日糧添加α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬生長性能、養分消化率、腸道形態和消化酶活力的影響

馬紅艷，姚 毅，趙 輝

（山西運城農業職業技術學院，山西運城 044000）

在養豬業中，豆粕是普遍使用的植物性蛋白飼料原料。但由于豆粕富含抗營養因子如胰蛋白酶抑制因子，低聚寡糖如棉子糖和水蘇糖等，通常不能被幼齡單胃動物消化（Kim等，2015）。有研究表明，低聚寡糖具有較強的黏結性，能夠增加食糜粘性，改變腸道滲透壓（Freire等，1991），降低內源性消化酶的分泌，使營養物質的消化率下降，進而影響動物的生產性能（Choct等，2010）。此外，低聚寡糖可以被動物體內的微生物發酵產生大量的二氧化碳、氫氣及少量甲烷和短鏈脂肪酸，引起仔豬胃脹氣和腹瀉（Naczk等，1997）。α-半乳糖苷酶是一種外源性碳水化合物酶，可以水解棉子糖和水蘇糖。體外試驗表明，α-半乳糖苷酶在pH 5.5的條件下可以降低水蘇糖和棉子糖等抗營養因子的含量，提高果糖、葡萄糖和半乳糖的含量；外源添加α-半乳糖苷酶可以降低腸道低聚寡糖的含量，提高營養物質的消化率（Frias等，2003）。目前關于α-半乳糖苷酶的研究報道主要集中在生長育肥豬上，生長豬的后腸發酵能量較強，可以從低聚寡糖獲取能量，進而影響消化酶的活性（Pan等，2002）。因此，本試驗以28 d斷奶仔豬為研究對象，在日糧中添加80或160 FTU/kg α-半乳糖苷酶，考察其對斷奶仔豬采食量、日增重、料重比、回腸營養物質消化率、絨毛形態和消化酶活力的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗日糧與分組 試驗用α-半乳糖苷酶（1100 FTU/g）購自建民工業（珠海）有限公司。選擇健康、體重一致的（28±1）d杜洛克×長白×大白斷奶仔豬525頭，隨機分為3組，每組5個重復，每個重復35頭豬。試驗共設3種日糧，即以膨化玉米和膨化大豆為主的基礎日糧，設計3種日糧，對照組飼喂基礎日糧，在基礎日糧中分別添加80和160 FTU/kg α-半乳糖苷酶，3組日糧營養水平參考NRC（2012）豬營養需要。對照組日糧組成及營養水平見表1。

表1 基礎日糧組成及營養水平

1.2 飼養管理 豬只28 d斷奶后轉入保育舍，舍內溫度使用電熱升溫板控制溫度，每個欄位飼養30頭豬，豬舍溫度、濕度及免疫程序按照豬場飼養管理和免疫程序執行。試驗時間為28 d。

1.3 數據收集

1.3.1 生長性能 豬只進入保育舍當天按照個體稱量所有豬只體重，各組豬只按照重復每周記錄一次采食量，試驗結束當天再次稱量豬只體重（按照每欄進行稱重），計算平均日采食量、平均日增重和料重比。每天觀察記錄腹瀉豬只頭數，計算整個試驗期間豬只腹瀉率。

1.3.2 養分消化率 仔豬回腸干物質、總能、有機物、粗蛋白質、粗脂肪和總能表觀消化率的測定采用全收糞法進行，具體操作參考參考Landero等（2011）的研究報道。參考計成等（2003）研究方法測定回腸氨基酸表觀消化率。

1.3.3 腸道形態 在試驗結束當天，每個重復選擇5頭體重一致的仔豬進行屠宰，去除各腸段內容物，用生理鹽水清洗后，將腸段分離為十二指腸、空腸和回腸，用于測定絨毛高度、隱窩深度和絨毛高度/隱窩深度，具體測定方法參考Hu等（2013）。

1.3.4 盲腸脂肪酸含量及消化酶活力 參考Porter和Murray（2001）研究方法測定盲腸揮發性脂肪酸（VFA）含量。豬只屠宰后，分離十二指腸、空腸和回腸，收集各腸段黏膜，采用試劑盒法測定各腸段脂肪酶、淀粉酶和胰蛋白酶的活力，試劑盒均為產品試劑盒（南京建成生物工程研究所）。

1.4 數據統計與分析 試驗結果利用數據分析軟件SPSS（18.0版）進行統計分析，試驗影響因素為單因子（α-半乳糖苷酶），各組均值采用Tukey’s進行多重比較，以P＜0.05作為差異顯著的標準。

2 結果與分析

2.1 日糧添加不同水平α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬生長性能的影響 由表2可知，日糧添加α-半乳糖苷酶較對照組顯著提高了斷奶仔豬期末體重和平均日增重（P＜0.05），顯著降低了斷奶仔豬腹瀉率（P＜0.05）。各組對斷奶仔豬平均日采食量和料重比均無顯著影響（P＞0.05）。

表2 日糧添加α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬生長性能的影響

2.2 日糧添加不同水平α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬常規營養成分及氨基酸回腸表觀消化率的影響 由表3可知，與對照組相比，處理1組和處理2組顯著提高了回腸干物質、總能和粗蛋白質的表觀消化率（P＜0.05），但各組對斷奶仔豬腸道有機物和粗脂肪表觀消化率的影響并不顯著（P＞0.05）。日糧添加α-半乳糖苷酶顯著提高了斷奶仔豬回腸異亮氨酸、亮氨酸、丙氨酸和絲氨酸的消化率（P＜0.05），但對其他氨基酸回腸表觀消化率并無顯著影響（P＞0.05）。

表3 日糧添加α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬養分消化率的影響 %

2.3 日糧添加不同水平α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬絨毛形態的影響 由表4可知，處理1組和處理2組十二指腸絨毛高度和十二指腸、空腸絨毛高度/隱窩深度顯著高于對照組（P＜0.05）。日糧添加α-半乳糖苷酶對十二指腸、空腸、回腸隱窩深度及回腸絨毛高度、隱窩深度和絨毛高度/隱窩深度均無顯著影響（P＞0.05）。

表4 日糧添加α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬腸道形態的影響

2.4 日糧添加不同水平α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬腸道消化酶活性及盲腸揮發性脂肪酸含量的影響 由表5可知，80和160 FTU /kg α-半乳糖苷酶組十二指腸和空腸胰蛋白酶的活力顯著高于對照組（P＜0.05）。由表6可知，日糧添加α-半乳糖苷酶顯著降低了斷奶仔豬盲腸丙酸含量（P＜0.05），各組對盲腸乙酸、丁酸和總揮發性脂肪酸含量無顯著影響（P＞0.05）。

表5 日糧添加α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬消化酶活性的影響 U/mg

表6 日糧添加α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬盲腸揮發性脂肪酸含量的影響 mmol/kg

3 討論

本試驗結果發現，日糧添加α-半乳糖苷酶可以顯著提高斷奶仔豬平均日增重，這與Espinosa等（2016）研究結果一致。斷奶仔豬平均日增重的提高與α-半乳糖苷酶提高了干物質、總能和粗蛋白質表觀消化率有關。但也有研究表明，日糧添加α-半乳糖苷酶對15或43 kg的仔豬日增重無顯著影響，不同研究結果的差異可能與動物的日齡及α-半乳糖苷酶活性不同有關。隨著仔豬日齡的升高，其后腸發酵能力增強，可以利用低聚寡糖發酵獲取能量，從而降低酶的效應（Pan等，2002），這也與本試驗結果顯示的α-半乳糖苷酶提高了仔豬日增重一致。本研究結果同樣發現，日糧添加α-半乳糖苷酶可以顯著提高亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、丙氨酸和絲氨酸的回腸表觀消化率，同時粗蛋白質的消化率也相應提高，這與Gdala等（1997）研究結果一致，這可能與α-半乳糖苷酶降低了糞的排泄量有關，也與腹瀉率降低的結果一致。

早期斷奶仔豬發生腹瀉是養豬業中面臨的一大難題。本研究發現，日糧添加80或160 FTU/kg α-半乳糖苷酶可以顯著降低整個試驗期間仔豬的腹瀉率，這與Zhang等（2003）研究結果一致，腹瀉率的降低可能與α-半乳糖苷酶改善了腸絨毛形態和提高了消化酶的活力有關。此外，外源性α-半乳糖苷酶可以分解低聚寡糖，后者可以被動物體內的微生物發酵，產生大量的二氧化碳、氫氣及少量甲烷和短鏈脂肪酸，引起仔豬胃脹氣和腹瀉（Naczk等，1997）。絨毛高度、隱窩深度和絨毛高度/隱窩深度是評判腸道形態完整性的重要指標。腸絨毛是營養物質吸收的主要位點，其高度決定養分吸收的表面積，而隱窩深度決定腸絨毛受到病原菌破壞后更新的速度（Cao等，2013）。本研究結果顯示，日糧添加80或160 FTU/kg α-半乳糖苷酶顯著提高十二指腸、空腸絨毛高度與隱窩深度的比值，同時顯著提高了十二指腸絨毛高度，這也與營養物質消化率提高的結果一致，進而提高了斷奶仔豬平均日增重。有研究表明，仔豬飼喂高粘性日糧會導致絨毛細胞的衰亡，黏性越大，絨毛高度越低（Hedemann等，2006）。低聚寡糖可以增加食糜的粘結性，從而降低營養物質的消化率。

腸道消化酶的活力與腸道功能密切相關，本研究發現，日糧添加α-半乳糖苷酶顯著提高了十二指腸胰蛋白酶活力及空腸脂肪酶活力，這與腸道營養物質利用率和日增重提高結果一致，但具體影響機制還有待進一步研究。機體未消化的碳水化合物會進入大腸，由大腸微生物發酵產生揮發性脂肪酸，主要包括乙酸、丙酸和丁酸。本試驗結果表明，日糧添加α-半乳糖苷酶顯著降低了盲腸丁酸的含量，這表明供盲腸微生物發酵未消化的碳水化合物同樣也降低了，也說明不能被機體利用的低聚寡糖被α-半乳糖苷酶在小腸中水解。

4 結論

日糧中添加80或160 FTU/kg α-半乳糖苷酶可以顯著提高營養物質的消化率、平均日增重和腸道消化酶活力，降低斷奶仔豬腹瀉率及改善腸道絨毛形態。