葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能、糞便菌群和血清指標(biāo)的影響

畜牧編輯

　　

　　摘 要：本試驗(yàn)主要研究在飼糧中添加葡萄糖氧化酶（GOD）對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能、糞便菌群以及血清生化指標(biāo)和激素含量的影響。試驗(yàn)選用健康的35日齡仔豬 112頭，隨機(jī)分為２個(gè)組，每個(gè)組 ４個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù) １４ 頭豬。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組飼喂在基礎(chǔ)飼糧基礎(chǔ)上添加 100ｇ/ｔ GOD的試驗(yàn)飼糧，試驗(yàn)期 35ｄ。結(jié)果表明：GOD組仔豬平均日增重和平均日采食量顯著高于對(duì) 照組（Ｐ＜0.05） ，料重比顯著低于對(duì)照組（Ｐ＜0.05） ；GOD 組仔豬糞便中沙門氏菌數(shù)顯著低于對(duì) 照組（Ｐ＜0.05） ；對(duì)照組和 GOD  組間仔豬的血清生化指標(biāo)（葡萄糖、白蛋白、球蛋白含量和蛋白 系數(shù)）未出現(xiàn)顯著性差異（Ｐ＞0.05） ；GOD  組三碘甲狀腺原氨酸、甲狀腺素和生長(zhǎng)激素含量顯著高于對(duì)照組（Ｐ＜0.05） 。試驗(yàn)結(jié)果表明，在飼糧中添加 100 ｇ/ｔ 的GOD 可有效改進(jìn)仔豬腸道健康，提高血清中相關(guān)激素含量，改善仔豬生長(zhǎng)性能。

　　關(guān)鍵詞：葡萄糖氧化酶；仔豬；生長(zhǎng)性能；糞便菌群；血清指標(biāo)

　　葡萄糖氧化酶（ glucoseoxidase，GOD） 是一種 高活性需氧脫氫酶，能專一氧化葡萄糖成為葡萄 糖酸和過(guò)氧化氫，同時(shí)消耗大量的氧，在食品、醫(yī)藥工業(yè)以及血糖的測(cè)定方面有廣泛的應(yīng)用。1999年，農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《允許使用的飼料添加劑品種目錄》中，GOD被列入可用的 12種飼用酶制劑之一，在飼糧中應(yīng)用 GOD可以起到類似于抗生素、 酸化劑、益生菌和霉菌解毒劑的作用，其應(yīng)用前景 十分廣闊［1-2］ 。但是由于發(fā)酵水的限制，生產(chǎn)上GOD 活性一直很低，且成本很高，在飼料中應(yīng)用并 不是很廣泛，相關(guān)研究也很少。

　　本實(shí)驗(yàn)室通過(guò)基因克隆技術(shù)在畢赤酵母生物反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn) GOD基因的高效表達(dá)，采用液體深層發(fā)酵方式使GOD活性達(dá)到了615Ｕ ／ ｍＬ［３］ ，且大大降低了生產(chǎn)成 本，有效地解決了GOD不能大規(guī)模生產(chǎn)的問(wèn)題，為 GOD在畜牧業(yè)中的廣泛應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

　　本 試驗(yàn)通過(guò)在常規(guī)仔豬飼糧中添加 GOD，以生長(zhǎng)性能、糞便菌群和血清指標(biāo)為參數(shù)，研究 GOD 在仔 豬養(yǎng)殖上的應(yīng)用效果，為 GOD 在畜牧業(yè)上的廣泛 應(yīng)用提供理論依據(jù)。

　?。?材料與方法

　?。?１ 試驗(yàn)材料

　　試驗(yàn)中GOD產(chǎn)品由農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供，活性大于 1000 Ｕ/ｇ（實(shí)測(cè)活性為1272Ｕ/ｇ；酶活性單位定義為：在 37℃ 、ｐＨ 為 ５.５ 的條件下，每分鐘從過(guò)量底物中降解釋放１ μｍｏｌ 產(chǎn)物所需的酶量定義為 １個(gè)酶活性單位，即 １Ｕ） 。 供試仔豬和試驗(yàn)場(chǎng)地由北京市房山區(qū)畜禽良種豬 場(chǎng)提供。

　　１.２ 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　試驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)　，選擇健康的３５ 日齡仔豬 112頭，隨機(jī)分為 ２個(gè)組，每組 ４個(gè)重 復(fù)，每個(gè)重復(fù) 14頭豬。各組仔豬初始體重?zé)o顯著 差異（Ｐ＞0.05） 。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組飼喂在基礎(chǔ)飼糧基礎(chǔ)上添加 100ｇ/ｔGOD 的試驗(yàn)飼 糧，基 礎(chǔ) 飼 糧 組 成 及 營(yíng) 養(yǎng) 水 平 見(jiàn) 表 １。試 驗(yàn) 期 35ｄ。

　　１.３ 飼養(yǎng)管理

　　各組試驗(yàn)豬每天定時(shí)喂料，自由采食，飲水器提供充足清潔飲水。其他免疫、消毒、衛(wèi)生等飼養(yǎng) 管理按常規(guī)進(jìn)行。

　?。?４ 檢測(cè)指標(biāo)
　　１.４.１ 生長(zhǎng)性能

　　分別于試驗(yàn)始、末空腹稱重，準(zhǔn)確記錄飼料消 耗量，計(jì)算出平均日增重、平均日采食量以及料重 比。
　　計(jì)算公式為：平均日增重 ＝ （末重－初重） ／ 試驗(yàn)天數(shù)；
　　平均日采食量 ＝耗料量 ／ 試驗(yàn)天數(shù)；
　　料重比 ＝平均日采食量 ／ 平均日增重。

　　１.４.２ 腹瀉率、發(fā)病率和死亡率指標(biāo)
　　在整個(gè)飼養(yǎng)試驗(yàn)階段，每天分別在 09:00豬 只，記錄豬的腹瀉、發(fā)病和死亡頭數(shù)，統(tǒng)計(jì)腹瀉率　、 發(fā)病率和死亡率。
　　計(jì)算公式為： 腹瀉率（％）＝ 100×腹瀉頭次 ／ （試驗(yàn)頭數(shù)×試驗(yàn)天數(shù)） ；
　　發(fā)病率（％）＝ 100×病例頭數(shù) ／ 試驗(yàn)頭數(shù)；
　　死亡率（％）＝ 100×死亡頭數(shù) ／ 試驗(yàn)頭數(shù)。

　?。?４.3 糞便菌群指標(biāo)
　　1.４.3.1 樣品采集

　　在試驗(yàn)豬場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)束稱重前隨機(jī)采集各組健 康的試驗(yàn)仔豬（每組 ３ 頭） 的新鮮糞便，然后在無(wú) 菌操作臺(tái)上檢測(cè) 菌 落 總 數(shù) 和 大 腸 桿 菌、沙 門 氏 菌數(shù)。

　　1.４.３.2 培養(yǎng)基
　　菌落總數(shù)測(cè)定使用普通 ＬＢ 瓊脂培養(yǎng)基：

　　蛋白 胨 10.0 ｇ，酵母粉 5.0ｇ，氯化鈉 9.0ｇ，瓊脂粉15ｇ， ｐＨ ＝ ７.２±０.１，用去離子水定容至 1.0Ｌ；大腸桿菌 和沙門氏菌數(shù)測(cè) 定 使 用 麥 康 凱 培 養(yǎng) 基：蛋 白 胨 20.0ｇ，乳糖10.0 ｇ，牛膽鹽 5.0ｇ，氯化鈉 5.0 ｇ，中 性紅 0.03ｇ，瓊脂 14.0ｇ，ｐＨ ＝ 7.0±0.1，用去離子 水定容至 1.0 Ｌ。

　?。?４.３.３ 測(cè)定方法與步驟

　　在超凈工作臺(tái)中分別迅速取糞便內(nèi)容物 ０.５ｇ 置滅 菌 錐 形 瓶 中，加 入 ０.９％ 滅 菌 生 理 鹽 水 ４９.５ ｍＬ，在 20℃ 恒 溫 震 蕩 箱 150ｒ/ｍiｎ 震 蕩 10ｍiｎ，使樣品充分搖勻，此液為10-2稀釋液，然后吸取 1.0ｍＬ 置于盛有9.0ｍＬ 的0.9％滅菌生理鹽 水滅菌試管中進(jìn)行10-3稀釋，再依次進(jìn)行到10-6稀 釋。 分別將10-4  、10-5  、10-6稀釋液 100μＬ 涂抹于各培養(yǎng)基上，37℃ 有氧培養(yǎng) 18~24 ｈ 后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。 各稀釋度設(shè) 3個(gè)重復(fù)。 采用平板計(jì)數(shù)法進(jìn) 行菌落計(jì)數(shù)，并換算成ｌｇ（CFU/ｇ）菌液，即用每克 糞樣含活菌數(shù)表示。

　?。?４.４ 血清指標(biāo)

　　于試驗(yàn)的第 35天，稱重后每重復(fù)取 ２ 頭豬空 腹 采 血 ５ ｍＬ 左 右， 血 樣 室 溫 下 靜 置 ２ ｈ， 5000r/min離心 5min，分離血清，４ ℃ 保存待測(cè)。 使用日立7600 全自動(dòng)生化儀測(cè)定血清葡萄糖、白 蛋白（Aib） 、球蛋白（GIｂ） 、總蛋白（TP）含量，計(jì)算 血清蛋白系數(shù)（ Ａ／Ｇ） ；采用放射免疫法測(cè)定三碘甲腺原氨酸（T３ ） 、甲狀腺素（Ｔ４ ） 、促甲狀腺激素 （TSH） 、生長(zhǎng)激素（ ＧＨ） 、胰島素（ ＩＮＳ） 和胰高血糖素（ＧＬＵ）含量，放射免疫法測(cè)定所用試劑盒均 購(gòu)于天津九鼎醫(yī)學(xué)生物工程有限公司。

　　１.５ 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

　　采用 SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件，應(yīng)用單因素方差分 析（ ｏｎｅ⁃ｗａｙ ＡＮＯＶＡ） 進(jìn)行差異顯著性分析，采用 LSD法 進(jìn) 行 多 重 比 較， 結(jié) 果 以 平 均 值 ± 標(biāo) 準(zhǔn) 差表示。

　　２ 結(jié) 果
　　２.１ GOD對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響

　　由表 ２ 可知，GOD組平均日增重為 0.483ｋｇ， 比對(duì)照組提高了 35ｇ；GOD組平均日采食量為0.884 ｋｇ，比對(duì)照組提高了39ｇ；GOD 組料重比比對(duì)照組降低了0.067；上述指標(biāo) ２ 組間差異均顯著 （Ｐ＜0.05） 。試驗(yàn)全期對(duì)照組和 GOD組各有 １ 頭 豬死亡，無(wú)腹瀉等不良情況，豬群健康狀況良好。

　　２.２GOD對(duì)仔豬糞便菌群的影響

　　由表3可知，GOD組的仔豬糞便中大腸桿菌 數(shù)比對(duì)照組有降低趨勢(shì)，但 ２ 組之間菌落總數(shù)和 大腸桿菌數(shù)沒(méi)有顯著性差異（Ｐ＞0.05） ；ＧＯＤ 組的 仔豬 糞 便 中 沙 門 氏 菌 數(shù) 顯 著 低 于 對(duì) 照 組 （ Ｐ ＜0.05） 。

　　２.３ GOD對(duì)仔豬血清指標(biāo)的影響

　　由表 ４ 可知，GOD組仔豬的血清葡萄糖、白蛋 白、球蛋白、總蛋白含量和蛋白系數(shù)比對(duì)照組都有 所提高，但均未出現(xiàn)顯著性差異（ Ｐ＞0.05） ；ＧＯＤ組三碘 甲 狀 腺 原 氨 酸 和 甲 狀 腺 素 含 量 分 別 為 1.00ｎｇ ／ ｍＬ和6.87μｇ ／ ｄＬ， 均 顯 著 高 于 對(duì) 照 組（Ｐ＜0.05） ；ＧＯＤ 組生長(zhǎng)激素含量為 3.71ｎｇ ／ ｍＬ， 顯著高于對(duì)照組（Ｐ＜0.05） ；GOD組仔豬其他各血 清激素含量比對(duì)照組也有所提高，但未見(jiàn)顯著性 差異（Ｐ＞0.05） 。

　　３ 討 論

　?。?１ GOD對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響

　　GOD在動(dòng)物胃腸道中可以用葡萄糖為底物酶 解反應(yīng)產(chǎn)生葡萄糖酸和過(guò)氧化氫（Ｈ２Ｏ２ ） 。葡萄糖 酸可以降低動(dòng)物胃內(nèi) ｐＨ，激活胃蛋白酶的活性， 具有酸化劑的作用，同時(shí)胃內(nèi) ｐＨ 降低和腸道氧 （Ｏ２ ）的減少能有效抑制有害菌、促進(jìn)有益菌的生 長(zhǎng)，提高飼料消化率；過(guò)氧化氫相當(dāng)于一種廣譜抗生素，酶解產(chǎn)生的少量過(guò)氧化氫可以起到類似抗 生素的作用；從而改善動(dòng)物腸道健康和消化能力， 提高飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收效率，促進(jìn)動(dòng)物生 長(zhǎng)［４］ 。本課題組前期對(duì)該 GOD進(jìn)行梯度飼喂試 驗(yàn)（添加量為 １００、２００、４００ ｇ/ｔ） ，結(jié)果表明飼糧中 添加 100ｇ/ｔ 性價(jià)比最佳［５］ 。本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼 糧中添加 100ｇ /ｔ GOD顯著的提高了仔豬的平均 日增重、平均日采食量，降低了料重比，再次驗(yàn)證 了 ＧＯＤ 的促生長(zhǎng)效果。楊久仙等［６］ 研究了 GOD對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響，結(jié)果表明 GOD提高 了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率和飼料轉(zhuǎn)化效率，改善了斷奶 仔豬生產(chǎn)性能。同時(shí)，由于 GOD的抗氧化作用， 其還可以清除腸道上的自由基，保護(hù)腸道上皮細(xì) 胞完整，加速肝臟內(nèi)的氧化還原反應(yīng)，提高肝臟對(duì) 毒性成分的代謝，這些也是 GOD能在動(dòng)物生產(chǎn)上 發(fā)揮良好效果的重要原因［７］ 。

　?。?２ GOD對(duì)仔豬糞便菌群的影響

　　消化道菌群數(shù)量的變化反映了斷奶仔豬消化道內(nèi)環(huán)境的改變，通過(guò)檢測(cè)新鮮糞樣的細(xì)菌數(shù)是 判斷動(dòng)物腸道內(nèi)實(shí)際菌群變化情況的一種有效方 式［８］ 。一方面，GOD通過(guò)與飼糧中葡萄糖作用而 產(chǎn)生的葡萄糖酸來(lái)發(fā)揮作用；另一方面，GOD在反 應(yīng)過(guò)程中消耗腸道中的氧，使消化道更易形成厭 氧環(huán)境。葡萄糖酸產(chǎn)生的酸性環(huán)境有利于乳酸桿 菌等有益菌的生長(zhǎng)繁殖，對(duì)大腸桿菌等有害菌有 抑制作用；而大多數(shù)的有益菌是厭氧菌，有害菌是 需氧菌，厭氧環(huán)境的形成更利于抑制動(dòng)物后腸道有害菌，促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)，從而改善動(dòng)物腸道微 生態(tài)平衡和腸道形態(tài)。黃建華等［９］ 研究了二甲酸 鉀對(duì)斷奶仔豬大腸桿菌和乳酸桿菌的影響，結(jié)果 表明二甲酸鉀的添加降低了斷奶仔豬新鮮糞樣中 大腸桿菌數(shù)。

　　本試驗(yàn)研究表明，GOD的添加降低 了仔豬新鮮糞樣的大腸桿菌和沙門氏菌數(shù)量，其 中沙門氏菌的數(shù)量還出現(xiàn)了顯著性降低，這說(shuō)明 GOD能有效的改善仔豬的腸道微生態(tài)平衡。本試 驗(yàn)飼糧添加 GOD并沒(méi)有對(duì)糞便中菌落總數(shù)產(chǎn)生 顯著性影響，這可能是因?yàn)楦鞣N細(xì)菌都可在普通 瓊脂培養(yǎng)基上生長(zhǎng)而很難區(qū)分出 GOD對(duì)整體菌群數(shù)量產(chǎn)生的影響。楊久仙等［１０］ 研究 GOD 對(duì)斷 奶仔豬胃腸道微生物區(qū)系以及生產(chǎn)性能的影響， 結(jié)果顯示，與對(duì)照相比，飼糧中添加GOD提高了 仔豬日增重，降低了消化道內(nèi)大腸桿菌數(shù)量。

　?。?３ GOD對(duì)仔豬血清指標(biāo)的影響

　　動(dòng)物血糖絕大多數(shù)都是葡萄糖，主要來(lái)源于 動(dòng)物采食之后消化系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化，而葡萄糖又是動(dòng) 物能量的主要來(lái)源。GOD是以葡萄糖為底物發(fā)揮作用，反應(yīng)的過(guò)程中會(huì)消耗一部分葡萄糖，但由于GOD添加量微少，相對(duì)于動(dòng)物采食分解產(chǎn)生的葡 萄糖，反應(yīng)底物所需要的葡萄糖相對(duì)占比還是比較微小。本試驗(yàn)結(jié)果表明添加GOD并沒(méi)有使血 清葡萄糖含量降低，這說(shuō)明添加 GOD 并沒(méi)有影響 動(dòng)物對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)化吸收。血清中總蛋白含量與蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)有密切的 關(guān)系，血清中白蛋白的含量與有功能肝細(xì)胞的數(shù) 量呈正比，球蛋白是參與機(jī)體免疫機(jī)能的血清蛋 白，正常家畜血清白蛋白和球蛋白含量會(huì)在一定 范圍內(nèi)波動(dòng)；血清蛋白系數(shù)因血清白蛋白和球蛋 白相對(duì)含量的升降較大而發(fā)生明顯變化，因此也 可以通 過(guò) 這 個(gè) 比 值 的 大 小 看 出 動(dòng) 物 的 健 康 狀 況［11-12］ 。

　　本試驗(yàn)結(jié)果顯示，GOD組仔豬各項(xiàng)血清 生化指標(biāo)都高于對(duì)照組，但未出現(xiàn)顯著性差異，這 說(shuō)明試驗(yàn)仔豬整體健康狀況良好，ＧＯＤ 的添加一定程度上提高了 仔 豬 的 生 長(zhǎng) 性 能 和 免 疫 能 力。Ｔａｎｃｉｎ 等［13］研究表明，仔豬在斷奶后早期，胃腸道 細(xì)胞、酶和淋巴系統(tǒng)將發(fā)生相當(dāng)大的變化，機(jī)體血清總蛋白、白蛋白、球蛋白含量一定范圍內(nèi)的升 高，可以增強(qiáng)能量動(dòng)員和體液免疫功能。甲狀腺激素是維持動(dòng)物體正常生長(zhǎng)發(fā)育所必 需的激素，它主要有三碘甲狀腺原氨酸和甲狀腺素 ２ 種，甲狀腺素的主要作用是促進(jìn)物質(zhì)的能量 代謝，促甲狀腺素功能主要是促使甲狀腺合成并 分泌甲狀腺激素，研究結(jié)果表明血清甲狀腺激素 含量與仔豬生長(zhǎng)性能呈正相關(guān)，甲狀腺功能低下 時(shí)，生長(zhǎng)明顯受阻；生長(zhǎng)激素可促進(jìn)機(jī)體合成代謝 和蛋白質(zhì)合成，促進(jìn)脂肪分解，同時(shí)對(duì)胰島素有拮 抗和抑制葡萄糖利用而使血糖升高等作用，最終 影響動(dòng)物的生長(zhǎng)性能；胰島素主要生理功能是合 成代謝，促進(jìn)糖原、脂肪和蛋白質(zhì)的合成，與之相 反，胰高血糖素是一種促使分解代謝的激素，它們 在體內(nèi)共同協(xié)調(diào)，影響機(jī)體的代謝和生長(zhǎng)［14-16］ 。 本試驗(yàn)結(jié)果表明，GOD 組三碘甲狀腺原氨酸、甲狀 腺素和生長(zhǎng)激素含量顯著高于對(duì)照組，２ 組之間其 他血清激素含量沒(méi)有顯著性差異，這說(shuō)明 GOD的 添加可以促進(jìn)仔豬對(duì)飼糧的代謝和利用，提高了 仔豬對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的合成能力，進(jìn)而促進(jìn)仔豬的生 長(zhǎng)。 Etherton［17］通過(guò)長(zhǎng)期試驗(yàn)研究表明，生長(zhǎng)激素可顯著提高豬的日增重和飼料轉(zhuǎn)化效率。 陳清華等［18］研究非淀粉多糖酶制劑對(duì)仔豬生長(zhǎng)和血清指 標(biāo)的影響，結(jié)果表明血清中血糖、三碘甲狀腺原氨酸含量比基礎(chǔ)飼糧組有所上升，添加酶制劑對(duì)仔 豬生長(zhǎng)性能的改進(jìn)效果明顯。

　?。?結(jié) 論

　　飼糧中添加 100ｇ/ｔ的 GOD，可顯著降低仔豬糞便中沙門氏菌數(shù)量，改進(jìn)仔豬腸道健康；顯著提高三碘甲狀腺原氨酸、甲狀腺素和生長(zhǎng)激素的含量；顯著提高仔豬平均日增重和平均日采食量，降低料重比，改善仔豬生長(zhǎng)性能。

　　參考文獻(xiàn)：略
　　作者：湯海鷗  高秀華  李學(xué)軍 王振興  劉金蘭  姚 斌
　　轉(zhuǎn)自：動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)
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　　http://www.chinajan.com/CN/abstract/abstract11706.shtml