益生素和低聚木糖對斷奶仔豬腸道pH及腸黏膜形態(tài)的影響

apple12151007 · 發(fā)表于 2010-10-13 13:50:47

　　益生素和低聚木糖對斷奶仔豬腸道pH及腸黏膜形態(tài)的影響

　　楊海英，楊在賓，楊維仁

　　摘要：(目的)本試驗(yàn)旨在研究益生素和低聚木糖對斷奶仔豬腸道pH及腸黏膜形態(tài)學(xué)影響。(方法)用240頭平均體重6.83kg的21±2日齡PIC雜交斷奶仔豬，分為4個(gè)處理，試驗(yàn)Ⅰ組(正對照組，含有較多的魚粉和乳清粉)，試驗(yàn)Ⅱ(負(fù)對照組，含有較多的豆粕)，試驗(yàn)Ⅲ組(負(fù)對照+益生素0.035%)，試驗(yàn)Ⅳ組(負(fù)對照+低聚木糖0.002%)，營養(yǎng)水平參照PIC豬營養(yǎng)需要設(shè)計(jì)。(結(jié)論)結(jié)果表明：與負(fù)對照相比，日糧中添加益生素和低聚木糖能顯著提高仔豬十二指腸、回腸、盲腸和結(jié)腸的pH(p<0.05), 能顯著提高仔豬空腸絨毛長度(p<0.05)，對仔豬十二指腸和回腸絨毛長度影響不明顯;日糧中添加益生素能顯著縮短仔豬十二指腸和空腸隱窩深度(p<0.05);添加低聚木糖有縮短仔豬回腸隱窩深度的趨勢;仔豬日糧添加益生素和低聚木糖能顯著提高仔豬十二指腸和空腸絨腺比(p<0.05)，對仔豬回腸絨腺比影響不顯著(p>0.05)。
　　關(guān)鍵詞：益生素;低聚木糖;斷奶仔豬;腸道pH;小腸黏膜形態(tài)
　　Effect of Probiotics and Xylo-oligosaccharide on Intestinal pH and Intestinal Tract Morphology of Early Weaned Piglets
　　YANG Hai-ying YANG Zai-bin YANG Wei-ren LI Zhao-yong
　　(College of Animal Science and Technology, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018)
　　Abstract: Two hundred and forty crossbred early weaned PIC piglets with an average initial weight of 6.83kg, weaned at 21±2d of age, were divided into four groups to determine the effects of supplementation probiotics and xylo-oligosaccharide on intestinal pH and intestinal tract morphology. control Ⅰ(positive diet , with no probiotics and xylo-oligosaccharide but more fish meal, whey powder and little soybean meal)、control Ⅱ(negative diet, with no probiotics and xylo-oligosaccharide but less fish meal, whey powder and more soybean meal) and control Ⅲ and Ⅳ supplemented with probiotcs and xylo-oligosaccharide respectively . Diets were formulated to contain equal essential amino acids and ME and to meet PIC piglets. The results of these studies suggested that addition of probiotics and xylo-oligosaccharide had a obvious trend of reducing pH value on duodenum, ileum, caecum and colon (p<0.05). Probiotics and xylo-oligosaccharide could improve villus length on jejunum(p <0.05) but have no apparent effect on duodenum and ileum; The results of the current study showed that crypt depth on duodenum and jejunum was affected by adding probiotics (p<0.05). Addition of xylo-oligosaccharide decreased crypt depth. The villus length to crypt depth ratio was higher in piglet diets supplemented with probiotics and xylo-oligosaccharide than in those fed the control Ⅱ on duodenum and jejunum (p <0.05) but had no apparent effect on ileum (p >0.05).
　　Key words: early-weaned piglets; probiotics; xylo-oligosaccharide; intestinal pH; intestinal Tract Morphology
　　(學(xué)科進(jìn)展)近年來，微生態(tài)制劑(又名活菌制劑或生菌劑[1])備受人們關(guān)注。(研究意義)益生素被定義為活的微生物，通過提高腸道微生物平衡對動物起有益作用[2-3]。低聚木糖是由2～8個(gè)木糖以β-1,4糖苷鍵連接而成低度聚合糖類總稱[4]，它可以改變仔豬腸道組織形態(tài)學(xué),這可能與增加短鏈脂肪酸的數(shù)量有關(guān)[5-6]。(切入點(diǎn))當(dāng)斷奶仔豬食入高豆粕日糧時(shí)，由于仔豬消化道結(jié)構(gòu)發(fā)育不完善，加上豆粕不能像魚粉和乳清粉一樣提供給仔豬優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和乳糖造成仔豬腹瀉，并全面影響消化功能。Hidaka[7]等(1986)和Morishita(1992)[8]、Tellez(1994)[9]等研究表明，在雞、鼠日糧中添加低聚糖可使腸道pH降低;張宏福(2002)[10]報(bào)道，斷奶仔豬日糧中添加0.05%異麥芽低聚顯著增加盲腸和結(jié)腸的絨毛高度;王秀武(2004)[11]指出，在肉仔雞日糧中添加殼聚糖可增加回腸微絨毛密度。(研究目的)本試驗(yàn)旨在降低魚粉與乳清粉含量的條件下適當(dāng)增加豆粕含量，在負(fù)對照日糧基礎(chǔ)上添加益生素和低聚木糖來研究微生態(tài)制劑對動物腸道pH值和小腸黏膜形態(tài)的影響，為動物生產(chǎn)提供參考依據(jù)。
　　1 材料與方法
　　1.1　試驗(yàn)動物和日糧配制選用21±2日齡PIC雜交配套系斷奶仔豬240頭，按體重相近原則隨機(jī)分為四個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)20頭仔豬。試驗(yàn)Ⅰ組即正對照組(positive diet，PD)含有較多的魚粉和乳清粉，試驗(yàn)Ⅱ組即負(fù)對照組(negative diet，ND)含有較多的豆粕，試驗(yàn)Ⅲ組負(fù)對照+益生素0.035%(negative diet+probiotics，ND+P)、試驗(yàn)Ⅳ組負(fù)對照+低聚木糖0.002%(negative diet+xylooligosaccharide，ND+X)。試驗(yàn)預(yù)試期自21至34日齡，正式期自35至65日齡。仔豬采用分欄飼養(yǎng)，自由采食和飲水，豬舍溫度保持在28℃。
　　表1日糧組成及營養(yǎng)成分(%)
　　Table 1 Components and nutrition composition of experimental diets (%)

原料Ingredients	正對照positive	負(fù)對照negative	營養(yǎng)水平levels	正對照positive	負(fù)對照negative
玉米Corn	60.25	61.30	消化能DE (KJ/kg)	3421.29	3415.70
去皮豆粕Soybean meal	22.50	26.50	代謝能ME (KJ/kg)	3167.82	3162.50
乳清粉Whey powder	5.50	2.50	粗蛋白Crude protein	19.50	19.49
魚粉Fish meal	5.50	2.50	鈣Calcium	0.88	0.87
豆油Soybean oil	2.50	2.55	有效磷Phosphorus	0.47	0.47
磷酸氫鈣dibasic	1.15	1.61	鹽 Salt	0.50	0.50
石粉Limestone	0.85	0.85	賴氨酸Lysine	1.40	1.40
食鹽Salt	0.15	0.45	蛋氨酸Methionine	0.46	0.46
賴氨酸Lysine	0.38	0.47	蛋+胱 Met+Cys	0.79	0.79
蛋氨酸Methionine	0.12	0.15	蘇氨酸Threonine	0.88	0.88
蘇氨酸Threonine	0.07	0.09	色氨酸Tryptophan	0.25	0.25
色氨酸Tryptophan	0.03	0.03
1％預(yù)混料1％Premix﹡	1.00	1.00

　　注:每千克預(yù)混料中含Mn 40mg,Fe 130mg, Zn 130mg,Cu 15mg,VA 11025IU,VD3 2203IU,VE 80IU, VK 4.4mg,VB1 4.4 mg,VB2 11mg,VB3 35mg, VB5 59.5mg,VB4 330mg, VB11 0.9mg, VH 0.5mg, V12 55µg
　　1.2　試驗(yàn)材料益生素成分：含有乳酸菌、酵母菌和枯草芽胞桿菌?？偩鷶?shù)大于1×109CFU/g，由香港英杰生命科技有限公司提供。低聚木糖成分：木二糖至木五糖的混合物，由山東龍力生物科技有限公司提供。
　　1.3 檢測指標(biāo) 65日齡飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束，每個(gè)處理選擇3頭仔豬屠宰，取腸段做以下測定：
　　1.3.1 pH 用pH-Star Pistol 胴體肌肉pH測定儀直接測定十二指腸、空腸前1/4、空腸后1/4、回腸中段和盲腸處內(nèi)容物的pH。
　　1.3.2 小腸黏膜形態(tài) 從十二指腸中段、空腸前1/4處及回腸中段切取腸管樣品3厘米左右，用生理鹽水清洗干凈，放入10%甲醛磷酸鹽緩沖液中固定，用LEICA RM2135切片機(jī)與BMJ-3型包埋機(jī)做成石蠟切片，用日本PM.20 顯微照像設(shè)備采集圖像，然后用Motic Images 2000 1.3軟件測量絨毛長度與隱窩深度。
　　1.4 數(shù)據(jù)分析
　　采用SASS(13.0版)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，用鄧肯氏法進(jìn)行多重比較。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。
　　2 結(jié)果與分析
　　十二指腸段，益生素組和低聚木糖組pH值低于正對照組和負(fù)對照組(p<0.05)，但正對照和負(fù)對照組之間、益生素和低聚木糖組之間無顯著差異(p>0.05);空腸部分無論是前1/4還是后1/4，各試驗(yàn)組之間pH無顯著差異(p>0.05);回腸pH，正對照組、益生素組及低聚木糖組顯著低于負(fù)對照組(p<0.05)，下降幅度分別為7.77%、4.46%和5.90%;盲腸段，益生素組和低聚木糖組pH值低于正對照和負(fù)對照組(p<0.05)，益生素組和低聚木糖組分別較負(fù)對照組降低6.35%和5.34%。
　　表2益生素和低聚木糖對斷奶仔豬各腸段pH的影響
　　Table 2 Influence of probiotics and xylo-oligosaccharide on pH value of piglet intestine

項(xiàng)目	正對照組PD	負(fù)對照組 ND	益生素 PD+P	低聚木糖 PD+X
十二指腸 duodenum	5.81±0.26a	5.87±0.20a	4.35±0.44b	4.47±0.74b
空腸前1/4 jejunum front 1/4	5.91±0.22a	5.97±0.22a	5.35±0.33a	5.56±0.12a
空腸后1/4 jejunum post 1/4	6.68±0.12a	6.87±0.13a	6.41±0.42a	6.80±0.55a
回腸 ileum	6.41±0.20a	6.95±0.15b	6.64±0.09a	6.54±0.05a
盲腸 appendix	6.03±0.02b	6.14±0.04b	5.75±0.06a	5.80±0.12a

　　注：同行不同肩注字母者表示差異顯著(p<0.05)。下同
　　2.2益生素和低聚木糖對仔豬十二指腸、空腸和回腸絨毛長度比較
　　

　　圖1：正對照組仔豬十二指腸粘膜形態(tài) 圖2：負(fù)對照組仔豬十二指腸粘膜形態(tài)
　　圖3：益生素組仔豬十二指腸粘膜形態(tài) 圖4：低聚木糖組仔豬十二指腸粘膜形態(tài)
　　表2為添加益生素和低聚木糖對仔豬消化道絨毛長度影響的比較，十二指腸絨毛長度各個(gè)處理之間差異不顯著(p>0.05);空腸絨毛長度以負(fù)對照組最短，顯著低于其它各個(gè)試驗(yàn)組(p<0.05),添加益生素組最高;回腸絨毛長度以添加低聚木糖組和負(fù)對照組較短，正對照組和益生素組較高。
　　表3 試驗(yàn)仔豬十二指腸，空腸和回腸絨毛長度比較
　　Table 3 The contrast of intestinal villus length on duodenum, jejunum and ileum for piglets (μm)

項(xiàng)目 item	組別group
項(xiàng)目 item	正對照組 PD	負(fù)對照組 ND	益生素組 PD+P	低聚木糖組 PD+X
十二指腸duodenum	450.20±15.14a	487.84±19.60a	402.59±49.60ab	383.35±3.65b
空腸 jejunum	464.64±13.20b	379.22±22.10c	538.64±18.46a	460.80±20.90b
回腸 ileum	487.84±19.60a	402.59±49.60ab	383.35±3.65b	378.48±16.89b
回腸 ileum	487.84±19.60a	402.59±49.60ab	383.35±3.65b	378.48±16.89b

　　2.3 試驗(yàn)仔豬十二指腸，空腸和回腸隱窩深度比較
　　表3為添加益生素和低聚木糖對仔豬消化道隱窩深度影響的比較，十二指腸隱窩深度以負(fù)對照組最深，顯著高于正對照組和益生素組(p<0.05)，正對照組、益生素組和低聚木糖組仔豬隱窩深度差異不顯著(p>0.05);空腸隱窩深度也以負(fù)對照組最深，顯著高于低聚木糖組(p<0.05)，與其它各組差異不顯著;回腸隱窩深度各個(gè)處理間差異不顯著。
　　表4 試驗(yàn)仔豬十二指腸，空腸和回腸隱窩深度比較
　　Table 4 The contrast of intestinal crypt depth on duodenum, jejunum and ileum for piglets (μm)

項(xiàng)目 item	組別group
項(xiàng)目 item	正對照組 PD	負(fù)對照組 ND	益生素組 PD+P	低聚木糖組 PD+X
十二指腸duodenum	194.33±12.15b	256.25±18.09a	201.79±15.50b	235.74±10.52ab
空腸 jejunum	220.19±23.83ab	253.97±25.61a	220.10±8.93ab	189.48±9.12b
回腸 ileum	229.23±27.70	227.62±14.10	252.86±19.11	191.12±24.99
回腸 ileum	229.23±27.70	227.62±14.10	252.86±19.11	191.12±24.99

　　2.4 試驗(yàn)仔豬十二指腸，空腸和回腸絨腺比比較
　　表4為添加益生素和低聚木糖對仔豬消化道絨腺比影響的比較,正對照組和益生素組仔豬十二指腸絨腺比差異不顯著(p>0.05)，但都顯著高于負(fù)對照組(p<0.05);低聚木糖組和負(fù)對照組相比差異極顯著(p<0.01)。正對照組、益生素組和低聚木糖組空腸仔豬絨腺比差異不顯著(p>0.05),但都顯著高于負(fù)對照組(p<0.05);正對照組和低聚木糖組回腸絨腺比差異不顯著(p>0.05)，明顯高于益生素組(p<0.05)，負(fù)對照組和益生素組差異不顯著(p>0.05)。
　　表5 試驗(yàn)仔豬十二指腸，空腸和回腸絨腺比比較
　　Table 5 The contrast of villus length-to-crypt depth ratio on duodenum, jejunum and ileum

項(xiàng)目 item	組別group
項(xiàng)目 item	正對照組 PD	負(fù)對照組 ND	益生素組 PD+P	低聚木糖組 PD+X
十二指腸duodenum	2.33±0.07a	1.72±0.02c	2.35±0.04a	1.90±0.03b
空腸 jejunum	2.15±0.17b	1.51±0.06c	2.45±0.03ab	2.43±0.12ab
回腸 ileum	2.17±0.17a	1.76±0.12bc	1.53±0.11c	2.02±0.17ab
回腸 ileum	2.17±0.17a	1.76±0.12bc	1.53±0.11c	2.02±0.17ab

　　3 討論
　　3.1 添加益生素和低聚木糖對斷奶仔豬腸道pH的影響
　　試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬日糧中添加益生素和低聚木糖可有效降低消化道各段的pH值，數(shù)值上表明，仔豬幾乎整個(gè)消化道都處在酸性的環(huán)境中，這有利于提高消化酶的活性，以及對病原微生物生長繁殖的抑制，這些與近年來其他研究者的報(bào)道相一致[12-14]。Ogawa等[13]認(rèn)為，動物日糧中添加微生態(tài)制劑可降低消化道內(nèi)pH值的主要原因是：乳酸菌可發(fā)酵糖類產(chǎn)生大量的乳酸、乙酸和丙酸，從而降低腸道pH值。pH值的降低可直接殺死有害微生物，也可抑制有害微生物的繁殖。楊林[15]的試驗(yàn)表明添加甘露寡糖降低了28日齡斷奶仔豬盲腸的pH值。本試驗(yàn)結(jié)果表明，益生素和低聚木糖均能不同程度降低各腸段pH值，表明益生素和低聚木糖能較好緩解仔豬腸道應(yīng)激，保持腸道pH處于較低的水平。
　　3.2 添加益生素和低聚木糖對斷奶仔豬絨毛長度的影響
　　小腸的功能單位是絨毛，腸粘膜表面有無數(shù)絨毛(長度約為300~500um)，因而極大地增加了營養(yǎng)物質(zhì)的吸收面積[16]。腸絨毛(villi interstinales)是小腸黏膜表面的上皮和固有層向腸腔內(nèi)的細(xì)小突起長約0.35~1mm。在十二指腸和空腸分布最密，到回腸則逐漸減少而變稀[17]。Hampson(1986)[18]、顧憲紅等(2001)[19]報(bào)道，仔豬斷奶后腸道粘膜萎縮，腸道粘膜上皮絨毛變短，隱窩變深。Hampson(1986)報(bào)道，未斷奶仔豬隨著年齡增大，隱窩深度上升，絨毛高度增高，而同日齡斷奶仔豬斷奶后表現(xiàn)隱窩深度升高而絨毛長度變短。本試驗(yàn)條件下仔豬日糧中添加益生素和低聚木糖對仔豬十二指腸回腸絨毛長度有增加的趨勢，添加益生素和低聚木糖能顯著提高空腸絨毛長度。
　　3.3 添加益生素和低聚木糖對斷奶仔豬隱窩深度的影響
　　隱窩深度決定腸絨毛通過有絲分裂產(chǎn)生上皮細(xì)胞的速度，反映了細(xì)胞生成率，不斷有細(xì)胞從隱窩基部向絨毛端部遷移、分化，形成具有吸收能力的絨毛細(xì)胞，以補(bǔ)充絨毛上皮的正常脫落。隱窩變淺，表明細(xì)胞的成熟率上升，分泌功能強(qiáng)[20]。據(jù)Hetty等(1988)報(bào)道，隱窩深度在一定時(shí)期內(nèi)隨日齡的增加而加深(p<0.05)。本試驗(yàn)條件下仔豬日糧中添加益生素能顯著縮短仔豬十二指腸隱窩深度(p<0.05);添加益生素和低聚木糖有縮短仔豬空腸隱窩深度的趨勢;添加低聚木糖有縮短仔豬回腸隱窩深度的趨勢，添加益生素對仔豬回腸隱窩深度影響不顯著。
　　3.4 添加益生素和低聚木糖對斷奶仔豬絨腺比的影響
　　Goodlad[21](1995)等報(bào)道，小腸絨毛一些增殖的改變僅可通過總高度與隱窩深度比例才能反映出來，而小腸絨毛本身的單位高度并沒有改變。腸道粘膜上皮絨毛長度變長，隱窩深度變淺即絨腺比升高意味著絨毛吸收細(xì)胞增多，分泌細(xì)胞減少，造成吸收能力升高。本試驗(yàn)條件下仔豬日糧添加益生素組和低聚木糖能顯著提高仔豬十二指腸和空腸絨腺比(p<0.05)，添加益生素和低聚木糖對仔豬回腸絨腺比影響不顯著(p>0.05)。
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