本实验以国家三类新兽药—芪翁黄柏散为研究对象,芪翁黄柏散主要由白头翁、黄柏、黄芪提取物复配而成,核心功能成分为白头翁皂苷、盐酸小檗碱和黄芪多糖。通过在断奶仔猪饲料中添加芪翁黄柏散及市面上常用替抗产品组合,筛选提高仔猪生长性能和改善肠道健康的最优组合,为解决生产中的实际问题提供有效方案。
01材料与方法
1.1试验时间、地点
试验时间:2022年7月16日--8月13日。
试验地点:北京某集团物联网智能化猪场。
1.2设备设施
应用27组物联网试验测定保育床(简称栏),其底板与料槽具备称重功能,附带温度、湿度、氨气测定,并实时上传云端。称重料槽为不锈钢储料式自由采食料槽。
1.3试验材料
本试验所用芪翁黄柏散由北京生泰尔科技股份有限公司提供,另选市场上常见抗菌肽产品A和抗菌肽产品B、酸化剂产品、外源复合酶A和复合酶B等3类共5个产品作为同批次试验参照。
1.4试验设计
试验选取断奶仔猪162头(初始体重为7.2±0.16 kg),随机分到27台智能养猪设备上,每栏6头,各栏仔猪的初始体重基本一致。采用L9(34)正交试验设计,组合芪翁黄柏散(0、0.03%、0.05%)、抗菌肽产品(0、抗菌肽A、抗菌肽B)、酸化剂产品(0、0.50%、0.80%)以及外源酶产品(0、酶A、酶B),配制9种饲粮,每个饲粮随机分配饲喂到3个栏位的仔猪,试验周期为28天。
正交试验日粮
1.5检测指标
(1)生长性能
(2)肠道组织切片
(3)肠道微生物测定
(4)结肠黏膜炎症相关基因mRNA相对表达量的测定
1.6统计分析
使用Excel对数据进行初步整理,使用SAS 9.4 Anova程序对饲粮及芪翁黄柏散等各类添加剂产品进行单因素方差分析,使用Duncan程序进行多重比较,以P< 0.05为显著性判断标准。
02试验结果
2.1芪翁黄柏散对断奶仔猪生长性能的影响
表1 仔猪生长性能
饲喂300 g/t芪翁黄柏散仔猪终体重(17.64 kg)为所有组的最高值,芪翁黄柏散组仔猪的平均日增重(389&378 g vs 352 g)及平均采食量(587&577 vs 552 g)均高于对照组,料重比低于对照组(1.52&1.53 vs 1.57),但统计未达到显著水平。饲喂300 g/t芪翁黄柏散显著增加仔猪15-28天的平均日采食量(767 g vs 710 g,P<0.05),有增加日均增重的趋势(398 g vs 340 g, P=0.095)。结果表明芪翁黄柏散对仔猪后半程的生长性能效果更好。饲喂抗菌肽产品、酸化剂产品和外源酶制剂产品对仔猪体重、平均日增重、平均采食量和料重比没有统计上的显著提升作用,部分指标存在负面效应。
图1 饲喂芪翁黄柏散仔猪体重对比
图2 饲喂芪翁黄柏散仔猪采食量对比
2.2芪翁黄柏散对断奶仔猪回肠和结肠肠道形态的影响
添加300 g/t芪翁黄柏散有提高仔猪回肠绒毛高/隐窝深度的趋势,但差异未达到显著性水平。此外,500 g/t芪翁黄柏散降低了仔猪结肠隐窝深度,但差异也没有达到显著性水平。
图3 芪翁黄柏散对仔猪回肠绒毛高度、隐窝深度及结肠隐窝深度的影响
2.3芪翁黄柏散对断奶仔猪结肠微生物的影响
(1)肠道微生物多样性
Venn图显示STE0、STE3和STE5共有的OTUs数量为563个(图4),STE3和STE5独有的OTUs数量分别为28和14。在Alpha多样性的比较中,结果显示STE3和STE5仔猪肠道的Sobs、Shannon和Chao指数与STE0相比均无显著差异(图5)。
图4 不同处理样品OUT分布Venn图
图5 不同处理结肠微生物Alpha多样性
(2)肠道微生物群落组成
在门水平,SET0、SET3和SET5三个组仔猪结肠主要由拟杆菌门和厚壁菌门组成(图6)。在属水平,SET0、SET3和SET5三个组仔猪结肠微生物主要由严格梭菌属(Clostridium_sensu_stricto_1)、土孢杆菌属(Terrisporobacter)、苏黎世杆菌属(Turicibacter)、罕见小球菌属(Subdoligranulum)、普雷沃氏菌属(Prevotella)、乳酸菌属(Lactobacillus)组成(图7)。属水平差异分析显示,饲喂500 g/t芪翁黄柏散显著降低仔猪结肠巨球菌属(Megasphaera)、柯林斯氏菌属(Collinsella)和李斯特菌属(Tyzzerella增加norank_f__norank_o__norank_c__norank_p__WPS-2(P<0.05)。而饲喂300 g/t芪翁黄柏散显著增加仔猪厌氧孢杆菌属(Anaerosporobacter)(图8,P<0.05)。巨球菌属为严格厌氧的革兰阴性球菌,该菌可诱导树突状细胞成熟并增加促炎细胞因子水平。柯林斯菌属主要存在于人体的肠道中,是放线菌门中的主导菌。柯林斯菌属是一种产气菌属,可促进β-类固醇脱氢酶的产生,加快体内熊去氧胆酸的合成,提高机体物质与能量代谢的转化效率,增强机体抗氧化能力及免疫功能,这种情况下对机体有利。但柯林斯菌属中的产气柯林斯菌,属于一种致病率高的肠道微生物,此种情况下也不属于益生菌。李斯特菌是一种兼性厌氧细菌,为李斯特菌病的病原体,是革兰氏阳性菌,属厚壁菌门,主要以食物为传染媒介,是最致命的食源性病原体之一。
图6 门水平微生物组成
图7 属水平微生物组成
图8 属水平上差异微生物分析
2.4芪翁黄柏散对断奶仔猪结肠黏膜屏障及炎症因子的影响
与对照组相比,饲喂芪翁黄柏散显著降低仔猪结肠IL-6的表达量(P<0.05),饲喂300 g/t芪翁黄柏散有降低炎性蛋白TLR-2和NF-κB的趋势,显著提高MyD-88含量。说明芪翁黄柏散具有显著降低仔猪肠道炎症的功能。见表2。
表2 仔猪结肠黏膜屏障及炎症因子表达量
03结论
(1)相较于其他3类添加剂产品,芪翁黄柏散对断奶仔猪具有更加优秀的促生长作用,且对仔猪后程的促生长作用更加明显;
(2)芪翁黄柏散显著降低仔猪结肠巨球菌属、李斯特菌属等有害菌的相对丰度;
(3)芪翁黄柏散可以抑制肠道炎性因子的表达,具有明显的抗炎作用;
(4)在本试验条件下,0.03%芪翁黄柏散、抗菌肽B、0.50%酸化剂组方具有最佳的生产成绩。
数据来自中国农业科学院北京畜牧兽医研究所、北京生泰尔、北京某集团三方联合研究项目。
附图:试验过程现场图