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不同硒源对断奶仔猪生产性能、免疫指标及硒利用率的影响
四川农业大学动物营养研究所 四川雅安 625014
摘 要:为了探讨以亚硒酸钠和富硒酵母作为硒的来源添加到断奶仔猪日粮中,对仔猪的生产性能和免疫功能等是否有不同的效果,以及断奶仔猪对不同来源的硒的利用情况。试验选用40头28日龄断奶的杜洛克×(长白×大白)三元杂交(DLY)仔猪(体重7.17±0.11Kg)为动物模型,采用单因子试验设计,保持各处理中硒的添加量均为0.3mg/kg,分别以S-Se(亚硒酸钠来源的硒)0.3mg/kg、S-Se 0.2mg/kg +Y-Se (富硒酵母来源的硒)0.1mg/kg、S-Se 0.1mg/kg + Y-Se 0.2mg/kg、Y-Se 0.3mg/kg作为四个处理。测定了以下指标:ADFI、ADF和F/G,腹泻指数;血清中IgA、IgG、IgM的浓度,全血的T-淋巴细胞转化率;饲料原料、日粮、粪、尿中硒含量,计算了硒的利用率及在体内的存留量。采用SPSS11.5统计软件对试验数据进行One-Way ANOVA方差分析和LSD多重比较。
试验结果表明:随着Y-Se替代比例的增大,仔猪的ADFI和ADF在数值上均有增加的趋势,F/G和腹泻指数有降低的趋势。从全期来看,Y-Se 0.3组的ADFI显著高于S-Se 0.3组,分别为431.96±9.64g、 403.62±5.69g;其它指标均差异均不显著。Y-Se 0.3组与S-Se 0.3组相比,血清中IgG、IgA、IgM浓度分别升高了3.7%、18.6%(P<0.01)、8.7%;全血的T-淋巴细胞转化率提高了31.1%(P<0.01)。随着Y-Se替代比例的增大,仔猪对硒的表观消化率、表观代谢率和硒的利用率均极显著增加,其中Y-Se 0.3组与S-Se 0.3组分别为75.58±0.96%和65.72±2.24%、70.08±1.13%和39.47±3.02%、 52.97±1.2%和26.09±2.71%。
关键词:富硒酵母 断奶仔猪 生产性能 免疫指标 利用率
引言
寻找高效安全的抗生素的替代品是近年来研究的热点。近年来的研究已表明酵母油促进仔猪生长提高饲料利用率的作用;而有机硒比无机硒更容易在体内储存,一些研究也发现能提高动物的免疫机能,从而改进生产性能;富硒酵母约94%的硒与蛋白质、核酸结合。含有各种硒基氨基酸类似物,约40%为硒代蛋氨酸,15%为硒代半胱氨酸和少部分的其它含硒氨基酸类似物[10],因此应具有酵母和有机硒的双重作用,但有关富硒酵母对早期断奶仔猪的生长有何影响,其所含有机硒的生物效价的研究报道存在着差异,特别是富硒酵母的作用机制也不完全清楚,对于特定富硒酵母产品的适宜用量也值得研究。本试验拟用富硒酵母(湖北安琪)和亚硒酸钠作比较,并以富硒酵母替代不同比例的亚硒酸钠,通过对断奶仔猪生产性能、免疫功能的影响以及酵母硒和亚硒酸钠硒吸收代谢的差异,进一步证明富硒酵母对早期断奶仔猪的生长有无促进作用,酵母硒的生物效价及其适宜替代量,同时对酵母硒的作用机理也作一些探讨。
1 材料与方法
1.1试验设计
本试验采用单因子试验设计,分为4个处理,保持各处理中硒的添加量均为0.3mg/kg,以富硒酵母按不同比例替代亚硒酸钠。每个处理5个重复,每个重复2头猪。详见表1。
表1 试验设计
| | | 0.3ppm亚硒酸钠Se
(简写为:S-Se0.3) | | 0.2ppm亚硒酸钠Se +0.1ppm富硒酵母Se(100g/T)
(简写为:Y-Se0.1) | | 0.1ppm亚硒酸钠Se+0.2ppm富硒酵母Se(200g/T)
(简写为:Y-Se0.2) | | 0.3ppm富硒酵母Se(300g/T)
(简写为:Y-Se0.3) | 1.2试验动物
于重庆市武隆县购买健康的、体重接近的4周龄断奶DLY仔猪46头,公母各半,公猪已阉割。预饲期内驱虫,预饲一周后,选择40头,公母各半,分成20组,每组平均体重性别一致,然后随机分配到四个处理。正式试验期间未注射任何疫苗。
1.3试验日粮
1.3.1富硒酵母产品介绍
富硒酵母是安琪公司生产的安琪福邦硒酵母。产品成分:富硒干酵母≥94%,水分≤6%,乳化剂微量,生物硒含量≥1000mg/kg;菌 种:酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),是国际上公认的安全菌株。
1.3.2 日粮配方
饲料原料中硒的含量见表2,试验日粮组成及营养水平见表3。日粮配制参照NRC(1998)5-10Kg体重仔猪的营养需要设计。
表2 饲料原料中硒含量(实测)
1.4 饲养管理
试验在重庆市畜牧科学研究院试验场进行,试猪饲养在1.2m2的金属笼中,试验期与预饲期间,保持舍内温度在25—28℃,相对湿度在55-70%。每天两次(8:00、14:00)清洁和消毒,并保持圈舍通风、干燥。预饲7天,期间喂乳猪颗粒料。
表3 基础日粮的组成及营养水平
注:1. 每kg基础日粮中含Fe—100 ppm;Cu—6ppm;Zn—100ppm;Mn—8ppm;Se—0.04ppm;I—0.3ppm。
2. 每kg多维预混料中含VA 50,000,000IU VD3 10,000,000 IU VE 25000 IU VK3 5000mg VB1 2000 mg VB2 16000 mg VB6 6000 mg VB12 30 mg 烟酸 35000 mg 泛酸钙 25000 mg 叶酸 500 mg 抗氧化剂 500 mg
3. D表示可消化氨基酸基础。
1.5 测定指标
1.5.1 生产性能指标
生长试验28天,试猪日喂4次(8:00、12:00、16:00、20:00),喂量以食后料槽略有剩余为度,自由饮水。饲养期间每隔7天称重一次,采食量、剩料、污染饲料每天结余。每周统计各重复猪的饲料消耗、增重,并以此计算ADFI、ADF和F/G。
1.5.2 腹泻指数
每天记录仔猪腹泻头数。腹泻指数( %) = ∑(腹泻仔猪头数×仔猪腹泻天数) / (试验仔猪头数×正试期天数) ×100
1.5.3 硒的利用率
生长试验结束后,每个处理选择健康、接近平均体重的4头公猪,分别单独关到代谢笼中,预试3天,正试4天,收集粪和尿。试猪采食量为生长试验中各处理平均采食量的90%,所有猪只日喂2次,8:00与18:00,自由饮水。每天结算采食量、排粪量和排尿量,粪和尿中分别加入10%的硫酸(粪按100g加10ml,尿按100ml加10ml)。试验结束后将四天的粪和尿混合均匀,再取样。
用原子荧光法测定饲料、粪、尿中的硒含量,所用仪器为北京海光仪器公司生产的AFS—230E型双道原子荧光光度计。
1.5.4 血清中IgA、IgG、IgM浓度
试验结束第二天早晨6:00空腹,分别对第一、第四处理的4头仔猪前腔静脉采血5ml, 制备的血清样品分装于Eppendorf试管中,于-20℃冰箱中保存。采用免疫透射比浊法和试剂盒测定血清免疫球蛋白G、免疫球蛋白A及免疫球蛋白M(IgA、IgG、IgM) 。
1.5.5 T-淋巴细胞转化率
试验结束第三天早晨6:00空腹,分别对第一、第四处理的4头仔猪前腔静脉采血5ml,IgA、IgG、IgM测定血浆T-淋巴细胞转化率。用PHA 刺激培养的形态学方法(杜念兴,2000)测定[18]。
1.6 数据处理
以每个重复为单位进行统计分析。采用SPSS11.5统计软件对试验数据进行方差分析,用Duncan法进行多重比较。
2 试验结果
2.1 生产性能
表4 不同硒源对断奶仔猪生产性能的影响
注:表中数值为平均数±标准误;肩注不同小写字母者表示差异显著 (P<0.05),肩注不同大写字母者表示差异极显著 (P<0.01),下同。
由表4可见前,两周ADFI、ADG、F/G各处理组没有明显的差异(P>0.05)和变化规律。从第三周开始,随着富硒酵母替代比例的增加, 各项指标均有不同程度的改善。 后两周,Y-Se 0.3组的ADFI极显著高于S-Se 0.3组和Y-Se 0.2组。从全期来看,Y-Se 0.3组的ADFI比S-Se 0.3组提高了7.02%。第4周 ,Y-Se 0.3组的ADFI比S-Se 0.3组提高了13.2%(P<0.01)。Y-Se 0.3组从第2周开始就呈现出优于其它各组的趋势,到第4周,其ADG极显著的高于S-Se 0.3组,Y-Se 0.3组比S-Se 0.3组提高了19.98%(P<0.05)。但从全期看,各处理组之间差异均不显著(P>0.05)。F/G前两周没有改善,后两周随着富硒酵母替代比例的增加,F/G在数值上有降低的趋势(P>0.05)。腹泻指数随着富硒酵母替代比例的增加,仔猪腹泻大有改善,Y-Se 0.3组的腹泻指数比S-Se 0.3组降低了2.5个百分点。但是不知什么原因,Y-Se 0.2组腹泻指数最高, Y-Se 0.2组的生产性能指标均不理想。
2.2 免疫指标
Y-Se 0.3组血清中IgG、IgA、IgM浓度比S-Se 0.3组分别升高了3.7%、18.6%、8.7%,其中IgA(P<0.01);全血的T-淋巴细胞转化率提高了31.1%(P<0.01)。
表5 两种硒源对免疫指标的影响
2.3 硒的利用
摄入硒:虽然采食量不同,4天代谢试验期内摄入的日粮总硒量,各处理之间差异不显著。粪中硒含量:数值上随着Y-Se替代比例的增加依次降低。S-Se 0.3组与Y-Se 0.3组之间差异极显著,
S-Se 0.3组与Y-Se 0.2组、Y-Se 0.1组与Y-Se 0.3组都差异显著
尿中硒含量:随着Y-Se替代比例的增加而降低,各处理之间都差异极显著。
表6 摄入、排出(粪、尿)的硒总量及硒的表观消化率、表观代谢率
表观消化率:S-Se 0.3组为65.72%,随着Y-Se替代比例的增加依次增加,Y-Se 0.3组达到75.78%(P<0.01)。除了Y-Se 0.1组与Y-Se 0.2组之间P>0.05外,其它各组之间都差异显著。表观代谢率:S-Se 0.3组为39.47%,依次增加,Y-Se 0.3组最高,达到70.08%。四个处理之间P<0.01。硒的利用率:S-Se 0.3组为26.09%,随着Y-Se替代比例的增加而极显著的升高, Y-Se 0.3组硒利用率达到52.97%。除了Y-Se 0.1组与Y-Se 0.2组之间P<0.05外,其它各组之间P<0.01。粪硒占摄入硒的比例:S-Se 0.3组为34.28%,依次减少,Y-Se 0.3组为24.42%(P<0.05)。除了Y-Se 0.1组与Y-Se 0.2组之间P>0.05外,其它各组之间P<0.05。尿硒占摄入硒的比例:随着Y-Se添加比例的增加而依次降低,各处理之间P<0.01。不同硒源的排泄途径:日粮中以亚硒酸钠形式添加硒时,其尿硒/粪硒为1.16,以富硒酵母形式添加时,尿硒/粪硒为0.93。
3 讨论
3.1 不同硒源对断奶仔猪生产性能的影响
从本试验的结果来看,随着Y-Se替代比例的增加,断奶仔猪的各个生产性能指标均有改善。Y-Se 0.3组与S-Se 0.3组比较:末重提高了5.54%,全期采食量提高了7.02%(P<0.05),全期平均日增重提高了11.67%,全期料重比降低了4.47%。
杨华(2002)研究表明,酵母硒有提高杜长大和长大商品猪生产性能的趋势,但统计学上未达到显著水平[19]。Kornegay等(1993)[20]在断奶仔猪上研究发现在达到硒的正常需要量后,硒的水平对仔猪生产性能没有影响。目前关于在满足硒需要量前提下,有机硒与无机硒对动物生产性能有影响的报道不多并且结果不一致。本试验结果跟前人的研究相比,富硒酵母较无机硒对断奶仔猪的生产性能有更好的效果,并且腹泻指数随着富硒酵母添加比例的增加,有降低的趋势。分析原因,除了富硒酵母中与蛋白结合的硒可能对动物生长有一定的促进作用外,富硒酵母产品中所含有的各种活性成分、未知生长因子等,能促进肠道的发育,改善肠道菌群,提高机体的免疫能力,从而减少仔猪腹泻,促进了养分的消化吸收,改善了生产性能。
关于酵母产品促进动物生产性能,已有大量研究报道。断奶仔猪日粮中添加活性酵母培养物,提高采食量和生产性能[21],改善了日增重和料肉比[22]。添加酵母没有影响仔猪生产性能, 养分的消化和粪中微生物受添加的活性酵母的影响不显著[23]。洪奇华等(2005)证实富酶活性酵母降低仔猪的腹泻频率、提高日增重,提高养分的表观消化率[24]。胡友军等(2003)分别做了活性酵母对早期断奶仔猪的影响的研究:试验末重、日增重和饲料转化率极显著高于对照组;T淋巴细胞转化率升高(P<0. 01)、降低腹泻率,猪血液中CD4+/ CD8+比例提高(P<0. 01);降低肠道内容物大肠埃希氏菌数(P<0. 05)和调节肠道微生物菌群平衡;提高断奶仔猪肠绒毛高度;有降低断奶仔猪结肠挥发性盐基氮的趋势[25,26]。
3.2 不同硒源对断奶仔猪体液免疫和细胞免疫功能的影响
硒显著地影响免疫,这是已经得到公认的。Julian等(1973)就证明鼠日粮里添加亚硒酸钠提高IgG、IgM抗体滴度[27]。日粮添加硒增强了血中淋巴细胞的转化率及其调节的免疫功能[28,29]。Anne Peretz等(1991)在老年人上证明富硒酵母免疫刺激的特性[30]。
本试验在体液免疫上,富硒酵母组比亚硒酸钠组更有利于提高仔猪血清中的三种免疫球蛋白(IgG、IgA、IgM)浓度,特别是IgA极显著增加。在细胞免疫上,富硒酵母组极显著的增强了T-淋巴细胞的转化率。
目前关于有机硒与无机硒对动物免疫方面的影响是否有差异、其差异的具体机制等,很少研究报道。Schumacher等(1990)研究发现硒的水平和来源显著影响淋巴细胞在PHA等抗原刺激下的转化率,而对IL-2和IL-1的水平的影响差异不显著,表明硒对淋巴细胞增殖的作用机制与IL-2和IL-1无关[34]。
本试验Y-Se 0.3组与S-Se 0.3组相比,免疫指标的这些差异,归结为两方面原因:(1)硒的不同化学形式在动物体内的消化、吸收、转化、代谢等的差异,有机硒能更好的发挥影响免疫的作用,这需要进行更多的基础研究。(2)富硒酵母产品里含的丰富的B族维生素类、谷胱甘肽、酵母蛋白质、酵母其他无机盐、多种酶类及其它活性物质等的作用。White等(2002)研究发现添加3%的啤酒干酵母提高了早期断奶仔猪的免疫活性,比对照组有更高的血清IgG水平[35]。
3.3 断奶仔猪对不同硒源提供的硒的利用率的差异
从本试验的结果来看,(1)断奶仔猪对Y-Se 0.3组的表观消化率(75.58%)极显著高于S-Se 0.3组(65.72%);断奶仔猪对Y-Se 0.3组的表观代谢率(70.08%)极显著高于S-Se 0.3组(39.47%)。在数值上,仔猪对Y-Se的消化率与S-Se差别不大,代谢率却是S-Se的1.8倍。(2)仔猪对Y-Se的利用率(52.97%)极显著的高于S-Se(26.09%),提高了26.9个百分点,是S-Se的2.03倍。表明仔猪对Y-Se的利用率大大高于S-Se,在动物生产中以富硒酵母代替亚硒酸钠作为硒来源,能够降低硒的排泄量减少污染。(3)日粮中以亚硒酸钠形式添加硒时,其尿硒/粪硒为1.16;以富硒酵母形式添加时,尿硒/粪硒为0.93;即亚硒酸钠组以尿为硒的主要代谢途径,富硒酵母组则以粪为其主要途径。
表 7 本试验与Mahan等 (1996)结果比较
| | Mahan,
Parrett (1996),生长猪 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Mahan等 (1996)在生长猪上的研究,(1)猪对Y-Se的表观消化率与S-Se非常接近。(2)猪对Y-Se的表观代谢率(72.4%)比S-Se(46.0%)提高了26.4个百分点,在数值上是亚硒酸钠的1.57倍,利用率是S-Se的1.58倍,均比本试验结果低。(3)以亚硒酸钠形式添加硒时,其尿硒/粪硒为1.91;以富硒酵母形式添加时,尿硒/粪硒为0.78;与本试验规律一致。说明有机硒与无机硒在动物体内有的确不同的消化代谢机制。(4)在数值上,本试验酵母硒组粪硒占摄入硒比例(24.42%)比亚硒酸钠组(34.28%)低,而Mahan (1996) 是酵母硒组粪硒占摄入硒比例(27%)比亚硒酸钠组(22%)高。
本试验测得富硒酵母的表观消化率、表观代谢率、表观利用率与亚硒酸钠硒的差异度都比Mahan等 (1996)的大。分析原因可能是生长猪对无机硒的消化率比仔猪高,也可能是本试验所用富硒酵母消化率高。有机硒比无机硒提高了硒在机体内的存留量,已经被许多学者证实。如下表:
表 8 其它学者有机硒与无机硒的试验结果
| | | | | 亚硒酸钠组血硒水平显著低于酵母硒组,酵母硒组肝脏 硒浓度显著高于亚硒酸钠组 | | | 硒代蛋氨酸和亚硒酸钠均使血清和组织中硒含量 增加(P<0.01),硒代蛋氨酸的这一作用较亚硒酸钠明显
| | | 对富硒酵母比S-Se能更有效的利用硒和形成此元素 在体内的沉积和周转 | | | | 以富硒酵母取代亚硒酸钠作为硒的来源添加到仔猪日粮中,由于富硒酵母里的硒的利用率显著高于亚硒酸钠,是亚硒酸钠的1.5~2倍,所以如果只为提供满足动物需要量的硒时,用富硒酵母提供硒时不必达到0.3ppm,0.15~0.2 ppm即可保证其需要 。
从本试验以及前人的大量研究可以看出,以富硒酵母作为硒源提高了硒的利用率降低了硒的排泄量,同时提高了动物免疫功能和生产性能,并且增加了机体组织中硒的含量,所以,在满足动物对硒的需要量又低于中毒剂量的前提下,添加富硒酵母以生产富硒动物产品是 可行的 。
4 结论
(1)随着富硒酵母替代比例的增大,断奶仔猪日采食量、日增重都有提高的趋势,料重比和腹泻指数有下降的趋势,提高了生产性能。
(2)富硒酵母完全替代亚硒酸钠,血清中IgG、IgM的浓度均有升高的趋势,IgA极显著提高,增强了仔猪体液免疫水平;全血中T-淋巴细胞转化率亦极显著提高,增强了仔猪的细胞免疫功能。
(3)断奶仔猪富硒酵母硒的表观消化率、表观代谢率和表观利用率分别较亚硒酸钠高15%、78%和103%;用富硒酵母提供硒时 0.15~0.2 ppm 可满足动物硒的需要。
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Effect of Different Sources of Selenium on Growth Performance, Immunological Index and the Utility ratios of selenium in weaned Piglet
Zhong Chonghua,Wang Kangning
(Institute of Animal Nutrition, Sichuan Agricultural University,
Sichuan Yaan, 625014, China)
The research, by adding sodium selenite and Selenium-Enriched Yeast as the sources of selenium to the daily dietary, was to study the effect of different sources of selenium on growth performance, immunological index and the utility ratios of selenium in weaned piglet. Forty crossbred piglets Yorkshire×Landrace×Duroc(DLY) weaned at aged 28 days (weight 7.17±0.11Kg )were used as animal models. A signal factor design was employed with the supplementation of 0.3mg/kg selenium in four treatments: group S-Se (source of sodium selenite) 0.3mg/kg, group S-Se 0.2mg/kg+Y-Se (source of Selenium-Enriched Yeast) 0.1mg/kg, group S-Se 0.1mg/kg+ Y-Se 0.2mg/kg and group Y-Se 0.3mg/kg. ADFI, ADF and F/G, diarrhea index; serum titer of IgA, IgG, IgM and T-lymphocyte transformation ratio; content of selenium in feed material, daily dietary, feces, urine; utility ratios and accumulation of selenium in the body were counted. The data were analyzed using one-way analyses of variance procedures (ANOVAs) and LSD's multiple range tests by SPSS11.5.
Results of this research indicated as follows:
With the ratio of Y-Se increasing, ADFI and ADF showed a trend of increase while F/G and diarrhea index showed a trend of decrease. Seen from the whole period, ADFI of group Y-Se 0.3 was significantly higher than that of group S-Se 0.3, 403.62±5.69g、431.96±9.64g respectively;while other indexes showed no significant differences.
Compared with group S-Se 0.3, group Y-Se 0.3, of which IgA increased by 18.6 %(P<0.01), IgG increased by 3.7% ,and IgM increased d 7293 as follows: (1by 8.7% ,showed a trend of increase;T-lymphocyte transformation ratio increased by 31.1%(P<0.01).
With the ratio of Y-Se increasing, the apparent digestion of Se, the apparent absorption of Se and the retention to weaned piglet increased significantly, group Y-Se 0.3 and group S-Se 0.3, 75.58±0.96%and 65.72±2.24%、70.08±1.13% and 39.47±3.02%、 52.97±1.2% and 26.09±2.71% respectively.
Key words: Yeast-selenium; Weaned piglets; Growth performance;
immunological index; utility ratio
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