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技术文献
N-酰基高丝氨酸内酯酶(淬灭素)对断奶仔猪生产性能的影响
        肠道细菌通常会产生并向胃肠道中释放特定的细胞外信号分子,信号分子积累到一定浓度时,会诱发细菌产生控制细菌的分子和细胞反应称为细菌的群体感应。群体感应对于维持细菌的正常功能、调控基因表达等具有重要作用(Rasmussen等,2005)。淬灭素是一种具有破坏微生物群体感应作用的广谱抗动物革兰氏阴性细菌病害的生物饲料添加剂,其主要成分为N-酰基高丝氨酸内酯酶(AHLs),能水解群体感应信号分子酰基高丝氨酸内酯的内酯环,使之成为酰化高丝氨酸,失去信号分子的作用,干扰细菌群体感应系统,破坏细菌生物膜形成以及调控基因表达降低外毒素产生等减轻和消除病原菌的致病性,从而避免细菌等致病因素对动物生长的抑制(Darch等,2012;Rutherford等,2013)。淬灭素还具有控制、预防水产动物细菌性疾病,改善水产动物健康的作用。通过在饲料中应用淬灭素而减少抗生素等对人体有害的饲料添加剂的使用,对获得优质、安全的水产品有重要意义。淬灭素在水产上的应用已有大量研究(Chen等,2010;张美超等,2011;何夙旭等,2013),然而在断奶仔猪生产中的应用研究还未见报道,本试验通过在断奶仔猪饲粮中添加淬灭素,研究其对对断奶仔猪生产性能、腹泻和皮毛指数的影响为淬灭素在畜禽上的应用提供基础数据。
1 材料与方法
1.1    试验时间与地点
    试验于2013年6-8月在北京大兴中国农业科学院饲料研究所试验猪场进行。
1.2    试验材料
    淬灭素,北京挑战生物技术有限公司生产,N-酰基高丝氨酸内酯酶酶活1000 U/g,检测方法与酶活定义参见周志刚等(2010);高的美,北京挑战生物技术有限公司生产,葡萄糖氧化酶酶活性1000U/g,葡萄糖氧化酶的酶活定义:在pH 5.5、温度37℃的条件下,每分钟能把1.0μmol的β-D-葡萄糖氧化成D-葡萄糖酸和H2O2所需的酶量为一个酶活单位(U)。
1.3试验动物和试验设计
    试验采用单因素完全随机设计,选择健康的30日龄和40日龄左右仔猪各共168头,随机分为3个处理组,对照组饲喂基础饲粮,试验组饲喂基础饲粮并分别添加100克/吨高的美和500g/吨淬灭素,每个处理4个重复,每个重复14头猪(每个重复2圈猪,每圈7头),试验期35天。根据养殖场标准配制断奶仔猪基础日粮,见下表1。

-1 基础饲粮组成及养分含量

原料

含量

营养成分

养分含量

玉米

57.06

粗蛋白

18.50%

发酵豆粕,50%

6.00

消化能(猪)

3400 KCals/Kg

去皮豆粕,46%

17.04

0.80%

鱼粉,65%

3.00

总磷

0.65%

酶解酵母

0.30

有效磷

0.43%

DL-蛋氨酸

0.15

盐分

0.52%

L-赖氨酸,98%

0.35

总赖氨酸

1.25%

苏氨酸,98.5%

0.14

可消化赖氨酸(猪)

1.06%

色氨酸,98%

0.04

总蛋氨酸

0.44%

大豆油

1.60

可消化蛋氨酸(猪)

0.39%

蔗糖

5.00

总含硫氨基酸

0.70%

蛋白乳清粉,3%

5.00

可消化含硫氨酸(猪)

0.59%

0.38

总苏氨酸

0.83%

石粉

0.95

可消化苏氨酸(猪)

0.66%

磷酸氢钙 21/16

0.89

总色氨酸

0.24%

氯化胆碱 50%

0.10

可消化色氨酸(猪)

0.19%

预混料

2.00

 

 

合计

100.00

 

 


备注:1)每千克饲料中含有维生素A 8000IU,维生素D3 1000IU,维生素E 100mg,维生素K32.0mg,维生素B14.0mg,维生素B26.0mg,维生素B6 5.0mg,维生素B120.04mg,烟酸 40mg,D-泛酸 20mg,叶酸 2.5mg,生物素 0.4mg,铜 200 mg,锌120mg,铁 150mg,锰 30mg,硒 0.4mg,碘 0.5mg;2)营养水平为计算值。
1.4饲养管理
      试验在北京房山种猪场进行,试验期35天。各组试验猪只每天定时喂料,自由采食,饮水器提供充足清洁饮水。其他免疫、消毒、卫生等饲养管理按常规进行。
1.5检测指标
1.5.1生长性能指标
分别于正式试验始、末空腹称重,准确记录饲料消耗量,计算出平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
平均日增重(ADG)=(试验末平均体重-初期平均体重)/试验天数;
平均日采食量(ADFI)=试验期总耗料量/试验天数;
料重比(F/G)=平均日采食量/日增重。
1.5.2仔猪腹泻率、发病率和死亡率指标
在整个饲养试验阶段,每天观察猪粪便情况、发病情况和是否有死亡猪只,记录猪的腹泻和死亡头数,分别统计。
腹泻率=试验全期腹泻头次/(试验头数*试验天数)*100%;
腹泻指数=粪便评分之和/试验猪总数
毛皮指数=毛皮评分之和/试验猪总数;

-2 腹泻状况评分标准

评分

粪便外观

腹泻程度

0

条形或粒状

正常

1

软便但能成型

轻度

2

稠状,不成形,粪水不分离

中度

3

液状,不成形,粪水分离,粘液便或浓便

重度

-3 仔猪皮毛指数衡量标准

评分

皮肤红润程度

毛色亮度

毛顺程度

1

苍白

无光泽

明显凌乱

2

微红

微弱光泽

微弱凌乱

3

红润

明显光泽

柔软

 

1.6数据分析
    采用SAS软件进行单因素方差分析,如果差异显著再进行Duncan氏多重比较分析,其中P≤0.05表示差异显著。结果以“平均值±标准差”表示。
2 结果与分析
    试验全期对照组组合加GOD酶组各有1头猪死亡,猪群健康状况良好。由表4可知,加GOD酶组平均日增重比对照组分别提高了36g,全期料肉比加GOD酶组比对照组降低了0.188。与对照组相比,添加高的美试验组的断奶仔猪日增重提高10.40%(P<0.05),料肉比降低9.67%(P<0.05),腹泻率降低9.00%,但差异不显著(P>0.05);饲喂淬灭素试验组断奶仔猪日增重提高10.12%(P<0.05),料肉比降低8.33%(P<0.05),腹泻率降低24.80%(P<0.05),对照组和各试验组间皮毛指数差异不显著(P>0.05)。

-4 淬灭素对仔猪生产性能的影响

项目

对照组

GOD组(100g/t

加淬灭酶组(500g/t

初重(kg/头)

7.18±0.33

7.17±0.38

7.12±0.34

末重(kg/头)

19.28±1.04

20.55±0.87

20.46±0.50

日增重(kg//天)

0.34±0.05a

0.38±0.05b

0.38±0.02b

日采食量(kg//天)

0.67±0.02

0.67±0.01

0.68±0.02

料重比

1.94±0.21a

1.76±0.22b

1.78±0.05b

-5 淬灭素对断奶仔猪腹泻指数和毛皮指数的影响

项目

对照组

高的美组

淬灭素组

腹泻率 %

1.25a±0.27

1.16ab±0.23

0.94b±0.18

腹泻指数

0.20a±0.05

0.14b±0.03

0.15b±0.03

毛皮指数

3.25±0.35

3.30±0.42

3.35±0.36


3 讨论
    群体感应在调节细菌群体基因的同步表达以及细菌某些生物学功能上起着非常重要的作用。酰基高丝氨酸内酯(AHLs)是在众多的群体感应信号分子中目前研究最深入全面的,它参与许多细菌生物学功能的调控如生物发光、抗生素的合成、质粒接合转移、生物膜的形成等等,此类信号分子可以通过酶来降解。目前关于群体感应淬灭酶在动物生产上的应用效果公开报道较少,仅见于在水产动物的报道。Chen等(2010)报道采用致病菌嗜水气单胞菌和N-酰基高丝氨酸内酯酶腹腔注射鲤鱼,可以显著提高其存活率。张美超等(2011)采用N-酰基高丝氨酸内酯转移酶AIO6与嗜水气单胞菌共培养,结果表明共培养8-12h时AIO6对致病菌的溶血素、细胞肠毒素、胞外蛋白酶、丝氨酸蛋白酶等毒力因子的表达具有显著的下调作用(P<0.05)。中国农业科学院饲料研究所水产研究室研究了N-酰基高丝氨酸内酯酶AI-96对嗜水气单胞菌浸浴攻毒斑马鱼保护效应的研究,结果表明,口服AI-96可以有效预防嗜水气单胞菌0.7×108CFU/mL细菌浓度范围内的侵袭(何夙旭等,2013)。淬灭素主要是用来在水产上用作治疗水产革兰氏阴性菌引起的疾病和预防疫苗使用,而在猪上的应用效果还未见报道。在本试验条件下,淬灭素添加到仔猪饲粮中可以仔猪日增重和饲料转化率。综上所述,在仔猪上应用淬灭素和高的美可有效提高日增重和改善料肉比,有关淬灭素在仔猪上的应用效果的作用机理以及最适添加量等方面有待进一步研究。高的美和淬灭素等新型生物饲料添加剂的使用提高了断奶仔猪生产性能,减少了断奶仔猪腹泻的发生,为当前养猪生产中减少或不用抗生素提供了新思路。
4 结论
      在本试验条件下与对照组相比,在断奶仔猪饲粮中添加500克/吨的淬灭素和100克/吨的高的美可以显著改善断奶仔猪生产性能,并可降低断奶仔猪腹泻,从断奶仔猪的生产性能上看高的美和淬灭素具有相似的使用效果。