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甘露寡糖在养猪生产中的应用


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2023/6/2 7:33:58 关注:744 评论: 我要投稿

  来源于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)细胞壁的甘露寡糖作为一种功能性饲料添加剂,在畜牧生产中使用,可以提高动物的生长性能、降低腹泻、提高免疫。Spring等(2016)对已发表的733项实验进行了总结,发现甘露寡糖产品(Bio-Mos?和Actigen?)作为营养补充剂,在养殖动物(猪、禽、反刍动物、水产动物)和伴侣动物(犬、兔、马)均有广泛应用,能够提高动物的生长速度和饲料利用率,降低死亡率;文中引用的猪上荟萃分析(共54项研究)表明,日粮添加甘露寡糖产品,仔猪体重平均增加4.1%,采食量平均提高2.1%,FCR平均降低2.3%(Spring等,2016)。
  本文以奥特奇公司甘露寡糖产品(奇力素Actigen?,下简称为MRF)为例,分析其在养猪生产中的使用效果及应用方向,以期为开发功能性营养方案,提高猪群健康、养猪生产性能和效益提供思路。
  1、MRF作为潜在致病菌防控的一道屏障
  沙门氏菌、大肠杆菌等病原菌不仅会引起人类和动物疾病,给动物生产性能和养殖经济效益造成损失,同时也会威胁和影响食品安全和人类健康。因此,在养猪生产中,做好病原菌防控,是保证猪群健康和生产盈利的重要基础。
  1.1结构优势,有效吸附潜在致病菌
  几乎所有的大肠杆菌(E. coli)分离株,及沙门氏菌(Salmonella)、志贺氏菌(Shigella)等潜在致病菌,都是通过1型菌毛与肠上皮的甘露糖受体结合、吸附并在肠道定殖、引发感染。糖原组学研究表明,酿酒酵母细胞壁来源的甘露寡糖(MOS)是α-1,3和α-1,6支链类型的甘露糖,其吸附病原菌效果特别好,能够抑制和减少病原菌定殖,改善动物性能表现。
  1.2结构升级,更高效防控潜在致病菌
  随着研究的深入,增强版MOS型产品MRF已经过大量研发并投入使用。MRF以其独特的结构优势,不仅有效吸附和凝集病原菌,并且能够增加微生物多样性,增强胃肠道的定制抵抗力,从而更有效的防控致病菌。
  表1:第一代MOS产品和第二代MRF产品的比较(Murphy, 2022)图片

  2、MRF作为一种营养干预手段,帮助仔猪度过断奶应激阶段断奶是仔猪一生中最关键的阶段,在此阶段,仔猪面临与母亲分离、日粮转换、病原菌污染等多重挑战,出现生长障碍、腹泻甚至死亡。加强母猪营养管理、帮助仔猪及时获得高质量的母乳、促进仔猪肠道发育、增强肠道屏障功能,有利于仔猪更好应对和度过断奶应激阶段。
  2.1改善母猪初乳常乳质量,提高仔猪免疫
  日粮中添加MRF的母猪,初乳中免疫球蛋白IgM的含量增加(P=0.09),所产仔猪断奶时血清免疫球蛋白IgA和IgG浓度显著增加(P<0.01),断奶及断奶后15天血清补体C3和溶菌酶的含量也显著增加(P<0.01)。该实验同时发现,当母猪和仔猪日粮中都使用MRF时,对仔猪断奶及断奶后生长和免疫的改善效果最好(Duan等,2016)。
  2.2促进肠道发育,增强肠道屏障功能
  范怡杰(2016)的研究发现,MRF对断奶仔猪肠道物理屏障功能、化学屏障功能、免疫屏障功能和肠道微生物均有积极影响,能够显著增加肠道绒毛高度及绒毛高度与隐窝深度比,上调肠粘膜紧密连接蛋白的表达,改善肠道形态,同时显著促进黏液分泌、降低肠道炎症反应。Gao等(2022)发现MRF促进了回肠和结肠sIgA的分泌,显著提高了回肠和结肠SOD、GSH-Px与T-AOC的含量(P<0.05)、显著降低了MDA含量(P<0.05),同时有利于调节肠道菌群,提高了回肠食糜双歧杆菌和链球菌的丰度,降低了结肠食糜大肠杆菌-志贺氏菌的丰度(P <0.05),促进了肠道短链脂肪酸特别是丁酸产生,增强了肠道屏障功能。
  2.3降腹泻、促生长
  免疫的提升和肠道功能的改善让仔猪在断奶阶段能够表现更好。日粮中添加MRF,可以显著降低仔猪腹泻率,其降低腹泻的效果与抗生素处理降低腹泻的效果相当(Gao等,2022;Zhang等,2022;Zhang等,2021;Song等,2019;Kocher等,2012)。来自全球11个养猪场的数据显示,断奶/保育日粮中添加MRF的仔猪平均日增重(ADG)平均提高20 g/d,FCR降低2.6%,死亡率降低26.7%(图1)。


  图1:全球11个养猪场使用MRF对仔猪生长性能的影响

  3、MRF作为营养方案的一部分,在无抗低锌模式下确保猪的生长性能和健康长期使用高锌对猪和环境都有害,如影响其他营养物质的吸收、降低植酸酶活性、增加抗生素耐药性(AMR)、锌在土壤和水中蓄积还会污染环境。因此,欧盟已经颁布并实施氧化锌禁令,我国在2625号公告中也对仔猪日粮中锌和氧化锌的用量进行了严格要求。
  3.1无抗低锌,聚焦肠道
  如替抗一样,面对低锌,我们同样需要采用包括营养、管理、生物安全、动物福利在内的整体策略,确保猪能够在无抗低锌的模式下茁壮成长。特别是在营养方案的选择上,更重要的是能够帮助仔猪培养健康的肠道和强健的免疫,选择的产品最好是以科学为依据且经过验证的。
  3.2多重验证MRF为核心的氧化锌替代方案
  奥特奇有完备的肠道健康管理方案,针对“无抗生素无氧化锌”进行了充分研发技术储备。奥特奇生物科学研究中心(Alltech Bioscience Centre)用大肠杆菌和都柏林沙门氏菌感染猪肠上皮细胞,并分别用氧化锌和MRF处理,发现与氧化锌处理相比,添加MRF不仅显著降低了促炎因子的表达,更显著提高了肠道紧密连接蛋白的表达,降低了病原菌的含量。
  奥特奇中国研究联盟进行了多项氧化锌替代方案研究。奥特奇-西北农林科技大学研究联盟的研究结果表明,“MRF+有机酸”可以替代1600 mg/kg氧化锌,其优势在断奶后的第二周更加明显,对仔猪平均日增重的改善程度高于氧化锌处理。奥特奇-农业农村部饲料工业中心研究联盟实验,发现“MRF+蛋白锌”处理能够改善肠道形态和功能,促进营养物质(如干物质、有机质、粗蛋白等)消化率,提高仔猪平均日增重(表2),将仔猪腹泻率降低到与氧化锌组相当的水平(图2),并且能够显著降低粪便锌的排放量,减少对环境的污染,即“MRF+蛋白锌”可作为氧化锌的合适替代方案(Zhang等,2022)。
  表2:MRF+蛋白锌联合使用可改善仔猪生长性能图片

  图2:MRF+蛋白锌联合使用可降低仔猪断奶后腹泻率

    在西班牙商品猪场进行的3个实验也表明,奥特奇方案可对仔猪肠道健康产生积极影响,让仔猪在没有氧化锌的情况下能够维持生长性能和健康。
  4、总结
  综上,在养猪生产中,MRF可作为潜在致病菌防控的一道屏障,保证猪群健康和猪肉产品安全;可作为一种营养干预手段,帮助仔猪更好应对和度过断奶应激阶段;也可作为营养方案的一部分,在无抗低锌模式下确保猪的生长性能和健康。

  参考文献略

文章来源:猪场动力网     文章编辑:一米优讯     
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