葡萄糖氧化酶對仔豬生長性能、糞便菌群和血清指標的影響

畜牧編輯

　　

　　摘 要：本試驗主要研究在飼糧中添加葡萄糖氧化酶（GOD）對仔豬生長性能、糞便菌群以及血清生化指標和激素含量的影響。試驗選用健康的35日齡仔豬 112頭，隨機分為２個組，每個組 ４個重復，每個重復 １４ 頭豬。對照組飼喂基礎飼糧，試驗組飼喂在基礎飼糧基礎上添加 100ｇ/ｔ GOD的試驗飼糧，試驗期 35ｄ。結果表明：GOD組仔豬平均日增重和平均日采食量顯著高于對 照組（Ｐ＜0.05） ，料重比顯著低于對照組（Ｐ＜0.05） ；GOD 組仔豬糞便中沙門氏菌數顯著低于對 照組（Ｐ＜0.05） ；對照組和 GOD  組間仔豬的血清生化指標（葡萄糖、白蛋白、球蛋白含量和蛋白 系數）未出現顯著性差異（Ｐ＞0.05） ；GOD  組三碘甲狀腺原氨酸、甲狀腺素和生長激素含量顯著高于對照組（Ｐ＜0.05） 。試驗結果表明，在飼糧中添加 100 ｇ/ｔ 的GOD 可有效改進仔豬腸道健康，提高血清中相關激素含量，改善仔豬生長性能。

　　關鍵詞：葡萄糖氧化酶；仔豬；生長性能；糞便菌群；血清指標

　　葡萄糖氧化酶（ glucoseoxidase，GOD） 是一種 高活性需氧脫氫酶，能專一氧化葡萄糖成為葡萄 糖酸和過氧化氫，同時消耗大量的氧，在食品、醫藥工業以及血糖的測定方面有廣泛的應用。1999年，農業部發布的《允許使用的飼料添加劑品種目錄》中，GOD被列入可用的 12種飼用酶制劑之一，在飼糧中應用 GOD可以起到類似于抗生素、 酸化劑、益生菌和霉菌解毒劑的作用，其應用前景 十分廣闊［1-2］ 。但是由于發酵水的限制，生產上GOD 活性一直很低，且成本很高，在飼料中應用并 不是很廣泛，相關研究也很少。

　　本實驗室通過基因克隆技術在畢赤酵母生物反應器中實現 GOD基因的高效表達，采用液體深層發酵方式使GOD活性達到了615Ｕ ／ ｍＬ［３］ ，且大大降低了生產成 本，有效地解決了GOD不能大規模生產的問題，為 GOD在畜牧業中的廣泛應用打下了基礎。

　　本 試驗通過在常規仔豬飼糧中添加 GOD，以生長性能、糞便菌群和血清指標為參數，研究 GOD 在仔 豬養殖上的應用效果，為 GOD 在畜牧業上的廣泛 應用提供理論依據。

　?。?材料與方法

　?。?１ 試驗材料

　　試驗中GOD產品由農業部飼料生物技術重點實驗室提供，活性大于 1000 Ｕ/ｇ（實測活性為1272Ｕ/ｇ；酶活性單位定義為：在 37℃ 、ｐＨ 為 ５.５ 的條件下，每分鐘從過量底物中降解釋放１ μｍｏｌ 產物所需的酶量定義為 １個酶活性單位，即 １Ｕ） 。 供試仔豬和試驗場地由北京市房山區畜禽良種豬 場提供。

　　１.２ 試驗設計

　　試驗采用單因素完全隨機設計　，選擇健康的３５ 日齡仔豬 112頭，隨機分為 ２個組，每組 ４個重 復，每個重復 14頭豬。各組仔豬初始體重無顯著 差異（Ｐ＞0.05） 。對照組飼喂基礎飼糧，試驗組飼喂在基礎飼糧基礎上添加 100ｇ/ｔGOD 的試驗飼 糧，基 礎 飼 糧 組 成 及 營 養 水 平 見 表 １。試 驗 期 35ｄ。

　　１.３ 飼養管理

　　各組試驗豬每天定時喂料，自由采食，飲水器提供充足清潔飲水。其他免疫、消毒、衛生等飼養 管理按常規進行。

　?。?４ 檢測指標
　?。?４.１ 生長性能

　　分別于試驗始、末空腹稱重，準確記錄飼料消 耗量，計算出平均日增重、平均日采食量以及料重 比。
　　計算公式為：平均日增重 ＝ （末重－初重） ／ 試驗天數；
　　平均日采食量 ＝耗料量 ／ 試驗天數；
　　料重比 ＝平均日采食量 ／ 平均日增重。

　?。?４.２ 腹瀉率、發病率和死亡率指標
　　在整個飼養試驗階段，每天分別在 09:00豬 只，記錄豬的腹瀉、發病和死亡頭數，統計腹瀉率　、 發病率和死亡率。
　　計算公式為： 腹瀉率（％）＝ 100×腹瀉頭次 ／ （試驗頭數×試驗天數） ；
　　發病率（％）＝ 100×病例頭數 ／ 試驗頭數；
　　死亡率（％）＝ 100×死亡頭數 ／ 試驗頭數。

　?。?４.3 糞便菌群指標
　　1.４.3.1 樣品采集

　　在試驗豬場試驗結束稱重前隨機采集各組健 康的試驗仔豬（每組 ３ 頭） 的新鮮糞便，然后在無 菌操作臺上檢測 菌 落 總 數 和 大 腸 桿 菌、沙 門 氏 菌數。

　　1.４.３.2 培養基
　　菌落總數測定使用普通 ＬＢ 瓊脂培養基：

　　蛋白 胨 10.0 ｇ，酵母粉 5.0ｇ，氯化鈉 9.0ｇ，瓊脂粉15ｇ， ｐＨ ＝ ７.２±０.１，用去離子水定容至 1.0Ｌ；大腸桿菌 和沙門氏菌數測 定 使 用 麥 康 凱 培 養 基：蛋 白 胨 20.0ｇ，乳糖10.0 ｇ，牛膽鹽 5.0ｇ，氯化鈉 5.0 ｇ，中 性紅 0.03ｇ，瓊脂 14.0ｇ，ｐＨ ＝ 7.0±0.1，用去離子 水定容至 1.0 Ｌ。

　?。?４.３.３ 測定方法與步驟

　　在超凈工作臺中分別迅速取糞便內容物 ０.５ｇ 置滅 菌 錐 形 瓶 中，加 入 ０.９％ 滅 菌 生 理 鹽 水 ４９.５ ｍＬ，在 20℃ 恒 溫 震 蕩 箱 150ｒ/ｍiｎ 震 蕩 10ｍiｎ，使樣品充分搖勻，此液為10-2稀釋液，然后吸取 1.0ｍＬ 置于盛有9.0ｍＬ 的0.9％滅菌生理鹽 水滅菌試管中進行10-3稀釋，再依次進行到10-6稀 釋。 分別將10-4  、10-5  、10-6稀釋液 100μＬ 涂抹于各培養基上，37℃ 有氧培養 18~24 ｈ 后進行菌落計數。 各稀釋度設 3個重復。 采用平板計數法進 行菌落計數，并換算成ｌｇ（CFU/ｇ）菌液，即用每克 糞樣含活菌數表示。

　?。?４.４ 血清指標

　　于試驗的第 35天，稱重后每重復取 ２ 頭豬空 腹 采 血 ５ ｍＬ 左 右， 血 樣 室 溫 下 靜 置 ２ ｈ， 5000r/min離心 5min，分離血清，４ ℃ 保存待測。 使用日立7600 全自動生化儀測定血清葡萄糖、白 蛋白（Aib） 、球蛋白（GIｂ） 、總蛋白（TP）含量，計算 血清蛋白系數（ Ａ／Ｇ） ；采用放射免疫法測定三碘甲腺原氨酸（T３ ） 、甲狀腺素（Ｔ４ ） 、促甲狀腺激素 （TSH） 、生長激素（ ＧＨ） 、胰島素（ ＩＮＳ） 和胰高血糖素（ＧＬＵ）含量，放射免疫法測定所用試劑盒均 購于天津九鼎醫學生物工程有限公司。

　　１.５ 數據統計與分析

　　采用 SPSS 17.0統計軟件，應用單因素方差分 析（ ｏｎｅ⁃ｗａｙ ＡＮＯＶＡ） 進行差異顯著性分析，采用 LSD法 進 行 多 重 比 較， 結 果 以 平 均 值 ± 標 準 差表示。

　　２ 結 果
　　２.１ GOD對仔豬生長性能的影響

　　由表 ２ 可知，GOD組平均日增重為 0.483ｋｇ， 比對照組提高了 35ｇ；GOD組平均日采食量為0.884 ｋｇ，比對照組提高了39ｇ；GOD 組料重比比對照組降低了0.067；上述指標 ２ 組間差異均顯著 （Ｐ＜0.05） 。試驗全期對照組和 GOD組各有 １ 頭 豬死亡，無腹瀉等不良情況，豬群健康狀況良好。

　　２.２GOD對仔豬糞便菌群的影響

　　由表3可知，GOD組的仔豬糞便中大腸桿菌 數比對照組有降低趨勢，但 ２ 組之間菌落總數和 大腸桿菌數沒有顯著性差異（Ｐ＞0.05） ；ＧＯＤ 組的 仔豬 糞 便 中 沙 門 氏 菌 數 顯 著 低 于 對 照 組 （ Ｐ ＜0.05） 。

　?。?３ GOD對仔豬血清指標的影響

　　由表 ４ 可知，GOD組仔豬的血清葡萄糖、白蛋 白、球蛋白、總蛋白含量和蛋白系數比對照組都有 所提高，但均未出現顯著性差異（ Ｐ＞0.05） ；ＧＯＤ組三碘 甲 狀 腺 原 氨 酸 和 甲 狀 腺 素 含 量 分 別 為 1.00ｎｇ ／ ｍＬ和6.87μｇ ／ ｄＬ， 均 顯 著 高 于 對 照 組（Ｐ＜0.05） ；ＧＯＤ 組生長激素含量為 3.71ｎｇ ／ ｍＬ， 顯著高于對照組（Ｐ＜0.05） ；GOD組仔豬其他各血 清激素含量比對照組也有所提高，但未見顯著性 差異（Ｐ＞0.05） 。

　　３ 討 論

　?。?１ GOD對仔豬生長性能的影響

　　GOD在動物胃腸道中可以用葡萄糖為底物酶 解反應產生葡萄糖酸和過氧化氫（Ｈ２Ｏ２ ） 。葡萄糖 酸可以降低動物胃內 ｐＨ，激活胃蛋白酶的活性， 具有酸化劑的作用，同時胃內 ｐＨ 降低和腸道氧 （Ｏ２ ）的減少能有效抑制有害菌、促進有益菌的生 長，提高飼料消化率；過氧化氫相當于一種廣譜抗生素，酶解產生的少量過氧化氫可以起到類似抗 生素的作用；從而改善動物腸道健康和消化能力， 提高飼糧營養物質消化和吸收效率，促進動物生 長［４］ 。本課題組前期對該 GOD進行梯度飼喂試 驗（添加量為 １００、２００、４００ ｇ/ｔ） ，結果表明飼糧中 添加 100ｇ/ｔ 性價比最佳［５］ 。本試驗結果表明，飼 糧中添加 100ｇ /ｔ GOD顯著的提高了仔豬的平均 日增重、平均日采食量，降低了料重比，再次驗證 了 ＧＯＤ 的促生長效果。楊久仙等［６］ 研究了 GOD對斷奶仔豬生長性能的影響，結果表明 GOD提高 了營養物質消化率和飼料轉化效率，改善了斷奶 仔豬生產性能。同時，由于 GOD的抗氧化作用， 其還可以清除腸道上的自由基，保護腸道上皮細 胞完整，加速肝臟內的氧化還原反應，提高肝臟對 毒性成分的代謝，這些也是 GOD能在動物生產上 發揮良好效果的重要原因［７］ 。

　?。?２ GOD對仔豬糞便菌群的影響

　　消化道菌群數量的變化反映了斷奶仔豬消化道內環境的改變，通過檢測新鮮糞樣的細菌數是 判斷動物腸道內實際菌群變化情況的一種有效方 式［８］ 。一方面，GOD通過與飼糧中葡萄糖作用而 產生的葡萄糖酸來發揮作用；另一方面，GOD在反 應過程中消耗腸道中的氧，使消化道更易形成厭 氧環境。葡萄糖酸產生的酸性環境有利于乳酸桿 菌等有益菌的生長繁殖，對大腸桿菌等有害菌有 抑制作用；而大多數的有益菌是厭氧菌，有害菌是 需氧菌，厭氧環境的形成更利于抑制動物后腸道有害菌，促進有益菌的生長，從而改善動物腸道微 生態平衡和腸道形態。黃建華等［９］ 研究了二甲酸 鉀對斷奶仔豬大腸桿菌和乳酸桿菌的影響，結果 表明二甲酸鉀的添加降低了斷奶仔豬新鮮糞樣中 大腸桿菌數。

　　本試驗研究表明，GOD的添加降低 了仔豬新鮮糞樣的大腸桿菌和沙門氏菌數量，其 中沙門氏菌的數量還出現了顯著性降低，這說明 GOD能有效的改善仔豬的腸道微生態平衡。本試 驗飼糧添加 GOD并沒有對糞便中菌落總數產生 顯著性影響，這可能是因為各種細菌都可在普通 瓊脂培養基上生長而很難區分出 GOD對整體菌群數量產生的影響。楊久仙等［１０］ 研究 GOD 對斷 奶仔豬胃腸道微生物區系以及生產性能的影響， 結果顯示，與對照相比，飼糧中添加GOD提高了 仔豬日增重，降低了消化道內大腸桿菌數量。

　　３.３ GOD對仔豬血清指標的影響

　　動物血糖絕大多數都是葡萄糖，主要來源于 動物采食之后消化系統的轉化，而葡萄糖又是動 物能量的主要來源。GOD是以葡萄糖為底物發揮作用，反應的過程中會消耗一部分葡萄糖，但由于GOD添加量微少，相對于動物采食分解產生的葡 萄糖，反應底物所需要的葡萄糖相對占比還是比較微小。本試驗結果表明添加GOD并沒有使血 清葡萄糖含量降低，這說明添加 GOD 并沒有影響 動物對葡萄糖的轉化吸收。血清中總蛋白含量與蛋白質的營養有密切的 關系，血清中白蛋白的含量與有功能肝細胞的數 量呈正比，球蛋白是參與機體免疫機能的血清蛋 白，正常家畜血清白蛋白和球蛋白含量會在一定 范圍內波動；血清蛋白系數因血清白蛋白和球蛋 白相對含量的升降較大而發生明顯變化，因此也 可以通 過 這 個 比 值 的 大 小 看 出 動 物 的 健 康 狀 況［11-12］ 。

　　本試驗結果顯示，GOD組仔豬各項血清 生化指標都高于對照組，但未出現顯著性差異，這 說明試驗仔豬整體健康狀況良好，ＧＯＤ 的添加一定程度上提高了 仔 豬 的 生 長 性 能 和 免 疫 能 力。Ｔａｎｃｉｎ 等［13］研究表明，仔豬在斷奶后早期，胃腸道 細胞、酶和淋巴系統將發生相當大的變化，機體血清總蛋白、白蛋白、球蛋白含量一定范圍內的升 高，可以增強能量動員和體液免疫功能。甲狀腺激素是維持動物體正常生長發育所必 需的激素，它主要有三碘甲狀腺原氨酸和甲狀腺素 ２ 種，甲狀腺素的主要作用是促進物質的能量 代謝，促甲狀腺素功能主要是促使甲狀腺合成并 分泌甲狀腺激素，研究結果表明血清甲狀腺激素 含量與仔豬生長性能呈正相關，甲狀腺功能低下 時，生長明顯受阻；生長激素可促進機體合成代謝 和蛋白質合成，促進脂肪分解，同時對胰島素有拮 抗和抑制葡萄糖利用而使血糖升高等作用，最終 影響動物的生長性能；胰島素主要生理功能是合 成代謝，促進糖原、脂肪和蛋白質的合成，與之相 反，胰高血糖素是一種促使分解代謝的激素，它們 在體內共同協調，影響機體的代謝和生長［14-16］ 。 本試驗結果表明，GOD 組三碘甲狀腺原氨酸、甲狀 腺素和生長激素含量顯著高于對照組，２ 組之間其 他血清激素含量沒有顯著性差異，這說明 GOD的 添加可以促進仔豬對飼糧的代謝和利用，提高了 仔豬對營養元素的合成能力，進而促進仔豬的生 長。 Etherton［17］通過長期試驗研究表明，生長激素可顯著提高豬的日增重和飼料轉化效率。 陳清華等［18］研究非淀粉多糖酶制劑對仔豬生長和血清指 標的影響，結果表明血清中血糖、三碘甲狀腺原氨酸含量比基礎飼糧組有所上升，添加酶制劑對仔 豬生長性能的改進效果明顯。

　?。?結 論

　　飼糧中添加 100ｇ/ｔ的 GOD，可顯著降低仔豬糞便中沙門氏菌數量，改進仔豬腸道健康；顯著提高三碘甲狀腺原氨酸、甲狀腺素和生長激素的含量；顯著提高仔豬平均日增重和平均日采食量，降低料重比，改善仔豬生長性能。

　　參考文獻：略
　　作者：湯海鷗  高秀華  李學軍 王振興  劉金蘭  姚 斌
　　轉自：動物營養學報
　　原文鏈接地址:
　　http://www.chinajan.com/CN/abstract/abstract11706.shtml