棉籽酶解蛋白替代鱼粉对仔猪生长、养分消化与代谢的影响

2025-04-11

棉籽酶解蛋白替代鱼粉对仔猪生长、养分消化与代谢的影响
■ 肖玉1,2 谭碧娥1王婧1贺喜1

（1.湖南农业大学动物科学技术学院；2.新疆希普生物科技股份有限公司）

摘 要：试验旨在研究日粮中添加不同比例棉籽酶解蛋白替代鱼粉对仔猪生长性能、养分消化率及机体代谢的影响。试验选用 96 头初始体重 7 kg 左右杜×长×大三元杂交健康仔猪，随机分为 4 个处理组，使用不同水平的棉籽酶解蛋白替代鱼粉，分别对照组、2% 替代组、4% 替代组和 6% 替代，每组 6 个重复，每个重复 4 头猪，试验期为 28 d。试验结果显示：与对照组相比，2% 和 4% 替代组可显著提高仔猪试验第 14 天体重（P<0.05）和 1~14 d 平均日增重（P<0.05），显著降低 1~14 d 的料重比（P<0.05）；6% 替代组降低了总能的全肠道表观消化率（P<0.05）；2% 替代组显著提高了试验第 14 天仔猪粪便中乙酸的含量（P<0.05）；6% 替代组显著提高了试验第 28 天仔猪粪便中钙卫蛋白的含量（P<0.05）。综上所述，仔猪日粮中添加 2% 和 4% 棉籽酶解蛋白替代鱼粉可改善仔猪生长性能、肠道养分消化率及肠道炎症状况，其中 2% 添加效果较明显。
我国是生猪养殖大国，也是猪肉消费大国。然而，饲料资源短缺问题（尤其是饲料蛋白资源）严重制约着我国生猪养殖业和饲料工业的发展。我国豆粕、鱼粉等优质蛋白质资源主要依赖于进口，海关总署公布的数据表明，2020 年，我国豆类产量 2 287.5 万吨，大豆进口量 10 031.45 万吨，其中 90% 以上大豆榨油后做饲料用。可见，我国畜禽业蛋白饲料原料仍存在缺口，长期依赖原料进口对国家粮食安全造成重大威胁。我国拥有丰富的棉花资源，产量约占全球总产量的 25%。棉籽是棉花加工的副产品，是一种重要的植物油料，每年产量为1 100万~1 400万吨左右。棉籽经过压榨处理后所得到的产物被称为棉籽饼或棉籽蛋白，其蛋白含量为 38%~45%。棉籽蛋白的营养价值受到压榨工艺、种植环境等的影响，其中主要影响棉籽蛋白利用价值的因素是游离棉酚和其他抗营养因子的含量。利用微生物发酵技术可有效降低棉酚含量；且棉籽蛋白经过微生物发酵后，其中所含有的有机酸、消化酶、小肽含量均显著提高，营养价值也有所改善。研究表明，发酵棉籽蛋白可提高保育猪、生长猪、育肥猪的生长性能，对动物血清生化参数无显著影响。在肉鸡中，发酵棉籽蛋白可通过改善肠道的形态与健康，从而提高饲料利用率；此外，发酵棉籽蛋白可有效降低肉鸡腹部脂肪和皮下脂肪的沉积，使肉品质得到明显改善。Da 等报道，棉籽粕加酶对育肥猪的生产性能没有影响。Abdallh 等发现，添加酶的棉籽粕可以替代肉鸡日粮中高达 90% 的豆粕，而不会影响生产性能和饲料营养价值。断奶仔猪饲养管理，是生猪养殖过程中的关键环节，关于棉籽酶解蛋白在仔猪上的应用目前尚无文献报道。因此，试验研究日粮中添加不同比例棉籽酶解蛋白替代鱼粉对仔猪生长性能、养分消化率及机体代谢的影响，旨在为棉籽酶解蛋白在猪生产中的应用提供科学依据。
1　材料与方法
1.1　试验设计及日粮
试验选用初始体重 7 kg 左右杜×长×大三元杂交健康仔猪 96 头，公母各半，试验设 4 个处理组，使用不同水平的棉籽酶解蛋白替代鱼粉，分别对照组、2% 替代组、4% 替代组和 6% 替代组，每组6个重复，每个重复 4 头仔猪。基础日粮按中国猪营养需要（2020）推荐的参考值设计。试验饲料组成和营养水平见表 1。添加 0.30% 的三氧化二铬作为外源指示剂。试验期 28 d。
1.2　试验材料
本试验棉籽酶解蛋白由新疆希普生物科技股份有限公司提供。其营养成分如表 2 所示。
1.3　测定指标及方法
1.3.1　仔猪生长性能
猪将在试验的第 1 天、第 14 天和第 28 天称重，计算平均日增重(ADG)。每天每栏添加饲料称重并记录，称猪体重同时称量每个时间点的剩余料量，以计算平均日采食量(ADFI)，并计算料重比(F/G)。试验开始和每次称重、称料时间均为10:00。
平均日增重(g)=(试验末重-试验初重)/试验天数
平均日采食量(g)=总采食量/(试验天数×仔猪头数)
料重比(F/G)=平均日采食量/平均日增重
1.3.2　粪便评分
根据 4 分制粪便评分系统，每天对每栏粪便进行评分。1 分为液体腹泻；2 分为糊状粪便在接触时变形；3 分为成型粪便，柔软切开；4 分为粪便形状良好，切得结实。每天记录每头猪的腹泻与否，用于后期计算生长猪腹泻率。评估粪便评分的所有过程均由同一人执行，以减少误差。
腹泻率(%）=腹泻仔猪头次/试验仔猪总头次
1.3.3　全肠道表观养分消化率
试验第12~14 天和第 26~28 天每天从每一圈中收集 150 g 新鲜粪样，-20 ℃ 保存。最后将前3天和后3天的粪样分别混合，在 65 ℃烘箱中烘 72 h，然后将干燥粪样粉碎过 40 目，装袋待测。料样和粪样中干物质 (DM)、粗蛋白(CP)、粗灰分(Ash)、中性洗涤纤维 (NDF)、酸性洗涤纤维 (ADF) 含量的测定分别参照中华人民共和国国家标准 GB/T 6435-2006、GB/T 6432-1994、GB/T 6438-2007、GB/T 20806-2006 和 NY/T 1459-2007 所推荐的方法。总能用氧氮式热量计(1281 型，Parr 公司，美国)测定。
2. 营养水平均为计算值。
通过指示剂法计算营养物质全肠道表观消化率 (ATTD)，公式如下。
ATTD(%)=1-(DC×FN)/(FC×DN)×100
式中：DC——饲料中三氧化二铬的浓度 (%)；
FN——粪中营养物质浓度 (%)；
FC——粪中三氧化二铬的浓度 (%)；
DN——饲料中营养物质浓度 (%)。
1.3.4　血液参数
试验结束每组随机选取 1 头猪采集血液样品。即对每头猪进行空腹前腔静脉采血 20 mL，室温下静置 30 min 后，3 000 r/min 离心 15 min。离心后分离血清和血浆并分装至 1.5 mL EP 管中，于 -20 ℃ 保存待测。采用试剂盒（中国南京建城生物工程研究所有限公司）和全自动血液生化分析仪测定血清谷草转氨酶（AST）、谷丙转氨酶（ALT）、碱性磷酸酶（ALP）活性及总 蛋 白（TP）、白 蛋 白（ALB）、球 蛋 白（GLB）、尿 素（URE）含量，计算白球比（比A/G）。
1.3.5　粪便参数
试验结束每组随机选取 1 头猪采集粪便样品约 50 g。采用气相色谱测定乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸以及吲哚、粪臭素等的含量。采用 ELISA 试剂盒（中国南京建城生物工程研究所有限公司）测定钙卫蛋白、髓过氧化物酶和分泌型免疫球蛋白 A（sIgA）含量。
1.4　数据统计与分析
数据采用 Microsoft Excel 2019 整理数据后，用SPSS 26.0 统计软件对数据进行单因素方差分析，Duncan’s 法进行多重比较。结果以“平均值”表示，P<0.05表示差异显著。
2　结果与分析
2.1　棉籽酶解蛋白替代鱼粉对仔猪生长性能和腹泻率的影响
由表 3 可知，与对照组相比，2% 替代组和 4% 替代组可显著提高仔猪试验第 14 天体重（P<0.05）和 1~14 d ADG（P<0.05），而显著降低了 1~14 d F/G（P<0.05）。棉籽酶解蛋白替代鱼粉日粮对第 28 天体重和 1~18d ADG、ADFI、F/G 以及腹泻率无显著影响（P>0.05）。
2.2　棉籽酶解蛋白替代鱼粉对仔猪养分表观消化率的影响
由表 4 可知，全肠道干物质、粗蛋白和粗纤维表观消化率各组间无显著差异（P>0.05）。与对照组相比，6% 替代组显著降低了总能（P<0.05）。与2%替代组相比，4% 和 6% 替代组显著提高了粗脂肪消化率（P<0.05）。
2.3　棉籽酶解蛋白替代鱼粉对仔猪血清生化参数的影响
由表 5 可知，不同比例棉籽酶解蛋白替代鱼粉对仔猪血清生化参数无显著影响（P>0.05）。
2.4　棉籽酶解蛋白替代鱼粉对仔猪粪便短链脂肪酸含量的影响
由表 6 可知，与对照组相比，2% 替代组显著提高了试验第 14 天仔猪粪便中乙酸的含量（P<0.05），但对试验第28天仔猪粪便乙酸含量无显著影响（P>0.05）。
不同比例棉籽酶解蛋白替代鱼粉对试验第 14 天和第 28 天仔猪粪便的丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸和戊酸含量无显著影响（P>0.05）。
2.5　棉籽酶解蛋白替代鱼粉对仔猪粪便粪臭素和吲哚含量的影响
由表 7 可知，不同比例棉籽酶解蛋白替代鱼粉对仔猪粪便粪臭素和吲哚的含量无显著影响（P>0.05）。
2.6　棉籽酶解蛋白替代鱼粉对仔猪粪便钙卫蛋白、髓过氧化物酶及 sIgA 含量的影响由表 8 可知，与对照组相比，6% 替代组显著提高了试验第 28 天仔猪粪便中钙卫蛋白的含量（P<0.05）。
不同比例棉籽酶解蛋白替代鱼粉对试验第 14 天仔猪粪便的钙卫蛋白、髓过氧化物酶和 sIgA 和 28 天仔猪粪便的髓过氧化物酶和 sIgA 的含量无显著影响（P>0.05）。
3　讨论
棉籽粕由于含有大量的抗营养因子，对动物的生长性能、免疫和抗氧化能力以及营养物质消化率产生负面影响，因此尚未得到广泛应用。经过固态发酵后，发酵棉籽粕的游离棉酚和其他抗营养因子要少得多，蛋白质质量也得到了改善。周维仁等使用脱酚棉籽蛋白分别替代生长猪日粮中 50% 和 10%的豆粕，并利用晶体氨基酸调整氨基酸组成，结果表明，对生长猪的生长性能无显著影响，这表明脱酚棉籽蛋白完全或部分替代生长猪日粮中豆粕具有可行性。关红民等研究发现，在保育阶段、生长阶段和肥育阶段的基础日粮中分别用2%、6%、9% 的发酵棉籽粕等量替代其日粮中的豆粕，保育猪的末重显著增加了 1.63 kg、日增重显著增加了 44.29 g、料重比显著降低了 4.94%。Tanumtuen 等的研究表明，最适剂量的棉籽蛋白酶解产物的添加可显著提高泰国保育猪的生长速度，显著降低腹泻发生率。在本试验中也观察到类似的结果，2% 和 4% 棉籽酶解蛋白替代鱼粉日粮显著提高仔猪第 14 天体重和 1~14 d 平均日增重，且显著降低 1~14 d 料重比。生长性能的改善可能与仔猪肠道的消化吸收能力有关，酶解棉籽蛋白更容易被仔猪消化分解成肽从而更容易被肠道吸收。据报道，肽可以直接吸收并提升肠道中的蛋白质合成，这有利于仔猪的生长。值得注意的是，在本试验中 6% 棉籽蛋白替代鱼粉组总能消化率相较于对照组显著降低，这与其他棉籽蛋白的研究不一致。Gu等研究发现，棉籽饼发酵可有效降低其中的游离棉酚水平，提高酸溶性蛋白水平，进一步提高仔猪的消化酶活性和营养物质的消化率。造成这一结果原因可能与棉籽蛋白的添加量有关。
肠道作为消化代谢的主要场所，是动物消化吸收的主要器官。许多研究表明，由益生菌发酵或酶解的食物或饲料可能是调节肠道微生物群及其代谢物的潜在有效策略。粪便短链脂肪酸（SCFAs）代表了整个肠道中 SCFAs 的消化、吸收、产生和可能分泌的净总和。粪便中短链脂肪酸的含量低于盲肠消化物，但异戊酸、异丁酸、戊酸和己酸除外。SCFAs 在结肠中被吸收，因此，粪便中 SCFAs 的含量低于盲肠消化物中的含量。然而，粪便中的异戊酸、异丁酸和戊酯是在氨基酸和蛋白质的微生物降解过程中形成的。结肠中蛋白质的微生物降解率大于盲肠中的微生物降解率，因此这些 SCFAs 在粪便中的浓度高于盲肠消化物中的浓度。关于乙酸的起源来自蛋白质降解的信息很少，但是Siigur等报告表明，乙酸可以与其他次要酸（如异戊酸，异丁酸和戊酸）一起放入蛋白质衍生的 SCFAs 中。Zhang 等研究表明，饲喂不同纤维原料的日粮均提高保育猪粪便中总短链脂肪酸含量，且试验日粮中粪便乙酸和总 SCFAs 浓度与纤维含量呈正相关。Zhang 等认为，补充不同纤维成分的日粮可提供不同类型的膳食纤维组分，从而产生不同的短链脂肪酸。本研究发现，2% 替代组第 14 天仔猪粪便中乙酸含量显著增加，且其他短链脂肪酸在数值上均高于对照组。因此，乙酸含量的显著增加可能与属于植物性蛋白原料的棉籽蛋白中纤维含量高于动物源性的鱼粉，从而对日粮的纤维组成造成一定的影响。然而，当前对于棉籽酶解蛋白替代鱼粉对仔猪肠道及其代谢产物的影响的研究还很少，仅在水产动物中有报道。
4　结论
综上所述，棉籽酶解蛋白替代仔猪日粮中的鱼粉具有一定的可行性，在本试验条件下棉籽酶解蛋白在断奶仔猪日粮中的适宜添加量为 2%。
参考文献：略

本文发表于《饲料工业》2025年第46卷第2期 总第719期


分享