型复合菌制剂对发酵床养猪饲料氮及氨基酸消化的影响.doc

新型复合菌制剂对发酵床养猪饲料氮及氨基酸消化的影响近年来，随着科技的进步和生产力的发展，我国的养猪业逐步进入集约化、规模化、产业化为主的生产模式。然而“集约化、工厂化”养殖方式尽管生产效率高，但面临着粪污处理的难题，缺乏行之有效的处理方式，环保压力增大。虽然目前一些饲养场将排泄物应用于“生态农业循环链”中，但粪便处理的成本加大，同时“集约化”生产导致猪发病率的增加3。发酵床是基于畜禽粪便排放与环境污染控制的一种健康的养殖方式，符合动物福利和低碳减排的要求，实现了无污染、“零”排放的目的，改善了猪的福利，提高了生产性能，降低养殖成本，减少消化道疾病的发生和抗生素等药物的使用4-5。Philippe等研究证实发酵床养猪过程释放出来的C02、CH4、N20等温室气体及有害气体明显低于传统水泥圈舍养猪的释放量；Schembri等对澳大利亚使用发酵床与固体地面相结合的方式养猪全生命周期进行跟踪评价，阐述发酵床圈舍对幼猪、断乳猪及生长猪生长状况、饲料利用率均起到显著的促进效果。近年来，尽管国内有很多地区开展发酵床养猪技术示范及相关研究，但面临菌种及垫料成本投入较大以及生物安全等诸多亟待解决的瓶颈问题。目前，生态发酵床菌种的筛选及混合不同属种益生菌制剂的功能研究是一个热点。关于发酵床益生菌制剂对猪生长期饲料氨基酸利用率的影响报道很少。本试验通过自行筛选研制的复合菌种及商业单一菌种制备发酵床进行猪生长期饲养试验，探讨不同类型益生菌制剂对发酵床饲养猪生长期氨基酸消化利用的效果。以期为发酵床生态养猪生产实践中利用理想氨基酸配制低蛋白日粮，在不降低生产性能的前提下，降低氮的污染提供理论依据和参考。1材料与方法1.1试验材料本试验制作发酵床所使用的菌种分为3类，一类是自行筛选制备的复合菌种(JDM)，主要由枯草芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、光合细菌等菌种构成；第二类是商业菌种(SHC)，是一种以枯草芽孢杆菌为主，为相对较为单一的菌种；第三种是商业洛东菌素(GLD)，主要是以纳豆菌为主所构成的菌种。3类菌种的活菌数均10.510loCFU/g。1.2发酵床的制作本试验圈舍发酵床采用地上床面设计，发酵床面厚度为60 cm。发酵床垫料采用锯末、稻壳、谷壳及细稻草秸秆作为主要成分，制作时将不同类型菌种喷洒在垫料上面，加入适量泥土和食盐，然后喷洒适量水并人工翻转搅拌，自然发酵710 d即可用于猪生长期饲养试验。饲养过程中，除随时翻转部分板结区域外，每半个月翻转一次垫料床，定期补加垫料和菌种。1.3试验基础日粮及营养水平基础日粮及营养水平参照中国瘦肉型猪饲养标准和NRC标准配制，仔猪生长阶段体重为2050kg，基础日粮组成及营养水平见表1。1.4试验动物及分组选用60头日龄、胎次相近，体重在20 kg左右杜长大三元杂交猪，公母比例相近，分为3个不同来源菌种发酵床饲养组(JDM、SHC、GLD)和1个对照组(CON)，饲喂基础日粮，饲养试验期为30d，其中预试期7d。1.5饲养管理本试验场地为上海松林畜禽养殖专业合作社田黄种养结合家庭农场试验猪场（图1），试验按照猪场常规饲养管理进行，试验猪自由采食和饮水，记录猪的采食量，观察猪的采食情况及健康状况。1.6样品的采集及测试分析1.6.1样品中氮含量测试分析由于发酵床养猪无法收集全粪便及尿液，因此采用外源指示剂法来测定饲料氮和氨基酸的表观消化率。在饲粮中添加0.5%三氧化二铬作为外源指示剂，于饲养试验开始后第8天开始，预饲7d后每隔2d采样，每次采样每组随机选择6头猪，每日定时收集粪便，每次收取的粪样及时装入准备好的塑料袋中，同时滴数滴甲苯，以防止微生物的作用，置于-20冰箱保存。试验结束后，同一头猪所有粪样混合拌匀后，取样样品置65烘箱干燥、回潮后测定粪样风干物质百分含量。利用常规“凯氏定氮法”测定粪中氮含量，利用原子吸收光谱进行饲料与粪样中的铬含量测定，计算粪氮排泄量。1.6.2样品中氨基酸含量测试分析样品中氨基酸含量测试分析在吉林农业大学分析测试中心进行，采用日立L-800型氨基酸分析仪测定。准备称取样品置于水解管中，精确到0.0001g，称样量在lOOmg左右，平行样3个；在水解管内加6O mol/I。盐酸15.00 mI。，1%巯基乙酸1.00mI。，盖上胶塞，用真空泵抽至真空，将此水解管封口后置于1101的恒温干燥箱内水解22 h，水解结束后将水解液过滤并转移至50.00 mI。容量瓶并定容。吸取滤液1.00 mL于25 mL烧杯内，蒸干，再用12 mL水溶解后再蒸干，重复2次，最后残留物用0.02 mol/L盐酸1.00 mL溶解，经0.22_um滤膜过滤后上机测定。分析时间：30 min；离子交换柱：4.6 mm60 mm(规格)、3m磺酸型阳离子树脂；柱温：57；反应温度：135；分离缓冲液流速：0.40 mL/min；茚三酮反应液流速：0.35 mL/min；波长：570、440 nm。1.7数据处理数据经Excel处理，采用SAS 8.0一般线性模型进行统计分析，显著水平为P0.05，极显著水平为P0.05)。但复合菌种组(JDM)饲料中氮表观消化率最高(84.5%)，相对于对照组(CON)(80.4%)提高4.1个百分点，同时其他试验组(SHC、GLD)氮表观消化率均高于对照组。结果提示，不同菌种发酵床对猪生长期粪氮排泄量的影响不显著，但发酵床养猪饲料中氮的表观消化率有提高的趋势，且复合菌种要优于单一菌种。2.2不同菌种发酵床饲养猪生长期粪便中氨基酸含量比较不同菌种发酵床饲养猪生长期粪便中氨基酸含量见图2、图3。从检测结果来看，除对照组粪便中谷氨酸(Glu)及组氨酸(His)含量低于其他试验组之外，其他氨基酸种类对照组粪便中含量均高于发酵床试验组。JDM试验组粪便中Asp、Lys、Arg含量最低(1.64%、0.69%、0.67%)，显著低于对照组(1.81%o、0.82%、o80G)(PO.05)，降低幅度分别为9.12/00、15.8%、17.5%；GLD试验组粪便中Try、Pro的含量最低(0.57%、0.46%)，显著低于对照组(P0.05)，但JDM试验组中多种氨基酸表观消化率均有提高的趋势。JDM试验组中Ser、Gly、Ile、I。ys、Phe的表观消化率均显著高于对照组(P0.05)，其中Ser( 84.3%)、Gly(75.6%)、Lys (85.4%)、Phe (85.6%0)分别提高6.2、4.9、5.9、6.8个百分点；所有实验组别中GLD试验组Met (69.9%)、Try(81.4/oo)表观消化率最高，均显著高于对照组(62.3%、73.1%)(P0.05)，相比对照组分别提高7.6、8.3个百分点；而对照组中Glu、His的表观消化率最高，分别为72.8%、75.1%，显著高于JDM试验组Glu(67.3/00)及GLD试验组His(70.3%o)的表观消化率。结果证实，发酵床饲养生长猪有利于提高饲料中氨基酸的消化率，利用复合菌种制作发酵床提高氨基酸的利用效果要优于单一菌种制作的发酵床。3讨论发酵床技术对规模化生猪养殖中粪污排放的降低和猪生产性能的提高具有一定的促进作用，而发酵床养猪过程中饲料中氮及氨基酸的消化利用效果如何，目前相关研究报道较少。本试验研究结果表明，应用发酵床技术在猪生长期能明显提高氮的利用率，多种氨基酸的表观消化率显著高于普通水泥地面舍，有效提高饲料的利用率，这与孙建广等103的试验效果相似。尤其是JDM试验组中Ser(84.3%)、Gly(75.6%)、Lys (85.4%)、Phe(85.6%)的表观消化率及GLD试验组中Met(69.9%)、Try(81.40A)的表观消化率均显著高于对照组(P0.05)，但JDM试验组中氮表观消化率及多种氨基酸表观消化率均有提高的趋势。由此证实，发酵床生态养猪菌种的组成对饲料中各种氨基酸消化率测值有不可忽视的影响，从氨基酸的利用率来看，复合菌种的应用效果要好于单一菌种。分析其原因，主要在于利用发酵床养猪过程中，猪不断翻拱垫料并采食一部分垫料，导致一些益生菌进入猪的肠道内，枯草芽孢杆菌具有较强的分泌蛋白酶和淀粉酶的能力，通过信息反馈系统有效激活消化酶，使食糜的黏稠度发生变化，可刺激食欲并促进饲料中营养物质充分吸收。Yin等口13益生菌可以通过构成酶的必需组分或激活因子而参与体内一系列生化代谢反应，调节酶活性影响机体对营养物质的利用率。Ross等研究证实益生菌可刺激畜禽消化道黏膜上的感受器，激活消化酶的活性，从而促进营养物质的消化和吸收，提高增重和饲料利用率。同时由复合菌种制备的生态发酵床中益生菌的功效与它的属、种和菌株本身有关，多种菌种能够为垫料内微生物生态系统提供多种调控因子，有效发挥生长优势，耐发酵高热，能够产生多种与猪粪降解相关的酶类，除臭效果明显。同时多种益生菌进入猪消化道内，激活肠道内消化酶及其他消化因子的概率大大增加，进而提高消化吸收能力。Sanders等研究了不同益生菌属、种和菌株对宿主的益生作用，发现复合的菌株或菌种比单一菌株更有效。本研究发现，利用发酵床生态养猪饲料中Glu及His的表观消化没有提高，相反却显著低于水泥地面圈舍的对照组，分析其原因可能与猪肠道内的益生菌种类和数量有关。综合分析各试验组中氨基酸的表观消化率，绝大多数氨基酸表观消化率均以JDM及GLD试验组最高，而对照组Glu及His 4种氨基酸的表观消化率却明显高于JDM及GLD试验组。由此可以推测导致Glu及His 4种氨基酸的表观消化率降低的原因与制备发酵床的菌种有关，而且本试验测定JDM及GLD试验组猪粪便中的益生菌数量要高于其他试验组。由此可见，粪便中Glu及His 4种氨基酸是否全部来源饲料还有待进一步证实。随着“集约化、家庭农场化”养殖规模的不断