Farshad Goodarzi Boroojeni, Klaus Männer & Jürgen Zentek

　　柏林自由大学兽医系动物营养研究所，德国柏林

　　本研究由Phytobiotics仹犇泰德国赞助研究

　　摘要

　　目前的研究调查了断奶后仔猪日粮添加博落回提取物（MCE）和柚皮苷（NAR）对性能，营养消化率和肠道组织形态的影响。断奶后仔猪（28头雄猪和28头雌性；断奶时年龄25 d）被随机分配到28个猪栏。该实验由对照组和三个处理组（MCE60，MCE120和NAR）组成。对于MCE60和MCE120饲料添加，分别对应每公斤饲料添加60ppm和120ppm 的仹犇威Sangrovit® Extra（博落回提取物MCE的0.5%苯丙菲啶生物碱标准化预混合物）。柚皮苷NAR组每公斤饲料添加50毫克纯柚皮苷NAR。实验持续42天（d 25 – 66日龄）。在d 66处，测定了营养物质的表观盲肠前消化率（APD），并评估了空肠中部的组织形态变化。饲喂日粮博落回提取物MCE120和NAR改善了仔猪的体重增加和饲料转化率。饲喂日粮MCE120和NAR后，磷和不同单氨基酸和总氨基酸的氨基酸消化率APD均大于饲喂对照日粮后。现有数据表明，断奶后仔猪日粮中每公斤日粮添加120 mg 博落回提取物MCE或50 mg 柚皮苷 NAR可以改善生长性能和营养消化率，并且对空肠的组织形态学变量没有影响。这些发现表明博落回提取物与柚皮苷在猪营养中用作生长促进剂的潜力。

　　1. 简介

　　抗生素的饲料应用已经实行了几十年。然而，这种抗生素促生长方法在欧盟2006年被全面禁止。近年来，在动物生产中使用非抗生素饲料添加剂，针对动物健康、营养消化率和生长性能已成为一种常见的营养干预方法。其中一些添加剂通过对肠道细菌种群的直接影响（抗菌活性）起作用。其中一些通过抑制肠道炎症反应或间接调控宿主炎症反应来发挥作用。异喹啉生物碱，包括季苯丙菲啶生物碱（例如白屈菜碱和血根碱）和原阿片生物碱（例如原托品和异隐松），来源于植物原料，例如博落回提取物（MCE）或加拿大血根茎，据报道具有抗炎作用（Šimánek，2003年；索勒，2016 年）。柚皮苷（NAR，黄烷酮-7-O-糖苷）是黄烷酮柚皮素的糖苷，具有二糖新橙皮苷，可在葡萄柚和柑橘类水果中作为主要抗氧化剂使用（Coultate 2009；利宾斯基，2017 年）。据报道，NAR 具有抗炎和抗氧化特性（Lien ，2008 年；丁，2011；聂等. 2012；帕克，2014；Goliomytis，2015年）。

　　在仔猪断奶期间，小肠可能发生炎症，通常会导致肠道疾病和肠道感染（Kelly，1991；皮埃，2004年）。 据报道，断奶与仔猪小肠绒毛高度与隐窝深度比的降低有关，因此营养吸收和消化能力降低（Pluske，1997）。每公斤日粮添加100毫克苯丙菲啶生物碱混合物的肉鸡日粮增加了在17日龄肉鸡的空肠绒毛表面积和回肠绒毛高度与隐窝深度之比。它还增加了空肠中的绒毛宽度、绒毛高度与隐窝深度比和绒毛表面积，以及回肠的绒毛宽度和绒毛高度与隐窝深度之比（Reansoi ，2015 年）。绒毛高度、隐窝深度及其比例、绒毛和隐窝增大因子及其比例可以指示肠道的成熟度和功能能力（Tang，1999）。例如，假设增加绒毛高度可以增强吸收表面，毛状边界膜中的酶表达，最终增强营养物质运输（Pluske，1997；唐，1999年）。因此，可以假设饲料添加剂具有抗炎特性，例如博落回提取物MCE和NAR，可以通过其对肠道组织形态的有益影响来提高断奶仔猪的营养消化率，最终可以导致更好的生长性能。在仔猪日粮中加入博落回提取物MCE可改善断奶后仔猪的生长性能并降低血清急性期蛋白（结合珠蛋白和血清淀粉样蛋白A）（Kantas，2015）。

　　本研究旨在探证博落回提取物MCE和柚皮苷NAR是否能改善断奶后仔猪的肠道组织形态、营养消化率和生长性能。

　　2. 材料和方法

　　实验方案已获得柏林国家卫生和社会事务办公室的授权批准（LAGeSo Reg. No. A 0100/13）。该研究在柏林自由大学动物营养研究所进行。

　　2.1. 动物、圈舍和饲料

　　从约400头仔猪（断奶时25 d龄）中随机选择56头断奶后杂交（丹育×Piétrain）仔猪（28头雄猪和28头雌性），没有临床症状的视觉证据，并随机分配到28个猪栏（每个猪栏1个公猪和1个母猪）。实验持续42 天，从25日龄（断奶后）到66日龄。断奶后猪被转入温度气候控制圈舍，圈栏下方有开槽地板，且圈栏之间装配了坚固的隔板。实验中，仔猪之间通过耳标识别。在断奶前，仔猪可以使用不含抗生素、酶、益生菌和益生菌的哺乳仔猪的商业预入产日粮。在断奶后的前两周，平均设施温度保持在约28°C。在接下来的四周里，环境温度每周逐降低1.5°C，直到达到23°C。  相对湿度在50-65%的范围内。照明方案（自然/人工）由16小时光照和8小时黑暗循环组成。断奶后仔猪在试验期间可以随意获得醪液饲料和水。

　　实验由对照组和三个处理组（博落回MCE60，博落回MCE120和柚皮苷NAR）组成。处理日粮是通过添加对照日粮（以小麦替代）与三种植物性预混料的剂量水平每个388.8毫克/公斤。实验添加剂的添加量基于制造商的建议。

　　博落回MCE60和MCE120组的预混料分别用于断奶后仔猪60毫克和120毫克仹犇威Sangrovit® Extra（植物生素Futterzusatzstoffe GmbH，德国埃尔特维尔）。 Sangrovit® Extra是博落回提取物MCE的标准化预混合物，由博落回提取物MCE与干燥和研磨植物材料的载体组成来自木瓜科，标准化为提供至少12.5克/千克的季苯丙菲啶生物碱（例如白屈菜红碱和血根碱）和原阿片生物碱（例如原阿片碱和别隐品碱）的混合物，其中血根碱用作主要标志物。

　　根据营养生理学会（GfE 2006）的建议，发酵剂（d 25-38）和生长者日粮（d 39-66）的配方符合或略高于断奶后仔猪的营养需求。实验饲料被随机分配到七个重复的猪栏。发酵剂和种植者对照日粮的成分组成如表1所示。所有体验式饲料的分析营养素组成见表2和表3。

　　2.2. 性能测量

　　在实验期的第一天和随后的每个星期结束时，记录仔猪的体重（BW）以及采食量（FI）。饲料转化率（FCR）是根据每头仔猪每周校正FI和体重增加（BWG）计算的。仔猪的粪便评分（基于主观评分系统，从1到5，1：液体腹泻；2：煳状粪便在接触时变形；3：成型粪便，柔软切开；4：粪便形状良好，切得结实；5：粪便坚硬干燥）每周由训练有素的人员记录。

表1. 断奶仔猪饲料配方

　　*每公斤饲料所含：4800 IU维生素A（乙酸盐）；1440 IU维生素D3；96毫克维生素E（α-生育酚乙酸盐）；2.4毫克维生素K3（MSB）；3毫克维生素B1（单硝酸盐）；5毫克维生素B2（晶体核黄素）；30毫克烟酸（烟酰胺）；4.8毫克维生素B6（盐酸）；24微克维生素B12；0.3毫克生物素（商业，饲料级）；12毫克泛酸（Ca d-泛酸）；1.2毫克叶酸（晶状商业饲料级）；960毫克胆碱（氯化物）；60毫克锌（硫酸盐）；60毫克铁（碳酸盐）；72毫克锰（硫酸盐）；12毫克铜（硫酸盐-五氢酸盐）；0.24毫克硒（亚硒酸钠）；0.54毫克I（碘酸钙）；1.6克氯化钠；660毫克毫克（硫酸盐）；#难以消化的标记（Sigma Aldrich，圣路易斯，密苏里州）。

表2. 仔猪饲料中营养成分分析值

　　MCE60，博落回提取物（MCE）在60毫克/公斤饲料；#MCE120，博落回提取物在120毫克/公斤饲料；†NAR，柚皮苷在50毫克/公斤饲料；‡使用DLG （2013）给出的估计值计算。

　　2.3. 营养物质的明显盲肠前消化率

　　种植者日粮中每公斤饲料含有5克二氧化钛（TiO2）（密苏里州圣路易斯的西格玛奥尔德里奇）作为不被消化的标志物，可以测定灰分，Ca，P，粗蛋白（CP），醚提取物和氨基酸（AA）的消化率APD。在试验结束时，每个复制栏选择一头仔猪（每次处理七头仔猪），其体重最接近治疗平均值。所选仔猪使用0.2ml盐酸氯胺酮（熊索他明，10%；Serumwerk Bernburg AG，德国伯恩堡）和0.1毫升氮杂哌酮（斯特尼；詹森-西拉格，德国诺伊斯），每千克体重，并用盐酸丁卡因、碘化甲贝唑和恩布胺（T61；Intervet，德国下施莱斯海姆）。切除回肠，从回肠后半部收集消化物至回肠-盲肠-结肠交界处前约4cm。样品在分析前冷冻储存（−20°C）。

表3.保育料当中的营养成分检测值

　　MCE60，博落回提取物（MCE）在60毫克/公斤饲料；#MCE120，博落回提取物在120毫克/公斤饲料；†NAR，柚皮苷在50毫克/公斤饲料；‡使用DLG （2013）给出的估计值计算。

　　2.4检测方式

　　使用标准程序测定日粮和消化物中的乙醚提取物，CP，粗纤维和灰分（Naumann和Bassler，2004年）。使用商业上可获得的酶法测试来确定日粮中的淀粉含量（淀粉UV测试，R-Biopharm，德国达姆施塔特），使用标准程序（Naumann和Bassler，2004）。使用钒酸铵/钼酸盐方法分析P含量（Gericke和Kurmies 1952）。Ca和Na的测定是使用AAS Vario 6光谱仪（德国耶拿耶拿分析）的原子吸收光谱法进行的。根据Myers（2004）描述的方法测定日粮和消化物中的TiO2含量。在6 M盐酸水溶液中110°C水解24小时后，使用Biochrom 20 Plus 氨基酸分析仪（美国皮斯卡塔韦的Amersham Pharmacia Biotech）分析日粮和消化物中的氨基酸含量（VDLUFA 2003）。

　　2.5. 肠道组织形态学

　　在安乐死后立即采集中空肠，从蛋白消化率APD测量的仔猪中采样（作为营养吸收的主要部位）样本。将样品置于组织学盒中，并在室温下立即在4%正常缓冲福尔马林中固定24小时。将固定组织在分级系列乙醇中脱水，包埋在石蜡中，切成5μm薄片，放在载玻片上，用二甲苯脱蜡，再水化，然后用苏木精和伊红染色。

　　对于每个样品，制备三个不相邻的切片（之间的距离至少为500μm），并在光学显微镜（Axioplan，Carl Zeiss，耶拿，德国）下用5倍放大镜进行检查。数字化的实时图像被传输到计算机监视器，并使用计算机辅助图像分析程序NIS-Elements AR（美国尼康仪器公司）进行分析。测量以下变量以进行组织形态学评估；绒毛高度、隐窝深度、绒毛表面的长度和该区域肌层粘膜的相应长度以及相应区域中围绕隐窝的基底膜的长度。绒毛高度定义为从绒毛尖端到绒毛-隐窝交界处的距离。地穴深度被确定为从绒毛-地穴交界处到地穴底部的距离。测量每个样品20个绒毛和隐窝，并取平均值进行进一步计算。为了计算吸收表面的增大因子，将绒毛表面的长度与相应的肌层粘膜的长度放在一起（Wiese，2003）。为了计算隐窝的增大因子，将隐窝周围的基底膜长度与相应的肌层粘膜的长度放在一起。还计算了绒毛高度与隐窝深度之比和两种放大因子之间的比值。

表4. 处理组对断奶仔猪的生长性能影响 （25-66日龄）

　　◊数据是七个复制栏的手段，每个猪栏有两只仔猪；*MCE60，博落回提取物（MCE）在60毫克/公斤饲料；#MCE120，MCE在120毫克/公斤饲料；†NAR，柚皮苷在50毫克/公斤饲料；‡SEM，平均值的合并标准误差。a，b不共享一行相同上标的均值差异显着（p ≤ 0.05）。

　　2.6. 统计分析

　　使用SPSS 19.0（SPSS Inc.，芝加哥，伊利诺伊州）的GLM程序对数据进行方差分析。笔是所有测量响应变量的实验单位。使用独立的学生t检验将饲喂含NAR日粮的仔猪与饲喂对照日粮的仔猪的数据进行比较。通过Tukey事后多重比较的诚实显着差异检验评估控制手段，MCE60和MCE120组之间的差异。 在p ≤ 0.05时，治疗差异被认为是显着的。不区分猪的性别为统计模型的一个因素。

　　3. 结果

　　3.1. 性能变量和粪便质量

　　实验期间粪便评分范围为3.81至3.93。在实验期的随机时间点，观测两种添加剂对仔猪粪便质量评估显示对粪便形态没有影响（数据未显示）。实验日粮对体重、采食量、和FCR的影响见表4。仔猪日粮补充博落回提取物MCE或柚皮苷NAR并没有改变38d的体重，并且饲喂MCE120日粮的仔猪在起始（22%）和整个（7%）实验期间（p ≤ 0.05）与饲喂对照日粮的仔猪相比，增重BWG值更高。在整个实验期间，MCE120组仔猪在起始（12%）和生长（4%）期间表现出优于对照组的FCR（p ≤ 0.05），而提高仔猪日粮中MCE的加入水平可提高FCR（MCE60为2%，MCE120为5%）。NAR对仔猪性能变量的影响与MCE具有相同的趋势。在仔猪日粮中添加NAR在起始（14%）和整个实验（5%）期间（p≤0.05）增强了BWG，而对仔猪ADFI没有影响。通过在日粮中加入NAR（p ≤ 0.05），仔猪FCR在实验期的所有时间点均得到改善（分别为6%，3%和3%）。

　　3.2. 盲肠前营养素消化率

　　MCE120组的蛋白（0.60对0.52）、天冬氨酸Asp（0.79对0.73）、谷氨酸Glu（0.86对0.81）、组氨酸His（0.82对0.77）、异亮氨酸Ile（0.85对0.80）、蛋氨酸Met（0.91对0.86）、缬氨酸Val（0.81对0.75）和总氨基酸（0.81对0.76）的消化率APD高于对照组（表5，p ≤0.05）。MCE120（0.85）饲料的酪氨酸Tyr 消化率APD高于MCE60（0.80）饲料（p ≤0.05）。目前的数据揭示了博落回提取物MCE含量对粗蛋白CP，丙氨酸Ala，半胱氨酸Cys，异亮氨酸Ile，苯丙氨酸Phe和苏氨酸Thr的消化率APD的影响趋势（p < 0.10）。在仔猪日粮中加入柚皮苷NAR可显着改善蛋白（0.60 对 0.52）、丙氨酸Ala（0.76 对 0.68）、天冬氨酸Asp（0.79 对 0.68）的消化率APD （0.79对0.73）、异亮氨酸Ile（0.83 对 0.80）、赖氨酸Lys（0.86 对 0.81）和总氨基酸（0.80 对 0.86）（p ≤ 0.05）。此外，与对照日粮相比，添加NAR仔猪日粮倾向于增加精氨酸Arg、谷氨酸Glu、异亮氨酸Ile和缬氨酸Val的消化率APD（p < 0.10）。

　　3.3. 肠道组织形态学

　　不同博落回提取物MCE的添加和在仔猪日粮中对比添加柚皮苷NAR对绒毛高度、隐窝深度及其比例以及绒毛和隐窝增大因子及其比例没有影响（表6）。

表5. 实验日粮对断奶后仔猪盲肠前营养物质消化率的影响（d 66）

　　◊数据是七个重复猪栏的手段，每个猪栏一只仔猪；*MCE60，博落回提取物提取物（MCE）在60毫克/公斤饲料；#MCE120，博落回MCE在120毫克/公斤饲料；†NAR，柚皮苷在50毫克/公斤饲料；‡SEM，平均值的合并标准误差。

　　a，b不共享一行相同上标的均值差异显着（p ≤ 0.05）。

表 6.实验日粮对断奶后仔猪空肠中期组织形态变量的影响（d 66）

　　◊数据是七个重复猪栏的手段，每个猪栏一只仔猪；*博落回提取物MCE，博落回植物源提取物；†纳尔，柚皮；‡扫描电镜，平均值的合并标准误差。

　　4. 讨论

　　博落回提取物MCE和柚皮苷NAR等植物性产品具有抗炎和免疫调节活性（Šimánek，2003年；Nie， 2012；Kantas，2015年；Soler ，2016 年），在肉鸡日粮中添加 MCR 可以改善肠道组织形态学（Reansoi ，2015 年）。然而，仔猪断奶可引起小肠炎症反应，随后导致组织形态学障碍，随后营养消化和吸收能力受折损，导致生长性能下降（Pluske，1997）。本研究评估了博落回提取物MCE和柚皮苷柚皮苷NAR对断奶后仔猪肠道组织形态、营养物质消化率和生长性能的影响。

　　本研究中的应用的处理组（博落回提取物MCE和柚皮苷NAR）对断奶后仔猪空肠绒毛和隐窝相关的组织形态变量没有影响。据所知，没有数据评估表明仔猪日粮中柚皮苷NAR和博落回提取物MCE对小肠组织形态学特征的影响。目前的组织形态学数据显示，在1日龄至21日龄的肉鸡日粮中使用50mg / kg和22日龄至42日龄的肉鸡日粮中加入25mg / kg Sangrovit®（血根碱）表明十二指肠和空肠绒毛高度和隐窝没有显着差异（Vieira，2008年）。以35毫克/千克肉鸡日粮添加血根碱不影响绒毛高度、隐窝深度及其在十二指肠、空肠和回肠中的比例（Yakhkeshi，2011年）。

　　然而，值得一提的是，组织形态学测量是在特定时间点对特定肠道切片进行的肠斑点分析，最终结果可能因采样时间和地点而异。一些组织形态学变化可能发生在本试验的早期阶段，甚至发生在小肠的不同部分，这可能（甚至部分）改善回肠营养物质的消化率。因此，不应完全排除小肠组织形态学变化作为APD改善的潜在原因。需要进一步研究，调查仔猪不同生命阶段的小内脏的各个部分。

　　异喹啉生物碱抑制芳香族L-氨基酸脱羧酶，其负责芳香氨基酸的脱羧，即Phe苯丙氨酸，色氨酸Trp和酪氨酸Tyr对生物胺的脱羧。因此，在仔猪日粮中加入这些化合物可能会增加芳香氨基酸的可用性和吸收（Drsata，1996）。此外，据报道，总 色氨酸Trp 的约 5% 被代谢并得以通过甲氧基吲哚途径合成神经递质血清素。因此，更多的色氨酸Trp可用导致神经递质血清素的合成和释放更多（Oxenkrug 2010；沈，2012）。由于神经递质血清素增强压力适应（Oxenkrug 2010；Shen，2012），本研究中使用的季苯丙菲啶生物碱可能导致应激不足猪（例如断奶后仔猪）氨基酸利用率和生长性能的改善（Artuso-Ponte，2015）。然而，与对照组相比，添加含有血根碱的日粮为30mg / kg的生长猪的餐后血浆浓度较高，而对生长猪的氮保留没有影响（Tschirner，2003年）。此外，据报道，肉鸡回肠和盲肠中细菌活性和成分的改变，以及猪肠道中的抗菌（沙门氏菌）和免疫调节作用也被报告为生物影响（Drsata . 1996; Yakhkeshi . 2011; Robbins . 2013; Artuso-Ponte . 2015; Lee . 2015; Zdunczyk . 2015）。还有证据表明，异喹啉生物碱可以改善肠道屏障而抑制感染多重耐药沙门氏菌属的猪的肠膜穿透力（Robbins，2013）。因此，可以推测，观察到的营养物质盲肠前消化率的改善也可能是由于博落回提取物MCE和柚皮苷NAR对炎症反应，压力适应，肠道微生物群，氨基酸转运蛋白丰度或肠道通透性的有益影响。然而，需要进一步的研究来阐明所涉及的机制。

　　在目前的研究中，添加博落回提取物MCE120日粮的断奶后仔猪显示出改善增重BWG和料比FCR与对照饲料的比较。在日粮中加入柚皮苷NAR也改善了断奶后仔猪的增重BWG和料比FCR。据报道，测试添加剂对氨基酸利用，肠道健康，局部和一般免疫反应，组织合成代谢，压力等的积极影响可能是改善生长性能的潜在原因（Lallès，2009年；阿图索-庞特，2015 年）。根据目前的结果，在50 mg / kg仔猪日粮中纳入血根碱（从断奶到生长阶段开始）可改善采食量FI，增重BWG和料比FCR，并且对仔猪的粪便评分没有影响（Kantas，2015）。与目前的数据相反，饲喂每公斤日粮中添加0-30毫克血根碱的日粮的生长猪显示出相似的生长性能变量（Tschirner，2003年）。肉鸡日粮中添加0.75克/千克和1.5克/千克柚皮苷NAR对42日龄的体重没有影响（Goliomytis，2015年）。每公斤日粮中添加1克黄烷酮柚皮素可改善产蛋量，但添加4克/千克却减少产蛋量（Ting，2011年）。然而，用含有柚皮苷NAR（775毫克/千克）的白屈菜提取物（2克/千克）添加肉鸡日粮可改善肉鸡42日龄的增重BWG（Park，2014年）。

　　5. 结论

　　综上所述，现有数据表明，断奶后仔猪日粮中添加博落回提取物MCE为120 mg/kg日粮和柚皮苷NAR为50 mg/kg日粮可改善生长性能和营养物质消化率，对空肠绒毛和隐窝的组织形态学状态无影响。 这些发现表明，这些产品有潜力用作饲料添加剂，促进断奶仔猪的生长性能。

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