馬鈴薯蛋白作為一種新型的抗菌劑對斷奶仔豬生產(chǎn)性能、腸道中微生物和免疫力的影響

apple12151007 · 發(fā)表于 2010-10-26 16:51:02

　　馬鈴薯(Solanum tuberosum L.cv.Gogu valley)蛋白作為一種

　　新型的抗菌劑對斷奶仔豬生產(chǎn)性能、營養(yǎng)物質(zhì)消化率、

　　腸道中微生物和免疫力的影響

　　Potato(Solanum tuberosum L.cv.Gogu valley)protein as a novel antimicrobial agent in weanling pigs

　　付建福[1](譯)，Z.Jin等(著)

　　摘要：選擇23 ± 3日齡，初重基本一致的杜長大斷奶仔豬(6.42 ± 0.74Kg)進(jìn)行28d試驗(yàn),隨機(jī)分為5個(gè)處理,每個(gè)處理4個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)14頭豬,自由飲水和采食。試驗(yàn)主要探討飼喂不同水平的馬鈴薯蛋白對斷奶仔豬生產(chǎn)性能、營養(yǎng)物質(zhì)消化率、免疫、小腸形態(tài)、大腸和糞便中的細(xì)菌菌落數(shù)的影響。日糧分為：對照組(PC)(基礎(chǔ)日糧+ 150 ppm的安普霉素和10 ppm的硫酸粘桿菌素)，試驗(yàn)組(PP)(基礎(chǔ)日糧中添加0 ， 0.25 ， 0.50和0.75 % 的馬鈴薯蛋白)?；A(chǔ)日糧分兩個(gè)階段：第一階段(0-14d)和第二階段(14-28d)。馬鈴薯蛋白是從馬鈴薯新品種提取而來，并顯示它最小抑制濃度為300至500 μ g / ml。對照組與試驗(yàn)組(0.25-0.75%的馬鈴薯蛋白)中斷奶仔豬生產(chǎn)性能相比，試驗(yàn)組(0-0.75%)的生產(chǎn)性能隨著馬鈴薯蛋白的添加水平的增加，呈現(xiàn)二次線性增加的趨勢。經(jīng)過28d試驗(yàn)，對照組的仔豬與試驗(yàn)組相比，提高了斷奶仔豬全期的ADG(P < 0.05)和G:F(P=0.09)。但是，試驗(yàn)組中的斷奶仔豬的ADG (P < 0.05), ADFI (P = 0.052)和G：F(P=0.098)隨著日糧中馬鈴薯蛋白添加量的增加，呈線性的增加。對照組與試驗(yàn)組相比，干物質(zhì)和粗蛋白的消化率較高。在試驗(yàn)的第二階段，試驗(yàn)組隨著馬鈴薯蛋白添加量的增加，干物質(zhì)消化率呈線性增加。除了14d和28d，對照組比試驗(yàn)組的斷奶仔豬糞便中的細(xì)菌總數(shù)和大腸桿菌有所下降，和隨著日糧中馬鈴薯蛋白添加量的增加，斷奶仔豬呈線性的減少糞便、盲腸、結(jié)腸和直腸中的微生物數(shù)量。試驗(yàn)組可以提高植物血凝素的水平，血凝素效價(jià)在21d時(shí)PC組中的斷奶仔豬最高。在28d血凝素的效價(jià)隨著PP日糧中的馬鈴薯蛋白粉的添加量呈二次增加(P=0.07)。PC日糧與PP日糧相比，降低斷奶仔豬的隱窩深度(P=0.06)，提高絨毛高度：隱窩深度(P=0.082)的趨勢。這些結(jié)果可以表明，馬鈴薯蛋白可以替代抗生素在飼料中的使用，因?yàn)樗哂锌咕钚?，有效減少大腸桿菌的數(shù)量，也可以提高斷奶仔豬生產(chǎn)性能。
　　關(guān)鍵詞：抗菌活性，生產(chǎn)性能，腸道微生物，營養(yǎng)物質(zhì)消化率，馬鈴薯蛋白，斷奶仔豬
　　1.前言
　　抗生素發(fā)現(xiàn)就開始應(yīng)用在豬生產(chǎn)中，給養(yǎng)豬業(yè)帶來了巨大的發(fā)展，但是抗生素的繼續(xù)使用和濫用，會(huì)導(dǎo)致致病菌的耐藥性和藥物殘留等問題(Schwarz等，2001)。由于人們越來越重視食品安全，2006年1月歐盟開始全面禁止抗生素做為促生長劑使用。為了維持動(dòng)物的生產(chǎn)性能，人們開始尋找一些抗生素的替代物(Bae等，1999)。
　　近年來，抗菌肽(AMP)是生物細(xì)胞特定基因編碼經(jīng)特定外界條件誘導(dǎo)產(chǎn)生的一類多肽。抗菌肽可以從動(dòng)植物組織和機(jī)體的分離和提取?？咕氖切』蛐盘栯?，研究表明抗菌肽能抑制革蘭氏陰性菌、真菌和分歧桿菌的繁殖(Zasloff，2002)。
　　馬鈴薯是廣泛種植的植物，作為人類的全球性的食物，它具有抗細(xì)菌(Han等，1996)，和抗真菌的特性(Do等，2004)。一種新的馬鈴薯品種在戈古流域開發(fā)，眾所周知，它能抵抗疾病。在人類健康研究中發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯可以增加雙歧桿菌和乳酸桿菌的數(shù)量，并能減少大腸桿菌的數(shù)量(Lee，2005)。因此，馬鈴薯中的蛋白具有抗菌的活性(Kim等，2005)。
　　在本研究中，馬鈴薯蛋白作為抗生素的替代物在斷奶仔豬日糧中的應(yīng)用和評價(jià)了馬鈴薯蛋白對斷奶仔豬的生產(chǎn)性能、營養(yǎng)物質(zhì)消化率和腸道微生物區(qū)系的影響。
　　2.材料與方法
　　2.1馬鈴薯蛋白的制備和最低劑量的分析
　　馬鈴薯塊莖從馬鈴薯新品種中獲得，儲(chǔ)藏在4℃，相對濕度為95-100%的黑暗地方。塊莖在蒸餾水浸泡2h，放在地面上，接著放在蛋白質(zhì)提取液，混合提取液，15min，為了充分提取蛋白質(zhì)，接著在1260轉(zhuǎn)/min離心15min。上清液冷凍干燥，最后獲得馬鈴薯蛋白。
　　冷凍干燥的馬鈴薯蛋白從馬鈴薯塊莖提取，溶解在無菌、去離子的蒸餾水中制備成10000μg/ml溶液，為了微量檢測最小抑菌濃度(MIC)。菌株分別為大腸桿菌，金黃色葡萄球菌、豬霍亂沙門氏菌和雞沙門氏菌。MIC的終點(diǎn)是馬鈴薯蛋白的濃度對這樣菌株不能生長時(shí)的濃度。
　　2.2動(dòng)物和日糧
　　選擇280頭杜長大，平均體重為6.42 ± 0.74Kg;23 ± 3日齡的斷奶仔豬，公母各半，隨機(jī)的分為5個(gè)處理，每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)14頭斷奶仔豬。自由飲水和采食。試驗(yàn)日糧為抗生素組(PC)，馬鈴薯蛋白組(PP)(0，0.25，0.50和0.75%的馬鈴薯蛋白)。
　　試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧分為兩個(gè)階段(第一階段，0-14d和第二階段，14-28d)。第一階段的日糧見表1，日糧含有3400kcal/kg的消化能和將1.65%的賴氨酸。第二階段日糧見表1，日糧含有3350kcal/kg的消化能和1.43%的賴氨酸。所有的日糧中的營養(yǎng)成分達(dá)到或超過NRC(1998)推薦的標(biāo)準(zhǔn)。
　　表1：試驗(yàn)日糧的組成及營養(yǎng)水平

項(xiàng)目	PC		馬鈴薯蛋白，%
	PC		0		0.25		0.50		0.75
	0-2W	2-4W	0-2W	2-4W	0-2W	2-4W	0-2W	2-4W	0-2W	2-4W
成分，%
玉米	33.09	42.00	33.58	42.48	33.28	42.21	33.02	41.92	32.73	41.64
乳清粉	28.00	25.00	28.00	25.00	28.00	25.00	28.00	25.00	28.00	25.00
乳糖	5.00	2.00	5.00	2.00	5.00	2.00	5.00	2.00	5.00	2.00
豆粕，48%CP	13.84	19.08	13.76	19.00	13.65	18.86	13.51	18.73	13.38	18.58
大豆?jié)饪s蛋白	6.00	5.00	6.00	5.00	6.00	5.00	6.00	5.00	6.00	5.00
血漿蛋白粉	5.00		5.00		5.00		5.00		5.00
魚粉	4.25	2.25	4.25	2.25	4.25	2.25	4.25	2.25	4.25	2.25
豆油	2.20	1.90	2.04	1.75	2.20	1.90	2.35	2.06	2.51	2.22
石灰石	1.02	0.88	1.02	0.88	1.02	0.88	1.02	0.89	1.02	0.89
磷酸三鈣	0.23	0.58	0.23	0.58	0.23	0.58	0.23	0.58	0.23	0.58
L-Lys.HCl,78%	0.16	0.13	0.16	0.13	0.16	0.14	0.16	0.14	0.17	0.15
DL-Met,100%	0.16	0.13	0.16	0.13	0.16	0.13	0.16	0.13	0.16	0.14
TRP，10%	0.15	0.15	0.15	0.15	0.15	0.15	0.15	0.15	0.15	0.15
食鹽	0.10	0.10	0.10	0.10	0.10	0.10	0.10	0.10	0.10	0.10
氯化膽堿，25%	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
維生素預(yù)混料	0.30	0.30	0.30	0.30	0.30	0.30	0.30	0.30	0.30	0.30
礦物質(zhì)預(yù)混料	0.20	0.20	0.20	0.20	0.20	0.20	0.20	0.20	0.20	0.20
安普霉素，10%	0.15	0.15
硫酸粘霉素，1%	0.10	0.10
馬鈴薯蛋白					0.25	0.25	0.50	0.50	0.75	0.75
組成
ME，kcal/kg	3400	3350	3400	3350	3400	3350	3400	3350	3400	3350
CP,%	23.50	21.0	23.50	21.0	23.50	21.0	23.50	21.0	23.50	21.0
Ca,%	0.80	0.80	0.80	0.80	0.80	0.80	0.80	0.80	0.80	0.80
P,%	0.40	0.40	0.40	0.40	0.40	0.40	0.40	0.40	0.40	0.40
Lys,%	1.65	1.43	1.65	1.43	1.65	1.43	1.65	1.43	1.65	1.43
Trp,%	0.33	0.26	0.33	0.26	0.33	0.26	0.33	0.26	0.33	0.26
Met+Cys,%	0.93	0.83	0.93	0.83	0.93	0.83	0.93	0.83	0.93	0.83

　　2.3試驗(yàn)步驟
　　記錄每頭豬的體重和飼料消耗，從而計(jì)算每個(gè)階段斷奶仔豬的ADG、ADFI和G：F。0.25%三氧化二鉻作為內(nèi)源指示劑添加在日糧中分析營養(yǎng)物質(zhì)的消化率，方法描述在Hahn等(2006)。所有的豬在8-14d和22-28d飼喂混有三氧化二鉻的日糧。每個(gè)階段的最后3d收集糞便，分析DM和CP的消化率。糞在60℃下干燥，再把3天的糞便混合和粉碎，通過1-mm的篩子。
　　為了研究日糧對回腸氨基酸的表觀消化率、小腸形態(tài)和大腸食糜中的微生物區(qū)系，每個(gè)處理組隨機(jī)選擇2個(gè)重復(fù)，在28d時(shí)屠宰。收集回腸末端的食糜，保存在冰里。大腸(盲腸、結(jié)腸和直腸)的內(nèi)容物的收集，是為了分析微生物區(qū)系。定期(0d、7、14、21和28d)對新鮮糞樣測量其細(xì)菌數(shù)量。
　　十二指腸、空腸和回腸的內(nèi)容物用生理鹽水沖洗，并把這些腸段浸沒在固定液(3%戊二醛、2%多聚甲醛和1.5%丙烯醛)中。用來分析腸壁形態(tài)。
　　2.4化學(xué)和細(xì)菌分析
　　試驗(yàn)日糧和糞便的分析參照AOAC(1990)的方法。鉻的測量用自動(dòng)的分光光度計(jì)，參照Fenton(1979)的方法。氨基酸的分析通過高效液相色譜法分析(Knabe等，1989)。蛋氨酸和胱氨酸氧化后用過甲酸分析(Moore，193)。
　　糞樣和大腸中的食糜微生物區(qū)系參照Torrallardona等(2003)的方法。微生物菌落計(jì)算用細(xì)菌總數(shù)，大腸桿菌、葡萄球菌表示。
　　2.5免疫試驗(yàn)
　　評價(jià)體液免疫反應(yīng)，在第14d時(shí)，每個(gè)重復(fù)中的2頭斷奶仔豬注射2.5ml的20%綿羊紅細(xì)胞溶液。在注射后第7d和14d，前腔靜脈采血。血液在1260r/min離心15min，收集血清，在56℃滅活30min，最后放在-20℃下保藏直到分析。綿羊血紅細(xì)胞的抗體效價(jià)(SRBC)的測定用血凝反應(yīng)，參考Wegmann和Smithies(1966)的方法。
　　2.6統(tǒng)計(jì)分析
　　試驗(yàn)是完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，使用GLM程序統(tǒng)計(jì)分析(SAS Inst Inc，Cary，NC)。利用t檢驗(yàn)，比較PC與0，0.25，0.5和0.75%的馬鈴薯蛋白。線性和二次檢驗(yàn)日糧中的馬鈴薯蛋白添加量對動(dòng)物的影響。P<0.05表示差異顯著和P<0.10表示具有差異的趨勢。
　　3.結(jié)果
　　3.1最小抑菌濃度(MIC)試驗(yàn)
　　馬鈴薯蛋白對不同類型的細(xì)菌的MIC的測定值見表2.在300μg/ml的水平，無雞沙門氏菌的生長，然而在400μg/ml能抑制大腸桿菌和豬霍亂沙門氏菌的生長，當(dāng)濃度達(dá)到500μg/ml時(shí)，抑制葡萄球菌的生長?；贛IC的結(jié)果，可以得出日糧中馬鈴薯添加量為0.25，0.5和0.75%。
　　表2：馬鈴薯蛋白對不同類型的細(xì)菌的最低抑制濃度(MIC)

細(xì)菌的類型	馬鈴薯蛋白的濃度，μg/ml
細(xì)菌的類型	600	500	400	300	200	MIC
金黃色葡萄球菌	-	-	+	+	+	500
豬霍亂沙門氏菌	-	-	-	+	+	400
雞沙門氏菌	-	-	-	-	+	300
大腸桿菌	-	-	-	+	+	400

　　3.2生長性能
　　馬鈴薯蛋白對斷奶仔豬的生長性能的影響見表3。在第一階段：PC與PP組相比，對斷奶仔豬的ADG和ADFI無顯著性差異。然而， PC與PP相比，提高了斷奶仔豬的G：F(P<0.05)。在第一階段中，隨著馬鈴薯蛋白在日糧的添加水平，線性的提高了斷奶仔豬的ADG(P=0.05)和ADFI(P=0.086)。在第二階段：PC與PP相比，對斷奶仔豬的ADG、ADFI和G：F無顯著性差異;然而，隨著日糧中的PP添加量的增加，對斷奶仔豬的ADG呈線性增加(P<0.05),對斷奶仔豬的ADFI(P=0.073)和G：F(P=0.071)具有線性提高的趨勢。試驗(yàn)全期：PC與PP相比，提高了斷奶仔豬的ADG(P<0.05)和G：F(P=0.090)，然而斷奶仔豬飼喂PP，隨著日糧中的PP的添加量的增加，線性的增加了全期斷奶仔豬的ADG(P<0.05)，ADFI(P=0.052)，和G：F(P=0.098)。
　　表3：馬鈴薯蛋白對斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響

項(xiàng)目	PC	馬鈴薯蛋白，%				SEM	P值
項(xiàng)目	PC	0	0.25	0.50	0.75	SEM	PC：PP	線性	二次
第一階段（0-14d）
ADG，g	326	276	291	320	322	8.60	0.529	0.055	0.732
ADFI，g	466	415	440	475	472	11.4	0.910	0.086	0.587
G：F，g/kg	698	664	661	674	683	4.60	0.033	0.101	0.477
第二階段（14-28d）
ADG，g	424	355	358	377	418	10.31	0.139	0.034	0.347
ADFI，g	661	573	567	604	648	14.63	0.160	0.073	0.413
G：F，g/kg	640	618	631	625	644	3.79	0.577	0.071	0.773
全期(0-28d)
ADG，g	374	315	324	349	371	7.97	0.022	0.023	0.691
ADFI，g	561	494	506	540	560	10.63	0.304	03052	0.866
G：F，g/kg	667	637	641	646	661	4.19	0.090	0.098	0.549

　　3.3營養(yǎng)物質(zhì)消化率
　　馬鈴薯蛋白對斷奶仔豬的DM和CP的消化率的影響見表4。在第一階段，PC組與PP組相比，極顯著的提高了斷奶仔豬DM的消化率(P<0.01)和提高了斷奶仔豬CP的消化率趨勢(P=0.068)。然而，日糧中的PP添加量對斷奶仔豬的DM和CP的消化率沒有呈現(xiàn)線性和二次的規(guī)律。第二階段，PC與PP相比，顯著的提高了斷奶仔豬的DM和CP的消化率(P<0.01)。隨著斷奶仔豬日糧中PP的添加量的增加，線性的提高了仔豬的DM的消化率(P<0.05)。
　　表4：馬鈴薯蛋白對斷奶仔豬營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響

項(xiàng)目	PC	馬鈴薯蛋白，%				SEM	P值
項(xiàng)目	PC	0	0.25	0.50	0.75	SEM	PC：PP	線性	二次
第一階段
DM，%	83.94	80.83	81.45	80.53	82.97	0.48	0.005	0.267	0.408
CP，%	82.13	78.87	79.27	78.66	81.11	0.58	0.068	0.317	0.446
第二階段
DM，%	84.03	80.28	81.20	81.34	82.50	0.36	0.003	0.019	0.836
CP，%	82.36	79.13	81.16	78.87	80.78	0.40	0.005	0.439	0.937

　　PC與PP相比，對斷奶仔豬回腸中的氨基酸的消化率無顯著性差異。但是，隨著斷奶仔豬日糧中馬鈴薯蛋白添加量的增加，回腸中His(二次，P=0.093)，Glu(線性，P=0.053)，Gly(線性，P=0.070)和Pro(線性，P=0.073)的消化率而提高(見表5)。
　　表5：馬鈴薯蛋白對斷奶仔豬的回腸氨基酸表觀消化率的影響

項(xiàng)目	PC	馬鈴薯蛋白，%				SEM	P值
項(xiàng)目	PC	0	0.25	0.50	0.75	SEM	PC：PP	線性	二次
必需氨基酸，%
Arg	84.8	80.7	80.3	78.6	83.8	1.2	0.25	0.52	0.30
His	80.0	77.1	70.3	76.0	78.9	1.4	0.22	0.37	0.09
Ile	79.4	73.1	70.3	73.9	80.1	1.5	0.45	0.22	0.54
Leu	78.9	75.9	80.2	76.8	73.8	1.4	0.61	0.53	0.29
Lys	83.0	82.7	84.3	79.9	78.2	1.0	0.45	0.11	0.45
Met	79.1	72.9	75.0	77.1	78.0	1.7	0.60	0.33	0.88
Phe	81.1	78.8	83.1	77.8	76.9	1.4	0.63	0.47	0.43
Thr	78.2	69.9	75.0	76.9	72.2	1.8	0.47	0.63	0.25
Val	75.4	72.4	79.1	71.9	73.9	1.8	0.93	0.89	0.59
非必需氨基酸，%
Ala	80.9	77.3	78.1	75.5	76.2	1.4	0.25	0.67	0.99
Asp	83.3	79.5	84.0	81.1	82.5	0.9	0.77	0.49	0.44
Cys	78.8	74.8	81.2	76.1	77.0	1.4	0.87	0.92	0.41
Glu	85.4	79.6	80.2	84.1	85.2	1.2	0.55	0.05	0.76
Gly	73.9	63.7	63.9	66.5	71.9	1.6	0.11	0.07	0.42
Pro	80.8	73.2	76.0	77.1	81.6	1.4	0.51	0.07	0.77
Ser	82.2	77.7	81.0	77.2	80.0	1.0	0.31	0.77	0.93
Tyr	77.1	74.0	78.3	74.8	79.1	1.3	0.94	0.40	0.99

　　3.4糞和大腸中的細(xì)菌菌落數(shù)
　　馬鈴薯蛋白對斷奶仔豬糞中細(xì)菌的數(shù)量的影響見表6。PC與PP相比，第14d糞中的細(xì)菌數(shù)量總數(shù)和第14、28d糞中的大腸桿菌數(shù)量顯著降低(P<0.05)。但是，PC與PP相比，第0、7和21d時(shí)糞中的細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌和葡萄球菌的數(shù)量無顯著性差異。馬鈴薯蛋白降低了糞中的細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌和葡萄球菌數(shù)量。隨著日糧中馬鈴薯蛋白的添加量的增加，在28d(線性，P<0.05)和在14d(線性，P<0.001),降低糞中的葡萄球菌的數(shù)量(二次，P<0.05);具有降低大腸桿菌的數(shù)量的趨勢(二次，P=0.058)。在21d，PP降低糞中葡萄球菌數(shù)量(線性，P<0.05)，具有降低糞中的細(xì)菌總數(shù)(線性，P=0.062)和大腸桿菌的數(shù)量(線性，P=0.071)的趨勢。在7d，PP日糧具有降低糞中的細(xì)菌總數(shù)(線性，P=0.059)和葡萄球菌數(shù)量(線性，P=0.063)的趨勢。
　　表6：馬鈴薯蛋白對斷奶仔豬糞中的細(xì)菌數(shù)量的影響

d	細(xì)菌類型	PC	馬鈴薯蛋白，%				SEM	P值
d	細(xì)菌類型	PC	0	0.25	0.50	0.75	SEM	PC：PP	線性	二次
0	細(xì)菌總數(shù)	8.87	8.91	8.89	8.90	8.88	0.01	0.517	0.655	0.972
	大腸桿菌	6.54	6.66	6.57	6.60	6.56	0.03	0.682	0.447	0.760
	葡萄球菌	5.09	5.17	4.96	4.95	4.95	0.04	0.158	0.188	0.347
7	細(xì)菌總數(shù)	8.67	9.22	9.08	8.91	8.46	0.11	0.403	0.059	0.560
	大腸桿菌	6.14	6.64	6.33	6.30	6.08	0.12	0.576	0.228	0.885
	葡萄球菌	4.78	5.23	4.99	4.76	4.46	0.12	0.894	0.063	0.923
14	細(xì)菌總數(shù)	8.64	9.49	9.15	8.92	8.23	0.12	0.047	0.001	0.305
	大腸桿菌	5.77	7.12	6.11	6.18	5.84	0.13	0.042	0.001	0.058
	葡萄球菌	4.11	4.92	4.17	4.10	4.08	0.09	0.898	0.001	0.026
21	細(xì)菌總數(shù)	8.34	9.00	8.68	8.52	8.23	0.11	0.413	0.062	0.964
	大腸桿菌	5.45	6.70	6.08	5.89	5.68	0.17	0.250	0.071	0.586
	葡萄球菌	3.64	4.80	4.00	3.83	3.61	0.15	0.300	0.016	0.354
28	細(xì)菌總數(shù)	8.07	8.90	8.49	8.44	8.23	0.10	0.083	0.029	0.599
	大腸桿菌	5.09	5.65	5.41	5.51	5.27	0.06	0.015	0.015	1.000
	葡萄球菌	3.66	4.26	3.65	3.73	3.44	0.10	0.768	0.025	0.439

　　馬鈴薯蛋白對斷奶后28d的仔豬的大腸中的內(nèi)容物的細(xì)菌數(shù)量的影響見表7。PC與PP相比，降低了斷奶仔豬盲腸中細(xì)菌總數(shù)和葡萄球菌的數(shù)量(P<0.05),結(jié)腸中細(xì)菌總數(shù)(P<0.01)和直腸中大腸桿菌的數(shù)量(P<0.01)。PP日糧降低了盲腸食糜中的細(xì)菌總數(shù)(線性，P<0.01)，葡萄球菌數(shù)量(線性，P<0.05)和具有降低大腸桿菌數(shù)量的趨勢(線性，P=0.089)。同樣，隨著斷奶仔豬日糧中PP的添加量的增加，線性的降低了結(jié)腸中細(xì)菌總數(shù)和葡萄球菌數(shù)量(P<0.05)和直腸中細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌和葡萄球菌數(shù)量(線性，P<0.05)。
　　表7：馬鈴薯蛋白對斷奶仔豬大腸中細(xì)菌數(shù)量的影響

項(xiàng)目	細(xì)菌類型	PC	馬鈴薯蛋白，%				SEM	P值
項(xiàng)目	細(xì)菌類型	PC	0	0.25	0.50	0.75	SEM	PC：PP	線性	二次
盲腸	細(xì)菌總數(shù)	7.44	8.24	7.90	7.77	7.35	0.10	0.036	0.005	0.813
	大腸桿菌	5.30	5.78	5.58	5.47	5.38	0.07	0.261	0.089	0.746
	葡萄球菌	4.37	4.76	4.88	4.68	4.25	0.07	0.027	0.013	0.062
結(jié)腸	細(xì)菌總數(shù)	8.07	8.88	8.49	8.44	8.23	0.08	0.008	0.016	0.590
	大腸桿菌	5.09	5.65	5.41	5.51	5.27	0.08	0.157	0.200	1.000
	葡萄球菌	3.66	4.26	3.65	3.73	3.44	0.11	0.798	0.046	0.501
直腸	細(xì)菌總數(shù)	8.40	8.78	8.64	8.23	8.14	0.10	0.788	0.046	0.917
	大腸桿菌	5.18	5.78	5.58	5.49	5.34	0.06	0.008	0.018	0.849
	葡萄球菌	4.22	4.86	4.23	3.93	4.02	0.12	0.287	0.032	0.194

　　3.5免疫試驗(yàn)
　　馬鈴薯蛋白對斷奶仔豬免疫力的影響見表8。PC和PP相比，CBH無顯著性差異。然而，斷奶仔豬飼喂PP日糧，隨著日糧中PP的添加量，線性的提高了18h的 CBH1(P=0.081)，18h(P=0.057)和48h(P=0.090)的CBH2。PC和PP相比，SRBC在 PC日糧中較高，然而，PP提高了血凝效價(jià)(二次，P=0.070)。
　　表8：馬鈴薯蛋白對斷奶仔豬免疫力的影響

項(xiàng)目	PC	馬鈴薯蛋白，%				SEM	P值
項(xiàng)目	PC	0	0.25	0.50	0.75	SEM	PC：PP	線性	二次
嗜堿性粒細(xì)胞過敏反應(yīng)（CBH），mm
CBH1，18h	4.55	3.82	4.27	4.17	4.50	0.11	0.337	0.081	0.800
CBH1，42h	0.62	0.60	0.70	0.58	0.67	0.02	0.611	0.632	0.899
CBH2，18h	4.45	3.55	4.00	4.04	4.27	0.11	0.160	0.057	0.664
CBH2，42h	0.61	0.46	0.52	0.54	0.52	0.02	0.506	0.090	0.225
SRBC反應(yīng)，HA單位
21d	3.00	2.00	3.00	2.25	2.50	0.15	0.054	0.637	0.300
28d	4.75	3.50	4.25	4.50	4.00	0.17	0.241	0.237	0.070

　　3.6小腸的組織形態(tài)
　　各處理組對絨毛長度、隱窩深度、絨毛長度與隱窩深度的比值和絨毛寬度在十二指腸、空腸和回腸無顯著性影響(見表9);然而，PC與PP相比，具有降低回腸隱窩深度(P=0.068)和增加絨毛長度與隱窩深度的比值(P=0.082)的趨勢，但是，隨著斷奶仔豬日糧中PP的添加量的增加，線性的降低了十二指腸絨毛的寬度(P=0.087)。
　　表9：馬鈴薯蛋白對斷奶仔豬小腸的組織形態(tài)的影響

項(xiàng)目	PC	馬鈴薯蛋白，%				SEM	P值
項(xiàng)目	PC	0	0.25	0.50	0.75	SEM	PC：PP	線性	二次
十二指腸
絨毛高度（VH），μm	1050	1070	1083	1035	1042	17.98	0.949	0.435	0.929
隱窩深度（CD），μm	503	495	517	488	500	5.53	0.927	0.746	0.668
VH：CD	2.09	2.16	2.10	2.12	2.08	0.04	0.946	0.522	0.840
絨毛寬度，μm	186	193	201	179	183	3.07	0.821	0.087	0.722
空腸
絨毛高度（VH），μm	788	810	818	795	819	22.69	0.719	0.990	0.885
隱窩深度（CD），μm	313	345	337	350	331	12.96	0.419	0.848	0.869
VH：CD	2.54	2.42	5.46	2.30	2.49	0.07	0.453	0.971	0.716
絨毛寬度，μm	168	171	174	180	173	2.49	0.287	0.585	0.330
回腸
絨毛高度（VH），μm	570	563	557	588	575	10.40	0.911	0.599	0.902
隱窩深度（CD），μm	189	215	222	223	213	6.05	0.068	0.924	0.516
VH：CD	3.08	2.62	2.53	2.63	2.78	0.09	0.082	0.512	0.533
絨毛寬度，μm	184	163	168	165	179	3.99	0.157	0.317	0.635

　　4.討論
　　本試驗(yàn)日糧中不同的PP添加水平，主要是基于MIC的結(jié)果(表2)。安普霉素的MIC是30mg/kg (Kang等，2003)和2 mg/kg粘霉素(Andrews，2001)和并根據(jù)日糧中添加5倍MIC的劑量的建議。同樣，PP在500mg/kg時(shí)，細(xì)菌都沒有繁殖，因此試驗(yàn)日糧中PP添加2500mg/kg，才有抑菌效果。
　　在本試驗(yàn)中，斷奶仔豬日糧中添加抗生素可以提高仔豬的全期的ADG，與其他的研究報(bào)道一致。飼喂馬鈴薯蛋白同樣線性的提高全期的ADG和ADFI。Borggreve和Cornelissen(1983)和Smits等(1991)報(bào)道，豬飼喂馬鈴薯蛋白與對照組相比，提高了豬的增重。但是馬鈴薯蛋白用在本試驗(yàn)中，與先前的研究報(bào)道不同，是由于馬鈴薯的品種不同，和本試驗(yàn)的馬鈴薯具有抗菌的活性(Kim等，2005)和加工過程中使用了蛋白質(zhì)提取液，將保存抗菌的活性。Greiner等(2004)研究表明，貓飼喂乳鐵蛋白、乳鐵蛋白肽、溶菌酶和中性粒細(xì)胞多肽，對動(dòng)物的ADG、ADFI和G：F無顯著性的影響。但是Greiner等(2004)報(bào)道，飼喂3d這些抗菌藥物，不能充分引起生長的反應(yīng)。在我們的研究中表明，提高了動(dòng)物的增重，是與抗菌劑提高動(dòng)物的采食量和飼料轉(zhuǎn)化率相關(guān)聯(lián)的，還有與提高了DM和CP的消化率相關(guān)。但是當(dāng)豬飼喂PC和隨著日糧PP水平的增加，只是在數(shù)據(jù)上提高了氨基酸的回腸的消化率。
　　一般情況下，測量斷奶仔豬糞中的細(xì)菌數(shù)量間隔是一周比較好。PC與PP相比，除了14d細(xì)菌總數(shù)和7d和14d大腸桿菌數(shù)量有差異。但是，在14和28d，PP處理組線性的降低了糞中細(xì)菌總數(shù)。在28d，PP與 PC相比，降低了在盲腸和結(jié)腸中抑制大腸桿菌的效果。但是由于抗生素在降低盲腸和結(jié)腸中細(xì)菌總數(shù)、和直腸中大腸桿菌具有更高的效率。同樣，PP處理組線性的降低了盲腸和結(jié)腸中細(xì)菌總數(shù)和葡萄球菌數(shù)量，和線性的降低了直腸中細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌和葡萄球菌。這些結(jié)果表明，PP顯著的降低致病菌的數(shù)量，由此確定馬鈴薯蛋白具有抗菌活性。
　　研究表明，豬日糧中的6%的能量是由于細(xì)菌在胃腸道中發(fā)酵而流失(Doyle，2001)?？咕鷦┑奶砑?，改變了微生物的數(shù)量，通過抑制致病菌的繁殖和防止能量用來細(xì)菌發(fā)酵(Francosis，1962)。腸道中的細(xì)菌對胰腺消化酶具有滅活和日糧中的蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物的氨基酸和生物胺。斷奶給豬帶來了幾種應(yīng)急源，導(dǎo)致采食量下降和生長速度的降低。甚至，在斷奶期間腸道微生物的數(shù)量更大的波動(dòng)。致病菌大腸桿菌和其它細(xì)菌的侵入和導(dǎo)致胃的消化系亂，因此降低斷奶仔豬的生產(chǎn)性能(Mathew等，1996)?？咕鷦┑奶砑?，可以抑制這些細(xì)菌的活性和提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能?？股氐目咕允潜容^優(yōu)良的。粘霉素是一種十肽，具有狹窄的抗菌譜，主要抑制革蘭氏陰性菌和在體外試驗(yàn)研究表明可以滅活細(xì)菌毒素。因此，它是一般用在由革蘭氏陰性菌引起的疾病中。Andreotis等(1980)報(bào)道，安普霉素是一種氨基糖苷類抗生素，日糧中添加，可以控制斷奶仔豬的大腸桿菌病。在斷奶仔豬日糧中添加抗菌劑(粘霉素和安普霉素)顯著的降低腸道中大腸桿菌和葡萄球菌數(shù)量(Wang等，2007)。
　　腸粘膜屏障對斷奶仔豬的生長和免疫是非常重要(Bosi等，2003)。腸粘膜的結(jié)構(gòu)可以顯示動(dòng)物健康狀況。改變腸道組織形態(tài)，比如絨毛的縮短和隱窩的加深，可以與毒素存在相聯(lián)系(Xu等，2003)。斷奶后，絨毛通常迅速縮短和隱窩迅速加深(Nabuurs，1993;Pluske等，1996)，腸道的組織形態(tài)的變化直接導(dǎo)致斷奶后動(dòng)物的采食量立即下降(Kelly等，1991)。眾所周知，抗生素會(huì)降低動(dòng)物腸壁厚度(Braude等，1995;Taylor和Harrington，1995;Yen等，1985)。有研究表明，豬日糧中補(bǔ)充抗生素和乳鐵蛋白，可以提高小腸粘膜的絨毛的長度和降低隱窩深度，最終提高了動(dòng)物的生產(chǎn)性能(Wang等，2006)。與以上研究相比，我們的試驗(yàn)并沒有發(fā)現(xiàn)日糧對小腸組織形態(tài)的變化;然而，抗生素具有降低回腸隱窩深度的趨勢，PP降低了絨毛寬度的趨勢。在我們的研究中，日糧中含有抗生素和馬鈴薯蛋白主要是降低致病菌的數(shù)量，提高動(dòng)物健康，從而提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能。
　　抗菌劑的活性是通過馬鈴薯蛋白中存在一些蛋白質(zhì)比如蛋白酶抑制劑，可以保護(hù)和抑制致病菌侵入機(jī)體(Plate等，1993)，馬鈴薯塊莖含有20-50%水溶性蛋白質(zhì)(Pouvreau等，2001)。抑制劑的積累在馬鈴薯塊莖和葉，可以應(yīng)答機(jī)械損傷(Valueva等，2001)，防御紫外輻射(Conconi等，1996)，和昆蟲病變(Bergey等，1996)或者抑制植物致病菌(Valueva等，2003)。Snakin-1(Segura等，1999)和Snakin-2(Berrocal-Lobo等，2002)，這些多肽主要是從馬鈴薯塊莖中提取，表明可以抵抗真菌和植物致病菌。抗真菌蛋白提取從馬鈴薯塊莖可以抑制酵母真菌包括白色念珠菌(Park等，2005)。
　　馬鈴薯蛋白，potamin-1(PT-1)是從馬鈴薯塊莖分離的，通過浸泡在水溶液的組分，擁有蛋白酶抑菌劑和抗菌活性(Kim等，2005)。PT-1是5.6kDa胰蛋白酶、糜蛋白酶、蛋白酶抑制劑有62%同源性絲氨酸蛋白酶抑制劑。PT-1具有抑制胰蛋白酶、糜蛋白酶和木瓜蛋白酶，但是不能具有溶血活性。這些蛋白酶抑制劑可能具有調(diào)節(jié)炎癥、組織修補(bǔ)和宿主防御的功能(Hiemstra，2002)。乙醇提取液戈古流域的馬鈴薯抑制了大腸桿菌的繁殖，但是對雙歧桿菌和乳酸桿菌沒有影響(Limited等，2004)。然而補(bǔ)充抗生素，不僅僅減少致病菌，同時(shí)也減少有益菌(Blake等，2003)。相反，馬鈴薯蛋白提高了雙歧桿菌和乳酸桿菌并減少了大腸桿菌(Lee，2005)。
　　PT-1的氨基酸序列顯示，由6個(gè)Cys殘基，通過二硫鍵組成。對PT-1的處理中，降低二流蘇糖醇的劑量，降低了PT-1不能抑制蛋白酶的活性，因此指出，二硫鍵在PT-1是必需對蛋白酶活性的抑制(Kim等，2005)。ANP作為多肽特性，通過6個(gè)Cys殘基形成3個(gè)類蛋白質(zhì)分子，二硫鍵和顯示可以抑制不同的細(xì)菌、真菌和包膜病毒(Zhang等，2000)。防御素是產(chǎn)生通過上皮細(xì)胞保護(hù)消化道(Yang等，2002)。防御素的產(chǎn)生通過細(xì)胞在先天宿主防御服務(wù)作為信號，啟動(dòng)、動(dòng)員和擴(kuò)大適應(yīng)免疫宿主防御。管理防御素，用抗原刺激老鼠，顯示增加了體液免疫半胱氨酸產(chǎn)物和免疫反應(yīng)(Oppenheim等，2003)。馬鈴薯蛋白抗菌的真正的作用機(jī)理尚未清楚。然而，機(jī)理像孔隙形成和代謝去極化，破壞細(xì)菌的能量代謝，和通過干擾生物合成通道，作為抗菌肽抗菌活性包括二硫鍵。
　　總結(jié)：本試驗(yàn)研究了斷奶仔豬飼喂不同水平的馬鈴薯蛋白。結(jié)果表明，提高了斷奶仔豬的生產(chǎn)性能和降低了致病菌數(shù)量;因此馬鈴薯蛋白可以作為一種新型的抗生素替代物。然而，鑒定不同的肽在馬鈴薯塊莖和馬鈴薯蛋白抑菌的作用機(jī)理需進(jìn)一步研究。
　　[1] 作者：付建福(1981年—)，男(漢)，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)在讀研究生，研究方向：動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)