日粮大麦芽提取物对保育仔猪生长性能、免疫参数、肠道发酵及肠道微生物群的影响

《Tropical Animal Health and Production》：Effects of dietary barley malt extract on growth performance, immune parameters, intestinal fermentation and gut microbiota in nursery piglets

　　

本研究评估了梯度日粮大麦芽提取物（barley malt extract，BME） supplementation 对保育仔猪生长性能、粪便稠度、免疫参数、抗氧化状态、短链脂肪酸（short-chain fatty acid，SCFA）浓度及肠道微生物群组成的影响。共144头断奶仔猪（24日龄；7.02?±?1.08 kg）被分配到四个处理组，分别饲喂含0%、0.33%、0.66%或0.99% BME的日粮，试验期为42天。以栏为单位评估生长性能变量，并从选定栏中各选取一头代表性仔猪进行实验室分析。在整个保育期内，未观察到BME对体重、平均日增重、采食量或腹泻发生率产生一致的剂量效应。在前期II阶段检测到饲料转化率呈线性增加（P?=?0.023），但在整个保育期未观察到累积的性能效应。BME添加对抗氧化酶活性、白细胞群体及粪便SCFA浓度均无显著影响（P?>?0.05）。微生物α多样性指数未发生改变；然而，特定微生物分类群，包括韦荣球菌科（Veillonellaceae）、光冈菌属（Mitsuokella）和艰难杆菌属（Mogibacterium），在不同添加水平间存在差异。总体而言，日粮中添加高达0.99%的BME并未改善保育仔猪的生长性能、免疫参数、抗氧化状态或肠道发酵，尽管观察到了微生物组成的适度变化。

论文解读：日粮大麦芽提取物对保育仔猪生理与肠道微生态影响的系统评价

一、研究背景与研究意义

大麦是全球广泛种植的谷物之一，其主要加工用途为制麦。在制麦过程中，生化修饰作用提高了谷物中可溶性营养素的利用率，最终形成以大麦芽提取物（barley malt extract，BME）为主要成分的产品，富含单糖和氨基酸。BME在食品饮料工业中应用广泛，尤其在啤酒生产和发酵产品中。近年来，因其含有可发酵碳水化合物、可溶性蛋白质以及酚类化合物和β-葡聚糖等生物活性成分，其在动物营养领域的潜在应用引起了关注。已有研究表明，这些成分具有调节肠道微生物群和免疫应答的作用，并在家禽生产中观察到生长性能和肉质的改善。

然而，关于大麦芽衍生成分在猪营养中的研究仍然有限且结论不一。虽然发芽大麦籽粒在生长育肥猪中显示出潜在益处，但其他研究报道了将酿酒副产物或麦芽粉纳入日粮后导致饲料效率下降。现有证据主要集中在特定生产阶段（主要是育肥猪），因此BME在其他生产阶段的潜在益处或局限性尚不明确。据研究人员所知，尚无研究评估过BME在断奶仔猪日粮中的应用效果。

断奶仔猪是一个营养脆弱的群体，因为断奶会引发胃肠道形态和功能的改变，降低自愿采食量，并暂时损害营养吸收和免疫能力。这一断奶后阶段通常表现为生长性能受损和对肠道紊乱的易感性增加。在商业化热带生产条件下，环境和卫生应激源可能加剧生理压力。因此，能够支持肠道功能并促进断奶后过渡期适应的营养策略仍然备受关注。由于BME含有来自胚乳的易消化碳水化合物和可溶性蛋白质，将其纳入保育日粮可能有助于提高断奶后期间的营养素利用率。基于此，本研究旨在评估梯度日粮添加水平（0%、0.33%、0.66%和0.99%）的BME对保育仔猪生长性能、免疫参数、抗氧化状态、肠道发酵及肠道微生物群的影响。

二、主要关键技术方法

研究人员采用随机完全区组设计，以性别和初始体重为区组因素，将144头丹育巴西（Danbred Brasil）DB90 x LQ1250断奶仔猪（24日龄，初始体重7.02?±?1.08 kg）分配到四个日粮处理组，每处理12个重复栏（每栏3头仔猪），试验期42天。生长性能和腹泻发生率以栏为实验单元进行分析；免疫学、抗氧化、短链脂肪酸（SCFA）和微生物群分析则从每个处理中随机选取8个栏，每栏选一头接近栏平均体重的仔猪作为代表。血液样本于第7、28和42天采集用于免疫学分析，抗氧化状态仅在第28天评估。粪便样本于第28天通过直肠刺激法采集，用于SCFA定量和微生物群分析。微生物群分析采用16S rRNA基因V4高变区扩增子测序（Illumina MiSeq平台），序列经QIIME软件处理并与SILVA核糖体RNA基因数据库比对进行分类鉴定。统计分析采用线性混合效应模型检验线性和二次剂量效应，微生物α多样性采用Kruskal-Wallis检验，相对丰度采用方差分析（ANOVA）及Tukey事后检验。

三、研究结果

生长性能：在前阶段I（第0-7天），未检测到BME对体重、平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）或饲料转化率（FCR）的线性或二次效应。在前阶段II（第8-28天），FCR随BME添加水平的增加而线性升高（P?=?0.023）。在生长阶段（第29-42天）及整个试验期（第0-42天），BME添加对任何生长性能变量均无显著影响。

腹泻发生率：在任何饲养阶段或整个试验期内，均未观察到BME添加对腹泻发生率的线性或二次效应。

免疫参数：BME添加对平均血小板体积、中性粒细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞均无显著影响。淋巴细胞虽未检测到线性效应，但观察到二次效应的趋势（P?=?0.075）。时间效应对中性粒细胞、淋巴细胞和嗜碱性粒细胞有显著影响。

抗氧化状态：BME添加对血浆谷胱甘肽过氧化物酶、脂质过氧化、谷胱甘肽S-转移酶和超氧化物歧化酶活性均无显著影响。总蛋白浓度未受影响，但观察到二次效应的趋势（P?=?0.091）。

短链脂肪酸浓度：BME添加对乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸和戊酸浓度均无显著影响。

微生物群分析：BME补充未影响粪便微生物α多样性指数。但特定分类群的相对丰度存在差异：韦荣球菌科（Veillonellaceae）在0.66% BME组中显著高于0.33%和0.99%组；光冈菌属（Mitsuokella）在0.66%添加水平下丰度最高，但与0.99%组无显著差异；艰难杆菌属（Mogibacterium）在最高添加水平（0.99%）下显著富集。

四、讨论与结论总结

讨论部分指出，尽管假设BME中丰富的单糖和可溶性蛋白质能够增强营养素利用率并支持断奶后适应，但研究结果显示BME添加未能在保育仔猪中持续调节生理适应性或生长反应。这与使用大麦衍生原料时观察到的可变反应一致，表明BME的组成特性（主要为单糖和可溶性蛋白质，纤维和β-葡聚糖含量极低）可能是其未能产生预期效果的关键原因。BME对腹泻发生率、SCFA浓度和抗氧化状态的微弱影响，与其作为快速消化底物在近端小肠即被吸收、无法为后肠微生物提供充足发酵底物的特性相符。免疫参数方面未观察到处理效应，且白细胞计数保持在健康猪只的生理范围内，表明BME既未刺激也未抑制系统性免疫功能。尽管微生物组成发生了适度变化，但这些变化并未伴随SCFA浓度、腹泻发生率或生长性能的改变，表明微生物群落的改变并不一定转化为可检测的生理或生产响应。

研究结论：日粮中添加高达0.99%的BME并未改善保育仔猪的生长性能、抗氧化状态、免疫参数、肠道发酵或整体微生物多样性。虽然在前期II阶段观察到短暂的饲料转化率响应以及特定微生物分类群的适度变化，但这些改变并未与可测量的生理或生产效益相关联。在本研究条件下，BME作为保育期的独立日粮成分似乎功能中性，既不损害也不改善仔猪性能。这些发现为有关大麦芽衍生成分在猪营养中的有限文献提供了贡献，证明在可比保育条件下，添加高达0.99%的BME不应被期望能改善生长性能或所评估的生理及肠道指标。该证据为日粮配方提供了实用基准，并有助于引导未来研究探索替代性补充策略。未来研究应评估不同的添加策略或与可发酵纤维源的组合，以更好地界定BME在保育仔猪营养中的功能性角色。