两种植物提取物对仔猪生长性能、粪尿氨和硫化氢挥发的影响

两种植物提取物对仔猪生长性能、粪尿氨和硫化氢挥发的影响

近年来，大型养猪场的有害污染引起了人们的关注。恶臭物质主要包括氨（NH3）、硫化氢（H2S）、吲哚、酯类等。氨气的挥发不仅导致氮源的浪费，而且会对猪场及周围环境造成严重污染。如果它对环境的影响不能得到很好的控制，将成为养猪业持续高效发展的制约因素。畜舍空气中的硫化氢，主要源于含硫有机物的分解，处于含硫化氢空气环境中的家畜，首先受到刺激。国内外已有一些关于利用樟科植物提取物（camphorfamilialplantextract,CFPE）和丝兰植物提取物（yuccaextract,YE）作为除臭剂消除或减少猪场臭气的文献报道，潘倩等研究表明樟科植物提取物添加在断奶仔猪日粮中能够显著促进仔猪生长，抑制粪中脲酶活性，减少氨气挥发，添加量为450mg/kg时综合效果最佳，周延州等研究指出把樟科植物提取物进行微囊化包被后，在仔猪饲料里的添加量可由450mg/kg降至250～350mg/kg。Lee等研究表明，一种樟属植物皮提取物对产气荚膜梭菌，普通变形杆菌以及双叉乳杆菌有抑制作用。Colina等在日粮调控减少保育舍氨气浓度的研究中发现饲喂断奶仔猪含125mg/kg丝兰提取物的日粮，与饲喂基础日粮相比，可以减少保育舍的氨气浓度。Preston等报道指出添加丝兰属提取物能使雄鼠血液中尿素氮（RUN）下降，尿中氨、氮的排泄量减少，他认为丝兰属提取物具有抑制脲酶活性的作用，能吸附氨气再缓慢释放，并减少尿素分解成的氨气。以上都是关于樟科、丝兰属植物提取物对氨气挥发影响的研究，而关于对硫化氢的影响还没有相关的研究报道。因此本试验通过研究樟科、丝兰属植物提取物对仔猪排泄物中氨和硫化氢的影响，进一步研究并比较两种植物提取物的除臭效果。1材料和方法1.1c9h8o催化剂樟科植物提取物由浙江大学动物科学学院“高效植物提取物除臭剂的研究”课题组提供，活性成分为β-苯丙烯醛（C9H8O），即肉桂醛，含量为10%。丝兰属植物提取物购自西安天一生物技术有限公司，活性成分含量为10%，主要包括甾类皂苷、自由皂苷、萨洒皂苷配基、菝葜配基、龙舌蓝皂苷配基、糖类复合物。1.2基础日粮组成及营养水平选用由杭州灯塔天元养猪场提供的35日龄杜大长仔猪，参照美国NRC(1998）猪营养需要配合成粉状全价料，基础日粮组成及营养水平见表1。1.3两组猪舍表1选择35日龄体重在12.3kg左右的杜大长仔猪216头，按公、母各半的原则分为3组，分别为对照组、CFPE组和YE组，CFPE组和YE组分别饲喂含350mg/kgCFPE和125mg/kgYE的基础日粮，对照组饲喂基础日粮。3组猪分别饲养于条件一致的3间猪舍，每组3个重复，每个重复2栏共24头猪。常规免疫，自由采食和饮水。试验期为35～70日龄，共35d。1.4样品采集和处理试验第32天，各组采集猪新鲜粪尿，随排随采。将粪样和尿样于-20℃低温保存待测。实验室测定前在4℃下解冻。1.5测量指标1.5.1生产力性能1.5.2哌酶活性的测定取5g粪样，加入1mL甲苯，15min后加入10mL尿液和20mLpH6.7柠檬酸盐缓冲液，摇匀，37℃培养24h，取上清，加水2mL,4000r/min离心5min，取1mL上清液采用靛酚蓝比色法测定脲酶活性（以NH3-N含量表示）。1.5.3尿素氮浓度测定取20g粪样，加入40mL尿液并充分搅拌，于1、6、12、24、48、72、96h和7d时间点各取1mL上清，加水2mL,4000r/min离心5min。取50μL上清液，采用南京建成生物工程研究所的尿素氮测定试剂盒测定尿素氮浓度；取0.5mL上清液采用靛蓝比色法测定粪尿混合物中氨态氮含量。1.5.4搅拌时间的确定取20g粪样，加入40mL尿液和3mL10%的抗坏血酸并充分搅拌，于1、6、12、24、36、48、60h时间点各取1mL上清，煮沸冷却后加蒸馏水2mL,3000r/min离心5min。取1mL上清采用亚甲基蓝比色法测定。1.5.5利用硫化氢分析测定硫化氢浓度称取50g粪样装入500mL葡萄糖注射液瓶，封闭瓶口，在30℃下进行发酵，用美国英思科公司硫化氢检测仪于发酵第2、4、8天测定硫化氢浓度的峰值与5min内的平均值。每次测定后封闭瓶口继续发酵。1.6统计分析使用SPSS统计软件单因素方差分析（ANOVA）和最小显著差数法（LSD）进行分析处理，所有结果均采用平均值±标准差表示。2结果2.1日增重和饲料增重比见表2。与对照组相比，CFPE、YE组平均末重分别提高9.24%（P<0.01）和6.94%（P<0.05），日增重分别提高14.30%（P<0.01）和10.70%（P<0.05），饲料增重比分别降低9.34%（P<0.05）和6.53%（P<0.05）。CFPE组饲料增重比低于YE组，差异不显著（P>0.05），平均末重比YE组提高2.15%（P>0.05）。CFPE、YE组日采食量差异不显著，但都高于对照组（P<0.05）。2.2对蝌蚪酶活性的影响由图1可见，CFPE、YE组的脲酶活性分别比对照组降低了17.16%（P<0.01）和14.37%（P<0.01）,CFPE组的脲酶活性低于YE组，但差异不显著（P=0.083）。2.3两组尿素氮水平比较见表3。0h时间点，各组尿素氮含量差异不显著。6h时间点，各组尿素氮浓度均下降，但CFPE组浓度显著高于对照组（P<0.05）；从12h时间点开始，对照组尿素氮浓度极显著低于CFPE、YE组（P<0.01），除了24h时间点YE组浓度极显著低于CF-PE组外（P<0.01），其他时间点两组间差异不显著（P>0.05）；在7d时间点时，CFPE、YE组尿素氮浓度下降率分别比对照组低15.23%、16.02%（P<0.01）。2.4两组氨态氮水平比较见表4。0h时间点，各组氨态氮浓度差异不显著（P>0.05）;24h时间点时，对照组和YE组氨态氮浓度达到最高值，CFPE组于48h达到最高值，CF-PE、YE组最高值极显著低于对照组（P<0.01）；达到最大值后各组氨态氮浓度均逐渐降低，各时间点对照组浓度极显著低于CFPE、YE组（P<0.01）,CFPE组高于YE组，但只有48h时间点差异显著（P<0.05）。2.5h时间点见表5。除12、48h时间点3组可溶性硫化物浓度差异不显著外，其余时间点CFPE组浓度均显著低于对照组（P<0.05）,0、60h时间点达到极显著（P<0.01）;YE组在12h时间点之前与对照组差异均不显著，36h时间点浓度显著低于对照组（P<0.05）,24、60h差异达到极显著（P<0.01）。CFPE组浓度在0、6h时间点显著低于YE组（P<0.05），但在12h时间点后高于YE组，但差异不显著。2.6fpe、ye组血清中fpe、ye、p10.05的表达见表6。发酵第2天，各组峰值与平均值差异均不显著（P>0.05）；第4天，对照组峰值高于CFPE组（P>0.05）和YE组（P<0.05），平均值显著高于CFPE、YE组（P<0.05）；第8天，CFPE组峰值显著低于对照组和YE组（P<0.05）,YE组低于对照组，但差异不显著（P>0.05），对照组平均值显著高于YE组（P<0.05），极显著高于CFPE组。3讨论3.1尿素分解速度比较表3表明，CFPE、YE均有抑制尿素分解的作用，这与CFPE、YE对脲酶的抑制效果相吻合（图1），两试验组的脲酶活性被有效抑制，从而降低了尿素的分解速度。表4显示，各组氨态氮浓度均先上升再下降，CFPE、YE组的最高浓度，都显著低于对照组的最高浓度，CFPE组氨态氮最高浓度出现得最晚。CFPE、YE组达到最大值后下降的幅度比较缓和，这可能是由于脲酶活性被有效抑制，尿素分解产生氨态氮的速度比较慢，溶液中氨态氮浓度上升得也较慢，致使溶液中氨的动态平衡以缓和的方式被逐渐打破，氨散发到空气中的速度比较慢。对氨散发整个过程的影响，CFPE的添加效果略优于YE。3.2cfpe、ye对硫化氢释放的控制效果可溶性硫化物一般指溶解性的H2S,HS-，S2-等，部分来自含硫有机物的分解，大部分是在厌氧条件下由细菌还原硫酸盐产生的。硫化氢释放的多少与可溶性硫化物的浓度有关，硫化物浓度越大，硫化氢的释放量越大。表6显示，连续发酵3次后，对照组产生的硫化氢总量明显高于CFPE、YE组，CFPE、YE对硫化氢的散发有显著的抑制效果，这与可溶性硫化物的测定结果一致（表5）,CFPE、YE可减少可溶性硫化物的浓度。硫化物浓度降低了，从粪尿中释放进入空气中的硫化氢也就随之减少，从而降低了猪舍中有害气体的浓度。CFPE、YE降低可溶性硫化物浓度的具体作用机理还不清楚，可能是通过抑制硫酸盐还原菌或参与硫化氢还原的酶来实现，也有可能存在其他方面的作用机理，还有待于作进一步的研究。3.3对联合社猪舍空气中氨气及硫化氢的影响本试验中，CFPE、YE组仔猪的平均日增重及饲料增重比均优于对照组，可能是由于这2个试验组猪舍的空气中氨气及硫化氢的浓度低于对照组，更有利于仔猪的生长；另外，CFPE通过影响产脲酶菌，可以改善仔猪肠道环境。空气质量和肠道环境的改善，促进了仔猪营养物质的吸收，饲料利用率提