一种猪肠道微生态调节饲料

技术领域

本发明涉及畜牧养殖技术领域，特别涉及一种猪肠道微生态调节饲料。

背景技术

动物肠道中栖息着由许多微生物形成的复杂多样的微生态区系，该区系对宿主的生长和健康意义重大。同样猪在生长发育过程中逐渐形成适合猪个体本身的微生物菌群，并逐渐达到最适宜的微生态平衡状态，其中益生菌-双歧杆菌、乳酸杆菌在肠道内数量多，占据主要地位，始终占绝对优势，起到主要生理作用，维持机体正常的生理状态。正常情况下，这一生态系统中的微生物区系随外界环境和食物的变化，在一定的生理范围内变动，如果波动超出生理范围，就会引起病理过程，即所谓的生态失调。猪肠道微生态平衡一旦失调，益生菌遭到破坏，或数量减少就会引起疾病，自身一时难以调整平衡，需根据消化道菌群种类、数量应用微生态调控技术进行，以达到生态平衡，维持机体健康，保证猪体健康。

目前，对猪微生态调控主要是增加有益菌的数量，保证肠道内有足够的有益菌，限制有害菌的生长繁殖，主要手段有两种。一是抗菌药物。饲料中添加抗生素药物，以药物添加剂的形式饲喂猪，消灭或抑制有害微生物的生长繁殖，保障机体健康，提高饲料转化和生产性能，促进生长等，在猪饲养中起着重要作用。但因存在着化学药物残留、高耐药性、高污染，因抗生素滥用引起动物内源性感染或二重感染，导致动物体内菌群失调，发病或死亡，耐药菌株的产生，畜禽细胞免疫、体液免疫机能下降及其在畜禽体内的残留对人体造成危害等。这不但影响了畜禽产品的质量，而且还影响了人们的饮食安全，大大制约着畜牧业的发展，世界上很多国家都相继颁布了一些法规和措施，限制和禁止使用。二是活菌补菌。将一种或几种有益菌制备成活菌制剂，直接口服或混在饲料中饲喂猪，这些含有大量有益微生物的活菌制剂在肠道环境中存活并进行代谢，并能够维持肠道微生态平衡。但活菌补菌以目前水平还存在着诸多不足，如定植力、活菌存活率、胃酸等都是尚待解决的问题。

因此，如何更好的开发一种具有增强免疫、促进体内益生菌乳酸菌和双歧杆菌的增长、维护消化道菌群平衡功能且天然、无毒、无副作用、无残留、安全可靠、不污染环境及不产生抗药性的饲料是本领域技术人员亟待解决的问题

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种猪肠道微生态调节饲料，利用应用天然、无毒、无副作用、无残留、安全可靠、不污染环境及不产生抗药性的低聚糖物质，口服后直接进入大肠，被肠道菌群中的有益菌特异性利用，促进双歧杆菌、乳酸杆菌增殖，抑制大肠杆菌等多种致病菌生长，以达到增加有益菌的数量，改善肠道生态环境的目的。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种猪肠道微生态调节饲料，包括以下重量份数的组分：

基础饲料：玉米60-70份、豆粕15-20份、麦麸15-20份、鱼粉1-5份、磷酸氢钙1-5份、食盐1-3份；

微生态调节组分：复合低聚糖，所述复合低聚糖的重量为基础饲料的0.1％-0.3％。

优选的，包括以下重量份数的组分：

基础饲料：玉米63-67份、豆粕16-18份、麦麸15-17份、鱼粉2-3份、磷酸氢钙1-3份、食盐1-2份；

微生态调节组分：复合低聚糖，所述复合低聚糖的重量为基础饲料的0.2％。

优选的，包括以下重量份数的组分：

基础饲料：玉米63份、豆粕17份、麦麸16份、鱼粉2份、磷酸氢钙1份、食盐1份；

微生态调节组分：复合低聚糖，所述复合低聚糖的重量为基础饲料的0.2％。

优选的，所述复合低聚糖为水苏糖、棉子糖、异麦芽酮糖、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、低聚异麦芽酮糖和低聚龙胆糖中的一种或多种混合。

优选的，所述复合低聚糖为低聚异麦芽糖、低聚果糖。

优选的，所述低聚异麦芽糖和低聚果糖的质量比为1:1.5。

经由上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本申请应用天然、无毒、无副作用、无残留、安全可靠、不污染环境及不产生抗药性的低聚糖物质，口服后直接进入大肠，被肠道菌群中的有益菌特异性利用，促进双歧杆菌、乳酸杆菌增殖，抑制大肠杆菌等多种致病菌生长，以达到增加有益菌的数量，大大改善猪肠道微生态环境，降低发病率，提高猪生产性能，与其它方法比方便、简单、适用，提升了猪肠道微生态调控技术水平，促进了猪肠道微生态调控技术的进步；为养猪业健康发展及创更好的的经济效益提供技术支撑，提升猪肉品质，满足了人们日常生活的需要，对社会的发展具有重要意义。

附图说明

图1为不同低聚糖对猪主要肠道菌及pH值的影响曲线；

图2为双歧杆菌、乳酸杆菌和大肠杆菌在不同浓度的复合低聚糖中生长曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对本发明的技术方案，下面将采用具体的试验进行说明和验证。

一、低聚糖的筛选

菌种：来自健康无胃肠疾病的育成猪肠道大便。

低聚糖选择以下4种：

低聚果糖，低聚果糖粉干物质(w/w)≥95.5％，碳水化合物含量(干粉计)>98％，低聚果糖>70％，多聚果糖20～23％，葡萄糖+果糖+蔗糖<7％，不溶性灰份<0.4％，为郑州景德化工产品有限公司生产；

低聚异麦芽糖，低聚异麦芽糖900粉含低聚异麦芽糖(占干物质)≥90％，溶解度≥99％，硫酸灰分<0.1％，由山东保龄宝生物股份有限公司生产；

低聚木糖，低聚木糖粉木糖含量>70％，由山东龙力生物科技股份有限公司生产；

低聚糖水苏糖，低聚糖水苏糖粉水苏糖含量>70％，西安德施普生物制品有限责任公司生产。

培养基：

GAM(肠道菌群发酵)培养基：蛋白胨l0g，大豆胨3g，消化血清粉13.5g，酵母浸膏5g，牛肉膏2.2g，牛肝膏1.2g，KH

EMB(大肠杆菌)培养基：伊红美蓝4.5g，蒸馏水100m1，121℃灭菌30分钟。

LBS(乳酸杆菌)培养基：蛋白胨1g，葡萄糖2g，牛肉膏0.6g，酵母膏0.5g，吐温800.1m1，K

BS添加液:备100m1灭菌烧瓶，称30g丙酸钠，加80m1水溶解，再加入巴龙霉素0.lg，硫酸新霉素0.4g，氯化锂6g溶解，最后加水至100ml。

改良BS(双歧杆菌)培养基：西红柿汁20ml，蛋白胨1.5g，酵母膏0.6g，葡萄糖2g，NaCl 10.5g，琼脂2g，蒸馏水80m1，pH值6.8，121℃灭菌30分钟。冷却至50℃时加BS添加液50ml，倒平板。

稀释液：KH

一)试验设计及方法

肠道菌群发酵培养基应用不同的碳源，设6个组，2个对照组，4个试验组。培养基采用未加葡萄糖的GAM培养基为基础，对照组1培养基中不加葡萄糖，对照组2培养基中加1％葡萄糖，试验组1至4培养基中分别加1％低聚果糖、1％低聚异麦芽糖、1％低聚木糖和1％低聚糖水苏糖。每组设3个平行样，每个样装200m1，共计分装18个200ml培养瓶，加塞并插上针头，然后121℃灭菌30分钟，灭菌后拔出针头，室温冷却。

无菌采取健康无胃肠疾病育成猪新鲜粪便10克，加入100ml生理盐水中充分混合，分别取上清液1ml加入18个培养瓶中，混匀，置恒温箱培养，37℃发酵。

发酵6小时后检测发酵液中双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌的数量(测活菌数用平板计数法)；检测发酵液的pH值：取发酵液1ml，加入生理盐水9m1中充分稀释，再取此液1ml，加入生理盐水9ml中充分稀释，连续稀释至10-6取10-4、10-5、10-6滴种，每个稀释度分别滴种三滴，大肠杆菌平板直接放入培养箱中，37℃培养24～48小时后分别计数，双歧杆菌和乳杆菌平板放入厌氧罐中培养48～72小时后计数。同时测定发酵液pH值。

按同样方法分别测定12小时和24小时、双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌的数量及发酵液的pH值。

二)数据处理方法

菌群调查细菌活菌数用logN，

三)结果

发酵6小时后，测定大肠杆菌、双歧杆菌和乳酸杆菌的数量及pH值结果见表1。

表1发酵6小时后肠道菌群数量及pH值(lg cfu/g，

从表1中可以看出，发酵6小时后肠道菌群数量变化不大，加葡萄糖的对照组2和各试验组肠道菌群与不加葡萄糖的对照组1相比较双歧杆菌、乳杆菌、大肠杆菌均少量增多差异无显著性(P>0.05)，pH值降低差异无显著性(P>0.05)；但加葡萄糖的对照组2比各试验组变化大。各试验组间差异无显著性(P>0.05)。

发酵12小时后，测定大肠杆菌、双歧杆菌和乳杆菌的数值结果见表2。

表2发酵12小时后肠道菌群数量及pH值(lg cfu/g，

从表2中可以看出，发酵12小时后肠道菌群数量变化较大，加葡萄糖的对照组2和各试验组肠道菌群与对照组1相比较双歧杆菌、乳杆菌、大肠杆菌均增多，但乳杆菌和双歧杆菌增加较多差异有显著性(p＜0.05)，pH值降低差异有显著性(p＜0.05)。但各试验组间差异无显著性(P>0.05)。

发酵24小时后，测定肠杆菌、肠球菌、双歧杆菌和乳杆菌的数值结果见表3。

表3发酵24小时后肠道菌群数量测定结果(lg cfu/g，

发酵24小时后，肠道菌群数量明显增加，加葡萄糖的对照组2和各试验组肠道菌群与对照组1相比较双歧杆菌、乳杆菌、大肠杆菌显著增多，但乳杆菌和双歧杆菌增加显著差异极其显著(p＜0.01)；pH值明显降低差异极其显著(p＜0.01)。各试验组间差异有显著性(p＜0.05)。

综合表1、表2、表3和图1可以看出，各种糖都能促进肠道中各菌群的生长，明显高于无糖组差异极其显著(p＜0.01)，pH值明显降低差异极其显著(p＜0.01)；但作用有所不同，对双歧杆菌和乳酸杆菌的生长有明显促进作用，双歧杆菌和乳酸杆菌生长较快，数量增加极其显著差异极其显著(p＜0.01)；对大肠杆菌的生长有明显抑制作用，大肠杆菌生长缓慢，数量增长较少差异不显著(P>0.05)。葡萄糖的作用在促进双歧杆菌和乳酸杆菌生长方面优于各种低聚糖差异有显著性(p＜0.05)，但抑制大肠杆菌生长方面低于各种低聚糖差异有显著性(p＜0.05)。4种低聚糖相比低聚果糖和低聚异麦芽糖与低聚木糖和水苏糖差异有显著性(P＜0.05)。

各种糖对肠道各菌群都有不同的促进生长作用，体外试验葡萄糖是最好的碳源，但葡萄糖在消化道中被消化酶分解利用，而功能性低聚糖不能，可以进入肠道发挥作用，因此，葡萄糖不能作为增加猪肠道有益菌制剂，功能性低聚糖可以作为猪微生态调控剂使用。

本试验发酵6小时、12小时、24小时后四组试验组与对照组(无糖)比较，其中双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌均增殖，pH值均下降；且发酵12小时、24小时后其双歧杆菌、乳酸杆菌增殖有显著性差异(p<0.01)，而大肠杆菌虽也呈增殖趋势但没有显著性差异(p>0.05)。发酵12小时、24小时后其pH值下降有显著性差异(p<0.01)，可见低聚果糖、水苏糖、低聚木糖、异麦芽低聚糖均能促进双歧杆菌和乳杆菌的增殖，同时抑制了大肠杆菌的增殖，并降低了的pH值，增加了有益菌的比例，稳定了微生态平衡，但以异麦芽低聚糖、低聚果糖效果最佳。

功能性低聚糖使猪肠道有益菌(如双歧杆菌、乳酸杆菌)增殖，抑制潜在致病菌(如大肠杆菌)的生长繁殖，调整了猪肠道菌群平衡，降低肠道pH值，形成不利于病原菌生存的环境，从而有效抑制肠道腐败，促进肠道蠕动而有利于排便，保证机体健康。

二、复合低聚糖对猪主要肠道菌体外生长的影响试验

试验药物：异麦芽低聚糖、低聚果糖等低聚糖购自广东溢多利生物科技股份有限公司。

菌种：猪双歧杆菌、乳酸杆菌和大肠杆菌由中国兽医药品监察所提供。

培养基：BS培养基、LBS培养基、BL肉汤培养基、MRS液体培养基、营养肉汤培养基和营养肉汁琼脂培养基均自制。

一)方法

复合低聚糖的制备：将异麦芽低聚糖、低聚果糖按一定比例进行混合，加入适量的载体，均匀搅拌。

低聚糖培养基的制备：将复合低聚糖分别按1％、3％、5％加入BL肉汤、MRS液体培养液和营养肉汤培养基中，制备成浓度分别为1％、3％、5％的BL肉汤、MRS液体和营养肉汤复合低聚糖培养基，同时配制不含复合低聚糖的BL肉汤、MRS液体和营养肉汤培养基作为正常对照组。将不同浓度的BL肉汤、MRS液体和营养肉汤复合低聚糖培养基及不含复合低聚糖的BL肉汤、MRS液体和营养肉汤培养基的pH值分别调至7.18、6.21和6.76，以5ml/管分装。

菌液的制备：将双歧杆菌、乳酸杆菌经复活后，各取一定的纯菌液分别接种于5mlBL肉汤和5ml MRS液体培养基中，37℃，48h厌氧培养后，无菌生理盐水水洗3次(2500r/min×5min)，用麦氏比浊管调整菌液浓度为6×108个/ml，经纯菌检查证实为无污染的纯细菌悬液。将大肠杆菌经复活后，取一定的纯菌液接种于5ml营养肉汤培养中，37℃摇床，18h培养后，经纯菌检查证实为无污染的纯细菌悬液。

培养计数：取含不同浓度的BL肉汤、MRS液体和营养肉汤复合低聚糖培养基各1支，为实验组，1％、3％、5％的BL肉汤复合低聚糖培养基标为1、2、3，1％、3％、5％的MRS液体复合低聚糖培养基4、5、6，1％、3％、5％的营养肉汤复合低聚糖培养基7、8、9；取不含复合低聚糖的BL肉汤、MRS液体和营养肉汤培养基管各1支，为对照组，标为A、B、C。将上述各管分别加入制备好的双歧杆菌、乳酸杆菌和大肠杆菌悬液0.1ml，37℃培养24h，每隔2h取出，在620nm下侧定吸光值。

二)结果与分析

表4双歧杆菌、乳酸杆菌和大肠杆菌在不同浓度的复合低聚糖的生长的情况h OD值

从上表4和附图2的生长曲线图中可以看出，双歧杆菌、乳酸杆菌和大肠杆菌在各自的培养基中，随着时间的增长数量都增加，一般在0～6h生长较慢，6～16h生长较快，增加幅度较大，16～24h生长较平稳。双歧杆菌在不同浓度的复合低聚糖培养基中都得到大量繁殖，生长速度及生长数量与不含复合低聚糖的培养基相比更大，但3％、5％的复合低聚糖培养基基本相同，比1％的复合低聚糖培养基快而多；乳酸杆菌在不同浓度的复合低聚糖培养基中也都得到大量繁殖，生长速度及生长数量与不含复合低聚糖的培养基相比更大，但3％、5％的复合低聚糖培养基基本相同，比1％的复合低聚糖培养基快而多；而大肠杆菌在不含复合低聚糖的培养基中生长快，数量多，而在不同浓度的复合低聚糖培养基中生长速度缓慢，生长数量虽然增多，但幅度不大。

双歧杆菌和乳酸杆菌是猪体内最多、最常见的生理性有益细菌，发挥营养物质吸收利用、生物屏障、免疫调节和免疫增强、维持肠道微生态平衡等多种生理效应。它们生长繁殖对营养要求较高，对环境条件要求严格。只有同时满足上述两个条件，才能大量的生长繁殖。异麦芽低聚糖又称分枝低聚糖，是指葡萄糖之间至少有一个以α-1-6糖苷键结合而成的，单糖数在2～5不等的一类低聚糖。低聚果糖是由蔗糖和1～3个果糖通过β-2-1键与蔗糖中的果糖基结合而成的蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖及其混合物，异麦芽低聚糖和低聚果糖均为乳酸杆菌和双歧杆菌的增殖因子，属功能性低聚糖，可选择性增殖乳酸杆菌和双歧杆菌，这些功能性低聚糖被双歧杆菌代谢后会产生醋酸及乳酸，使肠道呈酸性，抑制有害菌的增殖，促进肠道的蠕动。本实验在适宜的环境条件下，在培养基中添加了不同浓度的复合低聚糖，增加了双歧杆菌和乳酸杆菌生长需要的营养，使之大量繁殖，抑制大肠杆菌的生长繁殖。本文结果提示复合低聚糖对双歧杆菌、乳酸杆菌和大肠杆菌的作用有非常明显的浓度效应现象，但并不是也多越好，3％、5％浓度的基本相同，考虑到成本问题，还是选择3％浓度的较为合适。

三、应用复合低聚糖饲喂猪的效果试验

试验材料：异麦芽低聚糖、低聚果糖等低聚糖购自广东溢多利生物科技股份有限公司。将异麦芽低聚糖和低聚果糖按质量比1∶1.5的比例混合均匀，制备成为复合低聚糖。

试验猪的选择与分组：选择日龄、体重相近，健康无病的杜洛克与当地猪杂交断奶仔猪120头，随机分成4组，每组30头。第1组为对照组，饲喂普通日粮；第2组、第3组、第4组为试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组，在日粮中分别添加0.1％、0.2％、0.3％的复合低聚糖。猪基础日粮组成为：玉米61％、豆粕18％、麦麸16％、鱼粉2％、磷酸氢钙1％、食盐1％、预混料1％。营养水平：消化能12.87MJ/kg、粗蛋白16.32％、钙0.58％、磷0.72％。

试验地点和时间：甘南县甘南镇郊区一大型养猪场，预饲期10天，使试验猪适应基础日粮，并掌握采食量，试验期100天，时间从2013年3月12日～6月30日。

饲养管理：试验猪进栏前对猪舍进行全面消毒，之后每天常规清洁和每周消毒，驱除体内外寄生虫，按常规饲养操作规程和免疫规程进行饲养和免疫。每个重复单圈饲养，试验猪只自由采食和饮水，同一饲养员统一管理，日喂3次并记录投料量。

检测指标：试验期间，每天观察试验猪的精神状况和粪便情况并记录每天腹泻猪头数和饲料消耗量。在试验开始时和结束次日的早上对试验猪进行空腹称重。以每个重复为单位，记录各组的采食量，观察粪便及机体健康状况，试验前后称重，计算日增重。

准确称量每个重复每日的投料量和剩料量，用以计算日采食量。

准确称量各试验组每头猪试验第1天的空腹始重及试验结束时第100天的空腹末重。

正试期内猪消耗的饲料与增重之比。

每天观察并记录每组内猪腹泻情况，计算腹泻率(按头腹泻，只要发生腹泻即算，不累计次数)。

结果与分析

增重情况

表5试验组猪增重情况

从表5可以看出，对照组日增重0.63±0.01kg，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组日增重分别为0.66±0.02kg、0.68±0.03kg、0.68±0.01kg，比对照组日增重分别提高0.03kg、0.05kg、0.05kg，日增重率分别提高4.76±0.02％、7.94±0.05％、7.94±0.06％，差异显著(P＜0.05)；试验Ⅱ组、试验Ⅲ组与试验Ⅰ组相比，日增重及日增重率差异显著(P＜0.05)；试验Ⅱ组、试验Ⅲ组相比，日增重及日增重率相同，差异不显著(P＞0.05)。

经济效益分析

表6经济效益分析情况比较

注：毛猪市场均价为15.5元/kg·bw，基础日粮单价2.26元/kg，复合低聚糖Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ号单价分别为：3.85元/kg、7.70元/kg、11.55元/kg，第2、3、4组日粮单价分别为：2.28元/kg、2.31元/kg、2.35元/kg。成本是每kg增重饲料成本。

从表6可以看出，对照组耗料为215±10kg，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组耗料分别为222±12kg、224±17kg、229±18kg，耗料量有所上升，但各组之间差异不显著(P>0.05)，其饲料费用以试验III组最大，与对照组相比差异显著，对照组与试验I组和试验II组之间差异不显著(P>0.05)。每头猪毛均收入以试验Ⅱ组、试验Ⅲ组最多，料肉比对照组和试验Ⅰ组最大，每千克增重饲料成本试验III组最小，与其它组相比差异显著(P＜0.05)。

腹泻情况分析

表7复合低聚糖对试验猪腹泻率的影响头

由表7可以看出，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组的腹泻率都低于对照组，腹泻率分别降低13.34％、23.34％和23.34％，表明随着添加复合低聚糖量的增加猪腹泻发病率降低，但达到一定程度后效果相同。

本试验结果表明，在试验猪饲料中添加不同比例复合低聚糖，与对照组相比，降低料肉比，提高增重，其中试验II组与试验III组增重效果同样理想，日均增重为每天0.68kg。由于试验III组饲料总成本大于试验II组总成本，从经济效益角度，以试验II组最为理想。

本试验结果表明，与对照组相比，添加不同比例复合低聚糖均能降低猪腹泻率，腹泻率下降是复合低聚糖能维持调节猪胃肠道健康的微生态环境，提高对养分的消化率，减少断奶猪的应激，提高猪的免疫机能，从而维持了机体的健康。

本研究通过比较不同比例复合低聚糖对断奶后猪生产性能影响表明，试验Ⅱ组效果最好，与对照组相比，猪日增重增加0.05kg、日增重率提高7.94％，腹泻率降低23.34％。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。