廣州聖白樹國(guó)際貿易有(yǒu)限公(gōng)司 譯
摘自《Journal of Animal Science》2007. 85:486-493;原文(wén)作(zuò)者Piva A. et al.
摘要:本試驗通過測定山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛标記物(wù)的體(tǐ)内濃度,旨在研究微囊包埋及未包埋的有(yǒu)機酸(OA)和天然等同香料(NIF)的代謝(xiè)途徑,及其對腸道微生物(wù)代謝(xiè)帶來的可(kě)能(néng)影響。試驗從3個處理(lǐ)中(zhōng)選取15隻斷奶仔豬,于體(tǐ)重29.5 ± 0.27 kg時屠宰。試驗日糧分(fēn)别為(wèi)(1)對照日糧;(2)對照日糧添加OA和NIF混合物(wù),用(yòng)氫化植物(wù)油進行微囊包埋(保護混合物(wù),以下簡稱PB);(3)對照日糧添加相同OA和NIF混合物(wù),并添加同種氫化植物(wù)油粉末,但有(yǒu)效成分(fēn)不經微囊包埋(未保護混合物(wù),以下簡稱NPB)。采集胃、空腸頭段、空腸尾段、回腸、盲腸和結腸樣本,以山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛作(zuò)為(wèi)示蹤物(wù),測定其在胃腸道内容物(wù)中(zhōng)的濃度。對照組仔豬腸道未檢測出山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛,PB組和NPB組胃中(zhōng)山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛濃度無差異。與胃中(zhōng)濃度相比,仔豬飼喂包膜混合物(wù),腸道中(zhōng)示蹤物(wù)的濃度逐漸下降,未包膜混合物(wù)組示蹤物(wù)在空腸頭段及其後部濃度下降。PB組仔豬腸道山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛濃度顯著高于NPB組(P=0.02),空腸尾段和盲腸中(zhōng)大腸菌群數量顯著低于對照和NPB組(P=0.03)。對照及PB組仔豬盲腸乳酸菌數量顯著高于NPB組(P=0.03),其中(zhōng)NPB組空腸尾段中(zhōng)乳酸濃度顯著下降(P=0.02),pH值顯著升高(P=0.02)。采用(yòng)微囊包埋技(jì )術将有(yǒu)機酸和天然等同香料用(yòng)脂質(zhì)保護層包埋起來,可(kě)确保活性成分(fēn)緩慢釋放,并防止活性成分(fēn)在胃内迅速損失。
關鍵詞:微囊包埋、天然等同香料、有(yǒu)機酸、緩釋、豬
前言
随着歐盟禁止使用(yòng)抗生素作(zuò)為(wèi)生長(cháng)促進劑(第1831/2003/CE号法規),此後的研究一直緻力于研究各種飼喂策略,如預防日糧營養吸收不良、腸道發酵不平衡以及腹瀉等。有(yǒu)機酸(OA)常用(yòng)作(zuò)防腐劑,以防止食品和飼料腐敗變質(zhì)(Frank, 1994)。因此,給畜禽尤其是豬飼喂有(yǒu)機酸用(yòng)來控制胃中(zhōng)微生物(wù)平衡的做法目前已被廣泛接受。
某些植物(wù)精(jīng)油具(jù)有(yǒu)抗菌作(zuò)用(yòng)(Guenther, 1948; Boyle, 1955),這得益于其中(zhōng)的酚類物(wù)質(zhì)(Cosentino et al., 1999)。美國(guó)食品和藥物(wù)管理(lǐ)局認為(wèi)這些天然化合物(wù)基本上是安(ān)全的(FDA, 2006),因此使用(yòng)這些物(wù)質(zhì)防止食源性病原菌或腐敗菌生長(cháng)越來越受到關注。有(yǒu)機酸或植物(wù)精(jīng)油調節腸道菌群的有(yǒu)效劑量存在固有(yǒu)局限性,這主要是因為(wèi)這些物(wù)質(zhì)在進入十二指腸前就被迅速吸收和代謝(xiè)。而這一缺點可(kě)通過微囊包埋技(jì )術克服,該技(jì )術将活性成分(fēn)包埋在保護層中(zhōng),而在通過腸道的時候溶解。
微囊包埋技(jì )術應用(yòng)廣泛,如延緩藥物(wù)的吸收(Piva et al., 1997),保護氨基酸和蛋白質(zhì)在瘤胃中(zhōng)不被降解(Noel, 2000),還可(kě)以用(yòng)于處理(lǐ)刺激性或腐蝕性産(chǎn)品。
本實驗通過測定标記物(wù)山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛的體(tǐ)内濃度,旨在研究微囊包埋及未包埋的有(yǒu)機酸(OA)和天然等同香料(NIF)的代謝(xiè)途徑,及其對腸道微生物(wù)代謝(xiè)帶來的可(kě)能(néng)影響。
材料與方法
動物(wù)與日糧
試驗選取75頭仔豬(77日齡,Goland×杜洛克,VailatiFacchini農場提供;初始體(tǐ)重23.1±3.5kg),分(fēn)為(wèi)3個日糧處理(lǐ)連續飼喂15天(見表1):(1)對照日糧;(2)對照日糧添加微囊包埋的OA和NIF混合物(wù)(PB),每千克日糧包含4g有(yǒu)機酸和天然等同香料(有(yǒu)機酸:富馬酸760mg/kg、蘋果酸360mg/kg、檸檬酸360mg/kg、山(shān)梨酸440mg/kg,天然等同香料:香草(cǎo)醛23mg/kg、百裏香酚11mg/kg),包埋成分(fēn)為(wèi)氫化植物(wù)油(C12:0, 0.15%; C14:0, 1.38%;C16:0, 60.46%; C18:0, 37.25%; C20:0, 0.42%; 所有(yǒu)值均為(wèi)飼喂基礎);(3)對照日糧添加相同OA和NIF混合物(wù),但有(yǒu)效成分(fēn)不經微囊包埋(未保護混合物(wù),以下簡稱NPB),并添加相同量的同種氫化植物(wù)油粉末,以消除PB組脂質(zhì)保護層帶來的差異。PB組所用(yòng)微囊包埋有(yǒu)機酸和天然等同香料混合物(wù)由意大利Vetagro公(gōng)司提供。PB和NPB組均添加山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛作(zuò)為(wèi)标記物(wù),采用(yòng)HPLC法測定胃腸道中(zhōng)标記物(wù)的含量。
表1 試驗日糧的原料及營養成分(fēn)
項目 | 實驗日糧1 | ||
對照組 | PB | NPB | |
原料 | |||
玉米 | 25.4 | 25.4 | 25.4 |
大麥 | 10.5 | 10.5 | 10.5 |
壓片大麥 | 20.7 | 20.7 | 20.7 |
大豆油 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
幹燥甜乳清粉 | 5 | 5 | 5 |
小(xiǎo)麥麸 | 10.2 | 9.8 | 9.8 |
豆粕(44%) | 17.0 | 17.0 | 17.0 |
馬鈴薯蛋白2 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
石粉CaCO3 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
硫酸鈣CaSO4 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
磷酸二氫鈣Ca(H2PO4)2 | 1.6 | 1.6 | 1.6 |
氯化鈉NaCl | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
DL-蛋氨酸 | 0.16 | 0.16 | 0.16 |
L-賴氨酸鹽酸鹽 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
L-蘇氨酸 | 0.16 | 0.16 | 0.16 |
L-色氨酸 | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
維生素/礦物(wù)質(zhì)預混料3 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
微囊包埋混合物(wù) | — | 0.4 | — |
未包埋混合物(wù) | — | — | 0.4 |
營養成分(fēn),占幹物(wù)質(zhì)比例 | |||
幹物(wù)質(zhì),% | 90.86 | 90.86 | 90.96 |
粗蛋白 | 19.3 | 19.08 | 19.16 |
乙醚提取物(wù) | 6.74 | 6.76 | 7.02 |
粗纖維 | 5.01 | 4.96 | 4.97 |
灰分(fēn) | 6.84 | 6.61 | 6.62 |
澱粉 | 39.61 | 37.99 | 37.95 |
營養價值4,MJ/kg 幹物(wù)質(zhì) | |||
代謝(xiè)能(néng) | 16.07 | 16.07 | 16.07 |
淨能(néng) | 11.51 | 11.51 | 11.51 |
1對照日糧;PB=對照日糧添加微囊包埋OA和NIF混合物(wù);NPB=對照日糧添加未包埋相同OA和NIF混合物(wù)。
2購(gòu)于Protastar公(gōng)司,Kalmi Italia, Desenzano del Garda (BS), Italy.
3預混料組成(每kg日糧,飼喂基礎):維生素A 18,000 IU;維生素D3 2,400 IU;維生素E98 IU;硫胺素 3 mg核黃素7.2mg;吡哆醇 6 mg;泛酸 24 mg;生物(wù)素 240μg;維生素C 90 mg;維生素K 4.8 mg;鹽酸 30 mg維生素B12 36g;葉酸1.8 mg;氯化膽堿 480 mg;CoCO3·3Co(OH)·2H2O,480μg;FeCO3, 300 mg;Ca(IO3)2, 1.8 mg;MnO2, 48 mg;CuSO4·5H2O,
120 mg;Na2SeO3, 120 μg;ZnO, 240 mg。
4代謝(xiè)能(néng)按照Whittemore (1980)方法測定;NE按照Noblet et al.(1994)方法測定。
仔豬采用(yòng)欄養(每個處理(lǐ)5欄,每欄5隻豬),整個試驗期内自由采食飼料和飲水直至屠宰。試驗期間控制室溫(27.4 ± 0.96°C),采用(yòng)自然光照(9月,每天12h光照)。92日齡時每欄選取一隻豬(體(tǐ)重29.5 ± 0.27 kg),在CERZOO實驗室獸醫(yī)監督下于30min内屠宰,采用(yòng)電(diàn)擊緻暈後放血。
緻死後立刻采集胃、空腸頭段、空腸尾段、回腸、盲腸和結腸(乙狀彎曲處)内容物(wù)樣本(截取每段腸段去除水分(fēn)收集内容物(wù)),測定食糜中(zhōng)山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛的濃度。計數空腸尾段和結腸食糜中(zhōng)乳酸菌和大腸菌群的數量。樣本采集後立刻保存于-20℃,測定山(shān)梨酸、香草(cǎo)醛、短鏈脂肪酸和氨的濃度;樣本采集後立即測定pH值和微生物(wù)數量。
飼料和腸道内容物(wù)成分(fēn)分(fēn)析
測定飼料營養成分(fēn)(幹物(wù)質(zhì)、粗灰分(fēn)、澱粉、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維,見表1)。測定腸道内容物(wù)中(zhōng)山(shān)梨酸、香草(cǎo)醛、短鏈脂肪酸濃度以及pH值。山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛濃度采用(yòng)高效液相色譜法測定,氨濃度采用(yòng)酶試劑盒法測定,短鏈脂肪酸和乳酸濃度采用(yòng)氣相色譜法測定,具(jù)體(tǐ)操作(zuò)參考說明書。
細菌計數
取1g空腸尾段和盲腸内容物(wù)樣品,連續10倍稀釋,接種到Rogosa瓊脂平闆上進行乳酸菌計數,接種到紫紅膽汁瓊脂平闆上用(yòng)于大腸菌群的計數。每個處理(lǐ)5個重複,具(jù)體(tǐ)操作(zuò)參考說明書。
數據分(fēn)析
試驗結果以“平均值±标準誤”表示,P<0.05時差異顯著。PB和NPB組各段胃腸道内山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛濃度采用(yòng)未配對t檢驗;同一處理(lǐ)内,各段胃腸道内山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛濃度采用(yòng)單因素方差分(fēn)析。比較3個處理(lǐ)中(zhōng)(對照、PB和NPB組),胃腸道同一位點的氨和短鏈脂肪酸濃度、pH值、微生物(wù)平闆計數差異,處理(lǐ)間差異顯著性采用(yòng)方差分(fēn)析。當檢測到處理(lǐ)效應時,使用(yòng)Newman-Keuls檢驗分(fēn)離平均值。數據分(fēn)析采用(yòng)GraphPad Prism程序。
實驗結果
動物(wù)健康狀況
試驗期間,負責動物(wù)福利的獸醫(yī)未發現任何明顯的臨床病症。因此試驗期間未進行任何醫(yī)療幹預或處理(lǐ),也沒有(yǒu)出現仔豬死亡。
飼料和腸道内容物(wù)成分(fēn)分(fēn)析
不同處理(lǐ)間,各段腸道内容物(wù)食糜幹物(wù)質(zhì)含量不存在顯著差異(P > 0.41)。對照組仔豬胃腸道内未檢出山(shān)梨酸(<0.45 nmol/g),PB和NPB組仔豬胃内容物(wù)中(zhōng)山(shān)梨酸濃度無差異((P = 0.61,PB組7.76 ± 1.14μmol/g DM,NPB組7.00 ± 0.87 μmol/g DM)。與此相反,PB組各段腸道内容物(wù)中(zhōng)山(shān)梨酸濃度均高于NPB組(P = 0.02)。NPB組仔豬僅在空腸頭段和尾段檢測出山(shān)梨酸,而回腸、盲腸和結腸中(zhōng)均未檢出(圖1)。
圖1測定各處理(lǐ)組仔豬胃腸道中(zhōng)山(shān)梨酸濃度
三個處理(lǐ)為(wèi):對照日糧;對照日糧添加微囊包埋OA和NIF混合物(wù)
對照組仔豬胃腸道各段均未檢出山(shān)梨酸。試驗結果以“平均值±标準誤”表示(n=5)。a、b:在同一段胃腸道中(zhōng),不同字母表明P<0.05。
對照組仔豬胃腸道中(zhōng)未檢出香草(cǎo)醛(<0.66nmol/L)。PB和NPB組仔豬胃内容物(wù)中(zhōng)香草(cǎo)醛濃度無明顯差異(P=0.65,PB組153.8 ± 20.80nmol/g DM,NPB組136.4 ± 31.03nmol/g DM)。PB組仔豬空腸頭段和尾段中(zhōng)均檢測出香草(cǎo)醛(濃度分(fēn)别為(wèi)73.34 ± 19.23 nmol/gDM和84.74 ± 33.24 nmol/gDM)。而NPB組空腸頭段到結腸中(zhōng)均未檢出香草(cǎo)醛(<0.66 p="">0.27)。
圖2 測定各處理(lǐ)組仔豬胃腸道中(zhōng)香草(cǎo)醛濃度
三個處理(lǐ)為(wèi):對照日糧;對照日糧添加微囊包埋OA和NIF混合物(wù)
對照日糧添加相同OA和NIF混合物(wù),并添加同種氫化植物(wù)油粉末,但有(yǒu)效成分(fēn)不經微囊包埋
對照組仔豬胃腸道各段均未檢出香草(cǎo)醛。試驗結果以“平均值±标準誤”表示(n=5)。
與PB和NPB組相比,對照組仔豬結腸中(zhōng)總短鏈脂肪酸濃度更高,胃(P=0.001)、空腸頭段(P<0.001)和結腸(P<0.001)中(zhōng)異丁酸濃度更高(見表2)。
表2 仔豬采食試驗日糧後胃腸道pH值、氨濃度以及短鏈脂肪酸摩分(fēn)數
胃腸道 | 處理(lǐ)1 | pH | 氨 | 乙酸 | 丙酸 | 異丁酸 | 丁酸 | 異戊酸 | 戊酸 | 乳酸 | 總短鏈脂肪酸2 |
μmol/g DM | |||||||||||
胃3 | 對照 | 3.61 | 20.7 | 0.68 | 0.01 | 0.08b | 0.01 | ND4 | ND | 5.23 | 0.78 |
PB | 3.48 | 16.33 | 0.65 | 0 | 0.03a | 0 | ND | ND | 2.63 | 0.69 | |
NPB | 3.66 | 15.97 | 0.84 | 0 | 0.01a | 0.01 | ND | ND | 2.63 | 0.88 | |
合并标準誤 | 0.146 | 2.719 | 0.139 | 0.003 | 0.013 | 0.005 | ND | ND | 0.742 | 0.157 | |
模型P值,< | 0.673 | 0.419 | 0.917 | 0.345 | 0.01 | 0.446 | ND | ND | 0.068 | 0.734 | |
空腸 頭段 | 對照 | 4.97 | 34.57 | 1.23 | ND | 0.14b | ND | ND | ND | 7.33b | 1.37 |
PB | 5.15 | 36.04 | 2.01 | ND | 0.06a | 0.02 | ND | ND | 4.88ab | 2 | |
NPB | 5.34 | 35.9 | 1.72 | 0.01 | 0.01a | 0.01 | ND | ND | 3.42a | 1.84 | |
合并标準誤 | 0.257 | 7.301 | 0.262 | 0.001 | 0.019 | ND | ND | ND | 0.792 | 0.283 | |
模型P值,< | 0.32 | 0.988 | 0.213 | 0.001 | 0.001 | ND | ND | ND | 0.021 | 0.417 | |
空腸 尾段 | 對照 | 5.31a | 35.59 | 1.74 | ND | 0.1 | ND | ND | ND | 12.58b | 1.76 |
PB | 5.31a | 41.81 | 2.19 | 0 | 0.08 | ND | ND | ND | 15.04b | 2.27 | |
NPB | 6.10b | 32.52 | 3.36 | 0.01 | 0.05 | ND | ND | ND | 3.07a | 3.22 | |
合并标準誤 | 0.195 | 3.935 | 0.476 | 0.007 | 0.022 | ND | ND | ND | 2.42 | 0.518 | |
模型P值,< | 0.022 | 0.274 | 0.101 | 0.457 | 0.352 | ND | ND | ND | 0.019 | 0.279 | |
回腸 | 對照 | 5.44 | 52.98 | 1.12a | 0.01 | 0.04 | 0.01a | ND | ND | 7.2 | 1.24 |
PB | 5.09 | 50.96 | 0.98a | 0.01 | 0.04 | 0.01a | ND | ND | 8.36 | 0.98 | |
NPB | 6.07 | 54.14 | 6.31b | 0.04 | 0.05 | 0.26b | ND | ND | 4.12 | 4.96 | |
合并标準誤 | 0.31 | 4.741 | 0.324 | 0.017 | 0.006 | 0.057 | ND | ND | 1.177 | 0.82 | |
模型P值,< | 0.326 | 0.893 | 0.001 | 0.325 | 0.764 | 0.014 | ND | ND | 0.066 | 0.04 | |
盲腸 | 對照 | 5.5 | 26.25 | 9.94 | 5.9 | 0.03 | 2.43 | 0.02 | 0.35a | 0.64b | 17.12 |
PB | 5.47 | 28.08 | 12.39 | 7.06 | 0.05 | 3.66 | 0.03 | 0.65b | 0.36ab | 23.85 | |
NPB | 5.27 | 21.69 | 13.87 | 6.83 | 0.02 | 3.55 | 0.03 | 0.25a | 0.15a | 24.11 | |
合并标準誤 | 0.066 | 4.733 | 1.659 | 0.898 | 0.016 | 0.471 | 0.007 | 0.083 | 0.057 | 2.956 | |
模型P值,< | 0.06 | 0.629 | 0.278 | 0.634 | 0.499 | 0.166 | 0.537 | 0.022 | 0.007 | 0.274 | |
結腸 | 對照 | 5.55 | 1.28 | 24.80b | 13.72b | 0.21b | 5.62 | 0.15b | 1.01c | 0.22b | 45.71b |
PB | 5.63 | 3.32 | 13.61a | 7.32a | 0.09a | 3.9 | 0.05a | 0.61b | 0.07ab | 25.58ab | |
NPB | 5.51 | 3.95 | 12.41a | 6.08a | 0.08a | 3.55 | 0.05a | 0.26a | 0.05a | 20.07a | |
合并标準誤 | 0.085 | 1.252 | 2.698 | 1.648 | 0.016 | 0.64 | 0.007 | 0.065 | 0.024 | 4.735 | |
模型P值,< | 0.596 | 0.38 | 0.033 | 0.015 | 0.001 | 0.089 | 0.001 | 0.001 | 0.012 | 0.018 |
a-c同一列中(zhōng),不同上标表明差異顯著(P<0.05)
1對照日糧;PB=對照日糧添加微囊包埋OA和NIF混合物(wù);NPB=對照日糧添加相同OA和NIF混合物(wù),并添加同種氫化植物(wù)油粉末,但有(yǒu)效成分(fēn)不經微囊包埋
2總短鏈脂肪酸不包括乳酸
3數據以“平均值±标準誤”表示
4ND表示未檢出
NPB組仔豬空腸頭段和尾段、盲腸、結腸中(zhōng)乳酸濃度均低于對照組(P < 0.02)。PB組各段腸道内容物(wù)中(zhōng)乳酸濃度(計算曲線(xiàn)下面積,Ritschel, 1992)均低于對照組和PB組(P=0.03,NPB組14.73μmol/g DM、對照組30.05μmol/g DM、PB組29.99μmol/g DM,合并标準誤=4.12)。
三個處理(lǐ)間,空腸尾段乳酸菌計數不存在差異(P=0.08,見圖3),而NPB組盲腸中(zhōng)乳酸菌數量顯著低于對照組和PB組(P=0.03,NPB組9.41 log cfu/g内容物(wù)、對照組10.14 log cfu/g内容物(wù)、PB組10.08 log cfu/g内容物(wù),合并标準誤=0.14)。與乳酸菌結果相反,PB組空腸尾段和盲腸中(zhōng)大腸菌群平闆計數顯著低于NPB和對照組(P< 0.03,空腸尾段大腸菌群計數:PB 6.35 log cfu/g内容物(wù)、NPB 7.99 log cfu/g内容物(wù)、對照組8.09 log cfu/g内容物(wù),合并标準誤=0.195;盲腸大腸菌群計數:PB 6.78 log cfu/g内容物(wù)、NPB 7.58 log cfu/g内容物(wù)、對照組7.99 log cfu/g内容物(wù),合并标準誤=0.24,見圖4)。
圖3 空腸尾段(a)和盲腸(b)乳酸菌平闆計數
日糧處理(lǐ)為(wèi):對照日糧(白色柱);對照日糧添加微囊包埋OA和NIF混合物(wù)(PB,條紋柱);對照日糧添加相同OA和NIF混合物(wù),并添加同種氫化植物(wù)油粉末,但有(yǒu)效成分(fēn)不經微囊包埋(NPB,黑色柱),從三個處理(lǐ)仔豬中(zhōng)采集樣本。數據以“平均值±标準誤”表示(n=5)。a、b:在同一段胃腸道中(zhōng),不同字母表明P<0.05。
圖4 空腸尾段(a)和盲腸(b)大腸菌群平闆計數
日糧處理(lǐ)為(wèi):對照日糧(白色柱);對照日糧添加微囊包埋OA和NIF混合物(wù)(PB,條紋柱);對照日糧添加相同OA和NIF混合物(wù),并添加同種氫化植物(wù)油粉末,但有(yǒu)效成分(fēn)不經微囊包埋(NPB,黑色柱),從三個處理(lǐ)仔豬中(zhōng)采集樣本。數據以“平均值±标準誤”表示(n=5)。a、b:在同一段胃腸道中(zhōng),不同字母表明P<0.05。
讨論
随着歐盟禁止抗生素用(yòng)作(zuò)生長(cháng)促進劑,迫使人們不得不仔細思考腸道微生物(wù)平衡與飼料難消化部分(fēn)發酵能(néng)力之間脆弱的平衡關系。由于飼料原料的質(zhì)量和可(kě)利用(yòng)率波動較大,因此研究能(néng)夠順利通過胃部屏障調節腸道菌群的替代方法十分(fēn)有(yǒu)必要。
影響腸道微生物(wù)區(qū)系的因素包括有(yǒu)機酸(Partanen and Mroz, 1999)、天然等同香料(Penalver et al., 2005)、酶(Kim et al., 2003)、益生元(Gibson,1998)和益生菌(Klaenhammer, 2000)等等。這些物(wù)質(zhì)的效果似乎與環境中(zhōng)細菌的攻擊有(yǒu)關。仔豬斷奶時胃腸道上皮細胞會發生改變,導緻仔豬消化功能(néng)障礙(Boudry et al., 2004),并時常伴随着産(chǎn)毒性大腸杆菌入侵機體(tǐ)。因此仔豬十分(fēn)容易感染腹瀉(Kyriakis,1989)。與飼料相關的措施可(kě)以緩解疾病症狀(Melin and Wallgren, 2002)。有(yǒu)機酸常被用(yòng)來控制仔豬斷奶後腹瀉和水腫(Tsiloyianniset al., 2001a,b)。天然等同香料,如香草(cǎo)醛、香芹酚或百裏香酚也同樣被證實在食品系統中(zhōng)具(jù)有(yǒu)抗菌作(zuò)用(yòng)(Burt et al., 2005; Falcone et al.,2005)。
本實驗表明,山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛可(kě)從胃腸道内容物(wù)中(zhōng)回收,而不會幹擾到其他(tā)成分(fēn)的作(zuò)用(yòng),因為(wèi)對照仔豬的消化液中(zhōng)不存在這兩種物(wù)質(zhì)。胃内容物(wù)分(fēn)析結果表明,不管是微囊包埋還是未包埋,兩組中(zhōng)山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛濃度相同。
PB組仔豬飼喂後,山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛濃度在通過胃後沒有(yǒu)立刻下降,和NPB組觀察到的結果一緻。而與此相反,空腸頭段、尾段中(zhōng)山(shān)梨酸和香草(cǎo)醛濃度逐漸下降,這可(kě)能(néng)和消化酶的作(zuò)用(yòng)有(yǒu)關。通常飼料采食8-10h後食糜仍停留在小(xiǎo)腸中(zhōng)(Piva et al., 1997),因此小(xiǎo)腸中(zhōng)的各種化學(xué)和物(wù)理(lǐ)因素可(kě)降解脂質(zhì)保護層,使得内容物(wù)釋放并被代謝(xiè)。脂質(zhì)保護層可(kě)以保護山(shān)梨酸不被代謝(xiè),并使胃中(zhōng)測得的山(shān)梨酸總量的15%到達結腸。
Piva等(1997)研究了母豬對保護和未保護形式的色氨酸和磺胺二甲嘧啶的吸收情況,并得出結論:保護層延緩了有(yǒu)效成分(fēn)的吸收,但不會影響其總生物(wù)利用(yòng)率。PB組胃腸道内容物(wù)中(zhōng)的山(shān)梨酸濃度變化表明了其從微膠囊中(zhōng)被緩慢釋放出來。胃中(zhōng)的山(shān)梨酸沿胃腸道回收率逐漸下降(P<0.01,空腸頭段、空腸尾段、回腸、盲腸和結腸的回收率分(fēn)别為(wèi)44%,35%,22%,29%和15%)。而NPB組仔豬山(shān)梨酸濃度在通過胃後立即下降,空腸頭段和尾段中(zhōng)僅檢測到2%的山(shān)梨酸,而剩下的腸段中(zhōng)未檢出山(shān)梨酸。脂質(zhì)保護層同樣可(kě)以延緩香草(cǎo)醛的釋放,具(jù)體(tǐ)表現為(wèi)空腸頭段和尾段中(zhōng)香草(cǎo)醛濃度分(fēn)别為(wèi)胃中(zhōng)濃度的48%和55%(P<0.05)。
與香草(cǎo)醛相比,山(shān)梨酸沿胃腸道的回收程度不斷增加,但這與山(shān)梨酸的水溶性較低并無關系(30℃山(shān)梨酸溶解度為(wèi)0.25%質(zhì)量濃度,25℃香草(cǎo)醛溶解度為(wèi)1%質(zhì)量濃度)。pKa>3的弱酸(如山(shān)梨酸pKa為(wèi)4.76)能(néng)被很(hěn)好的吸收(Baggot, 1977),且離子形式的酸可(kě)以通過腸黏膜。NPB組山(shān)梨酸在空腸頭段中(zhōng)很(hěn)快被吸收,而脂質(zhì)包埋組可(kě)延緩山(shān)梨酸的釋放,确保其能(néng)夠到達後面具(jù)有(yǒu)相關微生物(wù)活性的腸段。有(yǒu)機酸具(jù)有(yǒu)抗微生物(wù)作(zuò)用(yòng)主要是因為(wèi):未解離形式的有(yǒu)機酸可(kě)自由擴散穿過微生物(wù)細胞半透膜,并進入細胞質(zhì)(Partanenand Mroz, 1999),其中(zhōng)細胞質(zhì)pH接近7,在此條件下弱酸解離并可(kě)抑制微生物(wù)細胞酶活性和養分(fēn)轉運系統(Lueck, 1980)。
Sofos等(1985)研究表明,隻有(yǒu)飼喂了山(shān)梨酸(添加量0.04%)的肉雞十二指腸中(zhōng)大腸菌群數量減少。本實驗中(zhōng)PB組仔豬空腸和盲腸中(zhōng)觀察到的結果相似,其中(zhōng)PB組大腸菌群平闆計數低于NPB組,這是因為(wèi)PB組山(shān)梨酸濃度更高。
NPB組豬的空腸(P = 0.08)和盲腸(P = 0.006)中(zhōng)乳酸菌平闆計數有(yǒu)降低的趨勢,可(kě)能(néng)會導緻仔豬空腸尾段中(zhōng)乳酸濃度降低、pH值升高。Canibe等(2005)給生長(cháng)豬添加18g/kg的甲酸時,結果呈現類似的陰性模式。當給豬飼喂微囊包埋混合物(wù)時,未觀察到乳酸濃度的降低。
目前尚未發現相關文(wén)獻研究有(yǒu)機酸和天然等同香料對豬胃腸道微生物(wù)區(qū)系的協同作(zuò)用(yòng)。天然等同香料的抗菌作(zuò)用(yòng)機制包括其對細胞膜的作(zuò)用(yòng)(Burt, 2004),這是有(yǒu)機酸進入細菌細胞之前遇到的第一道屏障。在天然等同香料的作(zuò)用(yòng)下質(zhì)膜通透性增強,可(kě)幫助有(yǒu)機酸進入細菌細胞,從而改變細菌代謝(xiè)(Brul and Coote, 1999)。
用(yòng)脂質(zhì)保護層給有(yǒu)機酸和天然等同香料進行微囊包埋,可(kě)确保活性成分(fēn)緩慢釋放,避免在胃中(zhōng)迅速損失。活性化合物(wù)在胃腸道中(zhōng)保持的時間越久,它們就能(néng)協同調節腸道菌群,并減少大腸菌群數量。