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营养饲料Nutrition and Feedstuffs 2023 年 第 59 卷 第 08 期-300-3 种昆虫粉对超早期断奶仔猪大肠代谢物的影响姬玉娇1，宋 博1,2，印遇龙1,2，孔祥峰1,2*（1.中国科学院亚热带农业生态研究所，动物营养生理与代谢过程湖南省重点实验室，湖南长沙 410125；2.中国科学院大学现代农业科学学院，北京 100039）摘 要：试验旨在研究不同昆虫粉对超早期断奶仔猪大肠代谢物的影响。选取 14 日龄断奶、平均体重（4.74 0.50）kg 的杜 长 大三元杂交仔猪 144 头（公母各半），随机分为 4 组，每组 6 个重复，每个重复 6 头猪。对照组饲喂添加 5%血浆蛋白粉的基础饲粮，黄粉虫组、蝇蛆组和大麦虫组分别以 5%的黄粉虫粉、蝇蛆粉和大麦虫粉替代等量血浆蛋白粉。试验期为 56 d。分别于试验第 28、56 天屠宰，取盲肠和结肠内容物，测定pH 以及短链脂肪酸、氨氮、吲哚和粪臭素的含量。结果表明：与对照组相比，3 种昆虫粉对盲肠、结肠 pH和短链脂肪酸含量均无显著影响；试验第 28 天，黄粉虫粉组盲肠、结肠氨氮含量均升高（P0.05），蝇蛆粉组和大麦虫粉组盲肠、结肠粪臭素含量均降低（P0.05），蝇蛆粉组盲肠、大麦虫粉组结肠的吲哚含量均升高（P0.05）；试验第 56 天，蝇蛆粉组盲肠吲哚含量降低（P0.05），盲肠氨氮含量、结肠吲哚含量均升高（P0.05）。由此可见，饲粮中添加昆虫粉可改变超早期断奶仔猪大肠含氮代谢物含量，其中黄粉虫粉和蝇蛆粉可增加大肠氨氮产生，大麦虫粉可减少结肠粪臭素产生。关键词：黄粉虫粉；蝇蛆粉；大麦虫粉；超早期断奶仔猪；大肠；代谢物中图分类号：S828.5 文献标识码：A DOI 编号：10.19556/j.0258-7033.20221107-03我国快速发展的集约化畜禽养殖业对饲料原料的需求不断增加，尤其是蛋白质饲料资源缺乏，迫切需要寻找新型饲用蛋白质资源。昆虫种类多、生长快，且蛋白质和脂肪含量高，营养组成平衡，被看作是极具开发潜力的动物源性蛋白质资源1-2。笔者前期分析发现，黄粉虫、蝇蛆和大麦虫的粗蛋白质含量分别为 50.20%、45.62%和 45.08%，粗 脂 肪 含 量 分 别 为 28.96%、30.10%和 41.71%，说明这 3 种昆虫的营养价值较高，可用于开发蛋白质饲料原料3。现有研究显示，饲粮中添加黄粉虫、蝇蛆和大麦虫粉或用上述昆虫粉替代饲粮中的鱼粉或血浆蛋白粉，可改善断奶仔猪的生长性能和免疫功能，降低腹泻率4-5；还可改善肉鸡的生长性能收稿日期：2022-11-07；修回日期：2022-12-20资助项目：湖南省科技领军人才项目“猪生理代谢与机体健康创新团队”（2019RS3022）作者简介：姬玉娇（1985-），女，河南鹤壁人，硕士研究生，从事单胃动物营养研究，E-mail：；并列第一作者：宋博（1995-），男，湖北赤壁人，博士研究生，从事单胃动物营养研究，E-mail：*通讯作者：孔祥峰（1974-），研究员，博士研究生导师，从事单胃动物营养研究，E-mail：医学综述,2022(2):235-239.16 向未,陈辉,姜朝丽,等.三黄胰瘅膏对重症急性胰腺炎模型大鼠肠黏膜屏障功能及血清内毒素、二胺氧化酶、D-乳酸的影响 J.实用中医药杂志,2022(8):1279-1281.17 Liu H,Bai M,Xu K,et al.Effects of different concentrations of coated nano zinc oxide material on fecal bacterial composition and intestinal barrier in weaned piglets J.J Sci Food Agric,2021,101(2):735-745.18 毛俊舟.凹凸棒土负载纳米氧化锌对断奶仔猪生长性能及肠道屏障功能的影响 D.扬州:扬州大学,2018.19 Ke S,Fang S,He M,et al.Age-based dynamic changes of phylogenetic composition and interaction networks of health pig gut microbiome feeding in a uniformed conditionJ.BMC Vet Res,2019,15(1):172.20 Yu T,Zzhu C,Chen S,et al.Dietary high zinc oxide modulates the microbiome of ileum and colon in weaned pigletsJ.Front Microbiol,2017,8:825.21 Niu Q,Li P,Hao S,et al.Dynamic distribution of the gut microbiota and the relationship with apparent crude fiber diges-tibility and growth stages in pigsJ.Sci Rep,2015,5:9938.22 Unno T,Kim J M,Guevarra R B,et al.Effects of antibiotic growth promoter and characterization of ecological succession in Swine gut microbiotaJ.J Microbiol Biotechnol,2015,25(4):431-438（责任编辑：郑本艳）2023 年 第 59 卷 第 08 期 Science and Technology科学技术-301-和肠道发育，并增强其免疫和抗氧化能力6-7。另外，用 5%的黄粉虫粉、蝇蛆粉或大麦虫粉替代饲粮中的血浆蛋白粉可提高仔猪对异亮氨酸和蛋氨酸的回肠表观消化率，并通过调节氨基酸感应相关基因的表达促进肠道对氨基酸的转运8。在当前禁用饲用抗生素、减铜减锌的背景下，断奶仔猪肠道健康问题已成为限制生猪养殖业发展的核心问题9。昆虫营养价值高，且生物安全性好，可作为断奶仔猪的蛋白质饲料原料，但目前鲜有关于昆虫粉影响超早期断奶仔猪大肠微生物代谢产物的报道。因此，本试验旨在研究饲粮中添加 3 种昆虫粉对超早期断奶仔猪大肠代谢物的影响，为昆虫在仔猪教保料中的合理应用提供科学依据。1 材料与方法1.1 试验设计与饲养管理 选取 14 日龄断奶、平均体重（4.740.50）kg 的杜 长 大三元杂交仔猪 144 头（公母各半），随机分为 4 组，每组 6 个重复，每个重复 6头猪。对照组饲喂添加 5%血浆蛋白粉的基础饲粮，黄粉虫组、蝇蛆组和大麦虫组分别以 5%的黄粉虫粉、蝇蛆粉和大麦虫粉等量替代对照组饲粮中的血浆蛋白粉。基础饲粮组成及营养水平同5。试验期为 56 d，128 d饲粮粗蛋白质水平为 21%，2956 d 饲粮粗蛋白质水平为 17%。试验期间，每天饲喂 3 次，每次投喂保证试猪吃饱后槽内略有余料，全期自由饮水。1.2 样品采集 分别于试验第 27、55 天晚禁食，于第 2天早上每个重复随机取 1 头仔猪放血处死，取盲肠和结肠内容物，于-20保存备用。1.3 大肠内容物 pH 和短链脂肪酸含量测定 将肠道内容物样品 4解冻后充分混匀，用 Delta 320 型 pH 计（Mettler Toledo，瑞士）测定 pH，参考周艳等10的前处理方法和色谱条件（安捷伦 6890N 型气相色谱仪，美国）测定短链脂肪酸（SCFA）含量。1.4 大肠内容物含氮代谢物浓度的测定 将肠道内容物样品 4解冻后充分混匀，参照张金合等11的方法测定氨氮浓度，参考吴婷婷等12的方法和液相条件（安捷伦 1260 型高效液相色谱仪，美国）测定吲哚和粪臭素浓度。1.5 统计分析 试验数据分析采用 SPSS 18.0 软件中的Duncans 多重比较检验，数据以平均值 标准差表示，P0.05 为差异显著。2 结 果2.1 饲粮中添加昆虫粉对仔猪大肠内容物 pH 的影响 由表 1 可知，在试验第 28、56 天，盲肠、结肠内容物pH 各组间均无显著差异。2.2 饲粮中添加昆虫粉对仔猪大肠内容物 SCFA 含量的影响 由表 2 可知，与对照组相比，试验第 28、56 天3 种昆虫粉组盲肠内容物中 6 种 SCFA 的含量均无显著差异；试验第 56 天，大麦虫组盲肠内容物中丁酸含量高于蝇蛆组（P0.05）。由表 3 可知，试验第 28、56 天，各组结肠内容物中 6 种 SCFA 的含量均无显著差异。2.3 饲粮中添加昆虫粉对仔猪大肠内容物中含氮代谢物含量的影响 由表 4 可知，与对照组相比，试验第 28天时，黄粉虫组盲肠内容物氨氮含量、蝇蛆组吲哚含量均升高（P0.05），蝇蛆组和大麦虫组粪臭素含量降低（P0.05）；试验第 56 天时，蝇蛆组盲肠内容物中氨氮含量升高、吲哚含量降低（P0.05）。表 2 不同昆虫粉对仔猪盲肠内容物 SCFA 含量的影响 mg/g注：同行数据标注不同小写字母表示差异显著（P0.05）。下表同。表 1 不同昆虫粉对仔猪结肠和盲肠 pH 的影响项目对照组黄粉虫组蝇蛆组大麦虫组第 28 天盲肠5.910.325.930.256.020.266.050.30结肠6.060.205.960.276.020.336.040.38第 56 天盲肠5.950.155.810.275.940.225.880.36结肠6.150.206.150.366.210.306.020.43项目对照组黄粉虫组蝇蛆组大麦虫组第 28 天乙酸2.691.673.031.693.181.984.121.85丙酸1.620.491.240.581.480.882.191.65异丁酸0.060.040.160.320.150.080.240.23丁酸0.870.190.840.340.830.431.482.00异戊酸0.080.050.030.030.060.030.100.08戊酸0.130.050.080.070.120.040.200.24第 56 天乙酸2.681.322.430.813.070.863.981.67丙酸1.150.471.200.511.480.201.960.10异丁酸0.090.040.070.070.110.060.070.02丁酸 0.920.39ab 1.130.66ab 0.700.33b 1.470.45a异戊酸0.100.010.060.080.150.090.100.03戊酸0.180.080.110.070.200.060.200.06营养饲料Nutrition and Feedstuffs 2023 年 第 59 卷 第 08 期-302-由表 5 可知，与对照组相比，试验第 28 天时，黄粉虫组结肠内容物中氨氮含量升高（P0.05），大麦虫组吲哚含量升高（P0.05），所有昆虫粉组粪臭素含量降低（P0.05）；试验第 56 天时，蝇蛆组吲哚含量升高（P0.05）。3 讨 论血浆蛋白粉因其营养价值高、适口性好和消化率高等特点，在断奶仔猪饲粮中被广泛应用，但其生物安全性备受质疑13。因此，本试验选择血浆蛋白粉为对照，研究不同昆虫粉对超早期断奶仔猪的饲喂效果。动物消化道中的酸碱度是影响肠道微生物生存的重要因素之一，中性环境适合沙门氏菌和大肠杆菌等病原菌生存，而偏酸性环境则适合乳酸杆菌、双歧杆菌等益生菌生存。断奶应激会使仔猪肠道 pH 升高，促进病原菌增殖，进而导致腹泻14。肠道微生物发酵产生的 SCFA 可通过降低肠道 pH 而促进有益菌生长、抑制致病菌繁殖，且大部分在结肠被吸收，是结肠上皮细胞的主要能源物质，并影响肠黏膜的屏障功能和通透性等，对肠道健康具有重要作用15。本试验中，用 3 种昆虫粉替代饲粮中的血浆蛋白粉不影响仔猪大肠的 pH，不会加剧断奶应激引起的仔猪腹泻。同时，饲粮中添加 3 种昆虫粉不影响大肠中的 SCFA 含量，这与大肠 pH 无显著改变是一致的。肠道中氨氮含量在一定程度上可反映蛋白质合成与降解之间的平衡状况16。早期断奶应激可引起仔猪肠道菌群失衡，而过度增殖的大肠杆菌可利用饲粮中未被消化的蛋白质产生氨氮和多胺等物质。肠道中氨氮含量增加会使大肠内 pH 升高，这有利于肠道病原菌的生长。同时，过量的氨氮可抑制肠上皮细胞的生长和分化，影响肠道消化吸收功能，引起仔猪腹泻，进而妨害仔猪生长17。本试验中，与血浆蛋白粉相比，饲喂添加黄粉虫粉的饲粮 28 d 后仔猪盲肠和结肠内容物中的氨氮含量升高，饲喂添加蝇蛆粉饲粮 56 d 后盲肠内容物中的氨氮含量升高，而饲粮中添加大麦虫粉则不影响大肠内容物中的氨氮含量。上述结果提示，黄粉虫粉和蝇蛆粉在小肠中的利用率低于血浆蛋白粉，而大麦虫粉在小肠中的利用率与血浆蛋白粉类似。现有研究表明，大肠中氨氮的含量与饲粮蛋白质水平呈正相关，随着饲粮蛋白质水平降低，大肠中氨氮的含量减少18。前期研究也发现，即黄粉虫粉和蝇蛆粉的粗蛋白质含量高于大麦虫粉3。因此，黄粉虫粉和蝇蛆粉在仔猪饲粮中的使用量可酌情减少。小肠中未被消化的蛋白质在大肠厌氧微生物作用下分解产生色氨酸，而色氨酸可进一步被代谢产生吲哚和粪臭素19。其中，粪臭素可由肠壁吸收进入血液，一部分由肝脏代谢后通过尿液排出，另一部分则会贮存在脂肪和肌肉组织中，使猪肉产生不良气味20。此外，吲哚和粪臭素还对养猪场产生的臭气贡献度非常高21，表 5 不同昆虫粉对仔猪结肠含氮代谢物含量的影响表 4 不同昆虫粉对仔猪盲肠内容物含氮代谢物含量的影响项目对照组黄粉虫组蝇蛆组大麦虫组第 28 天氨氮,mg/g0.200.19b0.380.18a0.270.26b0.170.09b吲哚,g/g4.471.75b3.140.40b22.872.38a5.091.05b粪臭素,g/g4.471.82a2.620.79ab1.890.43b2.000.81b第 56 天氨氮,mg/g0.650.29b0.400.18b1.200.39a0.690.38ab吲哚,g/g4.331.71a4.151.05ab2.341.22b3.241.66ab粪臭素,g/g1.090.311.840.661.791.021.821.19项目对照组黄粉虫组蝇蛆组大麦虫组第 28 天氨氮,mg/g0.030.02b0.130.07a0.010.004b0.040.03b吲哚,g/g1.120.42b1.721.01ab0.920.19b3.101.63a粪臭素,g/g15.946.04a7.433.90b5.432.51b8.580.79b第 56 天氨氮,mg/g0.170.090.180.080.100.080.090.07吲哚,g/g2.771.59b3.762.43b5.513.07a3.541.77b粪臭素,g/g19.9213.7610.454.9413.181.9311.320.55表 3 不同昆虫粉对仔猪结肠内容物 SCFA 含量的影响 mg/g项目对照组黄粉虫组蝇蛆组大麦虫组第 28 天乙酸4.050.943.260.543.501.874.102.19丙酸1.810.571.450.491.621.051.620.95异丁酸0.110.060.100.040.090.040.110.07丁酸1.150.181.170.430.850.221.230.78异戊酸0.160.090.150.080.130.070.130.11戊酸0.190.060.170.080.130.060.130.12第 56 天乙酸2.700.905.003.224.131.632.902.51丙酸1.390.572.351.632.311.081.690.76异丁酸0.120.030.140.120.180.080.140.12丁酸1.110.432.482.261.400.912.021.35异戊酸0.150.020.220.130.270.140.160.11戊酸0.250.120.310.230.310.130.220.162023 年 第 59 卷 第 08 期 Science and Technology科学技术-303-而且高浓度的吲哚和粪臭素还具有遗传毒性、致突变性和致癌性19。本研究发现，与血浆蛋白粉相比，无论是饲喂 28 d 还是 56 d，3 种昆虫粉均可显著减少结肠中粪臭素的含量；但饲喂 56 d 蝇蛆粉可提高结肠中的吲哚含量，而黄粉虫粉和大麦虫粉则不影响结肠中的吲哚含量。因此，在减少吲哚和粪臭素排放方面，黄粉虫粉和大麦虫粉的效果优于血浆蛋白粉和蝇蛆粉。4 结 论本研究结果表明，3 种昆虫粉对大肠 pH 和 SCFA的影响与血浆蛋白粉类似，不会提高仔猪大肠 pH；从大肠发酵产生氨氮能力看，黄粉虫粉和蝇蛆粉在小肠中的利用率低于血浆蛋白粉；3 种昆虫粉均能减少仔猪大肠中粪臭素产生，减轻养猪场臭气排放。参考文献：1 姬玉娇,孔祥峰,印遇龙.昆虫营养价值及其在畜禽养殖中的应用 J.天然产物研究与开发,2012,24(S1):220-223.2 宋宇琨,何俊.4 种动物性蛋白质饲料的营养特性及其在畜禽养殖中的应用 J.动物营养学报,2019,31(1):109-118.3 姬玉娇,孔祥峰,周笑犁,等.三种昆虫的营养成分测定 J.天然产物研究与开发,2013,25(9):1229-1233.4 Ko H,Kim Y,Kim J.The produced mealworm meal through organic wastes as a sustainable protein source for weanling pigsJ.J Anim Sci Technol,2020,62(3):365-373.5 Ji Y J,Liu H N,Kong X F,et al.Use of insect powder as a source of dietary protein in early-weaned piglets1J.J Anim Sci,2016,94(suppl_3):111-116.6 宋宇琨,殷诗舒,何俊,等.蝇蛆粉对肉鸡生长性能、免疫功能及抗氧化指标的影响 J.经济动物学报,2021,25(1):7-13.7 余亲平,张翠萍,黄静宇,等.日龄和饲粮添加大麦虫粉对黄羽肉鸡肠道结构、紧密连接蛋白和防御肽 mRNA 表达的影响 J.动物营养学报,2021,34(1):237-253.8 Liu H,Tan B,Kong X,et al.Dietary insect powder protein sources improve protein utilization by regulation on 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