断奶仔猪颗粒饲料中全脂虫粉对生长性能、营养物质消化率、胃肠功能和微生物的影响

      日益增长的人口数量使得世界正面临着增长粮食生产的需求。昆虫已被提议作为一种高质量、高效和可持续的替代蛋白质来源。黑水虻 (BSFL; Hermetia illucens) 是一种易于饲养的物种，能够有效地转化多种有机材料，并且不会积聚杀虫剂或霉菌毒素。BSFL 具有多种氨基酸，但含硫氨基酸有限，并且含有大量矿物质，尤其是钙。近年来，人们高度关注昆虫饲料在单胃农场动物饲料中的潜力，然而，关于在猪饲料中使用全脂 BSFL 的文献较少。本研究的目的是研究在断奶仔猪日粮中增加全脂 BSFL 的影响，重点关注其生长性能参数、营养物质消化率、肠道形态和结肠中的微生物群落。

      80 头杂交 [(Norwegian Landrace x Yorkshire z-line) x Duroc] 断奶仔猪，平均断奶日龄为 32.8 ± 1.6 天，平均断奶体重为 10.6 ± 0.8 kg。每个实验组有 5 个猪栏，每栏 4 头猪，包含 2 头后备母猪和 2 头阉公猪。猪栏大小为 1.6 平方米。实验期间的平均温度为 21.6±1.4°C。

     黑水虻幼虫 (BSFL)粉由波兰的 HiProMine S.A.,生产。BSFL 饲料的干物质含量为 22%，由 17% 的小麦中胚层和 83% 的新鲜蔬菜混合物组成，包括苹果 (15%)、胡萝卜 (50%)、土豆 (15%) 和卷心菜 (20%) . 新鲜蔬菜废料被研磨（2000 rpm/1 分钟）后通过 2 毫米筛用于饲喂BSFL。根据 EC 法规（No 1069/09） 在预蛹阶段（饲养第 10 天）收获幼虫，通过 3 毫米筛网筛分，并在转鼓分离器上在 90°C 下用水洗涤 10 分钟。

      日粮处理包括对照日粮和三种实验日粮，其中 黑水虻幼虫 (BSFL) 的含量分别为 4.76% (BSFL5)、9.52% (BSFL10)和19.06% 。饲料配方是与 挪威的Felleskjøpet Fôrutvikling AS合作，根据净能量和标准化回肠消化率 (CSID) 系数制定的，以实现等能、平衡可消化氨基酸，并满足或超过猪的营养需求（NRC，2012）。BSFL 膳食中氨基酸的 CSID 设置为 0.83。氧化钇 (Y2O3) 被用作饲料中的惰性标记物 (0.01%)，用于计算消化率。颗粒饲料在制粒前，饲料醪在装有 3 毫米筛网的锤磨机中研磨，再通过 3.5 mm 模具。仔猪断奶后立即通过自动饲喂器饲喂实验日粮。每天检查自动喂食器并在需要时重新填充。每周记录一次饲料残留量，并计算每栏的平均每日饲料摄入量 (ADFI)。喂食器旁边的饮水嘴始终提供干净的饮用水。

      根据 Pedersen 和 Toft (2011) 开发的四类量表，每天评估并记录所有猪栏的粪便稠度。所有猪每周称重，计算每栏的平均日增重 (ADG) 和增重:饲料比 (G:F)。每周还收集粪便样本用于确定粪便 DM。在第 21、22、25、26 和 27 天收集新鲜的个体粪便样本，用于测定营养物质的表观全消化道消化率 (CATTD) 系数。在化学分析之前，使用配备 0.5 毫米或 1 毫米筛网的离心研磨机将所有天的单个样品合并、冷冻干燥和研磨。营养物质的表观消化率按 Maynard 和 Loosli (1969) 所述计算。

      整个实验期间的 ADG 与日粮配方呈负立方效应，其中，饲喂对照日粮的猪的 ADG 最高，饲喂 BSFL5 的猪的 ADG 最低（表 5）。在 0-14 天和 14-27 天期间，ADG 以及最终的 BW 发现了相同的趋势。随着 BSFL 的增加，第 0-14 天 PW 的 G:F 比率也有增加的趋势。ADFI 不受饮食中 BSFL 的影响。在 PW 的第 14-27 天，有木屑的围栏中的猪具有更高的 ADG（P = 0.040）。

      饮食处理之间的胃pH值，空肠胰蛋白酶或脂肪酶活性没有差异。饮食处理之间的粪便 DM 或粪便评分（表 6）没有差异。

      粗脂肪的 CAID 随日粮中 BSFL 的增加呈线性增加，而 BSFL 的加入水平对灰分的 CAID 具有正二次方效应。对于其他主要营养素的 CAID，未发现饮食处理之间存在差异（表 7）。

      与公猪相比，后备母猪的 CP (P = 0.030)、CF (P = 0.025) 和灰分 (P = 0.028) 的 CAID 更高。赖氨酸的 CAID 随 BSFL 的增加而线性降低。在 BSFL水平和组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸的 CAID 之间发现了正二次关系。对于酪氨酸的 CAID，BSFL 水平既有线性下降又有正二次效应。对于其他氨基酸和总氨基酸的 CAID，实验组之间没有发现差异（表 8）。发现与公猪相比，后备母猪的丙氨酸 (P = 0.013)、精氨酸 (P = 0.004)、天冬氨酸 (P = 0.007)、组氨酸 (P = 0.008)、异亮氨酸 (P = 0.007)、亮氨酸 (P = 0.009)、赖氨酸 (P < 0.001)、蛋氨酸 (P = 0.009)、苯丙氨酸 (P = 0.012)、丝氨酸 (P = 0.004)、苏氨酸 (P = 0.007)、缬氨酸 (P = 0.013) 和总氨基酸 (P = 0.012)更高。

      CP 的 CATTD 随着 BSFL 的增加而线性降低，而相比之下，CF 和磷的 CATTD 增加（表 9）。在 BSFL 夹杂物水平和灰分 CATTD 之间发现线性和正二次关系，其中，与对照相比，当添加 5% BSFL 时，灰分的 CATTD 降低，但随着 BSFL水平的增加而增加。后备母猪的 CP (P = 0.035)、淀粉 (P = 0.015) 和磷 (P = 0.005) CATTD 较高。在围栏使用刨花作为垫料时，CP（P = 0.035）、CF（P = 0.001）、ADF（P = 0.002）和灰分（P = 0.010）的CATTD更高。

      饲喂不同日粮处理的猪的肠道组织之间没有明显差异。饮食添加BSFL不影响上皮内淋巴细胞的数量、空肠固有层淋巴细胞浸润（P = 0.899）、固有层水肿（P = 0.311）或粘膜下水肿（P = 0.581）。在回肠中，观察到所有组织切片都具有正常和健康的粘膜外观。添加BSFL对隐窝间区域淋巴细胞浸润（P = 0.240）或隐窝扩张（P = 0.908）没有影响，也不影响空肠、回肠或结肠中的 VH、CD 或 VH:CD 比率（表 11 ）。实验组之间的肝脏指数也没有差异。与后备母猪相比，公猪的肝脏指数更高（P = 0.008）。

      除了异戊酸水平呈负立方趋势外，实验组之间结肠中的 SCFA 分布没有差异（表 12）。SCFA 概况因性别而异。与母猪相比，公猪的乙酸 (P = 0.035)、丙酸 (P = 0.003) 和总 SCFA (P = 0.040) 含量较高，但异丁酸 (P = 0.045) 和异戊酸 (P = 0.047) 含量较低。

      饲喂不同日粮处理的仔猪结肠肠道菌群结构没有显著差异。在门水平上，结肠微生物群以拟杆菌门和厚壁菌门为主。不同饮食处理中拟杆菌的相对丰度不同 (P = 0.026)，而厚壁菌门则有变化的趋势 (P = 0.055)。拟杆菌和厚壁菌门分别占对照组的 46.3% 和 44.2%，BSFL5 组的 51.0% 和 39.4%，BSFL10 组的 50.0% 和 42.1%，以及 BSFL20 组的 48.1% 和 38.9%。饮食处理对弯曲杆菌门（P = 0.042）和热浆体门（P = 0.002）也有影响，但这两个门的相对丰度在所有组中都很低。

      添加BFSL对乳杆菌的相对丰度有影响，与饲喂 BSFL日粮的猪相比，对照猪的乳杆菌相对丰度更高。另外，饲喂高剂量BSFL的肠道菌群中 Rikenellaceae RC9 比饲喂低剂量BSFL结肠中相对丰度更高。在结肠 SCFA 浓度和微生物群组成之间没有发现协变（P = 0.366）。

      昆虫，如黑水虻幼虫 (BSFL)，被建议作为猪的可持续新型蛋白质来源。BSFL含有几丁质、中链脂肪酸和抗菌肽，可改善断奶仔猪的胃肠功能和健康。本研究在断奶仔猪的日粮中增加全脂 BSFL，研究其对生长性能参数、营养物质的消化率、肠道形态和结肠微生物群落的影响。

      实验所用80头杂交猪在大约32日龄断奶，平均断奶体重为 10.6 ± 0.8 kg。连续四个星期，给猪喂食对照日粮或含有4.76%、9.52% 和 19.06%全脂 BSFL日粮。其中，饲喂对照日粮的猪的日增重最高，饲喂 4.76% BSFL 日粮的猪的日增重最低。日粮中全脂 BSFL 水平的增加不会影响饲料效率或粪便稠度。随着 BSFL 的增加，粗蛋白的表观全消化道消化率 (CATTD) 系数呈线性下降(P = 0.011)，而对于粗脂肪，表观回肠消化率系数 (P = 0.043) 和 CATTD ( P < 0.001) 线性增加。空肠、回肠或结肠形态测量不受 BSFL 内含物的影响。在饮食处理中没有检测到短链脂肪酸浓度的差异，但观察到结肠微生物群的一些微小变化。在门水平上，结肠微生物群以拟杆菌门和厚壁菌门为主，但与 BSFL 包含水平没有明确的模式关系。在属水平上，与对照相比，在饮食中加入 BSFL 降低了乳杆菌的相对丰度（P = 0.015）。 

      总的来说，结果表明19.06% 的全脂 BSFL可以添加到断奶仔猪的均衡饮食中，而基本不影响生长性能、一般肠道功能和肠道健康。