杨树来源多酚和低聚木糖对断奶仔猪生长性能、免疫与抗氧化功能、血常规和血清生化指标的影响

陈小连 ，宋琼莉，宋文静，刘林秀，吕亚宁，汤小恩，雷商商，周莉芬，邹志恒*，常文环

（1.江西省农业科学院畜牧兽医研究所，江西南昌 330200；2.江西省抚州市畜牧良种场，江西抚州 344000；3.中国农业科学院饲料研究所，北京 100081）

【研究意义】抗生素长期不合理使用导致的药物残留和耐药性问题直接关系到人类的生存和健康。2019 年7 月9 日，中华人民共和国农业农村部发布了第194 号公告，自2020 年1 月1 日起，退出除中药外的所有促生长类药物饲料添加剂品种，兽药生产企业停止生产、进口兽药代理商停止进口相应兽药产品。因此，随着无抗时代的到来，寻找一种安全而高效的抗生素替代品迫在眉睫。【前人研究进展】杨树是我国最为重要的人工林树种，种植面积达到854 万hm2，是世界其他国家杨树人工林总面积的4 倍，居世界首位[1]。杨树周身是宝，除用作木材和生态防护外，杨树中含有丰富的黄酮类、酚苷类、有机酸等活性成分[2-3]，杨树的叶、花和皮可以作为畜禽饲料[4]，其半纤维素则可作为制备低聚木糖的原料[5]。从杨树皮中提取的杨树皮类脂作为饲料添加剂可提高畜禽生产性能和免疫力[6]。【本研究切入点】植物多酚是一种植物多酚，具有抗氧化、抗菌抗炎、抗病毒等多种生物活性[7]，低聚木糖可促进肠道有益菌增殖、改善肠道菌群结构[8]，降低致病菌的致病能力，增强机体的免疫和抗氧化功能[9]。开展杨木精深加工与新产品创制技术的研究对于推动我国的农业增收、生态保护和美丽乡村建设等都具有重大的战略意义。【拟解决的关键问题】本研究基于前期从杨树中提取到的多酚和低聚木糖，研究多酚和低聚木糖对断奶仔猪生长性能、免疫和抗氧化功能及血液指标的影响，为杨树多酚和低聚木糖在猪业生产中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

杨树多酚和低聚木糖均由来源于江苏省苏北地区的5 年生杨木制备而成[6]，其中杨树多酚由中国林业科学研究院林产化学工业研究所提供，是杨木屑经过超声粗提、活性炭脱色、大孔树脂纯化、干燥而成，总黄酮含量为49%；低聚木糖由南京林业大学提供，是杨木屑经活性物提取、酶修饰及醋酸定向催化生产得到，低聚木糖含量为67.6 g/L。

1.2 试验动物分组与饲粮

选择72 头遗传背景相同、体质量相近的40 日龄“杜×长×大”断奶仔猪随机分为3 组、每组4 个重复，每重复6 头猪（公母各半）。抗生素对照组在基础饲粮中添加75 mg/kg 的喹烯酮和10 mg/kg 恩拉霉素，多酚组在基础饲粮中添加0.05%杨树多酚、低聚木糖组在基础饲粮中添加0.01%杨树来源低聚木糖，试验期30 d。基础饲粮为参照NRC（2012）猪营养需要配制的粉状配合饲料，其组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）Tab.1 Composition and nutrient levels of basic diets（air-dry basis）%

1.3 饲养管理

试验采用全封闭式猪舍，试验前对猪舍进行彻底清洗消毒，采用塑料漏缝地板，乳头式饮水器，每个重复仔猪分栏饲养，自由采食和饮水。试验期间保持猪舍通风和清洁，按照常规免疫消毒程序对试验猪统一管理。

1.4 生长性能测定

分别于试验开始和结束当天早晨，对仔猪进行空腹称质量，以重复为单位，统计饲料消耗量，计算平均日采食量（ADFI）、平均日增重（ADG）和料肉比（F/G）。

1.5 样品采集和指标测定

在试验结束时，每重复随机抽取2 头体质量相近的断奶仔猪，空腹前腔静脉采血2 份，1 份注入抗凝采血管中，用于血常规检测；另1 份注入普通试管中，静置1 h 后，3 000 r/min 离心10 min，分离血清，于-20 ℃冷冻保存，待测。

血常规指标使用全自动血液细胞分析仪进行测定。血清总蛋白、白蛋白、尿素氨、总胆固醇、总甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、谷草转氨酶、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶等酶活性等生化指标采用试剂盒测定，试剂盒购于南京建成生物工程研究所。免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）等免疫指标均采用酶联免疫吸附试剂盒测定，试剂盒购于武汉华美生物工程有限公司。谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、总抗氧化能力（T-AOC）、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）等抗氧化性能指标采用试剂盒测定，试剂盒购于南京建成生物工程研究所。所有操作均按说明书进行。

1.6 统计分析

数据先用EXCEL 2016进行预处理，然后用SPSS 21统计软件进行单因素方差分析和LSD多重比较，P<0.05表示差异显著，P>0.05表示差异不显著，结果用平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 杨树来源多酚和低聚木糖对断奶仔猪生长性能的影响

从表2可见，两试验组平均日采食量与抗生素对照组无显著差异（P>0.05），多酚组末体质量、平均日增重和料肉比与抗生素对照组差异不显著（P>0.05）；低聚木糖组末体质量和日增重显著低于抗生素对照组、料肉比显著高于抗生素对照组（P<0.05）。

表2 杨树多酚和低聚木糖对断奶仔猪生长性能的影响Tab.2 Effects of poplar bark polyphenols and xylooligosaccharides on growth performance in weaned piglets

表3 杨树多酚和低聚木糖对断奶仔猪血清免疫球蛋白含量的影响Tab.3 Effects of poplar bark polyphenols and xylooligosaccharides on serum immune function in weaned piglets

2.2 杨树来源多酚和低聚木糖对断奶仔猪血清免疫球蛋白含量的影响

从表3 可见，与抗生素对照组相比，多酚组血清IgG 和IgA 含量分别提高了1.4%（P>0.05）和14.2%（P<0.05），低聚木糖组血清IgG和IgA含量分别提高了8.4%（P<0.05）和11.3%（P>0.05）；多酚组和低聚木糖组血清IgM均高于抗生素对照组，但差异不显著（P>0.05）。

2.3 杨树来源多酚和低聚木糖对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响

从表4 可知，杨树多酚和杨树低聚木糖与抗生素对照组在血清抗氧化各项指标上均无显著差异（P>0.05）。

表4 杨树多酚和低聚木糖对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响Tab.4 Effects of poplar bark polyphenols and xylooligosaccharides on serum antioxidant indexes in weaned piglets

2.4 杨树来源多酚和低聚木糖对断奶仔猪血常规指标的影响

从表5 可见，除多酚组平均血红蛋白浓度显著高于抗生素对照组外（P<0.05），两试验组其他血常规各项指标与抗生素对照组相比均无显著差异（P>0.05）。

表5 杨树多酚和低聚木糖对断奶仔猪血常规指标的影响Tab.5 Effects of poplar bark polyphenols and xylooligosaccharides on blood routine indexes in weaned piglets

2.5 杨树来源多酚和低聚木糖对断奶仔猪血清生化指标的影响

从表6 可见，在血清生化各项指标中，抗生素对照组、多酚组、低聚木糖组三组之间均无显著差异（P>0.05）。

表6 杨树多酚和低聚木糖对断奶仔猪血清生化指标的影响Tab.6 Effects of poplar bark polyphenols and xylooligosaccharides on serum biochemical index of weaned piglets

3 讨论与结论

3.1 杨树来源多酚和低聚木糖对断奶仔猪生长性能的影响

植物提取物活性成分多样，其中以植物多酚的功能最为丰富，具有抗菌、抗炎性、抗氧化、抗肿瘤等多种生物学功能活性[7]。晁娅梅等[10]研究发现，在饲粮中添加400 mg/kg 的茶多酚可显著提高育肥猪ADG 和净增重，黄霞[11]也得到相似的研究结果。喹烯酮和恩拉霉素都属促生长类药物饲料添加剂，具有保护有益菌，促进蛋白质同化和促进动物生长发育的作用，在仔猪饲粮中添加后具有增加仔猪ADFI 和ADG，降低料肉比、腹泻率及死亡率等作用[12-13]。在本试验中，多酚组ADFI、ADG和料肉比与抗生素对照组均无显著差异，说明多酚组在提高动物生长性能方面达到抗生素相当的效果。这可能是因为在仔猪饲粮中添加多酚物质，可增强机体的免疫功能，促进动物肠道发育，改善肠道黏膜形态，从而促进动物对饲料中营养成分的消化吸收，提高了动物的生产性能[14]。

低聚木糖作为益生元，进入动物肠道后能够促进有益菌的生长，抑制大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌对肠壁的黏附和定植，改善胃肠道生态平衡，促进营养物质的消化与代谢，提高动物的生产性能[15-16]。冯静[17]研究表明，在仔猪日粮中添加0.02%低聚木糖，与空白对照组相比，仔猪的ADG 升高，料肉比降低，差异显著。方桂友等[18]报道，与空白对照组相比，仔猪饲粮中添加200 mg/kg 低聚木糖料肉比显著降低，与抗生素组差异不显著。李美君等[19]研究中发现在断奶仔猪饲粮中添加100 g/t 低聚木糖后，断奶仔猪ADFI 和ADG 均显著高于空白对照组，与抗生素对照组差异不显著。本试验中，饲粮中添加0.01%杨树低聚木糖，断奶仔猪ADFI与抗生素对照组无显著差异，但ADG显著低于抗生素组、料肉比显著高于抗生素组，说明本试验条件下，杨树低聚木糖对仔猪生长性能方面的作用效果要低于抗生素效果，与其他报道不一致的原因可能与低聚木糖有效添加剂量及使用的抗生素种类不同有关。

3.2 杨树来源多酚和低聚木糖对断奶仔猪免疫功能的影响

血清中的免疫球蛋白是机体体液免疫的主要组成部分。植物多酚可调节动物机体的免疫系统机能[14]，黄霞[11]研究发现，日粮中添加400 mg/kg茶多酚，能显著提高育肥猪血清IgA、IgG、IgM的含量。在本试验中发现，基础饲粮中添加杨树多酚，能够提高IgA和IgG的含量，且IgA含量显著高于抗生素对照组，说明杨树多酚对于提高仔猪血清免疫也有良好的效果。

低聚木糖可提高机体免疫机能[9]。在仔猪基础日粮中添加低聚木糖后，血清中IgG 含量比对照组提高了24.59%，差异显著[17]。方桂友等[18]发现，添加低聚木糖组的仔猪血清IgG 和IgM 含量显著高于空白对照组和抗生素组。在蛋鸡饲粮中添加0～0.05%的低聚木糖，蛋鸡血清IgA 和IgM 呈线性增加[9]。王鹏等[20]研究表明，在肉鸡饲粮中添加低聚木糖，肉鸡血清中IgA、IgG 和IgM 的含量极显著升高，而且其中IgG 的含量极显著的高于抗生素组，IgA 和IgM 的含量与抗生素组无差异。本研究结果与王鹏所得结果一致，仔猪饲粮中添加低聚木糖显著提高仔猪血清IgA 含量，这可能是由于低聚木糖通过提高肠道内双歧杆菌数量间接提高机体免疫力或者低聚木糖可以有效促进或刺激免疫器官的发育；也有可能是低聚木糖表面特殊的结构与病菌发生了凝集，给机体体液免疫和吞噬细胞更充足的时间发挥功能[21]。

3.3 杨树来源多酚和低聚木糖对断奶仔猪血清抗氧化功能的影响

动物正常的需氧代谢会产生大量的活性氧（ROS），对机体产生氧化损伤，造成畜禽生产性能降低、产品品质下降等，这种代谢产物则需要体内的抗氧化系统消除[22]。SOD 是机体内氧自由基的天然清除剂，T-AOC 则提示抗氧化系统功能状况的综合指标。机体内脂质过氧化会产生MDA 会导致细胞死亡，加重氧化损伤[23]。植物多酚的结构特点使其具有较强的抗氧化能力，能通过释放亲合性很强的氢质子或通过电子转移直接给出电子与自由基达到清除自由基的作用，降低氧化中间产物[24]；而低聚木糖的抗氧化活性则可能是通过调节肠道菌群发挥作用[25-26]。低聚木糖通过促进胃肠道双岐杆菌、乳酸杆菌等有益菌生长、繁殖有关，其代谢产物可提供酸性环境，有利于Cu、Zn、Se、Fe等矿物元素的吸收，而这些元素又是SOD、GSH-Px的组成部分[18]。研究表明，仔猪饲粮中添加植物多酚可显著提高仔猪血清中T-AOC、SOD 和GSH-Px 活力[27]，添加低聚木糖可显著提高断奶仔猪血清GSH-Px[17]、T-AOC[28]活力、降低血清MDA[29]含量。本研究中，多酚组和低聚木糖组断奶仔猪血清抗氧化性能与抗生素对照组无差异，说明杨树来源多酚和低聚木糖对断奶仔猪的抗氧化性能与抗生素作用效果一致。

3.4 杨树来源多酚和低聚木糖对断奶仔猪血常规和生化指标的影响

血液生理生化指标可反映动物机体或器官的代谢和健康状况。血液中血红蛋白是红细胞内运输氧的特殊蛋白质，更高的血红蛋白浓度有利于氧的转运、新陈代谢能力的增强以及免疫功能的提升[30]。从本次试验的数据来看，多酚组平均血红蛋白浓度显著高于抗生素对照组，说明杨树多酚有助于加强仔猪机体代谢，增强机体抵抗力。

本研究表明，在饲粮中添加0.05%杨树多酚对断奶仔猪生长性能的作用效果与抗生素效果相当，而添加0.01%低聚木糖对生长性能的作用效果比抗生素效果略低，但两者在提高断奶仔猪免疫功能方面具有一定的优势。