胆汁酸对断奶仔猪生长性能、免疫功能和抗氧化能力的影响

陈张华 王亚超 张 玲 段 茜

(1.内江职业技术学院,内江 641100;2.西南科技大学,绵阳 621010)

断奶仔猪由于刚出生不久体内菌群不稳定、免疫系统发育不够完善,一旦遭遇环境的突变、断奶等应激很容易发生断奶后腹泻,同时增加其他病原感染的风险,因此,断奶仔猪的饲养管理是养殖中的关键环节。近年来,如何能更好地通过营养的方式调理仔猪肠道菌群,提高猪群免疫力且又不增加生产成本,已成为整个养殖行业在“非瘟盛行”“全面禁抗”的背景下热点问题。胆汁酸是胆汁的主要脂质成分,是人和动物在胆固醇代谢过程中产生的多种醇类物质的统称,它对维持胆固醇在动物体内动态平衡有着重要作用[1]。根据资料显示,胆汁酸能够促进脂类乳化,增强脂肪酶活性,提高畜禽对脂肪的消化和利用,具有改善动物生产性能的作用[2];此外,它还参与生物合成和肠肝循环,对动物消化酶活性、免疫功能、抗氧化能力和糖、脂代谢等均有一定的影响[3]。目前作为促生长添加剂、抗氧化剂等,胆汁酸已广泛应用于水生动物,但其对仔猪免疫功能和抗氧化功能影响的研究较少,尤其是与效果确实的,具有增强免疫、抗菌、抗病毒、抗氧化和改善生产性能作用的植物提取物黄芪多糖的对比还未见报道。因此,本试验在饲粮中添加黄芪多糖和不同水平的胆汁酸,研究胆汁酸对断奶仔猪生长性能、免疫功能和抗氧化能力的影响,并从效果上与黄芪多糖对比,以确定在仔猪生产过程中能否通过营养调理的方式替代药物的添加,并为生产中胆汁酸的合理使用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

胆汁酸,有效含量为30%;黄芪多糖,有效含量为70%。

1.2 试验动物与分组

选取体重8 kg左右、(28±1)日龄的杜×长×大三元杂交断奶仔猪180头,按照公母各占1/2、体重相近的原则随机分为5个组(对照组、黄芪多糖组及试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组),每个组3个重复,每个重复12头。试验所用基础饲粮参考NRC(2012)猪营养需求进行配制,其营养水平满足仔猪所需。基础饲粮组成及营养水平见表1。对照组饲喂基础饲粮,黄芪多糖组在基础饲粮中添加0.1%黄芪多糖,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组则是在基础饲粮中分别添加400、500、600 g/t的胆汁酸。试验期50 d。

表1 基础饲粮组成及营养水平(饲喂基础)

1.3 样品采集与处理

在仔猪28、45、78日龄时,每组随机抽选6头仔猪进行前腔静脉采血5 mL,37 ℃放置30 min后3 000 r/min离心15 min,吸取上层血清,备用。

1.4 指标测定

1.4.1 生长性能测定

每天记录试验猪采食、精神、粪便(颜色、成形情况)、发病等情况,待试验结束时计算腹泻率(以粪便稠度评定腹泻严重程度,固体评为0级、半固体评为1级、半液体评为2级、液体评为3级,将连续2 d排泄2 级或3级粪便定义为腹泻);称量记录各重复每日耗料量,在仔猪28、78日龄时对试验猪进行空腹称量,分别作为初重和末重,计算平均日采食量、平均日增重、料重比等。

腹泻率(%)=[腹泻总头次数/(试验猪总头数×试验天数)]×100;平均日采食量(g/d)=每重复总耗料量/试验天数;平均日增重(g/d)=每重复仔猪总增重/试验天数;料重比=每重复总耗料量/每重复仔猪总增重。

1.4.2 血清免疫指标测定

血清中补体3(C3)、补体4(C4)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白A(IgA)含量采用上海酶联生物科技有限公司生产的酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒检测,按照试剂盒说明进行操作;血清猪瘟抗体阻断率采用ELISA试剂盒(上海江莱生物科技有限公司)进行测定。

1.4.3 血清抗氧化指标测定

使用多功能酶标仪(Spectra Max M5,Molecular Devices,美国)测定血清中总抗氧化能力(T-AOC)与谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)含量,以上指标测定所用试剂盒为南京建成生物工程研究所生产。

1.4.4 血清生化指标测定

使用BS-420全自动生化分析仪(迈瑞医疗国际股份有限公司),采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒进行血清中谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)活性与甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)含量的测定。

1.5 数据统计与分析

试验数据采用Excel 2013软件进行初步整理,SPSS 22.0统计软件进行单因素方差分析,Duncan氏法进行组间多重比较,P>0.05为差异不显著,P<0.05为差异显著,结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 胆汁酸对断奶仔猪生长性能和腹泻率的影响

由表2可知,试验开始时,5组仔猪的初重无显著差异(P>0.05);试验Ⅱ组仔猪的末重显著高于对照组和黄芪多糖组(P<0.05),黄芪多糖组与对照组差异不显著(P>0.05);与对照组相比,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组仔猪的平均日增重显著提高(P<0.05),且试验Ⅱ组仔猪的平均日增重显著高于黄芪多糖组及试验Ⅰ、Ⅲ组(P<0.05);与对照组相比,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组仔猪的平均日采食量显著提高(P<0.05);5组仔猪的料重比差异不显著(P>0.05),但试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组及黄芪多糖组的料重比均低于对照组,且以试验Ⅱ组最低;与对照组相比,黄芪多糖组及试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组仔猪的腹泻率均显著降低(P<0.05)。

表2 胆汁酸对断奶仔猪生长性能和腹泻率的影响

2.2 胆汁酸对断奶仔猪血清免疫指标的影响

由表3可知,28日龄时,5组仔猪血清中IgA、IgG、IgM含量均无显著差异(P>0.05);45日龄时,试验Ⅱ、Ⅲ组仔猪血清中IgA含量以及黄芪多糖组与试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组仔猪血清中IgM含量均显著高于对照组(P<0.05),且血清中IgA、IgG、IgM含量均以试验Ⅱ组最高,试验Ⅱ组仔猪血清中IgA含量还显著高于黄芪多糖组和其他试验组(P<0.05);78日龄时,黄芪多糖组与试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组仔猪血清中IgA、IgM含量均显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅱ、Ⅲ组仔猪血清中IgG含量显著高于对照组(P<0.05)。在28日龄时,5组仔猪血清中C3含量均无显著差异(P>0.05);45、78日龄时,黄芪多糖组与试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组仔猪血清中C3含量均显著高于对照组(P<0.05),且试验Ⅱ组还显著高于黄芪多糖组和试验Ⅰ、Ⅲ组(P<0.05)。45和78日龄时,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组仔猪血清中C4含量均显著高于对照组(P<0.05),且试验Ⅱ组还显著高于黄芪多糖组(P<0.05)。28日龄时,5组仔猪血清猪瘟抗体阻断率无显著差异(P>0.05);45、78日龄时,黄芪多糖组与试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组仔猪血清猪瘟抗体阻断率均显著高于对照组(P<0.05),且试验Ⅱ组还显著高于黄芪多糖组和试验Ⅰ、Ⅲ组(P<0.05)。

表3 胆汁酸对断奶仔猪血清免疫指标的影响

2.3 胆汁酸对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响

由表4可知,28日龄时,5组仔猪血清中SOD活性均差异不显著(P>0.05);78日龄时,试验Ⅱ组仔猪血清中SOD活性显著高于对照组(P<0.05)。28日龄时,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组仔猪血清中GSH-Px活性显著高于对照组和黄芪多糖组(P<0.05);78日龄时,试验Ⅱ组仔猪血清中GSH-Px活性显著高于除试验Ⅲ组外的其余各组(P<0.05),而黄芪多糖组仅显著高于对照组(P<0.05)。28日龄时,各组仔猪血清中MDA含量均差异不显著(P>0.05);78日龄时,试验Ⅱ组仔猪血清中MDA含量显著低于对照组(P<0.05)。28日龄时,各组仔猪血清中CAT活性均差异不显著(P>0.05);78日龄时,试验Ⅱ组和黄芪多糖组仔猪血清中CAT活性显著高于对照组和试验Ⅰ、Ⅲ组(P<0.05)。78日龄时,仔猪血清中T-AOC以试验Ⅱ组最高,并显著高于对照组(P<0.05)。

表4 胆汁酸对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响

2.4 胆汁酸对断奶仔猪血清生化指标的影响

由表5可知,28日龄时,各组仔猪血清中AST、ALT、ALP活性与TG、TC含量均差异不显著(P>0.05);78日龄时,各组仔猪血清中AST、ALT活性差异不显著(P>0.05),试验Ⅱ、Ⅲ组血清中ALP活性显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅱ组血清中TG含量显著高于对照组(P<0.05),各试验组血清中TC含量与对照组相比均有所下降,但差异不显著(P>0.05)。

表5 胆汁酸对断奶仔猪血清生化指标的影响

3 讨 论

3.1 胆汁酸对断奶仔猪生长性能的影响

仔猪因消化系统、免疫系统发育不完善,在断奶后常因饲料成分、环境的突变等造成断奶应激,表现为腹泻、生长缓慢等一系列生长性能降低的现象[4-5]。在生产中,平均日采食量、平均日增重及料重比是用于评价动物生长性能的主要指标,也是衡量养殖经济效益的重要参考,其中料重比是用于评价生长性能的代表性指标,一般来说,料重比越低表明生长性能越好。腹泻率则是用于评价仔猪的腹泻严重程度。研究表明,添加外源性胆汁酸不仅能缓解仔猪内源性胆汁酸分泌的不足,增强仔猪对脂肪的消化和吸收能力,调节胰脂肪酶和脂蛋白酯酶的活性,减少营养性腹泻,改善生长性能[6-7],还能通过降低pH[8]、引起病原菌基因突变和染色体重排[9]等,避免肠道感染[10]。Reinhart等[11]研究发现,饲粮中添加0.3%胆汁酸对断奶仔猪的平均日增重和平均日采食量改善明显,显著能提升脂肪表观吸收量、脂肪摄入量、氮摄入量和氮储存量。王进等[12]在仔猪饲粮中以500 g/t的添加量添加乳能(含20%的胆汁酸),发现其能够显著提高仔猪的生长性能,增加经济收入。李祥林等[13]在仔猪饲粮中添加500 g/t的乳能(含30%的胆汁酸),提高了平均日增重和平均日采食量,降低了料重比,显著改善了仔猪生长性能。宋敏[14]研究发现,胆汁酸可增加仔猪的红细胞数,提高平均日增重和降低料重比,增加中性粒细胞数和血小板数,降低仔猪的腹泻率。李翠梅等[15]、曹爱智等[16]在仔猪饲粮中添加500 g/t的胆汁酸也同样得出胆汁酸能降低仔猪的腹泻率。本试验结果与上述研究结果一致,饲粮中添加了胆汁酸和黄芪多糖的各组仔猪的平均日增重、料重比均优于对照组,且平均日增重随胆汁酸添加量的增加呈现先升高后下降的变化,料重比、腹泻率则一直呈不断下降的趋势;黄芪多糖组仔猪的平均日增重、料重比也有所变化,但效果不及添加500 g/t胆汁酸组显著,说明适量添加胆汁酸具有提高仔猪生长性能和降低腹泻率的作用,而过量添加则可能会产生抑制的作用影响而机体的代谢。这可能是因为适量的胆汁酸能够乳化脂肪及脂肪酸,增加脂肪与脂肪酶的接触面积,同时反馈性调节胆汁分泌,形成脂肪酸-胆汁酸复合物,改变脂肪酶的活性,进而促进机体对脂肪的消化吸收;此外,胆汁酸还能抑制有害菌群的增殖,改善肠道健康,利于肠道中各种消化酶的分泌,促进饲粮中营养物质的消化吸收和维护肠道菌群平衡[17-18]。而过量的胆汁酸则会通过负反馈调节的方式抑制法尼醇X受体激活的胆汁酸合成途径,降低机体对葡萄糖的进食量,从而抑制了机体的生长[19]。

3.2 胆汁酸对断奶仔猪免疫功能的影响

动物体液中的IgA、IgM、IgG等免疫球蛋白具有隔离病原以及激活补体的功能;补体中的C3、C4是体液中有酶原活性但不耐热的球蛋白,它具有吞噬细胞、炎症介导、免疫黏附等多种非特异性免疫功能,其含量是衡量机体非特异性免疫功能的重要指标[20];抗体阻断率是反映病毒抗体水平的一个重要参数,其值越高则抗体水平就越高[21]。研究表明,饲粮中添加胆汁酸能显著降低外周血中巨噬细胞的吞噬能力,减少肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1α、IL-1β和IL-6等促炎细胞因子的产生,同时促进巨噬细胞由促炎型M1(高IL-12)向抗炎型M2(高IL-10)转变[22-23],起到免疫调节的作用;还能可分解内毒素,增加免疫球蛋白、C3和C4的含量,提高动物机体的非特异性免疫应答能力[24]。李翠梅等[15]在仔猪饲粮中添加500 g/t的胆汁酸结果显示胆汁酸能提高血清中免疫球蛋白含量,起到增强免疫的效果。曹爱智等[16]在仔猪饲粮中添加乳能(含20%的胆汁酸),发现其能促进免疫球蛋白(IgA、lgM、IgG)和IL-2的生成,具有增强机体免疫的功能。Millet等[25]的研究发现,胆汁酸可促进免疫球蛋白产生,增强仔猪的免疫能力。Peng等[24]的研究发现,胆汁酸能提高草鱼血清中溶菌酶(LZM)和酸性磷酸酶(ACP)活性以及C3、C4和IgM含量,从而提升鱼体的免疫功能。在本试验中,添加黄芪多糖和胆汁酸均有提高仔猪血清中IgA、IgM、IgG、C3、C4含量以及猪瘟抗体阻断率的效果,且以添加500 g/t胆汁酸时效果最为突出,这与前人研究结果一致,说明适量的胆汁酸具有提高仔猪免疫功能的作用,这可能是因为胆汁酸能通过增加免疫球蛋白含量激活补体,增强机体非特异性免疫应答,从而提高仔猪的免疫功能[26]。

3.3 胆汁酸对断奶仔猪抗氧化能力的影响

动物机体内自由基的产生与消除是一个动态的平衡过程,其稳态的维持需要SOD、GSH-Px、CAT等抗氧化酶及时清除体内自由基,只有机体的氧化-抗氧化状态保持平衡,才能维持细胞结构,保证机体的能量代谢和正常生命活动[27]。SOD是自由基损害的主要防御酶,其活性可直接反映机体清除自由基的能力和细胞受损的严重程度[28]。GSH-Px是动物体内重要的抗氧化酶,能特异性地催化谷胱甘肽还原、清除机体内有毒的过氧化物,保护生物膜和生物大分子免受氧化损伤;T-AOC可反映细胞外自由基的清除能力及体内抗氧化剂之间的相互协作能力;MDA是自由基作用于脂质发生过氧化反应后的终产物,其含量的高低间接反映了机体细胞受自由基攻击的严重程度[29]。魏霖[30]在热应激肉鸡饮水中添加胆汁酸和维生素E,发现胆汁酸或胆汁酸与维生素E组合均能显著提高肉鸡血清中SOD、T-AOC活性,并能降低血清中MDA含量。毕清竹等[31]在红鳍东方鲀饲料中添加胆汁酸,发现血清中SOD和GSH-Px活性有随着胆汁酸添加量的增加而升高的趋势。在本试验中,与对照组相比,各试验组血清中SOD、GSH-Px活性都有所提高,MDA含量也有所下降,且以添加500 g/t胆汁酸时效果最为显著,与前人研究结果一致。上述结果说明适量的胆汁酸能提高各类抗氧化酶的活性,能及时清除体内自由基和有毒的过氧化物,减轻生物毒性损伤,增强机体抗氧化的能力;而胆汁酸在提高仔猪抗氧化能力方面存在剂量效应,这可能是因为过量的胆汁酸会产生一定的细胞毒性而抑制酶类的活性,损伤肝脏功能,抑制抗氧化基因的表达,从而影响机体的抗氧化能力[32]。

3.4 胆汁酸对断奶仔猪血清生化指标的影响

血清AST、ALT是反映肝脏健康与否的重要指标,其在血清中的活性升高表明肝脏受到损伤[33];TC和TG主要源于肝脏合成,它们是与脂肪代谢相关的重要指标,其含量可以直接反映畜禽脂肪代谢率的高低[34]。ALP能催化核苷酸、蛋白质、生物碱等多种分子去磷酸化,是机体生长、代谢、保持内环境稳定和维持机体健康所必需的酶[35]。张玲等[36]研究发现,胆汁酸的添加可使鲫鱼血清中AST和ALT活性降低。肖圆圆等[37]在蛋用鹌鹑饲粮中添加胆汁酸和酯化植物甾醇,发现胆汁酸能极显著降低血清中TC含量与ALP、AST活性。在本试验中,与对照组相比,各试验组仔猪血清中AST、ALT活性和TC含量均有所降低,表明胆汁酸能够改善肝脏功能,具有保护肝脏的作用,这可能是胆汁酸降低了仔猪的各种应激反应,促进仔猪对饲粮中脂质的吸收,抑制了肝脏脂质积累,减轻了肝脏的负担。由以上结果可知,饲粮中添加适宜的胆汁酸有利于维持机体的良好新陈代谢,保护断奶仔猪机体健康。

4 结 论

饲粮中添加500 g/t胆汁酸可提高断奶仔猪的生长性能、降低腹泻率、改善免疫功能和增强抗氧化能力,且效果优于黄芪多糖,值得在断奶仔猪养殖中推广应用。