基因工程防御素对母猪生产性能和仔猪健康水平的影响

肖小平，邓发正，蒋国成，吴指挥，尧国福，皮灿辉

（1.广州和仕康生物技术有限公司，广州 510663；2. 吴川市燕来农牧有限公司，广东 吴川 524001）

0 引言

我国的养殖模式正在由散养模式向规模化养殖转变，但是目前总体水平比较低，与发达国家相比，差距很大。例如国外1头母猪一年能够提供23头肉猪上市，而我国只能提供15头。这种差距发生的根本原因是我国猪群健康状态不佳。而抗生素的过度使用造成猪群整体免疫力低下可能是导致猪群健康水平低下的主要原因之一。樊福好博士最近通过调查发现，我国猪群有接近60%处于机体中毒状态[1]，并分析药物的过度使用是导致中毒的重要原因。

在我国，长期将抗生素作为饲料添加剂，抗生素在畜禽疾病预防和促生长方面的确发挥过重要作用，但是抗生素的过度使用也造成了很多耐药病原微生物的产生，而且抗药菌出现的速度大大超过了抗生素的研发速度。有研究人员担心在不久的将来，可能会面临无抗生素可用的境地。另外，抗生素的滥用破坏了猪自身的免疫系统，使猪抵抗病原微生物的能力降低。同时，将抗生素作为饲料添加剂，药物残留对公众的健康也存在潜在危害。欧洲早在2006年就开始全面禁止抗生素在饲料中添加，可以预测在未来几年抗生素在我国饲料行业中的使用也会越来越严格，因此合理降低或取代抗生素的使用已成为饲料行业科学研究的热点。

防御素是一类可杀死细菌、真菌或者病毒等病原微生物并且具有免疫调节作用的多肽。天然的防御素分布在从植物、低等动物到哺乳动物等几乎所有的生物类群中，是生物长期与疾病斗争中进化而来的，也是其自身防御体系的重要组成部分。由于防御素的作用机理独特，主要通过与病原微生物的膜结合，破坏膜结构，导致病原微生物死亡。因此，防御素的抗菌机制与抗生素不一样，不容易产生耐药性。另外，防御素在机体内蛋白酶的作用下，能够降解成氨基酸，被机体吸收。因此，防御素对环境没有任何影响，在机体内也不会残留。正是由于防御素具有诸多优点，受到越来越多研究人员的关注[2]。因此，开发基因工程防御素代替抗生素作为新型饲料添加剂，具有巨大的经济效益和现实意义。

本公司在多年研究的基础之上，有针对性地克隆了多种哺乳动物的防御素基因，并通过基因工程技术转化到酵母中进行生产，得到基因工程防御素。本研究将基因工程防御素在规模化猪场作为饲料添加剂的替代品，在母猪和仔猪饲料中添加使用，观察母猪的生产性能和仔猪的健康状况，取得了良好效果，为将来防御素在畜牧行业大规模使用提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

防御素饲料添加剂由广州和仕康生物技术有限公司提供，商品名为防御素H60。

1.2 试验动物与实验方案

实验在燕来农牧有限公司猪场进行。实验分2个阶段进行。第1阶段：选择健康水平良好，年龄、体况、胎次相近的妊娠母猪（长白与大白二元杂交）48头，随机分成2组，其中实验组24头，对照组24头，每组3个重复，每个重复8头母猪。仔猪为上述母猪与杜洛克公猪杂交所产三元杂交猪，共计546头。实验组在日粮中添加基因工程防御素2 kg/t，从产前30 d开始使用，试验期42 d。实验期间所有母猪和仔猪用药、免疫程序、管理按猪场原有方案实行。第2阶段：选择健康水平良好，年龄、体况、胎次相近的长大二元杂交妊娠母猪24头，随机分成2组，其中实验组12头，对照组12头，每组3个重复，每个重复4头母猪。仔猪为上述母猪与杜洛克公猪杂交所产三元杂交猪，24头杂交母猪共产仔286头。其他饲养条件同第1阶段。

1.3 观测指标

第1阶段观察对照组与实验组的总产仔数、窝产仔数、初生成活率、死胎率、弱仔率、木乃伊胎率。第2阶段观察仔猪初生窝重、初生均重、断奶均重、日增重、发病率、断奶成活率。

1.4 数据处理

运用SPSS11．0统计软件，做单因素方差分析，以P＜0．05作为有显著性差异标准。

2 结果分析

2.1 基因工程防御素对母猪生产性能的影响

从实验结果（见表1）可以看出，对照组初生死亡率为9．79%，实验组初生死亡率为4．92%，降低了49．74%，差异具有显著意义（P＜0．05）；死胎率降低了48．94%，差异具有显著意义（P＜0．01）；弱仔率降低48．64%，差异具有显著意义（P＜0．01）；木乃伊胎率降低43．84%，差异具有显著意义（P＜0．01）。由此可见，在母猪日粮中添加基因工程防御素，可以明显提高初生仔猪成活率，降低弱仔率、木乃伊胎率、弱仔率。

2.2 基因工程防御素对仔猪初生窝重、初生均重、断奶均重、日增重的影响

实验结果见表2。实验组与对照组相比，初生窝重增加6．15%、初生均重增加6．79%，差异有显著意义（P＜0．05）；断奶均重增加14．39%，差异具有显著意义（P＜0．01）；日增重增加19．97%，差异有明显差异（P＜0．05）。由此可见，在母猪日粮中添加基因工程防御素，可以明显增加小猪的初生重、断奶均重、日增重。

2.3 基因工程防御素对仔猪健康水平的影响

实验阶段仔猪的健康状况见表3。实验组与对照组相比，仔猪发病率降低52．49%，差异有显著意义（P＜0．01）；断奶成活率提高4．40%，死亡率降低34．21%，差异有显著意义（P＜0．05）。本实验中未出现其他病症，仔猪整齐度高，精神状态良好。由此可见，基因工程防御素能够明显提高仔猪的健康水平。

表1 基因工程防御素对母猪总产仔数、窝产仔数、初生仔猪成活率、死胎率、弱仔率、木乃伊胎率的影响

表2 基因工程防御素对母猪生产性能的影响

表3 基因工程防御素对仔猪健康水平的影响%

3 讨论

防御素是生物体的天然免疫系统的重要组成成分之一[3]。在当今耐药菌层出不穷的现实背景下，防御素由于其独特的抗菌机理，不易产生耐药性[4]，因此对它的研究及应用成为热点，被认为是抗生素的最佳替代品[5]。

防御素对于大肠杆菌、鼠伤寒沙门菌、埃氏细菌、白色念珠菌、单核细胞增多性李氏菌、猪链球菌、金黄色葡萄球菌等具有杀灭作用[6]。防御素对一些被膜病毒如HIV、疱疹病毒等有显著抑制甚至杀灭作用[7]。除此之外，防御素还具有免疫调节的保健作用，能够促进B淋巴细胞和巨噬细胞的分化，提高二者的数量和活性，增强母猪的抗病能力和提高抗体水平。

母猪生产过程中发生死胎、木乃伊胎、弱仔等情况，与母猪自身处于亚健康状态有关。一般来说，母猪感染乙型脑炎、细小病毒病、伪狂犬病、蓝耳病、猪瘟等疫病及寄生虫等病原微生物容易引起母猪流产和木乃伊胎，造成仔猪成活率下降。燕来农牧有限公司猪场在母猪的日粮中添加基因工程防御素2 kg/t，与对照组相比，木乃伊胎率、死胎率、弱仔率明显下降，提高了母猪的生产性能，表明基因工程防御素对于母猪体况的改善作用已经开始显现，能够在相当程度上减少死胎、弱仔的出现几率，为仔猪创造良好生存内环境提供了一个基础。

母猪的身体状况与仔猪的初生重和成活率有密切关系，而且初生体重大的仔猪成活率高，初生体重小的仔猪成活率低。实验结果表明，实验组仔猪的初生重和成活率明显优于对照组，仔猪断奶重和断奶成活率也相应提高。同时，由于防御素能够净化母猪体内病原微生物，提升其健康水平，改善精神状态，从而使泌乳能力增强，母猪奶水更充足，这可能也是仔猪断奶重增加的一个因素。

仔猪的健康水平与母猪健康状态密切相关。从表2也可以看出，使用基因工程防御素以后，仔猪的健康水平明显提高。影响断奶前仔猪死亡的一个关键因素就是初乳中母源抗体IgG的含量不足，使新生仔猪免疫力低下易感染疾病而死亡[8]。张家峥等[9]经过在实践中探索，用给妊娠母猪加强免疫的方法来提高初乳的抗体滴度，可给仔猪提供良好的初始保护，能成功的使仔猪安全度过生命的前几周。因此，仔猪的健康主要还是来源于母源抗体的保护。饲喂了基因工程防御素的母猪，体内病原被杀灭，免疫力增强，抗体水平高，通过哺乳的方式传递到仔猪身上。因此，饲喂了基因工程防御素的母猪其所产仔猪不仅发病率低，而且断奶成活率也高。

综上，基因工程防御素在改善母猪妊娠过程中流产、死胎、弱仔的发生率，仔猪出生体重、断奶体重等方面具有非常明显的效果。就整体来说，防御素是通过杀灭母猪体内病原微生物，调节免疫系统，提高免疫力来发挥作用的。因此，防御素可以在相当程度上改善母猪的体况，提高其健康水平。

[1]樊福好．我国猪群健康管理体系的构建[J]．养猪，2011，3：57-60．

[2]Bulet P，St cklin R，Menin L．Antimicrobial peptides：from invertebrates to vertebrates[J]．Immunol Rev，2004，198：169-184．

[3]Yang D，Biragyn A，Kwak L W，et al．Mammalian defensins in immunity：more than just microbicidal[J]．Trends Immunol，2002，23(6)：291-296．

[4]Hancock RE，Sahl HG．Antimicrobial and host-defense peptides as new anti-infective therapeuticstrategies[J]．Nat Biotechnol，2006，24(12)：1551-1557．

[5]付登峰，胡建，刘兴友．抗菌肽基因工程表达技术研究进展[J]．中国畜牧兽医，2010，37(9)：124-126．

[6]龙晶，杜立新． 哺乳动物防御素研究进展[J]．中国畜牧兽医，2007，34(8)：137-141．

[7]Klotman M E，Chang T L．Defensins in innate antiviral immunity[J]．Nat Rev Immunol，2006，6(6)：447-456．

[8]王炳艳，李藏兰，吕刚，等．猪初乳免疫球蛋白研究进展[J]．动物科学与动物医学，2004，21(7)：16-18．

[9]张家峥，李召展，刘潇潇，等．利用乳源抗体保护仔猪减少死亡的技术应用[J]．养猪，2007，4：46-48．