猪健康指数模型建立及2个猪场种母猪健康状态调查

2014-02-15庞潘飞李凤娥金忠辉赵宝凯

猪业科学 2014年11期

庞潘飞，李凤娥*，金忠辉，赵宝凯

（1.农业部猪遗传育种重点开放实验室，湖北武汉 430070；2.北京伟嘉集团，北京海淀 100085）

在养猪过程中，能准确判断出猪的健康指数无论是对购买种猪，选留种猪还是评价猪的健康状态都能起到一个很好的作用。近年来，通过大量的研究发现，机体在细菌感染和病毒感染时，血液内的细胞数量和形态会立即发生变化。因为作为动物和人体内不可缺少的组成部分，血液对于平衡机体和环境之间的矛盾起着极其重要的缓冲作用。机体血液中含有各种各样与机体抵抗力相关的成分，血液之中的各种成分会随着机体健康状态的改变而改变。机体健康状态的改变直接影响血液成分的变化。如果给血液成分一定的加权，计算出一个综合数值，那么这个数值就可称为健康指数（Health Index）[1]10，[2]57，[3]。

本文参照樊福好的健康指数计算方法[1]11-12，[2]58采用了多元回归算法，将实验测试血液中的各种组成成分加了权重进行分析，建立了猪健康指数的评价模型，得出健康指数等一系列指标。本研究为猪场个体猪健康状况进行直观的数字化评价。

1 材料和方法

1.1 样品采集

本试验一共采集37头成年长白母猪，其中20头猪来自浙江衢州某猪场，17头来自于河南洛阳某猪场。耳缘静脉采血分成2份，1份用终浓度为1.5 mg/mL的EDTA进行抗凝，另1份不抗凝，在2～8 ℃的条件下存放，24 h内带回实验室。加入抗凝剂的样品进行血液指标检测；不加抗凝剂的血液经过离心分离后吸取上清液，对上清液进行猪免疫球蛋白和猪皮质醇含量检测。

1.2 血液指标测定

利用Abacus junior5 VET动物血液分析仪测定血液中的18项指标，分别是：白细胞数（White Blood Cells，WBC）、中性粒细胞数（Neutrophil，NEUT）、中性粒细胞比例（Neutrophil，NEUT%）、淋巴细胞数（Lymphoeyte，LYM）、淋巴细胞比率（Lymphoeyte，LY%）、单核细胞数（Monocytes，MONO）、单核细胞比率（Monocytes，MONO%）、红细胞数（Red Blood Cells，RBC）、血红蛋白含量 (Haemoglobin，HGB）、红细胞压积（Hematocrit，HCT）、红细胞平均体积（Mean Cell Volume，MCV）、平均血红蛋白量(Mean Cell Haemoglobin，MCH）、平均血红蛋白浓度（Mean Cell Haemoglobin Concentration，MCHC）、红细胞分布宽度变异数（Red Blood Cell Volume Distribution Width-Coefficient of variation，RDW-CV%）、血小板数（Platelet Count，PLT）、平均血小板体积（Mean Platelet Volume，MPV）、血小板压积（Plateletocrit，PCT%）、血小板体积分布宽度变异指数（Platelet volume distribution width-Coefficient of variation，PDWCV%）。

1.3 免疫球蛋白和皮质醇激素ELISA测定

用猪免疫球蛋白（IgG）、皮质醇ELISA试剂盒测定血液上清液中免疫球蛋白和皮质醇的含量。用纯化的猪免疫球蛋白（皮质醇）抗体包被微孔板，制成固相抗体，往包被抗体的微孔板里依次加入免疫球蛋白（皮质醇），再与HRP标记抗体结合，形成抗体-抗原-酶标抗体的复合物，经过彻底的洗涤后加入第五TMB显色。TMB在HRP酶的催化作用下转化成蓝色，并在酸的作用下转化为最终的黄色。颜色的深浅和样品中的免疫球蛋白（皮质醇）呈正相关。用酶标仪在450 nm波长下测定吸光值（OD），通过标准曲线计算出猪免疫球蛋白（皮质醇）的浓度。

1.4 建立数学模型并输入原始数据

对所有数据进行标准化处理，然后计算健康指数。所谓的标准化是指将我们所得到的血液各参数的取值范围和猪健康状态的数学评价（樊福好，2010）这篇文章里的血液各参数取值范围相符，即假设我们得到的血液某个指标的最大值和最小值分别为A和B，猪健康状态的数学评价的文章里的这个指标的最大值和最小值分别为C和D，然后将A、C值作为值，B、D最为y值带入方程式y=a +b，联立2个方程式求出a、b值，得到方程式为y=a +b，将我们所得到的这个血液指标的数据作为未知数带入方程，求得的y值就是标准化之后的数值。

化后各要素m次幂所占的权重

表1 猪的各项血液学指标基本概况

化后的各要素之间交互效应所占的权重

则有健康指数

2 结果与分析

2.1 猪个体血液生化指标基本情况

从表1可以看出白细胞的含量平均值在正常范围内，有5头高于正常范围，10头低于正常范围；淋巴细胞数的平均值较低，有1头高于正常值，15头低于正常值；红细胞数和血红蛋白的含量平均数偏低且分别有9头和11头低于正常值；红细胞压积和红细胞平均体积大部分正常；平均血红蛋白量有9头高于正常范围，但是平均值正常；平均血红蛋白浓度有大约一半的个体不太正常且平均值偏低；血小板的含量全部低于正常值且平均值仅为正常值下限的一半。

表2 血液各参数之间皮尔森相关分析

2.2 各项血液指标之间相关性情况检测

对各血液参数之间做简单皮尔森相关分析，获得性状间相关系数，结果见表2。中性粒细胞比例NE与淋巴细胞数目LYM、淋巴细胞比例LY、单核细胞比例MONO呈强负相关；中性粒细胞数NEUT与淋巴细胞LY比例呈强负相关。白细胞数WBC与淋巴细胞数目LYM、单核细胞数目MONO、中性粒细胞数目NEUT呈正相关；红细胞数目RBC则与血红蛋白含量HGB、红细胞压积HCT呈正相关。这与张先波（2010）[4]等研究结果相符合，说明该数据可用于后续对血液参数进行建模研究。

2.3 健康指数模型的模拟

通过数据模拟得出健康指数模型，Y代表健康指数：Y=-47 904.889 103+33.097 681×白细胞数-4 094.757 130× 红细胞数 +635.568 280×（红细胞数）^2-32.410 323×（红细胞数）^3+13 227.815 641×血红蛋白含量-1 028.977 587×（血红蛋白含量）^2+26.677 879×（血红蛋白含量）^3-2.701 359×白细胞数×血红蛋白含量。

表3 浙江衢州某猪场健康状况分析

表4 河南洛阳某猪场健康状况分析

2.4 健康指数状况分析

根据以上模型，我们对浙江衢州20头和河南洛阳17头经产母猪的健康状况进行分析。健康指数在0～69为病态，70～100为亚健康态，100以上为健康态（樊福好，2010）[2]57。可以看出2个猪场健康状况并不乐观（表3、4）。从表3可以看出，浙江衢州某猪场经产母猪仅有4头处于健康状态，11头为亚健康状态，病态猪有5头。从表4可以看出，河南猪场母猪的健康状况不太乐观，健康的母猪只有1头，亚健康状态的母猪有5头，有11头母猪处于病态。