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天蚕素对肉仔鸡生产性能及免疫功能的影响

2014-11-23范岩岩宋玉芹张廷荣

中国兽医杂志 2014年6期
关键词:仔鸡寡糖抗菌肽

范岩岩,宋玉芹,李 桢,张廷荣

(青岛农业大学动物科技学院,山东 青岛 266109)

抗菌肽(Antimicrobial Peptides,AMPs)是生物界中广泛存在的一类生物活性小肽,目前世界上已知的抗菌肽有1 500多种[1]。随着研究的深入,发现抗菌肽广泛分布于动植物和微生物中,它们分子量小,热稳定性高,抗菌谱广,还可以抗真菌、抗肿瘤、抗病毒,且不易产生抗药性[2]。瑞典科学家G Boman等(1972)从惜古比天蚕蛹中诱导分离的一种杀菌肽,并将其命名为天蚕素[3]。天蚕素作为抗菌肽的家族成员之一,它在畜禽生产中应用的基础研究报道很少。本试验通过饲料中添加天蚕素与添加免疫多糖、圆葱寡糖和维吉尼亚霉素的对比试验来说明天蚕素对肉仔鸡生产性能及免疫功能的影响,为抗菌肽-天蚕素在肉鸡生产上的开发与应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验在本学院实验动物房进行。试验选择罗斯308商品代肉仔鸡,购自青岛正大集团孵化厂。天蚕素由北京中农颖泰生物技术有限公司提供。圆葱寡糖在青岛农业大学化药学院实验室提取。免疫多糖由中国海洋大学提供。维吉尼亚霉素由珠海远晨医药化工有限公司生产。试验所用疫苗,均购自齐鲁动物保健品有限公司。

1.2 饲养管理 试验鸡群按常规管理方法进行饲养管理,采用平面笼养、自然通风,电热控温,自由采食和饮水。肉仔鸡免疫采用现行生产免疫程序,在7日龄ND-IB二联疫苗点眼,同时肌肉注射ND-AI二联灭活油苗0.3 mL,14 d IBD中等毒力活疫苗2倍量饮水、21 d ND IV疫苗2倍量饮水。基础日粮采用全价配合饲料。

1.3 试验分组 选择健康、体重相近的1日龄肉仔鸡雏120只,随机分为4组,每组30只,3个重复。第1组为试验组,第2、3、4组为对照组,各组饲喂相同的基础日粮。1组为抗菌肽-天蚕素试验组,添加量为100 mg/kg,2组为免疫多糖组,添加量均为5 mg/kg,3组为圆葱寡糖组,添加量均为5 mg/kg;4组为抗生素组(维吉尼亚霉素),添加量为5 mg/kg。各组分别在14 d、28 d和42 d称重、测定耗料量,于14 d、28 d采集血样,28 d每重复随机取鸡1只,宰杀分离脾脏、腔上囊和胸腺等器官。

1.4 方法

1.4.1 指标测定 测定体重、耗料量、脾脏重、胸腺重,用微量法检测ND抗体效价[4],血细胞计数法进行血液中白细胞计数。

1.4.2 器官指数计算 免疫器官指数=免疫器官重(mg)/体重(g)。

1.4.3 数据处理 利用SAS10.0 ANOVA进行数据分析[5]。

2 结果与分析

2.1 天蚕素对肉仔鸡生产性能的影响 在基础日粮中添加天蚕素、免疫多糖、圆葱寡糖和维吉尼亚霉素对肉仔鸡生产性能的影响如表1所示。结果表明,在14 d、28 d和42 d时不同添加物各组间的平均体重、日增重、料重比均无显著性差异(P>0.05)。14 d时,天蚕素组肉鸡的平均体重、日增重较免疫多糖组和圆葱寡糖组略高,较维吉尼霉素组略低,料重比低于免疫多糖组,高于圆葱寡糖组和维吉尼霉素组(P>0.05)。28 d与42 d时,天蚕素试验组肉仔鸡的平均体重、日增重较圆葱寡糖组和维吉尼霉素组有所提高,低于免疫多糖组,但差异仍不显著(P>0.05)。由此可见,基础日粮中添加100 mg/kg抗菌肽天蚕素,肉仔鸡的生产性能达到了添加免疫多糖、圆葱寡糖和维吉尼亚霉素的效果。

表1 肉仔鸡在14d、28d和42d生产性能的测定 (g)

2.2 天蚕素对肉仔鸡免疫器官的影响 不同添加物对肉仔鸡免疫器官的影响结果见表2。结果表明,天蚕素试验组与免疫多糖组和维吉霉素组的脾脏重和脾脏指数、胸腺重和胸腺指数差异显著(P<0.05),与圆葱寡糖组差异不显著(P>0.05);天蚕素试验组的腔上囊重和腔上囊指数显著低于免疫多糖组(P<0.05),与圆葱寡糖组和维吉霉素组差异不显著(P>0.05)。由此可见天蚕素对肉仔鸡腔上囊器官的生长促进作用低于免疫多糖。综合分析不同添加物的试验结果,天蚕素对肉仔鸡免疫器官的影响与圆葱寡糖一致,显著高于添加免疫多糖和抗生素维吉霉素。

2.3 天蚕素对肉仔鸡免疫功能的影响 不同添加物对肉仔鸡免疫功能的影响见表3。结果表明,添加天蚕素、免疫多糖、圆葱寡糖和维吉尼霉素各组的ND抗体效价都达到了免疫保护水平。14 d时各组之间抗体水平没有显著差异(P>0.05),28d时添加天蚕素组、免疫多糖组和圆葱寡糖组的ND抗体效价差异不显著(P>0.05),但这3组的ND抗体效价都显著高于添加维吉尼霉素组(P<0.05)。由此可见添加天蚕素、免疫多糖和圆葱寡糖有提高免疫效果的作用。14 d与28 d时的血液白细胞数,不同添加物各组的白细胞数均较正常水平有显著增加。14 d时各组间的白细胞数差异不显著(P>0.05)。28 d时添加天蚕素与圆葱寡糖组的白细胞数显著高于免疫多糖组(P<0.05),极显著高于添加维吉尼霉素组(P<0.01)。结果表明,天蚕素、圆葱寡糖和免疫多糖具有促进免疫细胞生长,增强肉仔鸡免疫功能的作用。

表2 28日龄肉仔鸡免疫器官的重量与器官指数

表3 各组肉仔鸡ND抗体效价测定结果 (log2,万/mm3)

3 讨论

3.1 胸腺、脾脏及腔上囊免疫功能的产生机制禽类的胸腺能够产生胸腺素、胸腺生成素和血清胸腺因子等活性物质。胸腺素是一种小的多肽混合物,它作用于骨髓前体细胞,使之成熟,成为至少具有某些T细胞特征的细胞。胸腺生成素有两种多肽,能够引起T细胞前体的分化,并借降低环腺苷酸(cAMP)水平而增强T细胞的功能。血清胸腺因子是由胸腺上皮细胞分泌的肽类,它能部分地恢复胸腺切除后的T细胞功能[6]。因此胸腺素、胸腺生成素和血清胸腺因子对诱导T细胞成熟有重要的作用。

另外,脾脏不仅具有造血功能,还能通过网状细胞和巨噬细胞的巨大纤维网来清除衰老死亡的红细胞和血流中的大部分抗原。脾脏还能对血液中的循环抗原产生免疫反应。当巨噬细胞把抗原带至白骨髓的脾小结处,数日后形成抗体的细胞由此迁移到红髓,并在此部位产生免疫抗体[6]。

腔上囊是中枢淋巴器官,是抗体生成系统的细胞成长和分化的部位。在胚胎发育早期,骨髓产生生血干细胞(淋巴样细胞),分化过程中有一支迁入腔上囊原基,受腔上囊微环境的影响而定向分化为B淋巴细胞。雏鸟孵出后B淋巴细胞逐步分布到脾脏和周围淋巴。腔上囊是最早发生并提供B淋巴细胞的器官。迁入的淋巴细胞进而分化出现IgM生成细胞,再分化出现IgG生成细胞等,尤其是从IgM生成细胞向IgG生成细胞的转化必须依赖腔上囊的微环境。腔上囊还产生促进B淋巴细胞分化成熟的激素物质,腔上囊因子或腔上囊素。腔上囊活性肽是一种能够显著提高机体免疫功能的强有力的免疫增强物质,有可能成为一种新型的免疫调节剂。

本试验的结果表明,添加天蚕素、免疫多糖和圆葱寡糖显著地增加了肉仔鸡胸腺与脾脏的绝对质量和相对重,各处理组的ND抗体水平及血液白细胞数均高于同期正常平均水平。这表明,在基础日粮中添加天蚕素与添加免疫多糖及功能性圆葱寡糖有相同的效果,可提高机体免疫力,激活巨噬细胞的吞噬活性,这对增强肉仔鸡的抗感染能力、促进生长具有重要作用。天蚕素在肉仔鸡生产中应用具有了现实意义。

3.2 天蚕素的促生长作用 抗菌肽又称为抗微生物肽或肽抗生素,是机体非特异性免疫的重要组成部分,具有广谱抗菌活性,可以抑杀细菌、真菌,抗肿瘤、抗病毒[7-9]。抗菌肽分子的作用方式有所不同,一是使靶细胞膜快速去极化,导致K+外流而引起细胞的快速死亡。二是抗菌肽分子通过紧密结合到核糖体S0S亚基上,抑制蛋白合成起始复合物的形成,导致细胞死亡[10-11]。天蚕素是抗菌肽的一种,具有抗菌作用。本试验肉仔鸡生产性能结果表明饲料中添加天蚕素能增强肉仔鸡的抗感染能力、促进生长。

3.3 天蚕素应用存在的问题 由于肠道、组织和血浆中广泛存在着蛋白水解酶,能够很快降解进入体内的抗菌肽,使其失去抗菌活性。因此,抗菌肽的稳定性也是制约其应用的主要原因之一。抗菌肽还可以发挥类似内酰胺类抗生素的作用,通过激活溶菌酶,导致细菌自容。然而,由于大量细胞壁成分释放可造成严重的炎症反应,因此,我们必须控制细菌在体内的自溶现象[12]。毒性作用是当前研究亟待解决的问题之一,随着对抗菌肽构效关系及药动学性质的深入研究,其临床应用存在的障碍正在逐一攻克。抗菌肽是一类极具发展前景的抗微生物制剂,它不仅能够有效解决传统的抗生素日益严重的耐药性问题,而且以其独特的免疫调节功能,为抗感染治疗提供更有效的方法。

[1]方超,张晓巩,周颖,等.抗菌肽开发与应用的研究进展[J].中国抗生素杂志,2010,35(11):809-814.

[2]杜淑环,刘秀明,万秋,等.抗菌肽天蚕素的研究进展[J].动物营养学报,2012,24(1):41-47.

[3]Boman H G.Inducible antibacterial defense system in Drosophial[J].Nature,1972,237:232.

[4]姚火春.兽医微生物学实验指导[M].北京:中国农业出版社,2005:105-107

[5]明道绪.生物统计附试验设计[M].北京:中国农业出版社,2008:283-286

[6]王宝维,王利华,刘光磊,等.圆葱寡糖对肉鸡生长发育及免疫功能的影响[J].饲料研究,2004(2):1-3.

[7]Bellm L,Lehrer R I,Ganz T.Protegrins:new antibiotics of mammalian origin[J].Expert Opin Investig Drugs,2000,9(8):1731-1742.

[8]Andra J,Berninghausen O,Leippe M.Cecropins,antibacterial peptides from insects and mammals,are potently fungicidal against Candida albicans[J].Med Microbiol Immunol(Berl),2001,189(3):169-173.

[9]Ekengren S,Hultmark D.Drosophila cecropin as an antifungal agent[J].Insect Biochem Mol Biol,1999,29(11):965-972.

[10]David M,Livermore.Linezolid in vitro:mechanism and antibacterial spectrum[J].Journal of Antimicrobial Chemotherapy,2003,51(S2):9-161.

[11]Shaw J E,Alattia J R,Verity J E,et al.Mechanisms of antimicrobial peptide action:studies of indolicidin assembly at model membrane interfaces by in situ atomic force microscopy[J].J Struct Biol,2006,154(1):42-58.

[12]Ginsburg I,Koren E.Are cationic antimicrobial peptides also'double-edged swords'[J].Expert Review of Anticancer Therapy,2008,6(4):453-462.

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