三丁酸甘油脂对宫内发育迟缓哺乳仔猪血液生理生化指标和胰腺的影响

何进田，董 丽,2，白凯文，牛 玉，寇 涛，杨敏馨，张莉莉，王 恬,*（.南京农业大学动物科技学院，江苏 南京 20095；2.扬州大学动物科学与技术学院，江苏 扬州 225009）



三丁酸甘油脂对宫内发育迟缓哺乳仔猪血液生理生化指标和胰腺的影响

何进田1，董 丽1,2，白凯文1，牛 玉1，寇 涛1，杨敏馨1，张莉莉1，王 恬1,*
（1.南京农业大学动物科技学院，江苏 南京 210095；2.扬州大学动物科学与技术学院，江苏 扬州 225009）

摘 要：研究宫内发育迟缓（intra-uterine growth retardation，IUGR）对哺乳仔猪血液生理生化指标、胰腺质量及其分泌酶活性的影响，以及日粮添加0.1%三丁酸甘油酯对其调控作用。选取8 头正常初生体质量仔猪和16 头IUGR仔猪，将IUGR仔猪随机均分为2 组，分别饲喂基础人工乳（IUGR组）、基础人工乳＋0.1%三丁酸甘油酯（IUGR＋tributyrin，IT组），正常仔猪饲喂基础人工乳（NBW组）。7 日龄开始饲喂，21 日龄时每组选取6 头体质量相近的仔猪屠宰取样，并对血液指标和胰腺酶活力进行测定。结果表明：1）受IUGR影响，仔猪血液中尿素、总胆红素含量显著降低（P＜0.05），总蛋白、肌酐含量显著上升（P＜0.05）；胰腺质量也较NBW组显著降低（P＜0.05）；胰淀粉酶、脂肪酶活力显著降低（P＜0.05）。2）IUGR仔猪日粮补充0.1%三丁酸甘油酯后，血液中尿素、总胆红素、总蛋白、肌酐与NBW组相比，均无显著差异（P＞0.05）；且胰腺质量得到增加（P＞0.05），胰蛋白酶、胰淀粉酶和脂肪酶含量均显著提高（P＜0.05）。结果提示：IUGR可对哺乳仔猪血液生理生化造成一定的影响和阻碍胰腺的发育以及酶活性的分泌，日粮补充0.1%三丁酸甘油酯能对IUGR造成的损伤有一定的缓解作用。关键词：宫内发育迟缓；胰腺；哺乳仔猪；血液生理生化指标

引文格式：

何进田,董丽,白凯文,等.三丁酸甘油脂对宫内发育迟缓哺乳仔猪血液生理生化指标和胰腺的影响[J].食品科学,2016,37(5):149-153.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201605027.http://www.spkx.net.cn

HE Jintian,DONG Li,BAI Kaiwen,et al.Effect of tributyrin on blood physiobiochemical indices and pancrea of sucking piglets with intra-uterine growth retardation[J].Food Science,2016,37(5):149-153.(in Chinese with English abstract)

宫内发育迟缓（intrauterine growth retardation，IUGR）通常指动物在围产期，由于受到各种因素的影响导致胎儿或其器官生长发育受阻，不仅会降低仔猪初生质量和成活率，而且会阻碍其出生后的生长发育[1-3]。临床生产上将出生体质量低于正常体质量的10%或平均初生质量的2 个标准差的新生儿定义为IUGR，也有将妊娠期短于正常（small for gestational age，SGA）称为IUGR[4]。IUGR在猪上的发生率可高达20%[3]，给猪生产带来了巨大的损失。胰腺是体内兼具内、外分泌功能的器官，对机体营养物质的消化和血糖的调节有重要意义。研究表明，IUGR能显著降低猪胰腺质量，阻碍胰腺发育[5-6]，进而造成体内蛋白质、脂肪和葡萄糖等代谢紊乱。IUGR在人类临床上仍然保持着较高的发生和发病率[7]。近年来，人们以IUGR猪为模型，试图通过营养调控降低IUGR的发生及改善其后期生长，对人类临床实践的研究具有重要的指导意义。

三丁酸甘油酯（tributyrin，TB）是丁酸和甘油酯化后的产物[8]，属于丁酸盐的产物。TB在胃液中不被分解，在胆汁和胰脂肪酶作用下分解为丁酸和甘油。丁酸能被肠道细胞快速吸收，研究证实，日粮中添加TB能有效维持肠道形态正常，提高断奶仔猪生产性能及肠道酶的活性[9]，李娇龙等[10]发现TB能有效缓解脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）刺激引起的肉鸡胰腺能量代谢。目前关于在仔猪哺乳期添加TB对胰腺发育的研究尚未见报道。本实验以IUGR哺乳仔猪为研究模型，并在基础人工乳中添加外源性TB，通过观察其血液生理生化指标、胰腺发育和胰腺消化酶活性的变化，评估IUGR对哺乳仔猪造成的影响以及TB对机体代谢和发育的调节作用，为TB将来作为食品添加剂在食品科学领域的应用提供一定的参考依据。

1　材料与方法

1.1试剂

血液生理生化指标（尿素、葡萄糖、总蛋白、白蛋白、总胆红素、肌酐）试剂盒 上海科华生物工程股份有限公司；淀粉酶试剂盒、脂肪酶试剂盒、蛋白酶试剂盒、糜蛋白酶试剂盒 南京建成生物工程研究所。

1.2实验设计及日粮

选取体质量相近、预产期相近、同胎次（3～4）的妊娠母猪20 头，在其分娩当日，选择8 窝新生仔猪，每窝新生仔猪（杜洛克×长白×大白）中选择1 头正常体质量（normal body weight，NBW）和2 头IUGR仔猪，NBW仔猪设为NBW组，2 头IUGR仔猪分别均分到IUGR组和基础人工乳＋0.1%三丁酸甘油酯（IUGR＋tributyrin，IT）组。哺乳至7 日龄，挑出实验仔猪，单独人工饲喂，NBW和IUGR组饲喂基础人工乳，IT组饲喂基础人工乳＋0.10% TB，至21 日龄每组屠宰6 头，公母各半。宰前空腹12 h，21 日龄早晨颈静脉采血，3 000 r/min 离心10 min，取血清－20 ℃冰箱中保存供后期测定。宰前称活体质量，屠宰后立即取胰腺称质量及胰腺的相同部位于－20 ℃冰箱中保存供后期测定。日粮配方和营养成分见表1。

表1　日粮配方和营养成分（消化能水平）Table 1 Composition and nutrient contents(digestible energy levels)of the diets(on a dry-matter basis)

1.3实验动物

实验选取8 头NBW仔猪（体质量（1.67±0.13）kg）和16 头IUGR仔猪（体质量（0.93±0.11）kg））（杜长大三元杂交），初生仔猪选择以初生体质量低于群体两个标准差（standard deviation，SD）的仔猪为IUGR仔猪，而初生体质量在群体一个SD范围内的仔猪为NBW仔猪[11]。

1.4 饲养管理

实验期内实验仔猪在育仔箱内饲养，自由采食人工调制的奶粉，按m（奶粉）∶m（温水）＝1∶4的比例调和。实验在宣城安佑实验猪场进行，按猪场饲养管理要求进行常规免疫和定期消毒。

1.5指标测定及方法

1.5.1血液生理生化指标的测定

样品为－20 ℃保存的血清，采用VITALAB Selectra E全自动生化分析仪测定，测定指标包括尿素、葡萄糖、总蛋白、白蛋白、总胆红素、肌酐。

1.5.2胰腺指数

胰腺指数的计算见下式。

1.5.3胰腺中消化酶活性的测定

胰腺中淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、糜蛋白酶均按照试剂盒说明书中的方法和步骤进行测定。

1.6数据统计分析

数据统计分析使用SPSS Statistics 20软件，结果以表示。所有数据采用单因素方差分析（analysis of variance，ANOVA）中的Duncan氏法进行多重比较，以P＜0.05和P＜0.01分别作为差异显著性判断标准。

2　结果与分析

2.1三丁酸甘油酯对IUGR哺乳仔猪血液生理生化指标的影响

表2　三丁酸甘油酯对IUGR哺乳仔猪血液生理生化指标的影响（21 日龄）Table 2 Effect of tributyrin on blood physiobiochemical indices of IUGR piglets(21 days old))

由表2可知，与NBW组相比，IUGR组尿素及总胆红素含量显著降低（P＜0.05），总蛋白、肌酐含量显著上升（P＜0.05）。IT组总蛋白、白蛋白、肌酐含量较IUGR组显著降低（P＜0.05），尿素、总胆红素含量较IUGR组显著上升（P＜0.05）。IT组与NBW组相比，各项指标均无显著变化（P＞0.05）。

2.2三丁酸甘油酯对IUGR哺乳仔猪胰腺绝对质量及胰腺指数的影响

表3　三丁酸甘油酯对IUGR哺乳仔猪胰腺质量及胰腺指数的影响（211日龄）Table 3 Effect of tributyrin on pancreas weight and pancreas index of IUGR piglets(21 days old)

由表3可知，与NBW组比较，IUGR组胰腺绝对质量及胰腺指数均显著降低（P＜0.05）。IT组胰腺绝对质量较IUGR组有一定提高（P＞0.05），与NBW相比没有显著差异（P＞0.05），但胰腺指数仍低于NBW组（P＜0.05）。

2.3三丁酸甘油酯对IUGR哺乳仔猪胰蛋白酶、糜蛋白酶、脂肪酶和脂肪酶活性的影响

表4　三丁酸甘油酯对IUGR哺乳仔猪胰蛋白酶、糜蛋白酶、胰淀粉酶和胰脂肪酶活性的影响（211日龄）Table 4 Effect of tributyrin on pancreatic trypsin,chymotrypsin,amylase and lipase activities of IUGR piglets(21 days old)

由表4可知，与NBW组相比，IUGR组胰淀粉酶及脂肪酶显著降低（P＜0.05）。IT组胰蛋白酶、淀粉酶及脂肪酶均较IUGR组显著上升（P＜0.05），糜蛋白酶也得到一定提高（P＞0.05）。IT组胰腺蛋白酶显著高于NBW组（P＜0.05），其他酶活力与NBW组相比没有显著差异（P＞0.05）。

3　讨 论

本实验发现，与正常体质量组相比，IUGR组仔猪血清中总蛋白和肌酐含量均显著上升，尿素和总胆红素含量显著下降。总蛋白由白蛋白和球蛋白组成，反映肝脏的储备能力，偏高会给机体造成一定的危害。本实验通过比较发现IUGR组仔猪血液中总蛋白水平较正常体质量组高，总蛋白水平的上升能在一定程度上反映肝功能的下降。尿素是蛋白质在体内分解代谢的含氮产物，肌肉代谢产生肌酐。研究表明IUGR会造成肝脏损伤，肝脏结构和功能受到阻碍，会引起蛋白质合成减慢但分解加快[12]，造成肝脏营养物质代谢及含氮化合物的利用异常等[13]。本实验血液中尿素、总胆红素及总蛋白异常可能与IUGR的发生有关。李博等[14]研究表明IUGR猪肌肉糖酵解关键酶表达量显著升高，但糖原合成能力下降，这可能表明IUGR猪加速了肌肉分解水平，但合成能力受到减弱。这与本实验发现IUGR猪血液肌酐水平显著上升相似。Ruis-González等[15]利用双向凝胶电泳技术对血液蛋白质检测发现，IUGR胎儿与正常胎儿相比，血液中34 种蛋白质发生了显著变化。这些都表明IUGR会引起血液中代谢物质尤其是具有重要调节功能的蛋白质发生改变，机体功能异常。本实验日粮添加0.1%三丁酸甘油酯后，IUGR仔猪血清中血清指标基本上能缓解到正常水平，与正常体质量组相比均无显著差异。李娇龙[16]在日粮中添加0.1%三丁酸甘油酯后，发现能显著缓解LPS多次刺激造成的肝细胞和能量损失，也与本实验结果相似，丁酸在肝脏中主要参与糖异生、酮体生成及甘油三酯合成等过程，提供能量从而间接促进肝细胞的生长发育，本实验中三丁酸甘油酯对IUGR仔猪血清生化指标的缓解作用可能与其对肝脏修复作用有关，具体机制有待进一步研究。

本实验发现，IUGR组胰腺质量显著低于正常组，但在日粮中添加三丁酸甘油酯后胰腺质量较IUGR组提高了31.03%，与正常体质量组相比无显著差异。这说明IUGR会限制哺乳仔猪胰腺的发育，与正常仔猪相比，在同等条件下IUGR仔猪短期内很难缓解宫内发育迟缓造成的不良影响。这可能与胎儿在母体子宫内受到营养等因素的影响有关，胎儿为了维持机体重要组织器官（脑等）发育正常，选择性地减少了如胰腺、肝脏等非重要组织器官的营养供给，从而阻碍其生长速率[17]。研究已证实IUGR会导致新生仔猪的胰腺质量显著降低[18-19]，影响胰腺的发育[20-21]，这也在Wolter等[22]的研究中得到了验证。三丁酸甘油酯能作为能源物质为机体细胞供能[23]，促进上皮组织发育[24]，增强肠道黏膜的通透性，从而促进机体器官的生长发育。钟翔等[25]研究表明日粮中添加1 g/kg丁酸钠在仔猪断奶后第3、7、14天，平均体质量日增加量与正常体质量组相比，分别提高了5.0%、13.4%和2.3%，同时料肉比分别降低了6.4%、9.5%和10.8%，表明丁酸盐能提高断奶仔猪的生产性能。这也与本实验结果相似，提示三丁酸甘油酯对IUGR仔猪胰腺发育的促进作用可能与此有关。

为进一步研究IUGR对哺乳仔猪胰腺功能的影响，本实验检测了相关酶的活性。发现IUGR组仔猪胰蛋白酶活力较正常仔猪上升12.15%，胰淀粉酶和脂肪酶则分别下降了69.48%、32.15%，但对胰糜蛋白酶影响较小。胰蛋白酶是特异性最强的蛋白酶，其活性的提高，可能表明了IUGR引起机体自我损伤修复功能的加强，加速了蛋白质的分解。但日粮中补充0.1%三丁酸甘油酯能显著提高胰腺相关酶活力的分泌，脂肪酶、胰蛋白酶甚至超过了正常组水平。Yuan等[26]研究发现IUGR会影响胰腺的内分泌功能，Limesand等[27]证明IUGR会阻碍胰腺的分泌功能。本实验中IUGR组仔猪胰腺淀粉酶及脂肪酶活性的降低，也从一定程度上反映了IUGR对胰腺功能的阻碍，导致酶活分泌减少或酶的活力下降。孔令蕊等[19]应用免疫组织化学检测14 日龄IUGR仔猪胰腺，结果显示IUGR组仔猪胰岛面积、胰岛细胞数目、β细胞质量等均发生了显著下降，提示IUGR可能通过影响仔猪胰腺细胞的数量和功能从而阻碍胰腺功能的发挥。丁酸对胰岛素的释放具有诱导作用，而胰岛素通过与胰腺腺泡细胞上的特异性受体相结合，促进胰腺消化酶的生物合成[25,28]，这可能与实验中三丁酸甘油酯提高胰腺相关酶活的结果有关，但其作用机理有待进一步研究。

4　结 论

IUGR显著降低了哺乳仔猪血液中尿素、总胆红素含量，同时显著提高了血液中总蛋白、肌酐含量，引起胰腺质量显著下降，分泌酶活力降低，对胰腺功能造成了一定的损伤。而日粮中添加0.1%三丁酸甘油酯后IUGR仔猪上述指标均能得到一定程度的改善，与正常体质量组相比无显著差异。结果表明：在食品中添加0.1%三丁酸甘油酯能缓解IUGR对机体代谢造成的不良影响，促进机体发育。

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Effect of Tributyrin on Blood Physiobiochemical Indices and Pancrea of Sucking Piglets with Intra-Uterine Growth Retardation

HE Jintian1,DONG Li1,2,BAI Kaiwen1,NIU Yu1,KOU Tao1,YANG Minxin1,ZHANG Lili1,WANG Tian1,*
(1.College of Animal Science and Technology,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China; 2.College of Animal Science and Technology,Yangzhou University,Yangzhou 225009,China)

Abstract:The main objective of this experiment was to evaluate the regulatory effect of dietary supplementation of tributyrin at 0.1% on blood physiological and biochemical indexes,pancreas weight,and pancreatic enzyme secretion in sucking piglets with intrauterine growth retardation(IUGR).Totally 8 normal-birth-weight piglets and 16 IUGR piglets were selected.The IUGR piglets were randomly divided into 2 groups(IUGR group was fed basic artifi cial milk; IUGR+tributyrin group fed basic artifi cial milk supplemented with 0.1% tributyrin).The normal-birth-weight piglets fed with basic artifi cial milk(NBW group).The experiment started from 7 days and ended at 21 days of age.Then,6 piglets with nearly equal body weight were selected from each group and slaughtered.Blood parameters and pancreatic enzyme activities were detected.The results showed that the levels of blood total bilirubin and urea were signifi cantly decreased(P < 0.05),and total protein and creatinine were signifi cantly increased(P < 0.05)in IUGR piglets.The pancreas weights of IUGR piglets were signifi cantly lower(P < 0.05)than those of the NBW group.Pancreatic amylase and lipase activities in IUGR piglets were signifi cantly decreased(P < 0.05).Moreover,after being supplemented with 0.1% tributyrin,blood urea,total bilirubin,total protein and creatinine in IUGR piglets had no signifi cant difference(P > 0.05)from those in the NBW group.Pancreas weight was increased(P > 0.05),trypsin,amylase and lipase were signifi cantly increased(P < 0.05)in IUGR piglets.The above fi ndings suggested that blood physiological and biochemical indices of sucking piglets could be infl uenced by IUGR.Dietary supplementation of 0.1% tributyrin has a potential therapeutic role in attenuating the damage caused by IUGR.

Key words:intrauterine growth retardation(IUGR); pancreas; sucking piglets; blood physiological and biochemical parameters

中图分类号：TS202.3

文献标志码：A

文章编号：1002-6630（2016）05-0149-05

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201605027 10.7506/spkx1002-6630-201605027.http://www.spkx.net.cn

*通信作者：王恬（1958—），男，教授，博士，研究方向为动物营养与饲料科学。E-mail：twang18@163.com

作者简介：何进田（1990—），男，硕士研究生，研究方向为动物营养与饲料科学。E-mail：2013105040@njau.edu.cn

基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（31201808）；教育部高等学校博士点基金项目（20110097120033）

收稿日期：2015-03-26