不同抗氧化剂对断奶仔猪生产性能、抗氧化能力和免疫能力的影响

李少华，罗 振，罗文丽，赵 森，张 京，徐维娜 徐建雄

（上海交通大学农业与生物学院，上海市兽医生物技术重点实验室，上海 200240）

不同抗氧化剂对断奶仔猪生产性能、抗氧化能力和免疫能力的影响

李少华，罗 振，罗文丽，赵 森，张 京，徐维娜 徐建雄*

（上海交通大学农业与生物学院，上海市兽医生物技术重点实验室，上海 200240）

为研究微生物源性抗氧化剂和N-乙酰半胱氨酸(NAC)对断奶仔猪生产性能、抗氧化能力和免疫能力的影响，试验选用81头体重相近的21日龄杜长大断奶仔猪，随机分为对照组、微生物源性抗氧化剂组和NAC组，每组3重复，每重复9头。对照组饲喂基础日粮，微生物源性抗氧化剂组在基础日粮中添加5 000 mg/kg微生物源性抗氧化剂，NAC组在基础日粮中添加500 mg/kg NAC。结果表明：1)与对照组相比，微生物源性抗氧化剂组和NAC组的平均日增重(ADG)分别显著提高9.34%(P＜0.05)和7.52%(P＜0.05)，料重比(F/G)显著降低6.5%(P＜0.05)和7.0%(P＜0.05)。各组平均日采食量(ADFI)和存活率差异均不显著(P＞0.05)。2) 与对照组相比，微生物源性抗氧化剂组和NAC组的血清中总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力无显著性变化(P＞0.05)；谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力分别显著提高18.99%(P＜0.05)和26.97%(P＜0.05)；丙二醛(MDA)含量显著下降18.35%(P＜0.05)和16.51%(P＜0.05)；一氧化氮(NO)含量分别降低15.24%(P＞0.05)和19.48%(P＞0.05)；过氧化氢(H2O2)的水平分别显著降低31.40% (P＜0.05)和30.34% (P＜0.05)；抑制羟自由基的能力(IHR)分别增加9.64% (P＞0.05)和2.51%(P＞0.05)。3) 与对照组相比，微生物源性抗氧化剂组和NAC组血清的IgM含量分别增加39.21% (极显著，P＜0.01)和9.03% (P＞0.05)；IL-2含量分别增加19.92%(P＞0.05)和18.22%(P＞0.05)；IL-6含量分别降低23.56% (显著，P＜0.05)和7.85% (P＞0.05)。与NAC组相比，微生物源性抗氧化剂组血清IgM含量显著升高(P＜0.05)，IL-2和IL-6水平无显著变化(P＞0.05)。说明微生物源性抗氧化剂和NAC均能提高仔猪的生产性能和抗氧化能力，在增强仔猪免疫能力方面微生物源性抗氧化剂的效果更为显著。

断奶仔猪；微生物源性抗氧化剂；N-乙酰半胱氨酸；生产性能；抗氧化能力；免疫能力

集约化养殖过程中由于养殖密度大、畜舍环境差、病源微生物复杂等原因，特别是仔猪早期断奶导致仔猪产生严重的氧化应激反应[1]，引起仔猪生产性能下降，疾病抵抗力降低，腹泻率、死亡率升高，给养猪业带来巨大经济损失[2]。为减少养殖过程中疾病的发生，生产中大量使用抗生素，虽然产生了一定的效果，但是长期滥用抗生素容易破坏仔猪肠道微生物区系平衡[3]、降低机体免疫能力、病菌产生耐药性，同时残留在动物产品中的抗生素对人类身体健康造成威胁[4]；另一方面大量抗生素随畜禽粪便被排放到环境中对生态造成严重危害[5]。以畜禽粪便为原料的有机肥是土壤中抗生素的主要来源之一，特别是2016年国家标准化管理委员会批准发布了《有机肥料中土霉素、四环素、金霉素与强力霉素的含量测定 高效液相色谱法》(GB/ T32951-2016)[6]，促使养殖业必须减少抗生素的使用。因此开发高效、绿色的抗生素替代品是解决生产过程中的疾病问题的重要手段。

微生物源性抗氧化剂是由乳酸杆菌、啤酒酵母菌和芽孢杆菌等有益微生物菌群发酵形成，产品中包含大量的有益菌群和抗氧化物质[7]，NAC是机体合成谷胱甘肽的前体物质，大量研究表明NAC在人类疾病治疗中具有很好的效果[8]，但在仔猪养殖生产中应用较少。本试验在饲料中分别添加微生物源性抗氧化剂和NAC，探究其对仔猪生长性能、抗氧化能力及免疫功能的影响，为生产中微生物源性抗氧化剂和NAC的应用提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验动物与设计

试验选用81头健康状况良好、体重相近的21日龄杜长大断奶仔猪，按照饲喂的抗氧化剂不同随机分为对照组、微生物源性抗氧化剂组和NAC组，每组3个重复，每个重复9头仔猪。对照组饲喂基础日粮，微生物源性抗氧化剂组在基础日粮中按照5 000 mg/kg的比例添加微生物源性抗氧化剂，NAC组在基础日粮中按照500 mg/kg的比例添加NAC。基础日粮参考NRC《猪营养需要》(1998)配制，其营养成分及营养水平见表1。本试验预试期5 d，正饲期28 d。

微生物源性抗氧化剂购买于上海创博生态工程有限公司，NAC购买于上海邦成化工有限公司，产品纯度为99.5%。

1.2 饲养管理

饲养环境为高床漏缝地板，全期饲喂粉料，每日3次饲喂，自由饮水，其他饲养管理措施和免疫接种按猪场的常规程序进行。

1.3 样品采集

试验至第28天，每重复选取健康状况良好，体重与组内平均体重接近的猪2头于早晨空腹前腔静脉采血10 mL，4 ℃下静置20 min后3 500 r/ min离心15 min，取上清液于Ep管中，液氮中速冻后保存在-70 ℃冰箱中。

1.4 指标测定

1) 生产性能

试验开始和结束时清晨空腹称重，记录耗料量、始重和末重，每日仔猪腹泻头数，死亡头数，计算ADG、ADFI、F/G，腹泻率，死亡率。

2) 血清生化指标

使用试剂盒测定血清中GSH-Px活力、SOD活力、MDA、IHR、H2O2和NO含量(试剂盒由南京建成生物工程研究所生产)。使用试剂盒测定血清中IgM、IL-2和IL-6含量(试剂盒由武汉华美生物工程有限公司生产)。

1.5 数据处理与分析

采用SPSS17.0软件对数据进行单因素方差分析，LSD法多重比较，结果以“平均值±标准误”表示。P＜0.05为差异显著、P＜0.01为差异极显著，P＜0.1为有显著性变化趋势。

2 结果与分析

2.1 仔猪生长发育

由表2可知，相比对照组，微生物源性抗氧化剂组和NAC组的ADG显著性提高9.34% (P＜0.05)和7.52% (P＜0.05)，F/G显著降低了6.5% (P＜0.05)和7.0% (P＜0.05)，但两试验组之间ADG和F/G无显著性差异(P＞0.05)。各组末重、ADFI和存活率差异均不显著(P＞0.05)。

2.2 血清抗氧化指标

由表3可知，与对照组相比，微生物源性抗氧化剂组和NAC组血清T-SOD活力无显著性变化(P＞0.05)； GSH-Px活力均显著性提高(P＜0.05)，分别提高18.99%和26.97%；MDA含量显著性下降18.35% (P＜0.05)和16.51% (P＜0.05)；NO含量分别降低15.24% (P＞0.05)和19.48% (P＞0.05)，但NAC组有降低的趋势(P=0.08)；H2O2的含量分别显著降低了31.40% (P＜0.05)和30.34% (P＜0.05)；抑制羟自由基的能力分别增加9.64% (P＞0.05)和2.51% (P＞0.05)。微生物源性抗氧化剂组和NAC组之间各项指标差异均不显著(P＞0.05)。

表1 基础日粮成分及营养水平%

表2 不同抗氧化剂对断奶仔猪生产性能的影响

表3 不同抗氧化剂对断奶仔猪抗氧化能力的影响

表4 不同抗氧化剂对断奶仔猪免疫指标的影响

2.3 免疫指标

由表4可知，与对照组相比较，微生物源性抗氧化剂组和NAC组血清IgM含量分别增加39.21% (极显著，P＜0.01)和9.03% (P＞0.05)；IL-2含量分别增加19.92%和18.22%，差异不显著但均呈现升高的趋势(P＜0.1)；IL-6含量分别降低23.56% (显著，P＜0.05)和7.85% (P＞0.05)。与NAC组相比，微生物源性抗氧化剂组血清IgM含量显著升高(P＜0.05)，IL-2和 IL-6水平无显著变化(P＞0.05)。

3 讨论

细胞内特别是线粒体内在进行活跃的氧化还原反应的同时会产生大量的活性氧(ROS)，其主要包括超氧阴离子(O2-·)，过氧化氢(H2O2)，羟自由基(-OH)，一氧化氮(NO)等[9]。过多的ROS会引起DNA和蛋白质结构的氧化损伤、脂质的过氧化，从而导致细胞的凋亡[10]。正常状态下机体依赖自身抗氧化体系使ROS的产生和清除处于动态平衡状态，抗氧化体系主要由SOD、GSH-Px，谷胱甘肽转移酶(GST)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶系统和维生素C、维生素E、硫辛酸和谷胱甘肽（GSH）等抗氧化物系统组成。当这种氧化/抗氧化平衡体系失衡时过多自由基的累积会使机体产生氧化应激反应。免疫细胞的细胞膜含有高浓度的不饱和脂肪酸，过多的自由基会引起不饱和脂肪酸的过氧化从而破坏免疫细胞的功能，因此免疫细胞受过量自由基刺激后免疫功能下降，引起机体疾病的产生。氧化应激会使仔猪体内产生大量自由基，降低机体抗氧化能力，破坏肠道的消化吸收率和结构的完整性。

本试验中饲料中添加一定量的微生物源性抗氧化剂和NAC可以提高仔猪的饲料转化率和生产性能。这与QIAO Limin等、张建梅等、胡尧等试验结果一致。微生物源性抗氧化剂经过乳酸杆菌、啤酒酵母菌和芽孢杆菌等有益微生物菌群发酵形成，产品中包含大量的有益菌群和抗氧化物质，有研究表明微生态制剂可以提高胃蛋白酶和淀粉酶的活力。因此微生物源性抗氧化剂可能通过提高消化系统酶活性改善肠道微生物区系进而提高仔猪的消化吸收能力。本课题组前期试验表明饲料中添加NAC，一方面可以增加衰老小鼠肠道乳酸杆菌、双歧杆菌和肠球菌数量等有益菌数量，降低大肠杆菌等有害菌数量，另一方面可以减少断奶仔猪肠道上皮细胞的凋亡，保护肠道结构的完整性，推测NAC可能通过改善仔猪肠道功能进而提高其生产性能。

微生物源性抗氧化剂的活性成分中含有维生素C、维生素E、异黄酮、SOD、谷胱甘肽等复杂抗氧化物质，具有很好的抗氧化功能。蔡旋等体外试验研究表明与维生素E、维生素C和硫辛酸等常用抗氧化剂相比微生物源性抗氧化剂对氧自由基及氮自由基都有较好的清除作用。谷娟等体内试验表明微生物源性抗氧化剂可以显著增强小鼠的抗氧化能力和免疫功能。NAC在体内通过脱乙酰基转化为半胱氨酸，从而促进GSH的合成。张伟等研究表明饲粮中添加0.05%NAC能有效缓解脂多糖（LPS）刺激对仔猪肠黏膜抗氧化能力的负影响。GSH-Px是机体抗氧化酶系统的重要组成部分，MDA是脂质氧化的代谢产物，是血清中反映机体氧化损伤程度的重要指标之一。分析本试验的结果表明微生物源性抗氧化剂和NAC可以改善机体的抗氧化能力，降低氧化损伤程度。

血清中免疫球蛋白和免疫因子含量的高低是衡量机体免疫能力的重要指标。IgM是免疫细胞产生的、主要在体液免疫反应早期参与免疫反应的免疫球蛋白。IL-2又名T细胞生长因子，主要由活化的CD4+T细胞和CD8+T细胞产生的具有刺激T细胞和B细胞的增殖的功能。IL-6是一种与机体炎症水平紧密正相关的细胞因子，当机体发生氧化应激时会引起体内自由基含量增加，过多的自由基积累会导致机体免疫力下降从而产生炎症反应。分析本试验结果可知，微生物源性抗氧化剂可以显著提高仔猪的免疫能力，这与李杏的肉鸡试验结果相似，试验中未发现NAC对仔猪免疫能力有显著地促进作用。微生物源性抗氧化剂是经过有益微生物发酵而成，通过多种成分共协同作用，促进机体的抗氧化和免疫能力。

4 结论

综合本试验结果，微生物源性抗氧化剂和NAC均能提高仔猪的生产性能和抗氧化能力，在提高仔猪免疫性能方面微生物源性抗氧化剂的效果优于NAC，值得在养猪生产中推广应用。

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（部分参考文献已略，如需要请联系作者）

2017-02-09)

上海市科技兴农重点攻关项目 [沪农科攻字（2016）第3-3号]

李少华(1990- )，男，硕士研究生，研究方向：动物营养与饲料科学，

E-mail：lish0113@163.com；

徐建雄(1962- )，男，博士，教授，博士生导师，研究方向：动物营养与饲料科学，

E-mail： jxxu1962@sjtu.edu.cn.