复方中草药添加剂对断奶仔猪生产性能、免疫及抗氧化能力的影响
2018-08-25胡健,王燕
胡 健,王 燕
(江苏奥迈生物科技有限公司,南京 211225)
在现代养猪生产中,为了提高母猪的生产效率和畜栏的利用率,普遍采用的是早期断奶技术(一般采用3~5周龄断奶)。但由于仔猪的消化系统和免疫器官发育尚不完善。早期断奶后,来自于外界环境因素的改变,可引起仔猪消化能力不足和免疫力下降,因而会出现食欲下降、消化不良、烦躁不安、腹泻、饲料转化率低、生长缓慢等一系列问题,被称之为“早期断奶综合征”。如何提高仔猪的免疫功能,减少仔猪腹泻是提高断奶仔猪生产性能中亟待解决的一大课题。单纯应用抗生素防治可以降低断奶仔猪的发病率,但是抗生素长期、大量使用或滥用会导致抗药性、耐药性和药物残留,并可能会通过食物链危及到食品安全和人类健康。因此寻找安全、无污染的抗生素替代品作为饲料添加剂已是当务之急。中草药饲料添加剂作为一种纯天然的“绿色”添加剂,其中含有的氨基酸、挥发油、多糖类、维生素、生物碱等生物活性成分能有效预防细菌和病毒性疾病的发生,并且能够缓解畜禽的应激反应、提高机体的免疫力,是一种既无抗药性和耐药性,也无药害残留、无污染的一类天然产品。
本试验结合仔猪断奶时期特殊的生理特点和中草药的功能特性,研发针对解决断奶仔猪生长缓慢和腹泻率高等问题的中草药添加剂配方,通过测定仔猪的生产性能、腹泻率以及对血清中免疫球蛋白、细胞因子和抗氧化酶活性,来验证该配方的有效性,以期提高养殖户的经济效益。
1 材料与方法
1.1 试验动物与饲养管理
选择平均体重相近8±0.5 kg、健康状况良好的(32±2)日龄断奶的大白仔猪90头。按照猪场常规的饲养管理程序和免疫程序进行,猪舍采用的是半开放式、地面是漏缝地板结构,独立可调式料槽,按压乳头式饮水器,仔猪基础日粮为玉米-豆粕型全价配合饲料,粉料型。每日添料两次,保证自由采食,自由饮水。每日早晚各清扫猪舍两次,观察猪的采食、生长发育、腹泻等情况。
1.2 试验设计
将90头仔猪随机分为5组,每组3个重复,每个重复6头猪。5个组分别为:空白对照组(基础日粮),中草药组Ⅰ(基础日粮+0.1%中草药),中草药组Ⅱ(基础日粮+0.3%中草药添加剂);中草药组Ⅲ(基础日粮+0.5%中草药添加剂);抗生素组(基础日粮+0.5%金霉素+0.5%吉他霉素)。
1.3 试验时间及地点
试验于2017年5月~6月于江苏沭阳禾嘉牧业有限公司进行,试验期28 d。
1.4 中草药复方添加剂配方
本产品是由江苏奥迈生物科技有限公司研制,配方已获得发明专利(申请号:201710367538.X),按重量份数计,主要由以下中草药原料组成:麦冬8~14份、牛至4~8份、冬青叶6~16份、银杏叶3~7份、益母草8~14份、艾叶10~20份、马鞭草7~13份、鸭跖草8~16份、鱼腥草6~12份、忍冬9~13份、甘草3~7份、淮山药4~8份、麦芽3~7份、枳实5~10份、蒲公英4~6份、山楂10~20份、板蓝根8~16份。经低温超微粉碎步骤粉碎至粒径为10~12 μm的超微颗粒并采用喷雾干燥法得到的粉末状复方中草药添加剂。
1.5 饲粮组成
基础饲粮组成及营养水平见表1。
表1 基础饲粮组成及营养水平 DM
1.6 样品采集
于试验的0、7、14和28 d每天7:00~8:00,保证仔猪空腹情况下,采用前腔静脉法采血,每个重复组随机选择3头采样,采血5 mL,待凝血后,使用超低温离心机于3 000 r·min-1时,离心15 min,使分离血清,分装、备用。用于检测仔猪血清中免疫指标和抗氧化指标。
1.7 测定指标及方法
1.7.1 生产性能的测定
试验开始后记录各处理每个重复组每周采食量,并分别于试验开始后0、7、14和28 d空腹称重,计算出各阶段以及全期平均日增重、日采食量和料重比。
每日仔细观察断奶仔猪粪便情况,以重复为单位进行一记录腹泻情况,根据腹泻仔猪耳标号进行持续天数统计,以便进行腹泻率的统计计算。腹泻率计算公式见式1。猪腹泻发生的时间与次数,1 d 1头仔猪发生腹泻记为1头次。
1.7.2 血清免疫球蛋白的测定
利用免疫透射比浊法测定血清样本中的lgG、lgM、lgA浓度,试剂盒购自南京建成生物工程研究所。利用CX4型自动血液分析仪进行测定。
1.7.3 血清中细胞因子的测定
利用ELISA法测定血清样本中的白介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的浓度,试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
1.7.4 血清中抗氧化酶活性的测定
利用ELISA法测定血清样本中的丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和总抗氧化能力(T-AOC),试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
1.8 统计分析
试验数据采用SPSS 16.0软件One Way ANOVA进行统计分析,并进行Duncan's多重比较,结果以“平均值±标准误”表示。
2 结果与分析
2.1 复方中草药添加剂对断奶仔猪生产性能的影响
复方中草药添加剂对断奶仔猪生产性能的影响见表2。
由表2可知,在初始体重保持一致的条件下,中草药Ⅱ组(0.3%)28 d后的末重显著高于空白对照组(P<0.05),而中草药Ⅰ组(0.1%)、中草药Ⅲ组(0.5%)及抗生素组与空白对照组相比差异不显著(P>0.05),且这几组也无显著的组间差异。中草药Ⅱ组(0.3%)和中草药Ⅲ组(0.5%)的平均日增重和平均日采食量均显著高于空白对照组和中草药Ⅰ组(0.1%)(P<0.05),而中草药组Ⅰ组(0.1%)和抗生素组的平均日增重和平均日采食量与空白对照组相比均无显著差异;通过对料肉比的计算结果可见,中草药Ⅱ组(0.3%)的料肉比最低。中草药Ⅱ组(0.3%)和中草药Ⅲ组(0.5%)的第2和4周采食量均显著高于空白对照组和中草药组Ⅰ组(0.1%)(P<0.05)。
复方中草药添加剂对断奶仔猪腹泻率的影响见表3。
由表3可知,与空白对照组相比,中草药Ⅲ组(0.5%)和抗生素组的腹泻率均显著降低(P<0.05),而中草药Ⅰ组(0.1%)和中草药Ⅱ组(0.3%)与空白对照组相比差异不显著(P>0.05)。
2.2 复方中草药添加剂对断奶仔猪血清中免疫球蛋白水平及细胞因子浓度的影响
复方中草药添加剂对断奶仔猪血清中免疫球蛋白浓度的影响见表4。
由表4可见,中草药Ⅲ组(0.5%)的仔猪血清中的IgG浓度显著高于空白对照组(P<0.05)和中草药Ⅰ组(0.1%)(P<0.05)。空白对照组、中草药Ⅰ组(0.1%)和抗生素组的仔猪血清中的IgG浓度差异不显著(P>0.05)。IgA和IgM在各组间均无显著差异。
表2 复方中草药添加剂对断奶仔猪生产性能的影响
表3 复方中草药添加剂对断奶仔猪腹泻率的影响
表4 复方中草药添加剂对断奶仔猪血清中免疫球蛋白浓度的影响 mg·dL-1
复方中草药添加剂对断奶仔猪血清中细胞因子水平的影响见表5。由表5可知,对仔猪血清中的TNF-α和IL-6水平的测定发现,抗生素组的仔猪血清中的IL-6水平在数值上最高,但与其他组相比差异不显著。各组的TNF-α水平均无显著差异(P>0.05)。
表5 复方中草药添加剂对断奶仔猪血清中细胞因子水平的影响mg·dL-1
2.3 复方中草药添加剂对断奶仔猪血清中MDA含量及抗氧化酶活性的影响
复方中草药添加剂对断奶仔猪血清中MDA及抗氧化酶活性的影响见表6。
由表6可知,空白对照组的仔猪血清中的脂质过氧化标志物-MDA的浓度显著高于抗生素对照组(P<0.05),而与中草药的3个浓度梯度组相比并无显著差异(P>0.05)。中草药Ⅱ组(0.3%)和Ⅲ组(0.5%)仔猪血清中的GSH-Px活性均显著高于空白对照组(P<0.05)。SOD活性在几组之间差异不显著(P>0.05),而T-AOC的活性在中草药Ⅲ组(0.5%)最高,但与其他组相比无显著差异(P>0.05)。
表6 复方中草药添加剂对断奶仔猪血清中MDA含量及抗氧化酶活性的影响
3 讨论
试验的中草药配方中,艾叶和鱼腥草具有健胃、解毒、退热、镇痛、止血等功效,对猪流感的治疗具有明显效果[1-2]。卞荣星等对牛至的研究表明,牛至精油具有很好的控制仔猪腹泻和促生长的效果[3]。江山等利用含益母草的中草药饲喂断奶仔猪,可显著提高仔猪的生产性能和降低腹泻率[4]。马鞭草、冬青叶对治疗仔猪白痢的效果明显[5-6]。黄其春等发现,银杏叶提取物可提高断奶仔猪的生长性能,降低料肉比,显著降低断奶仔猪血清尿素氮和血糖浓度,提高血清碱性磷酸酶活性和提高生长相关激素即血清生长激素和三碘甲腺原氨酸水平,促进仔猪生长,并可提高提高断奶仔猪血液红细胞数、淋巴细胞数、血红蛋白质量浓度和淋巴细胞百分率,促进血清免疫球蛋白IgG、IgM、IgA和补体C3、C4的生成以及细胞因子IL-2、IFN-γ的分泌[7]。研究表明,银杏提取物能增强断奶仔猪的免疫功能[8]。鸭拓草具有治疗仔猪水肿病等功效[9]。华莹等研究表明,在断奶仔猪日粮中添加山楂粉可提高仔猪白细胞参数、降低血清中脂质过氧化标志物MDA浓度,减少由断奶应激造成的氧化应激,具有提高日增重,减少腹泻率等作用[10]。唐才果研究表明,板蓝根可提高仔猪生产性能、增强免疫力、降低仔猪腹泻[11]。本试验研究结果表明,与空白对照组相比,按照0.3%和0.5%添加本复合中草药添加剂产品,可显著提高断奶仔猪的平均日增重和平均日采食量,且和抗生素组相比也显著差异,这说明该中草药的添加,有利于促进仔猪采食量的增加,提高增重和饲料转化效率,且0.3%~0.5%的添加效果最佳,可显著提高饲料转化率,提高仔猪抵抗疾病能力,减少仔猪腹泻现象的发生,作用效果与添加抗生素相当。
血清中的SOD可能催化自由基的歧化反应,GSH-Px可清除脂质过氧化物,而T-AOC代表着血清中氧化酶系统的活性,这些抗氧化酶活性可有效保护细胞膜结构和功能完整性,是机体内重要的抗氧化系统的主要构成[12]。MDA是生物体内自由基作用于脂质发生过氧化反应的终产物,MDA的大量堆积会引起蛋白质、核酸等生命大分子的交联聚合,且具有细胞毒性。体内MDA含量可间接反应机体的氧化应激状态[13]。试验结果表明,抗生素组中的MDA水平显著低于空白对照组,而中草药的3个不同浓度试验组中的MDA水平和抗生素组相比无显著差异,说明中草药起到了与抗生素类似的作用,可缓解机体的氧化应激水平。另外,中草药Ⅱ组(0.3%)和Ⅲ组(0.5%)血清中的GSH-Px活性均显著高于空白对照组,却与抗生素对照组相比,无显著差异,且中草药Ⅱ组(0.3%)和Ⅲ组(0.5%)之间也无显著差异。说明中草药具有提高血清抗氧化酶活性的作用,增强断奶仔猪对机体内自由基的清楚能力,减少自由基对机体的损伤,且按照0.3%~0.5%的添加量来添加,可发挥最优效果。但是,这些中草药成分对自由基的清除机理尚需要进一步的探索。
免疫球蛋白指具有抗体活性的动物蛋白,主要存在于血清中,可以在一定程度上反映其对外界病原菌和病毒的抵抗能力[14]。IgA、IgG、IgM是机体内几种主要免疫球蛋白,可保护机体免受外界病原菌和病毒等的感染,并降低动物肠道疾病的发生率[15]。IgG是断奶仔猪血清中初级免疫应答中最持久、最重要的抗体类型,是初级免疫应答中最持久、最重要的抗体,在抗感染中起到主力军的作用,可促进巨噬细胞的吞噬作用的发挥、可与病毒抗原结合使其失去对宿主细胞结合的能力[16]。本研究表明,中草药Ⅲ组(0.5%)的仔猪血清中的IgG浓度显著高于空白对照组和中草药Ⅰ组(0.1%),且中草药Ⅲ组与抗生素组相比,IgG浓度差异不显著,这说明按照0.5%的添加量,可显著提高仔猪血清的免疫球蛋白水平,并可以与使用抗生素达到同等水平,这也证实了该中草药可替代部分抗生素,可增强仔猪的免疫能力。本产品中含有多糖、黄酮等生物活性成分,均具有免疫增强作用,可能是中草药饲料添加剂中的有效成分具有多个发挥作用的靶点有关。而血清中的细胞因子IL-6和TNF-α均可反应机体的免疫机能,其中,IL-6可反应机体的的体液免疫水平,而TNF-α则TNF-α是一种参与机体免疫反应的促炎症细胞因子,主要由单核/巨噬细胞产生,是一种多功能的多肽类细胞因子,可参与机体多种生理和免疫过程[17]。本研究中虽然未发现这两种细胞因子在几个组中存在显著差异,但是根据以往的研究来看,中草药添加剂对于提高仔猪的免疫能力方面起到非常重要的作用,通过提升猪瘟抗体水平、提高血清总蛋白浓度、免疫球蛋白IgG及补体C3水平发挥作用[18-19]。后续试验也将重点关注中草药对提高仔猪免疫能力的影响。
4 结论
试验结果表明,在饲粮中添加中草药饲料添加剂提高了断奶仔猪的平均日增重、平均日采食量,提高了仔猪血清免疫球蛋白,降低仔猪腹泻率,以添加量0.5%效果最好。