重组人乳铁蛋白对断奶仔猪生产性能及血清生化指标的影响

2019-11-19梁耀文舒会友黄新全张辉华

广东农业科学 2019年9期

梁耀文，舒会友，黄新全，陈玲，刘燊，张辉华

（1.佛山科学技术学院生命科学与工程学院，广东佛山 528225；2.广州市广力莱生物技术有限公司，广东广州 510080；3.全南县龙源坝镇动物防检站，江西全南 341800；4.全南县农业农村局，江西全南 341800）

【研究意义】仔猪机体免疫系统与消化系统发育还不完善，早期断奶仔猪因受到生理、心理、饲粮、环境等众多应激因素的影响，极易引发消化道功能紊乱、腹泻、生长不良等症状[1]。如何减少仔猪断奶应激综合症的发生在生产上是一个比较棘手的问题。乳铁蛋白是一种非血红素铁结合多功能糖蛋白，能调节机体免疫机能、刺激肠道双歧杆菌生长、促进肠道铁离子吸收、促骨细胞生长分化，具有抗病毒、抗氧化、抗菌、抗肿瘤等生物学功效[2-3]，有望成为一种用于预防断奶仔猪腹泻及促生长的新型安全绿色饲料添加剂。【前人研究进展】研究发现，在断奶仔猪日粮中添加牛乳铁蛋白可以促进早期断奶仔猪生长性能的提高，增强断奶仔猪机体非特异性免疫力，缓解断奶应激[4-5]。日粮中添加牛乳铁蛋白被认为是预防断奶仔猪感染和断奶应激的好方法[6]。猪乳铁蛋白源肽LFP-20可以通过调节免疫系统的平衡来预防脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）引发的小鼠全身炎症反应[7]，减轻LPS介导的回肠免疫紊乱。在婴幼儿奶粉营养配方中添加人乳铁蛋白，可保护新生儿健康，促进其生长发育[8-9]。采食含重组人乳铁蛋白的母乳，显著增加年青仔猪十二指肠、回肠绒毛的长度及隐窝深度，减少固有层厚度[10]；同时可使血液循环白细胞种类发生有益变化，即中性粒细胞显著减少，淋巴细胞显著增加，中性粒细胞与淋巴细胞比值降低，减少肠道炎症[10-11]。在畜牧生产领域，目前研究应用比较多的主要是牛乳铁蛋白，对人乳铁蛋白的应用研究还是比较少。人乳铁蛋白与牛乳铁蛋白分子质量相近，氨基酸序列同源性高达77%，具有相似的三维结构与生物学活性[12]。但不同动物乳铁蛋白具有自身特性，如糖基化方式、数量与位点的差异[12-14]。糖基化位点的不同可使它们在体内表现出不同的特性与功能[3]。如人乳铁蛋白比牛乳铁蛋白具有更强的抗胰蛋白酶消化的能力[12],不同物种的乳铁蛋白抗菌能力也有差异[15]。【本研究切入点】人乳铁蛋白是一种新型功能性添加剂，其对断奶仔猪促生长作用值得研究。【拟解决的关键问题】本试验旨在研究重组人乳铁蛋白对早期断奶仔猪生长性能及血清生化指标的影响，为期为重组人乳铁蛋白在仔猪生产中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试的重组人乳铁蛋白（纯度为90%）购自无锡康可莱医药有限公司。血液生化检测试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.2 试验设计与饲养管理

试验在江西全南高山牧业有限公司进行。选择生长健康、体重均匀的杜洛克×长白×大约克（DLY）三元断奶仔猪180头，试验设6个处理，每个处理3个重复，每个重复10头仔猪（公母各半）。A处理饲喂基础日粮，作为对照；B处理添加抗生素，在基础日粮中添加1 000 mg/kg 10%杆菌肽锌+200 mg/kg 10%抗敌素；C、D、E、F处理在基础日粮基础上分别添加160、320、480、640 mg/kg重组人乳铁蛋白。试验期为4周。仔猪日粮参照NRC《猪的营养需要》配制[16]。基础日粮组成为：玉米58%、豆粕16%、膨化黄豆粉16%、秘鲁鱼粉3%、面粉3%、预混料4%,营养含量为：粗蛋白19.5%、赖氨酸1.25%、蛋+胱氨酸0.72%，猪消化能为13.88 MJ/kg。

猪场栏舍为封闭猪栏，地面为水泥地板。试验前猪场区用生石灰进行环境消毒。试验期间每天清扫猪舍2次，每隔5 d进行1次消毒；仔猪自由采食、自由饮水；按猪场免疫程序进行免疫。

1.3 指标测定及方法

1.3.1 生长性能分别于试验开始当天及试验结束当天早上8：00空腹称重。以栏为单位，统计初始重、末重和采食量，最后计算每头猪日均增重、日均采食量和料重比。

1.3.2 腹泻率试验期间每天观察仔猪排粪情况，记录腹泻个体和腹泻持续时间，计算各处理腹泻率：

1.3.3 血液生化指标试验结束当天仔猪空腹称重后，从各重复选取4头健康仔猪（公母各2头）于前腔静脉采血10 mL，3 000 r/min离心10 min分离血清，保存于-80 ℃冰箱中，用于后续血液生化指标测定。血液生化指标包括白蛋白、总胆固醇、碱性磷酸酶、总蛋白、甘油三酯、葡萄糖、总抗氧化能力、谷胱甘肽过氧化物酶、总超氧化物歧化酶。参照黄俊文等[17]的方法进行，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.4 数据统计分析

试验数据用Excel 2016进行整理，用SPSS 22.00进行单因素方差分析（one-way ANOVA），Duncan法进行多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 重组人乳铁蛋白对断奶仔猪生长性能的影响

各试验处理仔猪生长性能测定与统计结果见表1。试验末重，B、C、D、E、F处理比A处理分别高9.34%、5.78%、6.98%、9.92%、7.71%，差异均显著；其余各处理均无显著性差异。日均增重，B、C、D、E、F处理比A处理分别高17.05%、9.49%、12.65%、19.67%、15.17%，差异均显著；E处理比C处理高9.30%，差异显著；其余各处理无显著差异。日均采食量，B处理、E处理比A处理分别高5.45%、6.66%，差异均显著；其余各处理间均无显著差异。料重比，B、D、E、F处理比A处理分别低10.11%、8.43%、10.67%、9.55%，差异均显著；B处理、E处理比C处理分别低4.19%、4.79%，差异均显著；其余各处理间差异不显著。腹泻指数，B、D、E、F处理比A处理分别低63.38%、76.15%、65.26%、67.98%，差异均显著；B、D、E、F处理比C处理分别低56.91%、71.93%、59.12%、62.32%，差异均显著；其余各处理无显著差异。结果表明，日粮中添加重组人乳铁蛋白，对断奶仔猪的生长性能具有提高作用。

表1 重组人乳铁蛋白对断奶仔猪生产性能影响Table 1 Effects of rHL on production performance of weaned piglets

2.2 重组人乳铁蛋白对断奶仔猪血清生化指标的影响

由表2可知，E处理血清白蛋白、总蛋白含量比A处理分别高33.72%、20.40%，差异均显著；其余添加重组人乳铁蛋白处理，数值均比空白对照高，但无显著差异。血清尿素氮含量，B处理、E处理比A处理分别低22.73%、27.27%，差异均显著；其余添加重组人乳铁蛋白处理，数值均比空白对照低，但无显著差异。碱性磷酸酶，B处理、E处理比A处理分别高31.81%、47.93%，差异均显著；其余各处理均无显著性差异。结果表明，日粮中添加480 mg/kg重组人乳铁蛋白，对断奶仔猪血清生化指标具有良好的促进作用。

表2 重组人乳铁蛋白对断奶仔猪血清生化指标的影响Table 2 Effects of rHL on serum biochemical indexes of weaned piglets

2.3 重组人乳铁蛋白对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响

由表3可知，血清总抗氧化能力，C、D、E、F处理比A处理分别高34.05%、43.58%、64.40%、39.88%，差异均显著；其余各处理均无显著差异。谷胱甘肽过氧化物酶活性，D、F处理比A处理分别高12.60%、14.33%，差异均显著；其余各处理均无显著差异。总超氧化物歧化酶活性，E处理比A处理、B处理分别高100%、66.67%，差异均显著；其余各处理均无显著差异。MDA浓度，A处理比C、D、E、F处理分别高15.33%、19.88%、20.83%、18.50%，差异均显著；其余各处理均无显著差异。结果表明，断奶仔猪日粮中添加重组人乳铁蛋白能提高断奶仔猪血液抗氧化能力。

表3 重组人乳铁蛋白对断奶仔猪血清抗氧化指标影响Table 3 Effect of rHL on serum antioxidant indexes of weaned piglets

3 讨论

3.1 乳铁蛋白对断奶仔猪生长性能的影响

本试验结果表明，日粮中添加重组人乳铁蛋白，可以提高断奶仔猪日增重，具有剂量效应，添加量从160 mg/kg增加到480 mg/kg，日增重达到最高；但增加到640 mg/kg，日增重不再上升，反而略有下降。日均采食量，也是随着添加量的增加而上升，添加量480 mg/kg时采食量最大。料重比，随着添加量的增加而下降，添加量480 mg/kg时料重比最低。腹泻率，也随着添加量的增加而下降，添加量240 mg/kg时腹泻率最低。可见，重组人乳铁蛋白对断奶仔猪生长有益，其效果与添加1 g/kg 10%的杆菌肽锌+200 mg/kg 10%的抗敌素组相当，可以用来替代饲用促生长抗生素进行无抗日粮生产。

有不少动物试验表明，乳铁蛋白对动物生长有利。安清聪等[4]研究牛乳铁蛋白对断奶仔猪生长性能的影响，发现添加150 mg/kg牛乳铁蛋就能显著降低料重比；250 mg/kg添加量就可以显著提高日均增重与采食量，并显著降低仔猪的腹泻率；并认为牛乳铁蛋白可以代替部分抗生素用于断奶仔猪生产。Wang等[5]研究发现，1.0 g/kg的乳铁蛋白可以促进仔猪生长性能，极显著提高日均增重，显著提高日均采食量、降低料重比与降低腹泻；其效果与添加 20 mg/kg 黄霉素和110 mg/kg 金霉素相当。陈吉红等[18]研究表明，250、500 mg/kg添加量可以显著提高仔猪日均增重，250 mg/kg添加量可以显著降低料重比，但对采食量没有产生显著影响。李美君等[19]研究表明，250、500 mg/kg添加量可以显著提高仔猪日均增重，但对采食量与料重比没有产生显著的影响。

仔猪断奶后，由于断奶应激会导致生长受阻。添加乳铁蛋白促断奶仔猪生长性能的提高，可能与其具有多功能作用相关。比如乳铁蛋白促肠道上皮细胞增殖、分化和隐窝裂隙增加，促进肠道绒毛生长发育[20]；乳铁蛋白提高免疫球蛋白 IgG、IgA 与 IgM的浓度[21]；增加PR-39与protegrin-1基因mRNA的表达[6]，促使机体非特异性免疫力提高；乳铁蛋白改善仔猪肠道微生态，促进肠道乳酸菌与双歧杆菌生长，抑制大肠杆菌生长[5]。

3.2 乳铁蛋白对断奶仔猪血液生化指标的影响

动物血清中总蛋白浓度越高说明蛋白质在机体内的合成与代谢速度越快，当血清总蛋白、白蛋白含量升高时，表明猪的消化吸收、营养物质代谢加强[22]；而血清尿素氮的含量可以较好地反映动物体内蛋白质代谢和氨基酸之间的平衡状况，氨基酸平衡良好，血清尿素氮含量下降[17]。本试验结果表明，480 mg/kg乳铁蛋白可以显著提高断奶仔猪血液中血清白蛋白、总蛋白的含量，提高血清碱性磷酸酶活性，降低血清尿素氮含量。说明乳铁蛋白能够促进断奶仔猪对蛋白质的消化吸收增加，改善仔猪体内蛋白质代谢和氨基酸之间的平衡状况。陈吉红等[18]研究发现，添加牛乳铁蛋白可以降低断奶仔猪血清尿素氮含量，血清总蛋白含量。

3.3 乳铁蛋白对断奶仔猪血清抗氧化能力的影响

许多研究表明，牛乳铁蛋白可以显著提高断奶仔猪血清T-SOD、GSH-Px及T-AOC活性，降低血清MDA含量[4,23-24]。本研究结果表明，所有添加重组乳铁蛋白组血清T-AOC均显著高于对照组，随着添加量从160 mg/kg增加到480 mg/kg，总抗氧化能力也不断上升；往上增加到640 mg/kg，总抗氧化能力不再增加略有下降。血清谷胱甘肽过氧化物酶活性也是随着添加量增加而上升，添加量达到320 mg/kg时达到显著性差异水平，添加量增加到480 mg/kg时达到最高水平，往上增加到640 mg/kg时酶活不再增加略有下降，这与安清聪等[4]的研究结果比较相似。他们发现乳铁蛋白添加量从125 mg/kg上升到250 mg/kg，T-SOD、GSH-Px及T-AOC活性也随之升高；但当添加量增加到500 mg/kg，这些酶的活性反而下降。血清T-SOD活性，在重组人乳铁蛋白组添加量为480 mg/kg时达到显著性增加效果，其余添加量无显著性提高。所有添加处理的血清MDA浓度均显著低于对照。Hu等[25]认为乳铁蛋白是铁吸收和氧化应激的关键调节因子，添加乳铁蛋白提高血清T-AOC 活性、十二指肠SOD活性。Donovan等[26]发现，牛乳铁蛋白能调节Th1/Th2细胞因子的分泌，增加抗炎细胞因子（IL-10）及减少促炎细胞因子（TNF-α与IL-1β）。体外试验也表明，重组人乳铁蛋白对DPPH、ABTS和羟自由基具有一定的清除能力[27]，重组人乳铁蛋白的浓度与抑制DPPH自由基能力、抑制超氧阴离子自由基能力、抑制羟基自由基能力、还原能力之间呈明显的剂量-效应关系，重组人乳铁蛋白可以作为天然抗氧化剂[2]。机体的抗氧化能力水平能与机体抵抗疾病以及健康程度有着非常密切的关系，血清中MDA的含量和T-AOC的活性可有效反映机体的抗氧化能力与抗病能力[28]。这些结果表明，重组人乳铁蛋白能提高断奶仔猪血液抗氧化能力，提高机体抗病能力，对仔猪生长有利。