蝇蛆粉治疗腹泻小鼠的研究
2019-12-31张玉栋王巧利申红闫文静吴娜王俊刚
张玉栋,王巧利,申红,闫文静,吴娜,王俊刚*
(1石河子大学农学院,新疆 石河子 832000;2石河子大学动物科技学院,新疆 石河子 832000)
蝇蛆作为一种优质的动物蛋白饲料,营养成分全面[1],高蛋白、低糖且低脂肪[2],并富含矿物质元素、维生素、微量元素及抗菌活性物质等成分,且其具有易饲养,产量大等优点,是一种易被开发的动物性蛋白资源。近年来,蝇蛆及相关产物作为动物饲料添加剂的研究受到研究人员的青睐,蝇蛆部分或全部代替动物饲料中鱼粉,在家禽、家畜、鱼类和虾蟹类养殖应用上取得了较好效果。其中邓田方等研究表明,凡纳滨对虾饲料中添加7%的蝇蛆粉替代鱼粉可促进对虾生长[3]。程逍妹等[4]研究也表明,投喂添加蝇蛆蛋白饲料150 d后,凡纳滨对虾的体长增长率和相对体质量增加率均显著高于对照组。刘黎等[5]在青鱼饲料中添加5.0%蝇蛆粉,青鱼终末体重和特定生长率最高,饲料系数最低,且饲料中添加蝇蛆粉可以降低青鱼肝体比和脏体比。在肉鸡饲料中添加蝇蛆粉不仅能显著降低肉鸡的死亡率,同时提高其生长性能和免疫力[6-7]。腹泻是养殖业常见动物疾病之一,不仅会严重影响动物早期的生长发育、后期生产性能的发挥[8],甚至会影响整个养殖业的良性发展。抗生素作为治疗腹泻的常规药,由于长期、大量、不规范用药[9-10],使许多致腹泻病菌产生抗性[11]。人们为了解决病原物的耐药性,更广泛的关注其替代品的研究,蝇蛆粉作为资源昆虫,具有丰富的营养成分,还包含大量抗菌活性物质,可以提高动物免疫力。
本研究通过在小鼠饲料中添加蝇蛆粉,测定了不同添加剂量对腹泻小鼠饮食、腹泻情况和体重的影响,以期为蝇蛆粉作为动物腹泻的治疗剂提供理论依据,为进一步解决病原物抗药性奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
昆明种小鼠,由石河子大学实验动物中心提供。生理盐水,将0.9 g的NaCl溶于100 mL无菌水制成(现配现用)。
1.2 方法
1.2.1 蝇蛆粉的制备
将饲养于石河子大学农学院生防实验室的蝇蛆低温处死,用流动水清洗其表面杂物,在35 ℃烘箱中烘干至恒重,粉磨备用。
1.2.2 动物分组与处理
选雄性,体质量为20±2 g 健康的昆明种小鼠75只,随机分为5组,每组3个重复,每个重复5只。在第1天~第5天,随机选取4组连续腹腔注射0.02 mL/g 的3×108cfu/mL的大肠杆菌菌悬液ATCC 43255建立腹泻模型,空白组注射等剂量的无菌生理盐水,建模成功后将腹泻组按照饲喂蝇蛆粉剂量分为治疗模型组、8%蝇蛆粉剂量组、5%蝇蛆粉剂量组、2.5%蝇蛆粉剂量组进行为期10 d的治疗,治疗期模型组和空白组饲喂基础饲料。
1.2.3 试验指标的测定
在第一次攻菌后的1、3、5、7、9、11、13、15 d的下午(16:00~18:00)观察并记录小鼠采食量、饮水量、稀便数、腹泻数和体重,计算采食量、饮水量、稀便率、腹泻率,公式如下:
采食量/g=第1天投放食物总量-第2天食物剩余量;饮水量/mL=第1天投放饮水总量-第2天饮水剩余量;稀便率/%=稀便数/动物排便总数×100%;腹泻率/%=腹泻动物数/动物总数×100%。
1.3 数据处理
采用SPSS20.0统计软件进行方差分析和多重比较(LDS法)。
2 结果与分析
2.1 蝇蛆粉对腹泻小鼠采食量的影响(图1)
注:不同字母表示差异显著(P≤0. 05)。图1 蝇蛆粉对腹泻小鼠采食量的影响Fig.1 Effected of Maggot powder on feed intake of diarrhea mice
以前一天投喂饲料量减去第二天饲料剩余量作为小鼠一天的采食量。结果显示,在建模期,除2.5%蝇蛆粉组小鼠采食量在建模期第3天与模型组小鼠表现出显著差异(P≤0.05)外,其余各组间均没有显著差异(P>0.05),且小鼠采食量均表现出随着时间延长先增加后减少的趋势,在治疗期,各试验组间差异不显著(P>0.05)(图1)。
结果表明大肠杆菌感染过程中会促进小鼠采食,而建模成功后又降低了小鼠采食量。
2.2 蝇蛆粉对腹泻小鼠饮水量的影响
以前一天供水量减去第二天剩余量作为小鼠一天的饮水量。
结果显示,在模型构建期的第5天蝇蛆粉各剂量组小鼠饮水量与模型组间差异不显著(P>0.05),而模型组小鼠饮水量与空白组差异显著(P≤0.05);在治疗期第7天、第9天,8%和5%蝇蛆粉剂量组小鼠饮水量显著高于模型组(P≤0.05)(图2)。结果表明,大肠杆菌感染会使小鼠饮水量显著下降,而蝇蛆粉可以增加腹泻小鼠的饮水量。
注:不同字母表示差异显著(P≤0. 05)。图2 蝇蛆粉对腹泻小鼠饮水量的影响Fig.2 Effected of Maggot powder on water intake of diarrhea mice
2.3 蝇蛆粉对腹泻小鼠稀便率与腹泻率的影响
在每天的16:00~18:00观察统计小鼠的稀便和腹泻发生情况,对小鼠稀便情况进行统计。
结果显示,在建模期第5天,各组小鼠稀便率均在48%以上,在治疗期,除模型组小鼠稀便率逐渐增大外,8%、5%和2.5%蝇蛆粉剂量组小鼠稀便率均有不同程度降低,在治疗第15天稀便率分别为18.52%、20.69%、32.00%(图3)。
注:不同字母表示差异显著(P≤0. 05)。图3 蝇蛆粉对腹泻小鼠稀便率的影响Fig.3 Effect of Maggot powder on stool rate of diarrhea mice
对小鼠腹泻情况统计结果显示,在建模期,各组小鼠腹泻率均随着时间延长而增大,其中8%、5%和2.5%蝇蛆粉剂量组小鼠腹泻率在第5天均达到60%以上,在治疗期,模型组小鼠腹泻率依然在增大,而8%、5%和2.5%蝇蛆粉剂量组小鼠腹泻率呈现不同程度下降趋势,在第15天达到最小值,分别为20%、30%、30%(图4)。结果表明,蝇蛆粉可以降低腹泻小鼠的稀便率和腹泻率,有较好的治疗效果。
注:不同字母表示差异显著(P≤0. 05)。图4 蝇蛆粉对腹泻小鼠腹泻率的影响Fig.4 Effected of Maggot powder on diarrhea rate of diarrhea mice
2.4 蝇蛆粉对腹泻小鼠体重的影响
在每天的18:00测定小鼠的体重。结果显示,从第3天开始空白组小鼠体重一直高于其他各组,而在饲喂第11 d时,8%、5%和2.5%蝇蛆粉剂量组小鼠体重开始高于模型组,在饲喂第15天时,模型组小鼠体重显著低于其他各组(P≤0.05)(图5)。结果表明,大肠杆菌感染会影响小鼠体重增长,而蝇蛆粉对腹泻小鼠体重增加有一定促进作用,且随着饲料中蝇蛆粉剂量的增加小鼠体重增加显著。
注:不同字母表示差异显著(P≤0. 05)。图5 蝇蛆粉对腹泻小鼠体重的影响Fig.5 Effected of maggot powder on body weight of diarrhea mice
3 讨论
腹泻是动物常见的一类疾病,因其病原复杂,发病特殊,每年都给畜牧业生产造成巨大的经济损失。根据动物病理生理变化,动物腹泻一般由肠腔分泌功能异常、肠腔渗透压升高、肠道吸收功能障碍、胃肠道运动功能紊乱等引起。患病动物表现主要有精神沉郁,食欲减退,体温升高,严重腹泻,粪便豁稠或呈水状,颜色异常,甚至有些病情严重的动物腹泻物中含有脱落的肠黏膜上皮及未消化完全的食物[12]。腹泻不仅会严重影响动物早期的生长发育,后期生产性能的发挥,甚至会影响整个养殖业的良性发展。
蝇蛆是苍蝇的幼虫,通常生活在病原物大量滋生的环境,而自身很少发病,Harris等[13]研究发现蝇蛆排泄物和分泌物可以破坏表皮葡萄球菌的生物膜。蝇蛆的健康存活与其自身强大的免疫系统有密切关系,其中抗菌肽作为主要的抗病活性物质[14],对细菌[15]、真菌[16]、病毒[17]的防治中均表现出较好的抑制作用。刘玉等研究发现蝇蛆抗菌肽治疗白痢病鸡后,白痢鸡肠道细菌数量显著低于对照组(未治疗组)(P≤0.05),稍高于抗生素治疗组(P≤0.05),治愈率为43.33%[18]。郭文洁等[19]采用腹泻鸡粪培养蝇蛆,获取的抗菌肽对患病鸡有治疗效果,其抗菌肽治疗组患病鸡的治愈率达到了56.0%。陈号[20]利用腹泻鸡粪培养的蝇蛆,其抗菌肽对大肠杆菌感染引起的腹泻鸡也具有治疗作用。
蝇蛆作为资源昆虫,其利用价值不仅仅在于目前已经分离提纯的抗菌肽、活性蛋白和脂质的应用上,其虫体内还包含很多尚未明确的活性成分,本研究采用蝇蛆粉作为试验材料对腹泻小鼠进行治疗,结果表明,蝇蛆粉不仅对腹泻小鼠的治愈率达到了40%,且对腹泻小鼠体重增加也有明显的促进作用。
由本实验可知,蝇蛆粉作为饲料添加剂,可以显著降低腹泻小鼠的稀便率和腹泻率,有效增加腹泻小鼠的体重。可见,蝇蛆粉作为小鼠饲料添加剂不仅可以提高其生长性能,对腹泻小鼠也有较好的治疗效果,不管是作为动物饲料添加剂还是动物药剂都有较好的开发利用价值。