葡萄糖氧化酶替代饲用抗生素对川藏黑猪配套系商品仔猪生长性能、抗氧化能力及免疫功能的影响

陈 瑾 杨加豹* 邓 卉 刘进远 邹中友 朱 淋

（1.四川省畜牧科学研究院，四川成都610066；2.动物遗传育种四川省重点实验室，四川成都610066；3.四川绵阳明兴农业科技开发有限公司，四川绵阳621102）

农业农村部194 号公告的出台，标志着2020 年7 月1日起饲用抗生素将正式退出历史舞台。饲用抗生素的禁用会造成动物生长性能降低、发病率上升以及养殖经济效益降低。欧洲的禁抗经历表明，饲用抗生素禁用后受影响最大的是仔猪，故此阶段的禁抗压力最大。葡萄糖氧化酶（glucose oxidase，GOD）是一种需氧脱氢酶，能专一催化葡萄糖氧化成为葡萄糖酸和过氧化氢，同时消耗大量的氧。猪[1-2]、鸡[3-4]上的研究都表明葡萄糖氧化酶能提高生长性能、改善机体健康。目前关于葡萄糖氧化酶在川藏黑猪配套系商品仔猪日粮中能否替代抗生素尚无报道。本试验旨在研究饲粮中添加50 U∕kg葡萄糖氧化酶对川藏黑猪配套系商品仔猪生长性能、血清生化指标、抗氧化性能及免疫功能的影响，探讨其替代饲粮中抗生素的效果，为禁抗后葡萄糖氧化酶在生猪生产中的应用提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

饲用葡萄糖氧化酶由夏盛（北京）生物科技开发有限公司提供，酶活性为200 U∕g。

供试仔猪和试验场地由四川绵阳明兴农业科技开发有限公司提供。

1.2 试验动物及饲粮

试验采用单因子试验设计，选用60 头56 日龄平均体重为（14.99±1.45）kg的健康川藏黑仔猪，按照体重相近、公母各半的原则随机分为3 组，每组5 个重复，每个重复4 头猪。对照组饲喂无抗生素基础饲粮；抗生素组饲喂在基础饲粮中添加50 mg∕kg 喹烯酮+50 mg∕kg吉他霉素+75 mg∕kg金霉素的试验饲粮；葡萄糖氧化酶组饲喂在基础饲粮中添加50 U∕kg葡萄糖氧化酶的试验饲粮。基础饲粮参照NRC（2012）饲养标准配制，其组成及营养水平见表1。

表1 基础日粮组成及营养水平（风干基础）

1.3 饲养管理

试验期间仔猪自由饮水，每天分四次喂料，分别为7:30、12:30、17:30 和20:30。每次饲喂后所有试验猪已停止采食后料槽保持少许余料（即每次饱食）。日常管理及防疫按猪场常规程序进行。预试期7 d，正式试验期30 d。

1.4 指标测定及方法

1.4.1 生长性能

试验期间每天记录各重复试验猪的采食量，并分别在试验开始、第15 d和结束时对每头猪进行空腹称重，计算出1～14、15～30 d 及1～30 d 的平均日采食量（ADFI）、平均日增重（ADG）和料重比（F∕G）。试验期间每天早、中、晚定时观察各重复猪的粪便情况，根据粪便情况给予评分：1 分=硬粪；2 分=正常粪便；3 分=软粪，部分形成粪便；4分=半液状、浆糊状粪便；5分=水样粪便；将粪便得分为4 分、5 分者确定为腹泻[5]。详细记录各圈猪的腹泻头数及评分，计算出腹泻率。

腹泻率（%）=∑（仔猪腹泻天数×腹泻仔猪头数）∕（圈试验猪总头数×试期天数）×100

1.4.2 血清生化指标、免疫指标及抗氧化指标

试验结束时，每个重复选取两头猪进行静脉采血，3 000 r∕min 离心15 min，分离血清，-20 ℃冰箱保存待测。

血清生化指标：送至成都市公共卫生中心用血液生化自动分析仪测定总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、尿素氮（BUN）、葡萄糖（GLU）和甘油三酯（TG）含量以及谷草转氨酶（AST）和谷丙转氨酶（ALT）活性。

血清免疫指标：免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、白细胞介素-2（IL-2）、白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和干扰素-γ（IFN-γ）含量，均采用酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒测定，试剂盒购于南京建成生物工程研究所，操作按说明书进行。

血清抗氧化指标：采用分光光度计测定谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性及总抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)含量。试剂盒购于南京建成生物工程研究所，操作按说明书进行。

1.5 数据分析

数据采用Microsoft Excel2007 进行整理，SPSS 18.0进行单因素方差分析和多重比较，P＜0.05时差异达到显著水平，P＜0.01时差异达到极显著水平。试验结果以“平均数±标准差”表示。

2 结果

2.1 葡萄糖氧化酶对仔猪生长性能的影响（见表2）

由表2可知，在1～14、15～30 d和1～30 d饲粮中添加抗生素和葡萄糖氧化酶对仔猪的ADG、ADFI、F∕G和腹泻率影响未达显著水平（P＞0.05）。从数值上比较，1～30 d 葡萄糖氧化酶组的ADG 不低于对照组，F∕G与抗生素组一致，均优于对照组5.68%，腹泻率比对照组降低19.39%。

表2 葡萄糖氧化酶对仔猪生长性能和腹泻率的影响

2.2 葡萄糖氧化酶对仔猪血液生化指标的影响（见表3）

表3 葡萄糖氧化酶对仔猪血液生化指标的影响

由表3 可知，与抗生素组相比，饲粮中添加葡萄糖氧化酶显著提高了仔猪血清中TP 含量（P＜0.05）。其余血清生化指标各组之间均无显著差异（P＞0.05）。

2.3 葡萄糖氧化酶对仔猪血清抗氧化能力的影响（见表4）

由表4 可知，与对照组相比，饲粮中添加葡萄糖氧化酶极显著降低了仔猪血清中GSH-Px的活性（P＜0.01），极显著提高了血清中T-AOC（P＜0.01）。与抗生素组相比，饲粮中添加葡萄糖氧化酶极显著降低了仔猪血清中T-SOD 活性和GSH-Px 的活性（P＜0.01），极显著提高了血清中T-AOC（P＜0.01）。各组的仔猪血清中CAT活性和MDA含量无显著差异（P＞0.05）。

2.4 葡萄糖氧化酶对仔猪血清免疫指标的影响（见表5）

由表5 可知，与对照组相比，饲粮中添加葡萄糖氧化酶极显著提高了仔猪血清IgG和TNF-α含量（P＜0.01），显著提高了仔猪血清IL-6含量（P＜0.05）；显著降低IL-2含量（P＜0.05）。与抗生素组相比，饲粮中添加葡萄糖氧化酶极显著提高了仔猪血清中IgA、IgG、IgM、IL-6、TNF-α和IFN-γ含量（P＜0.01）。

表4 葡萄糖氧化酶对仔猪血清抗氧化能力的影响

表5 葡萄糖氧化酶对仔猪血液免疫指标的影响

3 讨论

3.1 葡萄糖氧化酶对仔猪生长性能的影响

葡萄糖氧化酶能专一地氧化β-D-葡萄糖成为葡萄糖酸和过氧化氢, 同时消耗大量的氧气。氧气的消耗造成厌氧环境，抑制有害菌存活，有利于保持肠道菌群平衡；反应产生的过氧化氢具有灭菌作用，当过氧化氢积累到一定浓度时，直接抑制大肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、葡萄球菌、弧菌的生长繁殖[6]。葡萄糖酸可降低胃肠道pH值，起到酸化剂的作用。因此，葡萄糖氧化酶可能通过促进肠道健康从而提高生长性能。在仔猪上的大部分研究也证实了葡萄糖氧化酶能显著提高日增重，改善生长性能[2，7-9]。本研究结果表明饲粮中添加葡萄糖氧化酶对仔猪的日增重、日采食量和料重比影响未达统计显著水平，数值上料重比有改善、腹泻率有所降低，但改善幅度不如前人的研究结果。产生差异结果的原因可能主要与酶的来源与添加水平有关。不同研究中葡萄糖氧化酶发挥促生长效果的添加量存在差异。陈清华等[8]研究表明在饲粮中添加200 U∕kg葡萄糖氧化酶能提高仔猪生长性能。汤海鸥等[9]研究表明在饲粮中添加127.2 U∕kg葡萄糖氧化酶就能改善仔猪生长性能。侯正平等[10]建议断奶仔猪饲粮中葡萄糖氧化酶的添加量为180 U∕kg。程振峰[7]研究表明仔猪饲粮葡萄糖氧化酶添加量甚至高达1 500 U∕kg。本研究中葡萄糖氧化酶的添加量为50 U∕kg，低于其他学者报道的适宜促生长添加水平，这可能是本试验表现出促生长效应不足的原因。川藏黑猪配套系商品仔猪无抗饲料中葡萄糖氧化酶的适宜添加量尚需要进一步验证。

3.2 葡萄糖氧化酶对仔猪血清生化指标的影响

动物机体新陈代谢机能的改变和组织细胞通透性的改变最终反映在血清生化指标的改变上[11]。其中TP和ALB含量反映了机体蛋白质的吸收和代谢状况[12]，TP 浓度高表明蛋白质的合成代谢旺盛。血清BUN是体内蛋白质降解的产物，BUN含量降低表明氮沉积增加。血清GLU和TG含量分别反映出机体糖代谢和脂质代谢的情况。血清中ALT 和AST 的水平高低反映了肝脏是否受到损伤以及损伤程度的重要指标[13]。汤海鸥等[9]研究表明葡萄糖氧化酶组仔猪血清葡萄糖、白蛋白、球蛋白和总蛋白含量均高于基础饲粮组，但并未出现显著性差异。侯振平等[10]研究发现，葡萄糖氧化酶可以显著提高血清ALB 和BUN 含量，对血清TP、GLU 和TG 含量无显著影响。穆淑琴等[14]研究发现日粮中添加葡萄糖氧化酶后仔猪血清AST 活性比对照组显著降低64.83%，血清TP、ALB 含量在各组间无显著差异。本试验研究发现，葡萄糖氧化酶对血清TP、ALB、GLU、BUN 和TG 含量及ALT 和AST活性均无显著影响。表明50 U∕kg葡萄糖氧化酶的添加不会对川藏黑猪仔猪健康状况和营养物质代谢产生负面影响。

3.3 葡萄糖氧化酶对仔猪血清抗氧化能力的影响

机体在代谢过程中会产生自由基，当自由基过多时会对蛋白质、脂质和核酸造成氧化损伤，导致生理病变。体内的抗氧化系统可清除多余的自由基，起到保护机体作用。抗氧化系统包括酶类抗氧化剂和非酶类抗氧化剂，酶类抗氧化剂主要有SOD、CAT 和GSH-Px等，非酶类抗氧化剂主要包括维生素C、维生素E 和多酚类等[15]。血清T-AOC 是用于衡量机体抗氧化系统功能状况的综合性指标，反映机体所具有的总抗氧化能力，血清MDA 含量则反映脂质过氧化程度。侯振平等[10]报道断奶仔猪日粮中添加葡萄糖氧化酶后，显著降低了血清MDA含量，可改善仔猪血清抗氧化功能，但对GSH-Px和SOD活性无显著影响。尤瑞祺等[16]研究表明，大河乌猪母猪妊娠后期饲粮中添加适宜水平的葡萄糖氧化酶，可提高母猪血清T-AOC 和GSH-Px 活性，降低血清MDA 含量。穆淑琴等[14]报道在日粮中添加400 g∕t 的葡萄糖氧化酶显著降低了MDA 含量，但对仔猪血清SOD、GSH-Px 和CAT 活性均无显著影响。本研究中饲粮添加葡萄糖氧化酶后极显著提高了仔猪血清T-AOC，表明葡萄糖氧化酶可提高仔猪血清总抗氧化能力，与前人研究结果一致。但是本研究中添加葡萄糖氧化酶极显著降低了血清GSH-Px活性，对T-SOD和CAT活性无显著影响。说明葡萄糖氧化酶对机体抗氧化能力的提高可能和酶类抗氧化剂关系不大，其具体机制还需要进一步研究。

3.4 葡萄糖氧化酶对仔猪血清免疫功能的影响

免疫球蛋白是动物机体免疫系统的重要组成部分，血液中主要的免疫球蛋白为IgA、IgG和IgM，由骨髓来源的B淋巴细胞所产生，其在血清中的含量与仔猪免疫力的高低密切相关[17]。宋海彬等[18]报道葡萄糖氧化酶显著提高了42 日龄肉鸡血清IgG 水平。穆淑琴等[14]研究发现，仔猪日粮中添加400 g∕t的葡萄糖氧化酶后，仔猪血清IgA、IgG 和IgM 含量显著高于对照组和抗生素组。本研究结果与之相同，表明葡萄糖氧化酶能提高免疫球蛋白水平，增强体液免疫。细胞因子是由细胞产生的小分子可溶性蛋白，主要调节机体的免疫应答、造血功能和炎症反应等。IL-2最早被称为T 细胞生长因子，是引起T 细胞增殖的主要细胞因子。IL-6可刺激T细胞、B细胞、杂交瘤细胞和干细胞增殖，促进B 细胞产生免疫球蛋白。IFN-γ具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等作用。TNF-α由单核巨噬细胞产生，能杀伤肿瘤细胞，参与免疫调节[19]。葡萄糖氧化酶可提高仔猪血清IFN-γ和TNF-α水平[14]，本研究也发现葡萄糖氧化酶显著提高了仔猪血清细胞因子IL-6、IFN-γ和TNF-α含量，增强了仔猪的免疫功能。葡萄糖氧化酶能有效地改善仔猪肠道微生态平衡[2，8-9]，而肠道微生物可以促进宿主免疫系统的发育，并可通过脂多糖、脂蛋白以及代谢产物等特定组分调控宿主的免疫反应[20]。因此，葡萄糖氧化酶可能通过改善肠道微生态平衡从而增强免疫功能。

4 结论

在本试验条件下，在川藏黑猪配套系商品仔猪饲粮中添加50 U∕kg葡萄糖氧化酶取代饲用抗生素对生长性能无明显影响，但提高了仔猪抗氧化能力和免疫功能，有利于改善仔猪健康水平；川藏黑猪配套系商品仔猪无抗日粮葡萄糖氧化酶促生长效应优化的剂量水平需要进一步研究。