鞣酸对断奶仔猪生长性能、肠道形态及免疫反应的影响
2020-07-24陈瑞芳樊爱斌
陈瑞芳,樊爱斌
(晋中职业技术学院,山西晋中 030600)
断奶期是猪生产的应激期,其与肠道形态的显著改变和胃肠道促炎细胞因子的增加有关,从而导致感染易感性增加和腹泻发病率增加(杨泰等,2017)。断奶后腹泻造成生猪养殖业严重的经济损失,主要是由于断奶后仔猪的死亡率和发病率增加,存活仔猪的生长性能下降。
众所周知,酚类化合物是植物主要的生物活性化学物质,具有抗氧化和抗菌特性。鞣酸是一种酚类化合物,存在于柿子、葡萄酒和香草中,其药理和健康作用主要包括抗氧化、抗炎、抗菌和抗癌特性(Shao 等,2015)。日粮中添加鞣酸对肉鸡和反刍动物具有调节生长和改善全身健康的作用(Samuel 等,2017 ;Wei 等,2016)。但关于鞣酸对断奶仔猪生产性能和健康的影响研究比较有限。此外,大肠杆菌LPS 炎症模型已被用于评估猪的急性期反应、抗氧化和抗炎特性。因此,本研究旨在探讨日粮中添加不同水平的鞣酸对断奶仔猪生长性能、腹泻发生率和肠道形态的影响。
1 材料与方法
1.1 试验设计与饲养管理 试验选择平均体重为 8.42 kg 的 25 d 断奶仔猪 288 头,随机分为 4 组,每组6 个重复,每个重复12 头。各组分别基础日粮(表 1)添加 0、50、100 和 200 mg/kg 鞣酸。仔猪在断奶后21 d 每个重复选择1 头猪腹腔注射脂多糖(0.1 mg/kg 体重)。试验期间仔猪自由采食和饮水,试验开始时室温控制在28℃,之后每周进行温度调整,直至温度控制在26℃。
1.2 生长性能和腹泻率 在断奶第1 和21 天称量各重复仔猪体重,每天记录采食量,试验结束后计算平均日采食量、平均日增重和饲料效率(增重/ 采食量)。参考谭兵兵等(2017)的方法评估断奶仔猪的腹泻率。
1.3 肠绒毛形态、血清抗氧化和免疫指标 试验结束当天,每个重复随机选择2 头猪进行屠宰,分离空肠和回肠,用于测定绒毛高度、隐窝深度,计算绒毛高度/ 隐窝深度。在脂多糖应激前和应激后4 h,将所有脂多糖应激的猪进行采血,分离血清后屠宰,收集回肠黏膜。血清和回肠黏膜样品用试剂盒测定过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)、IgA、IgM 和 sIgA(分泌型IgA)浓度。
1.4 数据分析 采用SAS 软件单因素方差分析,同研究鞣酸添加水平对各指标的线性和二次曲线效应。采用Tukey’s honest 进行多重比较,P<0.05 表示差异显著。
2 结果与分析
2.1 生长性能和腹泻率 由表2 可知,各组对断奶仔猪日增重、日采食量和饲料效率的影响无显著差异(P> 0.05)。与对照组相比,200 mg/kg 鞣酸组显著降低了仔猪断奶后1 ~10 d、11 ~21 d及 1 ~ 21 d 的 腹 泻 率(P< 0.05),同 时 50 mg/kg鞣酸组显著降低了11 ~21 d 的腹泻率(P<0.05),有降低1 ~21 d 仔猪腹泻率的趋势(P=0.07)。
表2 日粮添加不同水平鞣酸对断奶仔猪生长性能和腹泻率的影响
2.2 对空肠和绒毛形态的影响 由表3 可知,日粮添加50 ~200 mg/kg 鞣酸较对照组显著提高了空肠绒毛高度与隐窝深度比值(P<0.05)。此外,100 和200 mg/kg 鞣酸组较对照组显著降低了空肠隐窝深度(P< 0.05),而 50 mg/kg 鞣酸组较对照组显著提高了空肠绒毛高度(P<0.05),有降低空肠隐窝深度的趋势(P=0.08)。日粮鞣酸添加水平对隐窝深度及绒毛高度与隐窝深度比值的影响具有显著线性和二次曲线效应(P<0.05)。与对照组相比,50 mg/kg 鞣酸组显著提高了回肠绒毛高度与隐窝深度比值(P<0.05),且日粮鞣酸添加水平对该指标的影响表现为显著二次曲线效应(P<0.05)。但日粮鞣酸添加水平对回肠绒毛高度和隐窝深度无显著影响(P>0.05)。
表3 日粮添加不同水平鞣酸对断奶仔猪肠绒毛形态的影响
2.3 对血清抗氧化指标的影响 由表4 可知,脂多糖应激后的时间与日粮鞣酸添加水平对血清抗氧化指标的影响无交互作用(P>0.05)。脂多糖应激后显著降低了断奶仔猪血清过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性,提高了丙二醛含量(P<0.05),但日粮鞣酸添加水平对抗氧化指标无显著影响(P>0.05)。
表4 日粮添加不同水平鞣酸对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响
2.4 对血清和回肠黏膜免疫指标的影响 由表5可知,日粮鞣酸添加水平及脂多糖应激时间对血清IgA 和IgM 浓度的影响无显著交互作用(P>0.05),但脂多糖应激显著提高了血清IgA 和IgM浓度(P<0.05),而鞣酸添加水平对上述指标的影响无显著差异(P>0.05)。回肠黏膜sIgA 浓度随日粮鞣酸添加水平的升高表现为显著线性提高趋势(P=0.06)。
表5 日粮添加不同水平鞣酸对断奶仔猪血清和回肠黏膜免疫因子的影响
3 讨论
本研究旨在探讨不同水平鞣酸对断奶仔猪生长性能和腹泻率的影响。本研究中发现,断奶后3 周内仔猪腹泻发生率非常高,这是由于断奶后10 d 腹泻发生率较高,日粮添加200 mg/kg 鞣酸显著降低了腹泻发生率,这与Hao 等(2015)的研究结果一致。作者推测,鞣酸对仔猪腹泻的改善作用可能与其提高机体防御系统功能和肠道健康有关。小肠是仔猪重要的消化和免疫器官,绒毛高度与隐窝深度之比代表小肠对营养物质的消化和吸收能力。本研究结果显示,100 和200 mg/kg鞣酸组较对照组显著降低了空肠隐窝深度,而50 mg/kg 鞣酸组较对照组显著提高了空肠绒毛高度和回肠绒毛高度与隐窝深度比值,这也是鞣酸降低仔猪腹泻的部分原因。
另外,本研究发现,脂多糖应激4 h 后显著降低了血清过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性,同时提高了血清丙二醛含量。较低的抗氧化酶活性和较高的丙二醛含量说明脂多糖诱导的氧化和抗氧化系统失衡。Cao 等(2018)发现,脂多糖诱导降低了空肠黏膜超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性,提高了丙二醛含量。相比之下本试验结果显示,在脂多糖刺激前后,各处理对血液中免疫反应和抗氧化指数没有显著影响,表明日粮添加鞣酸可能不会影响断奶仔猪血液中的防御系统。
此外试验发现,脂多糖诱导后提高了血清IgA 和IgM 浓度,而血清中的细胞因子和免疫球蛋白可以反映仔猪的免疫系统状态。Xiao 等(2016)研究也发现,腹腔内注射脂多糖诱导的急性细菌感染症状(如发热、嗜睡、呕吐等)可导致炎性细胞因子(如肿瘤坏死因子-α)含量提高,引发组织白细胞介素-6 聚集。细胞因子在调节肠道功能中发挥重要作用,而促炎细胞因子的过量产生对肠道内环境稳态有负面影响。Seeley 等(2012)发现,如果促炎物质(如促炎细胞因子)不能成功地在局部炎症过程中发挥作用,则全身炎症发展为继发局部炎症。
4 结论
日粮添加200 mg/kg 鞣酸可以降低断奶仔猪的腹泻发生率,改善肠道绒毛形态。日粮鞣酸添加水平对血清抗氧化和免疫指标无显著影响,但增加了回肠黏膜sIgA 含量,有利于断奶仔猪通过非系统防御机制来进行肠道免疫应答。