甘草浸膏粉对断奶仔猪猪瘟疫苗免疫效果的影响
2020-11-06朱万刚林春发王忠清刘琼丹杨显朝胡仁俊
朱万刚,林春发,王忠清,刘琼丹,杨显朝,胡仁俊,刘 娟,2*
(1.西南大学 动物科学学院,重庆 荣昌 402460;2.重庆市高校兽医科学工程研究中心 中兽药创新研发实验室,重庆 荣昌 402460)
断奶仔猪由于断奶应激会导致机体免疫力下降,引起断奶仔猪发生腹泻、水肿、内毒素休克[1]。随着规模化养猪业的快速发展,断奶仔猪免疫失败应激的发病率呈上升趋势,给养猪业造成巨大的经济损失。仔猪的先天性免疫能力低下、出生时饲养管理不当、种猪病原的检测困难等诸多因素常导致仔猪出生时带毒,并且容易引起猪瘟的发生[2]。目前,防制猪瘟的方法主要为接种猪瘟疫苗[3],1956年我国研发的猪瘟兔化弱毒疫苗对猪瘟有良好的免疫效果,安全性和免疫原性较高;但由于猪瘟疫苗的质量、母源抗体水平和动物的体能状态等因素的影响,疫苗免疫失败常有发生[4]。因此,提高猪瘟疫苗首次免疫后的抗体水平,增强猪瘟疫苗免疫的效果,已经成为我国规模化养猪亟待解决的难题。有研究表明[5-7],中药能增强畜禽机体免疫能力、治疗传染性支气管炎和寄生虫类疾病等方面效果显著,且因中药不容易产生耐药性、副作用小、残留少等特点而受到广泛关注,成为研究热点[8]。张忠等[9]研究表明,中药复方多糖能显著提高鸡的免疫水平。
甘草在中医药实践中应用广泛,《神农本草经》记载甘草“主五脏六腑寒邪气,坚筋骨,长肌肉,倍气力,金疮肿,解毒”。现代药理学研究发现,甘草次酸、甘草酸是甘草的主要有效成分之一。甘草次酸具有抗炎、抗病毒、保肝解毒及增强免疫功能等作用[10];甘草酸有糖皮质激素的药理作用而无严重不良反应,还具有抗癌防癌、干扰素(IFN)诱生剂及细胞免疫调节剂等功能[11]。甘草浸膏粉由甘草水提、醇提、浓缩、干燥而成,为深入研究甘草浸膏粉对断奶仔猪抗病及生长性能的影响,本试验选用甘草浸膏粉为受试药物,探究甘草浸膏粉对断奶仔猪猪瘟疫苗免疫效果及抗病促生长的影响,为甘草浸膏粉在临床上进一步应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物20日龄健康断奶仔猪20头,体质量(10±8) kg,雌雄各半,饲养于严格消毒的圈舍中,仔猪自由饮水和采食,饲料为无任何添加剂的全价饲料,饲养过程中严格按照免疫程序进行免疫。圈舍环境温度为20~25℃,相对湿度为56%~65%,符合试验标准。
1.2 药物及试剂甘草浸膏粉(甘草酸含量7.0%,甘草苷含量0.5%)由新疆隆惠源药业有限公司惠赠,批号:20171005;新疆产甘草(研磨成粉,甘草酸含量1.8%)购自重庆众妙药业有限公司,批号:170301;猪瘟活疫苗购自江苏南农高科技股份有限公司;ELISA试剂盒(猪瘟病毒抗体(CSFV-Ab)、免疫球蛋白IgA、IgG、IgM和IFN-γ)购自惠嘉生物公司,批号:201805。
1.3 实验动物分组与处理将20日龄20头断奶仔猪随机分为5组,分别为空白组(A组)、猪瘟疫苗组(B组)、甘草粉组(C组)、甘草浸膏粉1组(D组)和2组(E组),每组4头。甘草浸膏粉1组、2组、甘草粉组分别在1 kg饲料中添加2.6,1.3 g甘草浸膏粉、10 g甘草粉,空白组、猪瘟疫苗组饲料中不添加任何药物。饲料拌喂,每天2次,连续饲喂21 d。给药后4 d,除空白组外,其余各组断奶仔猪进行颈部肌肉注射猪瘟疫苗1头份,空白组仔猪注射等量生理盐水。
1.4 甘草浸膏粉对断奶仔猪生长性能的影响试验期间,观测每组断奶仔猪的发病和腹泻情况并记录,用于计算断奶仔猪的腹泻率。试验开始前,空腹测体质量并记录每头仔猪的初始体质量,给药后7,14,21 d,禁食12 h后以组为单位称量记录好每头仔猪的体质量。每天称取饲料喂养并记录,2次/d。所得数据用于计算仔猪平均日采食量、平均日增重以及料重比。
1.5 仔猪血液生理指标检测给药后7,14,21 d,禁食12 h,每组取4头断奶仔猪前腔静脉采集静脉血约2 mL,进行血液生理指标的检测,检测指标有红细胞总数、白细胞总数、血红蛋白、白细胞分类计数等。
1.6 仔猪血清CSFV-Ab水平、免疫球蛋白IgA、IgM、IgG和IFN-γ含量检测免疫后14,21 d,禁食12 h后,每组选择4头断奶仔猪前腔静脉采血5 mL,3 000 r/min离心10 min,分离血清,-80℃保存备用。严格按照检测试剂盒说明书测定断奶仔猪血清CSFV-Ab水平和特异性免疫球蛋白IgA、IgM、IgG和IFN-γ含量的变化。
1.7 数据分析试验数据采用SPSS 20.0统计软件处理,采用单因素方差分析,组间差异显著性进行t检 验,数据均以x±s表示。P<0.05为显著性差异,P<0.01为极显著性差异。
2 结果
2.1 甘草浸膏粉对断奶仔猪临床体征与料重比的影响由表1可见,与空白组相比,猪瘟疫苗组断奶仔猪料重比降低,差异显著(P<0.05);与猪瘟疫苗组相比,甘草浸膏粉1,2组断奶仔猪料重比降低,差异不显著(P>0.05)。饲养过程中,与空白组比较,猪瘟疫苗组仔猪精神状态较好,腹泻率降低;与猪瘟疫苗组相比,给药组断奶仔猪精神状态佳,毛色光亮、肤色红润、贪吃活泼,无仔猪发生腹泻。由表2可见,与空白组相比,猪瘟疫苗组断奶仔猪血液红细胞数减少,差异显著(P<0.05);与猪瘟疫苗组相比,甘草浸膏粉1组断奶仔猪血液红细胞数增加,差异显著(P<0.05),甘草粉组和甘草浸膏粉2组断奶仔猪血液红细胞数增加,但差异不显著(P>0.05)。与空白组相比,猪瘟疫苗组断奶仔猪血红蛋白含量增加,差异不显著(P>0.05);与猪瘟疫苗组相比,甘草浸膏粉2组断奶仔猪血液血红蛋白含量显著增加,差异显著(P<0.05)。白细胞、嗜中性粒细胞、嗜酸粒细胞、嗜碱粒细胞、淋巴细胞和单核细胞的数量变化无显著性差异。
表2 甘草浸膏粉对断奶仔猪血液生理指标的影响(x±s,n=4)
表1 甘草浸膏粉对断奶仔猪料重比及腹泻的影响(x±s,n=4)
2.2 甘草浸膏粉对断奶仔猪CSFV-Ab水平的影响由表3可见,给药后14,21 d,与空白组相比,猪瘟疫苗组断奶仔猪血清CSFV-Ab含量升高,14 d时差异极显著(P<0.01),21 d时差异显著(P<0.05);与猪瘟疫苗组相比,甘草浸膏粉1,2组仔猪血清CSFV-Ab含量均升高,但无显著性差异(P>0.05)。
表3 甘草浸膏粉对断奶仔猪CSFV-Ab含量的影响(x±s,n=4) ng/L
2.3 甘草浸膏粉对断奶仔猪IgA水平的影响由表4可见,给药后14 d,与猪瘟疫苗组相比,3个给药组断奶仔猪血清IgA含量升高,差异均极显著(P<0.01)。给药后21 d,与空白组相比,猪瘟疫苗组断奶仔猪血清IgA含量升高,差异极显著(P<0.01);与猪瘟疫苗组相比,甘草粉组、甘草浸膏粉1,2组断奶仔猪血清IgA含量升高,差异极显著(P<0.01)。
表4 甘草浸膏粉对断奶仔猪IgA含量的影响(x±s,n=4) ng/L
2.4 甘草浸膏粉对断奶仔猪IgM水平的影响由表5可见,给药后14,21 d,与空白组相比,猪瘟疫苗组断奶仔猪血清IgM含量升高,但无显著性差异(P>0.05);给药后14 d,与猪瘟疫苗组相比,甘草浸膏粉1组断奶仔猪血清IgM含量升高,差异极显著(P<0.01);给药后21 d,与猪瘟疫苗组相比,甘草粉组、甘草浸膏粉1组和2组断奶仔猪血清IgM含量均升高,甘草浸膏粉1组差异极显著(P<0.01),甘草浸膏粉2组差异显著(P<0.05)。
表5 甘草浸膏粉对断奶仔猪IgM含量的影响(x±s,n=4) ng/L
2.5 甘草浸膏粉对断奶仔猪IgG水平的影响由表6可见,给药后14,21 d,与空白组相比,猪瘟疫苗组断奶仔猪血清IgG含量均升高,但无显著性差异(P>0.05);给药后14 d,与猪瘟疫苗组相比,甘草浸膏粉2组断奶仔猪血清IgG含量升高,差异极显著(P<0.01);给药后21 d,与猪瘟疫苗组相比,甘草粉组、甘草浸膏粉1组和甘草浸膏粉2组断奶仔猪血清IgG含量升高,差异均极显著(P<0.01)。
表6 甘草浸膏粉对断奶仔猪IgG含量的影响(x±s,n=4) ng/L
2.6 甘草浸膏粉对断奶仔猪血清IFN-γ水平的影响由表7可见,给药后14,21 d,与空白组相比,猪瘟疫苗组断奶仔猪血清IFN-γ含量均升高,但无显著性差异(P>0.05);给药后14 d,与猪瘟疫苗组相比,甘草浸膏粉1,2组断奶仔猪血清IFN-γ含量均升高,其中甘草浸膏粉1组差异极显著(P<0.01);给药后21 d,与猪瘟疫苗组相比,甘草粉组、甘草浸膏粉1组和2组断奶仔猪血清IFN-γ含量均升高,其中甘草浸膏粉1组差异极显著(P<0.01)。
表7 甘草浸膏粉对断奶仔猪血清IFN-γ含量的影响(x±s,n=4) ng/L
3 讨论
3.1 甘草浸膏粉对断奶仔猪料重比与临床体征的影响有研究表明,中草药治疗脾胃虚寒、贫血、仔猪黄白痢、仔猪腹泻等常见病均有较好的效果,其具有补中益气、升阳举陷、健脾化积、健脾祛湿等功效[12-13]。本试验结果显示,给药组断奶仔猪皮肤红润、被毛顺滑、精神状态好于未给药仔猪,料重比降低,可见甘草浸膏粉可改善断奶临床体征,促进断奶仔猪的生长发育,与有关报道[14-17]结果一致。红细胞是血液中数量最多的一种血细胞,具有运送氧气、免疫等功能,血红蛋白是红细胞内运输氧的特殊蛋白质。早期仔猪体内约80%的铁存在于血红蛋白中,因此,一般用血红蛋白水平衡量仔猪是否贫血。血液颜色的红润度与氧气含量的多少有关,同时,其含氧量与无氧酵解、乳酸、自由基及肉品质相关。在非病理状态下,红细胞数量降低一般是贫血的表现,血红蛋白降低是其糖化为糖化血红蛋白所致,糖化血红蛋白对于如糖尿病等很多疾病的诊断、控制及预后均有重要的意义[18-19]。本试验结果显示,甘草浸膏粉给药组断奶仔猪血液中红细胞、血红蛋白含量增多,表明甘草浸膏粉能提高断奶仔猪血液中红细胞数量,促进血液循环,使机体气血充盈,改善其皮肤色泽状态,能有效防止断奶仔猪出现贫血现象。
3.2 甘草浸膏粉对断奶仔猪血清CSFV-Ab水平的影响注射疫苗是目前猪瘟预防最为有效的手段,然而由于种种原因,免疫效果不理想的情况时有发生。本试验结果显示:给药后14,21 d,接种猪瘟疫苗早期甘草浸膏粉对仔猪血清中CSFV-Ab水平有所提高,但无显著性差异。代洪波等[20]研究发现,在高水平母源抗体水平时进行猪瘟疫苗免疫,母源抗体会与猪瘟疫苗发生中和作用,导致疫苗首次免疫效果较差;若在母源抗体消减后再进行猪瘟疫苗免疫,将会产生较长时间的免疫空窗期。由此推测给药后14,21 d各试验组猪瘟抗体含量无显著性提高可能与母源抗体水平和仔猪日龄有一定关系,与翟含流等[21]报道结果一致。因此,在实际生产中可以考虑监测母猪、仔猪抗体水平,仔猪日龄和混合感染等因素,根据实际情况对仔猪猪瘟的初次免疫时间进行适当调整,以期提升免疫效果。
3.3 甘草浸膏粉对断奶仔猪血清免疫球蛋白IgA、IgM和IgG水平的影响IgA是机体内重要的抗体物质,以单体和二聚体2种分子形式存在,主要分布在呼吸道、消化道和生殖道的外分泌液中,对这些腔道的局部黏膜免疫起着重要作用。结果显示,给药后14,21 d,甘草浸膏粉能促进断奶仔猪体内IgA含量显著增加,说明甘草浸膏粉能保护断奶仔猪尚不完善的胃肠道免疫系统,促进其生长发育。IgM、IgG是由活化的B淋巴细胞产生的免疫球蛋白,可反映体液免疫状况,其中,IgM含量占免疫球蛋白总量的10%,是活化B细胞受抗原刺激后最早产生的免疫球蛋白。IgM具有很强的抗原结合能力,在机体初期的体液免疫防御中有着重要的地位[22]。IgG含量占整个血清免疫球蛋白的70%~75%,是血清和体液中抗体的主要成分,主要参与机体再次体液免疫应答,具有调理吞噬作用、凝集反应和沉淀抗原、中和病原体和毒素、活化补体传导途径的作用。甘草浸膏粉中的一些有效活性成分具有增强免疫、抗菌、抗病毒等作用,能够维持仔猪体内正常环境平衡,增强抗应激能力,增进食欲,促进营养物质的消化吸收和体内的合成代谢,进而从根本上保护、协调仔猪的整体健康。试验结果显示,甘草浸膏粉用于提高断奶仔猪血清中IgM、IgG水平效果明显;其中给药后14,21 d,以2.6 g/kg剂量饲喂的仔猪,其IgM、IgG水平提高最明显。综上所述,甘草浸膏粉可通过提高血清中免疫球蛋白尤其是IgM、IgG含量以增强断奶仔猪的肠道免疫功能以及整体的免疫能力,但所用药物剂量与免疫球蛋白分泌时期有所差异,具体原因及机制有待进一步探究。
3.4 甘草浸膏粉对断奶仔猪血清IFN-γ水平的影响IFN是淋巴细胞经抗原刺激后生成的Th1反应因子,属于免疫调节蛋白。根据免疫原性和分子结构的不同,可将IFN分为α、β、γ这3种类型。INF-γ由T淋巴细胞产生,是典型的Ⅱ型免疫IFN,可诱导巨噬细胞、B细胞等细胞和Th1型免疫应答与刺激分子的表达,提高抗原递呈能力,在免疫调节、抗病毒感染等方面起着非常重要的作用。朱兆荣等[23]的研究表明,中药可通过提高IFN-γ含量以调节机体免疫功能失衡。本试验发现,给药后14,21 d,甘草浸膏粉1组(2.6 g/kg)可显著提高仔猪血清IFN-γ含量,并且以14 d后给药效果最佳。推测甘草浸膏粉主要可通过早期提高血清中IFN-γ以增强机体免疫力,促进机体的健康生长。
总之,甘草浸膏粉能降低断奶仔猪料重比,改善其精神状态;能增加断奶仔猪血液中红细胞和血红蛋白数量使断奶仔猪皮肤肉色饱满红润,以达保健抗病促生长功效;可提高血清中CSFV-Ab、IgA、IgM、IgG和IFN-γ的含量,增强断奶仔猪免疫力。