灵芝发酵产物对感染PCV-2病毒断奶仔猪生长性能和免疫功能的影响
2021-02-23张洪文
张洪文
(西峡县动物卫生监督所,河南西峡 474500)
长期以来,灵芝一直被用于预防和治疗各种人类疾病。灵芝被列为“高等级”药物,是神农本草经中无毒的中药材。灵芝的生物活性成分是多糖,有研究报道,灵芝多糖可以通过促进抗原提呈细胞、单核吞噬细胞系统、体液免疫和细胞免疫的功能来调节体内和体外免疫功能(张华斌等,2016)。β-葡聚糖是一个异构群葡萄糖聚合物,目前作为酵母细胞壁结构元素及其他真菌(如灵芝)发酵产物的成分,在抑制肿瘤形成、增强防御细菌挑战感染,提高猪生长性能方面具有重要作用(Schoenherr等,1994)。来自各种酵母细胞壁的β-葡聚糖已被证明可以刺激特异性和非特异性免疫反应,同时体外研究表明,β-葡聚糖影响巨噬细胞形态,增加细胞一氧化氮产量,并刺激肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等细胞因子的释放,它还可以抑制炎症细胞因子的反应,将营养物质用于生长(Chen等,2003)。猪圆环病毒2型(PCV-2)是一种常见的猪病毒性传染病,可诱导淋巴细胞凋亡、淋巴细胞耗损、白细胞介素-10(IL-10)过度表达,从而引起T细胞免疫抑制和继发性感染(Darwich等,2003)。Liu和Li(1999)发现,香菇多糖增强了感染马立克氏病毒肉鸡的IL-2水平,提示香菇多糖可能对马立克病和其他病毒性疾病有用,因为它具有免疫刺激活性。因此,本文研究不同水平灵芝发酵产物对断奶仔猪生长性能、肺泡巨噬细胞功能、伪狂犬抗体滴度和血清生化指标的影响,同时也评估了其对感染PCV-2仔猪脾脏细胞因子的影响。
1 材料与方法
1.1 试验原料与动物分组 试验选用的灵芝发酵产物由某医药公司提供,其工艺为深层发酵,多糖和β-葡聚糖含量分别是19.1%和7.25%。本研究共开展两个试验,试验1:选择160头21 d断奶的仔猪,随机分为4组,每组4个重复,每个重复10头猪。各组分别在基础日粮(表1)中添加0、50、100和150 mg/kg灵芝发酵产物。试验2:将120头21 d断奶的仔猪随机分为2组(4个重复,每个重复15头),分别饲喂基础日粮和基础日粮+50 mg/kg的灵芝发酵产物。两组仔猪在试验当天通过肌肉注射105/mL感染剂量的PCV-2病毒。
表1 基础日粮组成及营养水平(风干基础)
1.2 生长性能、抗体滴度和生化指标 每周统计一次饲料用量,称量各重复猪只重量,以此计算平均日增重、平均日采食量和料重比。仔猪在断奶时接种一剂伪狂犬病疫苗,两周后接种加强剂。分别在第14和28天每个重复随机选择2头猪进行采血。采用ELISA法测定假狂犬病抗体滴度,以log2滴度为基础。血液离心分离血清后用试剂盒测定血清葡萄糖、甘油三酯、肌酸酐、胆固醇含量及谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性。参考Makimura和Suzuki(1982)的方法分析血清结合珠蛋白水平。用磷酸盐缓冲盐水灌洗支气管肺泡收集巨噬细胞,参考Guy等(2017)的方法测定肺泡巨噬细胞的趋化功能。
1.3 脾脏细胞因子 参考 Darwich等(2002)的方法,用荧光定量PCR法分析IL-β、IL-2、IL-4、IL-10、INF-γ和INF-α的表达水平。
1.4 统计分析 所有数据均采用SAS一般线性模型程序进行分析,采用Duncan’s法进行多重比较,P<0.05表示差异显著。
2 结果与分析
2.1 对生长性能的影响 由表2可知,日粮添加50 mg/kg灵芝发酵产物2周和4周后显著改善了平均日增重(P<0.05),但随添加水平的升高,仔猪平均日增重并无显著改善效果(P>0.05),同时在第4周150 mg/kg较50 mg/kg灵芝发酵产物组显著降低了平均日增重(P<0.05)。日粮添加50或100 mg/kg灵芝发酵产物较对照组对整个试验期仔猪平均日采食量无显著影响(P>0.05),但150 mg/kg灵芝发酵产物组平均日采食量较其他组显著降低了8.11%、6.85%和8.11%(P<0.05)。此外,日粮添加50 mg/kg灵芝发酵产物显著改善了断奶仔猪料重比(P<0.05),但随着灵芝发酵产物添加水平的升高,料重比无进一步改善(P<0.05)。
2.2 对肺泡巨噬细胞功能、伪狂犬抗体滴度及血清生化指标的影响 由表3可知,日粮添加50~150 mg/kg灵芝发酵产物可显著提高肺泡巨噬细胞的趋化性指数(P<0.05),但趋化性指数不存在剂量依赖性。各处理对对巨噬细胞的吞噬作用和吞噬能力(以每200个巨噬细胞吞噬的白色念珠菌表示)均无显著影响(P>0.05)。日粮添加50~150 mg/kg灵芝发酵产物较对照组显著提高了28 d伪狂犬病抗体滴度(P<0.05),但对14 d伪狂犬病抗体滴度无显著影响(P>0.05)。日粮添加灵芝发酵产物显著降低了血糖水平(P<0.05),但对血清肌酸酐、胆固醇、甘油三酯含量及谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性无显著影响(P>0.05)。日粮灵芝发酵产物添加水平与血清结合珠蛋白含量表现为剂量依赖效应,其中对照组最低(P<0.05),150 mg/kg灵芝发酵产物组最高(P<0.05)。
表2 灵芝发酵产物对断奶仔猪生长性能的影响
表3 灵芝发酵产物对断奶仔猪肺泡巨噬细胞功能、伪狂犬病抗体滴度和血清生化指标的影响
2.3 对脾脏细胞因子的影响 由于50 mg/kg灵芝发酵产物组饲料转化率最佳,因此我们研究照组和该组对比灵芝发酵产物对脾脏细胞因子水平的影响。由表4可知,与对照组相比,日粮添加50 mg/kg灵芝发酵产物脾脏IL-β、IL-4和IL-10相对强度无显著影响(P>0.05),但灵芝发酵产物日粮组显著提高了IL-2、INF-γ和TNF-α相对强度(P<0.05)。
表4 灵芝发酵产物对断奶仔猪脾脏细胞因子水平的影响
3 讨论
灵芝多糖的有益作用已经在许多动物(如小鼠、大鼠、兔子)中被证明,但几乎没有任何数据显示灵芝发酵产物在猪或除马以外的其他家畜中具有促生长作用(Lai等,2004)。本研究结果显示,灵芝发酵产物添加剂量达到150 mg/kg时,与对照组相比,采食量明显降低,同时生长性能与其添加水平不呈正相关,这可能与其添加水平过高,导致其苦味成分水平升高,如灵芝酸和萜类化合物可能会影响猪对饲料的适口性。本研究抗体滴度结果显示,灵芝发酵产物对伪狂犬病抗原的一度抗体滴度无显著影响(14 d),但与对照组相比,饲喂灵芝发酵产物日粮的断奶仔猪伪狂犬病二度抗体滴度显著升高(28 d),这可能与灵芝发酵产物中的多糖成分可激活体液免疫和细胞免疫应答的作用有关(Lai等,2004)。
与对照组相比,补充灵芝发酵产物的断奶仔猪血清结合珠蛋白浓度提高2倍。Hiss和Sauerwein(2003)报道,日粮添加β-葡聚糖使断奶仔猪血清结合珠蛋白浓度和日增重成反比关系,这与本研究结果一致,即日粮添加150 mg/kg灵芝发酵产物后,结合珠蛋白的浓度明显高于50 mg/kg组,同时该组也表现出较低的日增重和饲料转化率。
以往研究表明,灵芝通过水提取的多糖可以加强细胞因子的分泌,包括IL-1β、IL-6、IFN-γ、TNF-α(Mao等,1999)。但本结果发现,灵芝发酵产物可以刺激感染感染PCV-2病毒断奶仔猪脾脏IL- 2、IFN-γ和TNF-α的表达强度。灵芝发酵产物对细胞因子表达的免疫调节作用可以表现为两种方式的调节,然而,促炎细胞因子的过度表达可能对生长性能和健康状况产生不利影响(Darwich等,2003)。此外,细胞因子分泌的增加可导致营养物质从生长向免疫反应的再分配,从经济学角度来看是一个缺点(Chen等,2003)。
4 结论
日粮添加50 mg/kg灵芝发酵产物可以显著改善断奶仔猪的生长性能,在接种伪狂犬病疫苗时可提高肺泡巨噬细胞的趋化能力和抗体滴度。此外,除了降低血糖浓度外,灵芝发酵产物对大多数生化指标均无副作用。