不同剂量25羟基维生素D3对断奶前犊牛血液生化指标、抗氧化能力和免疫功能的影响

2021-12-07王丽华徐宏建张全宇张城瑞张永根

中国乳业 2021年10期

王丽华，徐宏建，张全宇，张城瑞，张永根

东北农业大学动物科学技术学院，黑龙江哈尔滨 150030

0 引言

预防犊牛疾病是养殖业最为重要的一项工作，而维生素D对于犊牛健康生长必不可少。随着牧场的现代化发展，犊牛与母牛接受光照时间都减少，不仅母牛乳汁中的维生素D含量不足，犊牛自身合成也不足，因此，需要外源补充维生素D[1]。25羟基维生素D3[25（OH）VD3]是维生素D转化为其活性形式1，25-二羟基维生素D3的中间代谢产物[2，3]，是维生素D在体内存在的主要形式。已有研究表明，25（OH）VD3作为新型添加剂，具有较好的抗炎、抗癌、抗氧化、提高免疫等功能[4，5]。断奶会增加犊牛氧化损伤，并抑制免疫功能，从而影响犊牛的健康生长[6，7]。因此，从犊牛出生到断奶前这一时期其抗氧化能力与免疫功能对其健康至关重要。国内外研究表明，日粮中添加25（OH）VD3可以提高断奶仔猪和断奶犊牛抗炎、抗氧化能力，促进免疫功能[4，5]，而在断奶前犊牛中的研究甚少。本研究旨在研究饲喂不同剂量25（OH）VD3对断奶前犊牛抗氧化能力与免疫功能的影响，为其合理应用于生产实践提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验方案

试验地点为黑龙江省哈尔滨市松花江奶牛场。选取18 头体重（40.68±1.21）kg，健康状况良好的荷斯坦新生犊牛立即放入单栏中，在犊牛出后2 h内提供初乳4 L，12 h内再饲喂2 L。将犊牛随机分为3 个处理组，饲喂不同剂量25（OH）VD3，其中对照组：0 IU/天·头；低剂量组：6 000 IU/天·头；高剂量组：12 000 IU/天·头。添加剂（产自山东海能生物工程有限公司）混入牛奶中饲喂。每天饲喂牛奶3 次（时间分别为07：00、12：00、18：00），每次2 L，进行为期56 天的饲喂试验，57日龄开始饲喂2 L，61日龄断奶。所有犊牛均进行单栏饲喂，在出生1周后开始提供开食料并自由饮水，且开食料剩余量至少为10%。

1.2 血液样本采集与指标测定

在试验期第1、28、56天晨饲3 h后用负压肝素钠管于犊牛颈静脉采血，血样于3 000 r/min离心15 min。分装血浆于离心管中，-20 ℃保存待测。葡萄糖、总蛋白、白蛋白、尿素采用全自动生化分析仪检测，血浆球蛋白含量由总蛋白和白蛋白计算得出。使用牛ELISA试剂盒由华英生物技术研究所代测血浆生长激素（HY-C0018）、胰岛素样生长因子-1（HY-H0024）和皮质醇（HY-D0031）含量。按照试剂盒说明书测定血浆丙二醛（A003-1-2）、过氧化氢酶（A007-1-1）、总抗氧化能力（A015-1）和总超氧化物歧化酶（A001-1-2）浓度（南京建成）。根据使用说明书测定免疫球蛋白G、A、M（IgG、IgA、IgM）（HY-50093）（华英生物技术研究所）。

1.3 数据分析

采用PROC MIXED模型（SAS 9.4 SAS Institute Inc， Cary， NC， USA）进行分析，犊牛作为随机效应；处理、时间、处理×时间作为固定效应，初始血浆指标作为协变量加入模型。结果以平均值和标准误差（SEM）表示。P≤0.05被认为差异显著，P≤0.01被认为差异极显著，0.05＜P≤0.10被认为存在显著趋势。

2 结果

2.1 添加25（OH）VD3对断奶前犊牛血液生化指标的影响

由表1可知，对照组、低剂量组和高剂量组的犊牛在葡萄糖、总蛋白、白蛋白、球蛋白以及尿素之间无显著差异（P＞0.05）。

表1 不同添加剂量25（OH）VD3对断奶前犊牛血液生化指标的影响

2.2 添加25（OH）VD3对断奶前犊牛激素水平的影响

由表2可知，随着25（OH）VD3添加剂量的增加，犊牛血浆生长激素和胰岛素样生长因子-1含量显著增加（P＜0.05），皮质醇含量差异不显著（P＞0.05）。

表2 不同添加剂量25（OH）VD3对断奶前犊牛激素水平的影响

2.3 添加25（OH）VD3对断奶前犊牛抗氧化指标的影响

由表3可知，与对照组相比，添加25（OH）VD3的犊牛血浆总超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和总抗氧化能力含量显著增加（P＜0.05），而血浆丙二醛含量随添加剂量增加存在降低趋势（P=0.079）。

表3 不同添加剂量25（OH）VD3对断奶前犊牛抗氧化指标的影响

2.4 添加25（OH）VD3对断奶前犊牛免疫指标的影响

由表4可知，血浆IgA含量随添加剂量增加存在差异显著趋势（P=0.059），血浆IgM含量中各组间差异不显著（P＞0.05）。而血浆IgG含量随添加剂量增加而显著增加（P＜0.05）。

表4 不同添加剂量25（OH）VD3对断奶前犊牛免疫指标的影响

3 讨论

血液生化指标反映机体多种代谢产物的含量及健康状况。本研究结果显示，饲喂不同剂量25（OH）VD3对犊牛血液生化指标的影响差异不显著，表明饲喂25（OH）VD3不会对犊牛的健康状况产生不良影响。生长激素是一种肽激素，能促进骨骼、内脏和全身生长，刺激软骨的生长；胰岛素样生长因子-1作为一种活性蛋白多肽物质，在生长激素发挥生理功能时必不可少，两者对动物的生长和发育都很重要，特别是在断奶前。本研究结果表明，随着25（OH）VD3剂量的增加，生长激素和胰岛素样生长因子-1分泌增加。Hypponen等[8]研究表明，胰岛素样生长因子-1的浓度随25（OH）VD3含量增加而增加。饲喂25（OH）VD3可以增加机体内25（OH）VD3含量，进而促进胰岛素样生长因子-1分泌。同时，血液中生长激素含量的增加也会促进肝细胞合成分泌胰岛素样生长因子-1[9]。

犊牛抗氧化指标变化反映了犊牛健康和生理状况。维生素D3缺乏易导致氧化应激[10]。有研究报道，25（OH）VD3可以提高动物的抗氧化能力[4，11]。本研究结果显示，增加25（OH）VD3可使超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和总抗氧化能力含量显著增加，而丙二醛含量存在降低趋势。可以通过超氧化物歧化酶和过氧化氢酶将体内产生的超氧阴离子自由基和过氧化氢最终转化为水[12]，抵消氧化应激，从而降低细胞损伤的风险[13]。而Yang等[4]发现饲粮中添加25（OH）VD3可提高断奶仔猪谷胱甘肽过氧化物酶活性，降低丙二醛含量。添加25（OH）VD3可使1，25-二羟基维生素D3含量增加，防止DNA损伤，修复抗氧化酶[14]。此外，1，25-二羟基维生素D3的增加可提高肠系膜动脉组织中超氧化物歧化酶活性[15]。以上结果表明，25（OH）VD3提高了犊牛断奶前的抗氧化能力。

免疫系统是执行免疫反应和功能的重要系统，而IgG在动物免疫保护、吞噬和清除细菌中起着重要作用，能反映动物的健康状况。Nelson等[16]和Konowalchuk等[17]研究表明，维生素D对牛和断奶猪的免疫功能有积极的影响。Prosser等[18]也证实25（OH）VD3在先天免疫反应中起着关键的调节作用。也有研究显示，对流行性腹泻的断奶仔猪添加高剂量25（OH）VD3可减少肠道损伤，提高免疫力[4]。本研究中，犊牛饲喂高剂量的25（OH）VD3可使犊牛IgA和IgG含量升高，其原因可能是增加的1，25-二羟基维生素D3刺激单核细胞向巨噬细胞分化，导致免疫球蛋白升高。此外，增加的1，25-二羟基维生素D3可促进白介素10的生成，而白介素10可促进B细胞产生IgG[19]。Martinez等[20]研究表明，饲喂25（OH）VD3可以获得更多的初乳，具有更多的IgG抗体。Xu等[21]也发现经产奶牛饲喂25（OH）VD3可在产后增加IgG。此外，由此可知25（OH）VD3可以诱导免疫球蛋白的产生，从而增强免疫功能，而提供足够的血清免疫球蛋白被认为是改善免疫系统和健康状况的重要手段。