开食料中添加包被丁酸钠对哺乳犊牛免疫机能和抗氧化机能的影响

2022-06-24吴东霖孟庆爽王彦东徐二华

饲料工业 2022年11期

■吴东霖徐明* 孟庆爽王彦东徐二华肖玲

（1.内蒙古农业大学动物科学学院，内蒙古呼和浩特 010018；2.杭州康德权饲料有限公司，浙江杭州 311107）

随着畜牧业的蓬勃发展和对畜产品安全性的要求，越来越多的研究倾向于具有生物活性作用的添加剂研发，尤其是在禁止使用抗生素后，更是掀起了研究营养活性物质的热潮[1]。丁酸钠作为畜牧业的常用添加剂，其使用效果和经济价值都得到了行业的认可。贾凤[2]关于丁酸钠在肉鸭的试验中表明，丁酸钠具有提高免疫机能的效果。阿明古丽·牙生等[3]在奶牛围产期使用丁酸钠，不仅证实了可以提高免疫机能，也证明了丁酸钠能够提高机体的抗氧化能力。孟庆爽[4]前期试验也证明，开食料中的丁酸钠在瘤胃释放，对犊牛生长性能和胃肠道发育有一定的影响；牛奶中添加丁酸钠在肠道释放，能够影响犊牛的抗氧化机能[5]。本试验研究在开食料中添加不包被或包被丁酸钠对犊牛的免疫机能和抗氧化机能的影响，为丁酸钠释放部位和丁酸钠应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验设计

试验在内蒙古呼和浩特某牧场进行，选用出生5 d 内健康的中国荷斯坦公犊牛40 头（单栏饲养）。按照初生重和日龄随机分为4 组，每组10 头。4 个处理组分别为：对照组，不添加丁酸钠；Z 组，在对照组的开食料基础上添加了0.3%的丁酸钠（未包被的，称为0 h 释放速率的丁酸钠）；N 组，在对照组的开食料的基础上添加了0.3%包被丁酸钠（快速释放）；E 组，在对照组的开食料基础上添加了0.3%包被丁酸钠（慢速释放）。包被丁酸钠由某饲料公司提供。犊牛开食料日粮组成和营养水平见表1。

表1 开食料日粮组成和营养水平（风干基础）

1.2 饲养管理

犊牛饲养方式为犊牛岛单栏饲养，犊牛转入犊牛岛前，犊牛岛已挥洒石灰消毒、空圈。夜间无照明，犊牛岛内定期更换垫沙或稻草，厂区内每2 d消毒1次。

犊牛出生后2 h 内灌服初乳4 L，6 h 后饲喂初乳2 L。第2天开始饲喂常乳。常乳饲喂方法：在奶厅打回新鲜牛乳进行巴氏杀菌，随后冷却至40 ℃左右饲喂犊牛。每天6：00、13：30和19：00分3次喂奶。犊牛哺乳期为60 d，1～5 d每次喂1 L，6～10 d每次喂1.5 L，11～20 d每次2 L，21～30 d每次3 L，31～55 d每次3.5 L，第56 天后开始减少牛奶饲喂量，每日的早、中、晚在原来饲喂量的基础上减1 L，在57～60 d 时，保持每天每次饲喂1.5 L。犊牛在第7 天时开始训练采食颗粒料，根据犊牛前1 d采食量计算当天采食量，每天分别在6：00、13：00 和18：00 投放3 次开食料，自由采食，并保证每天有干净且充足的饮水。

1.3 样品采集及指标测定

饲料成分测定方法参见AOAC（2005）[6]。

在犊牛34日龄和58日龄时，采用颈静脉真空管穿刺的方法对犊牛进行空腹采血。每头犊牛采血30 mL，将采集的血样在3 000 r/min 的条件下离心15 min。分离血清置于1.5 mL的离心管中，并放于-20 ℃下冷冻保存待测。检测血清免疫球蛋白G（IgG）、白细胞介素1β（IL-1β）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、总抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO）、过氧化氢酶（CAT）和皮质醇指标。在犊牛60日龄时，从每组中选取初始体重和日龄相近的健康犊牛4头，使用颈动脉放血的方式进行屠宰。屠宰完成后，打开犊牛腹腔，分离出犊牛十二指肠、空肠、回肠、结肠、盲肠和直肠，并用生理盐水反复冲洗干净。使用载玻片轻轻刮取各段肠道中段黏膜于5 mL冻存管内放于液氮罐保存运输，后转入-80 ℃冰箱，用于牛分泌型免疫球蛋白（sIgA）的检测。以上指标检均采用艾恩斯生物科技有限公司相关试剂盒，利用酶联免疫吸附法测定。

1.4 数据处理与统计

采用Excel整理试验数据，再利用SAS 9.0对数据进行单因素方差分析，用Duncan’s 法进行多重比较。显著水平为P<0.05，极显著水平为P<0.01。

2 结果与分析

2.1 丁酸钠对犊牛免疫指标的影响（见表2）

表2 不同释放速率的丁酸钠对犊牛免疫指标的影响

由表2可知，添加丁酸钠组（Z组、N组和E组）犊牛在34天和58天时血清牛免疫球蛋白均较对照组显著提高（P<0.05），其中34 天时N 组最高（P<0.01），58 天时Z 组最高（P<0.01）；丁酸钠组（Z组、N组和E组）显著降低犊牛在34天和58天时血清IL-1β和TNF-α含量（P<0.05），其中E组最低（P<0.05）；丁酸钠对犊牛大肠和小肠的黏膜分泌型免疫球蛋白均没有显著影响（P>0.05）。

2.2 丁酸钠对犊牛抗氧化指标的影响（见表3）

表3 不同释放速率丁酸钠对犊牛血液抗氧化指标的影响

由表3 可知，添加丁酸钠组（Z 组、N 组和E 组）犊牛在34 天和58 天时血清牛SOD、GSH-Px 和T-AOC均较对照组显著提高（P<0.05），其中E 组最高（P<0.05）；丁酸钠组（Z 组、N 组和E 组）显著降低犊牛在34 天和58 天时MDA、NO 和皮质醇浓度（P<0.05），其中E 组最低（P<0.05）；丁酸钠对犊牛在34 天和58 天CAT没有显著影响（P>0.05）。

3 讨论

3.1 丁酸钠对犊牛免疫机能的影响

免疫球蛋白是指具有抗体活性或化学结构与抗体分子相似的蛋白，它们的主要功能是与特异性抗原的结合，达到抵抗疾病的作用。试验中，丁酸钠能够显著提高犊牛血清中IgG含量。试验结果与贾凤[2]关于包被丁酸钠在肉鸭上的试验结果相同。sIgA 是肠道黏膜免疫的重要组成部分，可阻止病原体附着于宿主细胞，阻止病原体的传播和感染[7]。本试验中，丁酸钠没有对犊牛肠道内的sIgA产生显著影响。

IL-1β是由细胞在应答感染时产生的细胞因子。试验中，丁酸钠对血清中IL-1β影响的结果表示，任何剂型的丁酸钠都能降低其在犊牛血清中的水平，且包被丁酸的作用更强。王纯刚等[8]用轮状病毒攻击断奶仔猪，日粮中添加丁酸钠可防止血清白细胞介素-2（IL-2）和白细胞介素（IL-6）水平进一步升高，防止免疫系统的过度活化，可显著提高IL-4水平，从而提高体液免疫能力而缓解病毒引起的伤害。

当机体产生免疫系统疾病或受到应激反应时就会刺激炎症因子TNF-α的释放。本试验结果发现，丁酸钠可以降低血清中TNF-α的水平，且慢速释放的包被丁酸钠的效果最佳。丁酸钠具有提高自身免疫的功能，使机体健康状态处于良好水平，从而降低了机体内TNF-α的水平。

3.2 丁酸钠对犊牛抗氧化机能的影响

SOD是体内主要的抗氧化酶，能够消除新陈代谢过程中产生的有害物质，它是消除自由基的首要物质。本试验证明，丁酸钠具有提高血清SOD 的效果，且慢速释放的包被丁酸钠的效果最好。试验结果与Ma等[9]在奶山羊上的研究结果相一致。岳敏等[10]研究也证实了，饲粮中添加丁酸钠可以显著提高母猪血清SOD的活性。

CAT在机体各个组织中广泛存在，主要作用是清除体内的过氧化氢，是生物防御体系的关键酶之一。Sun 等[5]前期试验在酸化奶中加丁酸钠，提高了血清CAT含量。张淞琳等[11]在美洲鳗鲡的日粮中添加不同梯度的丁酸钠，结果表明，饲料中添加1.0%丁酸钠，肝脏中CAT 活力明显提高，但是添加0.5%丁酸钠，CAT 含量没有提高。本试验中，3 个丁酸钠处理组犊牛的血清中CAT 含量与对照组无显著差异。本试验丁酸钠添加量均为0.3%，结果可能与添加量低有关。

GSH-Px是机体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶，对于清除体内氧自由基、防止脂质过氧化、保护心脑血管和肝脏的健康都有良好的作用。郭丽青[12]曾在肉鸡上做过不包被与包被丁酸钠的比较试验，研究发现无论是哪一类型的丁酸钠都显著提高肉鸡血清中GSH-Px，并且包被丁酸钠影响更为显著。试验中，3 组丁酸钠均较对照组显著提高了犊牛血清GSH-Px 的活力，并且慢速释放的包被丁酸钠效果也显著高于未包被的丁酸钠。本试验结果与郭丽青[3]在肉鸡上的结果一致。

T-AOC 是各种抗氧化物质和抗氧化酶等构成的总抗氧化水平。本次试验研究发现，不论是在34 天还是在58天，丁酸钠都能够有效提高T-AOC，且包被丁酸钠的效果最佳，这与阿明古丽·牙生等[3]在围产期奶牛上应用的结果相同。

MDA 在体内自然生成，可以直接反应体内自由基的反应程度，同时也可以间接反应细胞的受损情况。本试验表明，丁酸钠组犊牛血清中MDA 的含量均较对照组低。岳敏等[10]在母猪饲粮中添加丁酸钠也降低了血清中MDA 的水平。NO 是一种血管活性物质，作为自由基的一部分，其含量也能说明机体自由基产生程度。低浓度NO 可使平滑肌和血管舒张，但高浓度会对上皮组织产生毒性作用。本试验中，丁酸钠具有降低NO的作用。MDA和NO降低说明丁酸钠能够提高机体抗氧化能力，与T-AOC提高相一致。

皮质醇属于糖皮质激素。当机体受到应激时，皮质醇的水平会升高，后者会抑制生长激素和甲状腺激素的分泌[13]。李丹丹等[14]针对断奶仔猪进行了丁酸钠的试验研究，表明丁酸钠能有效降低断奶仔猪血清皮质醇浓度。本试验结果显示，丁酸钠可以显著降低血清中皮质醇的含量，且释放慢的包被丁酸钠组的皮质醇的水平最低，说明丁酸钠具有一定抗应激作用。