甘草多糖对断奶仔猪生长性能、血常规、血清生化指标及抗氧化性能的影响
2022-07-25李建房王汝都赵鹏力王雪莹李元晓杨自军刘宗平
■李建房 王汝都 赵鹏力 王雪莹 张 才 李元晓 杨自军 刘宗平*
(1.扬州大学兽医学院,江苏 扬州 225009;2.河南农业职业学院,河南 郑州 451450;3.河南科技大学动物科技学院,河南 洛阳 471023;4.河南省动物福利与健康养殖国际联合实验室,河南 洛阳 471023)
断奶仔猪容易受到各种应激和病原体感染。这种情况通常会引起氧化损伤,导致肠道功能障碍,影响其免疫功能。断奶后应激源会降低仔猪的饲料摄入量和生长性能,增加腹泻等疾病的发病率。抗生素在养猪业中通常用于抑制肠道病原体和改善生长性能,但自2020年起,我国饲料中全面禁止添加抗生素,因此,寻找绿色安全可靠的饲料添加剂,降低仔猪断奶应激,提高仔猪生产性已能成为畜牧业的研究热点[1]。植物性饲料添加剂(如多糖、精油和多酚)被认为是改善仔猪生长性能的可选替代品,可用于保持肠道健康或抑制病原体。近年来,植物源多糖因其对正常健康细胞毒性低、对动物的免疫调节活性无明显副作用而日益受到学术界和生产者的关注[2]。研究表明,在饲料中添加多糖可以增强仔猪、肉鸡和家兔的生长性能,改善胃肠道微环境,提高饲料利用率,增强免疫功能[3-5]。甘草多糖(glyeynhiza polysaeeharide,GCP)是从中药甘草中提取的一种天然植物多糖,其被证明具有免疫调节[6]、抗肿瘤[7]、抗氧化[8]和抗炎活性[9],作为饲料添加剂在养殖业中广泛使用[10]。河南科技大学兽医营养代谢病课题组的研究表明,在饲料中添加甘草多糖可以增强肉鸡和哺乳仔猪的免疫力,提高生长性能[11-13]。目前尚无研究甘草多糖对断奶仔猪生长性能及其饲粮适宜添加量的影响。因此,试验在断奶仔猪基础饲粮中添加不同浓度的甘草多糖,研究对其生长性能、血常规、血清生化及抗氧化性能的影响,为甘草多糖作为抗生素的一种新替代品提供一定理论依据和参考[14]。
1 材料与方法
1.1 试验材料
甘草多糖由洛阳蓝斯利有限公司提供,多糖质量分数24%。
1.2 试验设计与饲养管理
试验采用单因子试验设计,选用体重接近、健康状况良好的35日龄“长×大”二元杂交断奶仔猪300头,各组试验仔猪初始体重(10.33±0.62)kg,完全随机分为5组,每组6个重复,每个重复10头猪,公母各半。对照组饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加500、1 000、2 000 mg/kg和5 000 mg/kg的甘草多糖。试验预试期5 d,正试期16 d。
饲养试验在河南银发牧业有限公司辛店猪场进行。仔猪于全封闭猪舍的半漏缝地板上饲养,试验前对圈舍进行彻底清扫消毒。各组每天5:30、9:30、13:30、17:30 饲喂,自由采食和饮水,舍内温度稳定维持在25 ℃左右,日常管理及防疫按猪场常规程序进行。基础饲粮参照NRC(2012)断奶仔猪营养需求配制,基础日粮组成及营养水平[12-13]见表1。
表1 基础日粮组成及营养水平(风干基础)
1.3 样品的采集
试验结束后,随机在每个重复组中挑选1头体重接近的仔猪,一次性注射器前腔静脉采血10 mL 左右,注入抗凝管1 mL混匀,2 h内测定血常规,其余注入不含抗凝血的真空管中,4 000 r/min 离心15 min,吸出血清,EP管分装,-80 ℃保存,待测。
1.4 测定指标及方法
1.4.1 生长性能
在试验开始和结束时测量每头仔猪的体重,并在试验期间记录每栏仔猪的饲料消耗量。计算各组的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。试验期间观察仔猪的肛门和排粪情况,计算试验仔猪的腹泻率。
腹泻率(%)=100×[(每天腹泻头数×腹泻天数)/(每组仔猪头数×试验天数)]
1.4.2 血常规指标
采用四分类全自动血液分析仪(Mindray BC-30 Vet)测定血液中白细胞数(WBC)、淋巴细胞数(Lym#)、中性粒细胞数(Neut#)、单核细胞数(Mon#)、嗜酸性粒细胞数(Eos#)、红细胞数(RBC)、血红蛋白(HGB)、血小板数(PLT)。
1.4.3 血清生化指标
使用全自动生化分析仪(DOTOP-8018)测定血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、总胆红素(TBIL)、碱性磷酸酶(ALP)、总胆固醇(CHO)、三酰甘油(TG)、尿素氮(UA)、肌酐(CREA)、尿酸(URCA)含量和葡萄糖(GLU)含量。
1.4.4 血清抗氧化指标
血清中丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法测定;血清过氧化氢酶(CAT)活性采用钼酸铵法测定[15];谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性采用比色法测定;总抗氧化能力(T-AOC)及超氧化物歧化酶(SOD)活性采用微板法测定。以上试剂盒均购自南京建成生物工程研究所有限公司,严格按说明书要求操作[14]。
1.5 数据处理及分析
试验所得数据用Excel 2019进行初步处理,计算结果用“平均值±标准差(Mean±SD)”表示,采用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),采用Duncan’s法多重比较检验,P<0.05为差异显著。
2 结果与分析
2.1 甘草多糖对断奶仔猪生长性能的影响(见表2)
表2 甘草多糖对断奶仔猪生长性能的影响
由表2 可知,各组之间断奶仔猪的终末体重和ADFI 差异不显著(P>0.05)。与对照组相比,饲粮中添加500、1 000、2 000 mg/kg组和5 000 mg/kg组的断奶仔猪ADFI 分别提高了9.45%、11.81%、13.81%和10.29%;添加1 000 mg/kg 组和2 000 mg/kg 组的断奶仔猪ADG均显著升高(P<0.05),分别升高了16.70%和19.98%;添加500、1 000、2 000 mg/kg组和5 000 mg/kg组的断奶仔猪F/G分别降低了2.40%(P>0.05)、4.79%(P<0.05)、4.79%(P<0.05)和3.59%(P>0.05)。1 000 mg/kg组和2 000 mg/kg 组的断奶仔猪F/G 显著降低(P<0.05),500、1 000 mg/kg 组和2 000 mg/kg 组的断奶仔猪的腹泻率显著降低(P<0.05)。
2.2 甘草多糖对断奶仔猪血常规指标的影响(见表3)
表3 甘草多糖对断奶仔猪血常规的影响
由表3可知,1 000 mg/kg组断奶仔猪血液中WBC、RBC、Neut#和PLT最高,显著高于对照组(P<0.05),而添加500、2 000 mg/kg组和5 000 mg/kg组则相比于对照组有所提高,其他指标各组之间差异不显著(P>0.05)。
2.3 甘草多糖对断奶仔猪血清生化指标的影响(见表4)
表4 甘草多糖对断奶仔猪血清生化指标的影响
由表4 可知,1 000 mg/kg 组和2 000 mg/kg 组断奶仔猪血清中ALP 含量显著高于对照组(P<0.05),1 000 mg/kg 组血清中TP 含量和GLB 含量最高,显著高于对照组(P<0.05),1 000 mg/kg 组和2 000 mg/kg组血清中CREA 含量显著低于对照组(P<0.05)。其他指标各组之间无显著差异(P>0.05)。
2.4 甘草多糖对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响(见表5)
表5 甘草多糖对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响
由表5可知,1 000 mg/kg组和2 000 mg/kg组断奶仔猪血清中T-AOC显著高于对照组和5 000 mg/kg组(P<0.05),1 000 mg/kg组断奶仔猪血清中MDA含量最低,显著低于对照组(P<0.05)。甘草多糖组的断奶仔猪血清中SOD、GSH-Px和CAT活力比对照组均有所提高,但无显著差异(P>0.05)。
3 讨论
3.1 甘草多糖对断奶仔猪生长性能的影响
仔猪在断奶后通常会出现肠道功能受损,免疫力和抗氧化能力下降等应激反应[16],这导致了饲料利用率降低,生长延迟,发病率和死亡率增加等问题[17]。研究报道,多糖对畜禽生长性能有积极的影响[18],如黄芪多糖和人参多糖均能提高仔猪日增重,降低饲料系数和仔猪腹泻率[19]。饲料中添加枸杞多糖可以提高断奶仔猪的日增重,高剂量组明显降低料重比和腹泻率[5]。添加0.1%剂量的白术粗多糖可提高断奶仔猪的小肠绒毛高度,降低绒毛高度与隐窝深度的比值,改善肠道组织形态,提高消化功能,降低仔猪腹泻率,从而提高生长性能[20]。刺五加多糖可通过调节促炎性细胞因子的释放,从而促进仔猪饮食,以获得更好的生长性能[21]。多糖可以增加肠道内乳酸杆菌和双歧杆菌等有益菌的数量,减少肠道内大肠杆菌的数量,提高营养物质吸收,调节肠道内环境稳定,从而降低断奶仔猪的腹泻率[22]。本研究结果表明,饲粮中添加甘草多糖可以提高断奶仔猪的平均日采食量和平均日增重,降低料重比和腹泻率,其中添加1 000 mg/kg 甘草多糖效果最佳。这可能是由于甘草多糖在一定程度上改善了仔猪的肠道健康,对肠黏膜有保护作用,提高了对养分的吸收率,维持了肠道微生物区系的平衡和肠道屏障的完整性[23]。而当甘草多糖的添加剂量为5 000 mg/kg,虽然促进了仔猪的饮食,但腹泻率和料重比也明显提高,这可能是过量采食,加重肠胃消化负担,引起仔猪消化不良。以上可见,尽管甘草多糖实际作用机制尚不清楚,但适量添加有利于断奶仔猪的生长性能和预防腹泻。
3.2 甘草多糖对断奶仔猪血常规指标的影响
血常规是最基本的血液检验,反映动物机体或器官的新陈代谢和健康状况。血液中的任何有形成分发生病理变化,都会影响全身的组织器官,因而血常规指标对了解机体的健康状况和疾病的严重程度有很大的帮助[24]。WBC数量与机体的抵抗力相关,是体内的免疫卫士,当WBC减少时,细菌、病毒、寄生虫等有害微生物易侵入机体内。中性粒细胞为血液中的主要吞噬细胞,在急性感染中起重要作用[25]。RBC是动物血液中数量最多的一种细胞,随着血液流动把氧气运送到机体的各个部位组织,同时将二氧化碳排出体外,维持机体新陈代谢的正常进行,还具有免疫功能[26]。从本次试验的数据来看,饲粮中添加1 000 mg/kg甘草多糖的断奶仔猪血液中WBC、Neut#和RBC数目最高,显著高于对照组,且其他甘草多糖组较对照组都有所升高,提示基础饲粮中添加适量甘草多糖有助提高仔猪新陈代谢能力,促进营养物质运输与吸收,进而提高机体免疫力。
3.3 甘草多糖对断奶仔猪血清生化指标的影响
血清中含有在动物生理和病理活动中发挥重要作用的各种成分,在一定程度上可反映动物的健康状况。ALT和AST是血清中最敏感的两个细胞内酶,它们的含量在一定程度反映了肝脏代谢能力的强弱状况。在正常范围内,ALT 和AST 升高,反映了动物在这个时期生长速度较快,肝脏代谢能力旺盛。本试验研究中,饲粮中添加甘草多糖对断奶仔猪血清ALT、AST没有显著影响,而断奶仔猪正处在快速发育的时期,饲粮添加甘草多糖又促进仔猪的采食量,脂肪、蛋白质和糖类等营养物质都是在肝脏中进行代谢,并需要大量的酶,与对照组相比略微升高,但无不良影响。ALP 活性反映动物机体的生长速度和代谢强弱[27],本研究中,饲粮中添加甘草多糖的断奶仔猪血清中ALP升高,且1 000 mg/kg 组和2 000 mg/kg 组显著高于对照组,说明甘草多糖能够加快仔猪新陈代谢,提高其生长性能。血清中TP主要由ALB和GLB组成,反映了机体的蛋白质水平,在刺激或缓和免疫激活方面发挥重要作用[14]。本试验结果表明,饲粮中添加1 000 mg/kg甘草多糖,可以显著提高断奶仔猪血清中TP 和GLB的含量,说明饲粮中添加甘草多糖可促进肝脏和心脏的蛋白质合成和代谢,且提高免疫功能。CREA 反映的是肾脏功能的强弱,饲粮中添加甘草多糖能够降低血清中CREA含量,促进机体代谢,排出蓄积毒素,减轻对肾脏的损伤。
3.4 甘草多糖对断奶仔猪血清抗氧化能力的影响
正常情况下,猪体内自由基代谢处于动态平衡状态。断奶应激抑制抗氧化酶的活性,引起的氧自由基生成过多会对断奶仔猪造成损害,这种氧化失衡会导致免疫抑制,增加对各种疾病的敏感性,并对动物的生长性能产生负面影响。T-AOC 则反映了机体抗氧化系统功能整体状况。酶促抗氧化系统包括SOD、GSH-Px 和CAT。SOD 能清除超氧阴离子自由基,消除超氧阴离子自由基对细胞膜的损伤。GSH-Px催化过氧化氢(H2O2)分解,可以起到保护细胞膜结构和功能的完整的作用。CAT 可以将H2O2转化为H2O。MDA是脂质过氧化降解的主要产物[28]。Zhang等[29]研究表明,在饲粮中添加1 000 mg/kg甘草多糖,可以提高肉鸡血清中总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性,降低MDA含量。饲粮中添加太子参茎叶多糖可提高断奶仔猪的血清SOD活性,降低MDA含量,这说明太子参茎叶多糖可以提高体内抗氧化酶活性,减轻自由基损伤,从而增强抗氧化功能[15]。路则庆等[30]研究表明,饲粮中添加富硒胞外多糖(Se-EPS)显著提高了血清TAOC,显著降低了血清MDA 含量。本试验研究结果表明,在饲粮中添加1 000 mg/kg 甘草多糖显著提高了血清中T-AOC的活性,显著降低了MDA的含量,与对照组相比,甘草多糖组断奶仔猪血清中SOD、GSHPx 和CAT 的活性都有所提高,说明甘草多糖可以提高动物的抗氧化能力[31],与张才等[13]研究结果一致。不过,甘草多糖是一种结构非常复杂的物质,其抗氧化能力的机理目前尚不清楚,还需要进一步研究。
4 结论
①饲粮中添加甘草多糖能有效提高断奶仔猪ADFI,降低腹泻率,且添加1 000 mg/kg和2 000 mg/kg甘草多糖显著提高断奶仔猪的ADG和显著降低F/G,提高生长性能。
②饲粮中添加1 000 mg/kg甘草多糖显著提高断奶仔猪血液中WBC、RBC、Neut#、Neu%和PLT,有利于促进氧气和营养物质运输,提高免疫功能。
③饲粮中添加1 000 mg/kg 和2 000 mg/kg 甘草多糖显著升高断奶仔猪血清中ALP含量,显著降低血清中CREA含量,且添加1 000 mg/kg甘草多糖显著升高血清中TP和GLB含量,增强肝肾新陈代谢能力,提高免疫性能。
④饲粮中添加1 000 mg/kg 和2 000 mg/kg 甘草多糖显著升高断奶仔猪血清总T-AOC 活性,添加1 000 mg/kg 甘草多糖显著降低血清MDA 含量,提高断奶仔猪抗氧化能力。