参芪补气散对亚健康西门塔尔犊牛血清生化、激素及部分免疫指标的影响

杨昊赤,纪 鹏*,魏彦明*,华永丽,任建明,张晓松,买占海,李宏雅,武凡琳,李琛琛,马 挺,朱潇鹏

(1.甘肃农业大学动物医学院,甘肃兰州 730070;2.张掖市万禾草畜产业科技开发有限责任公司,甘肃张掖 734000;3.新疆农业大学动物医学院,新疆乌鲁木齐 830052)

肉牛集约化与异地频繁运输的养殖模式下,犊牛亚健康状态普遍存在,严重影响养殖效益。中兽医学称亚健康为“虚劳”,临床发现在亚健康状态下,犊牛发病率与病死率居高不下。引起犊牛亚健康的因素主要包括运输、断奶、分群、热应激等[1-4],发生应激后犊牛免疫力下降,极易感染环境中病原菌而继发多种疾病,因此饲养管理过程中的犊牛保健甚为重要。

将中兽医理论的整体观保健思路融入到犊牛保健饲养管理过程中是切实可行的,中药 “多成分、多靶点、多途径”的作用机制与中兽医的整体观相符合,且课题组前期研究发现健脾消导类中药复方在调节6月龄西杂牛激素分泌、促进草料消化吸收、增强抗氧化能力、提高机体免疫力等方面效果确切[5]。且有研究发现中药复方中的多糖成分可以提高动物机体免疫力[6-8]。Su C等[9]研究发现玉屏风散多糖可提高凡宾虾的免疫力,降低发病率。Nikles S等[10]研究发现玉屏风散可调节促炎因子IL-1β,进而增强动物免疫力。李宏雅等[11]研究发现加味玉屏风散多糖可增强免疫抑制小鼠的免疫功能。截止目前,中药复方在亚健康西门塔尔犊牛中的保健应用研究甚少,因此本研究通过开展自拟参芪补气散对亚健康西门塔尔犊牛的干预试验,从发病率、血清生化、激素及免疫指标等方面进行分析,以期为中药复方饲料添加物用于西门塔尔犊牛亚健康状态的改善提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验用动物 参照文献[12]的方法选择亚健康犊牛。依据犊牛的精神状态、毛色与血常规检测等数据资料,选择3月龄体重相近的亚健康西门塔尔犊牛105头,按照基础资料与体重差异不显著的入选标准随机分为3个组,每组35头。试验于2021年10月8日至2021年10月28日在甘肃省张掖市万禾草畜产业科技开发有限责任公司肉牛养殖场开展。

1.1.2 试剂与药材 牛瘦素(LEP)、三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)、皮质醇(COR)、生长激素(GH)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG) ELISA试剂盒,上海酶联生物科技有限公司产品;苯酚、无水乙醇、浓硫酸等均为分析纯,天津致远化学试剂有限公司产品;D-无水葡萄糖,上海凛恩科技发展有限公司产品;参芪补气散中的黄芪、白术等中药材,购自兰州市黄河药材市场,经甘肃农业大学动物医学院中兽医教研室魏彦明教授鉴定。

1.1.3 仪器设备 AU5800自动生化分析仪,美国贝克曼库尔特有限公司产品;Spectra Max Plus384型酶标仪,美谷分子仪器有限公司产品;ZHT-I型自动恒温电热套,山东省鄄城县永兴仪器厂产品;RE-6000旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂产品等。

1.2 方法

1.2.1 饲喂方式 饲养管理按照养殖场规定执行,对照组犊牛每日仅饲喂基础饲粮,不添加参芪补气散,给药组在给予基础饲粮基础上每日分别添加精料15 g/kg和30 g/kg的参芪补气散。每天饲喂2次,分别在早上7:00-8:00和下午14:30-15:30定时饲喂,自由采食和饮水,并分别于早上7:30和下午15:30记录当日牛舍温度、湿度及犊牛腹泻、感冒的发病情况。

1.2.2 参芪补气散活性成分测定 分别采用苯酚-硫酸法、NaNO2-Al(NO)3-NaOH分光光度法、比色法测定参芪补气散中总多糖、总黄酮、总皂苷的含量[13-15]。

1.2.3 发病率统计 每日观察各组犊牛健康情况并详细记录犊牛的临床症状,分析各组犊牛发病情况[16-17]。

发病率=(每组总发病头数/每组总头数/饲喂天数)×100%

1.2.4 血清生化、激素和免疫指标的测定 采集各组犊牛血液样本10 mL,制备血清,保存于-20 ℃冰箱。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)、总胆红素(TBIL)、直接胆红素(DBIL)、间接胆红素(IBIL)、碱性磷酸酶(ALP)、总胆固醇(TCHO)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLO)、尿素(UREA)、葡萄糖(GLU)、肌酐(CREA)、尿酸(UA)与葡萄糖(GLU)含量。采用ELISA试剂盒检测血清中瘦素(LEP)、三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)、皮质醇(COR)、生长激素(GH)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋M(IgM) 与免疫球蛋白G(IgG)含量。

1.2.5 数据处理 数据用“平均值±标准差”表示,采用GraphPad Prism7进行统计学分析,以P<0.05为差异显著。

2 结果

2.1 参芪补气散活性成分测定

标准曲线见图1,测定结果见表1。由表1可知,参芪补气散水提物平均得率为37.8%,其中含的总多糖、总黄酮与总皂苷占比分别为13.4%、0.63%和3.79%。

图1 葡萄糖、芦丁和皂苷的标准曲线Fig.1 Standard curves of glucose,rutin and saponin

2.2 亚健康西门塔尔犊牛发病率统计

表2为各组西门塔尔犊牛的发病率统计结果,可以看出与对照组相比,参芪补气散高、低剂量组犊牛的感冒、腹泻发病率呈下降趋势,高剂量组降低明显。图2为牛舍的环境温湿度监测趋势图。

表2 各组西门塔尔犊牛发病率统计Table 2 Statistics of the incidence rate of Simmental calves in each group

图2 牛舍温湿度趋势图Fig.2 The trend chart of the temperature and humidity in the calf house

2.3 参芪补气散对亚健康西门塔尔犊牛血清生化指标的影响

由表3可知,与对照组相比,参芪补气散低剂量组犊牛血清中的TG含量显著升高(P<0.05),UREA、TBIL、DBIL含量显著降低(P<0.05),高剂量组TG、TCHO、HDL-C、LDL-C与血清K+含量显著升高(P<0.05),TBIL、DBIL含量显著降低(P<0.05);ALT、AST、ALP、GGT、TP、CREA、GLU、UA、TG与血清Na+、Ca2+、Mg2+含量差异不显著(P>0.05)。

表3 各组西门塔尔犊牛血清生化指标Table 3 Serum biochemical indexes of Simmental calves in each group

2.4 参芪补气散对亚健康西门塔尔犊牛的血清激素指标的影响

由表4可知,与对照组相比,参芪补气散高、低剂量组犊牛血清中的T3、T4含量显著升高(P<0.05),LEP、COR与GH含量具有升高趋势但差异不显著(P>0.05)。

表4 各组西门塔尔犊牛血清激素指标Table 4 Serum hormone indexes of Simmental calves in each group

2.5 参芪补气散对亚健康西门塔尔犊牛免疫指标的影响

由表5可知,与对照组相比,参芪补气散高、低剂量组犊牛血清中的IgA显著升高(P<0.05),且参芪补气散高剂量组IgM极显著升高(P<0.01),IgG、IL-1β与IL-6差异不显著(P>0.05)。

表5 各组西门塔尔犊牛免疫指标Table 5 Immune indexes of Simmental calves in each group

3 讨论

3.1 参芪补气散对亚健康西门塔尔犊牛发病率的影响

中兽医学将亚健康归属于“虚劳”范畴,《素问·痹论》有云“劳则气耗”。参芪补气散是临床防治气虚证的自拟方药,方中黄芪、党参归脾、肺经,全方可补肺益气、健脾生津。本研究证实参芪补气散在犊牛抗病能力方面作用明显。中药复方作为饲料添加剂用于犊牛保健的研究甚少,有研究表明使用黄芪、党参等中草药作为饲料添加剂饲养猪,能够改善猪的消化道功能[18-19],增加采食量并提升消化酶的活性,从而达到提高机体免疫力的作用。另有研究表明[20],白术多糖作为饲料添加剂饲喂仔猪,在提高免疫力方面效果显著。贾原等[21]研究发现中药复方奶牛保健散可以明显提高奶牛免疫力,提升生产成本。吕信[22]研究发现,中药复方制剂犊泻康在犊牛腹泻防控方面效果确切。中药复方制剂的开发与研究,可以提升动物养殖福利,有效预防动物疾病的发生与发展。

3.2 参芪补气散对亚健康西门塔尔犊牛血清生化的影响

亚健康西门塔尔犊牛免疫力低下,易于继发呼吸系统和消化系统疾病。由于各种血清生化指标能够客观反映机体生理状态,特别是在肝肾功能方面能够直接地体现。本研究采用参芪补气散干预亚健康西门塔尔犊牛,基于血清生化分析结果发现参芪补气散高、低剂量组亚健康西门塔尔犊牛血清生化指标有一定改善。在一定范围内,血糖、血脂可侧面反映犊牛的增重效果,本研究发现参芪补气散干预后犊牛血糖、血脂呈升高趋势,说明参芪补气散增重效果确切,该结果与周学辉等[23]的研究相符。肝脏是机体最重要的解毒器官,肝功在一定程度上反映了机体营养代谢的转换效率,其中ALP、GGT、TBIL、DBIL、IBIL、UREA、UA与CREA等是评价肝功的重要指标。本研究发现参芪补气散高、低剂量组可显著降低亚健康犊牛血清中的TBIL、IBIL含量,说明参芪补气散对于亚健康西门塔尔犊牛的肝脏具有保护效果,并且可以提高代谢效率。有研究表明[5,16-20,23]黄芪多糖和白术多糖能够降低畜禽肝脏中的ALP、TBIL与IBIL含量,从而发挥肝脏保护作用。且发现与对照组相比,参芪补气散高剂量组犊牛血清K+显著升高,Mg2+和Ca2+含量具有升高趋势,说明亚健康西门塔尔犊牛电解质水平处于失衡状态,饲喂参芪补气散可以提升犊牛血清中的K+、Mg2+和Ca2+含量,证实参芪补气散有助于恢复亚健康西门塔尔犊牛的电解质平衡。

3.3 参芪补气散对亚健康西门塔尔犊牛血清激素指标的影响

血清激素是评价机体免疫及内分泌机能的重要指标之一。本研究发现亚健康西门塔尔犊牛经参芪补气散干预后,T3、T4含量显著升高,血清LEP和GH水平有升高趋势,表明参芪补气散可以改善亚健康西门塔尔犊牛的内分泌功能,增强机体免疫机能。LEP是一种由脂肪组织分泌的激素,进入血液循环后可参与糖、脂肪及能量代谢的调节[24]。T4为甲状腺的主要分泌产物,经5′脱碘酶作用可转化成活性强的T3,具有加强组织代谢,提高组织耗氧量和产热量,促进糖类吸收、利用和糖原异生,加速脂肪分解,促进蛋白质合成等作用。GH是由脑垂体分泌的合成代谢关键激素,控制动物生长及营养物质代谢,并可促进机体核酸、蛋白质合成和脂肪分解[25]。

3.4 参芪补气散对亚健康西门塔尔犊牛免疫指标的影响

血清免疫球蛋白是反映机体免疫力的关键指标,在一定范围内其含量与机体免疫力呈正相关。本研究发现参芪补气散可显著上调亚健康西门塔尔犊牛血清中的IgA、IgM含量,证实参芪补气散对亚健康西门塔尔犊牛的免疫力有提升效果。IgA是外分泌液中主要的免疫球蛋白,在抵抗微生物入侵方面起关键作用;IgM是机体最早期出现的免疫球蛋白,并且普遍存在于血液中,是抗血液内感染的重要抗体,也是机体初次免疫应答的主要抗体;IgG是血液中含量最高的免疫球蛋白,并且在抗体介导的防卫机制中占主要地位[10]。IL-6、IL-1β为促炎因子,是评价机体发生炎症反应的重要指标之一,大量分泌会损害机体组织,损伤免疫系统[26]。王超普等[27]研究发现,复方中药发酵粉(山楂、陈皮、山药、茯苓等)可显著提高断奶仔猪血清IgA和IgM含量,表明中药发酵粉对仔猪免疫机能有增强作用。汪水平等[28]研究发现,中药复方(藿香、苍术和石膏等)可提高热应激肉牛血清中IgA和IgM含量,说明该复方能够减轻或消除热应激对肉牛造成的免疫抑制作用。研究表明,在藏羊饲喂过程中添加黄芪多糖可降低促炎因子IL-6的含量,从而增强机体免疫功能[29]。

综上所述,参芪补气散中的多糖、黄酮与皂苷类物质含量丰富,既能降低亚健康西门塔尔犊牛的腹泻、感冒发病率,又能明显改善亚健康西门塔尔犊牛的血生化、免疫、激素指标,可为后期参芪补气散的兽医临床应用提供理论基础。