武漢工業(yè)學院動物營養(yǎng)與飼料科學湖北省重點實驗室
劉玉蘭 郭廣倫 吳志鋒 洪 宇朱惠玲 侯永清 丁斌鷹
牛膝多糖(ABPS)是從中草藥牛膝中提取、分離、純化得到的一種生物活性多糖。研究表明,ABPS是一種免疫調(diào)節(jié)劑,具有增強免疫,恢復免疫系統(tǒng)損傷的功能(Jin 等,2007;Mao 等,2005;邵樹軍等,2002;李宗鍇和李電東,1997)。本研究用大腸桿菌脂多糖(LPS)刺激仔豬建立免疫應(yīng)激模型,研究ABPS對斷奶仔豬血液生化指標和白細胞分類計數(shù)的影響,旨在探討ABPS是否可以緩解LPS刺激導致的應(yīng)激反應(yīng),為其在養(yǎng)豬生產(chǎn)上的應(yīng)用提供參考。
1.1 試驗動物和日糧 選用48頭(28±3)d的杜洛克×長白×大白斷奶仔豬,平均體重 (8.45±0.14)kg,按體重隨機分為4組,每組6個重復,每個重復2頭豬。試驗期為28 d?;A(chǔ)日糧參照NRC(1998)斷奶仔豬的營養(yǎng)需要量配制,基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 日糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎(chǔ))
1.2 試驗設(shè)計及樣品采集 采用2×2因子設(shè)計,兩個因子分別為日糧處理和免疫應(yīng)激處理。日糧處理為對照日糧(即基礎(chǔ)日糧)或ABPS日糧(添加量為500 mg/kg);免疫應(yīng)激處理為注射LPS或生理鹽水。在試驗第14天和第21天,每個處理組一半豬注射100 μg/kg BW的LPS(大腸桿菌血清型為 O55∶B5,Sigma 公司),另一半注射等量的生理鹽水作對照。注射后3 h,用肝素抗凝真空管從所有豬前腔靜脈采血10 mL,靜置15 min,3500 r/min離心20 min分離血漿,-80℃凍存待測;同時用EDTA K3抗凝采血管前腔靜脈采血2 mL用于白細胞分類計數(shù)。
1.3 檢測指標
1.3.1 血液生化指標 采用日立7020全自動生化分析儀測定血糖(GOD-PAP法)、尿素氮(酶偶聯(lián)速率法)、總蛋白(雙縮脲法)、白蛋白(BCG比色法)、球蛋白(BCG比色法)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(酶法)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(酶法)和堿性磷酸酶(連續(xù)監(jiān)測法)等指標。
1.3.2 白細胞分類計數(shù) 血液白細胞含量及淋巴細胞、單核細胞、中性粒細胞分類計數(shù)采用日本Sysmex K4500血液自動分析儀測定。
1.4 飼養(yǎng)管理 試驗在動物營養(yǎng)與飼料科學湖北省重點實驗室進行。舍溫保持在25~27℃,豬欄面積(1.20×1.10)m2,粉料飼喂,自由采食和飲水。按常規(guī)程序定期驅(qū)蟲和免疫。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)用SPSS 13.0的GLM模型進行兩因子方差分析。模型主效應(yīng)包括日糧處理、免疫應(yīng)激及二者的互作。
2.1 牛膝多糖和脂多糖刺激對斷奶仔豬血液生化指標的影響 由表2和表3可見,各階段LPS刺激與ABPS均無互作關(guān)系。由表2可見,在第14天,LPS刺激顯著提高了血漿尿素氮 (P<0.01)、堿性磷酸酶(P<0.05)和谷草轉(zhuǎn)氨酶(P<0.01)的含量及谷草轉(zhuǎn)氨酶與谷丙轉(zhuǎn)氨酶的比值(P<0.01),而降低了血糖濃度(P<0.001)。ABPS顯著提高了血漿中總蛋白(P<0.05)和球蛋白(P<0.01)含量。由表3可見,在第21天,LPS刺激顯著提高了血漿中堿性磷酸酶(P<0.05)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(P<0.05)的含量及谷草轉(zhuǎn)氨酶與谷丙轉(zhuǎn)氨酶的比值(P<0.01),而降低了總蛋白(P<0.05)和白蛋白(P<0.05)含量。ABPS對21 d的血液生化指標無顯著影響。
2.2 牛膝多糖和脂多糖刺激對斷奶仔豬白細胞分類計數(shù)的影響 由表4可見,除21 d的白細胞數(shù)量外,LPS刺激與ABPS對白細胞分類計數(shù)的其他指標均無互作關(guān)系 (P>0.05)。在第14天,LPS刺激降低了白細胞(P<0.001)、淋巴細胞(P<0.001)、單核細胞(P<0.001)和中性粒細胞(P<0.001)的含量及單核細胞比例(P<0.001)。在第21天,LPS刺激降低了白細胞 (P<0.001)、淋巴細胞(P<0.001)的含量及比例(P<0.001),而
提高了中性粒細胞比例(P<0.001)。ABPS提高了白細胞(14 d:P<0.10)和中性粒細胞(14 d:P<0.05;21 d:P<0.05)的含量及中性粒細胞比例(14 d:P<0.05;21 d:P<0.10),降低了淋巴細胞比例(14 d:P<0.05;21 d:P<0.10)。
表2 牛膝多糖和脂多糖刺激對斷奶仔豬血液生化指標的影響(14 d,n=12)
表3 牛膝多糖和脂多糖刺激對斷奶仔豬血液生化指標的影響(21 d,n=12)
表4 牛膝多糖和脂多糖刺激對斷奶仔豬外周血白細胞分類計數(shù)的影響(n=12)
LPS是革蘭氏陰性菌膜結(jié)構(gòu)物質(zhì),能誘導動物產(chǎn)生急性細菌感染的厭食、嗜睡、發(fā)熱等癥狀(Gabler和 Spurlock,2008;Liu 等,2008)。LPS 也可導致血液生化指標和血液常規(guī)指標在短時間內(nèi)(0.5~12 h)呈現(xiàn)異常變化,其中在1~6 h變化最為明顯(石君霞等,2008;Wright等,2000)。本試驗中,LPS刺激可導致斷奶仔豬血液生化指標和白細胞分類計數(shù)發(fā)生顯著變化,這說明LPS刺激可導致斷奶仔豬發(fā)生急性應(yīng)激反應(yīng)。
血清白蛋白、球蛋白和總蛋白含量降低通常是動物發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)的標志(劉鈾等,1999)。本試驗中LPS刺激降低了第21天血清總蛋白和白蛋白含量,與劉玉蘭等(2008)的結(jié)果一致。ABPS提高了第21天血清白蛋白和球蛋白含量,這表明ABPS維持了血液中抗體的合成和分泌,進而改善了機體的免疫功能。
正常情況下,細胞內(nèi)酶(如谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶和堿性磷酸酶)由于細胞膜的屏障作用不易逸出,僅由細胞的不斷更新破壞而有少量進入血液(王曉霞等,2000),在血清中的活性很低。只有當細胞因各種因素(如急性應(yīng)激)受到損傷時,細胞膜的通透性升高才會使其釋放入血液的速度增高,血清酶活性顯著升高。因此,血液谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶和堿性磷酸酶等活性升高通常也是應(yīng)激反應(yīng)的一個標志。雞在熱應(yīng)激時,血液上述三種酶活性均顯著上升(何世山和金小軍,2003)。本試驗中LPS刺激導致了血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶和堿性磷酸酶活性的升高,說明仔豬受到了強烈應(yīng)激。日糧中添加ABPS對上述酶活性無影響,說明ABPS并沒有改善LPS刺激導致的血液酶活性的變化。由于ABPS作用的強弱與其分子質(zhì)量、溶解度、黏度、給藥時間及給藥途徑等有關(guān),也受實驗動物自身生理狀況等多種因素的影響 (陳洪亮,2002),因此ABPS對應(yīng)激仔豬血液酶活性的影響還需要進一步的研究。
白細胞是一個龐大的血細胞家族,能吞噬異物產(chǎn)生抗體,在機體損傷治愈、抗御病原的入侵和對疾病的免疫方面起著重要的作用,當機體發(fā)生炎癥或其他疾病時都可引起白細胞總數(shù)及各種白細胞的百分比發(fā)生變化(Han等,2009)。本試驗中,LPS刺激顯著的降低了血液中白細胞和淋巴細胞數(shù)量,表明LPS誘導仔豬產(chǎn)生了類似急性細菌感染癥狀。ABPS提高了血液中白細胞數(shù)量、中性粒細胞數(shù)量及百分含量,表明ABPS對抵御機體炎癥反應(yīng)方面起一定的作用。有關(guān)ABPS對動物血液中白細胞分類計數(shù)影響的報道較少。商捷等 (2006)研究發(fā)現(xiàn),10、5 mg/kg和1 mg/kg劑量的香菇多糖不僅可以抑制X-射線照射和環(huán)磷酰胺(一種免疫抑制劑)導致的小鼠的外周血白細胞總數(shù)降低,還可使外周血及骨髓白細胞分類趨于正常。黃民權(quán)和蔡體育(1996)報道,鐵皮石斛多糖能夠抑制試驗條件下環(huán)磷酰胺加入所引起的外周白細胞數(shù)量劇烈下降。本試驗中ABPS提高了仔豬血液中白細胞數(shù)量、中性粒細胞數(shù)量及百分含量,與上述報道基本一致,表明ABPS在抵御機體炎癥反應(yīng)方面起到一定的作用。
LPS刺激可導致仔豬血液生化指標和白細胞分類計數(shù)發(fā)生顯著變化,ABPS在一定程度上緩解了上述現(xiàn)象,表現(xiàn)出一定的改善免疫和緩解炎癥的作用。
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