郝瑞榮,高俊杰,王偉偉,高文偉

(1. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,山西太谷030801;2. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,山西太谷030801)

高粱原花青素對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能和免疫力及抗氧化功能的影響

郝瑞榮1,高俊杰2,王偉偉1,高文偉1

(1. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,山西太谷030801;2. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,山西太谷030801)

本試驗(yàn)研究了高粱原花青素(SPC)對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、免疫力和抗氧化能力的影響。160頭28日齡斷奶的杜×長(zhǎng)×大三元雜交仔豬(7.39±0.08)kg隨機(jī)分為4個(gè)組,每組4個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)10頭。4個(gè)組包括對(duì)照組和3個(gè)原花青素組(50、100、150 mg/kg SPC)。試驗(yàn)期為28 d,在試驗(yàn)的第14和28天采血測(cè)血清免疫參數(shù)和抗氧化指數(shù)。結(jié)果表明:與對(duì)照組相比,日糧添加不同濃度的SPC顯著地降低了仔豬的腹瀉率(P＜0.05),但對(duì)仔豬平均日增重、平均日采食量及飼料增重比沒(méi)有顯著影響(P＞0.05);不管是在試驗(yàn)的第14或第28天,添加100或150 mg/kg的SPC均顯著地提高了仔豬血清IgG、IgM、補(bǔ)體3(C3)、補(bǔ)體4(C4)和白細(xì)胞介素2(IL-2)的濃度(P＜0.05),增強(qiáng)了仔豬谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性以及血清總抗氧化能力(T-AOC) (P＜0.05),降低了血清丙二醛(MDA)含量(P＜0.05)。總之,SPC有利于提高仔豬抗氧化能力,增強(qiáng)仔豬免疫力,降低斷奶腹瀉。

高粱原花青素;斷奶仔豬;生長(zhǎng)性能;免疫力;抗氧化能力

仔豬斷奶應(yīng)激一直是困擾養(yǎng)豬生產(chǎn)的難題之一,仔豬斷奶時(shí)常常伴隨著采食量下降,生長(zhǎng)受阻,免疫力低下,抗病力下降,尤其是腹瀉的發(fā)病率升高。在仔豬飼料中添加抗生素以提高抗病力,預(yù)防腹瀉曾經(jīng)被廣泛使用,但是,抗生素的濫用所帶來(lái)的病原菌耐藥性、畜產(chǎn)品藥物殘留等問(wèn)題,嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的身體健康。因此,取締飼用抗生素的呼聲越來(lái)越高。從天然植物中提取生理活性成分作為功能因子,通過(guò)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控手段,提高仔豬自身免疫力、抗氧化能力,提高抗病力,已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

原花青素(procyanidins,PCs)是植物界廣泛存在的一類(lèi)多酚化合物的總稱,存在于水果、蔬菜、糧食和某些飲料(茶葉、啤酒)中。研究表明,PCs以其超強(qiáng)的抗氧化活性著稱,其抗氧化、清除自由基的能力是維生素E的50倍、維生素C的20倍[1]。同時(shí),PCs還具有減小氧化損傷[2-4],提高機(jī)體免疫力[5],調(diào)節(jié)消化酶活性[6],抗炎[7],抗腫瘤[8],促進(jìn)傷口愈合及組織修復(fù)[9]等作用。高粱種皮中PCs含量較高[10]。但是以高粱原花青素(sorghum procyanidins,SPC)作為飼料添加劑應(yīng)用于斷奶仔豬,國(guó)內(nèi)外還未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)在斷奶仔豬飼料中添加SPC,研究其對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、免疫力以及抗氧化能力的影響,探討SPC作為斷奶仔豬飼料添加劑,改善仔豬斷奶應(yīng)激的可能。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 SPC由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)中獸醫(yī)實(shí)驗(yàn)室提取純化,含量大于85%。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及日糧 試驗(yàn)于2014年5月在清徐天祿豐種豬育種公司進(jìn)行,選用160頭28日齡斷奶的杜×長(zhǎng)×大三元雜交仔豬平均體重(7.39±0.08)kg。按照單因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)分為4個(gè)組。每組4個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)10頭豬。4個(gè)組為對(duì)照組和3個(gè)原花青素組,對(duì)照組飼喂玉米-豆粕基礎(chǔ)日糧,基礎(chǔ)日糧參照NRC(2012)仔豬營(yíng)養(yǎng)需要配制,日糧組成和營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1;原花青素組為基礎(chǔ)日糧中分別添加50、100、150 mg/kg SPC。預(yù)試期7 d,試驗(yàn)期28 d。仔豬自由采食和飲水。按豬場(chǎng)常規(guī)管理程序進(jìn)行驅(qū)蟲(chóng)和免疫。每天記錄試驗(yàn)豬排便情況。

1.3 生長(zhǎng)性能測(cè)定 在正試期第1、14、28天早上空腹稱重,每天記錄采食量,計(jì)算各階段各處理平均日增重(ADG)日、平均采食量(ADFI)和飼料增重比(F/ G)。

1.4 仔豬腹瀉發(fā)生率測(cè)定 腹瀉率=總腹瀉頭次/ (試驗(yàn)仔豬數(shù)×試驗(yàn)天數(shù))×100%。

1.5 血液樣品采集 在試驗(yàn)的第14、第28天,每個(gè)重復(fù)選兩頭體重相近的仔豬,空腹,前腔靜脈采血10 mL,3 000 r/mim離心10 min獲得血清。-70℃保存待用。

1.6 血清免疫指標(biāo)和抗氧化指標(biāo)測(cè)定 血清抗氧化指標(biāo)包括血清總抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘膚過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)的活性和血清丙二醛(MDA)含量。T-AOC采用鐵離子還原力法、GSH-Px采用二硫代二硝基苯甲酸比色法、SOD采用黃嘌呤氧化酶法、CAT采用鉬酸銨比色法、MDA采用硫代巴比妥酸比色法。檢測(cè)試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。

血清免疫指標(biāo)包括免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、補(bǔ)體3(C3)、補(bǔ)體4 (C4)和白細(xì)胞介素2(IL-2),血清免疫指標(biāo)用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)試劑盒測(cè)定,檢測(cè)試劑盒均購(gòu)自美國(guó)R&D公司。

1.7 統(tǒng)計(jì)分析 數(shù)據(jù)用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,首先進(jìn)行單因素方差分析(One-Way ANOVO) (腹瀉率在進(jìn)行單因素方差分析之前先進(jìn)行反正旋轉(zhuǎn)化),然后進(jìn)行Duncan′s多重比較,P＜0.05表示差異顯著。結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果

2.1 SPC對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能和腹瀉率的影響 由表2可見(jiàn),各組各階段平均日增重、平均日采食量和飼料增重比之間沒(méi)有顯著差異(P＞0.05)。

由表3可知,與對(duì)照組相比,SPC組腹瀉率顯著降低(P＜0.05),在不添加SPC的對(duì)照組,仔豬腹瀉率高達(dá)13.57%,添加了50、100、150 mg/kg SPC后,腹瀉率分別下降了42.74%、46.72%、40.75%。相比之下100 mg/kg SPC組仔豬腹瀉率最低,但與其他2個(gè)原花青素組之間無(wú)顯著差異(P＞0.05)。

2.2 SPC對(duì)仔豬抗氧化功能的影響 由表4可知。在試驗(yàn)的第14天,SPC組血清T-AOC顯著高于對(duì)照組(P＜0.05),而且隨著SPC添加劑量的升高,血清TAOC升高,150 mg/kg SPC組血清T-AOC顯著高于50和100 mg/kg SPC組(P＜0.05)。日糧添加100或150 mg/kg SPC,血清SOD和GSH-Px活性顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)。日糧添加SPC使仔豬血清MDA含量劑量依賴性地降低。血清CAT活性不受日糧添加SPC的影響(P＞0.05)。在試驗(yàn)的第28天,仔豬血清TAOC、SOD和GSH-Px的活性隨著SPC的添加劑量依賴性地升高,血清MDA含量隨著SPC的添加劑量依賴性地降低,血清CAT活性不受日糧添加SPC的影響(P＞0.05)。

表1 基礎(chǔ)日糧組成和營(yíng)養(yǎng)成分

2.3 SPC對(duì)仔豬免疫力的影響 由表5可見(jiàn),在第14天,日糧添加100或150 mg/kg SPC使仔豬血清IgG、IgM、C3和IL-2濃度顯著升高(P＜0.05);添加SPC對(duì)仔豬血清IgA和C4濃度無(wú)顯著影響(P＞0.05)。在第28天,日糧添加50、100或150 mg/kg SPC,仔豬血清IgG和 IL-2濃度均顯著升高(P＜0.05);當(dāng)添加劑量達(dá)到100或150 mg/kg時(shí),仔豬血清IgM濃度顯著升高(P＜0.05);日糧添加100 mg/kg SPC時(shí),仔豬血清C3濃度顯著升高(P＜0.05);添加SPC對(duì)仔豬血清IgA和C4濃度無(wú)顯著影響(P＞0.05)。

表2 日糧添加SPC對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響

表3 日糧添加SPC對(duì)仔豬腹瀉率的影響

3 討論

斷奶應(yīng)激容易造成仔豬免疫力下降、生長(zhǎng)受阻、抗病力下降、生產(chǎn)性能下降。國(guó)內(nèi)外研究者從提高仔豬自身抗病力出發(fā),在斷奶仔豬飼糧中添加酶制劑、酸化劑、微生態(tài)制劑、中草藥等方面做了大量研究。近幾年來(lái),以植物提取物作為飼料添加劑越來(lái)越受到重視。植物多酚以其超強(qiáng)的抗氧化活性著稱,PCs是植物界廣泛存在的一類(lèi)多酚化合物的總稱,其抗氧化、抗腫瘤、抗炎以及提高免疫力等作用在人[3,5]和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物[4,6,8]領(lǐng)域已有研究報(bào)道。關(guān)于PCs在畜禽飼料中的添加效果的報(bào)道很少,解玲娜等[7]在斷奶仔豬飼料中添加葡萄籽原花青素,結(jié)果表明, 70 mg/kg葡萄籽原花青素提高了腸道消化酶的活性,提高了血液中白細(xì)胞數(shù)和紅細(xì)胞數(shù),對(duì)于緩解斷奶應(yīng)激有一定作用。

斷奶時(shí)飼糧和生活環(huán)境的急劇改變,使仔豬腹瀉發(fā)生率升高,尤其是斷奶第1周。本試驗(yàn)結(jié)果表明,在不添加SPC的對(duì)照組,仔豬腹瀉率高達(dá)13.57%,添加了50、100、150 mg/kg SPC后,腹瀉率分別下降了42.74%、46.72%、40.75%。與本試驗(yàn)結(jié)果相似,Song等[11]試驗(yàn)表明,葡萄籽原花青素通過(guò)降低腸道通透性、提高抗氧化指數(shù)從而降低了大鼠斷奶后腹瀉率。說(shuō)明PCs降低幼齡動(dòng)物腹瀉的發(fā)生似乎與其超強(qiáng)的抗氧化功能有關(guān)。

表4 日糧添加SPC對(duì)仔豬血清抗氧化活性的影響

表5 日糧添加SPC對(duì)仔豬免疫力的影響

在正常機(jī)體活動(dòng)中,動(dòng)物機(jī)體是一個(gè)完整、和諧的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng),其體內(nèi)自由基的產(chǎn)生與消亡處于平衡狀態(tài)。自由基不斷產(chǎn)生,同時(shí)體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)會(huì)及時(shí)清除。但是當(dāng)機(jī)體受到外界刺激時(shí),會(huì)打亂這個(gè)平衡狀態(tài),從而導(dǎo)致自由基增多。斷奶應(yīng)激導(dǎo)致仔豬抗氧化能力下降,組織和血液自由基增多[12-13]。血液中T-AOC、GSH-Px、SOD、CAT的活性及MDA含量是反映機(jī)體抗氧化能力的重要指標(biāo)。T-AOC是機(jī)體的總抗氧化能力,T-AOC值的高低直接反映了機(jī)體的酶和非酶系統(tǒng)總體抗氧化水平,與生物健康狀況密切相關(guān)。GSH-Px能使有毒的過(guò)氧化物還原為無(wú)毒的經(jīng)基化合物,從而保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能不受到過(guò)氧化物的損害。SOD是一種能夠催化超氧化物通過(guò)歧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氧氣和過(guò)氧化氫的酶,是機(jī)體清除自由基的一種重要酶,其活性高低決定了機(jī)體清除自由基的能力。CAT可促使H2O2分解為分子氧和水,清除體內(nèi)的過(guò)氧化氫,從而使細(xì)胞免于遭受H2O2的毒害,是生物防御體系的關(guān)鍵酶之一。而MDA則是氧自由基引發(fā)的脂質(zhì)過(guò)氧化物而產(chǎn)生,MDA的含量間接地表明了自由基對(duì)動(dòng)物機(jī)體氧化損傷的程度。在本試驗(yàn)中,添加100或150 mg/kg SPC,仔豬血清T-AOC、SOD和GSH-Px活性顯著升高,MDA水平顯著降低,說(shuō)明在斷奶仔豬飼糧中添加SPC有利于提高仔豬抗氧化能力。

斷奶時(shí)仔豬自身免疫系統(tǒng)尚不完善,直到5周齡后才逐漸趨于完善。免疫系統(tǒng)的激活會(huì)產(chǎn)生大量的自由基,這些自由基會(huì)削弱免疫系統(tǒng)的功能[14]。因此,日糧添加抗氧化劑通過(guò)清除自由基從而有利于免疫力的提高。此外,類(lèi)黃酮對(duì)各種免疫和炎癥細(xì)胞功能有直接的促進(jìn)作用[14]。PCs屬于類(lèi)黃酮。因此,我們推測(cè)日糧添加PCs有利于提高仔豬免疫力。本試驗(yàn)以抗體(IgG、IgM、IgA)、補(bǔ)體(C3、C4)以及細(xì)胞因子(IL-2)作為衡量仔豬免疫力的指標(biāo),試驗(yàn)表明,日糧添加100或150 mg/kg SPC使仔豬血清IgG、IgM、C3和IL-2濃度顯著升高,試驗(yàn)證實(shí)了我們的推測(cè),即日糧添加原花青素有利于提高仔豬免疫力。

4 結(jié)論

SPC可降低斷奶仔豬腹瀉率,增強(qiáng)斷奶仔豬抗氧化能力,提高斷奶仔豬免疫力,但并不能顯著地改善其生長(zhǎng)性能。關(guān)于SPC在斷奶仔豬日糧中的添加效果還有待于進(jìn)一步研究。

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Effects of Sorghum Procyanidins on Growth Performance,Immunity and Antioxidant Capacity of Weaned Piglets

HAO Rui-rong1,GAO Jun-jie2,WANG Wei-wei1,GAO Wen-wei1
(1.College of Animal Science and Technology,Shanxi Agricultural University,Taigu 030801,PR China; 2.College of Horticulture,Shanxi Agricultural University,Shanxi Taigu 030801,China)

The trial was conducted to investigate effects of sorghum procyanidins (SPC)on growth performance, immunity and antioxidant capacity in weaned piglets.A total of 160 Duroc×Landrace×Yorkshine piglets weaned at 28 days of age(body weight,7.39±0.08)kg were randomly assigned to one of four treatment groups with 4 replicate pens per group and 10 piglets per pen.The treatments included control group and three different SPC level groups(BD +50,100,150 mg/kg SPC respectively).The trial lasted 28 days.The body weight of pigs was recorded on an empty stomach at d 1,d 14 and d 28 of the experiment,and the feed intake and the diarrhea scores were recorded daily. Blood samples were collected on d 14 and 28 for the measurement of serum immune parameters and antioxidant indices.As compared with the control group,supplementation with different levels of SPC decreased the diarrhea incidences in piglets significantly (P＜0.05).Whereas treatments with SPC did not exert a significant effect on the average daily gain,average daily feed intake and feed/gain ratio (P＞0.05).Either on d 14 or d 28,pigs offered diets supplemented with SPC at doses of 100 or 150 mg/kg generated higher(P＜0.05)serum immunoglobulin(Ig)G,IgM, complement 3 (C3)and interleukin-2 (IL-2)concentrations,produced stronger(P＜0.05)serum total antioxidant capacity(T-AOC),glutathione peroxidase(GSH-Px)and superoxide dismutase(SOD)activities and lower(P＜0.05) serum malondialdehyde (MDA)content than those fed basal diet.In conclusion,SPC is beneficial to improve antioxidant capacity,enhance immunity and reduce diarrhea incidence in weaned piglets.

SPC;weaned piglets;growth performance;immune function;antioxidant capacity

S828.5

:A

:0258-7033(2015)13-0066-05

2014-10-24;

2015-03-23

山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目(20120311022-2)。

郝瑞榮(1976-),女,山西偏關(guān)人,博士,副教授,主要從事單胃動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)調(diào)控研究,E-mail:hrr823229@163.com