趙家奇,郝瑞榮*,高俊杰,王偉偉
(1.山西農業(yè)大學 動物科技學院,山西 太谷 030801; 2.山西農業(yè)大學 園藝學院,山西 太谷 030801)
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葡萄籽原花青素對斷奶仔豬免疫力和抗氧化功能的影響
趙家奇1,郝瑞榮1*,高俊杰2,王偉偉1
(1.山西農業(yè)大學 動物科技學院,山西 太谷 030801; 2.山西農業(yè)大學 園藝學院,山西 太谷 030801)
[目的]探討葡萄籽原花青素(GSP)對斷奶仔豬生長性能、免疫力和抗氧化力的影響。[方法]選取128頭21日齡斷奶仔豬,按試驗的要求隨機分成4個組,每組4個重復,每個重復為8頭仔豬,各組包括對照組和低劑量組(基礎日糧+50 mg·kg-1GSP)、中劑量組(基礎日糧+100 mg·kg-1GSP)和高劑量組(基礎日糧+150 mg·kg-1GSP),飼喂28 d。在試驗進行到第14天和第28天收集各組仔豬的血液樣本,測定血清免疫指標和抗氧化指標。[結果]與對照組相比,添加100和150 mg·kg-1GSP的試驗組顯著提高了仔豬血清IgG、IgM、補體3(C3)、補體4(C4)和IL-2的濃度(P<0.05),提高了斷奶仔豬GSH-Px和SOD的活性以及血清T-AOC(P<0.05),降低了血清中MDA含量(P<0.05)。[結論]斷奶仔豬日糧中添加GSP有利于提高仔豬的免疫力和抗氧化力。
葡萄籽原花青素(GSP);斷奶仔豬;免疫功能;抗氧化能力
在養(yǎng)豬業(yè)集約化生產中,仔豬的早期斷奶已經越來越受到大家的重視。仔豬早期斷奶經常引起應激綜合癥,包括采食量降低、生長受阻、免疫力下降、腸道功能紊亂[1,2]。為了達到防病和促生長的目的,抗生素被大肆用于養(yǎng)豬業(yè)[3,4],而抗生素的濫用導致了病原菌對藥物的耐藥性增強、 畜產品藥物殘留及農業(yè)生態(tài)環(huán)境污染等問題。因此,能否在純天然植物中提取一種無毒無害的物質,并將其添加到飼料中,以達到提高斷奶仔豬免疫力、抗氧化力、改善腸道消化能力目的,已成為大家爭相研究的熱點。
仔豬在斷奶時由于快速生長產生了大量的自由基[5],飼料中添加抗氧化劑有助于緩解氧化應激,而且提高生長速度[6]。研究發(fā)現(xiàn),多酚類化合物具有極強的抗氧化力,可以在清除自由基方面發(fā)揮出重要作用[6]。原花青素(Oligomeric Proantho Cyanidins,OPC,本文涉及到的英文縮寫、英文全稱及中文縮寫見表1)是植物界黃烷醇單體及其聚合體的多酚化合物,且廣泛存在,是目前世界上公認的一種有益于人類健康的重要營養(yǎng)素。研究發(fā)現(xiàn),從葡萄籽中提取的葡萄籽原花青素(GSP)能夠在體外和體內都顯示出極強的抗氧化、免疫調節(jié)和抗炎作用[7,8]。研究表明,GSP具有極強的抗氧化力,其抗氧化力和清除自由基的能力是VE的50倍、VC的20倍。盡管GSP在人體的各種生物學功能廣受關注,但是以GSP作為飼料的一種添加劑應用于斷奶仔豬,國內外研究和報道還很少。因此,本文就GSP對斷奶仔豬抗氧化力、免疫力的影響進行研究,為GSP在養(yǎng)豬業(yè)的應用提供參考數(shù)據(jù)。
表1 中英文縮寫
1.1動物和試驗設計
試驗前對保育舍進行消毒,用機械消毒法將灰塵、糞便等清理干凈,然后用化學消毒法進行熏蒸消毒。試驗前先用基礎日糧預飼7 d,再按試驗要求將斷奶仔豬隨機分成4組,每組分4個重復,每個重復組8頭仔豬,各組包括對照組和低劑量組(基礎日糧+50 mg·kg-1GSP)、中劑量組(基礎日糧+100 mg·kg-1GSP)和高劑量組(基礎日糧+150 mg·kg-1GSP)。各組仔豬均自由采食和飲水,每天記錄各重復的采食、腹瀉情況,試驗期為28 d。試驗參照NRC(2012)[9]配制的基礎日糧,日糧組成和營養(yǎng)成分見表2。
1.2采樣和分析
在試驗的第14 d和第28 d早上從每組中隨機選取兩頭仔豬在其前腔靜脈處采血10 mL,再用3 000 r·min-1離心機器離心10 min獲得血清,-70 ℃保存待用。
血清抗氧化指標包括T-AOC、GSH-Px,SOD、CAT和MDA。T-AOC采用鐵離子還原力法[10]、GSH-Px用二硫代二硝基苯甲酸比色法[11]、SOD用黃嘌呤氧化酶法[12]、CAT用鉬酸銨比色法[13]、MDA用硫代巴比妥酸比色法[10]。
血清免疫指標包括IgG、IgA、IgM、IL-2、C3和C4,用酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)。
1.3統(tǒng)計分析
數(shù)據(jù)用SPSS 16.0軟件統(tǒng)計分析,先進行單因素方差分析(One-Way ANOVO)(腹瀉率需先進行反正旋轉化),然后進行Duncan′s多重比較,P<0.05表示差異顯著。結果以平均值和標準誤(SEM)表示。
2.1血清抗氧化指標
如表3所示,在試驗的第14天,斷奶仔豬飼喂不同劑量的GSP與對照組比較T-AOC升高、MDA降低。劑量為100和150 mg·kg-1的GSP組血清中SOD和GSH-Px的含量相比對照組均顯著升高(P<0.05),100 mg·kg-1GSP的組血清中CAT含量顯著高于對照組(P<0.05)。
表2 基礎日糧組成和營養(yǎng)成分
注:預混料為每千克飼料提供:維生素A,5 000 IU;維生素D3,2 000 IU;維生素E,60 IU;維生素K,2.2 mg;維生素B1,2.5 mg;維生素B2,6.5 mg;維生素B6,5 mg;尼克酸(維生素B3),40 mg;維生素B12,50 μg;鋅,120 mg;;鐵,120 mg;銅,20 mg;錳,30 mg;硒,0.3 mg;碘,0.3 mg。粗蛋白和鈣為實測值,其它成分為計算值
Note:Premix provided for Per kilogram of feed:Vitamin A,5 000 IU;Vitamin D3,2 000 IU;Vitamin E,60 IU;Vitamin K,2.2 mg;Vitamin B1,2.5 mg;Vitamin B2,6.5 mg;Vitamin B6,5 mg;Vitami B3,40 mg;Vitami B12,50 μg;Zn,120 mg;Fe,120 mg;Cu,20 mg;Mn,30 mg;Se,0.3 mg;I,0.3 mg。Protein and calcium is measured, and other components for the calculated value
在試驗的第28天,添加GSP的3個試驗組與對照組相比,血清中T-AOC和GSH-Px均顯著升高(P<0.05),MDA顯著下降(P<0.05)。日糧對仔豬血清中CAT活性沒有顯著影響。在整個試驗期間,添加GSP的3個試驗組的仔豬血清T-AOC活性均有所提高,而MDA的濃度顯著降低(P<0.05)。
2.2血清免疫指標
如表4所示,在試驗進行到第14 d,添加不同劑量的GSP組與對照組相比,血清中IgM和C4的濃度均顯著升高(P<0.05);劑量為100和150 mg·kg-1的GSP組中血清IgG、C3和IL-2的含量顯著高于對照組(P<0.05),但IgA含量沒有顯著變化(P>0.05)。
在試驗第28 d,與對照組相比,添加GSP的3個組仔豬血清IgG、C4和IL-2的含量顯著升高(P<0.05),添加100和150 mg·kg-1GSP的仔豬血清IgM顯著提高(P<0.05),添加GSP對仔豬血清 IgA和C3含量沒有顯著影響(P>0.05)。
養(yǎng)豬業(yè)中仔豬的早期斷奶經常會引發(fā)一系列的應激反應,如腸道功能受損、免疫力和抗氧化力下降、飼料利用率降低、生長停滯及腹瀉率、發(fā)病率和死亡率升高。研究表明,日糧中添加250 mg·kg-1GSP可降低腸道通透性防止斷奶時發(fā)生腹瀉和提高大鼠的抗氧化能力[14]。斷奶導致組織和血液中自由基含量激增從而降低了自身抗氧化力[15],GSP通過清除體內自由基而提高抗氧化能力。實驗表明,GSP對腎臟起到保護作用[16]。Kim的研究表明GSP能夠誘導還原被叔丁基過氧化氫氧化損傷的HepG2細胞[17]。Llópiz證明了GSP可以修復被氧化的病變細胞[18]。Puiggros證實,GSP通過調節(jié)抗氧化酶的表達阻止氧化損傷[19]。血清中抗氧化指標包括SOD、GSH-Px、CAT、T-AOC和MDA。SOD可以保護細胞免于超氧化物自由基的損傷。GSH-Px能把有毒的過氧化物還原成無毒的羥基化合物,CAT將過氧化氫分解生成水,從而保護細胞免于過氧化物的損害。T-AOC的含量反映了非酶系統(tǒng)的抗氧化力。氧自由基引發(fā)脂質過氧化物產生MDA,自由基含量升高導致細胞膜損傷加重致使MDA含量增加,MDA是最常用的測定脂質過氧化的指標[20,21]。本試驗通過測定血清中MDA的含量間接地表明自由基對動物機體氧化損傷的程度。在日糧中添加100和150 mg·kg-1GSP,仔豬血清SOD、T-AOC和GSH-Px 活性顯著升高,MDA的含量顯著下降,說明在斷奶仔豬日糧中添加適量GSP可以提高仔豬抗氧化能力,保護組織免受氧化損傷。斷奶時仔豬的免疫系統(tǒng)尚未完全,直到5周齡時才會逐漸健全自身的免疫系統(tǒng),因此在斷奶前兩周仔豬極易感染疾病[22]。免疫系統(tǒng)的激活會使自由基含量升高[6],添加抗氧化劑能夠清除機體內自由基從而起到增強免疫能力的作用。此外,GSP屬于類黃酮,對各種免疫和炎癥細胞能夠起到直接的促進作用[6]。本試驗以血清中IgG、IgA、 IgM、C3、C4含量作為體液免疫指標,以IL-2作為胞因子,衡量細胞介導的免疫反應。IL-2可以誘導T細胞和B細胞的分化,促進NK細胞的功能,釋放干擾素和殺毒[4]。本試驗研究表明,日糧中添加100和150 mg·kg-1GSP使斷奶仔豬血清中IgG、IgM、C4和IL-2的含量顯著升高。說明GSP作為飼料添加劑有利于增強斷奶仔豬免疫力。
表3 葡萄籽原花青素(GSP)斷奶仔豬血清抗氧化活性的影響
表4 葡萄籽原花青素(GSP)對斷奶仔豬免疫力的影響
飼料中添加適量的GSP可有效提高斷奶仔豬的抗氧化能力和免疫力,降低斷奶仔豬腹瀉率,但并不能顯著地改善其生長性能。
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(編輯:武英耀)
Effects of grape seed procyanidins on immune function and antioxidant capacity in weaned piglets
Zhao Jiaqi1, Hao Ruirong1*, Gao Junjie2, Wang Weiwei1
(1.CollegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China, 2.CollegeofHorticulture,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China)
[Objective]The trial was conducted to investigate effects of grape seed procyanidins (GSP) on immune function and antioxidant capacity in weaned piglets. [Methods]A total of 128 Duroc×Landrace×Yorkshine piglets weaned at 21 days of age were randomly assigned to one of the four treatment groups with 4 replicate pens per group and 8 piglets per pen.The treatments included control group (fed a basal corn-soybean meal diet, BD) and three different GSP level groups (BD+50, 100, 150 mg·kg-1GSP respectively).The trial lasted 28 days. Blood samples were collected on d 14 and 28 for the measurement of serum immune parameters and antioxidant indices. [Results]Pigs offered diets supplemented with GSP at doses of 100 or 150 mg·kg-1generated higher (P<0.05) serum immunoglobulin (Ig) G, IgM, complement 4 (C4) and interleukin-2 (IL-2) concentrations, produced stronger (P<0.05) serum T-AOC, GSH-Px and SOD activities and lower serum MDA content than those fed basal diet. [Conclusion]Administration of GSP in weaned piglets diet had beneficial effects on immune responses and antioxidant abilities suggested in weaned piglets.
Grape seed procyanidins (GSP), Weaned piglets, Immune function, Antioxidant capacity
2016-04-07
2016-05-26
趙家奇(1992-),男(漢),遼寧丹東人,碩士,研究方向:生豬健康養(yǎng)殖與環(huán)境控制
郝瑞榮,教授,博士。Tel:0354-6286819;E-mail: hrr823229@163.com
山西省科技攻關項目(20120311022-2)
S815.7
A
1671-8151(2016)10-0735-05