崔新霞 郝瑞榮
(1山西省沁水縣畜牧獸醫(yī)局,山西沁水 048200;2山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,山西太谷 030801)
隨著集約化養(yǎng)豬的發(fā)展,為了提高生產(chǎn)效率,提高分娩欄舍利用率,減少疾病傳播,降低飼養(yǎng)成本,生產(chǎn)實踐中普遍實行仔豬早期斷奶技術(shù)。然而,早期斷奶在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時,也給仔豬生產(chǎn)帶來諸多問題,導(dǎo)致仔豬出現(xiàn)采食量下降、腸黏膜結(jié)構(gòu)受損、生長受阻、免疫力和抗病力下降等所謂的“斷奶仔豬應(yīng)激綜合征”[1]。在斷奶期間,氧化應(yīng)激可能是斷奶仔豬應(yīng)激綜合征發(fā)生的主要誘因。動物機(jī)體在正常生理活動中,自由基的產(chǎn)生與消亡保持動態(tài)平衡。當(dāng)機(jī)體受到外界刺激時,機(jī)體的動態(tài)平衡遭到破壞,導(dǎo)致自由基增多。斷奶時,仔豬生理、營養(yǎng)和環(huán)境的突然改變,就是引發(fā)斷奶應(yīng)激的外界刺激,導(dǎo)致仔豬抗氧化機(jī)能衰減,機(jī)體自由基增多[2-3]。研究發(fā)現(xiàn),斷奶可導(dǎo)致仔豬遭受嚴(yán)重的氧化應(yīng)激,引起腸黏膜屏障功能受損,是誘發(fā)斷奶應(yīng)激綜合征的重要原因[4]。目前,各個豬場的斷奶日齡不盡相同,如有超早期斷奶(14日齡)、21日齡、28日齡和35日齡斷奶等等。李留安等[5]研究發(fā)現(xiàn),斷奶日齡影響仔豬脾臟、胸腺和胰腺抗氧化功能,斷奶越早,組織抗氧化功能受損程度越嚴(yán)重。本研究通過探討斷奶日齡對仔豬抗氧化功能和免疫力的影響,為確定適宜的仔豬斷奶日齡提供理論依據(jù)。
試驗選用96頭杜×長×大三元雜交仔豬。按照斷奶日齡分為4個組,斷奶日齡分別為14、21、28、35天,每組4個重復(fù),每個重復(fù)6頭豬。仔豬采食玉米-豆粕基礎(chǔ)日糧,日糧組成和營養(yǎng)水平見表1,參照NRC(2012)仔豬營養(yǎng)需要配制。試驗期為4周,從42日齡到70日齡。
在試驗開始和結(jié)束時,每個重復(fù)隨機(jī)選2頭豬,空腹,前腔靜脈采血8m L,離心10m in(3 000 r/m in)獲得血漿,-80℃保存待用。
待測指標(biāo)包括血漿總抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、過氧化氫酶(CAT)和血漿丙二醛(MDA)。血漿抗氧化指標(biāo)的測定方法參考郝瑞榮等[6]的方法。檢測試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。
血漿免疫指標(biāo)包括免疫球蛋白G(IgG)、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),血漿免疫指標(biāo)用ELISA試劑盒測定,試劑盒購自美國R&D公司。
試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,首先進(jìn)行單因素方差分析(One-Way ANOVO),然后進(jìn)行鄧肯(Duncan)多重比較,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SEM)表示,<0.05表示差異顯著。
表2列出了斷奶日齡對仔豬抗氧化功能的影響。
在仔豬42日齡時,斷奶日齡對血漿T-AOC和MDA濃度以及SOD和GSH-Px活性存在顯著影響。血漿T-AOC濃度隨著斷奶日齡的增大而升高,35日齡斷奶仔豬血漿T-AOC濃度顯著高于其他3組(<0.05);21日齡和28日齡斷奶仔豬血漿T-AOC濃度顯著高于14日齡斷奶組(<0.05)。35日齡和28日齡斷奶仔豬血漿SOD和GSH-Px活性均顯著高于21日齡和14日齡斷奶組(<0.05)。血漿MDA的含量隨著斷奶日齡的增大而降低。
表1 基礎(chǔ)日糧組成和營養(yǎng)水平
在仔豬70日齡時,斷奶日齡對仔豬血漿抗氧化能力的影響仍然存在。血漿T-AOC濃度隨著斷奶日齡的增大而升高,35日齡斷奶仔豬血漿T-AOC濃度顯著高于21日齡和14日齡斷奶組(<0.05),但與28日齡斷奶仔豬無顯著差異(>0.05)。35日齡和28日齡斷奶仔豬血漿GSH-Px活性顯著高于21日齡和14日齡斷奶組(<0.05)。血漿MDA的含量隨著斷奶日齡的增大仍然呈現(xiàn)降低趨勢,其中14日齡斷奶組顯著高于其他3組(<0.05),但較大日齡斷奶的其他3組之間無顯著差異(>0.05)。
表3列出了斷奶日齡對仔豬免疫力的影響。
在仔豬42日齡時,血漿IgG、IgM和IL-2的濃度依然因斷奶日齡的不同存在差異。14日齡斷奶組血漿IgG和IgM的濃度均顯著低于21、28和35日齡斷奶組(<0.05)。14日齡和21日齡斷奶組血漿IL-2的濃度顯著低于28日齡和35日齡斷奶組(<0.05)。
在仔豬70日齡時,14日齡超早期斷奶對血漿IgM和IL-2的影響還存在,14日齡超早期斷奶組血漿IgM和IL-2的濃度均顯著低于28日齡和35日齡斷奶組(<0.05)。21、28和35日齡斷奶組之間,血漿免疫參數(shù)無顯著差異(>0.05)。
表2 斷奶日齡對仔豬血漿抗氧化活性的影響
表3 斷奶日齡對仔豬免疫力的影響
斷奶時,仔豬正處于生長發(fā)育的關(guān)鍵時期,自身免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完善。此時仔豬又面臨心理、營養(yǎng)和環(huán)境等諸多外界刺激,導(dǎo)致仔豬出現(xiàn)斷奶應(yīng)激綜合征,臨床表現(xiàn)為焦躁、不安、厭食、生長受阻、增重停滯、抗病力下降,這些癥狀在早期斷奶仔豬身上尤為突出[7]。
當(dāng)機(jī)體處于正常生理狀態(tài)時,自由基的產(chǎn)生與消亡保持動態(tài)平衡,斷奶應(yīng)激打破了這一平衡狀態(tài),致使仔豬組織和血液自由基增多,抗氧化機(jī)能衰減[2-3]。血液中T-AOC的濃度、SOD、GSH-Px、CAT的活性是反映機(jī)體抗氧化能力的重要指標(biāo)。T-AOC反映機(jī)體的總抗氧化能力,包括機(jī)體的酶和非酶系統(tǒng)總體抗氧化水平;SOD是機(jī)體清除自由基的一種重要酶,通過歧化反應(yīng)催化超氧化物產(chǎn)生O2和H2O2,反映機(jī)體清除自由基的能力;GSH-Px將機(jī)體產(chǎn)生的過氧化物還原為羥基化合物,保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能免遭過氧化物損害;CAT通過催化分解為分子氧和水,以清除體內(nèi)的H2O2,使細(xì)胞免遭H2O2的毒害;MDA則是氧自由基引發(fā)的脂質(zhì)過氧化最重要的產(chǎn)物之一,其含量反映了自由基對動物機(jī)體氧化損傷的程度。不同斷奶日齡對機(jī)體的氧化損傷程度不同,機(jī)體的抗氧化能力也存在差異。
在本試驗中,仔豬分別在14、21、28及35日齡斷奶,斷奶日齡越大,仔豬的抗氧化能力越強(qiáng),差異顯著,其差異隨著仔豬日齡的增長逐步縮??;14和21日齡斷奶對仔豬造成了嚴(yán)重的氧化損傷,14日齡斷奶的仔豬到70日齡保育結(jié)束時血漿T-AOC濃度仍然顯著低于21、28及35日齡斷奶組,血漿MDA顯著高于其他三組,血漿GSH-Px活性顯著低于28和35日齡斷奶仔豬。與本試驗結(jié)果相似,Yin等[8]研究了14日齡斷奶仔豬的血漿抗氧化能力,結(jié)果表明,早期斷奶應(yīng)激破壞了機(jī)體的抗氧化平衡,給仔豬帶來了嚴(yán)重的氧化損傷。針對斷奶日齡對仔豬抗氧化能力的影響,孫景童等[9]的研究表明,在斷奶10、25和35天后,19日齡斷奶組血漿SOD、GSH-Px的活性顯著低于25日齡斷奶組(<0.05);血漿MDA的含量顯著高于25日齡斷奶組(<0.05),說明19日齡斷奶對仔豬造成更為嚴(yán)重的氧化損傷,25日齡斷奶仔豬的抗氧化能力顯著強(qiáng)于19日齡。楊晶晶[7]的研究顯示,14日齡斷奶組仔豬的血漿MDA含量顯著高于21日齡、28日齡和35日齡斷奶組;隨著斷奶日齡的推遲,血漿GSH-Px和T-SOD的活性升高,28日齡和35日齡斷奶組血漿GSH-Px和T-SOD的活性顯著高于14日齡斷奶組。
斷奶時仔豬自身免疫系統(tǒng)還處于發(fā)育過程中,直到5周齡后才逐漸趨于完善。免疫系統(tǒng)的不斷激活會產(chǎn)生大量自由基,自由基的產(chǎn)生會削弱免疫系統(tǒng)的功能[10]。顧憲紅等[11]以腸黏膜免疫組分上皮間淋巴細(xì)胞(IEL)和杯狀細(xì)胞(GC)的數(shù)量作為衡量仔豬腸道的免疫狀況的指標(biāo),研究了不同斷奶日齡(分別為17、21、28、35日齡斷奶)對仔豬腸道免疫的影響,結(jié)果表明,21日齡斷奶,仔豬免疫功能尚未發(fā)育完全,腸道表現(xiàn)為較低的免疫激活狀態(tài);到28日齡,仔豬免疫功能進(jìn)一步發(fā)育,腸道表現(xiàn)出較強(qiáng)的免疫激活狀態(tài),能應(yīng)答斷奶和固體飼料;至35日齡,仔豬免疫功能進(jìn)一步完善,能應(yīng)付各種應(yīng)激源的刺激并保護(hù)腸道的健康。
本試驗檢測了仔豬血漿抗體(IgG、IgM)、補(bǔ)體(C3、C4)和細(xì)胞因子(IL-2),探討了斷奶日齡對仔豬免疫力的影響,試驗表明14日齡超早期斷奶對仔豬免疫力的影響較大,這種影響在仔豬70日齡時還存在;21日齡斷奶對仔豬免疫功能的發(fā)育也存在一定的影響,但是這些影響隨著仔豬日齡的增長在逐步縮小,到70日齡時,21日齡斷奶組仔豬免疫力與28日齡及35日齡斷奶組仔豬的免疫力已無顯著差異。
斷奶日齡越大,仔豬抗氧化功能和免疫力越強(qiáng);隨著仔豬日齡的增長,斷奶日齡對抗氧化功能和免疫力的影響逐漸降低,但是14日齡超早期斷奶對仔豬造成較強(qiáng)的氧化損傷,致使仔豬的抗氧化功能和免疫力到70日齡時仍低于28日齡和35日齡斷奶仔豬。
[1]BagchiM,M ilnes M,Williams C,et al.Acute and chronic stress-induced oxidative gastrointestinal injury in rats,and the p rotective ability o f a nove l g rape seed p roanthocyanid in extract[J].Nutrition Research,1999,19(8):1189-1199.
[2]Rollo CD.Grow th negatively im pacts the life span of mamma ls[J].Evolution and Development,2002,4:55-61.
[3]Burke NC,Scag lia G,Boland HT,et al.Influence of two-stage weaning with subsequent transport on body weight,p lasma lip id peroxidation,p lasma selenium,and on leukocyte g lu-tathione peroxidase and g lutathione reductase activity in beef calves[J].Veterinary Immunology and Imm unopatho logy,2009,127:365-370.
[4]徐健雄.不同斷奶日齡仔豬的氧化應(yīng)激損傷及其機(jī)理研究[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.
[5]李留安,王鳳云,楊晶晶,等.斷奶日齡對仔豬脾臟、胸腺和胰腺抗氧化功能的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2014,26(1):74-80.
[6]郝瑞榮,高俊杰,王偉偉,等.高粱原花青素對斷奶仔豬生長性能和免疫力及抗氧化功能的影響 [J].中國畜牧雜志,2015,13:66-70.
[7]楊晶晶.斷奶日齡對仔豬抗氧化功能、生長相關(guān)激素及功能基因表達(dá)影響的研究[D].天津:天津農(nóng)學(xué)院,2016.
[8]Yin J,Wu MM,Xiao H,et al.Deve lopment of an antioxidant system after early weaning in p ig lets[J].Journal of Animal Science,2014,92(2):612-619.
[9]孫景童,李命九,史喚,等.斷奶日齡對仔豬血液生化指標(biāo)和抗氧化指標(biāo)的影響[J].飼料研究,2015,21:1-5.
[10]CatoniC,Peters A,Schaefer HM.Life history trade-offs are influenced by the d iversity,availab ility and interac tions of d ietary antioxidants[J].Anima lBehaviour,2008,76:1107-1119.
[11]顧憲紅,張宏福,佘銳萍,等.斷奶日齡對仔豬腸道黏膜水解酶及其上皮間淋巴細(xì)胞和杯狀細(xì)胞數(shù)的影響 [J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2005,17(1):35-39.