膽汁酸對斷奶仔豬生長性能、免疫功能和抗氧化能力的影響

陳張華 王亞超 張 玲 段 茜

(1.內江職業技術學院,內江 641100;2.西南科技大學,綿陽 621010)

斷奶仔豬由于剛出生不久體內菌群不穩定、免疫系統發育不夠完善,一旦遭遇環境的突變、斷奶等應激很容易發生斷奶后腹瀉,同時增加其他病原感染的風險,因此,斷奶仔豬的飼養管理是養殖中的關鍵環節。近年來,如何能更好地通過營養的方式調理仔豬腸道菌群,提高豬群免疫力且又不增加生產成本,已成為整個養殖行業在“非瘟盛行”“全面禁抗”的背景下熱點問題。膽汁酸是膽汁的主要脂質成分,是人和動物在膽固醇代謝過程中產生的多種醇類物質的統稱,它對維持膽固醇在動物體內動態平衡有著重要作用[1]。根據資料顯示,膽汁酸能夠促進脂類乳化,增強脂肪酶活性,提高畜禽對脂肪的消化和利用,具有改善動物生產性能的作用[2];此外,它還參與生物合成和腸肝循環,對動物消化酶活性、免疫功能、抗氧化能力和糖、脂代謝等均有一定的影響[3]。目前作為促生長添加劑、抗氧化劑等,膽汁酸已廣泛應用于水生動物,但其對仔豬免疫功能和抗氧化功能影響的研究較少,尤其是與效果確實的,具有增強免疫、抗菌、抗病毒、抗氧化和改善生產性能作用的植物提取物黃芪多糖的對比還未見報道。因此,本試驗在飼糧中添加黃芪多糖和不同水平的膽汁酸,研究膽汁酸對斷奶仔豬生長性能、免疫功能和抗氧化能力的影響,并從效果上與黃芪多糖對比,以確定在仔豬生產過程中能否通過營養調理的方式替代藥物的添加,并為生產中膽汁酸的合理使用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

膽汁酸,有效含量為30%;黃芪多糖,有效含量為70%。

1.2 試驗動物與分組

選取體重8 kg左右、(28±1)日齡的杜×長×大三元雜交斷奶仔豬180頭,按照公母各占1/2、體重相近的原則隨機分為5個組(對照組、黃芪多糖組及試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組),每個組3個重復,每個重復12頭。試驗所用基礎飼糧參考NRC(2012)豬營養需求進行配制,其營養水平滿足仔豬所需?；A飼糧組成及營養水平見表1。對照組飼喂基礎飼糧,黃芪多糖組在基礎飼糧中添加0.1%黃芪多糖,試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組則是在基礎飼糧中分別添加400、500、600 g/t的膽汁酸。試驗期50 d。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(飼喂基礎)

1.3 樣品采集與處理

在仔豬28、45、78日齡時,每組隨機抽選6頭仔豬進行前腔靜脈采血5 mL,37 ℃放置30 min后3 000 r/min離心15 min,吸取上層血清,備用。

1.4 指標測定

1.4.1 生長性能測定

每天記錄試驗豬采食、精神、糞便(顏色、成形情況)、發病等情況,待試驗結束時計算腹瀉率(以糞便稠度評定腹瀉嚴重程度,固體評為0級、半固體評為1級、半液體評為2級、液體評為3級,將連續2 d排泄2 級或3級糞便定義為腹瀉);稱量記錄各重復每日耗料量,在仔豬28、78日齡時對試驗豬進行空腹稱量,分別作為初重和末重,計算平均日采食量、平均日增重、料重比等。

腹瀉率(%)=[腹瀉總頭次數/(試驗豬總頭數×試驗天數)]×100;平均日采食量(g/d)=每重復總耗料量/試驗天數;平均日增重(g/d)=每重復仔豬總增重/試驗天數;料重比=每重復總耗料量/每重復仔豬總增重。

1.4.2 血清免疫指標測定

血清中補體3(C3)、補體4(C4)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白A(IgA)含量采用上海酶聯生物科技有限公司生產的酶聯免疫吸附測定(ELISA)試劑盒檢測,按照試劑盒說明進行操作;血清豬瘟抗體阻斷率采用ELISA試劑盒(上海江萊生物科技有限公司)進行測定。

1.4.3 血清抗氧化指標測定

使用多功能酶標儀(Spectra Max M5,Molecular Devices,美國)測定血清中總抗氧化能力(T-AOC)與谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、過氧化氫酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)含量,以上指標測定所用試劑盒為南京建成生物工程研究所生產。

1.4.4 血清生化指標測定

使用BS-420全自動生化分析儀(邁瑞醫療國際股份有限公司),采用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒進行血清中谷草轉氨酶(AST)、谷丙轉氨酶(ALT)、堿性磷酸酶(ALP)活性與甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)含量的測定。

1.5 數據統計與分析

試驗數據采用Excel 2013軟件進行初步整理,SPSS 22.0統計軟件進行單因素方差分析,Duncan氏法進行組間多重比較,P>0.05為差異不顯著,P<0.05為差異顯著,結果以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 膽汁酸對斷奶仔豬生長性能和腹瀉率的影響

由表2可知,試驗開始時,5組仔豬的初重無顯著差異(P>0.05);試驗Ⅱ組仔豬的末重顯著高于對照組和黃芪多糖組(P<0.05),黃芪多糖組與對照組差異不顯著(P>0.05);與對照組相比,試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組仔豬的平均日增重顯著提高(P<0.05),且試驗Ⅱ組仔豬的平均日增重顯著高于黃芪多糖組及試驗Ⅰ、Ⅲ組(P<0.05);與對照組相比,試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組仔豬的平均日采食量顯著提高(P<0.05);5組仔豬的料重比差異不顯著(P>0.05),但試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組及黃芪多糖組的料重比均低于對照組,且以試驗Ⅱ組最低;與對照組相比,黃芪多糖組及試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組仔豬的腹瀉率均顯著降低(P<0.05)。

表2 膽汁酸對斷奶仔豬生長性能和腹瀉率的影響

2.2 膽汁酸對斷奶仔豬血清免疫指標的影響

由表3可知,28日齡時,5組仔豬血清中IgA、IgG、IgM含量均無顯著差異(P>0.05);45日齡時,試驗Ⅱ、Ⅲ組仔豬血清中IgA含量以及黃芪多糖組與試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組仔豬血清中IgM含量均顯著高于對照組(P<0.05),且血清中IgA、IgG、IgM含量均以試驗Ⅱ組最高,試驗Ⅱ組仔豬血清中IgA含量還顯著高于黃芪多糖組和其他試驗組(P<0.05);78日齡時,黃芪多糖組與試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組仔豬血清中IgA、IgM含量均顯著高于對照組(P<0.05),試驗Ⅱ、Ⅲ組仔豬血清中IgG含量顯著高于對照組(P<0.05)。在28日齡時,5組仔豬血清中C3含量均無顯著差異(P>0.05);45、78日齡時,黃芪多糖組與試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組仔豬血清中C3含量均顯著高于對照組(P<0.05),且試驗Ⅱ組還顯著高于黃芪多糖組和試驗Ⅰ、Ⅲ組(P<0.05)。45和78日齡時,試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組仔豬血清中C4含量均顯著高于對照組(P<0.05),且試驗Ⅱ組還顯著高于黃芪多糖組(P<0.05)。28日齡時,5組仔豬血清豬瘟抗體阻斷率無顯著差異(P>0.05);45、78日齡時,黃芪多糖組與試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組仔豬血清豬瘟抗體阻斷率均顯著高于對照組(P<0.05),且試驗Ⅱ組還顯著高于黃芪多糖組和試驗Ⅰ、Ⅲ組(P<0.05)。

表3 膽汁酸對斷奶仔豬血清免疫指標的影響

2.3 膽汁酸對斷奶仔豬血清抗氧化指標的影響

由表4可知,28日齡時,5組仔豬血清中SOD活性均差異不顯著(P>0.05);78日齡時,試驗Ⅱ組仔豬血清中SOD活性顯著高于對照組(P<0.05)。28日齡時,試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組仔豬血清中GSH-Px活性顯著高于對照組和黃芪多糖組(P<0.05);78日齡時,試驗Ⅱ組仔豬血清中GSH-Px活性顯著高于除試驗Ⅲ組外的其余各組(P<0.05),而黃芪多糖組僅顯著高于對照組(P<0.05)。28日齡時,各組仔豬血清中MDA含量均差異不顯著(P>0.05);78日齡時,試驗Ⅱ組仔豬血清中MDA含量顯著低于對照組(P<0.05)。28日齡時,各組仔豬血清中CAT活性均差異不顯著(P>0.05);78日齡時,試驗Ⅱ組和黃芪多糖組仔豬血清中CAT活性顯著高于對照組和試驗Ⅰ、Ⅲ組(P<0.05)。78日齡時,仔豬血清中T-AOC以試驗Ⅱ組最高,并顯著高于對照組(P<0.05)。

表4 膽汁酸對斷奶仔豬血清抗氧化指標的影響

2.4 膽汁酸對斷奶仔豬血清生化指標的影響

由表5可知,28日齡時,各組仔豬血清中AST、ALT、ALP活性與TG、TC含量均差異不顯著(P>0.05);78日齡時,各組仔豬血清中AST、ALT活性差異不顯著(P>0.05),試驗Ⅱ、Ⅲ組血清中ALP活性顯著高于對照組(P<0.05),試驗Ⅱ組血清中TG含量顯著高于對照組(P<0.05),各試驗組血清中TC含量與對照組相比均有所下降,但差異不顯著(P>0.05)。

表5 膽汁酸對斷奶仔豬血清生化指標的影響

3 討 論

3.1 膽汁酸對斷奶仔豬生長性能的影響

仔豬因消化系統、免疫系統發育不完善,在斷奶后常因飼料成分、環境的突變等造成斷奶應激,表現為腹瀉、生長緩慢等一系列生長性能降低的現象[4-5]。在生產中,平均日采食量、平均日增重及料重比是用于評價動物生長性能的主要指標,也是衡量養殖經濟效益的重要參考,其中料重比是用于評價生長性能的代表性指標,一般來說,料重比越低表明生長性能越好。腹瀉率則是用于評價仔豬的腹瀉嚴重程度。研究表明,添加外源性膽汁酸不僅能緩解仔豬內源性膽汁酸分泌的不足,增強仔豬對脂肪的消化和吸收能力,調節胰脂肪酶和脂蛋白酯酶的活性,減少營養性腹瀉,改善生長性能[6-7],還能通過降低pH[8]、引起病原菌基因突變和染色體重排[9]等,避免腸道感染[10]。Reinhart等[11]研究發現,飼糧中添加0.3%膽汁酸對斷奶仔豬的平均日增重和平均日采食量改善明顯,顯著能提升脂肪表觀吸收量、脂肪攝入量、氮攝入量和氮儲存量。王進等[12]在仔豬飼糧中以500 g/t的添加量添加乳能(含20%的膽汁酸),發現其能夠顯著提高仔豬的生長性能,增加經濟收入。李祥林等[13]在仔豬飼糧中添加500 g/t的乳能(含30%的膽汁酸),提高了平均日增重和平均日采食量,降低了料重比,顯著改善了仔豬生長性能。宋敏[14]研究發現,膽汁酸可增加仔豬的紅細胞數,提高平均日增重和降低料重比,增加中性粒細胞數和血小板數,降低仔豬的腹瀉率。李翠梅等[15]、曹愛智等[16]在仔豬飼糧中添加500 g/t的膽汁酸也同樣得出膽汁酸能降低仔豬的腹瀉率。本試驗結果與上述研究結果一致,飼糧中添加了膽汁酸和黃芪多糖的各組仔豬的平均日增重、料重比均優于對照組,且平均日增重隨膽汁酸添加量的增加呈現先升高后下降的變化,料重比、腹瀉率則一直呈不斷下降的趨勢;黃芪多糖組仔豬的平均日增重、料重比也有所變化,但效果不及添加500 g/t膽汁酸組顯著,說明適量添加膽汁酸具有提高仔豬生長性能和降低腹瀉率的作用,而過量添加則可能會產生抑制的作用影響而機體的代謝。這可能是因為適量的膽汁酸能夠乳化脂肪及脂肪酸,增加脂肪與脂肪酶的接觸面積,同時反饋性調節膽汁分泌,形成脂肪酸-膽汁酸復合物,改變脂肪酶的活性,進而促進機體對脂肪的消化吸收;此外,膽汁酸還能抑制有害菌群的增殖,改善腸道健康,利于腸道中各種消化酶的分泌,促進飼糧中營養物質的消化吸收和維護腸道菌群平衡[17-18]。而過量的膽汁酸則會通過負反饋調節的方式抑制法尼醇X受體激活的膽汁酸合成途徑,降低機體對葡萄糖的進食量,從而抑制了機體的生長[19]。

3.2 膽汁酸對斷奶仔豬免疫功能的影響

動物體液中的IgA、IgM、IgG等免疫球蛋白具有隔離病原以及激活補體的功能;補體中的C3、C4是體液中有酶原活性但不耐熱的球蛋白,它具有吞噬細胞、炎癥介導、免疫黏附等多種非特異性免疫功能,其含量是衡量機體非特異性免疫功能的重要指標[20];抗體阻斷率是反映病毒抗體水平的一個重要參數,其值越高則抗體水平就越高[21]。研究表明,飼糧中添加膽汁酸能顯著降低外周血中巨噬細胞的吞噬能力,減少腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素(IL)-1α、IL-1β和IL-6等促炎細胞因子的產生,同時促進巨噬細胞由促炎型M1(高IL-12)向抗炎型M2(高IL-10)轉變[22-23],起到免疫調節的作用;還能可分解內毒素,增加免疫球蛋白、C3和C4的含量,提高動物機體的非特異性免疫應答能力[24]。李翠梅等[15]在仔豬飼糧中添加500 g/t的膽汁酸結果顯示膽汁酸能提高血清中免疫球蛋白含量,起到增強免疫的效果。曹愛智等[16]在仔豬飼糧中添加乳能(含20%的膽汁酸),發現其能促進免疫球蛋白(IgA、lgM、IgG)和IL-2的生成,具有增強機體免疫的功能。Millet等[25]的研究發現,膽汁酸可促進免疫球蛋白產生,增強仔豬的免疫能力。Peng等[24]的研究發現,膽汁酸能提高草魚血清中溶菌酶(LZM)和酸性磷酸酶(ACP)活性以及C3、C4和IgM含量,從而提升魚體的免疫功能。在本試驗中,添加黃芪多糖和膽汁酸均有提高仔豬血清中IgA、IgM、IgG、C3、C4含量以及豬瘟抗體阻斷率的效果,且以添加500 g/t膽汁酸時效果最為突出,這與前人研究結果一致,說明適量的膽汁酸具有提高仔豬免疫功能的作用,這可能是因為膽汁酸能通過增加免疫球蛋白含量激活補體,增強機體非特異性免疫應答,從而提高仔豬的免疫功能[26]。

3.3 膽汁酸對斷奶仔豬抗氧化能力的影響

動物機體內自由基的產生與消除是一個動態的平衡過程,其穩態的維持需要SOD、GSH-Px、CAT等抗氧化酶及時清除體內自由基,只有機體的氧化-抗氧化狀態保持平衡,才能維持細胞結構,保證機體的能量代謝和正常生命活動[27]。SOD是自由基損害的主要防御酶,其活性可直接反映機體清除自由基的能力和細胞受損的嚴重程度[28]。GSH-Px是動物體內重要的抗氧化酶,能特異性地催化谷胱甘肽還原、清除機體內有毒的過氧化物,保護生物膜和生物大分子免受氧化損傷;T-AOC可反映細胞外自由基的清除能力及體內抗氧化劑之間的相互協作能力;MDA是自由基作用于脂質發生過氧化反應后的終產物,其含量的高低間接反映了機體細胞受自由基攻擊的嚴重程度[29]。魏霖[30]在熱應激肉雞飲水中添加膽汁酸和維生素E,發現膽汁酸或膽汁酸與維生素E組合均能顯著提高肉雞血清中SOD、T-AOC活性,并能降低血清中MDA含量。畢清竹等[31]在紅鰭東方鲀飼料中添加膽汁酸,發現血清中SOD和GSH-Px活性有隨著膽汁酸添加量的增加而升高的趨勢。在本試驗中,與對照組相比,各試驗組血清中SOD、GSH-Px活性都有所提高,MDA含量也有所下降,且以添加500 g/t膽汁酸時效果最為顯著,與前人研究結果一致。上述結果說明適量的膽汁酸能提高各類抗氧化酶的活性,能及時清除體內自由基和有毒的過氧化物,減輕生物毒性損傷,增強機體抗氧化的能力;而膽汁酸在提高仔豬抗氧化能力方面存在劑量效應,這可能是因為過量的膽汁酸會產生一定的細胞毒性而抑制酶類的活性,損傷肝臟功能,抑制抗氧化基因的表達,從而影響機體的抗氧化能力[32]。

3.4 膽汁酸對斷奶仔豬血清生化指標的影響

血清AST、ALT是反映肝臟健康與否的重要指標,其在血清中的活性升高表明肝臟受到損傷[33];TC和TG主要源于肝臟合成,它們是與脂肪代謝相關的重要指標,其含量可以直接反映畜禽脂肪代謝率的高低[34]。ALP能催化核苷酸、蛋白質、生物堿等多種分子去磷酸化,是機體生長、代謝、保持內環境穩定和維持機體健康所必需的酶[35]。張玲等[36]研究發現,膽汁酸的添加可使鯽魚血清中AST和ALT活性降低。肖圓圓等[37]在蛋用鵪鶉飼糧中添加膽汁酸和酯化植物甾醇,發現膽汁酸能極顯著降低血清中TC含量與ALP、AST活性。在本試驗中,與對照組相比,各試驗組仔豬血清中AST、ALT活性和TC含量均有所降低,表明膽汁酸能夠改善肝臟功能,具有保護肝臟的作用,這可能是膽汁酸降低了仔豬的各種應激反應,促進仔豬對飼糧中脂質的吸收,抑制了肝臟脂質積累,減輕了肝臟的負擔。由以上結果可知,飼糧中添加適宜的膽汁酸有利于維持機體的良好新陳代謝,保護斷奶仔豬機體健康。

4 結 論

飼糧中添加500 g/t膽汁酸可提高斷奶仔豬的生長性能、降低腹瀉率、改善免疫功能和增強抗氧化能力,且效果優于黃芪多糖,值得在斷奶仔豬養殖中推廣應用。