鄭德興,陳 康
(四川鐵騎力士牧業(yè)科技有限公司,四川 綿陽(yáng) 621023)
當(dāng)今養(yǎng)豬業(yè)公認(rèn)最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)是維持并促進(jìn)豬群健康及正常生理功能,從而達(dá)到充分發(fā)揮其生產(chǎn)性能。與發(fā)達(dá)國(guó)家養(yǎng)豬業(yè)相比,即使在正常生產(chǎn)情況下,我們母豬年斷奶仔豬提供數(shù)都要減少近1/4~1/3,產(chǎn)房及斷奶仔豬死淘率則增加近1~2 倍,體重也因?yàn)閬喗】禒顟B(tài)而明顯減輕,正常性能難以體現(xiàn),養(yǎng)豬效益普遍低下。李曉成(2010)近3 年來(lái)對(duì)我國(guó)137個(gè)屠宰場(chǎng)2 713 例健康屠宰豬進(jìn)行病毒帶毒率檢測(cè),豬瘟及偽狂犬病病毒帶毒率都接近10%左右,豬繁殖與呼吸綜合癥病毒(PRRSV)的帶毒率達(dá)到近30%,而豬圓環(huán)病毒2 型(PCV2)的帶毒率達(dá)到了近50%。豬群高帶毒率的出現(xiàn)無(wú)疑會(huì)對(duì)豬群健康及免疫功能造成嚴(yán)重危害,使豬群的生產(chǎn)性能普遍下降,更主要的是高帶毒率為疫病暴發(fā)提供了基礎(chǔ),嚴(yán)重威脅著養(yǎng)豬業(yè)的健康發(fā)展。
抗生素在這種背景下濫用現(xiàn)象更為突出,耐藥菌株不斷涌現(xiàn),特別是因抗生素殘留構(gòu)成的食品安全問(wèn)題嚴(yán)重威脅人們生命的健康。
顯然,探索及研發(fā)維持及保持豬群健康的安全、有效的保健制劑已成為業(yè)界最為關(guān)注及迫切的重大現(xiàn)實(shí)課題之一。
抗菌肽(antimicrobial peptides AMPs) 是生物在長(zhǎng)期自然進(jìn)化過(guò)程中產(chǎn)生的一類(lèi)抵抗外界惡劣環(huán)境條件下病原體入侵的重要活性物質(zhì)。大量的試驗(yàn)證明,抗菌肽具有非特異性廣譜抗病原微生物作用,還能積極調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能,是機(jī)體先天非特異性免疫防御系統(tǒng)的重要組成部分,特別它在體內(nèi)易被降解、在畜產(chǎn)品中不會(huì)殘留、不會(huì)出現(xiàn)耐藥性等優(yōu)點(diǎn)更為學(xué)者以及人們所推崇。分子生物學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為提取及研究不同來(lái)源、不同功能的抗菌肽提供了良好基礎(chǔ)。各種來(lái)源不同、性能不一、效價(jià)差異的近2 000 種抗菌肽陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)、研究及使用,顯示良好的發(fā)展前景。
融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2制劑是將由豬、蛙和植物等生物體內(nèi)分離、克隆的抗菌肽基因通過(guò)基因工程技術(shù)融合重組, 再通過(guò)酵母工程菌擴(kuò)增表達(dá)而成。與含有單一抗菌肽基因的復(fù)合抗菌肽相比,融合抗菌肽基因進(jìn)入機(jī)體后多種有效成分能同步釋放,協(xié)同互補(bǔ),產(chǎn)生更強(qiáng)大的作用力。本研究在第一次豬群試驗(yàn)MAPWA 和PGBD-2 融合抗菌肽制劑獲得良好效果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步在更為嚴(yán)格的對(duì)比條件下,觀察、記錄及檢測(cè)融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑對(duì)母豬生產(chǎn)性能和仔豬生長(zhǎng)性能的的實(shí)際效果;并對(duì)其提高豬只生產(chǎn)性能的機(jī)制進(jìn)行初步探索,為進(jìn)一步推廣新型抗菌肽制劑在國(guó)內(nèi)豬場(chǎng)的使用提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2010 年8 月8 日至11 月10日在四川鐵騎力士牧業(yè)科技有限公司國(guó)家生豬核心育種場(chǎng)--松埡原種豬場(chǎng)進(jìn)行。融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2制劑由成都市金芝源生物技術(shù)有限公司提供,商品名稱(chēng)為金源肽。
1.2.1 母豬試驗(yàn)
選擇同一棟妊娠舍已配母豬共107頭,按胎次和品種隨機(jī)分為2 組,試驗(yàn)組58 頭,對(duì)照組49 頭。試驗(yàn)組母豬飼喂添加有0.2%融合抗菌肽制劑的飼糧,直至仔豬斷奶。對(duì)照組飼喂常規(guī)飼糧。
1.2.2 仔豬試驗(yàn)
選擇同一個(gè)單元保育舍191 頭保育仔豬,以中間過(guò)道劃分,隨機(jī)標(biāo)記為試驗(yàn)組和對(duì)照組,試驗(yàn)組90 頭,對(duì)照組101 頭。試驗(yàn)組飼糧在教槽料和保育料中分別按0.8%和0.2%添加融合抗菌肽制劑直至保育結(jié)束。對(duì)照組飼喂常規(guī)飼糧。
整個(gè)試驗(yàn)期間的飼料使用全價(jià)顆粒飼料,試驗(yàn)組飼喂的金源肽直接添加入飼料并制粒。全程基礎(chǔ)日糧(見(jiàn)表1)和其他飼養(yǎng)管理、飼養(yǎng)環(huán)境、飼養(yǎng)員、免疫保健試驗(yàn)組與對(duì)照組相同。
表1 母豬和仔豬的基礎(chǔ)飼糧配方 %
1.3.1 母豬試驗(yàn)
試驗(yàn)組飼糧,在妊娠母豬料和哺乳母豬料中按0.2%的比例添加金源肽Z30。母豬妊娠前期采取限位欄飼養(yǎng),妊娠60 d 后轉(zhuǎn)入大圈飼養(yǎng)(每圈4~5 頭)。配種后1~30 d 飼喂妊娠母豬料,每天1.8~2.2 kg/ 頭;配種后31~89 d 飼喂妊娠母豬料,每天2.0~2.5 kg/ 頭;配種后90 d 飼喂哺乳母豬料,每天2.8~3.5 kg/頭。產(chǎn)前7 d 上產(chǎn)床,產(chǎn)前3 d 開(kāi)始減少飼糧飼喂量,每天減少0.5 kg,直至產(chǎn)仔當(dāng)天不喂料。產(chǎn)后1 d 開(kāi)始逐漸加料,3 d 后自由采食,每天4~6 kg/頭,可根據(jù)仔豬的個(gè)數(shù)、母豬體況酌情增量。
1.3.2 仔豬試驗(yàn)
試驗(yàn)組飼糧教槽料和保育豬料中按0.8%和0.2%的比例添加融合抗菌肽制劑。仔豬從斷奶開(kāi)始至斷奶后10 d 飼喂教槽料,斷奶后11 d 至保育結(jié)束后1周飼喂保育豬料,整個(gè)試驗(yàn)階段采取自由采食。
表2 母豬和仔豬的基礎(chǔ)飼糧營(yíng)養(yǎng)水平表
母豬試驗(yàn)采集數(shù)據(jù)為總產(chǎn)仔數(shù)、活仔數(shù)、合格仔數(shù)、弱仔數(shù)、死胎數(shù)、木乃伊數(shù)、仔豬初生重等。仔豬試驗(yàn)采集數(shù)據(jù):起始重、70 日齡重和死淘數(shù)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用中文Excel 2003 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。
添加含量為0.2% 的融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑對(duì)母豬生產(chǎn)性能影響的具體結(jié)果以表3 列示。
表2 顯 示, 添 加 融 合 抗 菌 肽MAPWA 和PGBD-2 制劑飼糧的試驗(yàn)組母豬胎均活產(chǎn)仔比飼喂常規(guī)飼糧的對(duì)照組多0.92 頭,差異極顯著(P<0.01);胎均總產(chǎn)仔、合格仔也顯著高于對(duì)照組(P<0.05),分別提高了0.57 頭和0.4 頭。仔豬初生重試驗(yàn)組比對(duì)照組低0.1 kg,差異不顯著(P>0.05),胎均弱仔試驗(yàn)組比對(duì)照組高0.52 頭,差異顯著(P<0.05)。
表3 融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑對(duì)母豬生產(chǎn)性能的影響
添加含量分別為0.8%和0.2%融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑的教槽料和保育料對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能影響的具體結(jié)果以表4 列示。
表4 顯示:添加融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑飼糧的試驗(yàn)組仔豬保育結(jié)束末重和保育階段總增重均極顯著高于飼喂常規(guī)飼糧的對(duì)照組(P<0.01),分別提高了3.67 kg和3.27 kg;起始重試驗(yàn)組比對(duì)照組高0.38 kg,差異不顯著(P>0.05);保育成活率試驗(yàn)組比對(duì)照組低0.12%,差異不顯著(P>0.05)。保育階段添加融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑在相同條件下顯示了極為顯著的增重效應(yīng),為種豬培育提供了極為優(yōu)良的基礎(chǔ),是值得高度關(guān)注的結(jié)果。
表4 融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響
1)母豬生產(chǎn)性能和仔豬生長(zhǎng)性能是當(dāng)今衡量一個(gè)現(xiàn)代化規(guī)模豬場(chǎng)飼養(yǎng)管理水平的重要技術(shù)指標(biāo)。影響母豬生產(chǎn)性能的因素主要有品種、年齡、飼料營(yíng)養(yǎng)、飼養(yǎng)管理和健康水平等,其中健康水平起著非常重要的作用,它決定著豬群正常生理功能的充分發(fā)揮及免疫水平。在前一次試驗(yàn)獲得良好結(jié)果的基礎(chǔ)上,我們進(jìn)一步論證添加融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2制劑飼糧的試驗(yàn)組母豬胎均活產(chǎn)仔比飼喂常規(guī)飼糧的對(duì)照組多0.92 頭,差異極顯著(P<0.01),具有明顯增產(chǎn)效應(yīng)。胎均總產(chǎn)仔、合格仔也顯著高于對(duì)照組(P<0.05),分別提高了0.57頭和0.4 頭。在品種、胎次、飼料及飼養(yǎng)管理等各方面條件都相似的情況下,母豬產(chǎn)仔性能顯著提高的主要原因是抗菌肽制劑促進(jìn)了母豬的健康水平,維持并充分發(fā)揮了母豬繁殖性能,從而提高了活產(chǎn)仔數(shù),這為今后提高母豬生產(chǎn)性能提供了一個(gè)安全、有效的制劑。舒黛廉等(2007)發(fā)現(xiàn)抗菌肽制劑有刺激T、B 細(xì)胞增殖,提高巨噬細(xì)胞吞噬效率,增強(qiáng)免疫應(yīng)答能力、調(diào)理機(jī)體免疫,增強(qiáng)預(yù)防接種免疫效果,提高動(dòng)物健康水平的作用。王凱(2009)等發(fā)現(xiàn)抗菌肽制劑可以顯著提高豬T 淋巴細(xì)胞的百分率,保持整個(gè)豬群健康水平穩(wěn)定,生長(zhǎng)和健康狀況明顯好于對(duì)照組。吳懷誠(chéng)等(2009)發(fā)現(xiàn)抗菌肽對(duì)試驗(yàn)種豬具有良好保健效果,生產(chǎn)性能顯著提高,窩均產(chǎn)仔、活仔率、弱仔率、畸形率、木乃伊率等指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)照組,與本試驗(yàn)結(jié)果十分吻合。
保育豬添加融合抗菌肽MAPWA和PGBD-2 制劑后,增重上有明顯效應(yīng),試驗(yàn)組仔豬保育末重和保育增重與對(duì)照組相比分別提高了3.67 kg 和3.27 kg,差異極顯著(P<0.01)。在初生重差異不顯著,斷奶日齡、基礎(chǔ)飼糧和飼養(yǎng)管理?xiàng)l件非常相似的情況下,仔豬增重的顯著提高主要得益于仔豬健康水平的提高。試驗(yàn)使用的融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 商品化制劑具有的天然酸、甜、酵母香味,對(duì)仔豬有很好的誘食效果,同時(shí)它富含維生素及促生長(zhǎng)因子,特別是明顯的抗病毒效應(yīng),保證及促進(jìn)仔豬正常增重機(jī)制的充分發(fā)揮,從而達(dá)到明顯的增重效應(yīng),也為種豬培育提供優(yōu)良基礎(chǔ)。本試驗(yàn)中試驗(yàn)組仔豬的保育成活率比對(duì)照組低0.12%,差異不顯著(P>0.05),是因?yàn)樵囼?yàn)過(guò)程中2 組仔豬均各死亡一頭所致。
2)抗菌肽雖然上世紀(jì)50 年代即被發(fā)現(xiàn)并分離,但得到世人的公認(rèn),則得益于Boman G.H.(1972) 的系統(tǒng)工作,并正式命名為AMPs,中文的科學(xué)譯名應(yīng)該是抗微生物肽。融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑是從豬和其他兩棲類(lèi)等生物提取的抗菌肽基因,進(jìn)行修飾,保留并強(qiáng)化所需的具有獨(dú)特抗病性能的抗菌肽基因,克隆、融合、重組及表達(dá)(另文發(fā)表),并于酵母工程菌成功進(jìn)行工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn),再經(jīng)過(guò)制粒包被處理,最后配制成具有高活性、高效價(jià)并可順利通過(guò)動(dòng)物消化道,最后在腸道降解而易被吸收的制劑。為適應(yīng)不同畜禽品種實(shí)際需要,專(zhuān)門(mén)配置組合不同類(lèi)型的商品化制劑。試驗(yàn)證明融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑是適合豬場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)需要的安全、有效、實(shí)用的制劑。
3)在2010 年4 月第1 次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我們開(kāi)展了融合抗菌肽MAPWA和PGBD-2 制劑對(duì)促進(jìn)豬群健康,發(fā)揮優(yōu)良生產(chǎn)性能機(jī)制的探索。
以 融 合 抗 菌 肽MAPWA 和PGBD-2 發(fā)酵上清液或沉淀裂解液對(duì)常見(jiàn)5 種病原菌進(jìn)行最小抑菌濃度(MIC)及最小殺菌濃度(MBC)測(cè)定,發(fā)現(xiàn)它們都有明顯抑菌甚至殺菌效應(yīng)。掃描及透射電鏡、激光共聚焦顯微觀察顯示,融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 分子能結(jié)合到細(xì)菌膜結(jié)構(gòu),破壞膜結(jié)構(gòu)完整性并進(jìn)入胞內(nèi)結(jié)合染色質(zhì)分子,降解DNA 或RNA 分子,胞質(zhì)成明顯空泡化,最終殺滅細(xì)菌。
對(duì)Marc-145 細(xì)胞上生長(zhǎng)的PRRSV,以融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 發(fā)酵上清液及沉淀裂解液處理,我們發(fā)現(xiàn)它們同樣具有明顯抑制并減少病毒在靶細(xì)胞的復(fù)制效應(yīng)。以MTT 法試驗(yàn)發(fā)酵液對(duì)免疫細(xì)胞增值活性及對(duì)PRRSV 在免疫細(xì)胞上增值影響的試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)類(lèi)似結(jié)果。體外試驗(yàn)證明,融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2制劑具有抗菌、抗病毒效應(yīng),特別對(duì)當(dāng)今國(guó)內(nèi)普遍流行的PRRSV 具有抑制效應(yīng)(另文發(fā)表)。
為此,第2 次試驗(yàn)時(shí),我們專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2制劑對(duì)實(shí)驗(yàn)前、后母豬及仔豬血液內(nèi)PRRSV、PCV2 帶毒率及病毒數(shù)量動(dòng)態(tài)變化的檢測(cè)試驗(yàn),以驗(yàn)證它們?cè)跈C(jī)體內(nèi)的實(shí)際效果。與我們?cè)O(shè)想的一致,長(zhǎng)期低劑量飼喂融合抗菌肽MAPWA和PGBD-2 制劑后,豬體內(nèi)PCV2 及PRRSV 的帶毒率及病毒數(shù)量,都呈現(xiàn)有效減少及下降,特別是對(duì)PCV2的影響更為突出(另文發(fā)表)。這也與我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑對(duì)保育舍僵豬、病豬可以獲得良好防治效果是完全吻合的。顯然,融合抗菌肽MAPWA和PGBD-2 制劑對(duì)防治當(dāng)前豬場(chǎng)普遍流行的PCV2 提供了新思路及有效防治方案。
4) 對(duì) 融 合 抗 菌 肽MAPWA 和PGBD-2 制劑提高母豬生產(chǎn)性能及仔豬生長(zhǎng)性能的機(jī)制,我們初步認(rèn)為與金源肽抗病原特異性明顯相關(guān)。它們不僅在體外呈現(xiàn)抑菌、殺菌及抑制病毒復(fù)制的效應(yīng),長(zhǎng)期飼喂在豬體內(nèi)同樣呈現(xiàn)明顯效應(yīng),減少豬群病原的攜帶率及數(shù)量,維持并保證豬體正常生理功能及免疫機(jī)制,充分發(fā)揮豬只應(yīng)有的生產(chǎn)性能,達(dá)到增重、增產(chǎn)的實(shí)際效果,是當(dāng)今國(guó)內(nèi)值得高度關(guān)注及有發(fā)展前景的新型保健制劑之一,對(duì)減少疫病,提高養(yǎng)豬效益具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。
在本試驗(yàn)條件下,融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑能夠顯著提高母豬的生產(chǎn)成績(jī);顯著提高仔豬的健康水平,加快生長(zhǎng)速度。融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑在現(xiàn)代規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)的推廣應(yīng)用,為顯著提高我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)的生產(chǎn)水平開(kāi)創(chuàng)了新的局面。
全文承蒙佘永建教授審閱,特此致謝!
從略。