鐘佳佑 陳代文 余 冰 何 軍 鄭 萍 毛湘冰 黃志清
羅鈞秋 羅玉衡 虞 潔*
(四川農業(yè)大學動物營養(yǎng)研究所,動物抗病營養(yǎng)教育部重點實驗室,成都611130)
?
營養(yǎng)性復合添加劑飼喂模式對生長豬免疫功能和豬瘟抗體效價的影響
鐘佳佑 陳代文 余 冰 何 軍 鄭 萍 毛湘冰 黃志清
羅鈞秋 羅玉衡 虞 潔*
(四川農業(yè)大學動物營養(yǎng)研究所,動物抗病營養(yǎng)教育部重點實驗室,成都611130)
本試驗旨在研究營養(yǎng)性復合添加劑飼喂模式對生長豬免疫功能和豬瘟抗體效價的影響。選用體重(40.5±2.3) kg的健康“杜×長×大”生長豬24頭,按體重相近、性別一致原則隨機分為4組,每組6個重復,每個重復1頭豬。試驗第7天接種豬瘟疫苗,疫苗接種前7 d為試驗前期,疫苗接種后28 d為試驗后期,試驗期共35 d。對照組飼喂基礎飼糧,試驗組分別在試驗前期、后期和全期在基礎飼糧中添加0.1%營養(yǎng)性復合添加劑。結果表明:與對照組相比,全期飼喂營養(yǎng)性復合添加劑顯著提高試驗第21天生長豬血清豬瘟抗體滴度(P<0.05);全期組試驗第28天生長豬血清豬瘟抗體滴度顯著高于對照組和前期組(P<0.05)。與對照組相比,后期組和全期組顯著降低了試驗第21天生長豬全血CD3+數(shù)量(P<0.05);全期組試驗第35天全血CD3+數(shù)量顯著低于其他各組(P<0.05)。與對照組相比,全期組顯著提高了試驗第21天和第35天生長豬血清免疫球蛋白含量(P<0.05);前期組或全期組顯著提高了生長豬血清超氧化物歧化酶活性和總抗氧化能力(P<0.05),而全期組顯著降低了血清丙二醛含量(P<0.05)。綜上所述,營養(yǎng)性復合添加劑的不同飼喂模式對生長豬豬瘟抗體水平、免疫球蛋白含量和機體抗氧化能力的影響有差異,其中全期飼喂效果最佳。
營養(yǎng)性復合添加劑;抗體效價;免疫功能;豬瘟;生長豬
近年來,豬烈性傳染性疾病頻繁發(fā)生,嚴重威脅豬群健康。目前,免疫接種是控制傳染性疾病的有效方法之一,但在養(yǎng)殖生產中經常出現(xiàn)免疫失敗或疫苗抗體效價低等情況,這直接影響免疫接種控制傳染性疾病的效果,阻礙養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。研究表明,營養(yǎng)與疫苗免疫效果存在直接關系,營養(yǎng)不僅影響免疫系統(tǒng)的發(fā)育和完善,同時免疫抗體的產生消耗大量的營養(yǎng)物質,包括蛋白質、維生素及微量元素等[1]。因此,通過營養(yǎng)調控改善動物的免疫功能,能有效提高疫苗免疫效果。研究表明,在疫苗免疫條件下分別添加黃芪多糖、維生素E有效提高了斷奶仔豬血清抗體水平,增強了機體免疫功能[2-3]。酵母硒、葉酸、生物素能通過影響免疫器官的產生和淋巴細胞分化,對機體的免疫功能造成影響[4-5]。目前,有關添加劑單獨添加效應的研究較多,而營養(yǎng)性復合添加劑及新型添加劑的研究則相對較少。本課題組前期的研究已經研究篩選了適宜的營養(yǎng)性復合添加劑的配方和添加水平[6],但該添加劑的飼喂方法和模式尚有待進一步研究。因此本試驗旨在研究營養(yǎng)性復合添加劑的適宜飼喂模式對生長豬免疫功能和豬瘟疫苗抗體效價的影響,為營養(yǎng)性復合添加劑在生產上的使用提供科學依據(jù)。
1.1 試驗設計
試驗選用24頭體重(40.5±2.3) kg的健康“杜×長×大”生長豬,按體重相近、性別一致原則隨機分為4組,每組6個重復,每個重復1頭豬。試驗第7天接種豬瘟疫苗,疫苗接種前7 d為試驗前期,疫苗接種后28 d為試驗后期,試驗全期為35 d。營養(yǎng)型復合添加劑飼喂模式見表1。
表1 試驗設計
1.2 試驗飼糧
基礎飼糧采用玉米-豆粕型,參照NRC(2012)25~50 kg生長豬營養(yǎng)需要量配制,其組成及營養(yǎng)水平見表2。營養(yǎng)性復合添加劑添加量為0.1%。
本試驗所使用的營養(yǎng)性復合添加劑成分及含量(在全價料中添加量)如下:酵母硒0.5 mg/kg、黃芪多糖300 mg/kg、生物素0.1 mg/kg、葉酸0.02 mg/kg、維生素C 100 mg/kg。
1.3 飼養(yǎng)管理
試驗預試期為4 d,飼喂基礎飼糧。所有豬只采用單籠飼養(yǎng),每天飼喂3次,自由采食和飲水,少喂勤添,飼喂量以料槽內略有剩余為標準。每天進行圈舍清潔和消毒,并保持舍內通風和干燥。
表2 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)
1)預混料為每千克飼糧提供The premix provided the following per kg of the diet:VA 0.94 mg,VB11.5 mg,VB25 mg,VB62 mg,VB120.04 mg,VD30.01 mg,VE 20 mg,VK31 mg,生物素 biotin 0.1 mg,葉酸 folic acid 1.5 mg,D-泛酸D-pantothenic acid 15 mg,煙酸 nicotinic acid 20 mg,Cu (as copper sulfate) 17 mg,F(xiàn)e (as ferrous sulfate) 146 mg,Mn (as manganese sulfate) 25 mg,Zn (as zinc sulfate) 106 mg,I (as potassium iodide) 0.30 mg,Se (as sodium selenite) 0.20 mg。
2)營養(yǎng)水平為計算值。Nutrient levels were calculated values.
1.4 樣品采集及指標測定
血樣采集:所有試驗豬于正試期開始、第7天、第14天、第21天、第28天和第35天前腔靜脈采血3~5 mL,分離血清,用于抗體效價的測定。正式試驗第21天和第35天前腔靜脈采血10 mL,部分3 000 r/min離心15 min收集血清,部分收集于抗凝管中用于淋巴細胞亞群檢測。
1.5 檢測指標及方法
1.5.1 豬瘟抗體測定
采用酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)法測定正試期開始、第7天、第14天、第21天、第28天和第35天豬瘟抗體水平,嚴格按照豬瘟病毒抗體檢測試劑盒(美國愛德士)說明書操作。抗體滴度以阻斷率來表示:
阻斷率(%)=100×(ODN450-ODTEST450)/ODN450。
式中:ODTEST450為被檢樣本的平均值;ODN450為陰性對照的平均值。
1.5.2 T淋巴細胞測定
正試期第21天和第35天取2 mL抗凝全血,用流式細胞儀分析測定T淋巴細胞亞群CD3+、CD4+、CD8+數(shù)量和CD4+/CD8+值。
1.5.3 免疫球蛋白測定
正試期第21天和第35天測定生長豬血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)含量,使用武漢基因美生物科技有限公司提供的試劑盒、采用雙抗體兩步夾心ELISA法進行測定。
1.5.4 抗氧化指標測定
正試期第21天和第35天收集血清,分裝于500 μL EP管中,-20 ℃保存?zhèn)溆?。血清總抗氧化能?T-AOC)、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性采用南京建成生物工程研究所試劑盒測定,嚴格按照試劑盒說明說進行操作。
1.6 數(shù)據(jù)處理分析
用Excel 2007軟件對試驗數(shù)據(jù)進行整理,采用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析,并用Duncan氏法進行多重比較,結果以平均值±標準差表示,P<0.05表現(xiàn)為差異顯著,P>0.05為差異不顯著。
2.1 營養(yǎng)性復合添加劑飼喂模式對豬瘟疫苗免疫生長豬血清豬瘟抗體滴度的影響
從表3可知,豬瘟疫苗免疫后,各組均產生了較高水平的豬瘟抗體,尤其是在試驗第21天開始大量產生,且與試驗開始、第7天和第14天相比差異顯著(P<0.05)。與對照組相比,全期組顯著提高了試驗第21天生長豬血清豬瘟抗體滴度(P<0.05)。全期組試驗第28天生長豬血清豬瘟抗體滴度顯著高于對照組和前期組(P<0.05)。
表3 營養(yǎng)性復合添加劑飼喂模式對豬瘟疫苗免疫生長豬血清豬瘟抗體滴度的影響
同行數(shù)據(jù)肩標無字母或相同小寫字母表示差異不顯著(P>0.05),不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05);同列數(shù)據(jù)肩標相同大寫字母表示差異不顯著(P>0.05),不同大寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。
In the same row, values with no letter or the same small letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). In the same column, values with the same capital letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.
2.2 營養(yǎng)性復合添加劑飼喂模式對豬瘟疫苗免疫生長豬血液淋巴細胞亞群的影響
從表4可知,與對照組相比,后期組和全期組顯著減少了試驗第21天生長豬全血CD3+數(shù)量(P<0.05)。全期組試驗第35天生長豬全血CD3+數(shù)量顯著低于其他各組(P<0.05),CD4+/CD8+值也有下降的趨勢(P>0.05),這表明營養(yǎng)性復合添加劑影響了輔助性T細胞和抑制性T細胞在全血中的百分比,降低了CD3+數(shù)量,導致機體細胞免疫功能降低,增加了生長豬對疾病的易感性。各組間血液中CD4+、CD8+數(shù)量和CD4+/CD8+值沒有顯著差異(P>0.05)。
表4 營養(yǎng)性復合添加劑飼喂模式對豬瘟疫苗免疫生長豬淋巴細胞亞群的影響
2.3 營養(yǎng)性復合添加劑飼喂模式對豬瘟疫苗免疫生長豬血清免疫球蛋白的影響
從表5可知,與對照組相比,后期組和前期組提高了試驗第21天和第35天生長豬血清IgG、IgA和IgM含量,但差異不顯著(P>0.05)。全期組試驗第21天和第35天生長豬血清IgG、IgA和IgM含量顯著高于對照組(P<0.05)。
表5 營養(yǎng)性復合添加劑飼喂模式對豬瘟疫苗免疫生長豬血清免疫球蛋白的影響
2.4 營養(yǎng)性復合添加劑飼喂模式對豬瘟疫苗免疫生長豬血清抗氧化能力的影響
從表6可知,后期組和前期組試驗第21天和第35天生長豬血清MDA含量低于對照組,但差異不顯著(P>0.05);與對照組相比,全期組顯著降低了試驗第21天生長豬血清MDA含量(P<0.05)。與對照組相比,前期組試驗第21天生長豬血清SOD活性顯著提高(P<0.05),前期組和全期組顯著提高了試驗第35天生長豬血清SOD活性(P<0.05)。與對照組相比,飼喂營養(yǎng)性復合添加劑提高了試驗第21天生長豬血清T-AOC,其中全期組差異達顯著水平(P<0.05)。
表6 營養(yǎng)性復合添加劑飼喂模式對豬瘟疫苗免疫生長豬血清抗氧化能力的影響
免疫接種是控制疾病的有效方法,但在免疫過程中,動物因受到外來病原體刺激,易引發(fā)機體代謝發(fā)生改變,從而影響免疫效率。豬瘟一直是阻礙現(xiàn)代養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展的重要因素,通過營養(yǎng)調控降低豬只應激反應,改善其免疫功能,并由此提高免疫效率是本文著重解決的問題。前期研究證實,中草藥添加劑能夠作為免疫佐劑提高機體的抗病毒能力,微量元素、維生素等在機體抵抗外界環(huán)境變化和病菌方面也具有其獨特作用[7-9]。因此,本研究采用對生長豬接種豬瘟疫苗,模擬生產實際中豬瘟疫苗的免疫情況。結果顯示:免疫21 d后各組的抗體滴度較免疫前均顯著提高。這表明,本試驗豬瘟疫苗接種有效。
體液免疫是構成機體防御能力的重要組成部分,動物機體內的體液免疫主要是由抗體介導的,血清中抗體水平的高低能夠在一定程度上反映機體的免疫狀態(tài)。動物在疫苗免疫后能否最短時間內激活免疫系統(tǒng),產生特異性抗體,在疾病防治中尤為重要。IgA作為防止病原體入侵機體的第1道防線,與IgG作用共同抵御細菌、病毒和毒性的感染。IgM早于IgG的產生,能有效結合補體,在機體的早期防御中具有重要意義。陳宏等[10]研究表明,仔豬飼糧中添加0.3~0.5 mg/kg的生物素顯著提高了血清IgG含量。侯偉革[11]在飼糧中添加0.05%黃芪多糖顯著提高了斷奶仔豬血清中IgG的含量。Niu等[12]發(fā)現(xiàn),飼糧添加0.4 mg/kg有機硒顯著提高了綿陽紅細胞抗原免疫肉雞血清總抗體、IgM和IgG含量。在免疫條件下添加單一或2種營養(yǎng)性添加劑對動物的抗體效價有增效作用[13-14]。飼糧中添加黃芪多糖顯著提高了血清中油劑疫苗抗體滴度[15]。疫苗免疫下,硒的添加能夠刺激免疫球蛋白及抗體的生成,提高機體的體液免疫功能[16]。本試驗發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)性復合添加劑的使用提高了生長豬血清免疫球蛋白含量,并以全期飼喂添加劑效果最為明顯,且全期飼喂顯著提高了豬瘟疫苗免疫生長豬血清抗體水平,而對未免疫生長豬抗體水平沒有影響,這表明營養(yǎng)性復合添加劑可能是作為一種免疫佐劑影響生長豬的免疫功能。值得注意的是,本研究結果還顯示全期飼喂營養(yǎng)性復合添加劑下調了生長豬全血CD3+數(shù)量,同時CD4+/CD8+值也有降低趨勢??梢酝茰y,營養(yǎng)性復合添加劑作為免疫佐劑調節(jié)生長豬免疫功能主要是通過增強體液免疫實現(xiàn)的。
機體抗氧化能力與動物的健康密切相關,諸多研究報道,營養(yǎng)性添加劑對機體抗氧化功能有促進作用。黃芪多糖降低了小鼠血清中谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶活性,增強了SOD和谷胱甘肽在肝臟中的活性[17]。曾秋鳳等[18]在肉雞上研究表明,維生素C顯著提高了肝臟以及血清中T-AOC,降低了MDA含量。葉酸可促進血清和肝臟中谷胱甘肽過氧化物酶減少自由基的產生,從而保護細胞膜的結構和功能的完整。本試驗中,全期飼喂添加劑顯著提高了血清T-AOC和SOD活性,降低了MDA含量,這與營養(yǎng)性復合添加劑中的維生素E、維生素C、酵母硒等抗氧化成分密切相關。另外,本研究結果還發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)性復合添加劑對抗氧化能力的影響主要集中于免疫之前,后期飼喂對提高機體抗氧化有一定的作用,但效果不明顯,整個試驗期飼喂營養(yǎng)性復合添加劑更有利于提高機體的抗氧化能力。
飼喂營養(yǎng)性復合添加劑提高了生長豬的豬瘟抗體水平、免疫球蛋白含量和機體抗氧化能力。營養(yǎng)性復合添加劑的不同飼喂方式對生長豬豬瘟疫苗抗體效價和免疫功能的影響存在差異,在本試驗條件下,全期飼喂效果最佳。
[1] CHANDRA R K,NEWBERNE P M.Nutrition,immunity,and infection:mechanisms of interactions[M].New York:Springer Science & Business Media,2012.
[2] 黃保平,劉銀寶,劉玉華.黃芪多糖對斷奶仔豬生產性能與豬瘟疫苗免疫效果的影響[J].安徽農業(yè)科學,2014,42(17):5493-5494,5496.
[3] LAURIDSEN C.Evaluation of the effect of increasing dietary vitamin E in combination with different fat sources on performance,humoral immune responses and antioxidant status of weaned pigs[J].Animal Feed Science and Technology,2010,158(1/2):85-94.
[4] SALMAN S,DINSE D,KHOL-PARISINI A,et al.Colostrum and milk selenium,antioxidative capacity and immune status of dairy cows fed sodium selenite or selenium yeast[J].Archives of Animal Nutrition,2013,67(1):48-61.
[5] 朱勇文,侯水生,楊琳,等.不同生物素水平對北京鴨前期生長性能影響及后期缺乏癥觀察[J].飼料工業(yè),2012,33(1):18-21.
[6] 鄒曉勇,田仁國.含釩石煤復合添加劑焙燒法生產五氧化二釩工藝的研究[J].湖南冶金,2005,33(5):3-5,9.
[7] YUAN S L,PIAO X S,LI D F,et al.Effects of dietaryAstragaluspolysaccharide on growth performance and immune function in weaned pigs[J].Animal Science,2006,82(4):501-507.
[8] VILLAMOR E,MUGUSI F,URASSA W,et al.A trial of the effect of micronutrient supplementation on treatment outcome,T cell counts,morbidity,and mortality in adults with pulmonary tuberculosis[J].The Journal of Infectious Diseases,2008,197(11):1499-1505.
[9] ERICKSON K L,MEDINA E A,HUBBARD N E.Micronutrients and innate immunity[J].The Journal of Infectious Diseases,2000,182(Suppl.1):S5-S10.
[10] 陳宏,張克英,丁雪梅,等.圓環(huán)病毒攻擊下日糧中生物素的添加水平及其對仔豬部分免疫指標及生產性能的影響[J].動物營養(yǎng)學報,2009,21(1):13-18.
[11] 侯偉革.黃芪多糖和黃芩甙對斷奶仔豬生產性能、血液指標和免疫機能影響的研究[D].碩士學位論文.保定:河北農業(yè)大學,2006.
[12] NIU J,CHEN X,LU X,et al.Effects of different levels of dietary wakame (Undariapinnatifida) on growth,immunity and intestinal structure of juvenile Penaeus monodon[J].Aquaculture,2015,435:78-85.
[13] 鄧楠楠,王印庚,張正,等.黃芪多糖佐劑對大菱鲆五聯(lián)疫苗免疫增效作用[J].漁業(yè)科學進展,2012,33(2):35-42.
[14] BUNGLAVAN S J,GARG A K,DASS R S,et al.Effect of supplementation of different sources of selenium on humoral immunity in guinea pigs[J].Journal of Immunology and Immunopathology,2013,15(2):169-174.
[15] ZHANG X H,WANG D Y,HU Y L,et al.Immunologic enhancement ofAstragaluspolysaccharide(APS) on the humoral immunity of chicken[J].Chinese Journal of Veterinary Science,2009,29(3):312-314,334.
[16] RAYMAN M P.The importance of selenium to human health[J].The Lancet,2000,356(9225):233-241.
[17] 許杜娟,陳敏珠.黃芪多糖對小鼠免疫功能的影響[J].安徽醫(yī)藥,2003,7(6):418-419.
[18] 曾秋鳳,陳代文,張克英,等.飼糧添加Vc對腹水肉雞缺氧誘導因子-1α基因表達及機體氧化與抗氧化能力的影響[J].中國獸醫(yī)學報,2007,27(1):106-110.
*Corresponding author, associate professor, E-mail: yujie@sicau.edu.cn
(責任編輯 田艷明)
Effects of Nutritional Compound Additive Feeding Patterns on Immune Function and Swine Fever Antibody Titer of Growing Pigs
ZHONG Jiayou CHEN Daiwen YU Bing HE Jun ZHENG Ping MAO Xiangbing HUANG Zhiqing LUO Junqiu LUO Yuheng YU Jie*
(Animal Nutrition Institute, Sichuan Agricultural University; Key Laboratory of Animal Disease-Resistance Nutrition, China Ministry of Education, Chengdu 611130, China)
The experiment was conducted to investigate the effects of nutritional compound additive (NCA) feeding patterns on immune function and swine fever (SF) antibody titer of growing pigs. A total of 24 healthy Duroc×Landrace×Yorkshire growing pigs with an initial average body weight of (40.5±2.3) kg were allocated to 4 groups with 6 replicates per group and 1 pig per pen with randomized complete block design according to similar weight and gender. On the 7thday, each pig was given SF vaccine. Pigs feeding in this experiment were divided into two stages: 7 d before and 28 d after vaccination. The whole trial lasted for 35 d. Pigs in the control group were fed a basal diet, and in the experimental groups were fed diets supplemented with 0.1% NCA during early, late and whole stage of the trail, respectively. The results showed that feeding NCA during the entire trail significantly increased the serum HC antibody titer of pigs at the 21stday compared with the control group (P<0.05). Compared with the control group and feeding NCA before vaccination, feeding NCA during entire period significantly increased the serum HC antibody titer of pigs at the 28thday (P<0.05). Compared with the control group, feeding NCA after vaccination and during entire experiment significantly decreased the blood CD3+amount at the 21stday (P<0.05), while the blood CD3+amount was significantly decreased by feeding NCA during entire period compared with the other groups (P<0.05). Compared with the control group, feeding NCA during entire period significantly increased serum immunoglobulin contents of pigs at the 21stand 35thday (P<0.05), and feeding NCA before vaccination or during entire period significantly increased serum superoxide dismutase activity and total antioxidant capacity (P<0.05), while latter significantly decreased malondialdehyde content of pigs (P<0.05). In conclusion, different feeding patterns of NCA affect the levels of HC antibody titer and immunoglobulin and antioxidant capacity of growing pigs, and feeding NCA for entire period is better than a shorter period.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2016, 28(11):3611-3617]
compound additives; antibody titer; immune function; swine fever; growing pigs
2016-04-15
四川省科技成果轉化項目(2013NC0010);國家生豬現(xiàn)代產業(yè)技術體系建設專項資金(CARS-36)
鐘佳佑(1990—),女,四川瀘縣人,碩士研究生,從事豬抗病營養(yǎng)研究。E-mail: 523704769@qq.com
*通信作者:虞 潔,副研究員,碩士生導師,E-mail: yujie@sicau.edu.cn
10.3969/j.issn.1006-267x.2016.11.030
S816
A
1006-267X(2016)11-3611-07