谷朊粉酶解物對(duì)斷奶仔豬血清生化指標(biāo)、免疫功能及小腸發(fā)育的影響

王石+鄭傳威

摘要：為研究谷朊粉酶解物對(duì)斷奶仔豬血清生化指標(biāo)、免疫功能及小腸發(fā)育的影響，選取108頭平均體重（8.08±0.36） kg的杜×長(zhǎng)×大三元雜交仔豬，按體重相近原則隨機(jī)分為4個(gè)處理，每處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)9頭豬，各處理組分別飼喂基礎(chǔ)日糧（對(duì)照組）﹑添加血漿蛋白粉日糧﹑添加1.5%和3.0%谷朊粉酶解物日糧，飼喂期21 d。結(jié)果表明，（1）添加1.5%谷朊粉酶解物組的血清總蛋白和球蛋白均高于其他3組；（2）斷奶第21天，添加谷朊粉酶解物組血清GSH-Px和SOD的活性明顯高于對(duì)照組和血漿蛋白粉組；（3）斷奶第21天，對(duì)照組和血漿蛋白粉組血清T3的含量均顯著高于3.0%谷朊粉酶解物組，分別高12.4%和12.1%，而血漿蛋白粉組血清IGF-1含量顯著高于其他3組；（4）斷奶第10天，添加1.5%谷朊粉酶解物組血清lgA的含量顯著高于其他3組；（5）斷奶第21天，添加1.5%谷朊粉酶解物組的十二指腸絨毛高度最長(zhǎng)，分別比對(duì)照組和血漿蛋白粉組長(zhǎng)29.0%和21.4%，而隱窩深度相反，分別比對(duì)照組和血漿蛋白粉組短21.1%和23.8%。

關(guān)鍵詞：谷朊粉酶解物；斷奶仔豬；血清指標(biāo)；免疫功能；小腸

中圖分類號(hào)：S816.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）24-6520-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.24.049

谷朊粉酶解物（WGEH）是特定的工藝和生產(chǎn)條件下，把谷朊粉通過(guò)復(fù)合酶水解使其大分子轉(zhuǎn)化為小分子量的多功能型高蛋白產(chǎn)品，富含谷氨酰胺，無(wú)抗原，無(wú)生物隱患，高蛋白，低灰分，且氨基酸組成比較齊全，是營(yíng)養(yǎng)豐富和功能齊全的綠色添加劑。研究表明，谷氨酰胺可以明顯改善由于斷奶仔豬應(yīng)激所造成的損害，可阻止腸絨毛萎縮，維持腸道正常的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。維持免疫細(xì)胞的正常功能，提高抗氧化能力并降低死亡率[1]。國(guó)外用谷朊粉主要作斷奶仔豬代乳料。最新研究表明，利用谷朊粉進(jìn)行酶水解，經(jīng)過(guò)特殊生化處理制得水解蛋白飼料，無(wú)抗?fàn)I養(yǎng)因子，可促進(jìn)仔豬腸道絨毛發(fā)育，提高飼料的轉(zhuǎn)化效率，使仔豬有很高的消化率，可替代昂貴的噴霧干燥血漿蛋白（2.5%～8.0%），同時(shí)可用作犢牛的代乳料，可替代大豆分離蛋白5%～15%[2]。由于近年來(lái)的生物安全隱患，積極尋找新型飼料添加劑代替血漿蛋白粉是大勢(shì)所趨。谷朊粉酶解物是一種極具應(yīng)用前景的綠色營(yíng)養(yǎng)型小肽飼料添加劑。本試驗(yàn)研究了在實(shí)際生產(chǎn)條件下，飼糧中添加不同水平的谷朊粉酶解物對(duì)21日齡斷奶仔豬血液生化指標(biāo)、免疫指標(biāo)及小腸發(fā)育的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

選取108頭平均體重為（8.08±0.36） kg的杜×長(zhǎng)×大三元雜交健康仔豬，（23±2） d斷奶后，按體重相近原則隨機(jī)分為4個(gè)處理，每處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)9頭豬。

1.2 試驗(yàn)日糧和設(shè)計(jì)

谷朊粉酶解物由本實(shí)驗(yàn)室按特定的工藝生產(chǎn)。本試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理組：（1）對(duì)照組（基礎(chǔ)日糧組）；（2）血漿蛋白粉組；（3）谷朊粉酶解物以1.5%替代血漿蛋白粉組中的血漿蛋白粉；（4）谷朊粉酶解物以3.0%替代血漿蛋白粉組中的血漿蛋白粉。試驗(yàn)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平參照NRC（1998）豬營(yíng)養(yǎng)飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制（表1）。

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)在廣安集團(tuán)北徐種豬場(chǎng)試驗(yàn)基地完成，共21 d。試驗(yàn)期間豬只封閉飼養(yǎng)，溫度控制在（28.0±2.5） ℃，干粉料飼喂，自由采食和飲水，按豬場(chǎng)常規(guī)管理程序進(jìn)行驅(qū)蟲(chóng)和免疫，并由專人負(fù)責(zé)飼養(yǎng)管理。

1.4 試驗(yàn)測(cè)定項(xiàng)目和方法

1.4.1 血清生化指標(biāo)和血清免疫功能的測(cè)定 分別于試驗(yàn)第10天和第21天清晨，禁食狀態(tài)，每圈選出2頭健康試驗(yàn)仔豬，從前腔靜脈采血10 mL，置于離心管中，室溫下傾斜靜置30 min后，3 000 r/min離心15 min，取上層血清，測(cè)定尿素氮、總蛋白、清蛋白、球蛋白、堿性磷酸酶（AKP）、甘油三酯、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT/GPT）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）、 超氧化物歧化酶（SOD）、豬三碘甲狀腺原氨酸（T3）、豬甲狀腺素（T4）、豬免疫球蛋白A（lgA）、lgG、lgM和豬胰島素樣生長(zhǎng)因子1（IGF-1）的含量。采用OlympusAU600型全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清中尿素氮、總蛋白、清蛋白、球蛋白、堿性磷酸酶（AKP）、甘油三酯的含量；血清SOD、ALT/GPT和GSH-Px 采用化學(xué)比色法測(cè)定，試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所。血清T3、T4、lgA、lgG、lgM和IGF-1采用酶聯(lián)免疫分析測(cè)定，試劑盒購(gòu)自上海江萊生物科技有限公司。

1.4.2 小腸黏膜結(jié)構(gòu)和免疫器官指標(biāo)測(cè)定 于試驗(yàn)第21天，每圈選1頭健康仔豬屠宰，截取十二指腸，空腸和回腸中段各4 cm腸段，置于含3.8%甲醛的福爾馬林固定液中，經(jīng)脫水、包蠟、切片、HE染色后，顯微鏡拍照，測(cè)量絨毛高度和隱窩深度。

1.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

采用Spssl0.0統(tǒng)計(jì)軟件的One-way過(guò)程對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan's法進(jìn)行多重比較。試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 血清生化指標(biāo)

從表2中可以看出，在斷奶第10天，血漿蛋白粉組的堿性磷酸酶活力顯著高于其他3組，而在斷奶第21天，3.0%WGEH組的堿性磷酸酶活力顯著低于其他3組。表明隨著替換血漿蛋白粉比例的提高，堿性磷酸酶活力有降低的趨勢(shì)。血清總蛋白含量，斷奶第10天，3.0%WGEH組明顯低于其他3組；斷奶第21天，對(duì)照組明顯低于其他3組，1.5%WGEH組的總蛋白含量全期最高。斷奶應(yīng)激對(duì)白蛋白水平?jīng)]有顯著影響。球蛋白含量的變化趨勢(shì)與總蛋白相同，以1.5%WGEH組的球蛋白含量最高。斷奶第21天血清尿素氮含量各試驗(yàn)組均顯著高于對(duì)照組。斷奶第10天3.0%WGEH組血清中的甘油三酯含量顯著低于對(duì)照組和血漿蛋白粉組，略低于1.5%WGEH組。

2.2 血清抗氧化指標(biāo)的含量

從表3中可以看出，斷奶第10天，3.0%WGEH組血清ALT/GPT的活性顯著高于血漿蛋白粉組，提高了33.8%。斷奶第21天時(shí)，血漿蛋白粉組血清ALT/GPT的活性顯著低于其他3組。斷奶第21天不同水平WGEH組血清GSH-Px的活性均顯著高于對(duì)照組和血漿蛋白粉組，以3.0%WGEH組血清GSH-Px的活性最高，分別比對(duì)照組和血漿蛋白粉組高39.8%和41.1%。斷奶第21天不同水平WGEH組血清SOD活性均顯著高于對(duì)照組和血漿蛋白粉組，以3.0%WGEH組血清SOD的活性最高，分別比對(duì)照組和血漿蛋白粉組高22.1%和14.7%。斷奶第10天，各組血清GSH-Px和SOD活性無(wú)顯著差異。

2.3 血清T3、T4和IGF-1的含量

從表4可以看出，在斷奶第21天，對(duì)照組和血漿蛋白粉組血清T3含量均顯著高于3.0%WGEH組，分別高12.4%和12.1%。在斷奶第10天和第21天，均以1.5%WGEH組血清T4含量最高，但與其他3組間差異不顯著。斷奶第21天血漿蛋白粉組IGF-1的含量顯著高于其他3組，分別比對(duì)照組、1.5%WGEH組、3.0%WGEH組高30.3%、37.5%、37.5%。

2.4 血清免疫指標(biāo)

從表5可以看出，斷奶第10天，1.5%WGEH組血清lgA含量顯著高于其他3組，分別比對(duì)照組、血漿蛋白粉組、3.0%WGEH組高22.2%、14.2%、18.9%。斷奶第21天，1.5%WGEH組血清lgA含量高于其他3組，但差異不顯著。斷奶第10天和第21天1.5%WGEH組血清lgG含量均高于其他3組，但差異不顯著。斷奶第10天，1.5%WGEH組血清lgM的含量顯著高于對(duì)照組和血漿蛋白粉組，分別高12.1%和7.7%。斷奶第21天，1.5%WGEH組血清lgM的含量顯著高于對(duì)照組，高20.0%。

2.5 小腸黏膜結(jié)構(gòu)

從表6可以看出，斷奶第21天，不同水平WGEH組十二指腸絨毛高度顯著高于對(duì)照組和血漿蛋白粉組，以1.5%WGEH組絨毛高度最長(zhǎng)，分別比對(duì)照組和血漿蛋白組高29.0%和21.4%；而隱窩深度則相反，添加酶解物組明顯比對(duì)照組和血漿蛋白組短，以1.5%WGEH組隱窩深度最短，分別比對(duì)照組和血漿蛋白組短21.1%和23.8%。1.5%WGEH組空腸絨毛高度顯著高于血漿蛋白組和3.0%WGEH組，與對(duì)照組沒(méi)有顯著差異。1.5%WGEH組回腸隱窩深度比其他3組要短，但差異均不顯著。

3 討論

3.1 對(duì)斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響

堿性磷酸酶（AKP）是一種能催化多種磷脂類化合物水解釋放無(wú)機(jī)磷的酶，在骨骼形成以及脂肪形成的過(guò)程中起著重要作用。錢(qián)利純等[3]研究表明，21日齡哺乳仔豬的堿性磷酸酶活性水平較高，斷奶10 d其活性明顯下降，添加谷氨酰胺對(duì)血清堿性磷酸酶活性無(wú)顯著影響。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，添加谷朊粉酶解物替換血漿蛋白粉后，堿性磷酸酶活性降低，可能是斷奶應(yīng)激降低了堿性磷酸酶的活性，其機(jī)理尚待探討。血清總蛋白水平是反映肝臟合成蛋白能力的指標(biāo)，錢(qián)利純等[3]試驗(yàn)結(jié)果顯示斷奶應(yīng)激降低了血清總蛋白水平，可能與斷奶后的營(yíng)養(yǎng)水平降低及氨基酸不平衡相關(guān)。添加谷氨酰胺對(duì)提高血清總蛋白水平有一定作用，但差異并不明顯。本試驗(yàn)結(jié)果表明添加1.5%WGEH組血清總蛋白和球蛋白水平均高于其他各組，說(shuō)明谷朊粉酶解物對(duì)提高血清總蛋白水平有一定作用，這組的氨基酸更加平衡。血清白蛋白是衡量肝臟功能和機(jī)體營(yíng)養(yǎng)狀況的重要指標(biāo)。錢(qián)利純等[3]試驗(yàn)顯示，添加谷氨酰胺對(duì)血清白蛋白水平無(wú)顯著影響，與本試驗(yàn)研究結(jié)果相同。Malmolf[4]、Holecek[5]認(rèn)為血清尿素氮濃度與動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝和氨基酸之間的平衡狀況相關(guān)，氨基酸平衡良好時(shí)，血清尿素氮濃度下降。本試驗(yàn)結(jié)果顯示斷奶應(yīng)激提高了血清尿素氮的水平，添加1.5%谷朊粉酶解物相對(duì)血漿蛋白粉組和3.0%WGEH組在一定程度上降低了血清尿素氮濃度。谷氨酰胺可以通過(guò)脫氨基和轉(zhuǎn)氨基過(guò)程合成多種氨基酸，促進(jìn)機(jī)體的蛋白合成能力[6]，因此添加谷朊粉酶解物可以在一定程度上降低血清尿素氮的水平。

3.2 對(duì)斷奶仔豬血清抗氧化指標(biāo)的影響

ALT/GPT是氨基酸之間的轉(zhuǎn)氨酶，是蛋白質(zhì)代謝過(guò)程中的重要酶，其催化谷氨酸與丙氨酸之間的氨基轉(zhuǎn)移。丙氨酸和谷氨酰胺是肌蛋白分解所產(chǎn)生氨的主要運(yùn)出形式，而谷氨酸是機(jī)體α-氨基代謝池。據(jù)楊公社等[7]的研究，血液中GPT的活性與長(zhǎng)白豬的日增重、飼料轉(zhuǎn)化率及胴體瘦肉率呈正相關(guān)。陳靜等[8]研究表明，血清中GPT的活性隨著谷氨酰胺添加量的增加而升高。與本試驗(yàn)的研究結(jié)果一致，隨著谷朊粉酶解物替代血漿蛋白粉的增加，血清ALT/GPT的活性也增加。動(dòng)物機(jī)體內(nèi)SOD和GSH-Px在清除自由基、氧化損傷和維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)方面起著重要作用。在應(yīng)激狀態(tài)下，SOD、GSH-Px活性降低，而血液中脂質(zhì)過(guò)氧化物MDA含量升高[9]。席鵬彬等[10]研究表明，隨飼糧Gln二肽添加水平提高，斷奶后第10天和第21天血清GSH-Px和SOD活性以線性或二次曲線方式升高，說(shuō)明飼糧中Gln二肽可改善仔豬斷奶后抗氧化能力，防止或緩解應(yīng)激造成的過(guò)氧化損傷，有利于仔豬生長(zhǎng)。本試驗(yàn)在斷奶第21天，添加谷朊粉酶解物組血清GSH-Px和SOD活性明顯高于對(duì)照組和血漿蛋白粉組，而在第10天時(shí)無(wú)顯著差異。

3.3 對(duì)斷奶仔豬血清T3、T4和IGF-1的影響

甲狀腺激素（T3、T4）可調(diào)節(jié)糖、脂肪、蛋白質(zhì)的代謝，促進(jìn)小腸吸收單糖和使糖原分解，血糖濃度升高；促進(jìn)消化腺和腎上腺皮質(zhì)激素分泌；增強(qiáng)腎上腺素對(duì)糖代謝的作用和促進(jìn)胰島素降解。錢(qián)利純等[3]研究表明，日糧添加谷氨酰胺對(duì)T3、T4水平無(wú)明顯影響，但對(duì)生長(zhǎng)激素水平有一定的提高作用，斷奶第10天和第20天分別比對(duì)照組提高了12.18%（P>0.05）和14.93%（P>0.05），差異不顯著。與本試驗(yàn)斷奶第10天時(shí)的研究結(jié)果相一致，但是斷奶第21天對(duì)照組和血漿蛋白組血清T3的含量明顯比3.0%WGEH組高，分別高12.4%和12.1%。IGF-Ⅰ不僅對(duì)下丘腦和垂體具有反饋?zhàn)饔?，還能直接促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)[11]。方娜等[12]研究表明，添加谷朊粉酶解物對(duì)小鼠的類胰島素生長(zhǎng)因子-I提高顯著，添加水平以750 mg/（kg飼糧·d）作用最明顯。本試驗(yàn)在斷奶仔豬上的研究表明，斷奶第21天血漿蛋白粉組IGF-1的含量明顯比對(duì)照組和添加谷朊粉酶解物組要高。

3.4 對(duì)斷奶仔豬血清免疫指標(biāo)的影響

免疫球蛋白的分泌是一個(gè)復(fù)雜的代謝過(guò)程，也是免疫系統(tǒng)抵御外來(lái)抗原的重要過(guò)程之一。Crawford等[13]研究認(rèn)為超過(guò)生理濃度的谷氨酰胺可明顯提高抗體的合成和分泌，而這種作用是其他氨基酸所不能替代的。尹兆正[14]研究表明，在日糧中添加1%谷氨酰胺，斷奶10日齡，試驗(yàn)組血清IgG和IgM水平分別比對(duì)照組高34.67%（P<0.05）和32.58%（P<0.05）；斷奶20日齡，試驗(yàn)組血清IgA和IgM水平分別比對(duì)照組高15.22%（P<0.05）和30.66%（P<0.05）。本試驗(yàn)中，添加1.5%WGEH組血清IgA、IgG和IgM水平高于其他各組，表明適當(dāng)添加谷朊粉酶解物可以有效緩解斷奶應(yīng)激對(duì)免疫系統(tǒng)造成的抑制作用，原因可能是因?yàn)楣入梅勖附馕锏奶砑涌梢杂行ЬS持免疫細(xì)胞分泌物質(zhì)的能力，進(jìn)而提高免疫能力。

3.5 小腸黏膜形態(tài)的影響

研究表明，在許多物種（包括豬）中，腸道都是利用谷氨酰胺和谷氨酸最多的器官，而Gln和Glu也是腸道主要的能源物質(zhì)[15，16]。斷奶應(yīng)激對(duì)仔豬腸黏膜形態(tài)有很大影響，表現(xiàn)為小腸黏膜絨毛高度下降、 隱窩加深、腸絨毛成熟細(xì)胞數(shù)量減少等[17]。Wu等[1]和劉濤等[18]的試驗(yàn)結(jié)果表明，日糧中的谷氨酰胺對(duì)仔豬小腸細(xì)胞增殖和維持腸道正常形態(tài)具有重要作用。本試驗(yàn)結(jié)果與上述結(jié)果一致，添加谷朊粉酶解物可以提高小腸絨毛高度，降低其隱窩深度。

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