葡萄糖氧化酶替代飼用抗生素對(duì)川藏黑豬配套系商品仔豬生長(zhǎng)性能、抗氧化能力及免疫功能的影響

陳 瑾 楊加豹* 鄧 卉 劉進(jìn)遠(yuǎn) 鄒中友 朱 淋

（1.四川省畜牧科學(xué)研究院，四川成都610066；2.動(dòng)物遺傳育種四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都610066；3.四川綿陽(yáng)明興農(nóng)業(yè)科技開(kāi)發(fā)有限公司，四川綿陽(yáng)621102）

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部194 號(hào)公告的出臺(tái)，標(biāo)志著2020 年7 月1日起飼用抗生素將正式退出歷史舞臺(tái)。飼用抗生素的禁用會(huì)造成動(dòng)物生長(zhǎng)性能降低、發(fā)病率上升以及養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益降低。歐洲的禁抗經(jīng)歷表明，飼用抗生素禁用后受影響最大的是仔豬，故此階段的禁抗壓力最大。葡萄糖氧化酶（glucose oxidase，GOD）是一種需氧脫氫酶，能專(zhuān)一催化葡萄糖氧化成為葡萄糖酸和過(guò)氧化氫，同時(shí)消耗大量的氧。豬[1-2]、雞[3-4]上的研究都表明葡萄糖氧化酶能提高生長(zhǎng)性能、改善機(jī)體健康。目前關(guān)于葡萄糖氧化酶在川藏黑豬配套系商品仔豬日糧中能否替代抗生素尚無(wú)報(bào)道。本試驗(yàn)旨在研究飼糧中添加50 U∕kg葡萄糖氧化酶對(duì)川藏黑豬配套系商品仔豬生長(zhǎng)性能、血清生化指標(biāo)、抗氧化性能及免疫功能的影響，探討其替代飼糧中抗生素的效果，為禁抗后葡萄糖氧化酶在生豬生產(chǎn)中的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

飼用葡萄糖氧化酶由夏盛（北京）生物科技開(kāi)發(fā)有限公司提供，酶活性為200 U∕g。

供試仔豬和試驗(yàn)場(chǎng)地由四川綿陽(yáng)明興農(nóng)業(yè)科技開(kāi)發(fā)有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及飼糧

試驗(yàn)采用單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選用60 頭56 日齡平均體重為（14.99±1.45）kg的健康川藏黑仔豬，按照體重相近、公母各半的原則隨機(jī)分為3 組，每組5 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)4 頭豬。對(duì)照組飼喂無(wú)抗生素基礎(chǔ)飼糧；抗生素組飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加50 mg∕kg 喹烯酮+50 mg∕kg吉他霉素+75 mg∕kg金霉素的試驗(yàn)飼糧；葡萄糖氧化酶組飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加50 U∕kg葡萄糖氧化酶的試驗(yàn)飼糧?；A(chǔ)飼糧參照NRC（2012）飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制，其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)期間仔豬自由飲水，每天分四次喂料，分別為7:30、12:30、17:30 和20:30。每次飼喂后所有試驗(yàn)豬已停止采食后料槽保持少許余料（即每次飽食）。日常管理及防疫按豬場(chǎng)常規(guī)程序進(jìn)行。預(yù)試期7 d，正式試驗(yàn)期30 d。

1.4 指標(biāo)測(cè)定及方法

1.4.1 生長(zhǎng)性能

試驗(yàn)期間每天記錄各重復(fù)試驗(yàn)豬的采食量，并分別在試驗(yàn)開(kāi)始、第15 d和結(jié)束時(shí)對(duì)每頭豬進(jìn)行空腹稱(chēng)重，計(jì)算出1～14、15～30 d 及1～30 d 的平均日采食量（ADFI）、平均日增重（ADG）和料重比（F∕G）。試驗(yàn)期間每天早、中、晚定時(shí)觀察各重復(fù)豬的糞便情況，根據(jù)糞便情況給予評(píng)分：1 分=硬糞；2 分=正常糞便；3 分=軟糞，部分形成糞便；4分=半液狀、漿糊狀糞便；5分=水樣糞便；將糞便得分為4 分、5 分者確定為腹瀉[5]。詳細(xì)記錄各圈豬的腹瀉頭數(shù)及評(píng)分，計(jì)算出腹瀉率。

腹瀉率（%）=∑（仔豬腹瀉天數(shù)×腹瀉仔豬頭數(shù)）∕（圈試驗(yàn)豬總頭數(shù)×試期天數(shù)）×100

1.4.2 血清生化指標(biāo)、免疫指標(biāo)及抗氧化指標(biāo)

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，每個(gè)重復(fù)選取兩頭豬進(jìn)行靜脈采血，3 000 r∕min 離心15 min，分離血清，-20 ℃冰箱保存待測(cè)。

血清生化指標(biāo)：送至成都市公共衛(wèi)生中心用血液生化自動(dòng)分析儀測(cè)定總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、尿素氮（BUN）、葡萄糖（GLU）和甘油三酯（TG）含量以及谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）和谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）活性。

血清免疫指標(biāo)：免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、白細(xì)胞介素-2（IL-2）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和干擾素-γ（IFN-γ）含量，均采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)試劑盒測(cè)定，試劑盒購(gòu)于南京建成生物工程研究所，操作按說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

血清抗氧化指標(biāo)：采用分光光度計(jì)測(cè)定谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)活性及總抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)含量。試劑盒購(gòu)于南京建成生物工程研究所，操作按說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel2007 進(jìn)行整理，SPSS 18.0進(jìn)行單因素方差分析和多重比較，P＜0.05時(shí)差異達(dá)到顯著水平，P＜0.01時(shí)差異達(dá)到極顯著水平。試驗(yàn)結(jié)果以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果

2.1 葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響（見(jiàn)表2）

由表2可知，在1～14、15～30 d和1～30 d飼糧中添加抗生素和葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬的ADG、ADFI、F∕G和腹瀉率影響未達(dá)顯著水平（P＞0.05）。從數(shù)值上比較，1～30 d 葡萄糖氧化酶組的ADG 不低于對(duì)照組，F(xiàn)∕G與抗生素組一致，均優(yōu)于對(duì)照組5.68%，腹瀉率比對(duì)照組降低19.39%。

表2 葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能和腹瀉率的影響

2.2 葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬血液生化指標(biāo)的影響（見(jiàn)表3）

表3 葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬血液生化指標(biāo)的影響

由表3 可知，與抗生素組相比，飼糧中添加葡萄糖氧化酶顯著提高了仔豬血清中TP 含量（P＜0.05）。其余血清生化指標(biāo)各組之間均無(wú)顯著差異（P＞0.05）。

2.3 葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬血清抗氧化能力的影響（見(jiàn)表4）

由表4 可知，與對(duì)照組相比，飼糧中添加葡萄糖氧化酶極顯著降低了仔豬血清中GSH-Px的活性（P＜0.01），極顯著提高了血清中T-AOC（P＜0.01）。與抗生素組相比，飼糧中添加葡萄糖氧化酶極顯著降低了仔豬血清中T-SOD 活性和GSH-Px 的活性（P＜0.01），極顯著提高了血清中T-AOC（P＜0.01）。各組的仔豬血清中CAT活性和MDA含量無(wú)顯著差異（P＞0.05）。

2.4 葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬血清免疫指標(biāo)的影響（見(jiàn)表5）

由表5 可知，與對(duì)照組相比，飼糧中添加葡萄糖氧化酶極顯著提高了仔豬血清IgG和TNF-α含量（P＜0.01），顯著提高了仔豬血清IL-6含量（P＜0.05）；顯著降低IL-2含量（P＜0.05）。與抗生素組相比，飼糧中添加葡萄糖氧化酶極顯著提高了仔豬血清中IgA、IgG、IgM、IL-6、TNF-α和IFN-γ含量（P＜0.01）。

表4 葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬血清抗氧化能力的影響

表5 葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬血液免疫指標(biāo)的影響

3 討論

3.1 葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響

葡萄糖氧化酶能專(zhuān)一地氧化β-D-葡萄糖成為葡萄糖酸和過(guò)氧化氫, 同時(shí)消耗大量的氧氣。氧氣的消耗造成厭氧環(huán)境，抑制有害菌存活，有利于保持腸道菌群平衡；反應(yīng)產(chǎn)生的過(guò)氧化氫具有滅菌作用，當(dāng)過(guò)氧化氫積累到一定濃度時(shí)，直接抑制大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、巴氏桿菌、葡萄球菌、弧菌的生長(zhǎng)繁殖[6]。葡萄糖酸可降低胃腸道pH值，起到酸化劑的作用。因此，葡萄糖氧化酶可能通過(guò)促進(jìn)腸道健康從而提高生長(zhǎng)性能。在仔豬上的大部分研究也證實(shí)了葡萄糖氧化酶能顯著提高日增重，改善生長(zhǎng)性能[2，7-9]。本研究結(jié)果表明飼糧中添加葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬的日增重、日采食量和料重比影響未達(dá)統(tǒng)計(jì)顯著水平，數(shù)值上料重比有改善、腹瀉率有所降低，但改善幅度不如前人的研究結(jié)果。產(chǎn)生差異結(jié)果的原因可能主要與酶的來(lái)源與添加水平有關(guān)。不同研究中葡萄糖氧化酶發(fā)揮促生長(zhǎng)效果的添加量存在差異。陳清華等[8]研究表明在飼糧中添加200 U∕kg葡萄糖氧化酶能提高仔豬生長(zhǎng)性能。湯海鷗等[9]研究表明在飼糧中添加127.2 U∕kg葡萄糖氧化酶就能改善仔豬生長(zhǎng)性能。侯正平等[10]建議斷奶仔豬飼糧中葡萄糖氧化酶的添加量為180 U∕kg。程振峰[7]研究表明仔豬飼糧葡萄糖氧化酶添加量甚至高達(dá)1 500 U∕kg。本研究中葡萄糖氧化酶的添加量為50 U∕kg，低于其他學(xué)者報(bào)道的適宜促生長(zhǎng)添加水平，這可能是本試驗(yàn)表現(xiàn)出促生長(zhǎng)效應(yīng)不足的原因。川藏黑豬配套系商品仔豬無(wú)抗飼料中葡萄糖氧化酶的適宜添加量尚需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

3.2 葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬血清生化指標(biāo)的影響

動(dòng)物機(jī)體新陳代謝機(jī)能的改變和組織細(xì)胞通透性的改變最終反映在血清生化指標(biāo)的改變上[11]。其中TP和ALB含量反映了機(jī)體蛋白質(zhì)的吸收和代謝狀況[12]，TP 濃度高表明蛋白質(zhì)的合成代謝旺盛。血清BUN是體內(nèi)蛋白質(zhì)降解的產(chǎn)物，BUN含量降低表明氮沉積增加。血清GLU和TG含量分別反映出機(jī)體糖代謝和脂質(zhì)代謝的情況。血清中ALT 和AST 的水平高低反映了肝臟是否受到損傷以及損傷程度的重要指標(biāo)[13]。湯海鷗等[9]研究表明葡萄糖氧化酶組仔豬血清葡萄糖、白蛋白、球蛋白和總蛋白含量均高于基礎(chǔ)飼糧組，但并未出現(xiàn)顯著性差異。侯振平等[10]研究發(fā)現(xiàn)，葡萄糖氧化酶可以顯著提高血清ALB 和BUN 含量，對(duì)血清TP、GLU 和TG 含量無(wú)顯著影響。穆淑琴等[14]研究發(fā)現(xiàn)日糧中添加葡萄糖氧化酶后仔豬血清AST 活性比對(duì)照組顯著降低64.83%，血清TP、ALB 含量在各組間無(wú)顯著差異。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，葡萄糖氧化酶對(duì)血清TP、ALB、GLU、BUN 和TG 含量及ALT 和AST活性均無(wú)顯著影響。表明50 U∕kg葡萄糖氧化酶的添加不會(huì)對(duì)川藏黑豬仔豬健康狀況和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝產(chǎn)生負(fù)面影響。

3.3 葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬血清抗氧化能力的影響

機(jī)體在代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生自由基，當(dāng)自由基過(guò)多時(shí)會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸造成氧化損傷，導(dǎo)致生理病變。體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)可清除多余的自由基，起到保護(hù)機(jī)體作用?？寡趸到y(tǒng)包括酶類(lèi)抗氧化劑和非酶類(lèi)抗氧化劑，酶類(lèi)抗氧化劑主要有SOD、CAT 和GSH-Px等，非酶類(lèi)抗氧化劑主要包括維生素C、維生素E 和多酚類(lèi)等[15]。血清T-AOC 是用于衡量機(jī)體抗氧化系統(tǒng)功能狀況的綜合性指標(biāo)，反映機(jī)體所具有的總抗氧化能力，血清MDA 含量則反映脂質(zhì)過(guò)氧化程度。侯振平等[10]報(bào)道斷奶仔豬日糧中添加葡萄糖氧化酶后，顯著降低了血清MDA含量，可改善仔豬血清抗氧化功能，但對(duì)GSH-Px和SOD活性無(wú)顯著影響。尤瑞祺等[16]研究表明，大河烏豬母豬妊娠后期飼糧中添加適宜水平的葡萄糖氧化酶，可提高母豬血清T-AOC 和GSH-Px 活性，降低血清MDA 含量。穆淑琴等[14]報(bào)道在日糧中添加400 g∕t 的葡萄糖氧化酶顯著降低了MDA 含量，但對(duì)仔豬血清SOD、GSH-Px 和CAT 活性均無(wú)顯著影響。本研究中飼糧添加葡萄糖氧化酶后極顯著提高了仔豬血清T-AOC，表明葡萄糖氧化酶可提高仔豬血清總抗氧化能力，與前人研究結(jié)果一致。但是本研究中添加葡萄糖氧化酶極顯著降低了血清GSH-Px活性，對(duì)T-SOD和CAT活性無(wú)顯著影響。說(shuō)明葡萄糖氧化酶對(duì)機(jī)體抗氧化能力的提高可能和酶類(lèi)抗氧化劑關(guān)系不大，其具體機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。

3.4 葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬血清免疫功能的影響

免疫球蛋白是動(dòng)物機(jī)體免疫系統(tǒng)的重要組成部分，血液中主要的免疫球蛋白為IgA、IgG和IgM，由骨髓來(lái)源的B淋巴細(xì)胞所產(chǎn)生，其在血清中的含量與仔豬免疫力的高低密切相關(guān)[17]。宋海彬等[18]報(bào)道葡萄糖氧化酶顯著提高了42 日齡肉雞血清IgG 水平。穆淑琴等[14]研究發(fā)現(xiàn)，仔豬日糧中添加400 g∕t的葡萄糖氧化酶后，仔豬血清IgA、IgG 和IgM 含量顯著高于對(duì)照組和抗生素組。本研究結(jié)果與之相同，表明葡萄糖氧化酶能提高免疫球蛋白水平，增強(qiáng)體液免疫。細(xì)胞因子是由細(xì)胞產(chǎn)生的小分子可溶性蛋白，主要調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫應(yīng)答、造血功能和炎癥反應(yīng)等。IL-2最早被稱(chēng)為T(mén) 細(xì)胞生長(zhǎng)因子，是引起T 細(xì)胞增殖的主要細(xì)胞因子。IL-6可刺激T細(xì)胞、B細(xì)胞、雜交瘤細(xì)胞和干細(xì)胞增殖，促進(jìn)B 細(xì)胞產(chǎn)生免疫球蛋白。IFN-γ具有抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)等作用。TNF-α由單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，能殺傷腫瘤細(xì)胞，參與免疫調(diào)節(jié)[19]。葡萄糖氧化酶可提高仔豬血清IFN-γ和TNF-α水平[14]，本研究也發(fā)現(xiàn)葡萄糖氧化酶顯著提高了仔豬血清細(xì)胞因子IL-6、IFN-γ和TNF-α含量，增強(qiáng)了仔豬的免疫功能。葡萄糖氧化酶能有效地改善仔豬腸道微生態(tài)平衡[2，8-9]，而腸道微生物可以促進(jìn)宿主免疫系統(tǒng)的發(fā)育，并可通過(guò)脂多糖、脂蛋白以及代謝產(chǎn)物等特定組分調(diào)控宿主的免疫反應(yīng)[20]。因此，葡萄糖氧化酶可能通過(guò)改善腸道微生態(tài)平衡從而增強(qiáng)免疫功能。

4 結(jié)論

在本試驗(yàn)條件下，在川藏黑豬配套系商品仔豬飼糧中添加50 U∕kg葡萄糖氧化酶取代飼用抗生素對(duì)生長(zhǎng)性能無(wú)明顯影響，但提高了仔豬抗氧化能力和免疫功能，有利于改善仔豬健康水平；川藏黑豬配套系商品仔豬無(wú)抗日糧葡萄糖氧化酶促生長(zhǎng)效應(yīng)優(yōu)化的劑量水平需要進(jìn)一步研究。