朱方超
(泰州醫(yī)藥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)(泰州市高港區(qū))畜牧獸醫(yī)站,江蘇 泰州 225326 ;揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225009)
植物提取物是動(dòng)物飼料中重要的外源添加劑。隨著農(nóng)業(yè)農(nóng)村部第194 號(hào)公告明令禁止抗生素在動(dòng)物生產(chǎn)中使用,植物提取物的市場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大。植物提取物可以動(dòng)物的生產(chǎn)性能和免疫力,在動(dòng)物生產(chǎn)中正逐漸擴(kuò)大應(yīng)用范圍。仔豬養(yǎng)殖是生豬養(yǎng)殖過(guò)程中的重要環(huán)節(jié),仔豬斷奶后容易產(chǎn)生斷奶應(yīng)激。斷奶后仔豬缺少來(lái)自母體的免疫球蛋白的補(bǔ)充,免疫力降低,會(huì)引起食欲不振、腹瀉等狀況,對(duì)后續(xù)的生長(zhǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。補(bǔ)充抗生素一直是維持仔豬生長(zhǎng)安全的重要手段,抗生素的禁用使仔豬養(yǎng)殖面臨巨大挑戰(zhàn),尋找抗生素替代品迫在眉睫。
紅棗是鼠李科棗屬植物,具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。紅棗富含維生素和多種活性物質(zhì),在中醫(yī)藥典中是常見(jiàn)的一味中藥。紅棗主要在新疆地區(qū)種植,紅棗產(chǎn)量逐漸遞增,2019 年新疆地區(qū)的紅棗產(chǎn)量已經(jīng)高達(dá)270 萬(wàn)t,模型預(yù)測(cè)2023 年紅棗產(chǎn)量將達(dá)到645 萬(wàn)t。由于紅棗的儲(chǔ)存不便和產(chǎn)量遞增,紅棗將面臨供過(guò)于求。對(duì)紅棗的進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用是解決紅棗囤積的關(guān)鍵。紅棗作為一味中藥,得益于豐富的維生素和各種活性物質(zhì),紅棗具有了增強(qiáng)免疫力的功能。多糖是重要的一種植物次生代謝物,具有抗氧化、抗炎和增強(qiáng)免疫力的功能。在抗生素禁用的環(huán)境下,用多糖提高動(dòng)物的機(jī)體免疫力是一個(gè)重要的研究方向。多項(xiàng)研究表明植物多糖可以提高動(dòng)物的免疫力。紅棗多糖提取方式簡(jiǎn)便,熱水浸提即可獲得紅棗多糖,非常適用于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū)。在紅棗產(chǎn)量劇增的情況下,紅棗開(kāi)發(fā)刻不容緩,紅棗多糖將會(huì)在動(dòng)物生產(chǎn)中嶄露頭角。但目前關(guān)于紅棗多糖在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用較少,缺乏足夠的科學(xué)依據(jù)支撐紅棗多糖的發(fā)展。本文以紅棗多糖為試驗(yàn)材料,斷奶仔豬作為試驗(yàn)動(dòng)物,研究紅棗多糖對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、抗氧化和免疫能力的影響,為紅棗多糖的利用提供科學(xué)依據(jù)。
紅棗多糖使用熱水浸提法進(jìn)行提取,料液比為1 ∶10,提取溫度80℃,浸提3 h,利用淀粉富集多糖,之后濃縮干燥獲得紅棗多糖。硫酸苯酚法測(cè)定多糖含量為35%,其余為淀粉64%,1%為黃酮和皂苷等物質(zhì)。
選取體重相近的35 日齡的仔豬40 頭,仔豬品種為“杜長(zhǎng)大”。將這批仔豬隨機(jī)分成4 組,每組10頭。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧;低濃度組飼喂添加0.25%紅棗多糖的基礎(chǔ)日糧;中濃度組飼喂添加0.5%紅棗多糖的基礎(chǔ)日糧;高濃度組飼喂添加1%紅棗多糖發(fā)基礎(chǔ)日糧。基礎(chǔ)日糧成分見(jiàn)表1。
表1 試驗(yàn)日糧組成
表2 結(jié)腸基因序列
試驗(yàn)在泗洪縣朱立俊生豬養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行。飼養(yǎng)場(chǎng)地提前消毒殺菌。仔豬先進(jìn)行一周適應(yīng)性飼養(yǎng),正式飼養(yǎng)期五周,自由采食和飲水。
1.4.1 生長(zhǎng)性能測(cè)定
試驗(yàn)仔豬在正式飼養(yǎng)試驗(yàn)期的第一天和最后一天進(jìn)行空腹稱重。每天對(duì)投入料和剩料進(jìn)行稱重統(tǒng)計(jì)。計(jì)算日平均采食量、平均日增重和料重比。
1.4.2 血清和肝臟指標(biāo)測(cè)定
飼喂期最后一天,仔豬采血后頸部放血處死,隨后進(jìn)行解剖。血液靜置2.5 h 后3 500 rpm/min 離心5 min,取上層血清于-20℃保存。肝臟和結(jié)腸樣品液氮速凍后-80℃保存。
使用南京建成生物工程研究所有限公司的超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、過(guò)氧化氫酶(CAT)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)試劑盒測(cè)定抗氧化指標(biāo),使用免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)試劑盒測(cè)定免疫球蛋白含量。
使用天根生化科技(北京)有限公司的動(dòng)物組織RNA 提取試劑盒、反轉(zhuǎn)錄試劑盒和熒光定量PCR試劑盒測(cè)定結(jié)腸ZO-1、Occludin 和Claudins 的mRNA 相對(duì)表達(dá)量。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 軟件進(jìn)行單因素方差分析,以P<0.05 為差異顯著。試驗(yàn)結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
由表3 可知,高劑量組和中劑量組的末重、平均日增重和平均日采食量顯著高于對(duì)照組和低劑量組(P<0.05)。高劑量組和中劑量組的料重比顯著低于對(duì)照組和低劑量組(P<0.05)。
表3 紅棗多糖對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響
表4結(jié)果顯示中劑量組和高劑量組的SOD、GSH-Px 和CAT 活性顯著高于對(duì)照組和低劑量組(P<0.05)。低劑量組的GSH-Px 活性顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。中劑量組和高劑量組的MDA 含量顯著低于對(duì)照組和低劑量組(P<0.05)。
表4 紅棗多糖對(duì)仔豬血清抗氧化能力的影響
表5結(jié)果表明,高劑量組SOD和CAT 活性顯著高于中低劑量組和對(duì)照組(P<0.05)。中劑量組和高劑量組的GSH-Px 活性顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。高劑量組的MDA 含量顯著低于對(duì)照組和低劑量組(P<0.05)。
表5 紅棗多糖對(duì)仔豬肝臟抗氧化能力的影響
表6結(jié)果顯示中劑量組和高劑量組的IgA 含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。隨劑量增加,IgG 和IgM 含量上升。高劑量組IgG 和IgM含量顯著高于其余三組(P<0.05)。TNF-α 含量隨劑量升高而下降,對(duì)照組TNF-α 含量顯著高于高劑量組(P<0.05)。
表6 紅棗多糖對(duì)仔豬血清免疫能力的影響 g/L
圖1結(jié)果顯示隨紅棗多糖添加劑量升高,結(jié)腸緊密連接蛋白基因ZO-1、Occludin 和Claudin-3 的mRNA 相對(duì)表達(dá)量呈上升趨勢(shì)。高劑量組的ZO-1 相對(duì)表達(dá)量顯著高于中低劑量組和對(duì)照組(P<0.05)。紅棗多糖添加組Occludin 的mRNA 相對(duì)表達(dá)量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。中劑量組和高劑量組的Claudins-3 相對(duì)表達(dá)量顯著高于對(duì)照組和低劑量組(P<0.05)。
圖1 紅棗多糖對(duì)結(jié)腸緊密連接蛋白的影響
仔豬斷奶后缺少來(lái)自母體的免疫球蛋白補(bǔ)充,對(duì)飼料還沒(méi)有完全適應(yīng),常常會(huì)發(fā)生腹瀉、采食量下降的狀況,這種情況統(tǒng)稱為斷奶應(yīng)激。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致仔豬死亡,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。因此斷奶仔豬養(yǎng)殖是生豬養(yǎng)殖的重要階段。多糖在動(dòng)物中已經(jīng)有多項(xiàng)相關(guān)研究。杜淑慧在21 日齡的仔豬日糧中添加0.2%和0.4%的黃芪多糖,顯著降低了仔豬的平均日增重,降低了料重比。鄭夢(mèng)荷在犢牛日糧中添加枸杞多糖,犢牛的體重和日增重顯著提升,犢牛對(duì)飼料的消化水平也顯著提高。張生楠發(fā)現(xiàn)肉仔雞的日糧中添加750、1 000 mg/kg 的黃花蒿多糖,肉仔雞的平均日增重極顯著提高,料重比顯著降低。本研究中紅棗多糖添加量為0.5%和1%時(shí),仔豬的平均日增重和平均采食量顯著升高,料重比顯著降低。這是因?yàn)槎嗵蔷哂斜Wo(hù)幼齡腸道功能的作用,促進(jìn)幼齡動(dòng)物的腸道發(fā)育和對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。紅棗多糖還具有誘食劑的作用,促進(jìn)了動(dòng)物的采食。結(jié)論表明0.5%和1%的紅棗多糖添加量能提高仔豬的生長(zhǎng)性能。
仔豬斷奶后產(chǎn)生的疾病通常是由于仔豬的免疫力下降和體內(nèi)抗氧化能力降低引起的。提高仔豬的機(jī)體免疫力和體內(nèi)抗氧化能力有助于仔豬抵抗疾病。多項(xiàng)研究表明植物多糖能夠提高動(dòng)物的抗氧化能力和免疫力。張建明在長(zhǎng)江鱘幼魚(yú)日糧中添加0.2 g/kg 黃芪多糖,發(fā)現(xiàn)幼魚(yú)血清相關(guān)抗氧化指標(biāo)得到顯著改善, 血清IgG、IgM、C3、C4、總蛋白(TP)含量及堿性磷酸酶(AKP)、溶菌酶(LZM)活性顯著提高,黃芪多糖顯著提高了長(zhǎng)江鱘幼魚(yú)的抗氧化能力和免疫力。呂尚揆的研究表明400 mg 葛根多糖提高了犢牛的抗氧化能力,犢牛血清中CD4、分泌型免疫球蛋白(sIgA)、IgA 和IgG 含量分別提高了2.47%、4.05%、8.91%和6.11%。本研究結(jié)果表明紅棗多糖添加量為0.5%時(shí),仔豬血清SOD、CAT、GSH-Px 活性顯著升高,MDA 活性顯著降低。紅棗多糖添加量為1%時(shí),仔豬血清和肝臟SOD、CAT、GSH-Px 活性均顯著升高,MDA 活性顯著降低。仔豬血清IgA、IgG、IgM 的含量隨紅棗多糖添加量增加。多糖在體外以劑量依賴式對(duì)1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和羥基等自由基具有抗氧化活性,在仔豬體內(nèi)也可以清除仔豬體內(nèi)的自由基,提高仔豬的抗氧化能力。仔豬抗氧化能力的提升也有助于仔豬免疫器官的發(fā)育,從而達(dá)到提高免疫力的作用。結(jié)論表明紅棗多糖具有提高仔豬抗氧化能力和免疫力的效果,紅棗多糖添加量為1%時(shí)效果最好。
仔豬斷奶后引起的腹瀉與腸道屏障緊密相關(guān)。仔豬腸道發(fā)育不完善,幼齡時(shí)容易受到病菌入侵,導(dǎo)致腸道通透性增加,從而降低對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,并引起腹瀉等癥狀。杜淑慧研究表明仔豬采食黃芪多糖腹瀉率顯著降低。劉凱偉也發(fā)現(xiàn)黃芪多糖降低了羔羊的腹瀉頻率。本研究中并未發(fā)現(xiàn)仔豬腹瀉的癥狀,但這可能是因?yàn)樽胸i樣本數(shù)較少導(dǎo)致的。本試驗(yàn)研究了仔豬腸道緊密連接蛋白ZO-1、Occludin和Claudin-3 的表達(dá)量,結(jié)果表明隨紅棗多糖添加量的提高,ZO-1、Occludin 和Claudin-3 的表達(dá)量上調(diào),這表明仔豬的腸道通透性降低,仔豬的腸道屏障得到了保護(hù),有助于避免腹瀉的發(fā)生。因此紅棗多糖與黃芪多糖具有相同的功效,具有保護(hù)腸道屏障的功能,紅棗多糖添加了為1%時(shí)保護(hù)效果最好。
紅棗多糖添加量為0.5% 和1%,顯著提高了仔豬的平均日增重和采食量,降低了料重比。紅棗多糖添加量為1%,顯著提高了仔豬的抗氧化和免疫能力。隨紅棗多糖添加量升高,仔豬腸道緊密連接蛋白ZO-1、Occludin 和Claudin-3 的表達(dá)量上升,表明紅棗多糖具有預(yù)防仔豬腹瀉的潛力。