壳寡糖对断奶仔猪生长性能、血清抗氧化及免疫功能的影响.pdf

营养饲料Nutrition and Feedstuffs 2023 年 第 59 卷 第 08 期-316-壳寡糖对断奶仔猪生长性能、血清抗氧化及免疫功能的影响肖云玉1,2，钱仲仓3，闻正顺4，陈 勇5*（1.浙江金壳药业股份有限公司，浙江玉环 317600；2.浙江农艺师学院，浙江杭州 310021；3.台州市农业科学研究院，浙江台州 317000；4.浙江海洋大学食品与药学学院，浙江舟山 316022；5.浙江省动物疫病预防控制中心，浙江杭州 311199）摘 要：试验旨在研究饲粮中添加壳寡糖对断奶仔猪生长性能、血清抗氧化及免疫功能的影响。选取 144 头28 日龄断奶仔猪随机分为 4 组，每组 6 个重复，每个重复 6 头猪。对照组饲喂基础饲粮，试验组分别在基础饲粮中添加 50、100、150 mg/kg 壳寡糖，试验期为 42 d。结果表明：与对照组相比，添加 100 mg/kg 壳寡糖提高了仔猪 14 d 体重及 014 d 平均日增重（P0.05）；随着壳寡糖添加量的增加，仔猪 1442 d 平均日采食量及 042 d 平均日采食量呈线性降低（P0.05），1442 d 耗料增重比呈二次降低（P0.05）；与对照组相比，50、100、150 mg/kg 壳寡糖组血清总抗氧化力（T-AOC）、过氧化氢酶（CAT）及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性均提高（P0.05），并且 50、100 mg/kg 壳寡糖组还提高了血清过超氧化物歧化酶（SOD）活性（P0.05）；随着壳寡糖添加量的增加，血清 T-AOC、CAT 含量呈线性及二次升高（P0.05），GSH-Px 呈线性升高（P0.05）；与对照组相比，50、100、150 mg/kg 壳寡糖组降低了血清肿瘤坏死因子-（TNF-）及干扰素-（IFN-）含量（P0.05）；100、150 mg/kg 壳寡糖组降低了血清白介素-1（IL-1）含量（P0.05）；50、100 mg/kg 壳寡糖组提高了血清免疫球蛋白 A（IgA）含量（P0.05）；随着壳寡糖添加量的增加，IFN-呈线性降低（P0.05），IgA 呈二次升高（P0.05），IL-1呈二次降低（P0.05）。由此可见，饲粮中添加壳寡糖能促进断奶仔猪生长，提高仔猪免疫及抗氧化水平。综合本试验各项指标，建议断奶仔猪饲粮中壳寡糖添加量为 100 mg/kg。关键词：壳寡糖；断奶仔猪；生产性能；血清；抗氧化；免疫功能中图分类号：S828.5 文献标识码：A DOI 编号：10.19556/j.0258-7033.20230221-03为了保证猪只在高密度饲养环境下健康、快速生长，饲料中添加抗生素已成为必要手段，尤其在仔猪断奶阶段，为避免断奶引发的腹泻、生长受阻，甚至死亡，抗生素往往过量使用1。然而抗生素滥用会产生细菌耐药性、畜产品抗生素超标、环境污染等问题2。我国已于 2020 年 7 月 1 日起禁止添加饲用抗生素，因此功能性抗生素替代产品的研究备受关注。壳寡糖广泛存在于自然界中，是壳聚糖的降解产物，聚合度在 220，分子量 3 200 u。壳寡糖是自然界中唯一带正电荷阳离子碱性氨基低聚糖，其溶解度高、黏度低极易被动物体吸收利用3，具有抗菌、抗炎、抗氧化、免疫增强等多种功效4。研究表明，在饲料中添加壳寡糖能够提高仔猪日增重、促进肠道发育、提高养分消化率5-6。母猪饲粮中添加壳寡糖能提高母体免疫、抗氧化力、泌乳量及乳品质，并对其所产仔猪生长发育有积极效应7。目前不同研究中壳寡糖在仔猪中添加比例存在较大差异。本试验拟通过研究不同添加量壳寡糖对仔猪生长性能、血清抗氧化及免疫功能的影响，探究壳寡糖的适宜添加量，为其在仔猪中科学使用提供理论依据。1 材料与方法1.1 试验材料 壳寡糖由浙江金壳药业股份有限公司提供，有效含量为 90%，平均分子质量 2 000 u。收稿日期：2023-02-21；修回日期：2023-04-03资助项目：浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划项目资助（2022C02043）；台州市农业科技项目（202212）作者简介：肖云玉（1981-），女，浙江玉环人，助理工程师，研究方向为生物制药，E-mail：*通讯作者：陈勇（1979-），男，浙江绍兴人，高级兽医师，研究方向为兽药饲料与畜产品安全，E-mail：2023 年 第 59 卷 第 08 期 Science and Technology科学技术-317-1.2 试 验 设 计 与 饲 粮 选 取 28 日 龄 断 奶、体 重 为（8.110.81）kg 的健康杜 大 长断奶仔猪 144 头，按随机区组设计分为 4 个处理，每个处理 6 个重复，每个重复 6 头猪（公母各半）。对照组饲喂基础饲粮，试验组分别在基础饲粮中添加50、100、150 mg/kg壳寡糖，试验期为 42 d。仔猪饲喂玉米-豆粕型饲粮，基础饲粮配方及营养成分见表 1。1.3 饲养管理 试验在杭州正兴牧业有限公司内进行，所有栏舍均为封闭式、漏缝地板。试验猪均自由采食和饮水，免疫程序按照猪场常规方法进行。每天对圈舍进行清扫并观察仔猪精神状态。1.4 生产性能测定 在试验开始、试验第 14 天及试验结束时，对所有仔猪空腹称重；试验期间记录每栏仔猪采食量；计算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和耗料增重比（F/G）。1.5 血清生化、抗氧化指标及炎性因子水平测定 试验结束后，每个重复选取 2 头仔猪（1 公 1 母）进行前腔静脉采血，静置 1 h 后 3 000 r/min 离心 10 min，分离得到血清，置于-20保存。血清生化指标包括总蛋白（TP）、球蛋白（GLB）、尿素氮（UREA）、血糖（GLU）、谷草转氨酶（AST）、谷丙转氨酶（ALT）、碱性磷酸酶（ALP）、免疫球蛋白 A（IgA）、免疫球蛋白 G（IgG）、免疫球蛋白 M（IgM）；血清抗氧化指标包括超氧化物歧化酶（SOD）、总抗氧化力（T-AOC）、丙二醛（MDA）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）；血 清 炎 性 因 子 白 介 素 1（IL-1）、IL-2、IL-4、IL-10、肿瘤坏死因子-（TNF-）、干扰素（IFN-）均采用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定，步骤按照说明书进行。1.5 统计分析 试验所有数据先采用 Excel 进行初步处理，采用 SPSS 21.0 软件进行差异显著性分析。其中，生长性能数据采用以处理为固定因子、区组为随机因子进行区组分析，并用 LSD 进行多重比较。血清指标采用 One-Way ANOVA 对数据进行方差分析，并用 LSD进行多重比较。对不同添加水平的壳寡糖处理组进行线性及二次回归分析。以P0.05 作差异显著，P0.1 作有差异趋势。2 结 果2.1 壳寡糖对断奶仔猪生长性能的影响 如表 2 所示，与对照组及 50 mg/kg 壳寡糖组相比，100 mg/kg 壳寡糖组提高了仔猪 14 d 体重及 014 d ADG（P0.05）。随着壳寡糖添加量的增加，仔猪 1442 d ADFI 及 042 d ADFI 呈线性降低（P0.05），1442 d 的 F/G 呈二次降低（P0.05），42 d 体重、042 d ADG 有二次升高趋 势（P0.1），1442 d F/G 及 042 d F/G 有 线 性 降低趋势（P0.1）。2.2 壳寡糖对仔猪血清生化及抗氧化指标的影响 如表3 所示，与对照组相比，50、100、150 mg/kg 壳寡糖提高了血清 T-AOC、CAT 及 GSH-Px 活性（P0.05），并且 50、100 mg/kg 壳寡糖还提高了血清 SOD 活性（P0.05）。随着壳寡糖添加量的增加，血清 T-AOC、CAT 活性呈线性及二次升高（P0.05），GSH-Px 活性呈线性升高（P0.05），SOD 活性有二次升高的趋势（P0.05）。2.3 壳寡糖对仔猪血清免疫球蛋白及炎症相关因子的影表 1 基础饲粮组成及营养成分（风干基础）注：预混料为每千克全价料提供:维生素 A 5 500 IU，维生素 D3 700 IU，维生素 E 25 IU，维生素 K3 2.5 mg，维生素 B1 1.2 mg，维生素 B2 4.5 mg，维生素 B6 3.0 mg，维生素 B12 20 g，烟酸 25 mg，泛酸 15 mg，叶酸 0.5 mg，生物素 65 g，铁 100 mg，锌 100 mg，铜 25 mg，锰 30 mg，碘 0.3 mg，硒 0.4 mg。营养成分均为计算值。原料 含量原料组成,%玉米 55.20豆粕（粗蛋白质 43%）18.00膨化大豆8.00进口鱼粉5.00白糖 5.00乳清粉5.00磷酸氢钙0.40石粉 1.20食盐 0.30预混料1.90合计 100.00营养成分粗蛋白质,%18.80消化能,MJ/kg14.00总钙,%0.80总磷,%0.64赖氨酸,%1.29蛋氨酸+胱氨酸,%0.77苏氨酸,%0.90营养饲料Nutrition and Feedstuffs 2023 年 第 59 卷 第 08 期-318-响 如表 4 所示，与对照组相比，50、100、150 mg/kg壳寡糖降低了血清 TNF-及 IFN-含量（P0.05）；添 加 100、150 mg/kg 壳 寡 糖 降 低 了 血 清 IL-1含 量（P0.05）；添 加 50、100 mg/kg 壳 寡 糖 提 高 了 血清 IgA 含量（P0.05）。随着壳寡糖添加量的增加，IFN-呈线性降低（P0.05），IgA呈二次升高（P0.05），IL-1呈二次降低（P0.05），不同字母表示差异显著（P0.05）。下表同。项目对照组50 mg/kg 壳寡糖组100 mg/kg壳寡糖组150 mg/kg壳寡糖组SEMP值处理线性二次体重,kgDay 0 8.11 8.10 8.11 8.09 0.170.4270.9811.000Day 1411.17b11.43b12.10a11.63ab0.290.0120.3270.509Day 4221.97 23.07 23.60 23.16 0.480.1610.2360.074ADG,g014 d219 b238b285a253ab110.0110.3230.5011442 d386 416 411 412 90.4150.3110.387042 d330 356 369 359 80.1600.2230.078ADFI,g014 d392 438 440423 110.9120.4470.1461442 d853821 785 783 340.9630.0460.147042 d688684 661 653 230.1620.0380.269F/G014 d1.81 1.88 1.58 1.70 0.050.1620.3800.7771442 d2.24 2.02 1.93 1.92 0.100.7260.0880.043042 d2.10 1.96 1.82 1.84 0.080.6650.0800.1602023 年 第 59 卷 第 08 期 Science and Technology科学技术-319-化水平，并且当壳寡糖同时添加于母猪及仔猪日粮时MDA 下降效果最佳7。本研究中，虽然 MDA 未见显著差异，但是随着壳寡糖的添加水平增加，MDA 在数值上呈线性下降趋势。3.3 壳寡糖对断奶仔猪血清免疫功能的影响 血清免疫球蛋白是动物发挥体液免疫的重要物质，其含量可反映机体免疫水平。本研究中，添加壳寡糖显著提高了血清IgA 含量，并且效果与壳寡糖添加量呈显著二次相关。与本研究结果相类似，党国旗等19发现，添加壳寡糖可提高血清IgA含量，当添加量达到150 g/t时差异显著。Yin 等20还发现，超早期断奶仔猪饲喂 2 周 250 mg/kg壳寡糖能显著提高仔猪血清免疫球蛋白 IgM、IgG 水平。姜飞7在母猪饲粮或其后代仔猪饲粮中添加壳寡糖，发现不同添加方式均能显著提高仔猪血清中 IgA 及 IgM含量。在大肠杆菌攻毒仔猪饲粮中添加 250 mg/kg 壳寡糖能通过提高血清中 IgA、IgG、IgM 水平来起到抗大肠杆菌感染的能力21。以上结果提示，添加壳寡糖能通过提高血清免疫球蛋白水平来提高仔猪体液免疫水平，使其更好应对断奶、大肠杆菌感染等外界刺激对仔猪免疫功能的影响。断奶过程还会引起仔猪体内发生炎症反应，并伴随着促炎细胞因子的产生，破坏肠道完整性及营养吸收22。本研究中，添加 100、150 mg/kg 壳寡糖显著降低了血清中促炎症因子 IL-1、TNF-及 INF-含量。Hu 等23研究也显示，壳寡糖能显著降低仔猪肠道 IL-1及 TNF-mRNA 的表达；Xiong 等12还发现，壳寡糖能显著提高抗炎因子 IL-10 含量。以上结果表明，壳寡糖能通过降低促炎症因子水平及提高抗炎因子水平来提高断奶仔表 4 壳寡糖对仔猪血清免疫球蛋白及炎症相关因子的影响表 3 壳寡糖对仔猪 42 d 血清生化及抗氧化指标的影响项目对照组50 mg/kg 壳寡糖组100 mg/kg壳寡糖组150 mg/kg壳寡糖组SEMP值处理线性二次TP,g/L54.47 54.77 53.44 51.35 0.890.5710.9540.901ALB,g/L22.65 23.67 23.03 22.24 0.430.7090.5770.789GLB,g/L31.82 31.11 30.41 28.67 0.830.5650.8520.932UREA,mmol/L5.07 5.11 5.44 4.86 0.110.3440.1980.398GLU,mmol/L3.64 3.07 3.41 3.73 0.110.1860.2530.159AST,U/L60.01 67.88 65.08 64.22 2.580.7690.5440.633ALT,U/L48.27 53.61 52.16 48.56 1.570.5560.6730.541ALP,U/L185.95 180.47 181.00 181.32 4.570.9770.3020.596SOD,U/mL58.17b68.47a72.32a64.53ab1.740.0220.2690.069T-AOC,U/mL 9.05b10.15a 10.13 a10.60a0.170.0040.0070.028MDA,nmol/mL4.51 4.25 4.30 4.27 0.090.7240.1040.280CAT,U/mL42.04b49.68a50.04a48.38a0.930.0020.0280.047GSH-Px,U/mL356.38b421.12a410.57a428.29a10.650.0340.0210.077项目对照组50 mg/kg 壳寡糖组100 mg/kg壳寡糖组150 mg/kg壳寡糖组SEMP值处理线性二次IgG,g/L15.65 17.99 16.63 16.94 0.520.4660.6570.550IgA,g/L1.98b2.98a3.04a2.70ab0.150.0400.0840.016IgM,g/L1.58 1.59 1.64 1.63 0.070.9910.7410.668IL-1,pg/mL32.07a29.38ab27.37b28.83b0.590.0280.0500.024IL-2,pg/mL277.53 254.87 252.68 266.62 4.530.1540.3150.258IL-4,pg/mL5.56 6.30 6.40 6.28 0.230.5320.1900.209IL-10,pg/mL10.74 11.83 11.80 11.43 0.240.3180.0650.083IL-12,pg/mL59.24 53.99 52.31 55.19 1.470.3890.0780.168TNF-,pg/mL61.14a56.72b55.42b 55.76b0.820.0380.3060.187IFN-,pg/mL52.82a46.60b45.48b44.61b1.020.0070.0350.078营养饲料Nutrition and Feedstuffs 2023 年 第 59 卷 第 08 期-320-猪的免疫水平。这种抗炎症作用在不同的炎症模型中也得到应证。在脂多糖（LPS）炎症模型及 Diquat 致氧化应激仔猪模型中发现，壳寡糖能通过抑制 NF-B 通路抑制炎症反应，降低仔猪血清 IL-6、IL-8 及 TNF-水平，抑制 LPS 引起的炎症反应24；然而也有研究发现，壳寡糖能通过刺激巨噬细胞提高 TNF-及 IL-1 水平，从而起到免疫增强的效果。Wan 等8也发现，添加100 mg/kg 壳寡糖能显著提高仔猪血清中 IL-6 及 TNF-水平。造成这种差异的原因可能与仔猪健康状况及体内炎症所处阶段有关。4 结 论本研究结果表明，饲粮中添加壳寡糖能促进断奶仔猪生长，并通过提高血清 IgA 水平及 SOD、T-AOC、CAT、GSH-Px 活性，降低炎症因子 IL-1、TNF-、IFN-含量来提高仔猪免疫及抗氧化水平。综合本试验各项指标，建议饲粮中壳寡糖添加量为 100 mg/kg。参考文献：1 Bekenev V,Garcia A,Hasnulin V.Adaptation of piglets using different methods of stress preventionJ.Animals,2015,5(2):349-360.2 Patel S J,Wellington M,Shah R M,et al.Antibiotic stewar-dship in food-producing animals:challenges,progress,and opportunitiesJ.Clin Ther,2020,42(9):1649-1658.3 Liaqat F,Eltem R.Chitooligosaccharides and their biological activities:A comprehensive reviewJ.Carbohyd Polym,2018,184:243-259.4 Guan G,Azad M A K,Lin Y,et al.Biological effects and app-lications of chitosan and chito-oligosaccharidesJ.Front Physiol,2019,10:516.5 Zhao P,Piao X,Zeng Z,et al.Effect of forsythia suspensa extract and chito-oligosaccharide alone or in combination on 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oligosaccharide reduces intestinal inflammation that involves calcium-sensing receptor(CaSR)activation in lipopolysaccharide(LPS)-challenged pigletsJ.J Agr Food Chem,2016,64(1):245-252.（责任编辑：郑本艳）