3菌培養物與中藥復合制劑對斷奶仔豬血清指標的影響

肖繼平,高 暢,龐 振,金英海

(延邊大學 農學院,吉林 延吉 133000)

仔豬早期一般在產后15～28 d進行斷奶,斷奶時機對仔豬的發育有很大影響,斷奶過早會因環境因素和飼料組成的突然變化干擾仔豬的消化和代謝功能,從而使仔豬患腹瀉等疾病的風險增加[1-2]。對于仔豬斷奶而產生的應激反應,通常都會使用抗生素進行治療,但在實際生產中大量應用抗生素會使細菌的耐藥性增強,從而導致仔豬抗病能力下降,并且還可能伴隨藥物殘留等諸多問題[3]。2019年,國家農業農村部宣布,為有效預防疾病,抗生素一類的添加劑被嚴格禁止在養殖過程中應用,而飼料添加劑的研究熱門也轉向了研制無毒無害、安全綠色的替抗添加劑產品。中草藥是我國自古以來一直作為天然藥物使用的一類草本植物,中草藥中所蘊含的生物堿、揮發油類、有機酸類、多糖類以及單寧等物質會經由動物的采食在動物機體的腸道內發揮作用,能有效控制有害菌的繁殖,使動物的免疫力得到增強[4]。研究表明,采用微生態制劑可以顯著提升動物體內免疫球蛋白和其他免疫活性因子的水平,從而有效增強機體免疫力,確保動物的健康生長[5],崔瑩[6]以酵母菌和枯草桿菌培養物飼喂肉羊,顯著提高肉羊的免疫功能和抗應激能力。李薛強等[7]以酵母菌、乳酸菌和枯草芽孢桿菌的復合培養物飼喂母豬,可提高母豬免疫力和抗氧化能力,顯著提高IgG、IgM及GSH-PX的活力。中草藥中含有很多成分需要經過腸道菌群水解或還原等分解代謝后發揮出強大的藥理作用,這類活性物質在沒有微生物作用的情況下藥理活性很低,因此在一些研究中,中草藥與益生菌聯合使用能起到極佳的協同效果[8]。

該試驗通過在斷奶仔豬飼料中分別添加3菌培養物、中藥制劑以及3菌培養物中藥合劑,檢測了不同飼料添加劑對斷奶仔豬抗氧化、抗應激能力和機體免疫力的相關指標,同時探究了2種添加劑聯用的效果是否優于分別單一使用其中一種添加劑的效果。為研發新型無抗飼料添加劑的開發和應用提供有效論證。

1 材料與方法

1.1 材料

3菌培養物(延邊大學營養實驗室自制,由乳酸菌、酵母菌及枯草芽孢桿菌復合發酵培養制成)、中藥制劑(中草藥通過粉碎處理,再經40目進行2次處理),均出自亳州眾益堂有限公司;3菌中藥合劑由中藥制劑與3菌培養物混合而成(1∶1混合),所有飼料添加劑即配即用。

1.2 試驗設計及飼養管理

從35日齡的健康、沒有疾病的三元雜交(杜×長×白)斷奶仔豬中抽取80頭,保證仔豬性別比例一致并將試驗樣本以隨機分組原則為基礎將其分為4組,每組按每個重復數5頭設定為4個重復。采用該方法分組后,以基礎日糧飼喂對照組,基礎日糧添加0.5% 3菌培養物飼養A組,基礎日糧添加0.5%中藥制劑飼養B組,加入0.5% 3菌中藥合劑(2種物質1∶1混合)的基礎日糧飼喂C組。試驗期為47 d(預試期：5 d;試驗期：42 d),試驗場所由圖們市富巖養殖專業合作社提供。

1.3 試驗動物基礎日糧組成

斷奶仔豬的階段性飼料更換依據養殖場的常規更換原則,分別在1、15、29 d時進行。各組仔豬日糧均為粉狀,具體組成及營養水平見表1,2。

表1 仔豬各階段基礎日糧組成

表2 各階段基礎日糧營養成分含量

1.4 樣品采集及分析

1.4.1 血樣采集

待飼養試驗完結后,隨機從各組仔豬中挑選4頭(挑選出的個體體重均為所處重復最接近平均水平的1頭),在清晨飼喂前用頸下采血的方式用采血器進行操作,操作完成后常溫下對樣本做靜置15 min的處理,靜置處理過后再離心15 min(3 000 r/min),取上清-80 ℃保存,以備后續使用。

1.4.2 血液生化指標測定

根據對總抗氧化能力、谷胱甘肽過氧化物酶、超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和丙二醛等血清抗氧化酶活力的檢測,可以更好地了解機體的氧化應激能力。

測定皮質醇(COR)、促腎上腺皮質激素(ATCH)、肌酸激酶(CK)的濃度來反映血清應激激素相關指標。

測定血清免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)含量表現血清免疫指標。

檢測血清中3種酶(谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶及堿性磷酸酶)的活性和球蛋白、白蛋白、尿素、膽固醇和甘油三酯的水平共同反映機體血清生物學指標。

所有試驗材料的指標檢測工作都由北京華英生物技術研究所提供。

1.5 統計方法

通過使用Excel和SPSS 23.0統計軟件,將所得數據通過ANOVA與LSD法來分析及多重比較,“平均值±標準差”表示試驗結果。試驗數據的變化情況如下：當P<0.05時,說明有顯著性差異,當P<0.01時,說明有極顯著差異。

2 結果與分析

2.1 3種飼料添加劑對斷奶仔豬血清抗氧化能力的影響

血清樣本通過試劑盒檢測抗氧化相關指標的結果顯示(表3),相對于對照組,各試驗組的飼料添加劑均能增強斷奶仔豬的抗氧化水平。所有試驗組相較于對照組而言,SOD活性均有不同程度的提高,A組為顯著(P<0.05),B組與C組為極顯著(P<0.01),試驗組相比之下不難發現,C組最優且明顯強于A組(P<0.05),但與B組相差不大;T-AOC的結果顯示,對照組極顯著弱于各個試驗組(P<0.01),GSH-Px的結果亦是如此,但兩物質活性在組間相比,試驗A和B組雖然差異不顯著(P>0.05),但都顯著或極顯著弱于C組(A組P<0.01;B組P<0.05));從CAT的活性來看,對照組與各試驗組差異極大,組間比較可以看出,B組和C組雖然差異不大(P>0.05),但都強于A組(P<0.05);而從MDA含量來講,雖然試驗組間差異不大(P>0.05),但與對照組相比,B組和C組都顯示出顯著下降的結果(P<0.05),但A組有下降趨勢。

表3 各組對斷奶仔豬血清抗氧化能力的影響

2.2 3種飼料添加劑對斷奶仔豬血清應激類激素濃度的影響

通過表4數據對比可知,C組試驗組斷奶仔豬的抗應激能力與對照組相比均有提升。在對試驗群體的結果進行了研究之后,發現它們的COR和CK值明顯低于對比群體(P<0.01),而且COR的差別更為突出。C組與其余2個試驗組之間的差別極其顯著(P<0.01),并且B組優于A組(P<0.05)。然而,試驗組之間的CK值差異并不明顯。然而,ATCH值的差異卻十分鮮明,A組與對照組之間的差異最為明顯(P<0.01),而與B組和C組的差異則顯著(P<0.05)。所有這些發現都指出,試驗組之間存在著很大的差異。經過組間比較,結果表明,A組與B組之間的差異極顯著(P<0.01),而B組與C組之間的差異顯著(P<0.05)。

表4 各組對斷奶仔豬血清應激類激素濃度的影響

2.3 3種飼料添加劑對斷奶仔豬血清免疫能力的影響

通過表5數據對比可知,各試驗組相較于對照組而言,在增強斷奶仔豬免疫力的方面均有一定的提升。經過測定,IgG的濃度在C組明顯增加(P<0.05),而A組和B組的變化雖然有小幅增長但差異并不顯著(P>0.05)。在IgM和IgA的濃度方面,3試驗組與對照組無顯著差異,但都略高于對照組。

表5 各組對斷奶仔豬血清免疫能力的影響

2.4 3種飼料添加劑對斷奶仔豬血清生化指標的影響

由表6可知,在這些試驗組中,TP含量都明顯升高,其中,A組的變化較為明顯(P<0.05),而B組和C組的相較于A組變化都極為突出(P<0.01)。此外,試驗B組和C組的ALB含量與對照組相比,差異極顯著(P<0.01),其中,B組和C組ALB含量均高于A組,但B組與A組差異顯著(P<0.05),與C組差異極顯著(P<0.01)。經過試驗,C組的UREA含量與對照組相比,得到了明顯的改善(P<0.05),其他2組試驗組的UREA含量也都有不同程度的改善趨勢,但不顯著,ALP活性也是如此。此外,試驗得出,AST的活性并無顯著變化,但ALT的活性C組卻顯著升高(P<0.05)。然而,這種變化是屬于可接受的水平的。

表6 各組對斷奶仔豬血清生化指標的影響

3 討論

3.1 3種飼料添加劑對斷奶仔豬血清抗氧化能力的作用機理

SOD,即超氧化物歧化酶,是一種通過分解超氧自由基產生H2O2,從而預防細胞損害的金屬酶。SOD分解而得的H2O2,隨后被CAT,即過氧化氫酶,進一步降解為H2O[9]。機體中也存在一種名為GSH-Px的過氧化物酶,即谷胱甘肽過氧化物酶,它擁有催化還原型谷胱甘肽(GSH)轉化為氧化型谷胱甘肽(GSSG)的能力,并且能夠催化脂質過氧化物的還原過程,同時也具備分解H2O2的功能。丙二醛(MDA)是細胞脂質氧化的終產物,被用作脂質過氧化損傷程度的標志物,除此之外,MDA還會進一步破壞細胞膜流動性以及蛋白質、脂質、核酸等生物分子的完整性。

白術、甘草、石榴皮和山楂中含有的黃酮類物質可以通過清除自由基提高機體抗氧化能力[10-13]。另有研究表明,益生菌也具有抗氧化的功能。研究證實,酵母菌的代謝物質包括氨基酸、維生素和酶,并且它們在胃腸道內保持有很強的抵抗失活性,其細胞和胞質內更是含有具有抗氧化作用的多糖和蛋白質[14]。在該試驗中,與對照組相比,3組添加劑均可以提高GSH-Px、CAT、SOD和T-AOC的活性,并降低MDA的濃度,說明3組添加劑均具有明顯的抗氧化作用,其中,3菌中藥合劑處理的仔豬效果最佳。

3.2 3種飼料添加劑對斷奶仔豬血清應激類激素濃度的影響

下丘腦-垂體-腎上腺皮質(HPA)軸在機體處于應激狀態下被激活,從而引起下丘腦分泌出促腎上腺皮質激素釋放激素(CRH),CRH作用于垂體前葉分泌出促腎上腺皮質激素(ACTH),隨后垂體前葉分泌的ACTH經由血液運輸至腎上腺合成與釋放糖皮質激素。而血液中糖皮質激素濃度增加是導致動物體內環境紊亂的主要原因。皮質醇(COR)是一種最主要的糖皮質激素,能夠提高機體蛋白質、脂肪的分解代謝能力,因此機體內COR過多會加速蛋白質、脂肪的降解,導致機體的氮失衡,抑制了機體的生長。當機體處在應激狀況下時,由于能量無法充分供應,肌肉細胞因缺血、缺氧等原因導致細胞受到損傷,細胞通透性增強,細胞中肌酸磷酸激酶(CK)會流入血液循環中。因此,血清CK水平能夠衡量機體是否處在應激狀態[15]。

有研究發現,日糧中添加不同益生菌制劑和中藥制劑均能明顯降低機體的COR、CK的水平。在奶牛日糧中添加植物乳桿菌和枯草芽孢桿菌,在58 d后可以降低COR水平[16]。試驗結果顯示,相對于對照組,3個試驗組仔豬血清COR、ACTH和CK濃度顯著降低,C組的效果優于其他試驗組,表明3種添加劑均具有明顯的抗應激功能,其中,3菌中藥合劑效果最好。

3.3 3種飼料添加劑對斷奶仔豬血清免疫能力的影響

血清抗體水平是體液免疫的關鍵指標。大量研究發現,益生菌制劑具有顯著的提高免疫力作用。乳酸菌作為一種有效的益生菌,能在胃酸和膽鹽下存活,黏附并定植在腸上皮細胞上,能對腸道有害細菌進行競爭性抑制,維持腸道的完整性并刺激宿主的免疫系統,以增強宿主對致病菌的免疫力[17-18]。酵母菌和乳酸菌聯合使用可以引起機體體液及細胞免疫應答,產生出各種IgG、IgM以及IgA等免疫球蛋白來發揮作用,提高機體免疫能力[19]。郭林霞等[20]使用棗多糖提取物處理環磷酰胺所致的蛋雛雞,促進B細胞產生IgA。

試驗結果表明,與對照組相比,3個試驗組仔豬血清IgG、IgM以及IgA濃度均有少量提高,除此之外,C組的IgG濃度顯著高于對照組,表明3菌中藥合劑具有明顯的抗應激功能。

3.4 3種飼料添加劑對斷奶仔豬血清生化指標的影響

血清生化參數包括機體多種生理、生化指標,可以一定程度上反映出個體的代謝水平和健康狀況。血清尿素是機體蛋白質合成代謝與日糧氨基酸平衡的標志,是動物對氮的利用的表達[21]。何韻秋等[22]提出,添加1 g/kg復合益生菌可以顯著改善生長期湖羊血清中的總蛋白和球蛋白水平。

該試驗中,與對照組相比,3種飼料添加劑均能降低仔豬血清尿素(UREA)水平,提高總蛋白(TP)、血清白蛋白(ALB)濃度,表明3種飼料添加劑均可以提高仔豬對氮的利用,且C組的效果最佳。

ALT(谷丙轉氨酶)和AST(谷草轉氨酶)存在于血清中,是氨基酸轉換的主要酶。如果這2種酶的濃度異常升高,可能顯示出肝臟功能出現問題;然而,如果這2種酶的提升幅度在正常范圍內,這可能意味著體內的蛋白質代謝可能增強。試驗結果顯示,除3菌中藥合劑外,其他2種添加劑處理的仔豬ALT、AST濃度無顯著變化,3菌中藥合劑顯著提高ALT、AST濃度,但未超過正常范圍。

堿性磷酸酶(ALP)是一種能參與機體蛋白質、脂類代謝過程并含有遺傳標記的同工酶,其活性強弱能表明機體生長速度的快慢,與機體日增重呈正相關[23]。經過試驗證明,在使用另外2種添加劑的情況下,仔豬的ALP水平沒有發生重大改變,但是在使用3菌中藥合劑添加劑的情況下,ALP水平卻出現了顯著的提高,這說明了這種添加劑有助于增強它們的生長能力。

TC和TG是衡量機體脂質代謝水平的重要指標,它們可以反映出血液中總膽固醇的水平。石榴皮提取物可以調節高脂飲食誘導的肥胖大鼠模型TC、TG、FFA、LDL和HDL的水平[24]。使用乳酸菌飼喂小鼠可顯著降低血清中TC、TG、LDL-C濃度[25]。該試驗中3種飼料添加劑均能降低仔豬血清TC、TG的水平,但3種飼料添加劑對仔豬血脂代謝無顯著影響。

4 結論

以上研究表明,3菌培養物、中藥制劑和3菌中藥合劑都可以調節仔豬血液中的相關指標,提高它們的抗氧化能力,緩解應激,增強它們的免疫力。通過綜合比較分析,3菌培養物與中藥合用的飼料添加劑飼喂效果最佳。