李丹丹 馮國(guó)強(qiáng) 鈕海華 馮 杰

(浙江大學(xué)，教育部動(dòng)物分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州 310029)

斷奶是仔豬生長(zhǎng)發(fā)育的特殊階段，研究表明，斷奶時(shí)由于母體提供的抗體停止，而自身的主要免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完善，仔豬免疫功能受到嚴(yán)重的影響，主要表現(xiàn)為生長(zhǎng)抑制和腹瀉［1］。而抗生素類生長(zhǎng)促進(jìn)劑的使用逐漸被限制，使得尋找抗生素類綠色飼料添加劑迫在眉睫，目前短鏈脂肪酸及其化合物是最具潛力的物質(zhì)之一，如丁酸鈉。研究表明丁酸鈉的有效成分是一種短鏈揮發(fā)性脂肪酸——丁酸［2］，丁酸具有改善小腸形態(tài)［3－4］，維持腸黏膜上皮細(xì)胞正常形態(tài)［5］，促進(jìn)小腸消化吸收［6］，增強(qiáng)免疫等功能［7－8］。但其對(duì)斷奶仔豬免疫功能的影響鮮有報(bào)道，工業(yè)生產(chǎn)的丁酸鈉易吸潮，具有脂臭味，包膜后的丁酸鈉有利于飼料加工和動(dòng)物采食。因此，本研究以包膜丁酸鈉為研究對(duì)象，探討其對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、腸道功能及免疫特性方面的影響，為丁酸鈉在仔豬上的綜合應(yīng)用提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

包膜丁酸鈉，丁酸鈉含量為30%，由杭州康德權(quán)飼料有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與動(dòng)物分組

試驗(yàn)選用28日齡“杜×長(zhǎng)×大”三元雜交斷奶仔豬162頭，隨機(jī)分為6組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)9頭豬。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組分別在基礎(chǔ)飼糧中添加0.01%抗生素(Ⅰ組)、0.10%丁酸鈉(Ⅱ組)、0.10%丁酸鈉+0.01%抗生素(Ⅲ組)、0.30%氧化鋅 +0.01%抗生素(Ⅳ組)、0.10%丁酸鈉+0.30%氧化鋅+0.01%抗生素(Ⅴ組)。試驗(yàn)仔豬自由采食和飲水，室溫24～32℃。試驗(yàn)預(yù)試期7 d，正試期21 d。基礎(chǔ)飼糧參照我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 65—2004中瘦肉型生長(zhǎng)育肥豬營(yíng)養(yǎng)需要配制，基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。試驗(yàn)在浙江振寧牧業(yè)有限公司進(jìn)行。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels ofthe basal diet(air－dry basis) %

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供 The premix provided the following per kilogram of diet:VA 5 000 IU，VD3500 IU，VE 60 IU，VB26.8 mg，泛酸 pantothenic acid 20.0 mg，煙酸 nicotinic acid 3 mg，氯 化 膽 堿 chloride choline 700 mg，Cu 40 mg，F(xiàn)e 180 mg，Zn 140 mg，Mn 60 mg，Se 0.3 mg。

2)消化能為計(jì)算值，其他為實(shí)測(cè)值。DE was a calculated value，while other nutrient levels were measured values.

1.3 樣本采集和指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 生長(zhǎng)性能和腹瀉率測(cè)定

試驗(yàn)期間以欄為單位記錄每天飼喂量，計(jì)算平均日采食量(ADFI);試驗(yàn)第1天和第21天早上稱量仔豬空腹體重，計(jì)算平均日增重(ADG)、料重比(F/G)。

腹瀉率(%)=［總腹瀉頭數(shù)/(仔豬頭數(shù)×試驗(yàn)天數(shù))］×100。

1.3.2 血液指標(biāo)

于試驗(yàn)第21天，從每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取體重接近該組平均體重的3頭豬，空腹12 h后進(jìn)行屠宰，用培養(yǎng)皿盛取屠宰血，于37℃水浴中靜置，待析出血清時(shí)吸取血清，3 000 r/min離心10 min，取上清液分裝于EP管中，置于－70℃冰箱中保存待用。

血漿樣品:取全血10 mL，加1%肝素抗凝后，3 000 r/min離心15 min，取上清液分裝于EP管中，置于－30℃冰箱中保存待用。

血清皮質(zhì)醇濃度的測(cè)定采用放射免疫法，利用美國(guó)PACKARD－γ 8500型計(jì)數(shù)器測(cè)定，試劑盒購(gòu)自北京北方生物技術(shù)研究所。血漿D－乳酸濃度測(cè)定采用分光光度法，二胺氧化酶(DAO)活性測(cè)定參照黎君友等［9］建立的分光光度法。

1.3.3 免疫指標(biāo)的測(cè)定1.3.3.1 免疫器官指數(shù)

取胸腺、脾臟和腸系膜淋巴結(jié)用濾紙吸去血漬，剔除脂肪后稱鮮重，樣品保存在－70℃冰箱中待用。

免疫器官指數(shù)(g/kg)=免疫器官重量(g)/宰前活重(kg)。

1.3.3.2 血清中免疫球蛋白和補(bǔ)體含量的測(cè)定

采用免疫濁度法，在全自動(dòng)生化分析儀上測(cè)定。

1.3.3.3 腸黏膜中漿細(xì)胞免疫球蛋白A陽(yáng)性(IgA+)細(xì)胞含量檢測(cè)

應(yīng)用免疫組化判定方法，并采用病理圖像分析系統(tǒng)(Motic Images Advanced 3.0)對(duì)空腸中IgA+細(xì)胞含量進(jìn)行檢測(cè)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 15.0軟件中GLM法，按單因子完全隨機(jī)設(shè)計(jì)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行F值方差分析，并用LSD法進(jìn)行組間的差異顯著性檢驗(yàn)，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 丁酸鈉對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能和腹瀉率的影響

由表2可見，各試驗(yàn)組仔豬初重?zé)o顯著差異(P＞0.05)。與對(duì)照組相比，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組末重、ADFI和ADG顯著增加(P＜0.05)。其中Ⅴ組末重、ADFI和 ADG最大，F(xiàn)/G最低。與對(duì)照組相比，各試驗(yàn)組的腹瀉率顯著下降(P＜0.05)，其中Ⅲ組腹瀉率最低，比對(duì)照組降低了48.76%，其次為Ⅴ組，較對(duì)照組降低了47.90%。

表2 丁酸鈉對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響Table 2 Effects of sodium butyrate on growth performance of weaner piglets

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P＜0.05)，相同字母或無(wú)肩標(biāo)表示差異不顯著(P＞0.05)。下表同。

In the same row，values with different small letter superscripts mean significant difference(P＜0.05)，while with the same or no letter superscripts mean no significant difference(P＞0.05).The same as below.

2.2 丁酸鈉對(duì)仔豬免疫功能的影響

2.2.1 丁酸鈉對(duì)仔豬免疫器官發(fā)育的影響

由表3可見，除Ⅰ組外，其他4個(gè)試驗(yàn)組的脾臟指數(shù)、胰臟指數(shù)和淋巴結(jié)指數(shù)與對(duì)照組相比均顯著升高(P＜0.05)。其中Ⅲ組胰臟指數(shù)最大，比對(duì)照組提高了47.54%;Ⅴ組的脾臟指數(shù)最大，比對(duì)照組提高了50.85%;Ⅳ組的淋巴結(jié)指數(shù)最大，比對(duì)照組提高了18.75%。2.2.2 丁酸鈉對(duì)仔豬血清中免疫球蛋白及補(bǔ)體含量的影響

表3 丁酸鈉對(duì)斷奶仔豬免疫器官指數(shù)的影響Table 3 Effects of sodium butyrate on immune organ indices of weaner piglets

由表4可見，各試驗(yàn)組的免疫球蛋白G(IgG)含量均高于對(duì)照組(P＜0.05)。Ⅳ組免疫球蛋白M(IgM)含量比對(duì)照組提高了48.48%(P＜0.05)，其他各試驗(yàn)組與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異(P＞0.05)。與對(duì)照組相比，添加抗生素和丁酸鈉或單獨(dú)添加抗生素能顯著提高血清中的補(bǔ)體3含量(P ＜0.05)。

表4 丁酸鈉對(duì)斷奶仔豬血清中免疫球蛋白及補(bǔ)體含量的影響Table 4 Effects of sodium butyrate on contents of immunoglobulin and complement in serum of weaner piglets g/L

2.2.3 丁酸鈉對(duì)仔豬腸道黏膜中漿細(xì)胞IgA+細(xì)胞含量的影響

圖1中染色為棕褐色的細(xì)胞為IgA+細(xì)胞。由圖1和表5可知，與對(duì)照組相比，各試驗(yàn)組腸道黏膜中漿細(xì)胞IgA+細(xì)胞含量都有所上升，其中效果最明顯的是Ⅲ組，其次是Ⅴ、Ⅱ組，最后是Ⅳ、Ⅰ組。

圖1 丁酸鈉對(duì)斷奶仔豬腸道黏膜中漿細(xì)胞IgA+細(xì)胞含量的影響Fig.1 Effects of sodium butyrate on IgA+plasmacyte count in intestinal mucosa of weaner piglets

表5 不同處理對(duì)斷奶仔豬腸道黏膜中漿細(xì)胞IgA+細(xì)胞含量的影響Table 5 Effects of different treatments on IgA+plasmacyte count in intestinal mucosa of weaner piglets

IgA計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)按著色細(xì)胞染色強(qiáng)度計(jì)分為:細(xì)胞呈陰性染色，無(wú)陽(yáng)性細(xì)胞為－;染色弱，陽(yáng)性細(xì)胞呈淡黃色，陽(yáng)性細(xì)胞＜25%為+;染色中等，陽(yáng)性細(xì)胞呈棕黃色，陽(yáng)性細(xì)胞25% ～50%為++;染色強(qiáng)，陽(yáng)性細(xì)胞呈棕褐色，陽(yáng)性細(xì)胞 ＞50%為+++。

IgA levels were scored by staining intensity:negative stained－cells，－;weak stained cells，with positive cells ＜25%，light yellow，+;medium stained cells，25% ～50%of positive cells，brown，+ +;strongly stained cells positive cells＞ 50%，brownish yellow，+ + +.

2.3 丁酸鈉對(duì)仔豬血液相關(guān)指標(biāo)的影響

由表6可見，試驗(yàn)組的D－乳酸濃度和DAO活性顯著低于對(duì)照組(P＜0.05)，Ⅴ組和Ⅲ組的D－乳酸濃度較低，分別比對(duì)照組下降了44.36%和44.52%;同時(shí)這2組的DAO濃度也較低，分別比對(duì)照組下降了46.22%和44.83%;與對(duì)照組相比，各試驗(yàn)組皮質(zhì)醇濃度顯著下降(P＜0.05)，其中Ⅲ組、Ⅳ組和Ⅴ組分別下降43.13%、43.14%和47.01%。

表6 丁酸鈉對(duì)斷奶仔豬血液生化指標(biāo)的影響Table 6 Effects of sodium butyrate on biochemical parameters in blood of weaner piglets

3 討論

3.1 丁酸鈉對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響

適量的丁酸鈉含有特殊的奶酪味，仔豬對(duì)這種奶酪味具有明顯的偏好。本試驗(yàn)使用的包膜丁酸鈉，掩蓋了丁酸鈉的奇臭味，豬的嗅覺(jué)靈敏，仍能嗅到包膜后輕微的奶酪味，所以對(duì)仔豬仍表現(xiàn)出誘食作用［10－11］。丁酸鈉的添加能促進(jìn)仔豬的生長(zhǎng)并降低腹瀉率［12－14］。本試驗(yàn)中，添加丁酸鈉能提高仔豬的采食量，聯(lián)合使用抗生素時(shí)，對(duì)促進(jìn)生長(zhǎng)性能和降低腹瀉率作用效果更明顯。但是，單獨(dú)添加丁酸鈉對(duì)仔豬的促生長(zhǎng)作用不明顯，這與以往的研究結(jié)果相一致［5，15］。丁酸鈉對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)性能不連貫效應(yīng)的原因與飼糧組成、添加劑的用量或者飼養(yǎng)條件等因素有關(guān)［15］。與對(duì)照組相比，各試驗(yàn)組的腹瀉率明顯下降，其中Ⅲ、Ⅴ組分別比對(duì)照組降低了48.76%和47.90%。這是由于丁酸鈉可以促進(jìn)仔豬腸道乳酸桿菌等有益微生物的增殖，抑制大腸桿菌、沙門菌等有害微生物的生長(zhǎng)，促進(jìn)杯狀細(xì)胞增殖，改善小腸黏膜上皮細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)，從而降低斷奶仔豬的腹瀉率。

3.2 丁酸鈉對(duì)斷奶仔豬免疫功能的影響

3.2.1 丁酸鈉對(duì)斷奶仔豬免疫器官發(fā)育的影響

脾臟屬外周免疫器官，脾臟的發(fā)育不良會(huì)對(duì)體液免疫和細(xì)胞免疫造成巨大的傷害。本研究表明，除Ⅰ組外，其他4個(gè)試驗(yàn)組的脾臟指數(shù)和淋巴結(jié)指數(shù)比對(duì)照組都有顯著的上升，其中，Ⅴ組的脾臟指數(shù)比對(duì)照組提高了50.85%;Ⅳ組的淋巴結(jié)指數(shù)比對(duì)照組提高了18.75%，這說(shuō)明丁酸鈉對(duì)斷奶仔豬免疫器官的生長(zhǎng)發(fā)育具有一定的促進(jìn)作用。Ⅲ組的胰臟指數(shù)最大，比對(duì)照組提高了47.54%。研究表明丁酸鈉能提高免疫器官指數(shù)［16］，而丁酸鈉的有效成分為短鏈脂肪酸，它能降低動(dòng)物胃腸道pH，這有利用于胰腺的發(fā)育［17］。丁酸鈉對(duì)仔豬胰腺發(fā)育的促進(jìn)作用亦是由于仔豬胃腸道的低酸度促進(jìn)了胰腺的發(fā)育。

3.2.2 丁酸鈉對(duì)斷奶仔豬血清中免疫球蛋白和道黏膜中漿細(xì)胞IgA+細(xì)胞含量的影響

IgG是血清中一種主要的免疫球蛋白，其含量反映機(jī)體的免疫狀況，起著抗體的作用，主要在仔豬腸道中發(fā)揮功效。本研究表明飼糧中添加丁酸鈉可以顯著提高斷奶仔豬血清中IgG含量。研究發(fā)現(xiàn)，酸化劑(富馬酸46%，乳酸19.5%)將豬血液中IgG含量提高了21.74%［18］。丁酸鈉的有效成分丁酸可提高斷奶仔豬血清IgG含量，亦可能與其酸化性能有關(guān)。

腸道上皮細(xì)胞15%為淋巴細(xì)胞，在腸道黏膜中起到重要的免疫屏障作用。丁酸鈉作為腸上皮細(xì)胞的快速能量源，能促進(jìn)上皮細(xì)胞的增殖和成熟，維持小腸黏膜上皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整和形態(tài)正常，促進(jìn)小腸消化吸收，維護(hù)腸黏膜正常的機(jī)械屏障作用［14］。研究表明丁酸鈉可顯著增加斷奶仔豬十二指腸、空腸以及回腸肥大細(xì)胞數(shù)量，分別比對(duì)照組增加了19.7%、27.2%和30.7%［19］。本試驗(yàn)也得到同樣的結(jié)果，此外本試驗(yàn)表明包膜丁酸鈉還可提高斷奶仔豬小腸黏膜抗體分泌型免疫球蛋白A(sIgA)分泌量。腸道黏膜內(nèi)淋巴細(xì)胞、杯狀細(xì)胞和肥大細(xì)胞增多及小腸黏膜抗體sIgA分泌量的提高能增強(qiáng)胃腸道免疫系統(tǒng)的免疫應(yīng)答的靈敏性，提高機(jī)體的免疫力，維持健康完整的腸上皮和腸壁結(jié)構(gòu)，構(gòu)建堅(jiān)固的胃腸道免疫屏障。

3.3 丁酸鈉對(duì)斷奶仔豬血漿D－乳酸濃度、DAO活性以及血清皮質(zhì)醇濃度的影響

血漿D－乳酸濃度可及時(shí)反映腸黏膜損傷的程度和通透性變化，DAO活性增高也提示腸屏障遭到損傷。本試驗(yàn)中，對(duì)照組斷奶仔豬血漿D－乳酸濃度、DAO活性均保持較高水平，說(shuō)明斷奶后仔豬腸道通透性增加、腸屏障功能遭到損傷。而飼糧添加丁酸鈉使斷奶仔豬血漿D－乳酸濃度、DAO活性維持在較低水平，抑制了早期斷奶引起的仔豬腸通透性增加，丁酸鈉能夠抑制腸通透性的增加，說(shuō)明其具有保護(hù)腸屏障的功能。

斷奶應(yīng)激使糖皮質(zhì)激素分泌增加，這也是應(yīng)激中最重要的一個(gè)反應(yīng)［20］。本研究提示，添加丁酸鈉的各試驗(yàn)組血清皮質(zhì)醇濃度均低于對(duì)照組，其中以Ⅲ組和Ⅴ組最低，表明丁酸鈉可以降低斷奶仔豬血清皮質(zhì)醇濃度，有效緩解斷奶對(duì)仔豬造成的應(yīng)激，降低仔豬斷奶后腹瀉率。

4 結(jié)論

①在生長(zhǎng)性能方面，聯(lián)合使用丁酸鈉和抗生素或氧化鋅促進(jìn)了仔豬的生長(zhǎng)性能，丁酸鈉與抗生素或氧化鋅有協(xié)同作用。

②在飼糧中添加丁酸鈉能促進(jìn)斷奶仔豬免疫器官發(fā)育，提高血清免疫球蛋白和補(bǔ)體含量，有效刺激機(jī)體腸道黏膜分泌IgA+細(xì)胞，從而提高了斷奶仔豬的免疫功能。

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