■曹貴彬 熊 昊 于會民 游金明 韋啟鵬 鄒志恒 王秀靜
(1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,江西南昌330045;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所,北京100081;3.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所,江西南昌330200)
隨著人們生活水平的不斷提高,食品安全越來越受到消費者和國家職能部門的重視。隨著抗生素等藥物在養(yǎng)殖行業(yè)廣泛使用,雖然一方面極大地推動了畜禽產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,但藥物濫用導(dǎo)致的病菌耐藥性增強和藥物殘留等問題也日益受到關(guān)注。在食品安全的大環(huán)境下,由微生物發(fā)酵而來的商品植酸酶具有效益高、安全、無毒副作用和無殘留等優(yōu)點,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于飼料行業(yè)。張洪及孫宏選的研究均顯示,植酸酶對肉雞的免疫系統(tǒng)有積極的作用。目前鮮有研究從免疫功能特別是抗氧化角度闡述植酸酶對斷奶仔豬的影響。本試驗以斷奶仔豬為研究對象,研究不同添加量的新型耐熱植酸酶替代飼料中無機磷對斷奶仔豬免疫功能的影響,試驗結(jié)果將為仔豬飼料中科學(xué)利用耐熱植酸酶及提高免疫能力,減少氧化應(yīng)激提供參考。
耐熱植酸酶由北京挑戰(zhàn)生物技術(shù)有限公司提供,酶活性含量為5 000 U/g。
選用遺傳背景相同、初始體重為(8.37±0.97)kg、30日齡斷奶的杜×長×大三元雜交仔豬256頭,按照體重相近、性別比例一致的原則隨機分為4個處理,每處理設(shè)4個重復(fù),每重復(fù)16頭仔豬。
4個處理仔豬分別飼喂基礎(chǔ)日糧(磷酸氫鈣添加量為1.32%,有效磷含量為0.37%)、低磷日糧(磷酸氫鈣添加量為0.72%,有效磷含量為0.24%,同時調(diào)整石粉和沸石粉添加量以保持日糧鈣水平不變)、低磷日糧基礎(chǔ)上添加0.01%新型耐熱植酸酶制劑(植酸酶添加量為500 U/kg)、低磷日糧基礎(chǔ)上添加0.02%新型耐熱植酸酶制劑(植酸酶添加量為1 000 U/kg)。各日糧在正常條件下制成顆粒飼料。參照NRC(2012)豬飼養(yǎng)標準并結(jié)合生產(chǎn)實際配制基礎(chǔ)日糧,具體原料組成及營養(yǎng)水平見表1。
試驗采用地面平養(yǎng),在封閉式仔豬舍內(nèi)進行。試驗期內(nèi)提供適宜的溫濕度,自由采食和飲水。免疫消毒程序按豬場常規(guī)程序進行。飼養(yǎng)管理參照本品種豬的飼養(yǎng)規(guī)程執(zhí)行。試驗期為30 d。
1.5.1 健康狀況
每天觀察試驗斷奶仔豬健康狀況,以重復(fù)為單位記錄整個試驗過程中試驗豬只發(fā)病、淘汰及死亡情況,計算發(fā)病率、淘汰率及死亡率。
表1 基礎(chǔ)日糧配方及營養(yǎng)水平
1.5.2 血清免疫指標
于試驗第30 d,從每個重復(fù)選取3頭中等體重、健康狀況良好的仔豬空腹采血5 ml,于3 000 r/min離心取血清用于測定谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)及三種免疫球蛋白(IgG、IgA、IgM)等血清免疫指標。
1.5.3 抗氧化酶酶活及丙二醛含量
于試驗第30 d,從每個重復(fù)選取3頭中等體重、健康狀況良好的仔豬空腹采血5 ml,于3 000 r/min離心取血清用于測定超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽還原酶(GR)等抗氧化酶酶活及丙二醛(MDA)含量等抗氧化指標。
基本數(shù)據(jù)處理采用Excel 2003處理,試驗結(jié)果分析采用SPSS 17.0中的one-way ANOVA程序進行方差、線性和二次型分析,差異顯著者用Duncan's法進行多重比較,結(jié)果以“平均值”表示。P<0.05為差異顯著判斷標準。
由表2數(shù)據(jù)可知,新型耐熱植酸酶對斷奶仔豬的發(fā)病率和淘汰率沒有顯著影響,但1 000 U/kg新型耐熱植酸酶添加組相比較其余三組降低了其發(fā)病率和淘汰率(P>0.05)。在死亡率方面,除了低磷日糧組死亡率為3.16%外,其余各組均未出現(xiàn)死亡,差異顯著(P<0.05)。
表2 新型耐熱植酸酶對斷奶仔豬健康狀況的影響(%)
由表3可知,各組之間谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)酶活及三種免疫球蛋白(IgG、IgA、IgM)等血清免疫指標差異均不顯著(P>0.05)。但與低磷日糧組相比較,基礎(chǔ)日糧組及500、1 000 U/kg新型植酸酶添加組三種免疫球蛋白IgG、IgA、IgM含量均有升高的趨勢,而ALT及AST的變化則沒有規(guī)律性。
表3 新型耐熱植酸酶對斷奶仔豬血清免疫指標的影響
由表4可知,500、1 000 U/kg新型耐熱植酸酶添加組較基礎(chǔ)日糧組和低磷日糧組,其對斷奶仔豬血液中的超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽還原酶(GR)等抗氧化酶酶活及丙二醛(MDA)含量等抗氧化指標差異均不顯著(P>0.05)。但相比低磷日糧組,基礎(chǔ)日糧組及500、1 000 U/kg新型耐熱植酸酶添加組超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽還原酶(GR)等抗氧化酶酶活均有所提高,如低磷日糧組CAT活性僅有9.42 U/ml,分別比基礎(chǔ)日糧組及500、1 000 U/kg新型植酸酶添加組低15.74%、15.14%和20.30%。在MDA含量方面,低磷日糧組達到39.76 nmol/ml,略高于基礎(chǔ)日糧組及500、1 000 U/kg新型植酸酶添加組。
表4 新型耐熱植酸酶對斷奶仔豬血清抗氧化能力的影響
本試驗結(jié)果顯示,日糧中添加適宜水平的新型耐熱植酸酶一定程度上改善了斷奶仔豬的免疫功能。發(fā)病率和死亡率是衡量仔豬健康狀況的最基本指標。轉(zhuǎn)氨酶屬于肝細胞內(nèi)酶,在機體代謝中起著非常重要的作用,一般在血清中含量很低,僅在肝細胞出現(xiàn)壞死或通透性增強情況下才大量進入血液,因此可以說ALT及AST是肝臟損傷程度乃至仔豬健康狀況的重要指標。IgG、IgA、IgM是動物血清中含量最高的三種免疫球蛋白,是一類廣泛參與機體體液免疫反應(yīng)的球蛋白,能持續(xù)給動物提供抗菌、抗病毒和抗毒素的免疫學(xué)活性。從本試驗結(jié)果來看,500、1 000 U/kg新型耐熱植酸酶添加組相比較低磷日糧組降低了其發(fā)病率和死亡率,而IgG、IgA、IgM有所提高,對仔豬免疫功能的效果與正常日糧下的對照組基本一致,可以說起到了代替部分日糧中無機磷的作用。彭玉麟等及韓進誠等的研究均顯示,植酸酶有降低肉仔雞死亡率的功效,與本試驗結(jié)果相似。張現(xiàn)玲等植酸酶對肉仔雞的試驗及徐以娟轉(zhuǎn)基因植酸酶玉米對斷奶仔豬的試驗結(jié)果均發(fā)現(xiàn),植酸酶的添加對畜禽血清中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶均無影響。董淑麗等發(fā)現(xiàn),肉雞日糧中添加植酸酶能顯著提高血清中球蛋白含量,這與朱忠珂固態(tài)發(fā)酵植酸酶對仔豬的試驗結(jié)果相似,但也有研究顯示,日糧中添加植酸酶對血清球蛋白沒有影響。植酸酶對于提高斷奶仔豬免疫功能的原因可能是植酸酶促進了機體對蛋白、消化酶、礦物元素等營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,對斷奶仔豬的營養(yǎng)有一個合理的調(diào)節(jié),從而促進了機體免疫系統(tǒng)的發(fā)育及免疫機制的發(fā)揮。
動物體內(nèi)自由基及其誘導(dǎo)的氧化反應(yīng)是導(dǎo)致機體衰老和發(fā)生疾病的重要因素。在現(xiàn)如今的醫(yī)療、食品等領(lǐng)域,人們多用合成抗氧化劑來達到抗氧化的作用,但合成抗氧化劑的毒副作用又制約了其在該領(lǐng)域的發(fā)展。在飼料行業(yè),現(xiàn)多用中草藥制劑如黃酮類、酚類及多糖類等物質(zhì)來抑制畜禽體內(nèi)過量自由基對機體的過氧化損傷,進而達到減少動物疾病的目的,其作用機制大致包括:清除氧自由基;增強超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽還原酶(GR)等抗氧化酶酶活;抑制自由基產(chǎn)生酶的活性;使用金屬離子絡(luò)合劑等。本試驗所使用的新型耐熱植酸酶可以大量釋放被植酸絡(luò)合的金屬離子進而促進斷奶仔豬對Zn、Cu、Se及Mn等金屬離子的吸收,而這些金屬離子正是SOD、GSH-Px、CAT等抗氧化酶的重要組成成分或輔助因子。謝南彬研究發(fā)現(xiàn),磷能通過減少幼建鯉體內(nèi)脂質(zhì)過氧化毒性產(chǎn)物丙二醛的含量,增強抗羥自由基能力和建立SOD、CAT、GSH-Px及GR等酶性抗氧化系統(tǒng),達到機體抗氧化的作用。宣大蔚等在低磷奶牛紅細胞抗氧化功能的研究中也發(fā)現(xiàn),奶牛發(fā)生低磷酸鹽血癥時紅細胞抗氧化酶活性顯著降低。而前面試驗結(jié)果顯示,飼糧中添加植酸酶后促進了斷奶仔豬對磷的吸收。鑒于此,筆者認為日糧中添加植酸酶也具備增強斷奶仔豬抗氧化的能力。從試驗結(jié)果來看,500、1 000 U/kg植酸酶添加組血清中的SOD、GSHPx、CAT及GR的活性都略高于低磷日糧組,而MDA含量略低于低磷日糧組,但都與基礎(chǔ)日糧組基本無差異,這可能與基礎(chǔ)日糧組無機磷添加量較大有關(guān)系。張君用轉(zhuǎn)植酸酶玉米對豬的試驗發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)植酸酶玉米有提高豬只抗氧化能力的作用,而董淑麗等發(fā)現(xiàn),植酸酶能顯著提高肉雞抗氧化酶酶活,兩者的研究結(jié)果與本試驗結(jié)果相似。
①低磷日糧中添加500、1 000 U/kg新型耐熱植酸酶能一定程度上提高斷奶仔豬免疫功能和抗氧化能力。
②仔豬日糧中添加500、1 000 U/kg新型耐熱植酸酶能替代部分無機磷,起到與基礎(chǔ)日糧相同甚至更好的作用,其中1 000 U/kg新型耐熱植酸酶能起到更好的替代作用。
(參考文獻27篇,刊略,需者可函索)