張曉音　吉昱斌　李雁強(qiáng)　吳　旻　馬思慧　鄭　鑫

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)春130118)

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*同等貢獻(xiàn)作者

β-胡蘿卜素對(duì)妊娠母豬糞便、血清和乳汁中免疫球蛋白A濃度的影響

張曉音吉昱斌*李雁強(qiáng)吳旻馬思慧鄭鑫**

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)春130118)

摘要：本試驗(yàn)旨在研究妊娠母豬后期飼糧中添加β-胡蘿卜素對(duì)妊娠母豬糞便中β-胡蘿卜素含量及糞便、血清和乳汁中免疫球蛋白A(IgA)濃度的影響。將體況相近、胎次相同的妊娠母豬30頭隨機(jī)分成3組，每組10頭豬，飼養(yǎng)60 d。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，半月組和一月組分別在預(yù)產(chǎn)期前半個(gè)月和1個(gè)月的基礎(chǔ)飼糧中添加200 mg/kg β-胡蘿卜素。用高效液相色譜法測(cè)定各組糞便中β-胡蘿卜素含量，酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)測(cè)定糞便、血清和乳汁中IgA濃度。結(jié)果表明：半月組和一月組糞便中β-胡蘿卜素含量高于對(duì)照組，大部分差異顯著(P<0.05)；在分娩前1周，半月組和一月組糞便中IgA濃度大部分高于對(duì)照組，但在分娩后1周，半月組和一月組糞便中IgA大部分濃度低于對(duì)照組；半月組和一月組血清和乳汁中IgA濃度高于對(duì)照組，除一月組血清IgA濃度外均差異不顯著(P>0.05)。由此可見(jiàn)，飼糧添加β-胡蘿卜素可以增加妊娠母豬糞便中β-胡蘿卜素含量，提高血清和乳汁中IgA濃度，從而增強(qiáng)妊娠母豬的免疫功能。

關(guān)鍵詞：β-胡蘿卜素；妊娠母豬；高效液相色譜；免疫球蛋白A

養(yǎng)豬業(yè)是我國(guó)畜牧業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，但目前養(yǎng)豬業(yè)普遍存在母豬繁殖方面的問(wèn)題，產(chǎn)仔率及仔豬成活率低下，且隨著集約化養(yǎng)殖的實(shí)施，疾病特別是重癥烈性傳染病增多，對(duì)養(yǎng)豬業(yè)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。Kume等[1]研究表明，β-胡蘿卜素對(duì)動(dòng)物繁殖、免疫和健康等方面有不同程度的促進(jìn)作用。β-胡蘿卜素是類(lèi)胡蘿卜素的一種，是廣泛存在于植物中的一種脂溶性化合物，并且是最大生物活性的維生素A原，被157個(gè)國(guó)家列入食品添加劑與飼料添加劑名錄。在妊娠和哺乳母豬飼料中添加β-胡蘿卜素可以預(yù)防子宮炎，減少乳豬的黃白痢，從而提高仔豬的成活率和斷奶窩重[2]。研究表明，β-胡蘿卜素能夠調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力，減少疾病的發(fā)生[3]。本試驗(yàn)通過(guò)在妊娠母豬飼糧中添加β-胡蘿卜素，研究β-胡蘿卜素對(duì)妊娠母豬糞便中β-胡蘿卜素含量及糞便、血清及乳汁中免疫球蛋白A(IgA)濃度的影響，為β-胡蘿卜素在妊娠母豬體內(nèi)的消化吸收以及免疫功能研究進(jìn)一步提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取吉林大學(xué)原種豬場(chǎng)胎次相同、預(yù)產(chǎn)期相近、體型均勻健康的軍牧一號(hào)妊娠母豬30頭，隨機(jī)分為3組，每組10頭豬，飼養(yǎng)60 d。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，半月組在預(yù)產(chǎn)期前半個(gè)月的基礎(chǔ)飼糧中添加200 mg/kg β-胡蘿卜素，一月組在預(yù)產(chǎn)期前1個(gè)月的基礎(chǔ)飼糧中添加200 mg/kg β-胡蘿卜素。

1.2試驗(yàn)材料

β-胡蘿卜素(10%)購(gòu)自武漢星辰生物科技有限公司(食品添加級(jí)，可用于飼料添加劑)；高效液相色譜(HPLC)儀(1260 infinity四元液相色譜系統(tǒng))購(gòu)自安捷倫公司；豬IgA酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)試劑盒購(gòu)自上海朗頓生物技術(shù)有限公司。

1.3飼養(yǎng)管理及樣品采集

各組妊娠母豬在同一環(huán)境限位欄中飼喂，整個(gè)試驗(yàn)期均由同一飼養(yǎng)員負(fù)責(zé)，基礎(chǔ)飼糧參照NRC(2012)飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)分別配制母豬妊娠期和泌乳期飼糧，基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1，平均每頭每日采食量限制在2.5 kg，分3次飼喂，自由飲水。預(yù)產(chǎn)期前7 d，妊娠母豬轉(zhuǎn)入產(chǎn)仔舍，小心護(hù)理。豬場(chǎng)常規(guī)防疫按照吉林大學(xué)原種豬場(chǎng)防疫程序進(jìn)行，飼喂期間做好管理工作和防治措施。

在預(yù)產(chǎn)期前7 d開(kāi)始采集糞便，一直采集到產(chǎn)后7 d，分娩當(dāng)天母豬排便極少，不收集，所采糞便直接凍存于-20 ℃；在妊娠母豬預(yù)產(chǎn)期前第7天、分娩后第1天和第7天，耳靜脈采血5 mL，靜置30 min后，4 ℃、3 000 r/min離心10 min，收集上清，于-80 ℃凍存；分娩當(dāng)天采集乳汁5 mL，于-80 ℃凍存。

表1　基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1)微量元素預(yù)混料為每千克飼糧提供The trace mineral premix provides the following per kg of diets：Cu 20 mg，F(xiàn)e 80 mg，Zn 80 mg，Mn 30 mg，Se 0.2 mg，I 0.3 mg。

2)維生素預(yù)混料為每千克飼糧提供The vitamin premix provides the following per kg of diets：VA 12 000 IU，VD32 000 IU，VE 120 IU，VK 30.5 mg，生物素 biotin 0.25 mg，葉酸 folic acid 5 mg，煙酸 niacin 50 mg，泛酸 pantothenic acid 40 mg，核黃素 riboflavin 2.5 mg，VB12 mg，VB61 mg，VB1210 μg。

1.4測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1糞便中β-胡蘿卜素含量測(cè)定

糞便樣本研勻后準(zhǔn)確稱(chēng)取1.00 g，加入石油醚、丙酮(體積比8∶2)反復(fù)提取，用HPLC儀(4.6 mm×250 mm，5 μm)進(jìn)行測(cè)定，從標(biāo)準(zhǔn)曲線中求得樣本中β-胡蘿卜素含量。

1.4.2IgA濃度測(cè)定

糞樣加入磷酸鹽緩沖液(PBS)稀釋后，3 000 r/min離心10 min后取上清備用，血清和乳樣用間接ELISA方法測(cè)定，按照試劑盒說(shuō)明書(shū)所述，用全自動(dòng)酶標(biāo)儀在450 nm波長(zhǎng)下測(cè)吸光度(OD)值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，測(cè)定糞樣、血清和乳樣中IgA濃度。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2007初步整理，并采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并用Duncan氏法多重比較檢驗(yàn)各組間差異，分析結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，以P<0.05時(shí)表示差異顯著。

2結(jié)果與分析

2.1飼喂β-胡蘿卜素對(duì)妊娠母豬糞便中β-胡蘿卜素含量的影響

2.1.1HPLC法中標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

將β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)溶液經(jīng)0.45 μm有機(jī)濾膜過(guò)膜處理后進(jìn)行測(cè)定，以HPLC圖的峰面積作為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)液濃度作為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

圖1　對(duì)照組HPLC圖

2.1.2飼喂β-胡蘿卜素對(duì)妊娠母豬糞便中β-胡蘿卜素含量的影響

從產(chǎn)前7 d開(kāi)始采集母豬糞便，至產(chǎn)后7 d，依次如表2的采樣天數(shù)排列，分娩當(dāng)天母豬不排便，因此去除第8天。由表2可知，對(duì)照組糞便中β-胡蘿卜素含量幾乎不變；除第10、11天外，半月組中β-胡蘿卜素含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，除第9、12、13天外，一月組中β-胡蘿卜素含量也顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，且第1天及第9天(分娩后第1天)糞便中β-胡蘿卜素含量明顯高于其他采樣天數(shù)。

圖2　半月組HPLC圖

圖3　一月組HPLC圖

圖4　標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

ng/mg

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

In the same column, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2飼喂β-胡蘿卜素對(duì)妊娠母豬糞便、血清和乳汁中IgA濃度的影響

2.2.1飼喂β-胡蘿卜素對(duì)妊娠母豬糞便中IgA濃度的影響

由表3可知，在母豬分娩前的第1、2、3、4、5、7天，半月組糞便中IgA濃度高于對(duì)照組，且第5、7天差異顯著(P<0.05)；在母豬分娩前的第1、3、5、6、7天，一月組糞便中IgA濃度也高于對(duì)照組，即

在母豬分娩前1周，半月組和一月組糞便中IgA濃度大部分高于對(duì)照組。而分娩后，半月組糞便中IgA濃度均低于對(duì)照組，且除第14天外均差異顯著(P<0.05)；除第9、14天外，一月組糞便中IgA濃度均低于對(duì)照組，即在母豬分娩后1周，半月組和一月組糞便中IgA濃度大部分低于對(duì)照組。

表3　妊娠母豬糞便中IgA濃度

2.2.2飼喂β-胡蘿卜素對(duì)妊娠母豬血清中IgA濃度的影響

由表4可知，半月組和一月組血清中IgA濃度高于對(duì)照組，表明在飼糧中添加β-胡蘿卜素可以增加血清中IgA濃度；隨著β-胡蘿卜素的添加，血清中IgA濃度逐漸升高。但在第9天(分娩后1天)出現(xiàn)異常，半月組血清中IgA濃度卻高于一月組(P>0.05)，而表3第9天的數(shù)據(jù)也出現(xiàn)異常，半月組糞便中IgA濃度顯著低于一月組(P<0.05)。

表4　妊娠母豬血清中IgA濃度

2.2.3飼喂β-胡蘿卜素對(duì)妊娠母豬乳汁中IgA濃度的影響

由圖5可知，采集母豬分娩后第1天的初乳，隨著β-胡蘿卜素的添加，乳汁中IgA濃度逐漸升高，但差異不顯著(P>0.05)。

數(shù)據(jù)柱標(biāo)相同或無(wú)字母表示差異不顯著(P>0.05)。

Value columns with the same or no letters mean no significant difference (P>0.05).

圖5妊娠母豬乳汁中IgA濃度

Fig.5IgA concentration of milk of late-pregnancy sows

3討論

IgA能夠有效地中和細(xì)菌毒素，在腸黏膜和呼吸道黏膜中有著重要保護(hù)作用[4]。IgA主要由黏膜相關(guān)淋巴樣組織產(chǎn)生，能夠阻止微生物與黏膜表面結(jié)合，抑制共生微生物的滲透[5]，而且，通過(guò)其細(xì)胞表面受體與病毒的結(jié)合，可以破壞病毒的結(jié)構(gòu)，減少病毒感染[6]。另外，泌乳期產(chǎn)婦乳腺組織含有大量IgA產(chǎn)生細(xì)胞，產(chǎn)婦可通過(guò)初乳將分泌型IgA傳遞給嬰兒，這也是一種重要的自然被動(dòng)免疫。所以IgA濃度在一定程度上可以說(shuō)明機(jī)體的免疫狀態(tài)[7]。

關(guān)于β-胡蘿卜素具有抗氧化性、提高動(dòng)物免疫作用的研究報(bào)道很多，如在禽類(lèi)、貓和狗等多種動(dòng)物上的試驗(yàn)研究顯示，β-胡蘿卜素能夠提高肌肉超氧化物歧化酶(SOD)的活性，增強(qiáng)其體內(nèi)的多種免疫防御功能[8-10]，馬思慧等[11]研究表明，β-胡蘿卜素能夠增強(qiáng)免疫抑制小鼠血清內(nèi)IgA濃度，但是，關(guān)于β-胡蘿卜素對(duì)豬、牛等大家畜免疫功能影響的研究還不多。何文娟等[12]在圍產(chǎn)期奶牛飼糧中添加β-胡蘿卜素極顯著提高了圍產(chǎn)期奶牛血清淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化率，隨著β-胡蘿卜素添加量的增加，血漿中β-胡蘿卜素和維生素A含量升高。Brief等[13]發(fā)現(xiàn)，青年母豬每日每頭注射32.6 mg β-胡蘿卜素可提高母豬血漿中β-胡蘿卜素含量以及免疫球蛋白的濃度。

在本試驗(yàn)中，半月組和一月組妊娠母豬糞便中β-胡蘿卜素的含量，血清、乳汁中IgA濃度均高于對(duì)照組，說(shuō)明在飼糧中添加β-胡蘿卜素可以提高妊娠母豬的免疫力。在母豬分娩后(第10～13天)，對(duì)照組糞便中IgA濃度明顯升高，這可能與哺乳期母豬體內(nèi)各種生殖、調(diào)控、應(yīng)激激素釋放有關(guān)，但在半月組和一月組中沒(méi)有出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象，在分娩前1周，半月組和一月組糞便中IgA濃度高于對(duì)照組，而在分娩后，對(duì)照組糞便中IgA濃度卻高于半月組和一月組，且對(duì)照組乳汁中IgA濃度均低于半月組和一月組，這可能是由于β-胡蘿卜素的添加增加了母豬IgA向新生仔豬的轉(zhuǎn)移，從而增強(qiáng)新生仔豬的免疫能力。日本京都大學(xué)Nishiyama等[14-15]研究表明，在飼喂β-胡蘿卜素的母鼠分娩后的小鼠胃內(nèi)容物中，IgA的濃度也顯著升高，同時(shí)在仔鼠的血清、糞便中IgA濃度在后來(lái)生長(zhǎng)發(fā)育階段也大大增加，說(shuō)明對(duì)妊娠和泌乳的母鼠添加β-胡蘿卜素增強(qiáng)了IgA從母體向新生兒的轉(zhuǎn)移作用，本試驗(yàn)未采集仔豬樣品，接下來(lái)將做進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)果。

4結(jié)論

在妊娠母豬飼糧中添加適量的β-胡蘿卜素，可以增加糞便中β-胡蘿卜素含量，提高血清和乳汁中IgA濃度，增強(qiáng)母豬的免疫功能。

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*Contributed equally

**Corresponding author, professor, E-mail： zhengxinjilin@126.com

(責(zé)任編輯武海龍)

Effects of β-Carotene on Immunoglobulin A Concentration in Feces,Serum and Milk of Late-Pregnancy Sows

ZHANG XiaoyinJI Yubin*LI YanqiangWU MinMA SihuiZHENG Xin**

(College of Animal Science and Technology, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)

Abstract:This experiment was conducted to study the effects of dietary β-carotene on fecal β-carotene content and immunoglobulin A (IgA) concentration in feces, serum and milk of late-pregnancy sows. A total of 30 sows with the similar reproductive condition and the same parity were randomly divided into 3 groups with 10 pigs per group, which were fed for 60 days. The control group was fed a basal diet, and the half month group and one month group were fed the basal diet supplemented with 200 mg/kg β-carotene before expected date half month and one month, respectively. The fecal β-carotene concentration was tested by high performance liquid chromatography (HPLC), and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was used to detect the concentration of IgA in feces, serum and milk. The results showed that the most of fecal β-carotene contents in the half month group and one month group were significantly higher than those in control group (P<0.05). A week before delivery, the most of IgA concentrations in feces in half month group and one month group were higher than those in control group; but in one week after delivery, the most of IgA concentrations in feces in half month group and one month group were lower than those in control group. In serum and milk, the IgA concentrations in the half month group and one month group were higher than those in control group except serum IgA concentration in one month group (P>0.05). In summary, β-carotene can increase fecal β-carotene content and IgA concentration in serum and milk, and then enhance immune the function of late-pregnancy sows.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(2)：572-578]

Key words:β-carotene; late-pregnancy sows; HPLC; immunoglobulin A

中圖分類(lèi)號(hào)：S828

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-267X(2016)02-0572-07

作者簡(jiǎn)介：張曉音(1991—)，女，河南商丘人，碩士研究生，從事細(xì)胞免疫與動(dòng)物育種的研究。E-mail： 951770634@qq.com**通信作者：鄭鑫，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail： zhengxinjilin@126.com

基金項(xiàng)目：國(guó)際科技合作項(xiàng)目(20130413037GH)

收稿日期：2015-08-12

doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2016.02.032