張 麗，史洪濤，李月勤，彭永帥，吳 姣

（1.河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，河南鄭州 450046；2.河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院動(dòng)物科技學(xué)院，河南鄭州 450046）

斷奶是仔豬的一個(gè)關(guān)鍵階段，食物形態(tài)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，環(huán)境改變，混群等容易造成斷奶應(yīng)激，常常導(dǎo)致消化不良，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)死亡，其胃腸道結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，同時(shí)需要適應(yīng)腸道菌群和免疫反應(yīng)（Boudry等，2004）。與此同時(shí)，斷奶應(yīng)激還會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的活性氧，導(dǎo)致仔豬機(jī)體發(fā)生氧化損傷（Zhu等，2012）。過(guò)去幾十年里，抗生素被廣泛應(yīng)用于養(yǎng)豬生產(chǎn)中，以減少斷奶后的生理反應(yīng)障礙。然而，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注抗生素耐藥性和抗生素在動(dòng)物產(chǎn)品中的殘留問(wèn)題，這可能會(huì)給人類(lèi)健康帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)（Wan等，2016；Monroe和Polk，2000）。褐藻低聚糖是一種非免疫、無(wú)毒、生物可降解的聚合物，已被證明具有多種活性功能（Guo等，2016），包括抗氧化、抗炎、抗細(xì)胞凋亡等（Zhou等，2015）。鑒于這些特點(diǎn)，褐藻寡糖作為豬用抗生素的替代物具有較大潛力。雖然褐藻寡糖的各種生物學(xué)功能得到廣泛關(guān)注，但對(duì)于補(bǔ)充褐藻寡糖對(duì)改善斷奶應(yīng)激和腸道消化保護(hù)作用的研究報(bào)道較少。因此，本試驗(yàn)以25 d斷奶仔豬為研究對(duì)象，考察在日糧中添加褐藻寡糖對(duì)其生長(zhǎng)性能、抗氧化性能、腸道黏膜消化酶及相關(guān)基因表達(dá)的影響，為褐藻寡糖替代抗生素的應(yīng)用提供理論依據(jù)

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)日糧與分組 試驗(yàn)用褐藻寡糖（99%含量）購(gòu)自湖南億全生物科技有限公司。選擇健康、體重一致的（25±1）d杜洛克×長(zhǎng)白×大白斷奶仔豬720頭，隨機(jī)分為4組，每組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30頭豬。試驗(yàn)日糧參考NRC（2012）豬營(yíng)養(yǎng)需要設(shè)計(jì)4種日糧，對(duì)照組飼喂玉米-豆粕型日糧，處理組分別在對(duì)照組日糧中添加20、40和80 mg/kg褐藻寡糖。基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

1.2 飼養(yǎng)管理 斷奶仔豬按體重均勻度分到保育舍，每圈關(guān)豬30頭，豬只自由飲水和采食，室溫控制在（30±1）℃，之后每周降低1℃，直至溫度控制在28℃，采用自然光照和人工光照相結(jié)合，光照時(shí)間為16 h（30 lx）。試驗(yàn)時(shí)間為14 d。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平

1.3 測(cè)定指標(biāo)

1.3.1 生長(zhǎng)性能 試驗(yàn)期間每周按重復(fù)記錄采食量，在試驗(yàn)當(dāng)天和14 d早上對(duì)試驗(yàn)豬進(jìn)行稱(chēng)重，記錄期末體重，計(jì)算各組豬只平均日增重、平均日采食量和增重耗料比。每天觀(guān)察仔豬的腹瀉情況，記錄腹瀉豬只頭數(shù)，計(jì)算整個(gè)試驗(yàn)期間豬只腹瀉率。

1.3.2 養(yǎng)分消化率 在試驗(yàn)第11天連續(xù)收集3 d仔豬糞樣，在收集糞樣前日糧中添加0.2%三氧化二鉻作為指示劑，參考Landero等（2011）的研究方法測(cè)定干物質(zhì)、粗灰分、總能、粗蛋白質(zhì)和粗脂肪的表觀(guān)消化率。

1.3.3 血清抗氧化、激素水平和黏膜消化酶的測(cè)定 在試驗(yàn)結(jié)束當(dāng)天，每組隨機(jī)選擇12頭仔豬頸靜脈采血5 mL用于分離血清后屠宰，收集十二指腸、空腸和回腸黏膜。采用試劑盒法測(cè)定黏膜麥芽糖酶、乳糖酶和蔗糖酶的活力及血清超氧化物歧化酶（SOD）、總抗氧化力（T-AOC）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）的活力、丙二醛（MDA）含量、生長(zhǎng)激素、胰島素樣因子、胰島素和胰高血糖素樣肽水平，試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。

1.3.4 腸道相關(guān)基因表達(dá) 采用熒光定量PCR法檢測(cè)黏膜鈉離子/葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體1（SGLT1）、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體2（GLUT2）和二價(jià)離子轉(zhuǎn)運(yùn)載體（DMT1）的 mRNA相對(duì)表達(dá)量。采用 2-ΔΔCt法，以β-actin基因作為內(nèi)參計(jì)算各基因的相對(duì)表達(dá)量，將對(duì)照組各基因mRNA相對(duì)表達(dá)量歸一化。相關(guān)基因的引物設(shè)計(jì)參考Zhang等（2016）研究方法。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 采用SPSS 18.0單因素方差分析（one-way ANOVA）對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，各組間差異采用Turkey’s檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，以P＜0.05作為差異顯著的標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 日糧添加不同水平褐藻寡糖對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響 由表2可知，隨著日糧褐藻寡糖添加水平的升高，斷奶仔豬平均日增重和日采食量表現(xiàn)為顯著的線(xiàn)性升高（P＜0.05）。與對(duì)照組相比，日糧添加20、40或80 mg/kg褐藻寡糖顯著提高了斷奶仔豬日增重和日采食量（P＜0.05）。各組對(duì)斷奶仔豬料重比無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

2.2 日糧添加褐藻寡糖對(duì)斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響 日糧褐藻寡糖水平對(duì)斷奶仔豬血清抗氧化性能的影響見(jiàn)表3，褐藻寡糖組較對(duì)照組顯著提高了斷奶仔豬血清GSH-Px、CAT和T-AOC的含量（P＜0.05），但對(duì)血清SOD和MDA的含量無(wú)顯著影響（P＞0.05）。由表4可知，日糧添加褐藻寡糖顯著提高了血清胰島素和胰島素樣因子的含量（P＜0.05），但對(duì)血清生長(zhǎng)激素和胰高血糖素樣肽的含量無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

2.3 日糧添加褐藻寡糖對(duì)斷奶仔豬養(yǎng)分消化率的影響 由表5可知，日糧添加20、40或80 mg/kg褐藻寡糖較對(duì)照組顯著提高了粗打擺子、粗灰分、粗脂肪和總能的回腸表觀(guān)消化率（P＜0.05），各組對(duì)斷奶仔豬干物質(zhì)的回腸表觀(guān)消化率無(wú)顯著影響（P ＞ 0.05）。

2.4 日糧添加褐藻寡糖對(duì)斷奶仔豬消化率及腸道相關(guān)基因表達(dá)的影響 由表6可知，褐藻寡糖較對(duì)照組顯著提高了十二指腸和空腸黏膜麥芽糖酶和蔗糖酶（P＜0.05），而對(duì)乳糖酶含量的影響無(wú)顯著差異（P＞0.05）。各組對(duì)回腸麥芽糖酶、乳糖酶和蔗糖酶含量的影響無(wú)顯著差異（P＞0.05）。由表7可知，日糧添加褐藻寡糖顯著提高了空腸SGLT1和DMT1基因mRNA相對(duì)表達(dá)量（P＜0.05），各組對(duì)腸道其他基因的相對(duì)表達(dá)量無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

表2 日糧褐藻寡糖對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響

表3 日糧褐藻寡糖對(duì)斷奶仔豬血清抗氧化性能的影響

表4 日糧褐藻寡糖對(duì)斷奶仔豬血清激素水平的影響

表5 日糧褐藻寡糖對(duì)斷奶仔豬養(yǎng)分消化率的影響 %

3 討論

氧化應(yīng)激與蛋白質(zhì)的修飾、脂質(zhì)氧化、核酸斷裂等有關(guān)，已有相關(guān)研究報(bào)道氧化應(yīng)激由多種因素引起，如斷奶和飼養(yǎng)密度過(guò)大等（Yin等，2013）。有研究報(bào)道，通過(guò)補(bǔ)充某些生物活性物質(zhì)或抗氧化劑可以減輕氧化應(yīng)激引起的諸多問(wèn)題（Hao等，2015）。本研究在日糧中添加褐藻寡糖，探討其對(duì)斷奶仔豬是否具有上述功能。CAT是一種很好的內(nèi)源性抗氧化酶，可以去除羥基自由基，它和SOD可以協(xié)同將超氧化物陰離子轉(zhuǎn)化為水（David等，2008）。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，日糧添加褐藻寡糖可以顯著提高血清CAT的含量，這表明日糧添加褐藻寡糖有利于促進(jìn)抗氧化酶的活性。此外，GSH和T-AOC對(duì)于預(yù)防機(jī)體氧化損傷至關(guān)重要（Cao等，2015），同時(shí)GSH還是抗氧化防御系統(tǒng)的第一道防線(xiàn)。T-AOC的活力可以反映內(nèi)源性抗氧化能力（Fang等，2016），這與本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)的日糧添加褐藻寡糖提高了血清GSH和T-AOC研究結(jié)果一致。

表6 日糧褐藻寡糖對(duì)斷奶仔豬消化酶活力的影響 U/mg

表7 日糧褐藻寡糖對(duì)斷奶仔豬腸道相關(guān)基因表達(dá)的影響

大量研究表明，在很大程度上，豬的生長(zhǎng)受到大腦神經(jīng)內(nèi)分泌GH-IGF軸調(diào)控（Xu等，2013）。如GH可通過(guò)直接和間接作用于蛋白、脂類(lèi)而影響骨骼肌和肌肉的生長(zhǎng)及碳水化合物代謝，通過(guò)增加IGF-1的合成量促進(jìn)生長(zhǎng)功能（Pell和Bates，1990）。因此，本試驗(yàn)研究一些與生長(zhǎng)相關(guān)的激素是否與褐藻寡糖相關(guān)。研究結(jié)果表明，添加褐藻寡糖提高了血清IGF-1，因此推斷，褐藻寡糖提高斷奶仔豬生長(zhǎng)性能可能與IGF-1合成和釋放量增加有關(guān)，因?yàn)镮GF-1是影響動(dòng)物生長(zhǎng)速度的關(guān)鍵激素之一（Garlick等，1983）。綜上所述，這些結(jié)果似乎揭示了日糧中添加褐藻寡糖可以通過(guò)改變血清INS和IGF-1水平來(lái)提高斷奶豬的生長(zhǎng)性能。然而，內(nèi)分泌系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的調(diào)節(jié)過(guò)程，涉及激素間的各種相互作用，因此，褐藻寡糖對(duì)斷奶仔豬血清激素影響的機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

Van Dijk等（2012）研究發(fā)現(xiàn)，斷奶應(yīng)激可增加腸細(xì)胞有絲分裂，導(dǎo)致未成熟腸細(xì)胞數(shù)量的增加。然而，未成熟的腸細(xì)胞比成熟的腸細(xì)胞降低了刷狀源酶活性，使小腸消化能力下降（Heo等，2013）。本研究發(fā)現(xiàn)，日糧添加褐藻寡糖顯著增強(qiáng)十二指腸和空腸黏膜麥芽糖酶和蔗糖酶活性，說(shuō)明添加褐藻寡糖可以改善仔豬斷奶后的腸道消化功能（Wan等，2016）。同時(shí)，本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，日糧添加褐藻寡糖可以提高空腸SGLT1和DMT1基因mRNA相對(duì)表達(dá)水平，SGLT1和DMT1廣泛分布于腸黏膜，分別作為葡萄糖和鐵離子的主要轉(zhuǎn)運(yùn)載體（Zhang等，2016），這說(shuō)明 SGLT1和DMT1的mRNA表達(dá)上調(diào)，顯示了褐藻寡糖對(duì)促進(jìn)斷奶仔豬葡萄糖和礦物質(zhì)的吸收具有積極作用。

4 結(jié)論

日糧添加褐藻寡糖可以提高斷奶仔豬抗氧化能力、提高消化酶活力及相關(guān)基因的表達(dá)水平，從而改善生長(zhǎng)性能。