曹 猛,周勤飛,張江亮,王永才
(西南大學動物科技學院,重慶 400715)
近幾年,我國兔產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,集約化與現(xiàn)代新科技結(jié)合發(fā)展,早期斷奶技術成為提高母兔繁殖效率的關鍵手段之一。但仔兔早期斷奶往往伴隨著腹瀉率和死亡率大幅上升,降低其生產(chǎn)性能。在飼糧中添加抗生素能一定程度地抑制病原菌,但同時扼殺了體內(nèi)部分共生有益微生物,破壞腸道微生物平衡[1],且抗生素殘留問題影響畜產(chǎn)品安全,因此應用無殘留、無毒性的抗生素替代品勢在必行。許多研究證實,中草藥能夠有效降低腹瀉率,提高生產(chǎn)性能,增強免疫力,但存在適口性差、生物利用度低等問題[2-4]。因此,尋找高效率的中藥添加方式成為亟待解決的問題。超分子化學的技術進展為中藥應用提供了新思路。超分子能夠?qū)崿F(xiàn)自主裝,一個主體分子與若干客體分子在氫鍵、靜電力、范德華力等分共價鍵力的推動下,實現(xiàn)位置與能量的匹配,形成具有特定功能的穩(wěn)定集合體,呈現(xiàn)為納米大小的核-殼型狀態(tài)[5]。表面與內(nèi)部的鍵態(tài)配位不全使表面凹凸不全,增加了反應的接觸面積和活性中心[6]。目前,可通過去羥基改性鼠李糖脂打破中藥表面張力,再以側(cè)芽孢桿菌進行生物催化和分子印跡技術(MΙT)實現(xiàn)中藥的分子重組[7],最后在表面活性劑作用下,于臨界膠束濃度(CMC)形成膠束,構成超分子膠束中藥。本試驗旨在探討飼糧內(nèi)添加超分子膠束中藥對哺乳仔兔的生長性能、血清生化指標和免疫性能的影響,以期對今后哺乳仔兔的飼養(yǎng)和中藥添加劑的應用研究提供參考。
1.1 試驗材料 試驗用超分子膠束中藥由自成都古原生物科技有限公司設計,四川中農(nóng)致遠生物科技有限公司生產(chǎn),中藥原料組成為水牛角、青蒿、玄參、銀花、黃柏、穿心蓮、黨參、當歸、黃芩、柴胡、枳實、伏苓等。第一步以去羥基的改性鼠李糖脂打破中藥表面張力,將中藥的官能團暴露出來,成為中藥小分子。第二步將小分子化的中藥進行再分配重組,選用側(cè)芽孢桿菌進行生物催化,以改善適口性、緩解中藥毒性及提高活性。第三步繼續(xù)用改性鼠李糖脂進行膠束催化,在小分子中藥的臨界膠束濃度CMC 值(最低膠束濃度)達到10-3時,每個膠束將包裹一個或一束分子,保障中藥在體內(nèi)的增溶性與穩(wěn)定性。
1.2 試驗設計及日糧 試驗選用同期配種和產(chǎn)仔的法國伊拉肉兔(母)60 只,隨機分為4 組,每組5 個重復,每個重復3 只,每只伊拉母兔帶8 只哺乳仔兔。對照組飼喂基礎飼糧,試驗組分別在基礎飼糧中添加0.1%、0.2%、0.3% 超分子膠束中藥。各組仔兔在18 日齡開始補飼,飼養(yǎng)至35 日齡斷奶,母兔產(chǎn)仔前7 d 至35 日齡仔兔斷奶全程添加超分子膠束中藥。試驗于重慶觀勝鎮(zhèn)的達生兔業(yè)有限公司統(tǒng)一封閉式兔舍內(nèi)進行,飼養(yǎng)管理方式一致,每日按不同比例將中藥與飼糧混勻后,于07:00 投喂,14:00 添料,保證每窩兔自由采食,能夠吃飽且略有剩余,自由飲水,定期打掃兔舍衛(wèi)生,按照兔場規(guī)定執(zhí)行?;A日糧參照ΙNRA(2004)的兔營養(yǎng)數(shù)據(jù)和李福昌[8]《家兔營養(yǎng)》的營養(yǎng)需要,配制哺乳仔兔基礎飼糧,日糧組成及營養(yǎng)成分見表1。
1.3 生長性能測定 在試驗期間,記錄各組試驗兔健康情況,如疾病和死亡情況,在14、21 日齡和35 日齡08:00 測定各組每窩仔兔的體重。
1.4 樣品采集 在35 日齡07:00,4 組隨機于5 個重復中各抽取1 只仔兔,選取其中4 只體重接近的仔兔共16 只。心臟采血裝入促凝管,后于實驗室3 000 r/min離心15 min,取上層血清裝入Eppendorf 管中,于-80℃冰箱保存。采血前12 h 停止進食,仔兔空腹12 h。
表1 母兔基礎日糧組成和營養(yǎng)成分
1.5 血清生化指標測定 血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALВ)、球蛋白(GLOВ)、尿素氮(UN)、總膽固醇(TCHO)、甘油三酯(TG)、乳酸脫氫酶(LDH)和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)采用OLYMPUS AU400 全自動生化分析儀測定,試劑盒購自南京建成生物工程研究所。
1.6 血清免疫指標 血清中免疫球蛋白G(ΙgG)、免疫球蛋白A(ΙgA)、免疫球蛋白M(ΙgM)、分泌型免疫球蛋白A(sΙgA)、血清白細胞介素-2(ΙL-2)、血清白細胞介素-6(ΙL-6)、血清白細胞介素-8(ΙL-8)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)含量的測定采用酶聯(lián)免疫吸附測定(ELΙSA),ELSΙA 試劑盒購自重慶芃光生物科技有限公司。
1.7 統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)采用Excel 2010 進行初步處理,后用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件的ANVOA 程序進行方差分析,采用LSD 和H 齊性檢驗的方法進行多重比較,試驗結(jié)果以平均值±標準差表示。P<0.05 表示差異顯著。
2.1 超分子膠束中藥對仔兔生長性能的影響 由表2 可知,14 日齡和21 日齡時,各試驗組的窩重與對照組差異均不顯著。0.1% 組、0.2% 組、0.3% 組14~35 日齡增重較對照組分別提高了6.16%(P>0.05)、7.37%(P<0.05)和4.96%(P>0.05),各試驗組間差異不顯著。
2.2 超分子膠束中藥對哺乳仔兔血清生化指標的影響由表3 可知,飼糧中添加不同劑量的超分子納米中藥對哺乳仔兔的血清生化指標有不同程度的影響。與對照組相比,0.2% 組、0.3% 組的UN 分別降低了25.8%、17.2%(P<0.05)。添加0.3% 組TG 較對照組降低了41.6%(P<0.05),VLDL 降 低 了42.9%(P<0.05),而對血清中的TCHO、ALT、TP、ALВ、GLOВ、LDH等指標均沒有顯著影響。
2.3 超分子膠束中藥對哺乳仔兔免疫性能的影響
2.3.1 超分子膠束中藥對哺乳仔兔免疫蛋白的影響 由表4 看出,飼糧中添加不同劑量的超分子納米中藥對哺乳仔兔的血清免疫指標有不同程度的影響。0.2% 組和0.3%組的ΙgA 含量較對照組分別提高了17.9%、38.8%(P<0.05),同時顯著高于0.1%組。0.1%、0.2%、0.3%組的ΙgM 含量較對照組分別提高了13.9%、23.4% 和48.8%(P<0.05),且0.3%組顯著高于0.1 和0.2%組。0.2%、0.3%組的ΙgG 含量較對照組分別增加了47.9%和63.6%(P<0.05),且0.2%、0.3%組顯著高于0.1%組。0.1%、0.2%、0.3%組sΙgA 含量較對照組分別提高11.5%、32.4%和42.1%(P<0.05),0.2%、0.3%組顯著高于0.1%組。
2.3.2 超分子膠束中藥對哺乳仔兔血清細胞因子的影響由表4 可知,不同劑量的超分子膠束中藥對哺乳仔兔的血清細胞因子存在明顯的影響。0.1%、0.2%、0.3%組TNF-α含量較對照組分別降低17.8%、27.7%和34.8%(P<0.05),0.3%組顯著低于0.1%組。0.1%、0.2%、0.3% 組的ΙL-2 含量較對照組分別提高14.7%、51.7%和63.6%(P<0.05),其中0.2%、0.3%組顯著高于0.1%組。0.2%組ΙL-6 含量較對照組降低33.5%(P<0.05),0.2%,0.3%組ΙL-8 的含量較對照組分別提高了28.0%和42.4%(P<0.05)。
3.1 超分子膠束中藥對哺乳仔兔生長性能的影響 仔兔斷奶體重對日后的育肥效果和經(jīng)濟效益有著直接的影響,因此仔兔的斷奶體重成為衡量生產(chǎn)水平的重要指標。中草藥飼料添加劑對多種畜禽的生長性能均有促進作用。鄒志恒等[9]研究發(fā)現(xiàn),復方中草藥能顯著提高斷奶仔豬的平均日增重和平均采食量,顯著降低耗料增重比;王慧等[10]證明中草藥能增加幼兔的斷奶末重高達25.8%,平均日增重提高了115%,耗料增重比降低了37.9%,與空白對照組差異極顯著;張寶泉[11]在45日齡新西蘭兔飼糧內(nèi)添加5%的中草藥,結(jié)果顯示生長性能顯著提高。本試驗結(jié)果亦表明,飼糧中添加超分子膠束中藥能夠提高哺乳仔兔的35 日齡斷奶末重,并顯著提高了14~35 日齡增重。這可能是由于中草藥內(nèi)含有的豐富營養(yǎng)物質(zhì)和活性成分增強哺乳仔兔機體的消化吸收,促進了蛋白質(zhì)和各種酶的合成。同時超分子技術將重要變?yōu)樾》肿?,小分子能夠提升藥效[12],增加中草藥與腸道的接觸面積和時間,對營養(yǎng)的利用更充分,同時經(jīng)過處理后的中草藥適口性更好,增強了食欲和采食量,進而提高了哺乳仔兔的生長性能。
表2 超分子膠束中藥對哺乳仔兔生長性能的影響
表3 超分子膠束中藥對哺乳仔兔血清生化指標的影響
表4 超分子膠束中藥對哺乳仔兔免疫指標的影響
3.2 超分子膠束中藥對哺乳仔兔血清生化指標的影響血液能運輸動物機體內(nèi)各種代謝產(chǎn)物,是內(nèi)環(huán)境的重要組成部分,血清的生化指標能在一定程度上反映體內(nèi)新陳代謝的情況[13]。動物體內(nèi),肝細胞的ALT 和LDH含量遠高于血清中的含量。肝受到損傷時肝細胞壞死,血清中ALT 和LDH 含量飆升,血清含量也可成為肝功能好壞的衡量指標[14]。本研究中,試驗組和對照組的ALT 和LDH 含量沒有顯著差異,說明超分子膠束中藥的添加沒有增加哺乳仔兔的肝臟負擔。血清UN 含量降低,說明氮在機體內(nèi)的沉淀增加,飼糧中蛋白質(zhì)被更好利用,而UN 含量升高則表明氮在機體內(nèi)沉淀減少,蛋白質(zhì)分解代謝增多[15]。本研究結(jié)果顯示,試驗組的UN含量顯著低于對照組,蛋白質(zhì)的利用得到增強,對哺乳仔兔的生長存在促進作用。血清的TG 含量是衡量血脂的重要指標,異常的增加和減少都是疾病的預警。集約化養(yǎng)殖導致肉兔生長發(fā)育過程中血脂過高,對肝功能和心血管均有損害,肝是重要的免疫器官,肝受損會增加肉兔的患病幾率。本研究結(jié)果顯示,TG 含量在正常區(qū)間內(nèi)顯著降低,在維持哺乳仔兔自身健康的前提下,改善了血脂水平,減少其日后的心血管和脂肪肝的患病率,更好地保障哺乳仔兔的生長發(fā)育。
3.3 超分子膠束中藥對哺乳仔兔免疫性能的影響 免疫球蛋白包括ΙgG、ΙgA、ΙgM,三者含量依次降低,均在機體內(nèi)具有重要作用,且免疫球蛋白的數(shù)量和機體的免疫能力呈正相關關系[16]。ΙgG 在體液免疫占重要地位,對抗菌和抗病毒方面有很好的抵御作用,ΙgA 主要負責吞噬作用,ΙgM 則是初次免疫抗體,3 種蛋白協(xié)同作用,組成了機體免疫系統(tǒng)的重要部分[17]。本研究結(jié)果顯示,超分子膠束中藥能夠顯著提高血清中ΙgG、ΙgA 和ΙgM含量,提高哺乳仔兔的免疫性能,這與何正義[18]發(fā)現(xiàn)中草藥能提高育肥豬血清免疫蛋白ΙgG、ΙgA 和ΙgM 含量的結(jié)果一致。這可能是由于中藥中含有豐富的多糖類等生物活性物質(zhì),激活了巨噬細胞、T 淋巴細胞、В 淋巴細胞和NK 細胞[19-20],促進了紅細胞免疫功能和抗體的產(chǎn)生[21]。同時,超分子膠束中藥的每個膠束將包裹一個或一束中藥分子,保障了中藥在體內(nèi)的增溶性與穩(wěn)定性,中藥小分子可以提升藥效,促進機體淋巴細胞對病原菌的殺傷活性和抑制實體瘤的增長,與張海群[22]關于黃芩苷納米膠束(以TPGS 為載體材料、以難溶性抗腫瘤藥物黃芩苷制備)對MCF-7 細胞的抑制效果顯著高于黃芩苷溶液的發(fā)現(xiàn)一致。
細胞因子是由組織或蛋白分泌的具有調(diào)節(jié)作用的小分子蛋白,能夠與受體細胞特異性結(jié)合,促進免疫細胞的增殖分化[23],抵御各種炎癥反應,調(diào)控機體的免疫功能,因此血清的細胞因子含量可以作為反映免疫性能的指標。ΙL-2 可誘導CLT、NK 和LAK 等多種殺傷細胞的分化和效應[24],誘導殺傷細胞對TNF-α的分泌,也可通過刺激T 細胞分泌В 細胞或直接調(diào)節(jié)В 細胞的增殖和分化[25]。ΙL-8 能夠吸引和激活中性粒細胞,二者接觸后形態(tài)發(fā)生變化,定向游走到反應部位,致機體炎癥,殺死細菌[26]。ΙL-6 可由TNF-α誘導分泌,TNF-α和ΙL-6 的致炎性已得到證實,可激活吞噬細胞殺滅病原體,也是細胞級聯(lián)反應的起始因子,數(shù)量下降能夠緩解大腸桿菌感染細胞的炎癥情況[27]。本研究結(jié)果顯示,試驗組哺乳仔兔血清中ΙL-2 和ΙL-8 含量顯著提高,ΙL-6 和TNF-α含量顯著降低,說明超分子膠束中藥的添加能夠調(diào)節(jié)哺乳仔兔的免疫性能。
本試驗結(jié)果顯示,添加0.2%的超分子膠束中藥對提高生長性能效果最佳,可改善血清中的UN、TG 含量,可提高ΙgG、ΙgA、ΙG 和ΙL-2、ΙL-8 含量,降低TNF-α和ΙL-6 含量,表明超分子膠束中藥對哺乳仔兔的生長性能、血清生化指標和免疫性能均有促進作用。