新型耐热植酸酶对断奶仔猪免疫功能及抗氧化功能的影响

2014-01-21曹贵彬于会民游金明韦启鹏邹志恒王秀静

饲料工业 2014年8期

■曹贵彬熊昊于会民游金明韦启鹏邹志恒王秀静

（1.江西农业大学动物科技学院，江西南昌330045；2.中国农业科学院饲料研究所，北京100081；3.江西省农业科学院畜牧研究所，江西南昌330200）

随着人们生活水平的不断提高，食品安全越来越受到消费者和国家职能部门的重视。随着抗生素等药物在养殖行业广泛使用，虽然一方面极大地推动了畜禽产业的迅速发展，但药物滥用导致的病菌耐药性增强和药物残留等问题也日益受到关注。在食品安全的大环境下，由微生物发酵而来的商品植酸酶具有效益高、安全、无毒副作用和无残留等优点，已经被广泛应用于饲料行业。张洪及孙宏选的研究均显示，植酸酶对肉鸡的免疫系统有积极的作用。目前鲜有研究从免疫功能特别是抗氧化角度阐述植酸酶对断奶仔猪的影响。本试验以断奶仔猪为研究对象，研究不同添加量的新型耐热植酸酶替代饲料中无机磷对断奶仔猪免疫功能的影响，试验结果将为仔猪饲料中科学利用耐热植酸酶及提高免疫能力，减少氧化应激提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

耐热植酸酶由北京挑战生物技术有限公司提供，酶活性含量为5 000 U/g。

1.2 试验动物与分组设计

选用遗传背景相同、初始体重为（8.37±0.97）kg、30日龄断奶的杜×长×大三元杂交仔猪256头，按照体重相近、性别比例一致的原则随机分为4个处理，每处理设4个重复，每重复16头仔猪。

1.3 试验日粮

4个处理仔猪分别饲喂基础日粮（磷酸氢钙添加量为1.32%，有效磷含量为0.37%）、低磷日粮（磷酸氢钙添加量为0.72%，有效磷含量为0.24%，同时调整石粉和沸石粉添加量以保持日粮钙水平不变）、低磷日粮基础上添加0.01%新型耐热植酸酶制剂（植酸酶添加量为500 U/kg）、低磷日粮基础上添加0.02%新型耐热植酸酶制剂（植酸酶添加量为1 000 U/kg）。各日粮在正常条件下制成颗粒饲料。参照NRC（2012）猪饲养标准并结合生产实际配制基础日粮，具体原料组成及营养水平见表1。

1.4 饲养管理

试验采用地面平养，在封闭式仔猪舍内进行。试验期内提供适宜的温湿度，自由采食和饮水。免疫消毒程序按猪场常规程序进行。饲养管理参照本品种猪的饲养规程执行。试验期为30 d。

1.5 测定指标及方法

1.5.1 健康状况

每天观察试验断奶仔猪健康状况，以重复为单位记录整个试验过程中试验猪只发病、淘汰及死亡情况，计算发病率、淘汰率及死亡率。

表1 基础日粮配方及营养水平

1.5.2 血清免疫指标

于试验第30 d，从每个重复选取3头中等体重、健康状况良好的仔猪空腹采血5 ml，于3 000 r/min离心取血清用于测定谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）及三种免疫球蛋白（IgG、IgA、IgM）等血清免疫指标。

1.5.3 抗氧化酶酶活及丙二醛含量

于试验第30 d，从每个重复选取3头中等体重、健康状况良好的仔猪空腹采血5 ml，于3 000 r/min离心取血清用于测定超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、谷胱甘肽还原酶（GR）等抗氧化酶酶活及丙二醛（MDA）含量等抗氧化指标。

1.6 测定指标及方法

基本数据处理采用Excel 2003处理，试验结果分析采用SPSS 17.0中的one-way ANOVA程序进行方差、线性和二次型分析，差异显著者用Duncan's法进行多重比较，结果以“平均值”表示。P＜0.05为差异显著判断标准。

2 结果

2.1 新型耐热植酸酶对断奶仔猪健康状况的影响（见表2）

由表2数据可知，新型耐热植酸酶对断奶仔猪的发病率和淘汰率没有显著影响，但1 000 U/kg新型耐热植酸酶添加组相比较其余三组降低了其发病率和淘汰率（P＞0.05）。在死亡率方面，除了低磷日粮组死亡率为3.16%外，其余各组均未出现死亡，差异显著（P＜0.05）。

表2 新型耐热植酸酶对断奶仔猪健康状况的影响(%)

2.2 新型耐热植酸酶对断奶仔猪血清免疫指标的影响（见表3）

由表3可知，各组之间谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）酶活及三种免疫球蛋白（IgG、IgA、IgM）等血清免疫指标差异均不显著（P＞0.05）。但与低磷日粮组相比较，基础日粮组及500、1 000 U/kg新型植酸酶添加组三种免疫球蛋白IgG、IgA、IgM含量均有升高的趋势，而ALT及AST的变化则没有规律性。

表3 新型耐热植酸酶对断奶仔猪血清免疫指标的影响

2.3 新型耐热植酸酶对断奶仔猪抗氧化能力的影响（见表4）

由表4可知，500、1 000 U/kg新型耐热植酸酶添加组较基础日粮组和低磷日粮组，其对断奶仔猪血液中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、谷胱甘肽还原酶（GR）等抗氧化酶酶活及丙二醛（MDA）含量等抗氧化指标差异均不显著（P＞0.05）。但相比低磷日粮组，基础日粮组及500、1 000 U/kg新型耐热植酸酶添加组超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、谷胱甘肽还原酶（GR）等抗氧化酶酶活均有所提高，如低磷日粮组CAT活性仅有9.42 U/ml，分别比基础日粮组及500、1 000 U/kg新型植酸酶添加组低15.74%、15.14%和20.30%。在MDA含量方面，低磷日粮组达到39.76 nmol/ml，略高于基础日粮组及500、1 000 U/kg新型植酸酶添加组。

表4 新型耐热植酸酶对断奶仔猪血清抗氧化能力的影响

3 讨论

3.1 新型耐热植酸酶对断奶仔猪健康状况和血清免疫指标的影响

本试验结果显示，日粮中添加适宜水平的新型耐热植酸酶一定程度上改善了断奶仔猪的免疫功能。发病率和死亡率是衡量仔猪健康状况的最基本指标。转氨酶属于肝细胞内酶，在机体代谢中起着非常重要的作用，一般在血清中含量很低，仅在肝细胞出现坏死或通透性增强情况下才大量进入血液，因此可以说ALT及AST是肝脏损伤程度乃至仔猪健康状况的重要指标。IgG、IgA、IgM是动物血清中含量最高的三种免疫球蛋白，是一类广泛参与机体体液免疫反应的球蛋白，能持续给动物提供抗菌、抗病毒和抗毒素的免疫学活性。从本试验结果来看，500、1 000 U/kg新型耐热植酸酶添加组相比较低磷日粮组降低了其发病率和死亡率，而IgG、IgA、IgM有所提高，对仔猪免疫功能的效果与正常日粮下的对照组基本一致，可以说起到了代替部分日粮中无机磷的作用。彭玉麟等及韩进诚等的研究均显示，植酸酶有降低肉仔鸡死亡率的功效，与本试验结果相似。张现玲等植酸酶对肉仔鸡的试验及徐以娟转基因植酸酶玉米对断奶仔猪的试验结果均发现，植酸酶的添加对畜禽血清中的谷丙转氨酶和谷草转氨酶均无影响。董淑丽等发现，肉鸡日粮中添加植酸酶能显著提高血清中球蛋白含量，这与朱忠珂固态发酵植酸酶对仔猪的试验结果相似，但也有研究显示，日粮中添加植酸酶对血清球蛋白没有影响。植酸酶对于提高断奶仔猪免疫功能的原因可能是植酸酶促进了机体对蛋白、消化酶、矿物元素等营养物质的吸收，对断奶仔猪的营养有一个合理的调节，从而促进了机体免疫系统的发育及免疫机制的发挥。

3.2 新型耐热植酸酶对断奶仔猪抗氧化能力的影响

动物体内自由基及其诱导的氧化反应是导致机体衰老和发生疾病的重要因素。在现如今的医疗、食品等领域，人们多用合成抗氧化剂来达到抗氧化的作用，但合成抗氧化剂的毒副作用又制约了其在该领域的发展。在饲料行业，现多用中草药制剂如黄酮类、酚类及多糖类等物质来抑制畜禽体内过量自由基对机体的过氧化损伤，进而达到减少动物疾病的目的，其作用机制大致包括：清除氧自由基；增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、谷胱甘肽还原酶（GR）等抗氧化酶酶活；抑制自由基产生酶的活性；使用金属离子络合剂等。本试验所使用的新型耐热植酸酶可以大量释放被植酸络合的金属离子进而促进断奶仔猪对Zn、Cu、Se及Mn等金属离子的吸收，而这些金属离子正是SOD、GSH-Px、CAT等抗氧化酶的重要组成成分或辅助因子。谢南彬研究发现，磷能通过减少幼建鲤体内脂质过氧化毒性产物丙二醛的含量，增强抗羟自由基能力和建立SOD、CAT、GSH-Px及GR等酶性抗氧化系统，达到机体抗氧化的作用。宣大蔚等在低磷奶牛红细胞抗氧化功能的研究中也发现，奶牛发生低磷酸盐血症时红细胞抗氧化酶活性显著降低。而前面试验结果显示，饲粮中添加植酸酶后促进了断奶仔猪对磷的吸收。鉴于此，笔者认为日粮中添加植酸酶也具备增强断奶仔猪抗氧化的能力。从试验结果来看，500、1 000 U/kg植酸酶添加组血清中的SOD、GSHPx、CAT及GR的活性都略高于低磷日粮组，而MDA含量略低于低磷日粮组，但都与基础日粮组基本无差异，这可能与基础日粮组无机磷添加量较大有关系。张君用转植酸酶玉米对猪的试验发现，转植酸酶玉米有提高猪只抗氧化能力的作用，而董淑丽等发现，植酸酶能显著提高肉鸡抗氧化酶酶活，两者的研究结果与本试验结果相似。