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SPF大白猪和长白猪群体生理生化特性分析

2017-05-18权金强高彩霞江新杰李昌文路小野赵生国陈洪岩

中国实验动物学报 2017年2期
关键词:白猪月龄生理

权金强,高彩霞,江新杰,3,李昌文,路小野,赵生国,陈洪岩*

(1.中国农业科学院 哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室,哈尔滨 150069; 2.甘肃农业大学 动物科学技术学院,兰州 730070;3.牡丹江师范学院生命科学与技术学院, 黑龙江省 牡丹江 157011)

研究报告

SPF大白猪和长白猪群体生理生化特性分析

权金强1,2,高彩霞1,江新杰1,3,李昌文1,路小野1,赵生国2,陈洪岩1*

(1.中国农业科学院 哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室,哈尔滨 150069; 2.甘肃农业大学 动物科学技术学院,兰州 730070;3.牡丹江师范学院生命科学与技术学院, 黑龙江省 牡丹江 157011)

目的 研究分析SPF大白猪、长白猪生殖生理和血液生理生化特性。方法 常规方法测定SPF大白猪、长白猪群体10项生殖生理指标、19项血液生理和18项血液生化指标,统计分析各指标在不同群体、不同年龄、不同性别间的差异。结果 SPF大白猪、长白猪生殖生理指标和血液大部分生理生化指标差异不显著(P>0.05),个别指标如血液生理指标GRAN、HGB、RDW、PLT、PCT,血液生化指标ALKP、CHOL、TBIL、BUN在品种间、不同年龄以及不同性别之间差异显著(P<0.05),但其偏离正常值范围较小。结论 SPF大白猪、长白猪在生殖生理和血液生理生化等方面基本稳定,与其他实验用小型猪相比差异不大,本研究为其标准化饲养、动物模型的构建以及封闭群猪群遗传质量的评价提供了重要的基础数据。

SPF;大白猪;长白猪;生殖生理;血液生理生化

大白猪和长白猪作为目前世界上使用最普遍的瘦肉型商业品系因具有生长速度快,繁殖力高,适应性强以及瘦肉率高等优良品质特性[1-4]受到业界的一致好评。据报道,国内许多小型猪如五指山小型猪、巴马小型猪、西藏小型猪和甘肃合作藏猪等已被作为实验动物广泛应用于生理学、肿瘤学、遗传学、传染病学、药理学、毒理学和营养学等诸多生物医学领域的科研研究中[5-7],但大白猪、长白猪因其特性作为肉用型商品猪饲养,在实验动物方面的研究鲜有报道。我国从20世纪五六十年代引进大白猪、长白猪后,一直作为商品化肉用型猪来饲养,以SPF大白猪、长白猪作为实验动物的研究还处于空白。

生殖生理和血液生理生化指标作为生理学、病理学以及毒理学研究的重要基础指标[8],既是猪群体生理健康状态最直观的反映,也是兽医临床诊断疾病,防治疾病不可或缺的重要依据[9]。2014年,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所从加拿大引进100头无猪瘟、猪呼吸与繁殖综合征、猪传染性胃肠炎、猪流感等14种动物疫病的SPF 猪主要作为实验动物,其中32 窝大白猪共50头(♀=40,♂=10)和28 窝长白猪共50头(♀=40,♂=10)。本研究就引进的纯种SPF大白猪、长白猪群体生理生化特性进行研究分析,测定了引进猪种11月龄的10项生殖生理指标、16月龄和1月龄仔猪的19项血液生理指标、18项生化指标,为SPF级纯种大白猪、长白猪的标准化饲养、实验动物模型的构建以及封闭群猪群遗传质量的评价提供重要的基础数据。

1 材料与方法

1.1 实验动物

研究随机抽取中国农业科学院哈尔滨兽医研究所牧场饲养的11月龄纯种SPF大白猪、长白猪各5头与其首窝仔猪用于检测生殖生理指标。选取16月龄纯种SPF大白猪20头(♂=5,♀=15),长白猪24头(♂=7,♀=17),1月龄大白仔猪20头(♂=10,♀=10),长白仔猪20头(♂=10,♀=10),禁食12 h后,前腔静脉取血6 mL,分装于非抗凝和EDTA-K2抗凝采血管中。抗凝血颠倒混匀, 用于生理指标测定;非抗凝血2000 r/ min 离心15 min取血清, 用于生化指标测定。

1.2 饲养环境

SPF猪猪舍是空调正压密闭猪舍,舍内采用空调送排风,猪群采光采用人工光照。猪舍内分人流通道、物流通道、出猪通道,饲料照射间,物料传递间、洗衣间,人流通道分缓冲换鞋区,一更室、淋浴室、二更室,所有猪舍工作人员每次进舍均洗澡,换衣服、鞋、帽等。物流通道分缓冲区,物料照射喷雾消毒间,所有进入猪舍的物料均经过消毒处理。出猪通道内设自动喷雾消毒装置,每次出猪后都自动喷雾消毒,饲料进场前经过60Co照射。猪舍内空气清新,换气次数10~15次/h,舍内始终保持正压,舍内与走廊压差10~15 pa,舍内与室外压差60~80 pa,走廊与室外压差50~70 pa,高效内外压差在60 pa左右,舍内温度保持在18~24℃,湿度保持在25%~40%,空调送风经初效、中效、高效过滤。舍内消毒采用自动喷雾消毒装置,猪群自动饮水,饮用水是经过过滤消毒的无菌水。1.3 主要仪器

采用Mindray公司生产的全自动三分群血液细胞分析仪(BC-2800vet),测定各项血液生理指标;采用Mindray公司生产的全自动生化分析仪(UA-66),测定各项生化指标。

1.4 测定指标

生殖生理指标:共计10项,初发情日、发情期、发情周期、妊娠期、哺乳期、生产指数、体温、仔猪初生体重、仔猪断奶体重、呼吸频率。

血液生理指标:共计19项,白细胞数目(WBC)、淋巴细胞数目(LYMPH)、单核细胞数目(MON)、中性粒细胞数目(GRAN)、淋巴细胞百分比(LYMPH%)、单核细胞百分比(MON%)、中性粒细胞百分比(GRAN%)、红细胞数目(RBC)、血红蛋白(HGB)、红细胞压积(HCT)、平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白含量(MCH)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)、红细胞分别宽度变异系数(RDW)、血小板数目(PLT)、平均血小板体积(MPV)、血小板分布宽度(PDW)、血小板压积(PCT)、嗜酸性粒细胞百分比(EOS%)。

血液生化指标:共计18项,白蛋白(ALB)、碱性磷酸酶(ALKP)、丙氨酸转氨酶(ALT)、胰淀粉酶(AMYL)、尿素(UREA)、钙离子(CA)、胆固醇(CHOL)、肌酐(CREA)、球蛋白(GLOB)、白蛋白/球蛋白(ALB/ GLOB)、血糖(GLU)、磷离子(PHOS)、总胆红素(TBIL)、总蛋白(TP)、谷氨酰转移酶(GGT)、脂肪酶(LIPA)血尿素氮(BUN)、血尿素氮/肌酐比(BUN/ CREA)。

1.5 数据统计

采用SPSS 19.0[11]统计学软件对测得的数据进行独立样本t检验和方差分析,结果用平均值±标准差表示,比较各群体间生理生化指标的差异。

2 结果

2.1 生殖生理指标检测

研究针对11月龄纯种SPF大白猪、长白猪雌性个体各5头及其首窝仔猪,进行统计学分析。结果表明:长白猪的呼吸频率与大白猪差异有显著性(P<0.05),其余各项生殖生理特性差异无显著性(P>0.05),详见表1。

表1 SPF大白猪、长白猪生殖生理特性Tab.1 Reproductive physiology features of Canadian SPF Yorkshire and Landrace swine

注:独立样本t检验—检验两个独立总体样本之间的差异。*:差异有显著性(P<0.05)。

Note. Independent samplettest - check the difference between two independent population samples.*: Significant difference (P< 0.05).

2.2 血液生理指标测定

研究选取16月龄、1月龄纯种SPF大白猪、长白猪共计84头(♀=52,♂=32),进行血液生理学分析。结果表明:19项指标中7项处于正常参考值范围,其余指标中大白猪1月龄雌性、长白猪1月龄群体LYMPH、LYMPH%、RDW值均高于正常参考值范围;1月龄大白猪雄性GRAN,16月龄大白猪雄性PLT低于正常参考值;1月龄大白猪、长白猪整体GRAN%、MCH、MCHC低于正常参考值;长白猪整体和1月龄大白猪HGB、HCT均低于正常参考值;对PCT而言,除大白猪16月龄雄性低于正常参考值外,其余个体均高于正常参考值。不同品种比较发现,大白猪与长白猪之间并无差异(P>0.05)。在不同年龄之间, 1月龄HGB、MCH远低于16月龄,而1月龄RDW远高于16月龄。在不同性别之间,大白猪16月龄雄性PLT、PCT远低于雌性个体,1月龄雄性GRAN远低于雌性个体。方差分析发现大白猪1月龄雄性GRAN、HGB、RDW,大白猪16月龄雄性PLT、PCT与其他群体同指标相比差异有显著性(P<0.05),详见表2。

2.3 血液生化指标测定

研究选取16月龄、1月龄纯种SPF大白猪、长白猪共计76头(♀=48,♂=28),进行血液生化检测分析。结果表明:18项血液生化指标中,AMYL、CREA、ALB/GLOB、BUN/CREA全部处于正常值范围。其余14项中ALB、ALT、CA、CHOL、PHOS整体都高于正常值;1月龄整体ALKP、TBIL都高于16月龄和正常值范围;大白猪16月龄雌性GLOB、1月龄长白猪雌性LIPA都高于正常值;长白猪整体GGT高于大白猪,且都高于正常值。大白猪16月龄雄性ALKP、1月龄大白猪雄性UREA、16月龄大白猪雌性GLU、1月龄长白猪雌性以及1月龄大白猪TP、长白猪16月龄雌性和1月龄整体BUN均低于正常值。不同品种比较发现,长白猪GGT远高于大白猪;在不同年龄之间,1月龄ALKP、GLU远高于16月龄;在不同性别之间,雄性CHOL远高于雌性。方差分析显示:大白猪16月龄雌性ALKP、长白猪16月龄雌性和1月龄雌性以及大白猪1月龄雌性CHOL、大白猪16月龄雄性TBIL、长白猪1月龄雄性BUN均与其他群体同指标相比差异有显著性(P<0.05),详见表3。

2.4 与其他小型猪比较结果

根据已有文献报道,比较分析了SPF大白猪、长白猪群体与封闭群五指山小型猪[10]、广西巴马小型猪[12]、贵州小型猪[13]、西藏小型猪[14]、甘肃合作藏猪[15]、青海八眉猪[16]的血液生理生化指标。血液生理学指标比较结果显示,SPF大白猪RBC、HGB、HCT、MCH、MCHC相对偏低,RDW、PCT偏高但基本都处于正常值范围。相比其他指标而言,封闭群五指山小型猪、广西巴马小型猪、贵州小型猪、西藏小型猪、甘肃合作藏猪、青海八眉猪与SPF大白猪、长白猪差异有显著性(P>0.05);血液生化指标比较结果显示,SPF大白猪、长白猪与封闭群五指山小型猪、广西巴马小型猪、贵州小型猪、西藏小型猪、甘肃合作猪、青海八眉猪基本一致,差异无显著性(P>0.05),SPF长白猪ALT、GGT、TBIL和大白猪BUN、ALKP、CHOL均高于其他群体同类指标,而长白猪BUN、GLOB和大白猪CREA、TP、ALB、GGT均低于其他群体同类指标。

表2 SPF大白猪、长白猪血液生理学特性Tab.2 Blood physiological properties of SPF Yorkshire and Landrace Swine

注:*:差异有显著性(P<0.05),—表示未测。

Note.*: Significant difference (P<0.05). The empty item indicates not measured.

表3 SPF大白猪、长白猪血液生化特性Tab.3 Biochemical characteristics of SPF Yorkshire and Landrace Swine

注:*:差异有显著性(P<0.05),—表示暂无标准参考范围。

Note.*: Significant difference (P<0.05). The empty item indicates no standard reference range.

3 讨论

动物生殖生理指标和血液生理生化指标是构建实验动物模型以及相关疾病和医学研究的重要基础数据,这些指标将成为实验动物健康状况及其应用和构建实验动物模型过程中生理变化的主要依据,它们不仅对了解动物的生理状态具有指导意义,也是诸多生物研究的重要参考指标[10]。SPF大白、长白猪引进后继续隔离饲养,已繁育一代,同时开展了生物学特性及其相关应用研究。贺希文等[4]利用微卫星方法对SPF大白、长白猪群体进行了遗传学分析,发现群体内的分化较小,遗传结构稳定;通过与国内大白、长白猪群体相比较,发现引进SPF 纯种大白猪和长白猪的遗传结构更为稳定。本研究针对10项生殖生理指标、19项血液生理指标、18项血液生化指标进行检测分析,发现多数指标处于正常值范围,说明整个群体健康状况良好。方差检验分析发现,SPF大白猪和长白猪两个群体除呼吸频率外,其他生殖生理指标差异不显著,这可能由于测量方法导致呼吸频率测量结果出现误差。SPF长白猪与瑞典长白猪[17]生殖生理参数比较发现差异无显著性(P>0.05),SPF大白猪与引进新法系大白猪[18]繁殖性能比较差异无显著性(P>0.05),说明各国家根据各自的需要展开特色选育时,在总体上保留了大白猪、长白猪品种最基本的特点。此外,生理生化各测定指标的血液均在动物清醒状态下前腔静脉采血,采血过程中动物活动剧烈程度差别明显,个别样本轻微溶血或凝血,可能对测定结果有一定影响,从而影响个别指标的统计。个别血液生理指标在部分群体中存在差异,例如:大白猪1月龄雄性GRAN、HGB、RDW、大白猪16月龄雄性PLT、PCT等差异有显著性(P<0.05),但其偏离正常值范围较小,对健康状况影响不大。

SPF大白猪、长白猪血液生理生化指标与其他实验用小型猪相比较差别不大,个别指标存在差异,但均处于正常值范围,这可能是由于遗传基础、饲养环境、管理水平等因素造成的。SPF大白猪、长白猪血液生理指标有5项处于人正常参考值范围,生化指标有4项全部处于人类正常参考值范围[13],说明SPF大白猪和长白猪生理生化特性与人极其相似,可用于血液疾病、心血管病、消化系统、遗传病、糖尿病、营养代谢病和药物评价等生物医学应用中,从而克服利用灵长类动物作为实验动物带来的伦理、烈性传染病等问题。

构建实验动物模型是生命科学研究领域重要的基础性研究, 其标准化程度是衡量我国生命科学发展的重要指标之一,对生命科学研究水平的高低、研究成果的应用以及后续持续性研究都有重大影响。通过对生殖生理指标、血液生理生化指标进行分析,可以初步推断出SPF大白猪、长白猪血液生理生化指标与国内小型猪基本一致,可以考虑用来构建实验动物模型。同时,为建立SPF级猪群的基本生物学数据奠定基础,为SPF大白猪、长白猪的广泛使用提供基础数据。

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Analysis of physiological and biochemical characteristics of SPF Yorkshire and Landrace swine

QUAN Jin-qiang1,2, GAO Cai-xia1, JIANG Xin-jie1,3,LI Chang-wen1,LU Xiao-ye1, ZHAO Sheng-guo2,CHEN Hong-yan1*

(1. State Key Laboratory of Veterinary Biotechnology, Harbin Veterinary Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS), Harbin 150069, China; 2. College of Animal Science and Technology of Gansu Agriculture University, Lanzhou 730070; 3. College of Life Sciences and Technology, Mudanjiang Normal University, Mudanjiang 157011)

Objective To determine the reproductive physiology and blood physiological and biochemical characteristics of SPF Yorkshire and Landrace swine. Methods Ten reproductive physiology parameters, 19 blood physiological parameters and 18 blood biochemical parameters in SPF Yorkshire and Landrace swine were measured using conventional methods and the differences between population, between age groups and between both sexes were analyzed. Results There were no significant differences (P>0.05) in reproductive physiology parameters and most blood physiological and biochemical parameters of the SPF Yorkshire and Landrace swine. A few of parameters, such as blood physiological indices GRAN, HGB, RDW, PLT, PCT, and blood biochemical indices ALKP, CHOL, TBIL, BUN, showed significant difference (P<0.05) between populations, between age groups and between both sexes, however, the values of difference were rather small, deviated from the normal range. Conclusion The physiological and biochemical characteristics of SPF Yorkshire and Landrace swine are basically stable and there is no significant difference compared with other laboratory miniature pigs. This study will provide valuable basic data for raising velvet yield, establishment of animal models and evaluating the genetic quality of closed colony.

SPF; Yorkshire swine; Landrace swine; Reproductive physiology; Physiological parameter; Biochemical parameters

CHEN Hong-yan, E-mail: chenhongyan@caas.cn

国家自然科学基金(编号:31502039)。

权金强,男,硕士研究生,研究方向:动物科学。E-mail: quanjingqiang@163.com

陈洪岩,研究员,研究方向:实验动物新资源培育。E-mail: chenhongyan@caas.cn

Q95-33

A

1005-4847(2017) 02-0160-06

10.3969/j.issn.1005-4847.2017.02.008

2016-08-22

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