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植物乳杆菌对感染产肠毒素大肠杆菌断奶仔猪生长性能和细胞因子反应的影响

2020-03-20李福泉陈张华

中国饲料 2020年4期
关键词:断奶益生菌细胞因子

张 娟,李福泉,陈张华,温 倩

(内江职业技术学院,四川内江 641100)

产肠毒素大肠杆菌是影响养猪业发展的一个主要问题,会导致仔猪断奶期死亡率增加和生产性能下降。由于许多国家已限制抗生素的使用,因此,替抗饲料添加剂的需求越来越大。Konstantinov 等(2008)研究发现,益生菌对大肠杆菌引起的仔猪腹泻具有防治作用。虽然乳酸菌调节免疫功能的机制尚不完全清楚,但其具有与有害菌竞争性排斥、产生抗菌物质和调节免疫反应的功能。在断奶期,益生菌的作用与其对致病菌的竞争性排斥有关,这种作用可能是由于它们对肠道菌群平衡、肠上皮完整性和肠道相关组织的适当成熟产生积极影响有关(杨玲等,2018)。本研究旨在评估断奶仔猪日粮中添加不同剂量的植物乳杆菌对仔猪生长性能和细胞因子反应的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计与饲养管理 试验选择216 头21 d断奶的二元仔猪,随机分为6 组,其中T0 为对照组(未感染细菌),T1 感染6×109CFU 产肠毒性大肠杆菌,T2 感染组+ 抗生素,T3-T5 组分别为感 染 组+1×108、1×109和1×1010CFU/kg 植 物乳杆菌。试验基础日粮见表1。

表1 二元断奶仔猪基础日粮组成及营养水平

1.2 试验记录 在试验开始时测定各重复猪只体重,之后分别在第7、14、21 和28 天称量体重和记录饲料用量。试验结束后分析1 ~2 w、3 ~4 w 及1 ~4 w 仔猪的平均日增重、平均日采食量和饲料效率。

1.3 样品采集与分析 所有仔猪血液标本均经颈静脉穿刺至10 mL 促凝管中。样品在室温下凝结30 min,4℃过夜后2000×g 离心10 min,之后使用商品试剂盒测定白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和干扰素-γ(INF-γ)浓度。

1.4 统计分析 采用SAS 软件GLM 程序对数据进行完全随机化分析。采用Tukey 法进行多重比较,当P <0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 生长性能 由表2 可知,仔猪感染产肠毒大肠杆菌前(1 ~2 w)、感染后(3 ~4 w)和整个试验期间(1 ~4 w)的采食量、日增重和饲料效率数据。各处理组在前2 w 的平均日采食量无显著差异(P >0.05)。感染大肠杆菌后(第2 周),T1组平均日采食量显著降低(P <0.05)。前2 w 的T2 和T5 组平均日增重显著高于T0、T1 和T3 组(P<0.05)。产肠毒大肠杆菌攻毒后,T1 组日增重最低,T2 和T5 组最高(P <0.05)。各处理组前2 w 饲料效率无显著差异(P >0.05)。但在3 ~4 w 和1 ~4 w 期间,T2 和T5 组饲料效率无显著差异(P >0.05),但均显著高于T1 组(P <0.05)。2.2 血清指标 由表3 可知,日粮处理和时间对血清结合珠蛋白浓度有显著影响(P <0.05)。大肠杆菌攻毒前、攻毒后1 d,各组血清结合珠蛋白浓度无显著差异(P >0.05)。攻毒后2 d,除T4外各组结合珠蛋白浓度均显著升高(P <0.05),其中T1 组升最高。

由表4 可知,日粮处理、攻毒后时间、日粮× 时间交互作用对血清IL-6 浓度有显著影响(P <0.05)。攻毒后3 ~7 d,T1 组IL-6 浓度显著高于其他各组(P <0.05)。攻毒后3 h,T2 组IL-6 浓度低于T3、T4、T5 组(P <0.05)。

由表5 可知,日粮处理、攻毒后时间、日粮× 时间交互作用对血清TNF-α 具有显著影响(P <0.05),TNF-α 浓度从攻毒后0 ~48 h 显著升高(P <0.05)。感染后48 h 及之后,T2、T3、T4 和T5 组 血 清TNF-α 浓 度 无 显 著 差 异(P >0.05)。

由表6 可知,日粮处理、攻毒后时间、日粮× 时间交互作用对血清INF-γ 具有显著影响(P <0.05)。大肠杆菌攻毒前,各组INF-γ 浓度有一定差异(P=0.06)。T3 和T5 组血清INF-γ浓度在攻毒3 和9 h 后显著升高,之后降低(P <0.05)。T2 和T4 组血清INF-γ 从攻毒3 ~24 h 后持续升高,到24 h 后降低(P <0.05)。攻毒3 和48 h 后,T1 组血清INF-γ 浓度显著高于其他各组(P <0.05)。

表2 植物乳杆菌对感染大肠杆菌二元断奶仔猪生长性能的影响

3 讨论

本研究结果表明,断奶仔猪日粮中添加植物乳杆菌可以改善平均日采食量、日增重和饲料效率。以往研究一致认为,用各种益生菌饲喂的仔猪,其日均采食量和日增重均得到改善。如在断奶后的前2 w 向仔猪日粮添加乳杆菌复合物,与添加抗生素相比,仔猪平均日采食量增加28%,日增重增加31%(Huang 等,2004)。尽管关于益生菌对仔猪生产性能有益影响的报道层出不穷,但关于益生菌对仔猪生产性能的具体剂量效应研究却相对较少。在大多数饲养试验中,益生菌的添加剂量通常是基于109CFU,益生菌的添加浓度范围为每天每只动物109~1010CFU,相当于每克饲料的益生菌浓度为106~107CFU。因此,我们选择了3 种不同浓度的植物乳杆菌,发现益生菌浓度越大生长性能越好。本研究中仔猪生长性能的剂量依赖反应与Modesto 等(2009)使用双歧杆菌的报道一致。

表3 植物乳杆菌对感染大肠杆菌二元断奶仔猪血清结合珠蛋白浓度的影响 mg/mL

表4 植物乳杆菌对感染大肠杆菌二元断奶仔猪血清IL-6 浓度的影响 ng/mL

表5 植物乳杆菌对感染大肠杆菌二元断奶仔猪血清TNF-α 浓度的影响 ng/mL

表6 植物乳杆菌对感染大肠杆菌二元断奶仔猪血清INF-γ 浓度的影响 ng/mL

促炎细胞因子的局部或全身性上调是宿主对细菌感染反应的一个标志。循环中的细胞因子浓度很难作为局部肠道炎症和感染的标志物,这是因为一些感染可能导致炎症在肠道组织中细胞因子的产生和隔离的局部增加,而在其他情况下,系统细胞因子浓度可能在急性发热初期增加,并迅速恢复到基线浓度(Gebru 等,2010)。为了解决产肠毒素大肠杆菌攻毒后血清细胞因子浓度初始的增加和迅速下降的可能性,本研究选择了一种更频繁的采血方案,即分别在攻毒前、攻毒后的3 h 就开始采血。产肠毒素在大肠杆菌攻毒后,血清中TNF-α,IL-6 和INF-γ 浓度均升高,这与Zanello 等(2011)的研究报道一致。总的来说,与阳性对照组相比,日粮添加1010CFU 植物乳杆菌组的细胞因子浓度最低,且与其他处理组相比持续时间更短。这些结果表明,日粮添加更大浓度的植物乳杆菌与添加抗生素具有类似作用,即在仔猪受到急性产肠毒素大肠杆菌感染后下调了促炎细胞因子的产生。

4 结论

在断奶仔猪日粮中添加1010CFU/kg 植物乳杆菌可以作为抗生素替代品,改善断奶猪生长性能和健康,尤其在急性产肠毒素大肠杆菌感染时。

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