谷氨酰胺对免疫应激仔猪免疫器官指数的影响

陈 静,刘显军,张 飞,边连全

(沈阳农业大学畜牧兽医学院,辽宁沈阳110161)

免疫是现代养猪不可缺少的一个重要环节,但是在免疫过程中都会或多或少的出现一些应激反应,特别是抵抗力比较弱的仔猪,严重的会导致仔猪死亡,给养猪业造成了较大的经济损失。谷氨酰胺(glutamine,Gln)被定义为条件性必需氨基酸,即在某种疾病和应激情况下是必需的。据报道,Gln所含的酰胺氮是所有细胞的生物合成所必需的[1]。

因此本试验以注射脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)作为免疫应激模型,研究谷氨酰胺对免疫应激仔猪免疫器官指数的影响,探讨谷氨酰胺对免疫应激仔猪的保护作用,为营养调控畜禽的免疫反应提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验日粮 选用96头平均体重为7.24 kg±0.36 kg的大白×长白仔猪,28 d±2 d断奶后,按体重相近原则随机分为4组。试验基础日粮按照NRC(1998)配制(见表1)。

1.2 LPS溶液配制 精确称取LPS,LPS的大肠杆菌血清型为055：B5(Sigma产品),用灭菌生理盐水配成浓度为500μg/mL的溶液。超滤除菌,冻存备用。

1.3 试验设计 采用2×2析因试验设计,即日粮类型(1.2%Gln或基础日粮)和免疫应激处理(注射LPS或生理盐水)。第1组为对照组,喂基础日粮,在断奶后7 d注射100μg/kg体重的生理盐水(NaCl);第2组为免疫应激组,喂基础日粮,断奶后7 d注射 100μg/kg体重的 LPS;第 3组为谷氨酰胺组,饲喂含Gln浓度为1.2%的日粮,在断奶后 7 d注射 100μg/kg体重的生理盐水(NaCl);第4组为谷氨酰胺+免疫应激组,饲喂含Gln浓度为 1.2%的日粮,断奶后 7 d注射100μg/kg体重的LPS。试验期14 d。

表1 日粮配方和营养水平(烘干基础)

1.4 饲养管理 试验在沈阳农业大学科研猪场进行。全封闭式猪舍,漏缝金属地板。不锈钢可调式料槽,乳头式饮水器。粉料饲喂,自由采食和饮水。按猪场常规管理程序进行驱虫和免疫。

1.5 试验指标及测定 试验第14天,每个重复随机抽取2头仔猪处死,测定胴体重和测定免疫器官(脾脏、胸腺、颌下淋巴结)重量。免疫器官指数(%)=免疫器官重量/胴体重×100%。

1.6 统计分析 用Excel将所有数据以“平均值±标准误”表示。所有数据采用SPSS 12.0软件进行统计,多重比较用邓肯式法(DUNCAN′S)。P＜0.05时确定为差异显著,用*表示;P＜0.01时确定为差异极显著,用**表示;P＞0.05时确定为不差异显著,用ns表示。

2 结果与分析

从表2可以看出,与对照组相比,脂多糖应激极显著降低了脾脏指数和胸腺指数(P＜0.01),但对仔猪下颌淋巴结指数影响不显著(P＞0.05)。Gln极显著提高了脾脏指数、胸腺指数、下颌淋巴结指数(P＜0.01)。Gln缓解了LPS应激所致的胸腺指数的下降。Gln与应激的交互作用极显著(P＜0.01),即Gln降低了LPS应激下脾脏指数和胸腺指数极显著下降(P＜0.01)。

表2 谷氨酰胺对免疫应激仔猪免疫器官指数的影响 (%)

3 讨论

在动物营养免疫学研究中,注射细菌脂多糖(LPS)是建立动物免疫应激模型的主要方式。LPS模型确实激活了猪的免疫抵抗机制,这对深入了解免疫应激导致感染和炎症的病理机制提供了依据。

动物的脏器重量和脏器指数是其主要的生物学特性指标之一。免疫器官包括脾脏、淋巴结和黏膜相关淋巴组织,是成熟的T细胞和B细胞定居、增殖和对抗原刺激产生免疫应答的场所。免疫应激会导致仔猪免疫器官指数下降,而添加谷氨酰胺可以提高免疫器官指数。这可能与以下几方面有关：(1)免疫应激导致仔猪营养水平下降,浆细胞代谢水平降低[2-3]。谷氨酰胺作为代谢底物,参与浆细胞的能量代谢,维持和促进浆细胞的生物活性。(2)谷氨酰胺在参与代谢过程中,通过脱氨基和转氨基过程可以合成多种氨基酸,促进免疫球蛋白的合成。(3)谷氨酰胺为细胞增殖提供DNA合成的前体物质,提高B淋巴细胞的增殖分化,促进浆细胞的成熟[4]。谷氨酰胺是快速生长和分化细胞(如血管内皮细胞、淋巴细胞、肠黏膜上皮细胞、肿瘤细胞等)的主要能源物质,它可促使淋巴细胞、巨噬细胞分裂和分化增殖[5],对维持免疫细胞如淋巴细胞、胸腺细胞等的正常功能具有重要作用。谷氨酰胺还可以提高机体的免疫功能：刺激免疫细胞;增强应答功能;维持正常适度的免疫反应;调控细胞因子的产生和释放;减轻有害或过度的炎症反应;维护屏障功能[6-7]。

4 结语

免疫应激极显著降低了脾脏指数和胸腺指数(P＜0.01)。谷氨酰胺的添加极显著提高了脾脏指数、胸腺指数、下颌淋巴结指数(P＜0.01)。谷氨酰胺显著缓解仔猪脂多糖应激下免疫器官的发育受阻。

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