王书凤 龚月生
摘要[目的] 研究饲料中添加不同抗生素组合对哺乳仔猪血液生化指标的影响,并了解其促生长机理。[方法] 联合使用2种或2种以上的抗菌药物,研究不同抗生素组合对哺乳仔猪的内分泌指标及血液生化指标的影响。[结果] 在5种抗生素组合中,土霉素+黄霉素组内源激素(生长激素(GH)、胰岛素(IGF)、甲状腺激素 T3)水平显著提高(P<0.05),从而促进肌肉蛋白沉积,并具有显著降低血液中尿素氮(BUN)含量和提高血糖(BG)、胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)水平的作用(P<0.05)。[结论] 抗生素对仔猪具有增加养分沉积、促进养分合成和抑制养分分解的作用。抗生素能促进机体与生长有关的内分泌激素的分泌,是其促生长的原因。
关键词组合抗生素;哺乳仔猪;内分泌指标;血液生化指标;生长机理
中图分类号S816.75文献标识码A文章编号0517-6611(2014)21-07037-04
Regulation of Different Combinations of Antibiotics on Endocrine Indices of Suckling Piglets and Their Effects on Blood Biochemical Indices of Suckling Piglets
WANG Shufeng,GONG Yuesheng(Anyang Children Normal College, Anyang, Henan, 455000;Northwest A&F University, Yangling, Shanxi 712100)
Abstract [Objective] The research aimed to study the effects of adding different combinations of antibiotics in the feed on the blood biochemical indices of sucking piglets and understand its growthpromoting mechanism. [Method]The combinations of two kinds of antibiotics or more than two kinds of antibiotics were used to study the effects of different combinations of antibiotics on the endocrine indices and blood biochemical indices of suckling piglets. [Result] Among five kinds of antibiotic combinations, the levels of endogenous hormones (growth hormone, insulin, T3) were significantly improved in oxytetracycline+ flavomycin group(P<0.05), which promoted the deposition of muscle protein. And the content of BUN in the blood in oxytetracycline+ flavomycin group was significantly decreased and the levels of BG, TC, TG, GPT and GOT were increased in oxytetracycline+ flavomycin group(P<0.05). [Conclusion] Antibiotics could enhance the deposition of nutrients, promote the synthesis of nutrients and inhibit the degradation of nutrients. Antibiotics could promote the secretion of endocrine hormones that were related with the growth, which was the cause of its growthpromoting mechanism.
Key words Antibiotic combination; Sucking piglets; Endocrine indices; Blood biochemical indices; Growth mechanism
饲用抗生素开创了养殖业和饲料工业的革命,对畜牧业的发展做出了巨大贡献,使动物的生产数量和饲料转化率得到大幅度提高。但是,有关饲用抗生素的作用机理及其对机体与生长有关的内分泌活动的影响则尚无统一定论。 Hathaway[1]等报道仔猪饲喂抗生素 ASP-250(金霉素100 mg/kg、磺胺二甲嘧啶100 mg/kg、青霉素 50 mg/kg)后,血清中的胰岛素样生长因子(IGF-1)含量增多,而 IGF-1 是参与生长调控的。姚浪群[2]研究证实仔猪日粮中添加 90 mg/kg的安普霉素可促进机体与生长有关的内分泌活动,提高内源激素(生长激素、胰岛素、甲状腺激素T3)水平(P<005)。然而,有关抗生素的促生长机理有可能通过直接影响动物机体内某些与生长有关的内源激素的分泌而发挥其促生长作用的报道却为数不多。为此,笔者在前人研究的基础上,联合使用2种或2种以上的抗菌药物,研究组合抗生素对哺乳仔猪内分泌及血液生化指标的影响,探討其促生长机理,以进一步揭示抗生素的作用机理。
1材料与方法
1.1试验动物及其分组试验采用单因子完全随机设计。选用7日龄、血缘、体重、都接近的杜×长×大三元哺乳仔猪20窝,按体重、性别和遗传来源随机分为5组,每组4窝,以窝为重复饲养。各组处理分别为:50 mg/kg土霉素+50 mg/kg阿美拉霉素;80 mg/kg金霉素+20 mg/kg黄霉素;50 mg/kg土霉素+20 mg/kg黄霉素;100 mg/kg喹乙醇+20 mg/kg黄霉素;500 mg/kg磺胺嘧啶(SD)+100 mg/kg三甲氧苄胺嘧啶(TMP),各组基础日粮相同。
1.2饲养管理 试验从哺乳仔猪7日龄开始到断奶之日(35日龄)结束,共28 d。试验在陕西省大荔县种猪场进行。猪群床上饲养,自由采食,自由饮水。免疫消毒程序按照猪场常规方法进行。
1.3试验基础日粮 营养需要标准参照NRC(1998)《猪的营养需要》回肠表观可消化氨基酸模式。基础日粮为粉料,具体饲粮组成及营养水平见表1。
3讨论与结论
3.1抗生素组合对哺乳仔猪常规血液生化指标的影响
3.1.1 血糖。血清生化指标的改变是组织细胞通透性发生改变和机体新陈代谢机能发生改变的反映。该试验结果表明添加抗生素使各组血清葡萄糖水平均升高,并35日龄血糖水平高于 21日龄,但差异不显著,说明随着日龄的增加,抗生素影响作用减弱。血糖主要是指血液中的葡萄糖,是由小肠吸收的葡萄糖,首先经门静脉进入肝脏,再经肝静脉进入血液循环,被送到各组织细胞供全身利用[5],日粮营养水平对血糖有明显影响[6]。该试验中血糖含量的增高在一定程度上反映了体内营养物质消化吸收的增强。
有关饲用抗生素对机体葡萄糖代谢的影响,已有相关的研究报道。Catron等[7]研究发现在猪饲料中添加抗生素可提高其对葡萄糖的吸收率。Heneghan、Herskovic和 Ford等研究表明无菌动物比常规动物能更好地吸收单糖(葡萄糖、木糖)、氨基酸和 B 族维生素。Vervaeke等利用离体试验的方法进一步发现,添加维吉尼亚霉素可抑制猪回肠和盲肠内容物中微生物的代谢活动,降低内容物中有机酸(乳酸和 VFA)的产生,从而节约部分葡萄糖,提高能量利用率。
血糖是蛋白质的重要底物,血糖丰富时胰岛素能通过影响细胞膜的转运系统促进细胞对氨基酸和葡萄糖的摄取,增加蛋白质和糖原的合成。该试验中各组血糖均随仔猪日龄增长而逐渐升高,表明抗生素具有促进体内血糖升高的作用,从而有利于机体蛋白质的合成。
3.1.2 血清尿素氮。 血清尿素氮(BUN)值能够准确反映动物体内蛋白质代谢和氨基酸之间的平衡状况。血清 BUN 值较低,说明氨基酸平衡好,机体蛋白质合成率较高。该试验中各组抗生素均降低了尿素氮的水平,并且35日龄BUN值较 21日龄降低且差异显著。Coma等[8]发现瘦肉组织的增长与血清尿素氮的浓度呈显著负相关,其他研究人员也发现血清尿素氮浓度与肌肉增长或猪的日增重呈负相关[9-12]。该试验发现土霉素+黄霉素组可显著降低体内血清尿素氮浓度,其日增重较其他组差异显著。表明在日粮中添加抗生素可改善体内氨基酸平衡状态,促进尿素氮以外的含氮化合物的合成或降低体内含氮物质的分解,从而增加氮的沉积,促进蛋白质合成。
3.1.3 胆固醇和甘油三酯。该试验结果表明随着仔猪日龄的增加,各组血清胆固醇和甘油三酯的含量相应升高,21日龄,血清胆固醇和甘油三酯水平均以土霉素+黄霉素组显著升高(P<0.05);35日龄,虽仍以土霉素+黄霉素组含量最高,但2个指标在各组间差异不显著(P>0.05)。文虹等[13]研究表明抗生素组可以有效提高血清中甘油三酯的量。甘油三酯是机体内脂肪代谢的主要成分,在一定程度上与脂类的消化利用有很高的相关性,血清中甘油三酯含量的高低反映了日粮中脂类在机体内的吸收状况。这表明在仔猪生长前期抗生素在一定程度上影响脂类代谢,促进脂肪的沉积。但随着仔猪日龄的增大,这种影响作用可能逐渐消失。
3.1.4 谷丙转氨酶和谷草转氨酶。 GPT 和 GOT 活性的高低可反映蛋白质合成和分解代谢的状况,其活性与仔猪日增重呈正相关[14-15]。该试验中土霉素+黄霉素组,GPT 和 GOT 的水平在 21、35日龄均显著高于其他组,可能是因为其日增重在各阶段及全期均较其他组差异显著。陈静[16]和刘合军等[17]报道血清GPT和GOT活性增高,蛋白质代谢加强,有利于仔猪生长。另外,血清谷草转氨酶和谷丙转氨酶活力的变化是反映肝脏和心脏功能的重要指标,正常情况下细胞内酶由于细胞的屏障作用不易逸出,只有当细胞因各种因素受到损伤,细胞膜的通透性增高,血清酶谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性才能显著升高。该试验结果表明各组35日龄GPT和GOT水平较21日龄时GPT和GOT水平均表现差异不显著,说明在使用了4周抗生素后,各组内GPT和GOT水平动态变化不显著。这说明在短时期内添加抗生素对肝脏和心脏功能无不良影响,短期内使用抗生素不会对仔猪机体产生毒副反应。
3.2抗生素组合对内分泌的调控作用
3.2.1 血清中GH和IGF的变化。 GH 是调节动物生长的主要激素之一,能促进葡萄糖吸收,核酸和蛋白质合成,脂肪分解[18]。韩正康[19]和姚浪群[2]研究证实GH的促生长效应是类胰岛素样生长因子(IGF-1)介导的。GH 作用于肝脏,刺激肝生长激素受体(GH-R)发育和 IGF-1 生成加强。IGF-I 对肌肉组织的增长具有强大的作用,它可刺激细胞对氨基酸的利用而促进肌细胞肥大和肌肉蛋白合成抑制蛋白质分解,从而导致蛋白质的净增长。傅伟龙[20]研究表明胰岛素也能促进肝脏产生 IGF-1。IGF-1 是体内的一种主要的促生长因子,又称细胞的内分泌调节多肽,主要功能是促进细胞对氨基酸和葡萄糖的摄取,增加蛋白质、脂肪和糖原的合成,刺激细胞 DNA、RNA 的合成及细胞的增殖。该试验结果表明土霉素+黄霉素组胰岛素水平显著高于其他组,是由于添加抗生素提高了血清中胰岛素水平,从而促进 IGF-1 合成,促进各类细胞的分化及细胞中 DNA、RNA和蛋白质合成,促进仔猪生产性能的提高,因此该组生产性能最佳。Hathaway等[21]报道仔猪饲喂抗生素ASP-250(金霉素100 mg/kg、磺胺二甲嘧啶100 mg/kg、青霉素50 mg/kg)后,血清中的胰岛素样生长因子(IGF-1)含量增多,而 IGF-1 是参与生长调控的。姚浪群[2]研究证实仔猪日粮中添加 90 mg/kg的安普霉素可促进机体与生长有关的内分泌活动,提高内源激素(生长激素、胰岛素、甲状腺激素 T3)水平(P<005),从而促进肌肉蛋白沉积;并具有显著降低血液中氨、尿素氮含量和提高血糖水平的作用(P<0.05),表明安普霉素对仔猪具有增加氮沉积,促进蛋白质合成、抑制蛋白质分解的作用。该试验结果与上述学者研究结果相一致, 添加抗生素后内源激素 GH、IGF 水平提高。据此推测,抗生素促生長作用可能与体内生长激素、胰岛素水平的升高密切相关。
3.2.2 血清 T3和T4 的变化。甲状腺激素(T3、T4)可以调节糖、脂肪、蛋白质的代谢,能促进小肠吸收单糖和使糖原分解,提高血糖浓度;促进脂肪组织与骨骼肌吸收和氧化葡萄糖增强肾上腺素对糖代谢的作用和促进胰岛素降解。对甘油三酯、磷脂和胆固醇分解促进作用大于对其合成的影响。此外,甲状腺激素(T3、T4)能增强 GH 和 IGF-1 的作用。血液中的 T4 大部分在外周组织 (特别是肝、肾)脱去碘,形成 T3 而发挥生理作用,T3 的活性比 T4 大好几倍,而且发挥作用比 T4 快,一般认为 T3 是在组织内发挥生理作用的主要激素。据报道,T3 一方面控制着垂体中生长激素(GH)基因的表达和生长激素的合成,另一方面能增加胰岛素 RNA 含量及胰岛素水平,两方面共同作用的结果是促进动物蛋白质的合成,并影响动物的生长发育。该研究发现饲料中添加抗生素,以土霉素+黄霉素组血清中 T3 水平显著高于其他组,T4 水平在各组间无差异。这表明 T3 通过甲状腺激素对GH 和 IGF-1 作用的增强而起作用。该试验结果表明抗生素具有提高体内 T3 水平的作用,从而通过生长激素和胰岛素的作用,达到促进动物生长作用。
3.2.3 抗生素、内分泌调节和仔猪生长的关系。研究表明,日粮中添加不同抗生素可使体内与生长有关的内源激素(生长激素、胰岛素和甲状腺激素 T3)均有显著性升高,从而促进生长。然而,体内这些激素水平的升高是抗生素本身直接作用的结果还是通过其他间接途径所引起的,似乎还很难明确。因为,一般情况下饲用抗生素还可在一定程度上提高动物的采食量,而营养在机体内分泌调节中起着十分重要的作用。上述激素水平的变化是否是由于采食量的提高所引起的,值得进一步研究。
Hathaway[21]等在前期工作基础之上,对采食量对仔猪血清 IGF-1 水平的影响进行了研究,设3个处理:①对照组(不添加抗生素、自由采食);②试验1组(添加抗生素、85%对照组采食量);③试验 2 组(添加抗生素、自由采食)。结果发现,日粮中同时添加 22.7 mg/kg 金霉素、22.7 mg/kg 磺胺二甲基嘧啶和11.4 mg/kg 青霉素,无论是限饲还是自由采食,均可显著提高仔猪血清中 IGF-I 水 平,尽管试验 2 组略高于试验1组,但差异不明显,表明机体内 IGF-1 水平的上升并非是采食量提高所引起的,而是由于抗生素本身作用的结果。
结合 Hathaway[21]等的研究结果,笔者认为抗生素可能具有促进机体与生长有关的内分泌活动的作用,通过提高体内与生长有关的内源激素水平而发挥其促生长作用。试验中葡萄糖、尿素氮、胆固醇和甘油三酯等生化指标的变化则是由于肠道内微生物代谢活动减弱或直接受内分泌调节的结果。综合所述,抗生素促生长作用机理可能与促进机体与生长有关的内分泌活动有关。
该研究表明5种组合抗生素中土霉素+黄霉素组显著提高了内源激素(生长激素、胰岛素、甲状腺激素 T3)水平(P<005),从而促进肌肉蛋白沉积,并具有显著降低血液中尿素氮和提高血糖、胆固醇、甘油三酯、谷丙转氨酶和谷草转氨酶水平的作用(P<0.05)。这表明抗生素对仔猪具有增加养分沉积,促进养分合成,抑制养分分解的作用。抗生素可促进机体与生长有关的内分泌激素的分泌,是其促生长的原因。 35日龄血清谷丙转氨酶和谷草转氨酶水平与 21日龄相比差异均不显著(P>0.05),表明短期内使用抗生素不会对动物机体产生毒副反应。
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