壳寡糖对妊娠后期母猪免疫功能和仔猪初生重的影响

汤 峻, 黄皓源, 周乐礼, 李明伟　(广东海洋大学农学院,广东湛江 524000)



壳寡糖对妊娠后期母猪免疫功能和仔猪初生重的影响

汤 峻, 黄皓源, 周乐礼, 李明伟*(广东海洋大学农学院,广东湛江 524000)

摘要[目的]研究饲粮中添加壳寡糖对妊娠后期母猪免疫功能和仔猪初生重的影响，并探讨壳寡糖的适宜添加量。[方法]选择健康的、体重和预产期相近的四胎次“长×大”母猪35头，随机分为5组，每组7个重复，每个重复1头母猪。对照组饲喂基础饲粮(不添加壳寡糖)，试验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ在基础饲粮中分别添加壳寡糖30、90、270和810 g/t。试验从母猪妊娠85 d开始，至产仔结束。[结果]饲粮中添加壳寡糖对仔猪初生重、母猪血清白介素2(IL-2)浓度和补体C3蛋白浓度均无显著影响(P>0.05)。饲粮添加不同水平的壳寡糖显著提高母猪血清中溶菌酶的浓度(P<0.05)。饲粮中添加不同水平的壳寡糖显著提高母猪血清猪瘟抗体sIgA的浓度(P<0.05)，而试验组Ⅰ和Ⅱ初乳中猪瘟抗体sIgA浓度无显著差异(P>0.05)，试验组Ⅲ和Ⅳ初乳母源猪瘟抗体sIgA浓度显著提高(P<0.05)。[结论]妊娠后期母猪饲粮中壳寡糖的适宜添加量为270 g/t。

关键词壳寡糖；妊娠后期母猪；免疫功能；初生重

Effect of Chitosan Oligosaccharide on Immune Function of Sows in Late Pregnancy and Birth Weight of Piglets

TANG Jun, HUANG Hao-yuan, ZHOU Yue-li, LI Ming-wei*

(College of Agriculture, Guangdong Ocean University, Zhanjiang, Guangdong 524000)

Abstract[Objective] To study the effect of dietary chitosan oligosaccharide on immune function of sows in late pregnancy and birth weight of piglets, and explore the appropriate dosage of chitosan oligosaccharide. [Method] The trial selected 35 fourth parity Landrace-Yorkshire sows of breeding date, pedigree, age, weight etc. in approaching. These sows were divided into five groups randomly, each group had 7 repetitions, every repetition had one sow. The control group was fed basal diet without chitosan oligosaccharide. The four experiment groups(Ⅰ,Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ) were fed basal diet adding chitosan oligosaccharide. The quantity was 30, 90, 270 and 810 g/t in sequence. The test period was from 85 days after pregnancy to farrowing. [Result] Adding dietary chitosan oligosaccharide had no significant effect on birth weight of piglets, sows serum interleukin 2 (IL-2) concentration and the complement protein C3concentration(P>0.05). Different levels of dietary chitosan significantly increased the concentration of lysozyme in serum(P<0.05). Adding different levels of dietary chitosan significantly increased the concentration of serum antibody against CFSV sIgA(P<0.05), while the group I and II had no significant difference on sIgA concentration in colostrum of CFSV antibody(P>0.05). Test group III and IV significantly improved maternal colostrum CSFV antibody concentration of sIgA(P<0.05). [Conclusion] The appropriate dosage of chitosan oligosaccharide for sow in late pregnancy is 270 g/t.

Key wordsChitosan oligosaccharide; Sow in late pregnancy; Immunity; Birth weight

当前集约化饲养下的猪群常因饲养密度大、饲养环境差、饲料不安全、频繁的疫苗免疫接种、高强度的生产等问题，导致猪群的免疫功能低下且易感染疾病，造成了巨大的经济损失。在自繁自养猪场，母猪的健康状况密切关系到其繁殖性能和仔猪的生长性能。因此，研究与开发提高母猪免疫功能的饲料添加剂具有重要意义。

壳聚糖(Chitosan)，又名聚氨基葡萄糖或脱乙酰甲壳素，化学名为聚葡萄糖胺(1-4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖,是由几丁质(Chitin)经过脱乙酰作用得到的。几丁质广泛存在于自然界中甲壳类动物的外壳、昆虫的外壳和真菌的细胞壁中，也存在于一些绿藻中。它是一种阳离子动物纤维和天然碱性多糖[1]。壳寡糖是由壳聚糖降解得到的由2～10个氨基葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接而成的低聚糖。壳寡糖水溶性好，易吸收，具有抑菌、抗肿瘤、调节血脂和免疫力等多种生理功能[2]。

目前，壳聚糖在猪生产中的一系列应用研究表明，饲粮中添加壳聚糖能够提高断奶仔猪的免疫功能和生产性能，能够提高肥育猪的瘦肉率[3-11]。将壳寡糖应用于妊娠后期母猪，可一定程度上提高母猪和新生仔猪的抗氧化能力[12]。然而，壳聚糖的分子量随着聚合度的变化而出现较大变化，随之理化性质和生物学功能也将发生很大变化。这些研究中一部分对于采用的壳聚糖的相对分子质量没有具体测定数据，其中针对壳寡糖在妊娠后期母猪的应用研究，在壳寡糖的添加水平上未设置梯度，无法确定壳寡糖的适宜添加量。因此，笔者选择相对分子质量≤1 500的壳寡糖，并以龙次民等[12]研究中壳寡糖添加水平30 g/t作为试验Ⅰ组，以3倍的梯度依次提高添加水平，研究不同添加水平的壳寡糖对妊娠后期母猪免疫功能和仔猪初生重的影响，并探究壳寡糖应用于妊娠后期母猪的适宜添加量。

1材料与方法

1.1试验材料壳寡糖为聚合度2～10、相对分子质量≤1 500、纯度为90%、脱乙酰度为95.8%，由青岛博智汇力生物科技有限公司提供。

1.2试验动物与设计选择健康的体重190 kg左右，预产期接近和与配公猪一致的四胎次“长×大”二元母猪35头，随机分为5组，每组7个重复，每个重复1头母猪。对照组饲喂的基础饲粮及营养水平见表1，试验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ在基础饲粮上分别添加30、90、270、810 g/t，按90%纯度折算成实际添加量。每天8：00和16:30各饲喂1次，每头母猪投料量在2 kg/d左右。试验从母猪妊娠85 d开始至产仔结束，在广东省茂名市电白区广东贵景畜牧发展有限公司猪场进行，严格按照猪场防疫和饲养管理制度进行操作。

表1　试验饲粮组成及营养水平

注：预混料为广西南宁加中生物科技有限公司怀孕后期料806F-8%。

Note: Premix is late pregnancy material 806F-8% provided by Guangxi Nanning Jiazhong Biotechnology Co. Ltd..

1.3样品采集与检测临近预产期每天0：00、6：00、12：00、18：00，观察母猪是否产仔，记录母猪产仔数、死胎数和仔猪初生重，并及时采集初乳2 mL，-20 ℃下保存。母猪耳缘静脉采血5 mL，室温静置1 h后离心并收集血清。

检测初乳猪瘟抗体sIgA浓度、母猪血清猪瘟抗体sIgA浓度、母猪血清溶菌酶浓度、母猪血清IL-2浓度、母猪血清补体C3蛋白浓度。以上检测均使用ELISA试剂盒进行测定，试剂盒购自广州瑞武生物科技有限公司。

1.4数据处理试验数据经Excel 2013初步整理后，运用SPSS 19.0统计软件的方差齐性检验进行组间差异显著性比较，P<0.05表示差异显著。若方差齐性检验差异不显著，采取单因素ANOVA分析和LSD法多重比较。试验结果均

以平均值±标准误表示。

2结果与分析

2.1饲粮添加不同水平的壳寡糖对母猪免疫功能的影响由表2可知，与对照组相比，饲粮中添加不同水平的壳寡糖对母猪血清白介素IL-2和补体蛋白C3浓度均无显著影响(P>0.05)。与对照组相比，试验组Ⅰ和Ⅱ初乳猪瘟抗体sIgA浓度无显著差异。与对照组相比，试验组Ⅲ初乳猪瘟抗体sIgA浓度比对照组提高了37.33%(P<0.05)，试验组Ⅳ初乳猪瘟抗体sIgA浓度比对照组提高了62.43%(P<0.01)。与试验组Ⅳ相比，试验组Ⅲ初乳猪瘟抗体sIgA浓度差异不显著(P>0.05)。

与对照组相比，各试验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ母猪血清中猪瘟抗体sIgA的浓度均极显著提高(P<0.01)，比对照组分别提高31.85%、41.17%、65.77%和61.53%。试验组Ⅰ和试验组Ⅱ母猪血清中猪瘟抗体sIgA浓度差异不显著，但试验组Ⅱ试验组Ⅳ母猪血清中猪瘟抗体slgA浓度差异不显著，试验组Ⅲ和试验Ⅳ母猪血清中猪瘟抗体slgA浓度差异不显著，试验组Ⅲ和母猪血清中猪瘟抗体slgA浓度与试验组Ⅱ相比显著提高(P<0.05)。由此可见，随着壳寡糖添加量的增加，母猪血清中猪瘟抗体sIgA浓度呈上升趋势，当壳寡糖添加量达到270 g/t时母猪血清中猪瘟抗体slgA浓度达到最高值，之后随着壳寡糖添加量的增加呈现平稳趋势，甚至有轻微下降。

与对照组相比，试验组Ⅰ和Ⅱ母猪血清溶菌酶浓度均显著提高(P<0.05)，试验组Ⅲ和Ⅳ母猪血清溶菌酶浓度极显著提高(P<0.01)。与对照组相比，试验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ血清溶菌酶浓度分别提高了34.02%、37.88%、56.77%和86.71%。试验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ母猪血清溶菌酶浓度差异不显著，试验组Ⅲ和Ⅳ差异不显著，但试验Ⅳ组与试验组Ⅰ和Ⅱ相比差异极显著(P<0.01)。由此可见，随着壳寡糖添加量的增加，母猪血清溶菌酶浓度呈上升趋势，且当壳寡糖添加量为270～810 g/t时，溶菌酶浓度的上升趋势减缓。

表2　壳寡糖对母猪免疫功能的影响

注：同列肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05);同列肩标不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。

Note: Different lowercases and capital letters in the same column stand for significant differences(P<0.05) and extremely significant differences (P<0.01),respectively.

2.2饲粮添加不同水平的壳寡糖对仔猪初生重的影响从图1可以看出，与对照组相比，饲粮中添加不同水平的壳寡糖对仔猪初生重无显著影响(P>0.05)。

图1　各组仔猪初生重的比较 Fig.1　Comparison of birth weight of piglets in each group

3讨论与结论

3.1妊娠后期母猪饲粮中添加壳寡糖对免疫功能的影响动物黏膜免疫系统是动物机体防止感染的第一道防线。在黏膜免疫机制中，IgA起着举足轻重的作用，其中分泌型免疫球蛋白A(sIgA)是参与黏膜免疫的主要抗体。sIgA的主要功能包括阻抑黏附、免疫排除、溶解细菌、中和病毒、介导ADCC、抗炎症、促进天然因子的作用及调节黏膜免疫反应[13]。该试验中添加一定量的壳寡糖显著提高母猪血清和初乳中猪瘟抗体sIgA的含量。这提高了母猪和仔猪对特异性病原的免疫力。

赵燕等[3]研究发现添加400、600 g/t壳聚糖可以显著提高仔猪血清溶菌酶含量(P<0.05)，添加100、200 g/t壳聚糖对仔猪血清溶菌酶含量无显著影响(P>0.05)。该试验中添加30、90 g/t壳寡糖可以显著提高母猪血清溶菌酶含量(P<0.05)，添加270、810 g/t壳寡糖极显著提高了母猪血清溶菌酶含量(P<0.01)。这表明该试验结果前人的研究相一致，且壳寡糖的效果强于壳聚糖。

溶菌酶全称为1,4-β-N-溶菌酶，又称粘肽N-乙酰基胞壁酰水解酶，能切断肽聚糖中N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的β-1,4糖苷键之间的联结，破坏肽聚糖支架[14]。壳寡糖正是2～10个氨基葡萄糖由β-1,4糖苷键联结而来，能被溶菌酶降解。这有可能是壳寡糖的特定结构诱导了猪溶菌酶mRNA的表达，从而提高了猪血清中溶菌酶的含量。

陈虹等[15]研究发现壳寡糖可以显著提高鹌鹑血清补体C3蛋白的含量(P<0.05)，而该试验中壳寡糖对妊娠后期母猪血清补体C3蛋白的含量并无显著影响。这说明壳寡糖对不同种属动物血清中补体C3蛋白含量的影响存在差异。

SHIBATA等[16]报道几丁质通过诱导IFN-γ的生成来激活巨噬细胞，使其分泌多种细胞因子，二者在免疫调节方面互相反馈、互相影响。侯丽娜等[17]通过研究壳寡糖对培养的巨噬细胞的影响，发现壳寡糖可能是经由巨噬细胞表面的甘露糖受体介导结合并激活巨噬细胞，钙离子相关的信号转导途径可能参与这一过程。然而，该试验中饲粮添加不同水平壳寡糖对妊娠后期母猪血清IL-2的浓度均无显著影响，这可能是由于壳寡糖的添加水平较低。

壳寡糖对妊娠后期母猪免疫功能的影响主要体现在显著提高了母猪初乳与血清中sIgA的含量，显著提高了血清中溶菌酶的含量。这表明壳寡糖应用于妊娠后期母猪，增强了母猪的特异性免疫功能，使母猪对免疫的特异性病原有更好的抗感染能力。同时，初乳中sIgA含量的提高，使母源抗体对于新生仔猪的保护作用得到了提高。壳寡糖还增强了母猪的部分非特异性免疫功能。

3.2妊娠后期母猪饲粮中添加壳寡糖对仔猪初生重的影响该试验结果表明壳寡糖对仔猪初生重没有显著影响，说明母猪免疫功能的增强并没有影响到仔猪的出生重。这可能是因为试验母猪的健康状况良好，均能满足胚胎的正常生长发育。

3.3壳寡糖的适宜添加量 通过对各壳寡糖添加组对母猪血清猪瘟sIgA、初乳猪瘟sIgA和血清溶菌酶的影响进行分析表明，添加30 g/t壳寡糖仅能提高母猪自身的免疫功能，但并不能通过提高初乳中母源抗体浓度来增强仔猪免疫力。与对照组相比，试验组Ⅲ初乳猪瘟抗体sIgA浓度的提高达到显著水平，试验组Ⅲ和Ⅳ各指标均无显著差异。因此，壳寡糖的适宜添加量为270 g/t。

综上所述，妊娠后期85 d至产仔，母猪饲粮中添加一定量的壳寡糖能显著增强母猪的免疫功能，而对仔猪初生重无显著影响。壳寡糖的适宜添加量为270 g/t。

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中图分类号S 816.7

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)06-174-03

收稿日期2016-02-14

作者简介汤峻(1988- ),男,安徽安庆人,硕士研究生,研究方向：动物营养与免疫。*通讯作者,教授,博士,硕士生导师，从事兽医寄生虫(病)学的教学和科研工作。