焦志强 王雪琴 张慧茹* 兰亚莉
(1.河南工业大学生物工程学院,郑州450000;2.河南省农业科学院畜牧兽医研究所,郑州450002)
绞股蓝内生真菌JY25胞外多糖对蛋雏鸡生长性能和肠黏膜免疫功能的影响
焦志强1王雪琴1张慧茹1*兰亚莉2
(1.河南工业大学生物工程学院,郑州450000;2.河南省农业科学院畜牧兽医研究所,郑州450002)
试验旨在探讨绞股蓝内生真菌JY25胞外多糖(JY25P)对蛋雏鸡生长性能和肠黏膜免疫功能的影响。将300羽健康的1日龄三黄蛋雏鸡,随机分为5组(每组设3个重复,每个重复20羽):Ⅰ组为灌服无菌水的空白对照组;Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组分别为灌服0.04%、0.08%和0.12% JY25P的试验组;Ⅴ组为灌服0.08%黄芪多糖的阳性对照组。结果表明:1)与Ⅰ组相比,Ⅳ组蛋雏鸡平均日增重显著提高了15.86%(P<0.05),料重比极显著降低了24.13%(P<0.01)。2)与Ⅰ组相比,试验各阶段,Ⅲ组、Ⅳ组、Ⅴ组均能显著提高蛋雏鸡血清中新城疫抗体效价(P<0.05)。3)与Ⅰ组相比,在15日龄和20日龄,Ⅳ组可以极显著增加肠黏膜白细胞介素-4(IL-4)、干扰素-γ(IFN-γ)含量(P<0.01),而对分泌型免疫球蛋白A(SIgA)和IFN-γ/IL-4的影响不显著(P>0.05)。结果提示:灌服0.12% JY25P能改善蛋雏鸡的生长性能,提高特异性新城疫抗体效价,增强非特异性肠黏膜IL-4和IFN-γ的分泌,同时维持机体的免疫平衡,因此,该多糖具有较好的应用前景。
JY25胞外多糖;蛋雏鸡;生长性能;肠黏膜免疫;新城疫抗体效价
真菌多糖(fungus polysaccharide)是指从真菌的子实体、菌丝体及发酵液中分离出的,由10个以上单糖以糖苷键结合而成的天然高分子聚合物,因其具有较强的免疫活性而引起人们广泛的关注[1]。胞外真菌多糖与植物多糖相比,除了不受季节、地域、病虫害和生长周期的限制外,还具有易于分离、可连续发酵等优势,同时具有高效、无毒、提高免疫力、抗菌抗病毒、无残留等特点,已然成为国内外学者研究的热点之一[2]。真菌多糖作为新型的绿色饲料添加剂,可以制成颗粒饲料或者以粉剂形式混合在饲料中使用。研究表明,真菌多糖应用在饲料中可以调整并维持肠道菌群平衡、增强机体免疫力、促进畜禽生长发育,在养殖业中有着广泛的应用[3]。刘金海等[4]研究表明香菇多糖应用在饲料中可以提高肉鸡的生长性能和饲料转化率,并且可以提高肉鸡免疫器官指数,增强免疫力。王小琼等[5]研究表明灌服40mg/kg灵芝多糖,可以加快爱拔益加(AA)肉鸡抗体的产生速度,还可以显著提高机体产生抗体的水平,明显改善机体的免疫能力。药用植物内生真菌作为一种新型微生物资源,其产生的胞外真菌多糖在畜禽饲料上的应用尚未见报道。因此,本试验将绞股蓝内生真菌JY25胞外多糖(JY25P)应用在蛋雏鸡饲养试验中,以研究其对蛋雏鸡生长性能和肠黏膜免疫功能的影响,为JY25P作为绿色饲料添加剂在蛋雏鸡生产上的应用提供科学依据。考虑到本试验周期较短、鸡只小、采食量不稳定等因素,为保证多糖的摄入量,试验采用灌服的饲喂方式。
1.1 试验设计
选取300羽健康的1日龄三黄蛋雏鸡,育雏到6日龄开始试验。试鸡随机分为5组,每组设3个重复,每个重复20羽:Ⅰ组为空白对照组;Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组为灌服鸡体重0.04%、0.08%和0.12% JY25P的试验组;Ⅴ组为灌服鸡体重0.08%黄芪多糖的阳性对照组。每天08:00进行灌服,试验期15d。鸡只按常规方法进行饲养管理和防疫消毒。
1.2 试验材料与饲粮组成
三黄雏鸡购自漯河市阳光禽业有限公司;黄芪多糖(70%)购自生泰尔生物科技集团;JY25P是由河南工业大学生物工程学院生理实验室保藏的专利菌种JY25(专利号:JN180937.1)发酵液中制取的多糖,多糖含量为69.44%;分泌型免疫球蛋白A(SIgA)、白细胞介素-4(IL-4)、干扰素-γ(IFN-γ)酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒购于博兴生物科技有限公司。
蛋雏鸡饲料为PQ-2018蛋鸡花型(1~21日龄),购自河南广安(集团)生物科技股份有限公司。基础饲粮组成及营养水平见表1。
1.3 测定指标及测定方法
1.3.1 生长性能
试验期间详细记录各组鸡只的日采食量。试验第5、10、15天,对禁食12h后的鸡群空腹称重,计算各组蛋雏鸡的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.3.2 免疫功能
试验第5、10、15天,每个重复随机选取3只蛋雏鸡,检测特异性新城疫抗体效价以及肠道黏膜SIgA、IL-4和IFN-γ含量,以此反映JY25P对机体免疫功能的影响。
新城疫抗体效价:翅静脉采血,分离血清,按照GB/T 16550—2008新城疫诊断技术,采用微量血凝抑制试验检测新城疫抗体效价,用以代表机体特异性免疫水平。
小肠黏膜SIgA、IL-4和IFN-γ含量测定:取十二指肠后、空肠前约3cm的肠道,称取质量,刮取肠黏膜,用2mL含0.01mmol/L苯甲基磺酰氟(PMSF)的磷酸缓冲盐溶液(pH 7.4)漂洗,5000r/min离心5min收集上清液,分别按SIgA、IL-4和IFN-γ ELISA试剂盒说明书操作,检测单位质量小肠黏膜中SIgA、IL-4和IFN-γ的含量,并计算IFN-γ/IL-4,以衡量机体非特异性免疫水平。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) %
1.4 数据统计分析
试验数据用SPSS 19.0统计分析软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并用Duncan氏法进行多重比较,P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著。试验结果以“平均值±标准误”表示。
2.1 JY25P对蛋雏鸡生长性能的影响
由表2可知,灌服JY25P对蛋雏鸡的ADG、ADFI和F/G有不同程度的影响。与Ⅰ组相比,11~15日龄,Ⅳ组ADG显著提高了7.61%(P<0.05);16~20日龄,Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组ADG分别提高了20.43%、15.46%和29.01%(P<0.05),且Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组组间差异不显著(P>0.05)。与Ⅰ组相比,16~20日龄,Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅴ组显著提高蛋雏鸡ADFI(P<0.05)。与Ⅰ组相比,Ⅲ组和Ⅳ组在6~10日龄和11~15日龄,极显著降低F/G(P<0.01),Ⅳ组在16~20日龄极显著降低F/G(P<0.01)。从全期来看,JY25P对蛋雏鸡各项生长性能的促进,以Ⅳ组效果最好。与Ⅰ组相比,Ⅳ组在6~20日龄,平均末重提高了10.89%(P<0.05),ADG提高了15.86%(P<0.05),F/G降低了24.13%(P<0.01),表明JY25P效果优于黄芪多糖。
表2 JY25P对蛋雏鸡生长性能的影响Table 2 Effects of JY25P on growth performance of laying chicks
2.2 JY25P对新城疫抗体效价的影响
由表3可知,在试验各阶段,与Ⅰ组相比,Ⅲ组、Ⅳ组和Ⅴ组均能显著提高蛋雏鸡血清中新城疫抗体效价(P<0.05),且在20日龄时,分别提高了9.47%、14.32%和10.57%。由此可见,JY25P对蛋雏鸡新城疫抗体效价的影响与黄芪多糖相当。
表3 JY25P对蛋雏鸡血清新城疫抗体效价的影响Table 3 Effects of JY25P on Newcastle disease antibody titer of laying chicks log2
2.3 JY25P对蛋雏鸡肠黏膜免疫功能的影响
由表4可知,试验各阶段,JY25P和黄芪多糖对蛋雏鸡肠黏膜SIgA的分泌影响均不显著(P>0.05)。与Ⅰ组相比,10日龄,JY25P对蛋雏鸡肠黏膜IL-4含量影响不显著(P>0.05);但15日龄,Ⅳ组和Ⅴ组IL-4含量分别提高了2.36%和2.46%(P<0.01);20日龄,Ⅲ组和Ⅳ组IL-4含量分别提高了2.97%和2.69%(P<0.01)。由此可见,随着灌服时间的增加,Ⅳ组的灌服剂量能逐步提高蛋雏鸡肠黏膜中IL-4的含量。
与Ⅰ组相比,10日龄,JY25P对蛋雏鸡肠黏膜IFN-γ含量影响不显著(P>0.05),随着灌服时间增加,对IFN-γ的促进作用日益明显。15日龄,Ⅳ组IFN-γ含量提高了2.38%(P<0.01);20日龄,Ⅲ组和Ⅳ组IFN-γ含量分别提高了2.56%和2.86%(P<0.01)。由此可见,Ⅳ组的灌服剂量对提高蛋雏鸡肠黏膜中IFN-γ含量的效果最好。
与Ⅰ组相比,在15日龄和20日龄时,Ⅴ组显著降低了蛋雏鸡肠黏膜IFN-γ/IL-4(P<0.05),而JY25P在各试验期对IFN-γ/IL-4影响不显著(P>0.05)。
表4 JY25P对蛋雏鸡肠道黏膜SIgA、IL-4和IFN-γ含量的影响Table 4 Effects of JY25P on contents of SIgA, IL-4and IFN-γ in intestinal mucosal of laying chicks
3.1 JY25P对蛋雏鸡生长性能的影响
研究表明,在畜禽饲粮中添加多糖对增进动物食欲、促进动物生长均有良好的效果。多糖主要通过促进肠道的发育,增加肠道内有益菌群的数量,提高营养物质的吸收利用效率,起到加快蛋白质的合成、促进生长的作用,从而改善动物的生长性能[6]。葛红霞等[7]研究表明饲粮中添加0.3%姬松茸多糖可使AA肉鸡ADG提高6.49%,ADFI提高3.68%,F/G降低3.11%,饲料报酬得到提高,这与本试验结果一致。本试验结果表明,灌服0.12% JY25P对提高蛋雏鸡生长性能的效果较好,优于黄芪多糖,可能原因是黄芪多糖为植物多糖,与真菌多糖促进机体的生长机制有一定差异,加之两者在能发挥作用的结构基团上可能有一些差别,使得2种多糖在促进生长性能方面有一定的差异性。
3.2 JY25P对蛋雏鸡新城疫抗体效价的影响
新城疫抗体效价是反映鸡体对新城疫病毒抵抗能力的指标,也反映鸡体特异性体液免疫能力[8]。刘国庆等[9]研究表明饲粮中添加0.8%的灵芝多糖可使艾维茵雏鸡新城疫抗体效价提高4.80%。本试验中,与空白对照组相比,在20日龄时,Ⅲ组、Ⅳ组、Ⅴ组新城疫抗体效价分别提高了9.47%、14.32%和10.57%,与灵芝多糖对鸡新城疫抗体效价的作用一致。此外,本试验研究结果证实,JY25P和黄芪多糖对蛋雏鸡新城疫抗体效价的影响效果相当,而黄芪多糖中的有效成分可刺激机体的免疫系统,使机体的免疫功能始终处在较高的活性状态,从而延长B淋巴细胞抗体的分泌能力,延缓抗体滴度下降速度,提高新城疫抗体水平[10]。因此,笔者认为JY25P可以提高蛋雏鸡的特异性免疫性能和抵抗疾病的能力。
3.3 JY25P对蛋雏鸡肠黏膜免疫功能的影响
肠黏膜的抗体主要是SIgA,由于其存在于黏液中,能够阻止病原菌的入侵,发挥特异性免疫作用,所以黏膜免疫也称为SIgA免疫[11]。IL-4主要由辅助性T淋巴细胞2(Th2细胞)产生的特征性细胞因子,其主要作用于B淋巴细胞,抑制辅助性T淋巴细胞1(Th1细胞)产生细胞因子,是一种有效的抗炎因子,能够增强体液免疫水平[12]。IFN-γ主要由Th1和自然杀伤(NK)等细胞产生,可以诱导细胞表达白细胞介素-2(IL-2)受体,从而使T淋巴细胞获得刺激而迅速增殖,提高细胞免疫应答水平[13]。通过IFN-γ/IL-4值的变化了解辅助性T淋巴细胞的分化情况,可判断机体Th1细胞和Th2细胞对细胞免疫和体液免疫的调节是否处于相对平衡的状态[14]。
本试验结果显示:在试验初期,JY25P对蛋雏鸡肠道黏膜IL-4和IFN-γ含量变化影响不显著。但随着灌服时间的增加,灌服0.12% JY25P表现出激活并促进Th2细胞分泌IL-4的作用,从而提高蛋雏鸡肠道黏膜的体液免疫水平;同时,提高了肠道黏膜中IFN-γ的含量,增强了抗原递呈细胞与T淋巴细胞的作用,诱发细胞IL-2受体的表达,促进T淋巴细胞增殖,提高蛋雏鸡肠黏膜的细胞免疫应答水平。除此之外,JY25P对蛋雏鸡肠黏膜IFN-γ/IL-4均没有显著影响,这说明JY25P能同时刺激Th1与Th2亚群细胞,使机体的体液免疫和细胞免疫都得到增强,同时又维持了机体体液免疫和细胞免疫的动态平衡。
① JY25P能显著提高蛋雏鸡ADG,降低F/G,改善其生长性能,从而降低蛋雏鸡饲养成本、提高经济价值。
② JY25P通过提高蛋雏鸡新城疫抗体效价,增加特异性免疫功能进而提高机体抗病能力;并通过促进蛋雏鸡肠道黏膜分泌IL-4和IFN-γ,提高机体体液免疫和细胞免疫水平,同时维持肠道黏膜免疫平衡,促进机体的非特异性免疫。
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(责任编辑 田艳明)
Effects of Extracellular Polysaccharide Extracted fromGynostemmapentaphyllumEndophytic Fungi JY25on Growth Performance and Intestinal Mucosa Immune Function of Laying Chicks
JIAO Zhiqiang1WANG Xueqin1ZHANG Huiru1*LAN Yali2
(1.CollegeofBiologicalEngineering,HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou450000,China;2.InstituteofAnimalHusbandryandVeterinaryScience,HenanAcademyofAgriculturalSciences,Zhengzhou450002,China)
The experiment was to investigate the effects of extracellular polysaccharide extracted fromGynostemmapentaphyllumendophytic fungi JY25(JY25P for short) on the growth performance and immunologic function in the intestinal mucosa of laying chicks. Three hundred healthy one-day-oldSanhuanglaying chicks were randomly divided into 5groups with 3replicates in each group and 20chicks per replicate. Chicks in the blank control group (group Ⅰ) were drenched with sterile water, and in group Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ were drenched with 0.04%, 0.08% and 0.12% JY25P respectively, while in group Ⅴ (positive control) were drenched with 0.08%Astragaluspolysaccharide. The results showed as follows: compared with group Ⅰ, 1) the average daily gain in group Ⅳ was significantly improved by 15.86% (P<0.05) and the feed/gain in group Ⅳ was extremely significantly reduced by 24.13% (P<0.01); 2) during all periods of the experiment, the serum Newcastle disease antibody titer in group Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ was significantly increased (P<0.05); 3) at 15and 20days of age, the contents of interleukin-4(IL-4) and interferon-γ (IFN-γ) in intestinal mucosal of chicks in group Ⅳ were extremely significantly increased (P<0.01), while the secretory immunoglobulin A (SIgA) content or the proportion of IFN-γ to IL-4was not changed significantly (P>0.05). The conclusion is that chicks drenched with 0.12% JY25P get excellent performances on growth and Newcastle disease antibody titer, and 0.12% JY25P can enhance the secreted contents of IL-4and IFN-γ, which represented non-specific immune function in intestinal mucosal, and also maintain the body’s immune balance. Thus it can be seen that JY25P has the potential application prospect.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2016, 28(4):1193-1198]
JY25exopolysaccharides; laying chicks; growth performance; intestinal mucosal immunity; Newcastle disease antibody titer
10.3969/j.issn.1006-267x.2016.04.030
2015-10-15
河南省教育厅自然科学项目科学技术重点研究项目(15A180013)
焦志强(1990—),男,河南焦作人,硕士研究生,从事动物营养与饲料科学研究。E-mail: jiao7788971@163.com
*通信作者:张慧茹,教授,硕士生导师,E-mail: zhr67@163.com
S816.7
A
1006-267X(2016)04-1193-06
*Corresponding author, professor, E-mail: zhr67@163.com