谷朊粉酶解物对断奶仔猪血清生化指标、免疫功能及小肠发育的影响

王石+郑传威

摘要：为研究谷朊粉酶解物对断奶仔猪血清生化指标、免疫功能及小肠发育的影响，选取108头平均体重（8.08±0.36） kg的杜×长×大三元杂交仔猪，按体重相近原则随机分为4个处理，每处理3个重复，每个重复9头猪，各处理组分别饲喂基础日粮（对照组）﹑添加血浆蛋白粉日粮﹑添加1.5%和3.0%谷朊粉酶解物日粮，饲喂期21 d。结果表明，（1）添加1.5%谷朊粉酶解物组的血清总蛋白和球蛋白均高于其他3组；（2）断奶第21天，添加谷朊粉酶解物组血清GSH-Px和SOD的活性明显高于对照组和血浆蛋白粉组；（3）断奶第21天，对照组和血浆蛋白粉组血清T3的含量均显著高于3.0%谷朊粉酶解物组，分别高12.4%和12.1%，而血浆蛋白粉组血清IGF-1含量显著高于其他3组；（4）断奶第10天，添加1.5%谷朊粉酶解物组血清lgA的含量显著高于其他3组；（5）断奶第21天，添加1.5%谷朊粉酶解物组的十二指肠绒毛高度最长，分别比对照组和血浆蛋白粉组长29.0%和21.4%，而隐窝深度相反，分别比对照组和血浆蛋白粉组短21.1%和23.8%。

关键词：谷朊粉酶解物；断奶仔猪；血清指标；免疫功能；小肠

中图分类号：S816.7 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）24-6520-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.24.049

谷朊粉酶解物（WGEH）是特定的工艺和生产条件下，把谷朊粉通过复合酶水解使其大分子转化为小分子量的多功能型高蛋白产品，富含谷氨酰胺，无抗原，无生物隐患，高蛋白，低灰分，且氨基酸组成比较齐全，是营养丰富和功能齐全的绿色添加剂。研究表明，谷氨酰胺可以明显改善由于断奶仔猪应激所造成的损害，可阻止肠绒毛萎缩，维持肠道正常的形态和结构。维持免疫细胞的正常功能，提高抗氧化能力并降低死亡率[1]。国外用谷朊粉主要作断奶仔猪代乳料。最新研究表明，利用谷朊粉进行酶水解，经过特殊生化处理制得水解蛋白饲料，无抗营养因子，可促进仔猪肠道绒毛发育，提高饲料的转化效率，使仔猪有很高的消化率，可替代昂贵的喷雾干燥血浆蛋白（2.5%～8.0%），同时可用作犊牛的代乳料，可替代大豆分离蛋白5%～15%[2]。由于近年来的生物安全隐患，积极寻找新型饲料添加剂代替血浆蛋白粉是大势所趋。谷朊粉酶解物是一种极具应用前景的绿色营养型小肽饲料添加剂。本试验研究了在实际生产条件下，饲粮中添加不同水平的谷朊粉酶解物对21日龄断奶仔猪血液生化指标、免疫指标及小肠发育的影响。

1 材料与方法

1.1 试验动物

选取108头平均体重为（8.08±0.36） kg的杜×长×大三元杂交健康仔猪，（23±2） d断奶后，按体重相近原则随机分为4个处理，每处理3个重复，每个重复9头猪。

1.2 试验日粮和设计

谷朊粉酶解物由本实验室按特定的工艺生产。本试验共设4个处理组：（1）对照组（基础日粮组）；（2）血浆蛋白粉组；（3）谷朊粉酶解物以1.5%替代血浆蛋白粉组中的血浆蛋白粉；（4）谷朊粉酶解物以3.0%替代血浆蛋白粉组中的血浆蛋白粉。试验日粮组成及营养水平参照NRC（1998）猪营养饲养标准配制（表1）。

1.3 饲养管理

试验在广安集团北徐种猪场试验基地完成，共21 d。试验期间猪只封闭饲养，温度控制在（28.0±2.5） ℃，干粉料飼喂，自由采食和饮水，按猪场常规管理程序进行驱虫和免疫，并由专人负责饲养管理。

1.4 试验测定项目和方法

1.4.1 血清生化指标和血清免疫功能的测定 分别于试验第10天和第21天清晨，禁食状态，每圈选出2头健康试验仔猪，从前腔静脉采血10 mL，置于离心管中，室温下倾斜静置30 min后，3 000 r/min离心15 min，取上层血清，测定尿素氮、总蛋白、清蛋白、球蛋白、碱性磷酸酶（AKP）、甘油三酯、谷丙转氨酶（ALT/GPT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、 超氧化物歧化酶（SOD）、猪三碘甲状腺原氨酸（T3）、猪甲状腺素（T4）、猪免疫球蛋白A（lgA）、lgG、lgM和猪胰岛素样生长因子1（IGF-1）的含量。采用OlympusAU600型全自动生化分析仪测定血清中尿素氮、总蛋白、清蛋白、球蛋白、碱性磷酸酶（AKP）、甘油三酯的含量；血清SOD、ALT/GPT和GSH-Px 采用化学比色法测定，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。血清T3、T4、lgA、lgG、lgM和IGF-1采用酶联免疫分析测定，试剂盒购自上海江莱生物科技有限公司。

1.4.2 小肠黏膜结构和免疫器官指标测定 于试验第21天，每圈选1头健康仔猪屠宰，截取十二指肠，空肠和回肠中段各4 cm肠段，置于含3.8%甲醛的福尔马林固定液中，经脱水、包蜡、切片、HE染色后，显微镜拍照，测量绒毛高度和隐窝深度。

1.5 试验数据处理

采用Spssl0.0统计软件的One-way过程对试验数据进行统计分析，采用Duncan's法进行多重比较。试验数据以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 血清生化指标

从表2中可以看出，在断奶第10天，血浆蛋白粉组的碱性磷酸酶活力显著高于其他3组，而在断奶第21天，3.0%WGEH组的碱性磷酸酶活力显著低于其他3组。表明随着替换血浆蛋白粉比例的提高，碱性磷酸酶活力有降低的趋势。血清总蛋白含量，断奶第10天，3.0%WGEH组明显低于其他3组；断奶第21天，对照组明显低于其他3组，1.5%WGEH组的总蛋白含量全期最高。断奶应激对白蛋白水平没有显著影响。球蛋白含量的变化趋势与总蛋白相同，以1.5%WGEH组的球蛋白含量最高。断奶第21天血清尿素氮含量各试验组均显著高于对照组。断奶第10天3.0%WGEH组血清中的甘油三酯含量显著低于对照组和血浆蛋白粉组，略低于1.5%WGEH组。

2.2 血清抗氧化指标的含量

从表3中可以看出，断奶第10天，3.0%WGEH组血清ALT/GPT的活性显著高于血浆蛋白粉组，提高了33.8%。断奶第21天时，血浆蛋白粉组血清ALT/GPT的活性显著低于其他3组。断奶第21天不同水平WGEH组血清GSH-Px的活性均显著高于对照组和血浆蛋白粉组，以3.0%WGEH组血清GSH-Px的活性最高，分别比对照组和血浆蛋白粉组高39.8%和41.1%。断奶第21天不同水平WGEH组血清SOD活性均显著高于对照组和血浆蛋白粉组，以3.0%WGEH组血清SOD的活性最高，分别比对照组和血浆蛋白粉组高22.1%和14.7%。断奶第10天，各组血清GSH-Px和SOD活性无显著差异。

2.3 血清T3、T4和IGF-1的含量

从表4可以看出，在断奶第21天，对照组和血浆蛋白粉组血清T3含量均显著高于3.0%WGEH组，分别高12.4%和12.1%。在断奶第10天和第21天，均以1.5%WGEH组血清T4含量最高，但与其他3组间差异不显著。断奶第21天血浆蛋白粉组IGF-1的含量显著高于其他3组，分别比对照组、1.5%WGEH组、3.0%WGEH组高30.3%、37.5%、37.5%。

2.4 血清免疫指标

从表5可以看出，断奶第10天，1.5%WGEH组血清lgA含量显著高于其他3组，分别比对照组、血浆蛋白粉组、3.0%WGEH组高22.2%、14.2%、18.9%。断奶第21天，1.5%WGEH组血清lgA含量高于其他3组，但差异不显著。断奶第10天和第21天1.5%WGEH组血清lgG含量均高于其他3组，但差异不显著。断奶第10天，1.5%WGEH组血清lgM的含量显著高于对照组和血浆蛋白粉组，分别高12.1%和7.7%。断奶第21天，1.5%WGEH组血清lgM的含量显著高于对照组，高20.0%。

2.5 小肠黏膜结构

从表6可以看出，断奶第21天，不同水平WGEH组十二指肠绒毛高度显著高于对照组和血浆蛋白粉组，以1.5%WGEH组绒毛高度最长，分别比对照组和血浆蛋白组高29.0%和21.4%；而隐窝深度则相反，添加酶解物组明显比对照组和血浆蛋白组短，以1.5%WGEH组隐窝深度最短，分别比对照组和血浆蛋白组短21.1%和23.8%。1.5%WGEH组空肠绒毛高度显著高于血浆蛋白组和3.0%WGEH组，与对照组没有显著差异。1.5%WGEH组回肠隐窝深度比其他3组要短，但差异均不显著。

3 讨论

3.1 对断奶仔猪血清生化指标的影响

碱性磷酸酶（AKP）是一种能催化多种磷脂类化合物水解释放无机磷的酶，在骨骼形成以及脂肪形成的过程中起着重要作用。钱利纯等[3]研究表明，21日龄哺乳仔猪的碱性磷酸酶活性水平较高，断奶10 d其活性明显下降，添加谷氨酰胺对血清碱性磷酸酶活性无显著影响。本试验研究结果表明，添加谷朊粉酶解物替换血浆蛋白粉后，碱性磷酸酶活性降低，可能是断奶应激降低了碱性磷酸酶的活性，其机理尚待探讨。血清总蛋白水平是反映肝脏合成蛋白能力的指标，钱利纯等[3]试验结果显示断奶应激降低了血清总蛋白水平，可能与断奶后的营养水平降低及氨基酸不平衡相关。添加谷氨酰胺对提高血清总蛋白水平有一定作用，但差异并不明显。本试验结果表明添加1.5%WGEH组血清总蛋白和球蛋白水平均高于其他各组，说明谷朊粉酶解物对提高血清总蛋白水平有一定作用，这组的氨基酸更加平衡。血清白蛋白是衡量肝脏功能和机体营养状况的重要指标。钱利纯等[3]试验显示，添加谷氨酰胺对血清白蛋白水平无显著影响，与本试验研究结果相同。Malmolf[4]、Holecek[5]認为血清尿素氮浓度与动物体内蛋白质代谢和氨基酸之间的平衡状况相关，氨基酸平衡良好时，血清尿素氮浓度下降。本试验结果显示断奶应激提高了血清尿素氮的水平，添加1.5%谷朊粉酶解物相对血浆蛋白粉组和3.0%WGEH组在一定程度上降低了血清尿素氮浓度。谷氨酰胺可以通过脱氨基和转氨基过程合成多种氨基酸，促进机体的蛋白合成能力[6]，因此添加谷朊粉酶解物可以在一定程度上降低血清尿素氮的水平。

3.2 对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响

ALT/GPT是氨基酸之间的转氨酶，是蛋白质代谢过程中的重要酶，其催化谷氨酸与丙氨酸之间的氨基转移。丙氨酸和谷氨酰胺是肌蛋白分解所产生氨的主要运出形式，而谷氨酸是机体α-氨基代谢池。据杨公社等[7]的研究，血液中GPT的活性与长白猪的日增重、饲料转化率及胴体瘦肉率呈正相关。陈静等[8]研究表明，血清中GPT的活性随着谷氨酰胺添加量的增加而升高。与本试验的研究结果一致，随着谷朊粉酶解物替代血浆蛋白粉的增加，血清ALT/GPT的活性也增加。动物机体内SOD和GSH-Px在清除自由基、氧化损伤和维持细胞结构方面起着重要作用。在应激状态下，SOD、GSH-Px活性降低，而血液中脂质过氧化物MDA含量升高[9]。席鹏彬等[10]研究表明，随饲粮Gln二肽添加水平提高，断奶后第10天和第21天血清GSH-Px和SOD活性以线性或二次曲线方式升高，说明饲粮中Gln二肽可改善仔猪断奶后抗氧化能力，防止或缓解应激造成的过氧化损伤，有利于仔猪生长。本试验在断奶第21天，添加谷朊粉酶解物组血清GSH-Px和SOD活性明显高于对照组和血浆蛋白粉组，而在第10天时无显著差异。

3.3 对断奶仔猪血清T3、T4和IGF-1的影响

甲状腺激素（T3、T4）可调节糖、脂肪、蛋白质的代谢，促进小肠吸收单糖和使糖原分解，血糖浓度升高；促进消化腺和肾上腺皮质激素分泌；增强肾上腺素对糖代谢的作用和促进胰岛素降解。钱利纯等[3]研究表明，日粮添加谷氨酰胺对T3、T4水平无明显影响，但对生长激素水平有一定的提高作用，断奶第10天和第20天分别比对照组提高了12.18%（P>0.05）和14.93%（P>0.05），差异不显著。与本试验断奶第10天时的研究结果相一致，但是断奶第21天对照组和血浆蛋白组血清T3的含量明显比3.0%WGEH组高，分别高12.4%和12.1%。IGF-Ⅰ不仅对下丘脑和垂体具有反馈作用，还能直接促进细胞的生长[11]。方娜等[12]研究表明，添加谷朊粉酶解物对小鼠的类胰岛素生长因子-I提高显著，添加水平以750 mg/（kg饲粮·d）作用最明显。本试验在断奶仔猪上的研究表明，断奶第21天血浆蛋白粉组IGF-1的含量明显比对照组和添加谷朊粉酶解物组要高。

3.4 对断奶仔猪血清免疫指标的影响

免疫球蛋白的分泌是一个复杂的代谢过程，也是免疫系统抵御外来抗原的重要过程之一。Crawford等[13]研究认为超过生理浓度的谷氨酰胺可明显提高抗体的合成和分泌，而这种作用是其他氨基酸所不能替代的。尹兆正[14]研究表明，在日粮中添加1%谷氨酰胺，断奶10日龄，试验组血清IgG和IgM水平分别比对照组高34.67%（P<0.05）和32.58%（P<0.05）；断奶20日龄，试验组血清IgA和IgM水平分别比对照组高15.22%（P<0.05）和30.66%（P<0.05）。本试验中，添加1.5%WGEH组血清IgA、IgG和IgM水平高于其他各组，表明适当添加谷朊粉酶解物可以有效缓解断奶应激对免疫系统造成的抑制作用，原因可能是因为谷朊粉酶解物的添加可以有效维持免疫细胞分泌物质的能力，进而提高免疫能力。

3.5 小肠黏膜形态的影响

研究表明，在许多物种（包括猪）中，肠道都是利用谷氨酰胺和谷氨酸最多的器官，而Gln和Glu也是肠道主要的能源物质[15，16]。断奶应激对仔猪肠黏膜形态有很大影响，表现为小肠黏膜绒毛高度下降、 隐窝加深、肠绒毛成熟细胞数量减少等[17]。Wu等[1]和刘涛等[18]的试验结果表明，日粮中的谷氨酰胺对仔猪小肠细胞增殖和维持肠道正常形态具有重要作用。本试验结果与上述结果一致，添加谷朊粉酶解物可以提高小肠绒毛高度，降低其隐窝深度。

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