荀文娟, 周汉林, 侯冠彧, 曹 婷, 施力光
(中国热带农业科学院 热带作物品种资源研究所,儋州 571737)
动物在正常生理状态下,机体内自由基产生和清除体系处于一种动态平衡状态,对维持生命活动具有重要的意义[1]。然而当机体受到应激刺激作用时,自由基动态平衡遭破坏,造成自由基代谢异常,从而导致了诸多疾病的发生和发展。在现代畜牧生产中,氧化应激可能是动物疾病发生、发展的主要诱因,已经成为近年来动物营养领域研究的热点之一。
随着养猪生产向集约化方向发展,为了提高母猪的繁殖率、分娩栏舍利用率,减少疾病传播和降低仔猪的生产成本等,仔猪早期断奶成为普遍采用的技术之一。然而,早期断奶同时也给仔猪生产带来诸多问题,导致仔猪易出现采食量下降、生长阻滞和腹泻、免疫功能降低等所谓的“断奶仔猪应激综合症”[2]。已有研究表明,仔猪抗氧化功能与其抗应激能力、生产性能和免疫功能等都密切相关[3]。袁施彬等研究发现仔猪遭受氧化应激可引起抗氧化酶活性下降,从而导致仔猪抗应激功能降低[4]。李留安等[5]研究发现断奶日龄影响仔猪脾脏、胸腺和胰腺抗氧化功能,且断奶日龄越早,组织抗氧化功能下降的程度越大。此外,研究还发现,断奶可导致仔猪遭受严重的氧化应激,引起肠粘膜屏障功能受损,是诱发断奶应激综合征的重要原因[6]。五指山猪是中国著名的小型猪种之一。然而,长期以来,由于养殖方式落后,技术水平低等诸多制约因素,关于不同断奶日龄对五指山仔猪影响的研究甚少。本研究通过检测不同断奶日龄五指山仔猪抗氧化酶变化规律,分析断奶日龄对仔猪抗氧化功能的影响,旨在为建立缓解仔猪早期断奶综合症的饲养管理策略提供理论依据。
选择出生日龄相近,初生重相近(0.56±0.07)kg的五指山仔猪96头,随机分成4组,每组设4个重复,每个重复6头猪,公母各半,分别为21日龄断奶组(21 W),28日龄断奶组(28 W),35日龄断奶组(35 W)和42日龄断奶组(42 W)。试验仔猪从8日龄开始诱食,按常规程序进行免疫。断奶时间为各处理组断奶日龄当晚8:00~9:00,断奶时赶走母猪, 仔猪仍留在原处,试验期间仔猪舍温湿度、通风量及光照等均满足仔猪要求,环境卫生条件良好,五指山仔猪基础日粮的配制参照《五指山猪养殖技术规程》(2007)。
各处理组分别于28、35、42、49、56日龄晨饲前,每个重复随机抽取2头仔猪,公母各一, 每个处理组采血样8头份,每头猪从前腔静脉采血10 mL,静置30 min后,3 000 r /min 离心10 min,分装于1.5 mL离心管,-20 ℃保存。用于血清抗氧化指标测定。
测定指标及方法:采用化学比色法测定血清中谷胱甘肽过氧化物酶( GSH-PX)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、总抗氧化能力(T-AOC)和过氧化氢酶(CAT)含量,试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。
采用SPSS 17.0 统计软件中的ANOVA 程序进行单因素方差分析,采用Duncan's多重比较进行差异显著性检验,以P<0.05作为差异显著性标准,结果用平均值±标准差(Means±SD)表示。
由表1可知,从各组别看,21日龄、28日龄、35日龄断奶组GSH-Px活性均存在显著变化,21日龄断奶组变化幅度最大,56日龄时GSH-Px活性显著高于28~42日龄(P<0.05),35日龄断奶组仅在断奶后1周GSH-Px活性显著降低(P<0.05),49日龄后,GSH-Px活性已恢复至断奶前水平(P>0.05),42日龄断奶组GSH-Px活性在各个时间点都无显著差异(P>0.05);从相同日龄看,35日龄和42日龄断奶组在28~35日龄时显著高于21日龄断奶组(P<0.05),49日龄后,各处理组GSH-Px活性已无显著差异(P>0.05)。
由表1可知,21日龄、28日龄断奶组存在显著变化,21日龄断奶组42~56日龄时CAT活性显著高于28~35日龄(P<0.05),28日龄断奶组仅在35日龄时CAT活性显著下降(P<0.05),42日龄以后已恢复至断奶前水平(P>0.05),35日龄和42日龄断奶组CAT活性在整个试验期差异不显著(P>0.05);从相同日龄来看,35日龄和42日龄断奶组CAT活性在28~35日龄时显著高于21日龄断奶组(P<0.05),49日龄后,各处理组CAT活性已无显著差异(P>0.05)。
表1 断奶日龄对仔猪抗氧化性能的影响Table 1 Effects of weaning age on antioxidant activities in serum of Wuzhishan piglets U/mL
注:同列数据肩标不同大写字母表示差异显著(P<0.05),同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。
Note: In the same line, values with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.05). In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), the same or no letter superscripts mean insignificant difference(P>0.05).
由表1可知,各处理组SOD活性在整个试验期差异均不显著(P>0.05),可见SOD活性不受断奶日龄的影响。
由表1可知,从各组别看, 21日龄、28日龄断奶组MDA含量存在显著变化,21日龄断奶组在56日龄时MDA含量显著低于28~42日龄(P<0.05),28日龄断奶组在56日龄时MDA含量显著低于35~42日龄(P<0.05),35日龄和42日龄断奶组MDA含量在整个试验期差异不显著(P>0.05);从相同日龄看,35日龄和42日龄断奶组MDA含量在28~35日龄时显著低于21日龄断奶组(P<0.05),在42~49日龄时,42日龄断奶组MDA含量显著低于21日龄和28日龄断奶组(P<0.05),56日龄后,各处理组MDA含量已无显著差异(P>0.05)。
动物在正常生理状态下,机体产生少量的超氧阴离子、过氧化物、氢离子等自由基,这些自由基的产生与清除处于一种动态平衡的状态。但当机体受到刺激后,产生大量的氧自由基通过攻击生物膜多不饱和脂肪酸、DNA、蛋白质和其他生物大分子,对细胞产生很强的毒性,使生物膜的结构发生改变,导致机体老化和细胞死亡[7-8]。抗氧化酶(SOD、GSH-Px和 CAT)构成的机体抗氧化防御体系是保护机体免受氧化损伤的一道屏障,对维持机体的自由基代谢平衡发挥着重要作用[9]。其中,SOD和GSH-Px是机体的天然自由基清除剂,可保护细胞膜和其他生物组织免受氧化损伤[10-11]。CAT主要作用为参与活性氧的代谢过程,可防止生物膜的脂过氧化[12]。MDA作为脂质过氧化的终产物之一,其含量的多少可反映氧自由基介导的脂质过氧化程度[13-14]。
Yin等[15]通过检测14 日龄断奶仔猪血浆抗氧化能力和空肠抗氧化酶基因表达发现,断奶应激破坏了机体的抗氧化平衡,造成仔猪的氧化损伤。孙景童等研究发现25日龄断奶仔猪在断奶 10、25和35 d后血浆SOD、GSH-Px活性比19日龄断奶仔猪显著提高,MDA含量显著降低,表明25日龄断奶仔猪的抗氧化能力比19日龄断奶仔猪强[16]。杨晶晶[17]研究发现,28日龄和35日龄断奶仔猪的血浆T-SOD、GSH-Px活性显著高于14日龄断奶组,MDA含量显著低于14日龄断奶组,表明仔猪断奶日龄越早,仔猪抗氧化能力越低。本试验结果发现,21日龄断奶组GSH-Px、CAT、MDA变化幅度较大,恢复时间较长。与21日龄断奶组相比,35日龄和42日龄断奶组GSH-Px、CAT活性在28~35日龄时显著提高,MDA含量显著降低,42日龄时,42日龄断奶组GSH-Px、CAT活性显著高于其它三个组,与前人结果相似,说明断奶可显著影响仔猪抗氧化系统,且断奶日龄越早,对仔猪抗氧化性能影响越大。仔猪可通过自身反馈调节机制恢复其抗氧化系统[15]。本试验也发现,49日龄后,各处理组GSH-Px、CAT活性已无显著差异,56日龄后,各处理组MDA含量无显著差异,说明仔猪抗氧化系统已恢复。本实验中不同断奶日龄对血清SOD活性无显著差异,其具体机制还有待进一步研究。
断奶显著影响仔猪抗氧化酶活性,断奶日龄越早,对仔猪抗氧化性能影响越大,21日龄断奶组GSH-Px、CAT、MDA变化幅度较大,恢复时间较长。56日龄后,各处理组抗氧化酶活性和MDA含量已无显著差异,说明仔猪可通过自身反馈调节机制恢复其抗氧化系统。
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