断奶日龄对仔猪抗氧化功能和免疫力的影响

2018-04-10 07:52崔新霞郝瑞荣
中国猪业 2018年3期
关键词:免疫力断奶自由基

崔新霞 郝瑞荣

(1山西省沁水县畜牧兽医局,山西沁水 048200;2山西农业大学动物科技学院,山西太谷 030801)

随着集约化养猪的发展,为了提高生产效率,提高分娩栏舍利用率,减少疾病传播,降低饲养成本,生产实践中普遍实行仔猪早期断奶技术。然而,早期断奶在提高经济效益的同时,也给仔猪生产带来诸多问题,导致仔猪出现采食量下降、肠黏膜结构受损、生长受阻、免疫力和抗病力下降等所谓的“断奶仔猪应激综合征”[1]。在断奶期间,氧化应激可能是断奶仔猪应激综合征发生的主要诱因。动物机体在正常生理活动中,自由基的产生与消亡保持动态平衡。当机体受到外界刺激时,机体的动态平衡遭到破坏,导致自由基增多。断奶时,仔猪生理、营养和环境的突然改变,就是引发断奶应激的外界刺激,导致仔猪抗氧化机能衰减,机体自由基增多[2-3]。研究发现,断奶可导致仔猪遭受严重的氧化应激,引起肠黏膜屏障功能受损,是诱发断奶应激综合征的重要原因[4]。目前,各个猪场的断奶日龄不尽相同,如有超早期断奶(14日龄)、21日龄、28日龄和35日龄断奶等等。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,断奶越早,组织抗氧化功能受损程度越严重。本研究通过探讨断奶日龄对仔猪抗氧化功能和免疫力的影响,为确定适宜的仔猪断奶日龄提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物及日粮

试验选用96头杜×长×大三元杂交仔猪。按照断奶日龄分为4个组,断奶日龄分别为14、21、28、35天,每组4个重复,每个重复6头猪。仔猪采食玉米-豆粕基础日粮,日粮组成和营养水平见表1,参照NRC(2012)仔猪营养需要配制。试验期为4周,从42日龄到70日龄。

1.2 血液样品采集

在试验开始和结束时,每个重复随机选2头猪,空腹,前腔静脉采血8m L,离心10m in(3 000 r/m in)获得血浆,-80℃保存待用。

1.3 血浆抗氧化指标测定

待测指标包括血浆总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)和血浆丙二醛(MDA)。血浆抗氧化指标的测定方法参考郝瑞荣等[6]的方法。检测试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.4 血浆免疫指标测定

血浆免疫指标包括免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、补体3(C3)、补体4(C4)和白细胞介素2(IL-2),血浆免疫指标用ELISA试剂盒测定,试剂盒购自美国R&D公司。

1.5 统计分析

试验数据采用SPSS 16.0软件进行统计分析,首先进行单因素方差分析(One-Way ANOVO),然后进行邓肯(Duncan)多重比较,结果以平均值±标准误(mean±SEM)表示,<0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 断奶日龄对仔猪抗氧化功能的影响

表2列出了断奶日龄对仔猪抗氧化功能的影响。

在仔猪42日龄时,断奶日龄对血浆T-AOC和MDA浓度以及SOD和GSH-Px活性存在显著影响。血浆T-AOC浓度随着断奶日龄的增大而升高,35日龄断奶仔猪血浆T-AOC浓度显著高于其他3组(<0.05);21日龄和28日龄断奶仔猪血浆T-AOC浓度显著高于14日龄断奶组(<0.05)。35日龄和28日龄断奶仔猪血浆SOD和GSH-Px活性均显著高于21日龄和14日龄断奶组(<0.05)。血浆MDA的含量随着断奶日龄的增大而降低。

表1 基础日粮组成和营养水平

在仔猪70日龄时,断奶日龄对仔猪血浆抗氧化能力的影响仍然存在。血浆T-AOC浓度随着断奶日龄的增大而升高,35日龄断奶仔猪血浆T-AOC浓度显著高于21日龄和14日龄断奶组(<0.05),但与28日龄断奶仔猪无显著差异(>0.05)。35日龄和28日龄断奶仔猪血浆GSH-Px活性显著高于21日龄和14日龄断奶组(<0.05)。血浆MDA的含量随着断奶日龄的增大仍然呈现降低趋势,其中14日龄断奶组显著高于其他3组(<0.05),但较大日龄断奶的其他3组之间无显著差异(>0.05)。

2.2 断奶日龄对仔猪免疫力的影响

表3列出了断奶日龄对仔猪免疫力的影响。

在仔猪42日龄时,血浆IgG、IgM和IL-2的浓度依然因断奶日龄的不同存在差异。14日龄断奶组血浆IgG和IgM的浓度均显著低于21、28和35日龄断奶组(<0.05)。14日龄和21日龄断奶组血浆IL-2的浓度显著低于28日龄和35日龄断奶组(<0.05)。

在仔猪70日龄时,14日龄超早期断奶对血浆IgM和IL-2的影响还存在,14日龄超早期断奶组血浆IgM和IL-2的浓度均显著低于28日龄和35日龄断奶组(<0.05)。21、28和35日龄断奶组之间,血浆免疫参数无显著差异(>0.05)。

3 讨论

表2 断奶日龄对仔猪血浆抗氧化活性的影响

表3 断奶日龄对仔猪免疫力的影响

断奶时,仔猪正处于生长发育的关键时期,自身免疫系统尚未发育完善。此时仔猪又面临心理、营养和环境等诸多外界刺激,导致仔猪出现断奶应激综合征,临床表现为焦躁、不安、厌食、生长受阻、增重停滞、抗病力下降,这些症状在早期断奶仔猪身上尤为突出[7]。

当机体处于正常生理状态时,自由基的产生与消亡保持动态平衡,断奶应激打破了这一平衡状态,致使仔猪组织和血液自由基增多,抗氧化机能衰减[2-3]。血液中T-AOC的浓度、SOD、GSH-Px、CAT的活性是反映机体抗氧化能力的重要指标。T-AOC反映机体的总抗氧化能力,包括机体的酶和非酶系统总体抗氧化水平;SOD是机体清除自由基的一种重要酶,通过歧化反应催化超氧化物产生O2和H2O2,反映机体清除自由基的能力;GSH-Px将机体产生的过氧化物还原为羟基化合物,保护细胞膜的结构和功能免遭过氧化物损害;CAT通过催化分解为分子氧和水,以清除体内的H2O2,使细胞免遭H2O2的毒害;MDA则是氧自由基引发的脂质过氧化最重要的产物之一,其含量反映了自由基对动物机体氧化损伤的程度。不同断奶日龄对机体的氧化损伤程度不同,机体的抗氧化能力也存在差异。

在本试验中,仔猪分别在14、21、28及35日龄断奶,断奶日龄越大,仔猪的抗氧化能力越强,差异显著,其差异随着仔猪日龄的增长逐步缩小;14和21日龄断奶对仔猪造成了严重的氧化损伤,14日龄断奶的仔猪到70日龄保育结束时血浆T-AOC浓度仍然显著低于21、28及35日龄断奶组,血浆MDA显著高于其他三组,血浆GSH-Px活性显著低于28和35日龄断奶仔猪。与本试验结果相似,Yin等[8]研究了14日龄断奶仔猪的血浆抗氧化能力,结果表明,早期断奶应激破坏了机体的抗氧化平衡,给仔猪带来了严重的氧化损伤。针对断奶日龄对仔猪抗氧化能力的影响,孙景童等[9]的研究表明,在断奶10、25和35天后,19日龄断奶组血浆SOD、GSH-Px的活性显著低于25日龄断奶组(<0.05);血浆MDA的含量显著高于25日龄断奶组(<0.05),说明19日龄断奶对仔猪造成更为严重的氧化损伤,25日龄断奶仔猪的抗氧化能力显著强于19日龄。杨晶晶[7]的研究显示,14日龄断奶组仔猪的血浆MDA含量显著高于21日龄、28日龄和35日龄断奶组;随着断奶日龄的推迟,血浆GSH-Px和T-SOD的活性升高,28日龄和35日龄断奶组血浆GSH-Px和T-SOD的活性显著高于14日龄断奶组。

断奶时仔猪自身免疫系统还处于发育过程中,直到5周龄后才逐渐趋于完善。免疫系统的不断激活会产生大量自由基,自由基的产生会削弱免疫系统的功能[10]。顾宪红等[11]以肠黏膜免疫组分上皮间淋巴细胞(IEL)和杯状细胞(GC)的数量作为衡量仔猪肠道的免疫状况的指标,研究了不同断奶日龄(分别为17、21、28、35日龄断奶)对仔猪肠道免疫的影响,结果表明,21日龄断奶,仔猪免疫功能尚未发育完全,肠道表现为较低的免疫激活状态;到28日龄,仔猪免疫功能进一步发育,肠道表现出较强的免疫激活状态,能应答断奶和固体饲料;至35日龄,仔猪免疫功能进一步完善,能应付各种应激源的刺激并保护肠道的健康。

本试验检测了仔猪血浆抗体(IgG、IgM)、补体(C3、C4)和细胞因子(IL-2),探讨了断奶日龄对仔猪免疫力的影响,试验表明14日龄超早期断奶对仔猪免疫力的影响较大,这种影响在仔猪70日龄时还存在;21日龄断奶对仔猪免疫功能的发育也存在一定的影响,但是这些影响随着仔猪日龄的增长在逐步缩小,到70日龄时,21日龄断奶组仔猪免疫力与28日龄及35日龄断奶组仔猪的免疫力已无显著差异。

4 结论

断奶日龄越大,仔猪抗氧化功能和免疫力越强;随着仔猪日龄的增长,断奶日龄对抗氧化功能和免疫力的影响逐渐降低,但是14日龄超早期断奶对仔猪造成较强的氧化损伤,致使仔猪的抗氧化功能和免疫力到70日龄时仍低于28日龄和35日龄断奶仔猪。

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[4]徐健雄.不同断奶日齡仔猪的氧化应激损伤及其机理研究[D].南京:南京农业大学,2014.

[5]李留安,王凤云,杨晶晶,等.断奶日龄对仔猪脾脏、胸腺和胰腺抗氧化功能的影响[J].动物营养学报,2014,26(1):74-80.

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[11]顾宪红,张宏福,佘锐萍,等.断奶日龄对仔猪肠道黏膜水解酶及其上皮间淋巴细胞和杯状细胞数的影响 [J].动物营养学报,2005,17(1):35-39.

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