余明兴
福建省浦城县动物疫病预防控制中心,福建 浦城 353400
黄芪多糖(Astragaluspolysaccharide,APS)是豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的提取物。在肉鸡养殖过程中使用APS,不仅可以有效提高和改善鸡的抗应激、抗病能力,减少疾病发生,还能够减少抗生素类药物的使用,为促进肉鸡生产实践中无抗药物的使用发挥积极作用,保证肉鸡生长中的用药安全。
APS 是一种从黄芪干燥根中提取的棕黄色粉末状多糖。APS 分子结构是主链为α-D-葡萄糖以1,4-糖苷键线性连接而成,且每9 个葡萄糖苷残基有一个连接在C-6 位置的α-D-葡萄糖,构成APS的主要化学结构。APS 作为一种杂多糖,其单糖主要成分为葡萄糖,另外还有半乳糖、木糖、鼠李糖、阿拉伯糖等多种单糖构成的具有免疫生物活性的多糖,分子质量在5.6 kμ 左右。APS 也是一种大分子水溶性的多糖,其粗提取物中含有还原性的糖,APS 的熔点高于200 ℃,其水溶液遇碘变蓝。
肠道的正常生长发育是决定肉鸡生长性能的关键,尤其是小肠的生长发育,其对营养物质的消化、吸收对提高肉鸡的生长性能发挥着决定性的作用。其中小肠的绒毛高度、隐窝深度、黏膜厚度、绒毛表面积都是衡量小肠消化吸收功能的重要指标。研究发现,对艾维茵肉鸡分别添加300 mg/kg 和500 mg/kg 剂量的APS,连续饲喂6 周后,均能增加肉鸡小肠绒毛高度、降低隐窝深度,且高剂量组对小肠绒毛和隐窝深度的改变明显大于低剂量组[1]。另外,在1 日龄艾维茵肉仔鸡的基础日粮中添加0.2%、0.4%和0.6%含量的APS,连续饲喂14 d 后发现APS 可增加肉仔鸡小肠(十二指肠、空肠及回肠)绒毛的高度和宽度、黏膜厚度、绒腺比及绒毛表面积。
肉鸡消化道合成分泌的消化酶主要包括蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等,这些肠道消化酶能够提高饲料营养物质消化利用率。研究证实,在饲料中添加APS 能够促进肉鸡消化酶分泌,提高消化酶活性。在1 日龄艾维茵肉仔鸡的基础日粮中添加2 g/kg的APS 活性成分提取物能够显著提高肉仔鸡十二指肠食糜中α-淀粉酶、脂肪酶和总蛋白水解酶活性。另外,1 日龄的艾维茵肉仔鸡饲喂含0.2%、0.4%和0.6%APS 的基础日粮,14 d 后胰腺脂肪酶活性和胰腺蛋白酶活性明显升高。
肠道微生物(主要是细菌)是肉鸡肠道微生态环境的重要组成部分,肠道中有益菌能抑制病原微生物在肠道的定殖和生长,从而保障肉鸡对营养物质的消化和吸收。APS 具有抑制肉鸡肠道中有害菌繁殖和促进有益菌生长的作用,从而维持肠道微生物种类的平衡。同时相关研究表明,在蛋鸡的日粮中添加APS 可以增加其盲肠乳酸杆菌、双歧杆菌数量,降低大肠杆菌数量,通过添加APS 益生菌剂也可以促进雏鸡肠道中乳酸杆菌和双歧杆菌的增殖,减少大肠杆菌的增殖。在另外的肉鸡饲喂中也发现,在1 日龄的三黄肉仔鸡基础饲粮中添加0.3%和0.6%的APS,连续饲喂8 周后三黄肉鸡盲肠中双歧杆菌和乳酸杆菌的含量明显增加,大肠杆菌和沙门氏菌的生长被抑制,并且添加高浓度APS 的效果更明显[2]。
肉鸡饲料中添加APS 能够促进肉鸡生长速度、提高屠宰性能和肌肉品质、提高饲料转化率。研究表明不同日龄段的肉鸡补充APS 后日增重和体重明显增加,如在1 日龄的肉仔鸡基础日粮中分别添加0.2%和0.3%的APS 粗提取物,连续饲喂42 d,肉仔鸡体重、日增重和饲料转化率得到显著提高[3];在1 日龄艾维菌肉仔鸡基础日粮中按照320 mg/kg的标准添加APS,连续饲喂6 周后发现肉仔鸡体重明显增加,同时肉仔鸡的细胞免疫和体液免疫功能提高[4];在9 日龄草杂雏鸡的饮水中按照100、200、300 和400 mg/L 的质量浓度标准添加APS,持续饮用40 d 后雏鸡日增重增加,并且采食量和料重比降低;在黄羽肉杂鸡基础日粮中按照500、1 000 mg/kg的剂量标准添加APS,饲喂42 d 后肉仔鸡的屠宰性能和肌肉品质均提高,且高剂量组效果显著优于低剂量组。另外,APS 也能够通过促进肉鸡机体对蛋白等的消化能力和降低机体中胆固醇、脂蛋白的密度来提高肉品质。在基础日粮中添加500、1 000 mg/kg剂量的APS,发现APS 能够改善肉鸡由于使用氟苯尼考引起机体的免疫抑制,增加了免疫抑制肉鸡的平均日增重,降低了料重比,提高了肉鸡的生长性能,并且高剂量APS 使用后效果更明显。
非特异性免疫是生物体抵抗外源性或内源性异物而产生的一类防御反应。非特异性免疫能够对外来病原作出快速应答,同时非特异性免疫反应在机体产生特异性免疫反应过程中发挥着重要作用。APS 对肉鸡脾脏、胸腺、法氏囊等免疫器官的生长发育具有促进作用,其可以通过影响肉鸡免疫器官的发育来改变肉鸡免疫机能状态。研究发现,饲料中添加0.4%或0.6%的APS 均可提高7 日龄肉仔鸡的脾脏指数和法氏囊指数。另外,在日粮中添加0.1%的APS 可显著提高肉公鸡胸腺指数,添加0.2%APS 可提高肉公鸡脾脏和法氏囊指数。APS 对鸡红细胞相关蛋白的生成也有调控作用,如日粮中添加APS 可显著升高雏鸡红细胞C3b 受体花环促进率,同时也降低了其抑制率,这表明APS 能够显著增强红细胞CR1 的免疫活性。APS 不仅能够通过改变肉鸡体内免疫器官的发育来调节其免疫状态,也可通过调控吞噬细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞等细胞的活性,增强肉鸡的免疫力。例如,APS 可增加巨噬细胞数量,加强其吞噬功能,促进细胞分化,调节IL-2 等细胞因子的分泌,从而提高巨噬细胞杀灭和清除抗原的能力;APS 也可以增加红细胞膜上补体受体的活性和数量,增强肉鸡的红细胞免疫黏附,提高鸡的免疫水平。
特异性免疫是B 和T 淋巴细胞识别特异性抗原后被活化,产生体液免疫和细胞免疫反应以清除已被识别的特异性抗原的过程。其中主要包含了体液免疫和细胞免疫2 个过程。APS 在机体的特异性免疫反应过程中,通过促进免疫细胞的增殖来提高肉鸡机体对特异性抗原的清除能力。相关研究结果提示,APS 可降低抑制性T 细胞(Ts)亚群,增大比值,进而增加T 细胞的杀伤作用;APS 也能降低或消除Ts 的活性,促进刀豆蛋白A(ConA)刺激引起的淋巴细胞增殖及IL-2 的产生;APS 也可以通过增强免疫细胞的活性,促进免疫细胞产生特异性抗体,从而提高肉鸡机体的免疫力,例如通过给鸡胚注射APS 可以促进雏鸡小肠的发育,小肠绒毛中IgA+细胞数量增多,小肠中分泌型免疫球蛋白A(SIgA)含量升高;另外,通过给雏鸡灌服APS 也同样可以提高雏鸡气管和支气管黏液和肠道黏液中SIgA 的含量;采用口服的方式补充APS 也可以增加肉鸡十二指肠黏膜中IgA、IgG、IgM 等免疫球蛋白的分泌水平,并提高HI 抗体效价、SIgA 及CD3+的含量,同时也能够增加上皮内淋巴细胞、肥大细胞、杯状细胞的数量。APS 还能够激活机体补体系统来提高补体水平,增强特异性抗体的作用,如介导免疫溶菌、溶血反应,从而提高机体免疫水平。肉鸡日粮中添加0.1%和0.3%的APS 可提高14 d 和21 d时血清补体C3、C4 的含量。APS 也可用作肉鸡细菌和病毒抗体免疫时的佐剂,促进相关抗体在肉鸡机体内生成,进而提升肉鸡免疫水平。如作为鸡传染性支气管炎病毒疫苗的佐剂,可通过刺激体液免疫和细胞免疫应答发挥更好的抗传染性支气管炎病毒保护作用。另外,通过外源性补充APS 可以提高肉鸡空肠的绒毛高度和隐窝深度比值、增加空肠固有层中的IgA+细胞表达、增强新城疫病毒特异性SIgA 抗体的水平,从而提升机体的抗体水平,增强肉鸡的抵抗力。
肉鸡正常的生理活动都会产生活性氧自由基,通过减少脂质过氧化物及其降解产物的产生,促进活性氧自由基的消除,减少对肉鸡机体实质器官的病理性损害,增强肉鸡机体的抗病能力。超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)在减少活性氧自由基的产生方面发挥着重要的作用。而APS 发挥其抗氧化的作用,主要是通过调控机体中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶等的生成,从而间接影响机体的抗氧化能力。相关研究报道,通过给感染传染性法氏囊病毒的罗曼雏鸡体内注射APS 后,发现APS 能够显著提高雏鸡的SOD水平,显著降低MDA 含量,从而提高雏鸡的抗氧化能力,增强机体的免疫功能。另外,通过在肉鸡饲料中添加不同梯度的APS(0、0.2%、0.4%、0.6%),分别在7 日龄和14 日龄屠宰后,肉鸡血清和肝脏中GSH-Px、SOD 活性均表现显著升高,MDA 含量均显著降低[5]。雏鸡注射APS 和香菇多糖后,研究发现两者均可显著增强中枢、周围淋巴器官和主要实质器官Se-GSHPx 活性,说明APS 和香菇多糖是通过增强抗氧化物酶活性从而起到促进活性氧自由基清除作用。
APS 具有低毒性、不易产生抗药性、低残留以及无污染的特点,在肉鸡养殖业中应用的前景广阔。但在APS 使用中还存在一些亟待解决的问题:第一,有关APS 在促进肉鸡生长、抗氧化、抑制细菌生长、抗氧化、抗病毒等方面的理论机制研究工作还需要进一步加强,以期能够更加清晰、明确地揭示APS 在肉鸡使用中的作用机理。第二,积极探索多种形式的APS 给药方式,减少APS 在生产实践中的浪费或无效给药。第三,加强对APS 良好治疗效果的宣传推广,充分推动肉鸡养殖业更加健康稳定地发展。