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丁酸钠对轮状病毒攻毒和未攻毒断奶仔猪生长性能和肠道发

2020-07-08 00:00:00  四川最裸人体写真片大学动物营养研究所,教育部动物抗病营养工程中心,雅安   点击: 请关注艾格最裸人体写真片微信公众号,获取更多精彩文章
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丁酸钠对轮状病毒攻毒和未攻毒断奶仔猪生长性能和肠道发育的影响

王纯刚, 张克英,丁雪梅

四川最裸人体写真片大学动物营养研究所,教育部动物抗病营养工程中心,雅安

  摘要:本试验旨在考察丁酸钠对轮状病毒攻毒和未攻毒断奶仔猪生长性能和肠道发育的影响,探讨丁酸钠缓减断奶应激的机理。选用(28±1)日龄刚断奶的大白仔猪48头,按体重随机分配到4个组中,每组12个重复,每个重复1头猪,采用单笼饲养。采用2x2双因子试验设计,对照组和组1饲喂玉米一豆粕型日粮,组2和组3在基础日粮中添加0.3%丁酸钠;组1和组3在试验开始时每头仔猪接种浓度为1x106TCID50/mL轮状病毒培养液1 mL。

  试验期为21 d。结果表明:轮状病毒攻毒降低断奶后第14天仔猪的采食量和空肠绒毛高度与隐窝深度的比值(P〈0. 05或P〈0.01),提高仔猪腹泻指数和空肠隐窝深度(P〈0.01或P〈0. 05); 提高断奶后第5天血清中 γ 一干扰素(IFN-γ)(P〈0. 05)、白细胞介素-2(IL-2)(P〈0. 05)、白细胞介素一6(IL-6)(P〈0. 10)水平和轮状病毒抗体表达量(P〈0. 01)。

  丁酸钠可显著提高仔猪断奶后第14天的平均日增重(ADG)(P〈0. 05),极显著提高平均日采食量(ADFI)(P〈0. 01),极显著降低腹泻率和空肠隐窝深度(P〈0. 01),极显著提高空肠绒毛高度与隐窝深度比值(P〈0. 01);极显著增加盲肠乳酸杆菌的数量(P〈0. 01);极显著提高断奶后第5天血清中白细胞介素一4(IL-4)(P〈0. 01),显著提高轮状病毒抗体表达量(P〈0. 05),有提高IL-2,IL-6水平的趋势(P>0. 05)。结果提示,丁酸钠可缓减断奶和轮状病毒引起的应激,提高断奶仔猪生长性能,其机理在于丁酸钠可改善仔猪肠道发育和微生物菌群结构,调控机体的细胞和体液免疫,增强对疾病的抵抗能力。

  关键词:丁酸钠;断奶仔猪;生长性能;肠道发育;轮状病毒

  早期断奶造成仔猪断奶后生理机能紊乱,产生以腹泻等为特征的仔猪早期断奶综合症,给养猪业带来巨大的经济损失。断奶应激时,消化系统最明显的变化就是肠道损伤,特别是小肠。轮状病毒是导致幼龄动物胃肠炎和肠绒毛萎缩,产生病毒性腹泻的原因之一。丁酸盐作为一种短链脂肪酸盐,可以直接降低炎性细胞因子的含量。体内外的研究表明丁酸钠能够降低组蛋白的乙酰化,而组蛋白的乙酰化可以降低炎性细胞因子的含量。研究表明丁酸钠用于断奶仔猪饲料中可以提高生长性能,保护肠壁的完整性,在鸡上的研究也表明丁酸钠可以提高平均日增重和胸肌重量,但也存在不一致报道。丁酸钠对炎性应答的影响可能在一定程度上调节动物的生长性能。有关丁酸钠对缓减轮状病毒引起的仔猪生长性能降低的研究未见报道。因此本试验目的在于考察丁酸钠对轮状病毒攻毒和未攻毒断奶仔猪生长性能和肠道发育的影响,探讨丁酸钠缓减断奶应激的机理。

  1材料与方法

  1. 1试验材料

  丁酸钠:纯度≥98%(新奥厦门生物有限公司)。

  1.2试验设计

  试验采用2x2双因子试验设计(表1),丁酸钠水平为0和0. 3%,轮状病毒接种量为0和1 mL(浓度为1x106TCID50/mL,TCID50为组织培养接种量),共4个组。

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  1.3试验动物及饲养管理

  试验选用(28±1)日龄断奶,体重约为(7. 35±0. 78)kg的健康大白仔猪48头。根据体重相近原则,按随机区组分配到4个组中,每组12个重复,每个重复1头猪。试验期为3周。试验在四川最裸人体写真片大学动物营养研究所实验场进行,仔猪单笼饲养,室温24~28 ℃;每天饲喂4次,保证采食后料槽内仍留有少许余料,自由饮水。

  1.4试验日粮

  基础日粮为玉米一豆粕型。营养水平参照NRC(1998)《猪的营养需要》(5-10 kg)配制,基础日粮组成及营养水平见表2,对照组、组1、组2和组3中分别在基础日粮中添加0、0、0.3%和0.3%的丁酸钠,通过调节食盐水平,保证含丁酸钠和不含丁酸钠日粮的钠水平相同。

  1.5病毒接种

  试验开始时,用1 mL的1x106TCID50/mL轮状病毒培养液对组1和组3的仔猪进行口服攻毒,对照组和组2仔猪各灌注1 mL的组织培养液。猪轮状病毒由四川最裸人体写真片大学动物科技学院预防兽医室提供。

  1.6测定指标

  1.6.1生长性能指标:

  平均日增重(ADG):试验期第1天、第14天和第21天称量仔猪空腹体重,并计算ADG ;

  平均日采食量(ADFI ):试验期间以笼为单位记录每天日粮喂量,计算ADFI;

  料重比(F/G):由ADFI和ADG之比得出。

  1.6.2腹泻指标:

  腹泻状况:每天记录攻毒后仔猪腹泻程度、头数,计算腹泻指数。腹泻指数依据腹泻头次乘以相应腹泻得分计算,腹泻得分参照表3腹泻评分标准评定。

 

  1.6.3肠道指标

  试验第14天空腹称重后,每组按平均日增重选择4头仔猪进行屠宰,在空肠和回肠中段各取2cm,4%甲醛溶液固定,常规酒精脱水,石蜡切片包埋,切片厚度6μm, HE染色,采用Scion Image图像分析处理系统,每个样品观察3张不连续性切片,每个样品各测10个绒毛高度和隐窝深度,测量后计算出平均值作为测定数据。

  1.6.4微生物计数

  盲肠大肠杆菌和乳酸杆菌数量:收取屠宰仔猪的新鲜盲肠粪样,用无菌塑料袋封装,采用平板活菌计数法进行细菌计数。

  1.6.5细胞因子

  试验第1天、第5天、第14天和第21天对空腹仔猪进行前腔静脉采血5 mL,静置30 min后,3000 r/min离心5 min,分离血清于-20℃下保存。酶联免疫吸附法测定白细胞介素-2 ( interleukin-2, IL-2)、白细胞介素-4(interleukin-4, IL-4)、白细胞介素-6(interleukin-6, 1L-6),γ-干扰素(in-terferon-γ, IFN-γ)和轮状病毒抗体(RV-AB)的含量,方法参照上海亚培生物科技有限公司试剂盒说明进行。

  1.7数据处理

  使用SPSS统计软件按2X2双因子进行分析,各组试验数据以平均值±标准差表示。

  2 结果

  2.1丁酸钠对断奶仔猪生长性能和腹泻的影响

  丁酸钠对断奶仔猪生长性能和腹泻的影响见表4。从表中可以看出在试验第1~14天,丁酸钠可显著提高ADG(P〈0. 05),极显著提高ADFI(P〈0. 01),有降低F/G趋势,但影响不显著(P〉0. 05)。攻毒可显著降低ADFl(P〈0. 05),有降低ADG(P〈0. 01)和提高F/G的趋势(P>0. 05);丁酸钠和攻毒对仔猪生长性能无显著的交互作用(P>0. 05)。攻毒显著增加仔猪腹泻指数(P〈0. 05),而丁酸钠极显著降低仔猪腹泻指数(P〈0. 01)。在试验第15~21天,丁酸钠和攻毒对断奶仔猪生长性能无显著影响(P>0. 05)。

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  2.2丁酸钠对断奶仔猪肠道形态的影响

  丁酸钠对仔猪断奶后第14天肠道形态的影响见表5。从空肠来看,丁酸钠可极显著降低隐窝深度(P〈0. 01),提高绒毛高度与隐窝深度的比值(P〈0. 01);攻毒显著增加隐窝深度(P〈0. 05),极显著降低绒毛高度与隐窝深度的比值(P〈0. 01);丁酸钠和攻毒交互作用对肠道形态的影响不显著(P>0. 05)。从回肠来看,丁酸钠极显著地提高绒毛高度和隐窝深度(P〈0. 01);攻毒极显著降低绒毛高度和隐窝深度(P〈0. 01),对2者比值影响差异不显著(P>0. 05);丁酸钠与攻毒的交互作用显著影响隐窝深度(P〈0. 05),对绒毛高度和绒毛长度与隐窝深度的比值影响不显著(P>0. 05)。

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  2.3丁酸钠对断奶仔猪盲肠微生物的影响

  丁酸钠对仔猪断奶后第14天盲肠微生物的影响见表6。从表中可以看出丁酸钠极显著提高仔猪盲肠乳酸杆菌数量和乳酸杆菌与大肠杆菌的比值(P〈0. 01);攻毒极显著降低仔猪盲肠乳酸杆菌数量和乳酸杆菌与大肠杆菌的比值(P〈0. 01);丁酸钠和攻毒的交互作用对盲肠微生物的影响不显著(P>0. 05)。

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  2.4丁酸钠对仔猪断奶后各个阶段血清细胞因子的影响

  丁酸钠对仔猪断奶后各个阶段血清细胞因子的影响见表7。从表中可见攻毒显著提高仔猪断奶后第5天血清IFN-γ(P〈0. 05)和IL-2(P〈0. 05),有提高IL-6的趋势(P〈0. 01),极显著提高RV-AB表达量(P〈0. 01),对IL-4影响不显著(P>0.10),极显著地提高第14天和第21天的RV-AB表达量(P〈0. 01),但对第14天和21天血清IFN-γ、IL-2、IL-4和IL-6影响不显著(P>0.05)。丁酸钠极显著提高仔猪断奶后第5天血清IL-4水平(P〈0. 01),显著提高RV-AB表达量(P〈0. 05),有提高IL-2和IL-6的趋势(P>0.05),并延长IL-4和RV-AB高峰时间;丁酸钠与攻毒的交互作用对仔猪断奶后第5天、第14天和第21天血清中IFN-y、IL-2、 IL-4、 IL-6和RV-AB表达量影响不显著(P>0.05)。随着时间延长,各攻毒组的血清IFN-γ、IL-2、IL-4和IL-6水平逐渐降低。

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  3 讨论

  仔猪断奶产生以腹泻等为特征的仔猪早期断奶综合症,给养猪业带来巨大的经济损失。断奶应激发生的原因既有心理应激,又有营养应激和疾病应激。日粮抗原和一些疾病抗原均可引起仔猪肠道黏膜和机体免疫系统活化,产生免疫应激。营养学家们一直在寻求缓减断奶应激的营养措施。近年来,有关在断奶仔猪日粮中应用丁酸钠来缓减仔猪断奶应激的研究引起人们的关注。Galfi等报道饲喂丁酸钠可提高断奶仔猪的 ADG和ADFI,减少饲料消耗;Piva等在日粮中添加0. 08%丁酸钠后显著提高断奶仔猪的ADG和ADFI ; Manzanilla等研究显示在断奶仔猪日粮中添加0. 3%丁酸钠提高了饲料转化效率,Kotunia等研究表明在新生仔猪液态日粮中0. 3%丁酸钠提高了ADG。但也有不一致的报道。Biagi等研究显示在饲料中添加0. 1%、,0. 2%和0. 4%丁酸钠不能提高28日龄仔猪断奶后6周的生长性能;Webe等研究显示饲料中添加0.1%、0.2%和0. 4%丁酸钠降低了断奶后4周仔猪的ADFI。丁酸钠对仔猪生长性能的影响可能受仔猪品种、断奶日龄、饲喂时间、丁酸钠用量等影响。本试验在日粮中添加0. 3%丁酸钠,未受病毒攻击组仔猪的生长性能最好,表现出丁酸钠有提高仔猪ADG、ADFI和饲料转化效率,降低仔猪腹泻率的效果,说明丁酸钠有缓减断奶应激的趋势,有助于提高仔猪的生长性能。从时间上来看,丁酸钠的效应在断奶后0~14 d较明显。

  已有研究表明丁酸钠缓减应激的机理可能与丁酸钠对仔猪消化道结构、微生态菌群的改善有关。本试验中,丁酸钠对盲肠大肠杆菌数量无显著影响(P>0. 05),但可极显著提高乳酸杆菌、乳酸菌与大肠杆菌比值(P〈0. 01);丁酸钠可降低空肠隐窝深度、提高绒毛长度、绒毛与隐窝深度之比,该结果与前人结果一致。Manzanilla等研究表明在日粮中添加0. 3%的丁酸钠后降低了隐窝深度,提高了绒毛长度与隐窝深度的比值。罗海祥研究显示在日粮中添加0. 1%丁酸钠可以显著地降低腹泻,提高断奶仔猪的绒毛高度与隐窝深度的比值。王继凤等在仔猪日粮中添加0. 1%丁酸钠,空肠和回肠薪膜结构完整,层次清晰,肠绒毛排列整齐,柱状细胞结构清晰,绒毛粗壮。

  轮状病毒是仔猪易感疾病,导致仔猪胃肠炎和肠绒毛萎缩,产生腹泻等症状。有关丁酸钠对缓减轮状病毒引起的仔猪腹泻和生长性能的影响研究尚未见报道。从本试验来看,给仔猪接种轮状病毒后,未饲喂添加丁酸钠日粮的仔猪断奶0~14 d生长性能下降,腹泻加剧,表明病毒攻击加剧了仔猪的断奶应激;而饲喂添加丁酸钠的日粮的仔猪,受病毒攻击组仔猪的生长性能达到未受病毒攻击、未饲喂丁酸钠组,仔猪的肠道黏膜结构、微生物菌群改善,表明丁酸钠也能够缓解由轮状病毒引起的肠道黏膜绒毛的萎缩,促进肠道的发育而缓减应激。

  进一步研究发现,丁酸钠缓减应激的机理与影响细胞因子分泌有关。IFN-y、 IL-2、 IL-4和IL-6是调节机体免疫功能的重要细胞因子,IFN-γ和IL-2属于TH1型细胞因子,参与细胞免疫,IL-4属于TH2型细胞因子,参与体液免疫,IL-6可以提高杀伤性T淋巴细胞和TH依赖性细胞的活性,调节炎症反应和细胞免疫应答,轮状病毒抗体不仅反映短期的免疫应答的强度,还长期调控 TH1/TH2系统的平衡。本试验结果显示,对未攻毒组来看,添加丁酸钠可提高仔猪断奶后第5天血清IL-2、 IL-4和IL-6水平,有提高IFN-γ趋势,并可使IL-4水平维持较长时间的较高水平,表明丁酸钠可调控断奶仔猪的细胞免疫和体液免疫,增强机体抗炎症能力。Roller等研究表明短链脂肪酸可以上调IFN-γ细胞因子,提高动物血液中IgA水平;Milo等研究也显示短链脂肪酸可以提高肠道IL-6的丰度;Webe等研究显示丁酸钠提高了脂多糖(LPS)作用下纵肌中IL-6的丰度。本试验在病毒攻毒后第5天,仔猪血清IFN-γ、IL-2、IL-6水平和轮状病毒抗体(RV-AB)表达量升高,表明机体免疫系统活化,而添加丁酸钠可防止血清IFN-γ、IL-2 、IL-6水平进一步升高,防止免疫系统的过度活化;同时,丁酸钠可显著和持续的提高IL-4水平和RV-AB表达量(P〈0. 05),表明丁酸钠能够提高体液免疫能力而缓减病毒引起的伤害。

  4 结论

  在断奶仔猪日粮添加0. 3%丁酸钠可提高断奶仔猪生长性能,降低腹泻并缓减断奶和轮状病毒引起的应激;其机理在于改善仔猪肠道发育和微生物菌群结构,调控机体的细胞和体液免疫,增强对疾病的抵抗能力。

  参考文献(略)

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