精胺對哺乳仔豬小腸黏膜二糖酶比活力的影響

姜自琴，廖國周，樊月圓，王桂瑛，蘇子峰，畢保良，潘洪彬，汪 霞，黃 偉，程志斌*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)，昆明 650201；2.云南農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，昆明 650031；3.大理學(xué)院農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院，云南 大理 671003）

精胺是多胺的一種，存在于所有真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中。精胺在細(xì)胞增殖、增生和分化等生物過程中有重要的生理作用，尤其是對小腸黏膜上皮細(xì)胞等快速增殖和分化的組織細(xì)胞。有試驗(yàn)證明，豬乳中含豐富的精胺，哺乳仔豬和剛斷奶仔豬腸黏膜上皮細(xì)胞內(nèi)精胺含量隨日齡增加而持續(xù)升高[1-3]。口服精胺（3～8 μmol·d-1）可以促進(jìn)幼齡大鼠和小鼠腸道的發(fā)育和成熟[4-5]。說明精胺是腸道發(fā)育和成熟的重要活性因子之一。本試驗(yàn)對幼齡哺乳仔豬進(jìn)行口服精胺試驗(yàn)，設(shè)置不同精胺劑量，通過測定小腸黏膜二糖酶比活力研究口服精胺對仔豬腸道發(fā)育和成熟的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

試驗(yàn)選取6頭長×大妊娠母豬所產(chǎn)的6窩仔豬進(jìn)行試驗(yàn)。仔豬出生后6 h，每頭母豬窩仔數(shù)統(tǒng)一為10頭。0 d定義為第一頭仔豬出生日，仔豬0～10 d維持正常的哺乳。哺乳11 d早晨7:00～7:30開始試驗(yàn)。所有6窩仔豬逐頭稱重并記錄體重，隨后每窩選取6頭體重最相近、健康狀況良好的仔豬（初始體重3.50±0.11 kg），共36頭進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以窩別為區(qū)組，每頭仔豬為重復(fù)，精胺口服劑量為處理，同窩選取的6頭仔豬隨機(jī)分配到一個(gè)精胺劑量處理組，6個(gè)處理組精胺劑量分別設(shè)置為：0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mmol·kg-1BW ·d-1。

1.2 精胺溶液

精胺為Sigma公司（美國）產(chǎn)品，口服精胺溶液由0.9%生理鹽水配制成濃度50μmol·L-1，處理1由口服生理鹽水替代。

1.3 飼糧組成

母豬的哺乳日糧按NRC（1998）營養(yǎng)推薦量配制玉米-豆粕型粉料，日糧組成和營養(yǎng)水平見表1。

1.4 飼養(yǎng)管理

哺乳母豬采用單欄飼喂管理，欄圈面積1.5×2.1m2，乳頭式飲水器自由飲水，哺乳日糧不限飼，飼喂時(shí)間為每日8:00和17:00。產(chǎn)仔舍的溫度控制在22±2°C，仔豬保溫箱通過加熱燈維持溫度32±2°C，產(chǎn)仔舍保持24 h光照。專門飼養(yǎng)員管理母豬采食情況，母豬采食后，剩余在料槽和拋灑在地面的飼料立即清掃干凈，以防止仔豬采食。同時(shí)，哺乳全期所有仔豬不提供補(bǔ)充料。在3 d的試驗(yàn)期中，試驗(yàn)仔豬和母豬健康狀況良好。

表1 哺乳母豬日糧組成及營養(yǎng)水平

1.5 試驗(yàn)方法

哺乳11～13 d，口服精胺1次·d-1，口服精胺結(jié)束后，試驗(yàn)仔豬與其他仔豬仍由母豬維持正常哺乳。試驗(yàn)選取精胺劑量為0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mmo·kg-1BW·d-1，原因是預(yù)試驗(yàn)結(jié)果顯示，精胺劑量＜0.1mmol·kg-1BW·d-1對仔豬腸道的發(fā)育無顯著影響。14 d早8:00，將36頭試驗(yàn)仔豬頸靜脈放血致死。為測定小腸黏膜重量，分別截取十二指腸、空腸和回腸各約10 cm。十二指腸的取樣部位從十二指腸的胰管開口處到Treitz結(jié)；空腸從小腸中點(diǎn)約50%處采樣；回腸從小腸后端約25 cm處到回盲口。剖開腸管，用雙面玻璃刀片仔細(xì)完全刮取腸黏膜，并測定黏膜重量。

1.6 二糖酶比活力測定

本試驗(yàn)測定了三段小腸黏膜乳糖酶、麥芽糖酶和蔗糖酶的比活力。取小腸黏膜約0.5 g，將樣品在5倍體積的冰凍蒸餾水勻漿，4℃、15 000 rpm離心15min，上清液用于測定二糖酶的活力，測定方法按Dahlqvist的酶偶聯(lián)法進(jìn)行[6]。同時(shí)，離心管中黏膜沉淀物用0.3mol·L-1氫氧化鈉溶液溶解，用作分析腸黏膜蛋白質(zhì)含量。蛋白質(zhì)含量用考馬斯亮蘭法測定[7]。小腸黏膜二糖酶比活力單位定義為：每分鐘每克腸黏膜蛋白水解相應(yīng)底物的微摩爾數(shù)（U·g-1蛋白）。

1.7 統(tǒng)計(jì)分析

以精胺的劑量為主效應(yīng)，二糖酶比活力數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和Student-Newman-Keuls多重比較，對產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)顯著性的指標(biāo)進(jìn)一步進(jìn)行一次線性和二次曲線正交分析，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果與分析

不同劑量精胺對哺乳仔豬生長性能、小腸黏膜重量的影響見表2。

表2 不同劑量精胺對哺乳仔豬生長性能小腸黏膜重量的影響

由表2可知，隨著精胺口服劑量的增加，線性提高仔豬小腸重量（P＜0.01），有效精胺劑量為0.4和0.5mmol·kg-1BW·d-1。增加精胺口服劑量同樣線性增加十二指腸黏膜（P=0.04）和空腸黏膜（P=0.03）重量，有效精胺劑量也顯示為0.4和0.5 mmol·kg-1BW·d-1。然而，精胺對回腸黏膜重量無顯著影響（P＞0.05）。仔豬末重和平均日增重兩個(gè)生長性能指標(biāo)在各精胺處理組間差異不顯著（P＞0.05）。

不同劑量精胺對哺乳仔豬小腸黏膜二糖酶比活力的影響見附圖。

附圖 不同劑量精胺對哺乳仔豬小腸黏膜二糖酶比活力的影響

由附圖可知，在仔豬十二指腸，精胺0～0.5 mmol·kg-1BW·d-1處理組蔗糖酶比活力分別為51.3、53.5、59.7、72.1、80.8、76.5 U · g-1蛋白質(zhì)，麥芽糖酶比活力分別為62.8、59.3、66.5、78.3、88.7、83.3 U·g-1蛋白質(zhì)，乳糖酶比活力分別 為 191.7、 178.6、 165.2、 131.8、 108.5、 96.2 U·g-1蛋白質(zhì)。隨著口服精胺劑量的增加，線性提高仔豬十二指腸黏膜麥芽糖酶（P＝0.02）和蔗糖酶（P＜0.01）比活力，降低了乳糖酶比活力（P＜0.01），且有效精胺劑量范圍是0.3～0.5mmol·kg-1BW·d-1。在仔豬空腸，0～0.5mmol· kg-1BW · d-1精胺處理組蔗糖酶比活力分別為78.8、74.3、92.7、117.8、121.5、106.3 U·g-1蛋白質(zhì)，麥芽糖酶比活力 分 別 為 106.0、 112.5、 145.8、 173.3、 201.8、187.2 U·g-1蛋白質(zhì)，乳糖酶比活力分別為163.2、156.8、148.5、121.2、106.3、113.2 U · g-1蛋 白質(zhì)。隨著精胺口服劑量的增加，空腸黏膜麥芽糖酶（P＜0.01）和蔗糖酶（P＜0.01）比活力也呈線性增加的趨勢，乳糖酶比活力線性降低（P＜0.01），使空腸黏膜乳糖酶和麥芽糖酶比活力產(chǎn)生顯著差異的有效精胺劑量是0.2～0.5mmol·kg-1BW·d-1，而使空腸黏膜蔗糖酶比活力產(chǎn)生顯著提高的有效精胺劑量是0.3～0.5mmol· kg-1BW·d-1。相對而言，回腸黏膜二糖酶比活力在各個(gè)精胺處理組間差異不顯著（P＞0.05）。

3 討論

從仔豬末重和日增重的試驗(yàn)結(jié)果來看，精胺未改善仔豬生長性能。有研究表明，在大鼠上試驗(yàn)結(jié)果同樣顯示，雖然口服精胺增加了幼齡大鼠小腸重量和小腸黏膜重量，但對生長性能無影響[8-9]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，口服精胺雖然可促進(jìn)腸道發(fā)育，但短期內(nèi)不能改善仔豬生長性能。原因是本試驗(yàn)的周期只有3 d，短期內(nèi)精胺對哺乳仔豬生長性能的改善效果不能顯現(xiàn)；精胺只能促進(jìn)仔豬腸道發(fā)育，增加小腸重量，而對仔豬增重等生長性能無促進(jìn)效應(yīng)。11日齡哺乳仔豬口服精胺0.4～0.5 mmol·kg-1BW·d-1，顯著增加了小腸、十二指腸和空腸黏膜重量，與口服精胺增加幼齡哺乳大鼠小腸黏膜重量的試驗(yàn)結(jié)果相一致[8-9]。

本試驗(yàn)選擇11日齡的哺乳仔豬進(jìn)行口服精胺試驗(yàn)，通過測定腸道黏膜二糖酶比活力，探討精胺對腸道發(fā)育和成熟的影響。小腸道黏膜二糖酶比活力被公認(rèn)為仔豬腸道發(fā)育和成熟的重要標(biāo)志之一，其發(fā)育規(guī)律已經(jīng)被詳細(xì)研究和論述[13]。大量研究結(jié)果證明，新出生仔豬（0～2 d）小腸黏膜具有較高乳糖酶比活力，并維持1周，隨后乳糖酶比活力在哺乳2～5周迅速降低；相對而言，新出生仔豬腸道黏膜蔗糖酶和麥芽糖酶比活力十分低，但在哺乳2～4周蔗糖酶和麥芽糖酶比活力迅速提高[10]。本試驗(yàn)選擇測定小腸黏膜乳糖酶、麥芽糖酶和蔗糖酶3種二糖酶比活力，以標(biāo)識口服精胺對腸道發(fā)育和成熟的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示，11日齡哺乳仔豬口服精胺0.3～0.5mmol·kg-1BW·d-1，顯著增加仔豬十二指腸和空腸黏膜麥芽糖酶和蔗糖酶比活力，降低乳糖酶比活力。說明口服精胺有促進(jìn)小腸發(fā)育和成熟的作用，與在大鼠試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)口服精胺改變二糖酶比活力的試驗(yàn)結(jié)果一致[8-9]。另外，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)口服精胺使腸道黏膜麥芽糖酶比活力增加的比例高于蔗糖酶。結(jié)果表明，本試驗(yàn)條件下麥芽糖酶比活力指標(biāo)比蔗糖酶比活力更好地反映了腸道成熟狀況。由于在過去仔豬腸道發(fā)育研究中，一般只采用仔豬腸道的乳糖酶和蔗糖酶比活力作為仔豬腸道發(fā)育的標(biāo)識，提示麥芽糖比活力同樣可以作為仔豬腸道發(fā)育的標(biāo)識[10]。

黏膜二糖酶不是由消化腺分泌的，而是在腸上皮細(xì)胞內(nèi)合成，由上皮細(xì)胞正常分泌或者衰老解體后釋放，并黏附在黏膜微絨毛上[6，10]。由此可見，黏膜二糖酶比活力變化與腸上皮細(xì)胞功能成熟息息相關(guān)[8-10]。王猛等研究表明，灌服精胺1 200 μmol·d-1仔豬空腸麥芽糖酶活性顯著提高[11]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，精胺顯著提高十二指腸和空腸黏膜蔗糖酶和麥芽糖酶比活力，提示精胺可改變腸上皮細(xì)胞功能。絨毛高度和隱窩深度是反映小腸上皮細(xì)胞功能的兩個(gè)最好形態(tài)學(xué)指標(biāo)[11-12]。因此口服精胺促進(jìn)腸道發(fā)育的機(jī)理可以通過測定小腸形態(tài)學(xué)特性進(jìn)一步驗(yàn)證。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，各精胺處理組間回腸黏膜二糖酶比活力差異不顯著，有待進(jìn)一步探討和闡述。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，幼齡哺乳仔豬（11日齡）口服精胺，顯著增加黏膜蔗糖酶和麥芽糖酶比活力，降低了乳糖酶比活力。二糖酶試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，口服精胺誘導(dǎo)了幼齡哺乳仔豬小腸的發(fā)育和提前成熟，且在本試驗(yàn)條件下精胺發(fā)揮作用的起始劑量是0.3～0.5mmol· kg-1BW · d-1。

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