仔豬年齡對血清酶及代謝產(chǎn)物、免疫球蛋白與糞便微生物影響的研究

丁慶華，劉 婕，趙航彬，姜淑貞，李會榮*

（1.山東省畜產(chǎn)品質(zhì)量安全中心，山東濟南 250100：2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，山東泰安 271018）

杜× 長× 大三元雜交商品豬的生長速度明顯快于純種豬，具有明顯的雜交優(yōu)勢[1]。生長期內(nèi)豬的各個部分大致按照神經(jīng)組織、骨骼、肌肉和脂肪的生長順序進行生長發(fā)育[2]。動物的年齡能夠影響動物的健康狀況、繁殖力及生產(chǎn)性能，動物機體許多生理指標都隨年齡增長而發(fā)生相應(yīng)變化[3]。年齡對仔豬健康的影響主要受消化器官發(fā)育完善程度的制約，但補飼時間和營養(yǎng)水平對仔豬健康也有重要影響。通過各種生理指標的測定與分析，能夠更好地掌握仔豬不同生長發(fā)育階段的規(guī)律，有利于指導(dǎo)仔豬生產(chǎn)。近年來，大量文獻表明，日糧養(yǎng)分和添加劑對各生長階段豬抗氧化能力、血清酶和代謝產(chǎn)物、免疫指標和微生物菌群有顯著影響[4-7]。本研究旨在探討仔豬年齡對抗氧化能力、血清酶和代謝產(chǎn)物、免疫指標和微生物菌群的影響規(guī)律，以期為仔豬生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與設(shè)計 選擇三胎、體重（14.96±0.30）kg 的38～42 日齡健康斷奶杜× 長× 大仔豬112 頭，隨機分為8 個重復(fù)，每個重復(fù)14 頭，各重復(fù)仔豬初始體重差異不顯著。試驗飼糧按照ΝRC（1998）標準配制，原料組成和營養(yǎng)成分見表1。

表1 試驗飼糧組成和營養(yǎng)成分（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.2 飼養(yǎng)管理 試驗仔豬飼養(yǎng)在同一豬舍內(nèi)，每個重復(fù)的仔豬飼養(yǎng)在同一欄舍，試驗開始前對仔豬舍進行徹底刷洗、消毒。試驗過程中每天清掃豬舍，保證舍內(nèi)清潔，自然通風(fēng)，按時消毒，記錄每天豬舍的溫度和濕度，觀察不同時間段豬的行為狀態(tài)、毛色、采食和活動狀況。試驗期間仔豬自由采食飲水。預(yù)試7 d，正試期42 d。

1.3 生產(chǎn)性能 試驗期間每周記錄一次仔豬的進食量。試驗開始、第21 天和42 天對仔豬進行稱重，計算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFΙ）和耗料增重比（F/G）。

1.4 樣品采集與指標測定

1.4.1 血清樣品采集 分別于試驗第0、21、42 天前腔靜脈空腹采血。用5 mL 促凝管4 000 r/min 離心10 min，分離血清，置于-20℃冰箱保存，用于測定血清抗氧化物酶、血清酶、血清代謝產(chǎn)物和免疫球蛋白。

1.4.2 血清抗氧化物酶的測定 總超氧化物歧化酶（T-SOD）活性采用黃嘌呤氧化酶法（羥胺法）測定，谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活力和丙二醛（MDA）含量采用比色法測定。按照抗氧化測試盒（A001-1、A005 和A003-1，南京建成生物工程研究所）的步驟檢測。

1.4.3 血清酶和血清代謝產(chǎn)物的測定 采用COBUS MΙRA Plus 全自動生化分析儀（Roche Diagnostic System Ιnc.,USA）測定血清生化指標。血清酶包括谷丙轉(zhuǎn)氨酶（AST）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、堿性磷酸酶（ALP）、乳酸脫氫酶（LDH）；血清代謝產(chǎn)物包括總蛋白（TP）、尿素氮（SUΝ）、總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）。測定指標所用試劑盒購自南京建成生物工程研究所。

1.4.4 血清免疫球蛋白的測定 采用免疫比濁法，使用免疫球蛋白測試盒（E027、E026、E025，南京建成生物工程研究所）測定血清免疫球蛋白A（ΙgA）、ΙgG、ΙgM 的濃度。

1.4.5 糞便微生物測定 分別于試驗第0、21、42 天晨飼前直腸取糞樣，放入已滅菌的4 mL 離心管中，并將裝有樣品的離心管放入裝有冰袋的泡沫箱中保存，用于測定微生物群落。采用細菌培養(yǎng)基培養(yǎng)法測定大腸桿菌和乳酸菌的數(shù)量，細菌數(shù)量采用平板菌落計數(shù)法進行統(tǒng)計。計算出每克糞便中所含菌數(shù)（用對數(shù)lgCFU/g 表示）。

1.5 統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)采用SAS 9.2 軟件進行統(tǒng)計處理。采用單因素方差分析進行分析統(tǒng)計，各平均值之間用Duncan's 進行多重比較。采用正交多項式比較法對不同年齡的處理效應(yīng)進行一次線性回歸分析，試驗數(shù)據(jù)用平均值和SEM 表示，P＜0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長性能隨仔豬年齡增長的變化規(guī)律 由表2 可見，試驗第0～21 天仔豬ADFΙ、ADG 和F/G 均顯著低于試驗第0～42 天和21～42 天，試驗第0～42 天仔豬ADFΙ、ADG 和F/G 又顯著低于試驗第21～42 天。

表2 生長性能隨仔豬年齡增長的變化規(guī)律

2.2 血清抗氧化能力隨仔豬年齡增長的變化規(guī)律 由表3 可見，血清T-SOD 和GSH-Px 活性隨仔豬年齡增長呈線性升高（P＜0.05），而MDA 含量隨仔豬年齡增長呈線性降低（P＜0.05）。方差分析表明，試驗第21 天仔豬血清T-SOD 和GSH-Px 高于試驗第0 天（P＜0.05），試驗第42 天血清T-SOD 和GSH-Px 高于試驗第21 d（P＜0.05）。試驗第0 天和21 天血清MDA 含量高于試驗第42 d（P＜0.05），試驗第0 天和第21 天血清MDA 含量差異不顯著。

表3 血清抗氧化酶活性和MDA 含量隨仔豬年齡增長的變化規(guī)律

2.3 血清酶隨仔豬年齡增長的變化規(guī)律 血清酶活性隨仔豬年齡的變化規(guī)律見表4。血清ALT 和ALP 活性隨仔豬年齡增長呈線性降低（P＜0.05），而LDH 活性隨仔豬年齡增長呈線性升高（P＜0.05）。方差分析表明，試驗第21 天和第42 天血清ALT 活性均低于試驗第0天（P＜0.05），試驗第42 天血清ALP 活性低于試驗第0 天和第21 天（P＜0.05），其他均差異不顯著。

表4 血清酶隨仔豬年齡增長的變化規(guī)律 U/L

2.4 血清代謝產(chǎn)物隨仔豬年齡增長的變化規(guī)律 血清代謝產(chǎn)物隨仔豬年齡增長的變化規(guī)律見表5。血清SUΝ、TC 和HDL 含量隨仔豬年齡增長呈線性升高（P＜0.05），而血清TP 含量則線性降低（P＜0.05）。方差分析表明，試驗第21 天和第42 天血清TP 含量低于試驗第0 天（P＜0.05）。試驗第42 天血清SUΝ 和TC 高于試驗第0 天和第21 天（P＜0.05）。試驗第42 天血清HDL 高于試驗第0 天（P＜0.05），其他均差異不顯著。

表5 血清代謝產(chǎn)物隨仔豬年齡增長的變化規(guī)律

2.5 血清免疫球蛋白隨仔豬年齡增長的變化規(guī)律 血清免疫球蛋白水平隨仔豬年齡的變化規(guī)律見表6。血清ΙgA、ΙgG 和ΙgM 水平均隨仔豬年齡增長呈線性降低（P＜0.05）。方差分析表明，試驗第21 天和第42 天血清ΙgA、ΙgG 和ΙgM 均低于試驗第0 天（P＜0.05），試驗第0 天和第21 天血清ΙgA、ΙgG 和ΙgM 差異不顯著。

表6 血清免疫球蛋白隨仔豬年齡增長的變化規(guī)律 g/L

2.6 糞便微生物隨仔豬年齡增長的變化規(guī)律 糞便微生物隨仔豬年齡的變化規(guī)律見表7。糞便大腸桿菌含量隨仔豬年齡增長呈線性降低（P＜0.05）。方差分析表明，試驗第21 天和42 天糞便大腸桿菌低于試驗第0 天（P＜0.05），其他均差異不顯著。

表7 糞便微生物隨仔豬年齡增長的變化規(guī)律 lgCFU/g

3 討論

3.1 仔豬年齡對血清抗氧化酶和MDA 的影響 血清中T-SOD 和GSH-Px 含量可以反映機體對抗自由基損傷能力的程度[8]，T-SOD 和GSH-Px 含量越高，表明機體抗氧化能力越強。反之，則抗氧化能力越弱。MDA 是自由基攻擊細胞膜上多不飽和脂肪酸而產(chǎn)生的過氧化脂質(zhì)的代謝產(chǎn)物，血清中MDA 含量可以間接反映自由基對細胞的損傷水平及脂質(zhì)過氧化程度。MDA 含量越高，表明自由基對細胞的損傷程度越大。反之，則損傷程度越小[9]。本研究結(jié)果表明，斷奶仔豬血清T-SOD 和GSH-Px 隨仔豬年齡增長呈線性升高，血清MDA 含量隨仔豬年齡增長呈線性降低，表明機體的免疫力和抵抗力隨著年齡增長而提高，自體抵抗氧化應(yīng)激能力增強，能夠及時清除增多的自由基，從而使脂質(zhì)過氧化反應(yīng)減少。但其影響的機制尚需進一步證實。

3.2 仔豬年齡對血清酶的影響 正常代謝條件下，ALT和AST 主要存在于肝臟和心臟細胞中，血清中的活性較低[10]。肝損傷或應(yīng)激時，ALT 和AST 釋放入血導(dǎo)致酶活升高，血清酶活性是衡量肝臟健康和應(yīng)激反應(yīng)程度的重要指標[11]。在骨代謝旺盛時，成骨細胞分泌的ALP 增多，ALP 大量存在于成骨細胞的周圍及其表面，極易釋放進入血液，因此血清ALP 活性上升[12]。本試驗結(jié)果表明，隨斷奶仔豬年齡增長其血清ALT 和ALP活性降低，LDH 活性升高，AST 活性無顯著影響?？赡苁悄挲g越小骨代謝旺盛，但其機制尚需進一步證實。也有研究發(fā)現(xiàn)，ALP 能夠清除腸道有害微生物產(chǎn)生的脂多糖等內(nèi)毒素[13]，對腸道有一定保護作用。而仔豬早期斷奶通常會降低小腸ALP 的表達，不利于腸道的消化吸收。今后的研究可通過對仔豬小腸絨毛上皮刷狀緣ALP的測定，進一步研究仔豬年齡對ALP 活性的影響。

3.3 仔豬年齡對血清代謝產(chǎn)物的影響 血清代謝產(chǎn)物是衡量機體蛋白質(zhì)代謝水平的重要指標。研究表明，血清TP 含量增高，表明蛋白質(zhì)在機體內(nèi)代謝旺盛，是機體對氨基酸和蛋白質(zhì)的吸收利用率提高的重要表現(xiàn)，同時也體現(xiàn)了蛋白質(zhì)在肝臟中合成代謝提高以及組織蛋白質(zhì)的沉淀作用增強[14]。本試驗結(jié)果第42 天的血清TP 比第21 天略高，表明42 d 豬的胃腸發(fā)育促進了蛋白質(zhì)代謝。血清SUΝ 含量能夠反映動物機體蛋白質(zhì)和氨基酸代謝的吸收和平衡情況[15]。氨基酸代謝平衡良好時，蛋白質(zhì)吸收好，血清SUΝ 濃度下降。研究表明，在相同遺傳背景下，14 日齡超早期斷奶組仔豬在28 日齡的血清白蛋白、TP、白球比、TG、葡萄糖和SUΝ 含量均顯著低于母乳組[16]。本試驗結(jié)果表明，隨仔豬年齡增長，氨基酸的吸收下降。HDL 和LDL 是TC 運輸?shù)闹饕d體，TC 被LDL 運至肝臟以外的組織，而被HDL 運回肝臟內(nèi)參與其他物質(zhì)的代謝轉(zhuǎn)化，脂代謝平衡良好時，血清TC、HDL 和LDL 濃度下降或保持恒定[17]。本研究結(jié)果表明，隨仔豬年齡增長脂質(zhì)代謝增強。但是，關(guān)于仔豬年齡對血清代謝產(chǎn)物的影響機制尚需進一步研究。

3.4 仔豬年齡對血清免疫球蛋白的影響 血清免疫球蛋白含量是反映動物機體免疫功能的重要指標。本試驗中，試驗第0 天仔豬的血清ΙgA、ΙgG 和ΙgM 水平最高，因為新生仔豬能從初乳中獲得免疫球蛋白，從而獲得被動免疫；第42 天仔豬血清免疫球蛋白水平降低，因為仔豬此時尚未健全機體的免疫機能，血清免疫球蛋白含量在試驗期內(nèi)逐漸減少。研究表明，在相同遺傳背景下，14 日齡超早期斷奶組仔豬在28 日齡的血清ΙgA、ΙgG和ΙgM 均顯著高于母乳組[16]。腸道是仔豬最大的消化器官和免疫器官，斷奶仔豬由于斷奶應(yīng)激，導(dǎo)致細胞免疫能力受到抑制、采食量下降，腸道無法攝入充足的營養(yǎng)物質(zhì)而發(fā)育水平較低，仔豬免疫系統(tǒng)一般要到4～7 周齡達到基本成熟[18]。今后可以通過判定小腸絨毛的發(fā)育狀況，進行仔豬年齡對血清免疫球蛋白影響的機制研究。

3.5 仔豬年齡對糞便微生物的影響 糞便中大腸桿菌和乳酸菌含量是反映仔豬腸道健康狀況的重要指標。本試驗中，糞便大腸桿菌含量隨仔豬年齡增長呈線性降低，乳酸菌含量無明顯變化。在斷奶階段，許多應(yīng)激因子刺激仔豬腸道使其形態(tài)結(jié)構(gòu)和生長發(fā)育狀況受到影響[13]。早期斷奶仔豬胃壁內(nèi)源性鹽酸分泌受到抑制，致使胃腸道內(nèi)pH 升高，高pH 環(huán)境下不適宜乳酸菌的生長繁殖，導(dǎo)致乳酸菌數(shù)量減少、大腸桿菌數(shù)量增加[19]，但腸道黏膜損傷后能夠快速修復(fù)，在斷奶后5～10 d 就能夠恢復(fù)至正常水平[20]，這與本試驗結(jié)果一致。研究表明，藏仔豬糞便微生物菌群結(jié)構(gòu)在不同生長發(fā)育階段存在差異，隨著藏仔豬的生長，其腸道中可以降解纖維（厚壁菌門）和碳水化合物（擬桿菌門）等物質(zhì)的菌群和具有抑制致病菌（乳桿菌科）作用的菌群相對豐度升高，而條件性致病菌（梭桿菌門）的相對豐度下降，說明其對營養(yǎng)物質(zhì)的降解能力和腸道免疫能力提高[21]。本次試驗經(jīng)過了10 d 預(yù)試期，仔豬的胃腸道已經(jīng)逐漸適應(yīng)了該變化，機體消化道和消化腺逐漸成熟，胃腸道內(nèi)的pH 逐漸恢復(fù)正常，良好的胃腸道條件為乳酸菌的生存提供了適宜環(huán)境，同時該環(huán)境也抑制了大腸桿菌的生長繁殖。今后也可通過探究仔豬胃腸道黏膜及微絨毛的發(fā)育狀況，進一步研究仔豬年齡對糞便微生物的影響機制。

4 結(jié)論

本試驗條件下，仔豬年齡顯著影響血清酶活性、代謝產(chǎn)物和免疫球蛋白水平，改變糞便微生物數(shù)量，且隨仔豬年齡增長，血清抗氧化能力增強，脂質(zhì)代謝旺盛，糞便有害菌數(shù)量下降，但是蛋白質(zhì)代謝水平下降，母體抗原水平降低。