2種植物提取物復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能以及腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)、免疫功能和胰島素樣生長(zhǎng)因子-Ⅰ含量的影響

杜鎣鎣 王小輝 蔡旭濱 曾 麗 林國(guó)徐 黃一帆* 馬玉芳*

(1.中西獸醫(yī)結(jié)合與動(dòng)物保健福建省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福州350002；2.福建農(nóng)林大學(xué)，福建省獸醫(yī)中藥與動(dòng)物保健重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福州350002；3.莆田市優(yōu)利可農(nóng)牧發(fā)展有限公司，莆田351100)

仔豬斷奶應(yīng)激是養(yǎng)殖過(guò)程中的關(guān)注重點(diǎn)。斷奶應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致仔豬的腸絨毛萎縮，引起腹瀉、吸收不良、腸道菌群失調(diào)等一系列癥狀[1-2]，給養(yǎng)豬業(yè)帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。小腸作為重要的消化器官和免疫器官，具有消化吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和抵抗外來(lái)病原入侵作用，因此，保持?jǐn)嗄套胸i腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要[3]。植物提取物作為飼料添加劑使用后可以促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，提高機(jī)體抗氧化、免疫能力[4-5]。課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，植物提取物復(fù)合物Ⅰ(7%大蒜素、鞣花酸等)和植物提取物復(fù)合物Ⅱ[5‰牛至香酚(Cimenol環(huán))、10%檸檬酸等]均能提高仔豬的生長(zhǎng)性能，降低腹瀉率[6-7]；飼糧中添加植物提取物復(fù)合物Ⅰ和植物提取物復(fù)合物Ⅱ能夠增強(qiáng)斷奶仔豬的免疫功能[8]。然而，對(duì)于腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)、組織中細(xì)胞因子含量及小腸組織胰島素樣生長(zhǎng)因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)含量的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。因此，本試驗(yàn)擬探討2種植物提取物復(fù)合物(植物提取物復(fù)合物Ⅰ和植物提取物復(fù)合物Ⅱ)對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能以及腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)、免疫功能和IGF-Ⅰ含量的影響，旨在為上述2種植物提取物復(fù)合物在斷奶仔豬中的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和主要儀器

1.1.1 2種植物提取物

植物提取物復(fù)合物Ⅰ：主要成分為大蒜素(7%)、鞣花酸等。植物提取物復(fù)合物Ⅱ：主要成分為牛至香酚(Cimenol環(huán))(5‰)和檸檬酸(10%)等。2種植物提取物復(fù)合物均購(gòu)自西班牙某公司。

1.1.2 主要儀器

全自動(dòng)放免計(jì)數(shù)儀(XH-6020，西安核儀器廠)、全自動(dòng)酶標(biāo)儀(STATFAX2100，Awareness Technology公司，美國(guó))、酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀(BIO-RAD公司，美國(guó))、熒光定量PCR儀(C1000，BIO-RAD公司，美國(guó))、電泳儀(DYY-2C，北京六一儀器廠)、凝膠成像系統(tǒng)(GL200，柯達(dá)公司，日本)、快速混勻器(Sk-1，金壇市科析儀器有限公司)、數(shù)顯恒溫水浴鍋(HH-2，國(guó)華電器有限公司)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取胎次相近(3～6胎次)、25日齡斷奶的“大白×長(zhǎng)白”二元仔豬120頭，按體重相近原則隨機(jī)分為4組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10頭。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，抗生素組在基礎(chǔ)飼糧中添加100 mg/kg桿菌肽鋅+20 mg/kg硫酸抗敵素，植物提取物復(fù)合物Ⅰ組在基礎(chǔ)飼糧中添加400 mg/kg植物提取物復(fù)合物Ⅰ，植物提取物復(fù)合物Ⅱ組在基礎(chǔ)飼糧中添加400 mg/kg植物提取物復(fù)合物Ⅱ。預(yù)試期5 d，正試期30 d?；A(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平參見(jiàn)文獻(xiàn)[8]。

1.3 樣品采集及指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 生長(zhǎng)性能

在試驗(yàn)開(kāi)始與結(jié)束當(dāng)天早晨分別對(duì)仔豬進(jìn)行空腹稱(chēng)重，并計(jì)算各組的平均日增重(ADG)；試驗(yàn)期間每天稱(chēng)量記錄每個(gè)重復(fù)的采食量，并計(jì)算各組的平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)；每天觀察并記錄仔豬腹瀉情況，并計(jì)算腹瀉率：

腹瀉率(%)=100×(仔豬腹瀉頭數(shù)×
腹瀉天數(shù))/(試驗(yàn)仔豬總頭數(shù)×
試驗(yàn)總天數(shù))。

1.3.2 腸道樣品的采集

試驗(yàn)結(jié)束當(dāng)天，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取1頭仔豬屠宰。分別采集十二指腸、空腸、回腸2 cm左右腸段各2份，經(jīng)磷酸鹽緩沖液沖洗后，一份腸段放入4%多聚甲醛中固定，常規(guī)處理后，用于測(cè)定腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)；另一份腸段裝于自封袋中，-80℃保存，用于測(cè)定不同腸段組織中細(xì)胞因子、分泌型免疫球蛋白A(sIgA)和IGF-Ⅰ含量。

1.3.3 腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)

腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)測(cè)定的具體操作參見(jiàn)文獻(xiàn)[9]，運(yùn)用Image Pro Plus 6.0軟件計(jì)算小腸絨毛高度和隱窩深度，并計(jì)算絨毛高度/隱窩深度(V/C)值。

1.3.4 小腸細(xì)胞因子、sIgA、IGF-Ⅰ含量

不同腸段組織中白細(xì)胞介素-2(IL-2)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、干擾素-γ(IFN-γ)、sIgA和IGF-Ⅰ含量采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)法測(cè)定，測(cè)試儀器為全自動(dòng)酶標(biāo)儀。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，LSD法進(jìn)行多重比較，P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結(jié) 果

2.1 2種植物提取物復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響

由表1可知，與對(duì)照組相比，抗生素組、植物提取物復(fù)合物Ⅰ組和植物提取物復(fù)合物Ⅱ組的末重極顯著升高(P<0.01)，ADFI顯著升高(P<0.05)，ADG極顯著升高(P<0.01)，腹瀉率極顯著降低(P<0.01)。各組之間F/G差異不顯著(P>0.05)。

表1 2種植物提取物復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響

2.2 2種植物提取物復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

由表2可知，與對(duì)照組相比，植物提取物復(fù)合物Ⅰ組的十二指腸和回腸絨毛高度極顯著升高(P<0.01)，回腸隱窩深度顯著降低(P<0.05)，空腸和回腸V/C值顯著升高(P<0.05)；植物提取物復(fù)合物Ⅱ組的十二指腸、空腸和回腸絨毛高度顯著或極顯著升高(P<0.05或P<0.01)，回腸隱窩深度顯著降低(P<0.05)，十二指腸、空腸和回腸V/C值顯著或極顯著升高(P<0.05或P<0.01)。

表2 2種植物提取物復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

2.3 2種植物提取物復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬小腸組織中細(xì)胞因子和sIgA含量的影響

由表3可知，與對(duì)照組相比，植物提取物復(fù)合物Ⅰ組的十二指腸和空腸IL-2含量極顯著升高(P<0.01)，十二指腸和回腸IL-6含量極顯著升高(P<0.01)，十二指腸、空腸和回腸IFN-γ含量極顯著升高(P<0.01)，十二指腸、空腸和回腸sIgA含量顯著或極顯著升高(P<0.05或P<0.01)；植物提取物復(fù)合物Ⅱ組的十二指腸、空腸和回腸IL-2、IL-6、IFN-γ和sIgA含量顯著或極顯著升高(P<0.05或P<0.01)。與抗生素組相比，植物提取物復(fù)合物Ⅱ組的空腸IL-2含量極顯著升高(P<0.01)，植物提取物復(fù)合物Ⅰ組和植物提取物復(fù)合物Ⅱ組的十二指腸IFN-γ含量顯著升高(P<0.05)。

表3 2種植物提取物復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬小腸組織中細(xì)胞因子和sIgA含量的影響

2.4 2種植物提取物復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬小腸組織中IGF-Ⅰ含量的影響

由表4可知，與對(duì)照組相比，抗生素組、植物提取物復(fù)合物Ⅰ組和植物提取物復(fù)合物Ⅱ組的十二指腸、空腸、回腸IGF-Ⅰ含量均極顯著升高(P<0.01)。與抗生素組相比，植物提取物復(fù)合物Ⅰ組和植物提取物復(fù)合物Ⅱ組的空腸IGF-Ⅰ含量極顯著升高(P<0.01)，植物提取物復(fù)合物Ⅱ組的回腸IGF-Ⅰ含量極顯著升高(P<0.01)。

表4 2種植物提取物復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬小腸組織中IGF-Ⅰ含量的影響

3 討 論

3.1 2種植物提取物復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響

研究表明，飼糧中添加大蒜素能夠提高斷奶仔豬ADG，降低F/G及腹瀉率[10]。程遠(yuǎn)之等[11]研究表明，飼糧中添加由乳酸、檸檬酸、甲酸復(fù)合組成的乳酸型酸化劑可以提高斷奶仔豬ADFI和ADG。溫曉鹿等[12]研究表明，牛至油與抗生素和氧化鋅對(duì)斷奶仔豬ADG、ADFI、F/G有相同作用，對(duì)其生長(zhǎng)性能有積極影響。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，2種植物提取復(fù)合物能提高斷奶仔豬ADFI和ADG，降低仔豬的腹瀉率，這可能由于2種植物提取物復(fù)合物能改善因飼料原料中不適氣味引起的斷奶應(yīng)激，增加其適口性，同時(shí)，大蒜素和檸檬酸都具有誘食的作用，其獨(dú)特的氣味能夠促進(jìn)消化酶的分泌，保證飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，提高采食量，從而增加仔豬的ADG[13-15]。Cimenol環(huán)結(jié)構(gòu)單體具有抗菌作用[16]，同時(shí)，鞣花酸能夠促進(jìn)斷奶仔豬腸道上皮細(xì)胞的更新，更好地促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)吸收[17]，這可能是本試驗(yàn)結(jié)果顯示斷奶仔豬腹瀉率降低的原因。

3.2 2種植物提取物復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

仔豬斷奶期間，腸道會(huì)由于應(yīng)激產(chǎn)生一系列變化，包括腸道通透性增加、絨毛高度降低以及隱窩深度降低等[18-19]。腸道絨毛高度越高，則腸黏膜與食物接觸面積越大，有利于腸道的消化吸收功能。隱窩深度降低，則隱窩上皮細(xì)胞的增殖率降低，吸收功能減弱。腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化將決定腸道的吸收功能能否正常，從而關(guān)系到仔豬的生長(zhǎng)發(fā)育[20]。趙銘偉等[21]試驗(yàn)證明，鞣花酸對(duì)斷奶仔豬小腸絨毛上皮細(xì)胞的周期循環(huán)有積極作用，能顯著提高小腸絨毛高度。Zeng等[22]試驗(yàn)結(jié)果表明，在低能量水平飼糧中添加牛至精油能顯著提高豬空腸絨毛高度和V/C值。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，物提取物復(fù)合物Ⅰ組和植物提取物復(fù)合物Ⅱ組小腸絨毛高度和V/C值均有不同程度提高，且隱窩深度降低，與上述報(bào)道一致。這可能由于植物提取物復(fù)合物中含有的檸檬酸[23]和營(yíng)養(yǎng)成分可以促進(jìn)腸道上皮細(xì)胞的增殖，從而增加小腸絨毛高度，提高V/C值；也可能是由于檸檬酸降低腸道pH，調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)，給小腸絨毛發(fā)育提供了良好環(huán)境[24-25]。這說(shuō)明飼糧中添加2種植物提取物復(fù)合物有助于仔豬小腸維持正常完整的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能，提高仔豬的消化吸收，從而促進(jìn)生長(zhǎng)，但檸檬酸如何與2種提取物復(fù)合物其他有效成分協(xié)同作用，還有待進(jìn)一步研究。

3.3 2種植物提取物復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬小腸組織中細(xì)胞因子、sIgA含量的影響

腸黏膜免疫功能由免疫細(xì)胞和細(xì)胞因子共同介導(dǎo)完成[26]。sIgA是腸黏膜上主要的免疫球蛋白，是腸道黏膜免疫主要的效應(yīng)器，它的產(chǎn)生標(biāo)志著腸黏膜免疫應(yīng)答的的發(fā)生[27]。IL-2、IL-6和IFN-γ等細(xì)胞因子參與腸黏膜免疫應(yīng)答；其中，IL-2又稱(chēng)T細(xì)胞生長(zhǎng)因子，主要功能是誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞的增殖，介導(dǎo)細(xì)胞免疫；IL-6又稱(chēng)B細(xì)胞生長(zhǎng)因子，能夠促進(jìn)B細(xì)胞生長(zhǎng)分化和免疫球蛋白A(IgA)合成，在T細(xì)胞中誘導(dǎo)IL-2的產(chǎn)生[28]；IFN-γ是細(xì)胞在受到刺激時(shí)產(chǎn)生的微量糖蛋白，促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖分化，誘導(dǎo)IL-2的產(chǎn)生[29]。有研究表明，大蒜提取物可促進(jìn)單核細(xì)胞的增殖，刺激IL-6、IFN-γ等細(xì)胞因子的產(chǎn)生，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬能力[30-31]。在斷奶仔豬飼糧中添加植物精油(牛至、肉桂等)能夠提高斷奶仔豬非特異性細(xì)胞免疫和體液免疫[32]，檸檬酸能夠提高斷奶仔豬血清IL-2含量[33]。課題組前期研究表明，飼糧中添加2種植物提取復(fù)合物能提高斷奶仔豬血清IL-2、IL-6、IFN-γ、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)、IgA含量[8]，這可能由于大蒜素或Cimenol環(huán)中含有的黃酮類(lèi)物質(zhì)和檸檬酸等物質(zhì)能夠促進(jìn)血液中細(xì)胞因子的分泌，從而促進(jìn)IL-2、IL-6、IFN-γ的產(chǎn)生，提高仔豬的免疫力。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，飼糧中添加2種植物提取物復(fù)合物均能提高小腸組織中IL-2、IL-6、IFN-γ和sIgA含量，表明2種植物提取物復(fù)合物亦可以提高斷奶仔豬腸道免疫功能。

3.4 2種植物提取物復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬小腸組織中IGF-Ⅰ含量的影響

研究表明，IGF-Ⅰ的基因表達(dá)水平關(guān)系到仔豬腸道發(fā)育，IGF-Ⅰ含量的提高對(duì)仔豬腸道健康有積極的影響[34-35]。馬玉芳等[36]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加牛至油能顯著提高斷奶仔豬小腸組織中IGF-Ⅰ含量；劉超良[37]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加大蒜素可以提高斷奶仔豬血清IGF-Ⅰ含量，促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)；王斐等[38]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加姜黃素可提高宮內(nèi)發(fā)育遲緩斷奶仔豬回腸黏膜IGF-Ⅰ含量。本研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加2種植物提取物復(fù)合物均能顯著提高斷奶仔豬小腸組織中IGF-Ⅰ含量，這與本文所檢測(cè)到的小腸組織形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)變化吻合，即小腸絨毛高度增加，隱窩深度降低，V/C值增加。上述結(jié)果表明，飼糧中添加2種植物提取物復(fù)合物可以提高斷奶仔豬小腸組織中IGF-Ⅰ含量，改善腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)腸道健康。

4 結(jié) 論

飼糧中添加2種植物提取物復(fù)合物能改善斷奶仔豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)，提高小腸組織中IL-2、IL-6、IFN-γ、sIgA以及IGF-Ⅰ含量，增強(qiáng)仔豬腸道免疫功能，提高仔豬生長(zhǎng)性能。