開食料中添加包被丁酸鈉對哺乳犢牛免疫機能和抗氧化機能的影響

■吳東霖 徐 明* 孟慶爽 王彥東 徐二華 肖 玲

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；2.杭州康德權(quán)飼料有限公司，浙江 杭州 311107）

隨著畜牧業(yè)的蓬勃發(fā)展和對畜產(chǎn)品安全性的要求，越來越多的研究傾向于具有生物活性作用的添加劑研發(fā)，尤其是在禁止使用抗生素后，更是掀起了研究營養(yǎng)活性物質(zhì)的熱潮[1]。丁酸鈉作為畜牧業(yè)的常用添加劑，其使用效果和經(jīng)濟價值都得到了行業(yè)的認可。賈鳳[2]關(guān)于丁酸鈉在肉鴨的試驗中表明，丁酸鈉具有提高免疫機能的效果。阿明古麗·牙生等[3]在奶牛圍產(chǎn)期使用丁酸鈉，不僅證實了可以提高免疫機能，也證明了丁酸鈉能夠提高機體的抗氧化能力。孟慶爽[4]前期試驗也證明，開食料中的丁酸鈉在瘤胃釋放，對犢牛生長性能和胃腸道發(fā)育有一定的影響；牛奶中添加丁酸鈉在腸道釋放，能夠影響犢牛的抗氧化機能[5]。本試驗研究在開食料中添加不包被或包被丁酸鈉對犢牛的免疫機能和抗氧化機能的影響，為丁酸鈉釋放部位和丁酸鈉應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與試驗設(shè)計

試驗在內(nèi)蒙古呼和浩特某牧場進行，選用出生5 d 內(nèi)健康的中國荷斯坦公犢牛40 頭（單欄飼養(yǎng)）。按照初生重和日齡隨機分為4 組，每組10 頭。4 個處理組分別為：對照組，不添加丁酸鈉；Z 組，在對照組的開食料基礎(chǔ)上添加了0.3%的丁酸鈉（未包被的，稱為0 h 釋放速率的丁酸鈉）；N 組，在對照組的開食料的基礎(chǔ)上添加了0.3%包被丁酸鈉（快速釋放）；E 組，在對照組的開食料基礎(chǔ)上添加了0.3%包被丁酸鈉（慢速釋放）。包被丁酸鈉由某飼料公司提供。犢牛開食料日糧組成和營養(yǎng)水平見表1。

表1 開食料日糧組成和營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.2 飼養(yǎng)管理

犢牛飼養(yǎng)方式為犢牛島單欄飼養(yǎng)，犢牛轉(zhuǎn)入犢牛島前，犢牛島已揮灑石灰消毒、空圈。夜間無照明，犢牛島內(nèi)定期更換墊沙或稻草，廠區(qū)內(nèi)每2 d消毒1次。

犢牛出生后2 h 內(nèi)灌服初乳4 L，6 h 后飼喂初乳2 L。第2天開始飼喂常乳。常乳飼喂方法：在奶廳打回新鮮牛乳進行巴氏殺菌，隨后冷卻至40 ℃左右飼喂犢牛。每天6：00、13：30和19：00分3次喂奶。犢牛哺乳期為60 d，1～5 d每次喂1 L，6～10 d每次喂1.5 L，11～20 d每次2 L，21～30 d每次3 L，31～55 d每次3.5 L，第56 天后開始減少牛奶飼喂量，每日的早、中、晚在原來飼喂量的基礎(chǔ)上減1 L，在57～60 d 時，保持每天每次飼喂1.5 L。犢牛在第7 天時開始訓(xùn)練采食顆粒料，根據(jù)犢牛前1 d采食量計算當天采食量，每天分別在6：00、13：00 和18：00 投放3 次開食料，自由采食，并保證每天有干凈且充足的飲水。

1.3 樣品采集及指標測定

飼料成分測定方法參見AOAC（2005）[6]。

在犢牛34日齡和58日齡時，采用頸靜脈真空管穿刺的方法對犢牛進行空腹采血。每頭犢牛采血30 mL，將采集的血樣在3 000 r/min 的條件下離心15 min。分離血清置于1.5 mL的離心管中，并放于-20 ℃下冷凍保存待測。檢測血清免疫球蛋白G（IgG）、白細胞介素1β（IL-1β）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、總抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO）、過氧化氫酶（CAT）和皮質(zhì)醇指標。在犢牛60日齡時，從每組中選取初始體重和日齡相近的健康犢牛4頭，使用頸動脈放血的方式進行屠宰。屠宰完成后，打開犢牛腹腔，分離出犢牛十二指腸、空腸、回腸、結(jié)腸、盲腸和直腸，并用生理鹽水反復(fù)沖洗干凈。使用載玻片輕輕刮取各段腸道中段黏膜于5 mL凍存管內(nèi)放于液氮罐保存運輸，后轉(zhuǎn)入-80 ℃冰箱，用于牛分泌型免疫球蛋白（sIgA）的檢測。以上指標檢均采用艾恩斯生物科技有限公司相關(guān)試劑盒，利用酶聯(lián)免疫吸附法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計

采用Excel整理試驗數(shù)據(jù)，再利用SAS 9.0對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，用Duncan’s 法進行多重比較。顯著水平為P<0.05，極顯著水平為P<0.01。

2 結(jié)果與分析

2.1 丁酸鈉對犢牛免疫指標的影響（見表2）

表2 不同釋放速率的丁酸鈉對犢牛免疫指標的影響

由表2可知，添加丁酸鈉組（Z組、N組和E組）犢牛在34天和58天時血清牛免疫球蛋白均較對照組顯著提高（P<0.05），其中34 天時N 組最高（P<0.01），58 天時Z 組最高（P<0.01）；丁酸鈉組（Z組、N組和E組）顯著降低犢牛在34天和58天時血清IL-1β和TNF-α含量（P<0.05），其中E組最低（P<0.05）；丁酸鈉對犢牛大腸和小腸的黏膜分泌型免疫球蛋白均沒有顯著影響（P>0.05）。

2.2 丁酸鈉對犢?？寡趸笜说挠绊懀ㄒ姳?）

表3 不同釋放速率丁酸鈉對犢牛血液抗氧化指標的影響

由表3 可知，添加丁酸鈉組（Z 組、N 組和E 組）犢牛在34 天和58 天時血清牛SOD、GSH-Px 和T-AOC均較對照組顯著提高（P<0.05），其中E 組最高（P<0.05）；丁酸鈉組（Z 組、N 組和E 組）顯著降低犢牛在34 天和58 天時MDA、NO 和皮質(zhì)醇濃度（P<0.05），其中E 組最低（P<0.05）；丁酸鈉對犢牛在34 天和58 天CAT沒有顯著影響（P>0.05）。

3 討論

3.1 丁酸鈉對犢牛免疫機能的影響

免疫球蛋白是指具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體分子相似的蛋白，它們的主要功能是與特異性抗原的結(jié)合，達到抵抗疾病的作用。試驗中，丁酸鈉能夠顯著提高犢牛血清中IgG含量。試驗結(jié)果與賈鳳[2]關(guān)于包被丁酸鈉在肉鴨上的試驗結(jié)果相同。sIgA 是腸道黏膜免疫的重要組成部分，可阻止病原體附著于宿主細胞，阻止病原體的傳播和感染[7]。本試驗中，丁酸鈉沒有對犢牛腸道內(nèi)的sIgA產(chǎn)生顯著影響。

IL-1β是由細胞在應(yīng)答感染時產(chǎn)生的細胞因子。試驗中，丁酸鈉對血清中IL-1β影響的結(jié)果表示，任何劑型的丁酸鈉都能降低其在犢牛血清中的水平，且包被丁酸的作用更強。王純剛等[8]用輪狀病毒攻擊斷奶仔豬，日糧中添加丁酸鈉可防止血清白細胞介素-2（IL-2）和白細胞介素（IL-6）水平進一步升高，防止免疫系統(tǒng)的過度活化，可顯著提高IL-4水平，從而提高體液免疫能力而緩解病毒引起的傷害。

當機體產(chǎn)生免疫系統(tǒng)疾病或受到應(yīng)激反應(yīng)時就會刺激炎癥因子TNF-α的釋放。本試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，丁酸鈉可以降低血清中TNF-α的水平，且慢速釋放的包被丁酸鈉的效果最佳。丁酸鈉具有提高自身免疫的功能，使機體健康狀態(tài)處于良好水平，從而降低了機體內(nèi)TNF-α的水平。

3.2 丁酸鈉對犢?？寡趸瘷C能的影響

SOD是體內(nèi)主要的抗氧化酶，能夠消除新陳代謝過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，它是消除自由基的首要物質(zhì)。本試驗證明，丁酸鈉具有提高血清SOD 的效果，且慢速釋放的包被丁酸鈉的效果最好。試驗結(jié)果與Ma等[9]在奶山羊上的研究結(jié)果相一致。岳敏等[10]研究也證實了，飼糧中添加丁酸鈉可以顯著提高母豬血清SOD的活性。

CAT在機體各個組織中廣泛存在，主要作用是清除體內(nèi)的過氧化氫，是生物防御體系的關(guān)鍵酶之一。Sun 等[5]前期試驗在酸化奶中加丁酸鈉，提高了血清CAT含量。張淞琳等[11]在美洲鰻鱺的日糧中添加不同梯度的丁酸鈉，結(jié)果表明，飼料中添加1.0%丁酸鈉，肝臟中CAT 活力明顯提高，但是添加0.5%丁酸鈉，CAT 含量沒有提高。本試驗中，3 個丁酸鈉處理組犢牛的血清中CAT 含量與對照組無顯著差異。本試驗丁酸鈉添加量均為0.3%，結(jié)果可能與添加量低有關(guān)。

GSH-Px是機體內(nèi)廣泛存在的一種重要的過氧化物分解酶，對于清除體內(nèi)氧自由基、防止脂質(zhì)過氧化、保護心腦血管和肝臟的健康都有良好的作用。郭麗青[12]曾在肉雞上做過不包被與包被丁酸鈉的比較試驗，研究發(fā)現(xiàn)無論是哪一類型的丁酸鈉都顯著提高肉雞血清中GSH-Px，并且包被丁酸鈉影響更為顯著。試驗中，3 組丁酸鈉均較對照組顯著提高了犢牛血清GSH-Px 的活力，并且慢速釋放的包被丁酸鈉效果也顯著高于未包被的丁酸鈉。本試驗結(jié)果與郭麗青[3]在肉雞上的結(jié)果一致。

T-AOC 是各種抗氧化物質(zhì)和抗氧化酶等構(gòu)成的總抗氧化水平。本次試驗研究發(fā)現(xiàn)，不論是在34 天還是在58天，丁酸鈉都能夠有效提高T-AOC，且包被丁酸鈉的效果最佳，這與阿明古麗·牙生等[3]在圍產(chǎn)期奶牛上應(yīng)用的結(jié)果相同。

MDA 在體內(nèi)自然生成，可以直接反應(yīng)體內(nèi)自由基的反應(yīng)程度，同時也可以間接反應(yīng)細胞的受損情況。本試驗表明，丁酸鈉組犢牛血清中MDA 的含量均較對照組低。岳敏等[10]在母豬飼糧中添加丁酸鈉也降低了血清中MDA 的水平。NO 是一種血管活性物質(zhì)，作為自由基的一部分，其含量也能說明機體自由基產(chǎn)生程度。低濃度NO 可使平滑肌和血管舒張，但高濃度會對上皮組織產(chǎn)生毒性作用。本試驗中，丁酸鈉具有降低NO的作用。MDA和NO降低說明丁酸鈉能夠提高機體抗氧化能力，與T-AOC提高相一致。

皮質(zhì)醇屬于糖皮質(zhì)激素。當機體受到應(yīng)激時，皮質(zhì)醇的水平會升高，后者會抑制生長激素和甲狀腺激素的分泌[13]。李丹丹等[14]針對斷奶仔豬進行了丁酸鈉的試驗研究，表明丁酸鈉能有效降低斷奶仔豬血清皮質(zhì)醇濃度。本試驗結(jié)果顯示，丁酸鈉可以顯著降低血清中皮質(zhì)醇的含量，且釋放慢的包被丁酸鈉組的皮質(zhì)醇的水平最低，說明丁酸鈉具有一定抗應(yīng)激作用。

4 結(jié)論

開食料中添加不同形式丁酸鈉均可改善哺乳犢牛機體的免疫機能和抗氧化機能，其中慢釋放的包被丁酸鈉效果更佳。