氨基葡萄糖對斷奶仔豬生長性能、抗氧化能力及免疫功能的影響

摘 要：旨在研究氨基葡萄糖（GlcN）對斷奶仔豬生長性能、抗氧化能力及免疫功能的影響。選取250頭體重相近的21日齡健康“杜×長×大”斷奶仔豬，隨機分為5個處理組，每組5個重復，試驗期35d。分別飼喂基礎(chǔ)日糧（NC組）、基礎(chǔ)日糧+金霉素75mg·kg^-1（PC組）、基礎(chǔ)日糧+GlcN1g·kg^-1（G1組）、基礎(chǔ)日糧+GlcN2g·kg^-1（G2組）和基礎(chǔ)日糧+GlcN3g·kg^-1（G3組）。結(jié)果表明：1）與NC組相比，其余各組第15～35天和第1～35天ADFI與ADG顯著提高，G1、G2和G3組第1～35天腹瀉率顯著降低（Plt;0.05）。2）與NC組相比，第14天，其余各組血清MDA水平顯著降低，G1、G2和G3組血清CAT活力顯著提高（Plt;0.05）；G2組血清IL-1β水平和G1組血清TNF-α水平顯著降低（Plt;0.05）。第35天，其余各組血清MDA水平顯著降低，血清CAT活力顯著提高，G2和G3組血清T-AOC顯著提高（Plt;0.05）；G1組血清IL-10水平顯著提高、PC組和G1組血清IL-1β水平顯著降低（Plt;0.05）。3）與NC組相比，第35天，PC、G1和G3組血清A/G顯著提高、其余各組血清AST水平顯著降低（Plt;0.05）。綜上所述，GlcN能夠提高斷奶仔豬的生長性能、降低腹瀉率，增強抗氧化能力和免疫功能，添加劑量以1g·kg^-1為宜，其使用效果優(yōu)于75mg·kg^-1的金霉素。

關(guān)鍵詞：氨基葡萄糖；斷奶仔豬；生長性能；抗氧化；免疫；血清生化

中圖分類號：S828.5

文獻標志碼：A

文章編號：0366-6964（2024）07-3246-09

收稿日期：2023-11-08

基金項目：國家自然科學基金項目（31972575）；北京市農(nóng)林科學院課題（CZZJ202205）

作者簡介：劉 彬（2000-），男，甘肅定西人，碩士生，主要從事繁殖營養(yǎng)調(diào)控研究，E-mail：18809481556@163.com

*通信作者：馮 濤，主要從事動物繁殖調(diào)控研究，E-mail：fengtao_gs@163.com

Effects of Glucosamine on Growth Performance，Antioxidant Capacity，

and Immune Function in Weaned Piglets

LIUBin^{1，2，3}，LIUYan^2，3，ZHENGChen¹，F(xiàn)ENGTao^{1，2，3*}

（1.College of Animal Science and Technology，Gansu Agricultural University，

Lanzhou730070，China; 2.Joint Laboratory of Animal Science between IAHVM of

BAAFS and Division of Agricultural Science and Natural Resource of Oklahoma

State University，Beijing100097，China; 3.Institute of Animal Husbandry and

Veterinary Medicine（IAHVM），Beijing Academy of Agriculture and Forestry

Sciences（BAAFS），Beijing100097，China）

Abstract：This study aimed to investigate the effects of glucosamine（GlcN）on the growth performance，antioxidant capacity and immune function of weaned piglets.Two hundred and fifty21-day-old healthy Duroc×Landrance×Yorkshire weaned piglets of similar weight were selected and randomly divided into5treatment groups with5replicates in each group.The basal diet（NC group），the basal diet+chlortetracycline75g·kg^-1（PC group），the basal diet+GlcN1g·kg^-1（G1group），the basal diet+GlcN2g·kg^-1（G2group）and the basal diet+GlcN3g·kg^-1（G3group）were fed respectively for35days.The results showed that：1）Compared with the NC group，the ADFI and ADG of day15to35and day1to35of the other four groups were increased significantly，the F/G of day1to35was decreased significantly，and the diarrhea rate of day1to35in G1，G2and G3groups were decreased significantly（Plt;0.05）.2）Compared with the NC group，the serum MDA levels of the other four groups were significantly reduced，the serum CAT activity in the G1，G2and G3groups were significantly increased（Plt;0.05）; the serum IL-1β levels of the G2group and the serum TNF-α levels of the G1group were significantly reduced（Plt;0.05）at day14.The serum MDA levels were significantly decreased and the serum CAT activity were significantly increased in the other four groups，and the serum T-AOC in the G2and G3groups were significantly increased（Plt;0.05）; the serum IL-10levels in the G1group was significantly increased，and the serum IL-1β levels in the PC group and the G1group were significantly reduced（Plt;0.05）at day35.3）Compared with the NC group，the serum A/G in the PC，G1and G3groups were significantly increased，and the serum AST levels in the other four groups were decreased significantly（Plt;0.05）at day35.In summary，GlcN can improve the growth performance，reduce diarrhea rate，enhance antioxidant capacity，and immune function in weaned piglets.The appropriate dosage of GlcN is1g·kg^-1，and its effect is better than75mg·kg^-1chlortetracycline.

Key words：glucosamine; weaned piglets; growth performance; antioxidant; immunity; serum biochemistry

*Corresponding author：FENG Tao，E-mail：fengtao_gs@163.com

仔豬早期斷奶不僅提高了母豬的年生產(chǎn)力，還提高了飼料的利用效率，是豬生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一^[1-2]。然而，早期斷奶易引起仔豬腹瀉及各種免疫系統(tǒng)的功能障礙，產(chǎn)生應激綜合征^[3-5]。斷奶仔豬離開母體后，生活環(huán)境、飼料狀態(tài)變化等因素加重了仔豬腸道器官的負擔，導致仔豬抗病力減弱。由于仔豬斷奶應激給養(yǎng)殖業(yè)造成的經(jīng)濟損失，過去很多養(yǎng)殖場在生產(chǎn)中會使用抗生素來應對斷奶仔豬腹瀉、生長緩慢等情況^[6]，但長期、大量、不合理使用抗生素會損害仔豬機體器官、誘發(fā)細菌耐藥等一系列問題，最終危害到人類的健康^[7]。我國已于2020年全面禁止了抗生素在飼料中添加，因而尋求一種安全、無藥物殘留、對環(huán)境無污染的抗生素替代品是當下生豬產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

氨基葡萄糖（glucosamine，GlcN）簡稱氨糖，即葡萄糖胺，是一種天然堿性單糖^[8]。GlcN具有抗氧化、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、抗癌等活性作用^[9]。GlcN是一種飼料原料，飼糧中添加適量GlcN可提高肉仔雞生長性能和養(yǎng)分表觀代謝率，降低機體炎癥反應^[10]。GlcN具有較強的抗氧化能力，能清除羥基自由基和超氧化物，保護脫氧核糖、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等大分子免受氧化損傷^[11]。但GlcN在斷奶仔豬上的應用較少，其對斷奶仔豬生長性能、抗氧化和抗炎能力等方面的研究也鮮有報道。本試驗旨在探究飼糧中添加GlcN對斷奶仔豬生長性能、抗氧化能力和免疫功能的影響，以期為GlcN在仔豬中的應用提供科學的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用的GlcN購自山東潤德生物科技有限公司，純度gt;99%；金霉素預混劑由北京菲繁生物技術(shù)有限公司提供。

1.2 試驗動物

試驗選取250頭21日齡健康、平均體重相近的“杜×長×大”三元雜交斷奶仔豬，公、母各占一半。

1.3 試驗設(shè)計

試驗根據(jù)仔豬隨機分布原則，分為5個處理組（欄）：陰性對照組（基礎(chǔ)日糧，NC組）、陽性對照組（添加金霉素75mg·kg^-1，PC組）、試驗一組（添加GlcN1g·kg^-1，G1組）、試驗二組（添加GlcN2g·kg^-1，G2組）和試驗三組（添加GlcN3g·kg^-1，G3組），每個處理組有5個重復，每個重復10頭仔豬（公、母各半），試驗期35d。試驗所需玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧參照NRC（2012）仔豬營養(yǎng)需求配制，日糧原料組成及其營養(yǎng)水平見表1。

1.4 飼養(yǎng)管理

飼養(yǎng)試驗在河南洛陽某規(guī)?；i場進行。斷奶仔豬飼養(yǎng)于一棟封閉式豬舍，內(nèi)部為半漏縫式地板。試驗期間仔豬每日于08：00、12：00、16：00和20：00定時飼喂，試驗期間仔豬自由飲水。豬舍初始溫度為31℃，按照天氣狀況每周降低1℃，直至降低到26℃。豬舍每日通風，定期清潔圈舍及消毒。

1.5 樣品采集

在試驗第14天早上和第35天早上（空腹12h）稱重后，以重復為單位，選擇2頭與此重復平均體重相近的仔豬進行前腔靜脈采集血液，將血液靜置30min后，于3000r·min^-1條件離心10min后制備血清，存放于－20℃冰箱中檢測后續(xù)指標。

1.6 指標測定及方法

1.6.1 生長性能與腹瀉率

試驗第1、14及35天清晨對所有仔豬進行空腹稱重，試驗期間詳細記錄每日每個時間點各處理組的飼喂量和余料量。計算試驗各階段平均日采食量（ADFI）、平均日增重（ADG）和料重比（F/G）。

ADFI=總采食量/（天數(shù)×頭數(shù)）；

ADG=（末重-初重）/（天數(shù)×頭數(shù)）；

F/G=ADFI/ADG。

每天早上和下午第1次喂料之前記錄腹瀉仔豬頭數(shù)。認定腹瀉發(fā)生情況^[12]并計算腹瀉率（DR）。

DR（%）=[腹瀉仔豬頭數(shù)/（仔豬總頭數(shù)×試驗天數(shù)）]×100。

1.6.2 血清抗氧化指標

采用酶標儀（Tecan Infinite200pro）檢測血清樣品中的抗氧化指標丙二醛（MDA）、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、總超氧化物歧化酶（T-SOD）和總抗氧化能力（T-AOC）。MDA（S0131M）和T-SOD（S0101M）試劑盒購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司；T-AOC（A015-3-1）、GSH-Px（A005-1）和CAT（A007-1-1）試劑盒購自南京建成生物工程研究所，所有指標嚴格按照各試劑盒說明書的操作步驟進行測定。

1.6.3 血清免疫指標

采用ELISA法檢測血清樣品中的炎癥因子IL-6、IL-10、IL-1β和TNF-α。IL-6（YJ663251）、IL-10（YJ027436）、IL-1β（YJ022366）和TNF-α（YJ002360）試劑盒購自上海源桔生物技術(shù)有限公司，所有指標嚴格按照各試劑盒說明書的操作步驟進行測定。

1.6.4 血清生化指標

采用邁瑞B(yǎng)S-420型全自動生化分析儀測定血清樣品中的總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLB）、白球比（A/G）、總膽固醇（TC）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）、肌酐（CREA）、尿素氮（UREA）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）和谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）。

1.7 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)使用Excel2010進行初步整理，然后使用SPSS26.0進行單因素方差分析，并采用Duncan氏法進行組間多重比較檢驗，結(jié)果表示為均值和標準誤差，Plt;0.05表示差異顯著。

2 結(jié) 果

2.1 GlcN對斷奶仔豬生長性能的影響

由表2可知，飼糧中添加GlcN能夠提高斷奶仔豬的生長性能。與NC組相比，PC、G1、G2和G3組第35天體重（body weight，BW）、第15～35天和第1～35天ADFI及ADG顯著升高（Plt;0.05），PC、G1、G2和G3組第1～35天F/G具有降低的趨勢（P=0.058），G1、G2和G3組第1～35天DR顯著降低（Plt;0.05）。與PC組相比，G1組第35天BW顯著升高（Plt;0.05），G1、G2和G3組第15～35天和第1～35天ADFI顯著升高（Plt;0.05），G1、G2和G3組第1～14天DR顯著降低（Plt;0.05）。從試驗全期看，仔豬末重和ADG隨GlcN添加水平增加而降低，F(xiàn)/G和DR隨GlcN添加水平增加而升高，但這種趨勢不明顯。

2.2 GlcN對斷奶仔豬血清抗氧化指標和血清免疫指標的影響

添加GlcN對斷奶仔豬血清部分抗氧化指標和免疫指標產(chǎn)生了顯著影響。由表3可知，第14天，與NC組相比，PC、G1、G2和G3組血清MDA顯著降低（Plt;0.05），G1、G2和G3組血清CAT顯著提高（Plt;0.05），G3組血清GSH-Px顯著提高（Plt;0.05），G1組血清T-AOC顯著提高（Plt;0.05），G2組血清IL-1β、G1組血清TNF-α均顯著降低（Plt;0.05）；與PC組相比，G1和G2組血清CAT顯著提高（Plt;0.05），G1組血清T-AOC顯著提高（Plt;0.05），G2組血清IL-1β顯著降低（Plt;0.05）。此外，隨著GlcN添加劑量增加，血清MDA呈上升趨勢，CAT和T-AOC呈下降趨勢。第35天，與NC組相比，PC、G1、G2和G3組血清MDA顯著降低、血清CAT顯著提高（Plt;0.05），G1組T-SOD顯著提高（Plt;0.05），G2和G3組T-AOC顯著提高（Plt;0.05），G1組血清IL-10顯著提高（Plt;0.05），PC組和G1組血清IL-1β顯著降低（Plt;0.05）；與PC組相比，G1和G2組血清MDA顯著降低（Plt;0.05），G1組血清T-SOD顯著提高（Plt;0.05），G1組血清IL-10顯著提高（Plt;0.05）。此外，隨著GlcN添加劑量增加，血清MDA、T-AOC和IL-1β呈上升趨勢，T-SOD呈下降趨勢。

2.3 GlcN對斷奶仔豬血清生化指標的影響

GlcN對斷奶仔豬血清部分生化指標產(chǎn)生了顯著影響。由表4可知，第14天，PC組血清CREA顯著低于G1、G2和G3組，血清AST顯著高于G3組（Plt;0.05）。第35天，與NC組相比，PC和G1組血清ALB顯著提高，PC、G1和G3組血清A/G顯著提高（Plt;0.05），PC組血清HDL-C顯著提高（Plt;0.05），PC、G1、G2和G3組血清AST顯著降低（Plt;0.05）；G1組較PC組，血清CREA和UREA顯著降低（Plt;0.05）。

3 討 論

GlcN在斷奶仔豬上的應用研究較少，但研究發(fā)現(xiàn)應用于母豬、家禽和小鼠等均發(fā)揮了有益作用^{[9，13-14]}。在本試驗中，飼糧中添加GlcN對仔豬腹瀉情況具有明顯改善作用，并顯著增加了仔豬ADFI和ADG，說明GlcN能夠促進斷奶仔豬的生長發(fā)育，且添加1g·kg^-1效果最佳。GlcN是單糖，味道略甜，通過改善飼糧適口性刺激仔豬采食量增加。金霉素等抗生素添加劑在仔豬年齡越小時促生長效果越明顯^[15]，本試驗中第14天體重PC組略低于NC組，這可能是由于金霉素未達到能夠促進斷奶仔豬生長的添加量，董曉雪^[16]的研究中也有類似結(jié)果。本試驗發(fā)現(xiàn)，在前14d，G2組ADG優(yōu)于其它組，但在試驗后期，隨GlcN添加劑量增加，仔豬腹瀉率有升高趨勢，這可能與GlcN劑量過大有關(guān)?？梢?，飼糧中添加適量GlcN能夠促進斷奶仔豬生長發(fā)育并緩解腹瀉。

仔豬斷奶后體內(nèi)產(chǎn)生過量自由基，造成氧化應激，導致胃腸器官受損并引起各種疾病^[17]。GlcN可直接與MDA發(fā)生反應并顯著抑制MDA引起的羰基化^[18]，本研究中，添加GlcN能顯著降低血清MDA水平，且隨添加劑量增大，效果逐漸下降。楊艷^[19]研究發(fā)現(xiàn)，GlcN能夠降低轉(zhuǎn)氨酶活性，誘導肝中金屬硫蛋白表達，提高肝總抗氧化能力，從而有效對抗氧化應激，這與本試驗相似。GlcN可有效清除超氧化物，并能緩解H₂O₂誘導的DNA損傷^[20-21]，在本試驗中，1g·kg^-1GlcN顯著提高了前期斷奶應激階段血清CAT和后期生長發(fā)育階段血清T-SOD，表明GlcN能通過促進兩種酶的釋放，緩解斷奶仔豬體內(nèi)的氧化應激?？梢?，GlcN通過降低血清中MDA及增強抗氧化酶活力，提高斷奶仔豬的抗氧化能力。

仔豬斷奶后機體會發(fā)生炎癥反應，常伴隨著一些炎癥因子的釋放。GlcN可抑制促炎細胞因子（IL-6、IL-24、TNF-α等）基因表達，并對骨關(guān)節(jié)炎中的滑膜細胞發(fā)揮抗炎作用^[22]。在肉仔雞和蛋雞上研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加適量GlcN能顯著降低血清促炎細胞因子TNF-α和IL-6^[10，23]。本試驗中，1g·kg^-1GlcN能顯著降低第14天血清TNF-α、顯著增加第35天血清IL-10，但血清IL-6無顯著變化，表明GlcN在仔豬上具有抗炎作用。Largo等^[24]發(fā)現(xiàn)，GlcN能抑制人軟骨損傷釋放高濃度IL-1β。本試驗中，1g·kg^-1和2g·kg^-1GlcN分別降低了第14天和第35天血清IL-1β，原因有待進一步研究。

血清生化指標反映機體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝，對健康狀況和生長性能等具有重要意義^[25]。血清蛋白含量可作為指示體內(nèi)蛋白合成情況和營養(yǎng)代謝水平的指標。本試驗中，1g·kg^-1和3g·kg^-1GlcN均能顯著提高第35天血清A/G，原因可能是GlcN通過N-糖基化作用加快蛋白分泌^[26]，從而提高機體免疫。CREA和UREA是機體肌肉組織肌酸代謝和蛋白分解的最終產(chǎn)物，兩者水平升高代表腎功能受損^[27]。本試驗中，第35天PC組血清CREA和UREA水平均為最高，可能與金霉素等四環(huán)素類抗生素對抗蛋白質(zhì)合成，使含氮代謝產(chǎn)物增多有關(guān)^[28]。而1g·kg^-1GlcN能夠降低第35天血清CREA和UREA水平，且與PC組相比顯著降低。AST和ALT是反映肝功能代謝的重要指標，兩者活性升高代表機體肝受損^[29]。GlcN能夠顯著降低四氯化碳誘導肝受損的小鼠血清AST和ALT活性^[30]。本試驗中，GlcN添加均能顯著降低仔豬第35天血清中AST，且1g·kg^-1GlcN的作用最明顯?？梢?，飼糧中添加適量GlcN可以保護仔豬肝組織，減少患肝病的風險。

4 結(jié) 論

GlcN能夠提高斷奶仔豬的生長性能、降低腹瀉率，增強抗氧化能力和免疫功能，添加劑量以1g·kg^-1為宜，其使用效果優(yōu)于75mg·kg^-1金霉素。

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（編輯 范子娟）