豬健康指數模型建立及2個豬場種母豬健康狀態調查

龐潘飛，李鳳娥*，金忠輝，趙寶凱

（1.農業部豬遺傳育種重點開放實驗室，湖北 武漢 430070；2.北京偉嘉集團，北京 海淀 100085）

在養豬過程中，能準確判斷出豬的健康指數無論是對購買種豬，選留種豬還是評價豬的健康狀態都能起到一個很好的作用。近年來，通過大量的研究發現，機體在細菌感染和病毒感染時，血液內的細胞數量和形態會立即發生變化。因為作為動物和人體內不可缺少的組成部分，血液對于平衡機體和環境之間的矛盾起著極其重要的緩沖作用。機體血液中含有各種各樣與機體抵抗力相關的成分，血液之中的各種成分會隨著機體健康狀態的改變而改變。機體健康狀態的改變直接影響血液成分的變化。如果給血液成分一定的加權，計算出一個綜合數值，那么這個數值就可稱為健康指數（Health Index）[1]10，[2]57，[3]。

本文參照樊福好的健康指數計算方法[1]11-12，[2]58采用了多元回歸算法，將實驗測試血液中的各種組成成分加了權重進行分析，建立了豬健康指數的評價模型，得出健康指數等一系列指標。本研究為豬場個體豬健康狀況進行直觀的數字化評價。

1 材料和方法

1.1 樣品采集

本試驗一共采集37頭成年長白母豬，其中20頭豬來自浙江衢州某豬場，17頭來自于河南洛陽某豬場。耳緣靜脈采血分成2份，1份用終濃度為1.5 mg/mL的EDTA進行抗凝，另1份不抗凝，在2～8 ℃的條件下存放，24 h內帶回實驗室。加入抗凝劑的樣品進行血液指標檢測；不加抗凝劑的血液經過離心分離后吸取上清液，對上清液進行豬免疫球蛋白和豬皮質醇含量檢測。

1.2 血液指標測定

利 用Abacus junior5 VET動物血液分析儀測定血液中的18項指標，分別是：白細胞數（White Blood Cells，WBC）、中性粒細胞數（Neutrophil，NEUT）、中性粒細胞比例（Neutrophil，NEUT%）、淋巴細胞數（Lymphoeyte，LYM）、淋巴細胞比率（Lymphoeyte，LY%）、單核細胞數（Monocytes，MONO）、單核細胞比率（Monocytes，MONO%）、紅細胞數（Red Blood Cells，RBC）、血紅蛋白含量 (Haemoglobin，HGB）、紅細 胞 壓 積（Hematocrit，HCT）、 紅細胞平均體積（Mean Cell Volume，MCV）、平均血紅蛋白量(Mean Cell Haemoglobin，MCH）、平均血紅蛋白 濃 度（Mean Cell Haemoglobin Concentration，MCHC）、紅細胞分布寬度變異數（Red Blood Cell Volume Distribution Width-Coefficient of variation，RDW-CV%）、 血 小 板數（Platelet Count，PLT）、 平 均 血小 板 體 積（Mean Platelet Volume，MPV）、 血 小 板 壓 積（Plateletocrit，PCT%）、血小板體積分布寬度變異指數（Platelet volume distribution width-Coefficient of variation，PDWCV%）。

1.3 免疫球蛋白和皮質醇激素ELISA測定

用豬免疫球蛋白（IgG）、皮質醇ELISA試劑盒測定血液上清液中免疫球蛋白和皮質醇的含量。用純化的豬免疫球蛋白（皮質醇）抗體包被微孔板，制成固相抗體，往包被抗體的微孔板里依次加入免疫球蛋白（皮質醇），再與HRP標記抗體結合，形成抗體-抗原-酶標抗體的復合物，經過徹底的洗滌后加入第五TMB顯色。TMB在HRP酶的催化作用下轉化成藍色，并在酸的作用下轉化為最終的黃色。顏色的深淺和樣品中的免疫球蛋白（皮質醇）呈正相關。用酶標儀在450 nm波長下測定吸光值（OD），通過標準曲線計算出豬免疫球蛋白（皮質醇）的濃度。

1.4 建立數學模型并輸入原始數據

對所有數據進行標準化處理，然后計算健康指數。所謂的標準化是指將我們所得到的血液各參數的取值范圍和豬健康狀態的數學評價（樊福好，2010）這篇文章里的血液各參數取值范圍相符，即假設我們得到的血液某個指標的最大值和最小值分別為A和B， 豬健康狀態的數學評價的文章里的這個指標的最大值和最小值分別為C和D，然后將A、C值作為 值，B、D最為y值帶入方程式y=a +b，聯立2個方程式求出a、b值，得到方程式為y=a +b，將我們所得到的這個血液指標的數據作為未知數 帶入方程，求得的y值就是標準化之后的數值。

化后各要素m次冪所占的權重

表1 豬的各項血液學指標基本概況

化后的各要素之間交互效應所占的權重

則有健康指數

2 結果與分析

2.1 豬個體血液生化指標基本情況

從表1可以看出白細胞的含量平均值在正常范圍內，有5頭高于正常范圍，10頭低于正常范圍；淋巴細胞數的平均值較低，有1頭高于正常值，15頭低于正常值；紅細胞數和血紅蛋白的含量平均數偏低且分別有9頭和11頭低于正常值；紅細胞壓積和紅細胞平均體積大部分正常；平均血紅蛋白量有9頭高于正常范圍，但是平均值正常；平均血紅蛋白濃度有大約一半的個體不太正常且平均值偏低；血小板的含量全部低于正常值且平均值僅為正常值下限的一半。

表2 血液各參數之間皮爾森相關分析

2.2 各項血液指標之間相關性情況檢測

對各血液參數之間做簡單皮爾森相關分析，獲得性狀間相關系數，結果見表2。中性粒細胞比例NE與淋巴細胞數目LYM、淋巴細胞比例LY、單核細胞比例MONO呈強負相關；中性粒細胞數NEUT與淋巴細胞LY比例呈強負相關。白細胞數WBC與淋巴細胞數目LYM、單核細胞數目MONO、中性粒細胞數目NEUT呈正相關；紅細胞數目RBC則與血紅蛋白含量HGB、紅細胞壓積HCT呈正相關。這與張先波（2010）[4]等研究結果相符合，說明該數據可用于后續對血液參數進行建模研究。

2.3 健康指數模型的模擬

通過數據模擬得出健康指數模 型，Y代 表 健 康 指 數：Y=-47 904.889 103+33.097 681×白細 胞 數-4 094.757 130× 紅 細胞 數 +635.568 280×（ 紅 細 胞數）^2-32.410 323×（紅細胞數）^3+13 227.815 641×血紅蛋白含量-1 028.977 587×（血紅蛋白含量）^2+26.677 879×（血紅蛋白含量）^3-2.701 359×白細胞數×血紅蛋白含量。

表3 浙江衢州某豬場健康狀況分析

表4 河南洛陽某豬場健康狀況分析

2.4 健康指數狀況分析

根據以上模型，我們對浙江衢州20頭和河南洛陽17頭經產母豬的健康狀況進行分析。健康指數在0～69為病態，70～100為亞健康態，100以上為健康態（樊福好，2010）[2]57。可以看出2個豬場健康狀況并不樂觀（表3、4）。從表3可以看出，浙江衢州某豬場經產母豬僅有4頭處于健康狀態，11頭為亞健康狀態，病態豬有5頭。從表4可以看出，河南豬場母豬的健康狀況不太樂觀，健康的母豬只有1頭，亞健康狀態的母豬有5頭，有11頭母豬處于病態。

3 結論

本文用了多元回歸算法，將各血液指標加了權重進行分析，建立了豬健康指數的評價模型。通過使用該數學模型，分析了2個豬場經產母豬的健康情況，發現浙江豬場數個個體處于亞健康狀態而河南豬場的大部分個體處于病態。此方法可提供豬的健康狀況信息，從而可有針對性地改善豬的健康程度，且也可為種豬選擇提供部分參考。

[1] 樊福好.通過數學模型和血液樣本獲知豬群健康狀態[J]. 今日養豬業，2010(5)： 10-13.

[2] 樊福好.豬健康狀態的數學評價[J]. 養豬 ， 2010(1)： 57-58.

[3] 劉讓，詹勇，樊福好，等.糖萜素對母豬和仔豬健康作用的研究[J]. 中國畜牧雜志 ， 2012(12)：59-63.

[4] 張先波.一個大白豬群血液參數健康標準的制定及BCL10基因多態性與部分血液參數的關聯分析[D].武漢：華中農業大學，2010.