殼寡糖對妊娠后期母豬免疫功能和仔豬初生重的影響

湯 峻, 黃皓源, 周樂禮, 李明偉　(廣東海洋大學農學院,廣東湛江 524000)

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殼寡糖對妊娠后期母豬免疫功能和仔豬初生重的影響

湯 峻, 黃皓源, 周樂禮, 李明偉*(廣東海洋大學農學院,廣東湛江 524000)

摘要[目的]研究飼糧中添加殼寡糖對妊娠后期母豬免疫功能和仔豬初生重的影響，并探討殼寡糖的適宜添加量。[方法]選擇健康的、體重和預產期相近的四胎次“長×大”母豬35頭，隨機分為5組，每組7個重復，每個重復1頭母豬。對照組飼喂基礎飼糧(不添加殼寡糖)，試驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ在基礎飼糧中分別添加殼寡糖30、90、270和810 g/t。試驗從母豬妊娠85 d開始，至產仔結束。[結果]飼糧中添加殼寡糖對仔豬初生重、母豬血清白介素2(IL-2)濃度和補體C3蛋白濃度均無顯著影響(P>0.05)。飼糧添加不同水平的殼寡糖顯著提高母豬血清中溶菌酶的濃度(P<0.05)。飼糧中添加不同水平的殼寡糖顯著提高母豬血清豬瘟抗體sIgA的濃度(P<0.05)，而試驗組Ⅰ和Ⅱ初乳中豬瘟抗體sIgA濃度無顯著差異(P>0.05)，試驗組Ⅲ和Ⅳ初乳母源豬瘟抗體sIgA濃度顯著提高(P<0.05)。[結論]妊娠后期母豬飼糧中殼寡糖的適宜添加量為270 g/t。

關鍵詞殼寡糖；妊娠后期母豬；免疫功能；初生重

Effect of Chitosan Oligosaccharide on Immune Function of Sows in Late Pregnancy and Birth Weight of Piglets

TANG Jun, HUANG Hao-yuan, ZHOU Yue-li, LI Ming-wei*

(College of Agriculture, Guangdong Ocean University, Zhanjiang, Guangdong 524000)

Abstract[Objective] To study the effect of dietary chitosan oligosaccharide on immune function of sows in late pregnancy and birth weight of piglets, and explore the appropriate dosage of chitosan oligosaccharide. [Method] The trial selected 35 fourth parity Landrace-Yorkshire sows of breeding date, pedigree, age, weight etc. in approaching. These sows were divided into five groups randomly, each group had 7 repetitions, every repetition had one sow. The control group was fed basal diet without chitosan oligosaccharide. The four experiment groups(Ⅰ,Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ) were fed basal diet adding chitosan oligosaccharide. The quantity was 30, 90, 270 and 810 g/t in sequence. The test period was from 85 days after pregnancy to farrowing. [Result] Adding dietary chitosan oligosaccharide had no significant effect on birth weight of piglets, sows serum interleukin 2 (IL-2) concentration and the complement protein C3concentration(P>0.05). Different levels of dietary chitosan significantly increased the concentration of lysozyme in serum(P<0.05). Adding different levels of dietary chitosan significantly increased the concentration of serum antibody against CFSV sIgA(P<0.05), while the group I and II had no significant difference on sIgA concentration in colostrum of CFSV antibody(P>0.05). Test group III and IV significantly improved maternal colostrum CSFV antibody concentration of sIgA(P<0.05). [Conclusion] The appropriate dosage of chitosan oligosaccharide for sow in late pregnancy is 270 g/t.

Key wordsChitosan oligosaccharide; Sow in late pregnancy; Immunity; Birth weight

當前集約化飼養下的豬群常因飼養密度大、飼養環境差、飼料不安全、頻繁的疫苗免疫接種、高強度的生產等問題，導致豬群的免疫功能低下且易感染疾病，造成了巨大的經濟損失。在自繁自養豬場，母豬的健康狀況密切關系到其繁殖性能和仔豬的生長性能。因此，研究與開發提高母豬免疫功能的飼料添加劑具有重要意義。

殼聚糖(Chitosan)，又名聚氨基葡萄糖或脫乙酰甲殼素，化學名為聚葡萄糖胺(1-4)-2-乙酰氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖,是由幾丁質(Chitin)經過脫乙酰作用得到的。幾丁質廣泛存在于自然界中甲殼類動物的外殼、昆蟲的外殼和真菌的細胞壁中，也存在于一些綠藻中。它是一種陽離子動物纖維和天然堿性多糖[1]。殼寡糖是由殼聚糖降解得到的由2～10個氨基葡萄糖通過β-1,4-糖苷鍵連接而成的低聚糖。殼寡糖水溶性好，易吸收，具有抑菌、抗腫瘤、調節血脂和免疫力等多種生理功能[2]。

目前，殼聚糖在豬生產中的一系列應用研究表明，飼糧中添加殼聚糖能夠提高斷奶仔豬的免疫功能和生產性能，能夠提高肥育豬的瘦肉率[3-11]。將殼寡糖應用于妊娠后期母豬，可一定程度上提高母豬和新生仔豬的抗氧化能力[12]。然而，殼聚糖的分子量隨著聚合度的變化而出現較大變化，隨之理化性質和生物學功能也將發生很大變化。這些研究中一部分對于采用的殼聚糖的相對分子質量沒有具體測定數據，其中針對殼寡糖在妊娠后期母豬的應用研究，在殼寡糖的添加水平上未設置梯度，無法確定殼寡糖的適宜添加量。因此，筆者選擇相對分子質量≤1 500的殼寡糖，并以龍次民等[12]研究中殼寡糖添加水平30 g/t作為試驗Ⅰ組，以3倍的梯度依次提高添加水平，研究不同添加水平的殼寡糖對妊娠后期母豬免疫功能和仔豬初生重的影響，并探究殼寡糖應用于妊娠后期母豬的適宜添加量。

1材料與方法

1.1試驗材料殼寡糖為聚合度2～10、相對分子質量≤1 500、純度為90%、脫乙酰度為95.8%，由青島博智匯力生物科技有限公司提供。

1.2試驗動物與設計選擇健康的體重190 kg左右，預產期接近和與配公豬一致的四胎次“長×大”二元母豬35頭，隨機分為5組，每組7個重復，每個重復1頭母豬。對照組飼喂的基礎飼糧及營養水平見表1，試驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ在基礎飼糧上分別添加30、90、270、810 g/t，按90%純度折算成實際添加量。每天8：00和16:30各飼喂1次，每頭母豬投料量在2 kg/d左右。試驗從母豬妊娠85 d開始至產仔結束，在廣東省茂名市電白區廣東貴景畜牧發展有限公司豬場進行，嚴格按照豬場防疫和飼養管理制度進行操作。

表1　試驗飼糧組成及營養水平

注：預混料為廣西南寧加中生物科技有限公司懷孕后期料806F-8%。

Note: Premix is late pregnancy material 806F-8% provided by Guangxi Nanning Jiazhong Biotechnology Co. Ltd..

1.3樣品采集與檢測臨近預產期每天0：00、6：00、12：00、18：00，觀察母豬是否產仔，記錄母豬產仔數、死胎數和仔豬初生重，并及時采集初乳2 mL，-20 ℃下保存。母豬耳緣靜脈采血5 mL，室溫靜置1 h后離心并收集血清。

檢測初乳豬瘟抗體sIgA濃度、母豬血清豬瘟抗體sIgA濃度、母豬血清溶菌酶濃度、母豬血清IL-2濃度、母豬血清補體C3蛋白濃度。以上檢測均使用ELISA試劑盒進行測定，試劑盒購自廣州瑞武生物科技有限公司。

1.4數據處理試驗數據經Excel 2013初步整理后，運用SPSS 19.0統計軟件的方差齊性檢驗進行組間差異顯著性比較，P<0.05表示差異顯著。若方差齊性檢驗差異不顯著，采取單因素ANOVA分析和LSD法多重比較。試驗結果均

以平均值±標準誤表示。

2結果與分析

2.1飼糧添加不同水平的殼寡糖對母豬免疫功能的影響由表2可知，與對照組相比，飼糧中添加不同水平的殼寡糖對母豬血清白介素IL-2和補體蛋白C3濃度均無顯著影響(P>0.05)。與對照組相比，試驗組Ⅰ和Ⅱ初乳豬瘟抗體sIgA濃度無顯著差異。與對照組相比，試驗組Ⅲ初乳豬瘟抗體sIgA濃度比對照組提高了37.33%(P<0.05)，試驗組Ⅳ初乳豬瘟抗體sIgA濃度比對照組提高了62.43%(P<0.01)。與試驗組Ⅳ相比，試驗組Ⅲ初乳豬瘟抗體sIgA濃度差異不顯著(P>0.05)。

與對照組相比，各試驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ母豬血清中豬瘟抗體sIgA的濃度均極顯著提高(P<0.01)，比對照組分別提高31.85%、41.17%、65.77%和61.53%。試驗組Ⅰ和試驗組Ⅱ母豬血清中豬瘟抗體sIgA濃度差異不顯著，但試驗組Ⅱ試驗組Ⅳ母豬血清中豬瘟抗體slgA濃度差異不顯著，試驗組Ⅲ和試驗Ⅳ母豬血清中豬瘟抗體slgA濃度差異不顯著，試驗組Ⅲ和母豬血清中豬瘟抗體slgA濃度與試驗組Ⅱ相比顯著提高(P<0.05)。由此可見，隨著殼寡糖添加量的增加，母豬血清中豬瘟抗體sIgA濃度呈上升趨勢，當殼寡糖添加量達到270 g/t時母豬血清中豬瘟抗體slgA濃度達到最高值，之后隨著殼寡糖添加量的增加呈現平穩趨勢，甚至有輕微下降。

與對照組相比，試驗組Ⅰ和Ⅱ母豬血清溶菌酶濃度均顯著提高(P<0.05)，試驗組Ⅲ和Ⅳ母豬血清溶菌酶濃度極顯著提高(P<0.01)。與對照組相比，試驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ血清溶菌酶濃度分別提高了34.02%、37.88%、56.77%和86.71%。試驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ母豬血清溶菌酶濃度差異不顯著，試驗組Ⅲ和Ⅳ差異不顯著，但試驗Ⅳ組與試驗組Ⅰ和Ⅱ相比差異極顯著(P<0.01)。由此可見，隨著殼寡糖添加量的增加，母豬血清溶菌酶濃度呈上升趨勢，且當殼寡糖添加量為270～810 g/t時，溶菌酶濃度的上升趨勢減緩。

表2　殼寡糖對母豬免疫功能的影響

注：同列肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05);同列肩標不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

Note: Different lowercases and capital letters in the same column stand for significant differences(P<0.05) and extremely significant differences (P<0.01),respectively.

2.2飼糧添加不同水平的殼寡糖對仔豬初生重的影響從圖1可以看出，與對照組相比，飼糧中添加不同水平的殼寡糖對仔豬初生重無顯著影響(P>0.05)。

圖1　各組仔豬初生重的比較 Fig.1　Comparison of birth weight of piglets in each group

3討論與結論

3.1妊娠后期母豬飼糧中添加殼寡糖對免疫功能的影響動物黏膜免疫系統是動物機體防止感染的第一道防線。在黏膜免疫機制中，IgA起著舉足輕重的作用，其中分泌型免疫球蛋白A(sIgA)是參與黏膜免疫的主要抗體。sIgA的主要功能包括阻抑黏附、免疫排除、溶解細菌、中和病毒、介導ADCC、抗炎癥、促進天然因子的作用及調節黏膜免疫反應[13]。該試驗中添加一定量的殼寡糖顯著提高母豬血清和初乳中豬瘟抗體sIgA的含量。這提高了母豬和仔豬對特異性病原的免疫力。

趙燕等[3]研究發現添加400、600 g/t殼聚糖可以顯著提高仔豬血清溶菌酶含量(P<0.05)，添加100、200 g/t殼聚糖對仔豬血清溶菌酶含量無顯著影響(P>0.05)。該試驗中添加30、90 g/t殼寡糖可以顯著提高母豬血清溶菌酶含量(P<0.05)，添加270、810 g/t殼寡糖極顯著提高了母豬血清溶菌酶含量(P<0.01)。這表明該試驗結果前人的研究相一致，且殼寡糖的效果強于殼聚糖。

溶菌酶全稱為1,4-β-N-溶菌酶，又稱粘肽N-乙酰基胞壁酰水解酶，能切斷肽聚糖中N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之間的β-1,4糖苷鍵之間的聯結，破壞肽聚糖支架[14]。殼寡糖正是2～10個氨基葡萄糖由β-1,4糖苷鍵聯結而來，能被溶菌酶降解。這有可能是殼寡糖的特定結構誘導了豬溶菌酶mRNA的表達，從而提高了豬血清中溶菌酶的含量。

陳虹等[15]研究發現殼寡糖可以顯著提高鵪鶉血清補體C3蛋白的含量(P<0.05)，而該試驗中殼寡糖對妊娠后期母豬血清補體C3蛋白的含量并無顯著影響。這說明殼寡糖對不同種屬動物血清中補體C3蛋白含量的影響存在差異。

SHIBATA等[16]報道幾丁質通過誘導IFN-γ的生成來激活巨噬細胞，使其分泌多種細胞因子，二者在免疫調節方面互相反饋、互相影響。侯麗娜等[17]通過研究殼寡糖對培養的巨噬細胞的影響，發現殼寡糖可能是經由巨噬細胞表面的甘露糖受體介導結合并激活巨噬細胞，鈣離子相關的信號轉導途徑可能參與這一過程。然而，該試驗中飼糧添加不同水平殼寡糖對妊娠后期母豬血清IL-2的濃度均無顯著影響，這可能是由于殼寡糖的添加水平較低。

殼寡糖對妊娠后期母豬免疫功能的影響主要體現在顯著提高了母豬初乳與血清中sIgA的含量，顯著提高了血清中溶菌酶的含量。這表明殼寡糖應用于妊娠后期母豬，增強了母豬的特異性免疫功能，使母豬對免疫的特異性病原有更好的抗感染能力。同時，初乳中sIgA含量的提高，使母源抗體對于新生仔豬的保護作用得到了提高。殼寡糖還增強了母豬的部分非特異性免疫功能。

3.2妊娠后期母豬飼糧中添加殼寡糖對仔豬初生重的影響該試驗結果表明殼寡糖對仔豬初生重沒有顯著影響，說明母豬免疫功能的增強并沒有影響到仔豬的出生重。這可能是因為試驗母豬的健康狀況良好，均能滿足胚胎的正常生長發育。

3.3殼寡糖的適宜添加量 通過對各殼寡糖添加組對母豬血清豬瘟sIgA、初乳豬瘟sIgA和血清溶菌酶的影響進行分析表明，添加30 g/t殼寡糖僅能提高母豬自身的免疫功能，但并不能通過提高初乳中母源抗體濃度來增強仔豬免疫力。與對照組相比，試驗組Ⅲ初乳豬瘟抗體sIgA濃度的提高達到顯著水平，試驗組Ⅲ和Ⅳ各指標均無顯著差異。因此，殼寡糖的適宜添加量為270 g/t。

綜上所述，妊娠后期85 d至產仔，母豬飼糧中添加一定量的殼寡糖能顯著增強母豬的免疫功能，而對仔豬初生重無顯著影響。殼寡糖的適宜添加量為270 g/t。

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中圖分類號S 816.7

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)06-174-03

收稿日期2016-02-14

作者簡介湯峻(1988- ),男,安徽安慶人,碩士研究生,研究方向：動物營養與免疫。*通訊作者,教授,博士,碩士生導師，從事獸醫寄生蟲(病)學的教學和科研工作。