谷朊粉酶解物對斷奶仔豬血清生化指標、免疫功能及小腸發育的影響

摘要：為研究谷朊粉酶解物對斷奶仔豬血清生化指標、免疫功能及小腸發育的影響，選取108頭平均體重（8.08±0.36） kg的杜×長×大三元雜交仔豬，按體重相近原則隨機分為4個處理，每處理3個重復，每個重復9頭豬，各處理組分別飼喂基礎日糧（對照組）﹑添加血漿蛋白粉日糧﹑添加1.5%和3.0%谷朊粉酶解物日糧，飼喂期21 d。結果表明，（1）添加1.5%谷朊粉酶解物組的血清總蛋白和球蛋白均高于其他3組；（2）斷奶第21天，添加谷朊粉酶解物組血清GSH-Px和SOD的活性明顯高于對照組和血漿蛋白粉組；（3）斷奶第21天，對照組和血漿蛋白粉組血清T3的含量均顯著高于3.0%谷朊粉酶解物組，分別高12.4%和12.1%，而血漿蛋白粉組血清IGF-1含量顯著高于其他3組；（4）斷奶第10天，添加1.5%谷朊粉酶解物組血清lgA的含量顯著高于其他3組；（5）斷奶第21天，添加1.5%谷朊粉酶解物組的十二指腸絨毛高度最長，分別比對照組和血漿蛋白粉組長29.0%和21.4%，而隱窩深度相反，分別比對照組和血漿蛋白粉組短21.1%和23.8%。

關鍵詞：谷朊粉酶解物；斷奶仔豬；血清指標；免疫功能；小腸

中圖分類號：S816.7 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）24-6520-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.24.049

谷朊粉酶解物（WGEH）是特定的工藝和生產條件下，把谷朊粉通過復合酶水解使其大分子轉化為小分子量的多功能型高蛋白產品，富含谷氨酰胺，無抗原，無生物隱患，高蛋白，低灰分，且氨基酸組成比較齊全，是營養豐富和功能齊全的綠色添加劑。研究表明，谷氨酰胺可以明顯改善由于斷奶仔豬應激所造成的損害，可阻止腸絨毛萎縮，維持腸道正常的形態和結構。維持免疫細胞的正常功能，提高抗氧化能力并降低死亡率[1]。國外用谷朊粉主要作斷奶仔豬代乳料。最新研究表明，利用谷朊粉進行酶水解，經過特殊生化處理制得水解蛋白飼料，無抗營養因子，可促進仔豬腸道絨毛發育，提高飼料的轉化效率，使仔豬有很高的消化率，可替代昂貴的噴霧干燥血漿蛋白（2.5%～8.0%），同時可用作犢牛的代乳料，可替代大豆分離蛋白5%～15%[2]。由于近年來的生物安全隱患，積極尋找新型飼料添加劑代替血漿蛋白粉是大勢所趨。谷朊粉酶解物是一種極具應用前景的綠色營養型小肽飼料添加劑。本試驗研究了在實際生產條件下，飼糧中添加不同水平的谷朊粉酶解物對21日齡斷奶仔豬血液生化指標、免疫指標及小腸發育的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗動物

選取108頭平均體重為（8.08±0.36） kg的杜×長×大三元雜交健康仔豬，（23±2） d斷奶后，按體重相近原則隨機分為4個處理，每處理3個重復，每個重復9頭豬。

1.2 試驗日糧和設計

谷朊粉酶解物由本實驗室按特定的工藝生產。本試驗共設4個處理組：（1）對照組（基礎日糧組）；（2）血漿蛋白粉組；（3）谷朊粉酶解物以1.5%替代血漿蛋白粉組中的血漿蛋白粉；（4）谷朊粉酶解物以3.0%替代血漿蛋白粉組中的血漿蛋白粉。試驗日糧組成及營養水平參照NRC（1998）豬營養飼養標準配制（表1）。

1.3 飼養管理

試驗在廣安集團北徐種豬場試驗基地完成，共21 d。試驗期間豬只封閉飼養，溫度控制在（28.0±2.5） ℃，干粉料飼喂，自由采食和飲水，按豬場常規管理程序進行驅蟲和免疫，并由專人負責飼養管理。

1.4 試驗測定項目和方法

1.4.1 血清生化指標和血清免疫功能的測定 分別于試驗第10天和第21天清晨，禁食狀態，每圈選出2頭健康試驗仔豬，從前腔靜脈采血10 mL，置于離心管中，室溫下傾斜靜置30 min后，3 000 r/min離心15 min，取上層血清，測定尿素氮、總蛋白、清蛋白、球蛋白、堿性磷酸酶（AKP）、甘油三酯、谷丙轉氨酶（ALT/GPT）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、 超氧化物歧化酶（SOD）、豬三碘甲狀腺原氨酸（T3）、豬甲狀腺素（T4）、豬免疫球蛋白A（lgA）、lgG、lgM和豬胰島素樣生長因子1（IGF-1）的含量。采用OlympusAU600型全自動生化分析儀測定血清中尿素氮、總蛋白、清蛋白、球蛋白、堿性磷酸酶（AKP）、甘油三酯的含量；血清SOD、ALT/GPT和GSH-Px 采用化學比色法測定，試劑盒購自南京建成生物工程研究所。血清T3、T4、lgA、lgG、lgM和IGF-1采用酶聯免疫分析測定，試劑盒購自上海江萊生物科技有限公司。

1.4.2 小腸黏膜結構和免疫器官指標測定 于試驗第21天，每圈選1頭健康仔豬屠宰，截取十二指腸，空腸和回腸中段各4 cm腸段，置于含3.8%甲醛的福爾馬林固定液中，經脫水、包蠟、切片、HE染色后，顯微鏡拍照，測量絨毛高度和隱窩深度。

1.5 試驗數據處理

采用Spssl0.0統計軟件的One-way過程對試驗數據進行統計分析，采用Duncan's法進行多重比較。試驗數據以“平均值±標準差”表示。

2 結果與分析

2.1 血清生化指標

從表2中可以看出，在斷奶第10天，血漿蛋白粉組的堿性磷酸酶活力顯著高于其他3組，而在斷奶第21天，3.0%WGEH組的堿性磷酸酶活力顯著低于其他3組。表明隨著替換血漿蛋白粉比例的提高，堿性磷酸酶活力有降低的趨勢。血清總蛋白含量，斷奶第10天，3.0%WGEH組明顯低于其他3組；斷奶第21天，對照組明顯低于其他3組，1.5%WGEH組的總蛋白含量全期最高。斷奶應激對白蛋白水平沒有顯著影響。球蛋白含量的變化趨勢與總蛋白相同，以1.5%WGEH組的球蛋白含量最高。斷奶第21天血清尿素氮含量各試驗組均顯著高于對照組。斷奶第10天3.0%WGEH組血清中的甘油三酯含量顯著低于對照組和血漿蛋白粉組，略低于1.5%WGEH組。

2.2 血清抗氧化指標的含量

從表3中可以看出，斷奶第10天，3.0%WGEH組血清ALT/GPT的活性顯著高于血漿蛋白粉組，提高了33.8%。斷奶第21天時，血漿蛋白粉組血清ALT/GPT的活性顯著低于其他3組。斷奶第21天不同水平WGEH組血清GSH-Px的活性均顯著高于對照組和血漿蛋白粉組，以3.0%WGEH組血清GSH-Px的活性最高，分別比對照組和血漿蛋白粉組高39.8%和41.1%。斷奶第21天不同水平WGEH組血清SOD活性均顯著高于對照組和血漿蛋白粉組，以3.0%WGEH組血清SOD的活性最高，分別比對照組和血漿蛋白粉組高22.1%和14.7%。斷奶第10天，各組血清GSH-Px和SOD活性無顯著差異。

2.3 血清T3、T4和IGF-1的含量

從表4可以看出，在斷奶第21天，對照組和血漿蛋白粉組血清T3含量均顯著高于3.0%WGEH組，分別高12.4%和12.1%。在斷奶第10天和第21天，均以1.5%WGEH組血清T4含量最高，但與其他3組間差異不顯著。斷奶第21天血漿蛋白粉組IGF-1的含量顯著高于其他3組，分別比對照組、1.5%WGEH組、3.0%WGEH組高30.3%、37.5%、37.5%。

2.4 血清免疫指標

從表5可以看出，斷奶第10天，1.5%WGEH組血清lgA含量顯著高于其他3組，分別比對照組、血漿蛋白粉組、3.0%WGEH組高22.2%、14.2%、18.9%。斷奶第21天，1.5%WGEH組血清lgA含量高于其他3組，但差異不顯著。斷奶第10天和第21天1.5%WGEH組血清lgG含量均高于其他3組，但差異不顯著。斷奶第10天，1.5%WGEH組血清lgM的含量顯著高于對照組和血漿蛋白粉組，分別高12.1%和7.7%。斷奶第21天，1.5%WGEH組血清lgM的含量顯著高于對照組，高20.0%。

2.5 小腸黏膜結構

從表6可以看出，斷奶第21天，不同水平WGEH組十二指腸絨毛高度顯著高于對照組和血漿蛋白粉組，以1.5%WGEH組絨毛高度最長，分別比對照組和血漿蛋白組高29.0%和21.4%；而隱窩深度則相反，添加酶解物組明顯比對照組和血漿蛋白組短，以1.5%WGEH組隱窩深度最短，分別比對照組和血漿蛋白組短21.1%和23.8%。1.5%WGEH組空腸絨毛高度顯著高于血漿蛋白組和3.0%WGEH組，與對照組沒有顯著差異。1.5%WGEH組回腸隱窩深度比其他3組要短，但差異均不顯著。

3 討論

3.1 對斷奶仔豬血清生化指標的影響

堿性磷酸酶（AKP）是一種能催化多種磷脂類化合物水解釋放無機磷的酶，在骨骼形成以及脂肪形成的過程中起著重要作用。錢利純等[3]研究表明，21日齡哺乳仔豬的堿性磷酸酶活性水平較高，斷奶10 d其活性明顯下降，添加谷氨酰胺對血清堿性磷酸酶活性無顯著影響。本試驗研究結果表明，添加谷朊粉酶解物替換血漿蛋白粉后，堿性磷酸酶活性降低，可能是斷奶應激降低了堿性磷酸酶的活性，其機理尚待探討。血清總蛋白水平是反映肝臟合成蛋白能力的指標，錢利純等[3]試驗結果顯示斷奶應激降低了血清總蛋白水平，可能與斷奶后的營養水平降低及氨基酸不平衡相關。添加谷氨酰胺對提高血清總蛋白水平有一定作用，但差異并不明顯。本試驗結果表明添加1.5%WGEH組血清總蛋白和球蛋白水平均高于其他各組，說明谷朊粉酶解物對提高血清總蛋白水平有一定作用，這組的氨基酸更加平衡。血清白蛋白是衡量肝臟功能和機體營養狀況的重要指標。錢利純等[3]試驗顯示，添加谷氨酰胺對血清白蛋白水平無顯著影響，與本試驗研究結果相同。Malmolf[4]、Holecek[5]認為血清尿素氮濃度與動物體內蛋白質代謝和氨基酸之間的平衡狀況相關，氨基酸平衡良好時，血清尿素氮濃度下降。本試驗結果顯示斷奶應激提高了血清尿素氮的水平，添加1.5%谷朊粉酶解物相對血漿蛋白粉組和3.0%WGEH組在一定程度上降低了血清尿素氮濃度。谷氨酰胺可以通過脫氨基和轉氨基過程合成多種氨基酸，促進機體的蛋白合成能力[6]，因此添加谷朊粉酶解物可以在一定程度上降低血清尿素氮的水平。

3.2 對斷奶仔豬血清抗氧化指標的影響

ALT/GPT是氨基酸之間的轉氨酶，是蛋白質代謝過程中的重要酶，其催化谷氨酸與丙氨酸之間的氨基轉移。丙氨酸和谷氨酰胺是肌蛋白分解所產生氨的主要運出形式，而谷氨酸是機體α-氨基代謝池。據楊公社等[7]的研究，血液中GPT的活性與長白豬的日增重、飼料轉化率及胴體瘦肉率呈正相關。陳靜等[8]研究表明，血清中GPT的活性隨著谷氨酰胺添加量的增加而升高。與本試驗的研究結果一致，隨著谷朊粉酶解物替代血漿蛋白粉的增加，血清ALT/GPT的活性也增加。動物機體內SOD和GSH-Px在清除自由基、氧化損傷和維持細胞結構方面起著重要作用。在應激狀態下，SOD、GSH-Px活性降低，而血液中脂質過氧化物MDA含量升高[9]。席鵬彬等[10]研究表明，隨飼糧Gln二肽添加水平提高，斷奶后第10天和第21天血清GSH-Px和SOD活性以線性或二次曲線方式升高，說明飼糧中Gln二肽可改善仔豬斷奶后抗氧化能力，防止或緩解應激造成的過氧化損傷，有利于仔豬生長。本試驗在斷奶第21天，添加谷朊粉酶解物組血清GSH-Px和SOD活性明顯高于對照組和血漿蛋白粉組，而在第10天時無顯著差異。

3.3 對斷奶仔豬血清T3、T4和IGF-1的影響

甲狀腺激素（T3、T4）可調節糖、脂肪、蛋白質的代謝，促進小腸吸收單糖和使糖原分解，血糖濃度升高；促進消化腺和腎上腺皮質激素分泌；增強腎上腺素對糖代謝的作用和促進胰島素降解。錢利純等[3]研究表明，日糧添加谷氨酰胺對T3、T4水平無明顯影響，但對生長激素水平有一定的提高作用，斷奶第10天和第20天分別比對照組提高了12.18%（P>0.05）和14.93%（P>0.05），差異不顯著。與本試驗斷奶第10天時的研究結果相一致，但是斷奶第21天對照組和血漿蛋白組血清T3的含量明顯比3.0%WGEH組高，分別高12.4%和12.1%。IGF-Ⅰ不僅對下丘腦和垂體具有反饋作用，還能直接促進細胞的生長[11]。方娜等[12]研究表明，添加谷朊粉酶解物對小鼠的類胰島素生長因子-I提高顯著，添加水平以750 mg/（kg飼糧·d）作用最明顯。本試驗在斷奶仔豬上的研究表明，斷奶第21天血漿蛋白粉組IGF-1的含量明顯比對照組和添加谷朊粉酶解物組要高。

3.4 對斷奶仔豬血清免疫指標的影響

免疫球蛋白的分泌是一個復雜的代謝過程，也是免疫系統抵御外來抗原的重要過程之一。Crawford等[13]研究認為超過生理濃度的谷氨酰胺可明顯提高抗體的合成和分泌，而這種作用是其他氨基酸所不能替代的。尹兆正[14]研究表明，在日糧中添加1%谷氨酰胺，斷奶10日齡，試驗組血清IgG和IgM水平分別比對照組高34.67%（P<0.05）和32.58%（P<0.05）；斷奶20日齡，試驗組血清IgA和IgM水平分別比對照組高15.22%（P<0.05）和30.66%（P<0.05）。本試驗中，添加1.5%WGEH組血清IgA、IgG和IgM水平高于其他各組，表明適當添加谷朊粉酶解物可以有效緩解斷奶應激對免疫系統造成的抑制作用，原因可能是因為谷朊粉酶解物的添加可以有效維持免疫細胞分泌物質的能力，進而提高免疫能力。

3.5 小腸黏膜形態的影響

研究表明，在許多物種（包括豬）中，腸道都是利用谷氨酰胺和谷氨酸最多的器官，而Gln和Glu也是腸道主要的能源物質[15，16]。斷奶應激對仔豬腸黏膜形態有很大影響，表現為小腸黏膜絨毛高度下降、 隱窩加深、腸絨毛成熟細胞數量減少等[17]。Wu等[1]和劉濤等[18]的試驗結果表明，日糧中的谷氨酰胺對仔豬小腸細胞增殖和維持腸道正常形態具有重要作用。本試驗結果與上述結果一致，添加谷朊粉酶解物可以提高小腸絨毛高度，降低其隱窩深度。

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