復合菌培養物及β-葡聚糖對肉羊抗氧化能力與炎癥因子含量的影響

李冬芳 劉世雄 于春微 郝凌魁 陳 灰 高 民 胡紅蓮 劉大程*

(1.內蒙古農業大學獸醫學院，呼和浩特 010018；2.農業部動物疾病臨床診療技術重點實驗室，呼和浩特 010018；3.內蒙古農牧業科學院動物營養與飼料研究所，呼和浩特 010031)

在羔羊養殖過程中，免疫力低下、斷奶應激、長途運輸、羔羊腹瀉等是造成羔羊死淘率持高不下的主要因素，給肉羊養殖業造成嚴重的經濟損失。近年來，研究者們嘗試了多種措施來降低羔羊死淘率，其中酵母菌培養物類產品顯示出了積極的功效，大量研究表明酵母菌培養物具有提高動物機體免疫力和抗氧化能力、調節炎癥因子等生物功效[1-2]。Yuan等[3]的研究證實，添加酵母培養物可以提高犢牛血清免疫球蛋白A(IgA)含量，增強機體黏膜免疫應答能力。飼糧中補充酵母培養物和維生素E可減少奶山羊熱應激期間血清丙二醛(MDA)的含量，增加血清總抗氧化能力(T-AOC)[4]。β-葡聚糖是酵母細胞壁的主要成分，可提高機體非特異性免疫機能、改善動物腸道內環境、改善機體抗應激能力。β-葡聚糖通過抗原提呈細胞(APC)的內吞作用將多糖片段傳遞給細胞表面并與T細胞的抗原受體(TCR)相結合，以此調節其分泌的白細胞介素-2(IL-2)、白細胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白細胞介素-4(IL-4)、白細胞介素-10(IL-10)等細胞因子的平衡[5]。趙璐宇等[6]研究表明，添加酵母β-葡聚糖顯著提高了圍產期奶牛血清谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性，降低了產前血清MDA含量，有效緩解了圍產期奶牛的氧化應激。

但是，目前國內對復合菌培養物及β-葡聚糖的研究主要集中在豬和雞等單胃動物上，有關復合菌培養物對反芻動物影響的報道較少，而且近期本課題組在動物試驗上的結果表明，復合菌培養物在抗應激方面具有明顯的功效，特別是使羔羊腹瀉率明顯減少，并且增加了血清中免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、IL-6的含量，提高了羔羊的免疫功能[7]。因此，本試驗擬在前期研究結果的基礎上，進一步探討復合菌培養物及β-葡聚糖對肉羊抗氧化能力和炎癥因子含量的影響，旨在為復合菌培養物及β-葡聚糖在肉羊養殖中的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 復合菌培養物的制備

根據本課題組前期研究成果[7]，復合菌培養物由麩皮、玉米渣、米糠、棉籽粕、玉米胚芽粕、白玉米皮等組成，將2株釀酒酵母菌、1株枯草芽孢桿菌和1株乳酸菌按2∶2∶1∶1比例混合，以15%接種量接入發酵料中，加水使含水量最終為45%，之后發酵48 h制成復合菌培養物，其營養指標為：活性酵母菌數≥5×108CFU/g、β-葡聚糖含量≥0.55 mg/g、甘露聚糖含量≥0.34 mg/g、有機酸含量≥1.48 mg/g和多肽含量≥1.36 mg/g；干物質(DM)含量為60.00%、粗蛋白質含量(CP)為17.98%、中性洗滌纖維(NDF)含量為48.53%、酸性洗纖維(ADF)含量為24.73%、鈣(Ca)含量為0.14%、磷(P)含量為0.53%。

1.2 試驗設計及飼糧

本試驗于2019年5—8月在內蒙古巴彥淖爾市烏拉特前旗肉羊養殖園區進行。選擇體重相近、50日齡的斷奶健康公羔羊30只，隨機分為3個組，包括2個試驗組和1個對照組，每組5個重復,每個重復2只羔羊。各組的試驗羊飼喂于同一圈中。對照組飼喂基礎飼糧，為全混合日糧(TMR)；復合菌培養物組在TMR(干物質基礎)中添加復合菌培養物，前期每千克飼糧添加量為50 g，中期與后期每千克飼糧添加量為70 g；β-葡聚糖組在TMR(干物質基礎)中添加β-葡聚糖，每千克飼糧添加量為75 mg(純度≥85%)?；A飼糧參照我國《肉羊飼養標準》(NY/T 816—2004)配制，其組成及營養水平與課題組前期試驗[8]相同。

試驗前每組羔羊統一打上耳號，分圏飼養，進行驅蟲和防疫，定期進行消毒。試驗期共97 d，其中預試期7 d，正試期90 d，每天自由采食，飲水。

1.3 血液樣本采集

分別在試驗期第1、30、60、90天晨飼前，對每只羊進行頸靜脈采血，使用分離膠真空采血管采集5 mL，靜置30 min后3 000 r/min離心10 min，取上清液分裝保存于-80 ℃冰箱中，用于抗氧化指標和炎癥因子含量的檢測。

1.4 血清抗氧化指標及炎癥因子含量的測定

血清超氧化物歧化酶(SOD)活性采用黃嘌呤氧化酶法測定；血清GSH-Px活性采用比色法測定；血清T-AOC采用Fe3+還原法測定；血清MDA含量采用硫代巴比妥酸法測定；血清過氧化氫酶(CAT)活性采用鉬酸銨法測定。

采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒測定血清促炎因子白細胞介素-lβ(IL-1β)、IL-6、白細胞介素-8(IL-8)和TNF-α及抑炎因子IL-4、IL-10的含量。

以上指標測定所用試劑盒均購自南京建成生物工程研究所，測定儀器為SynergyTM多功能酶標儀，具體操作步驟按試劑盒說明書進行。

1.5 數據分析

試驗數據采用Excel 2010進行整理和計算，用SAS 9.0軟件中的ANOVA程序進行單因素方差分析，并采用Duncan氏法進行多重比較，試驗結果用平均值±標準差的形式來表示，P<0.05作為差異顯著的判斷標準。

2 結果與分析

2.1 復合菌培養物及β-葡聚糖對肉羊血清抗氧化指標的影響

由表1可知，隨著試驗時間的延長，對照組與2個試驗組的肉羊血清SOD、GSH-Px、CAT活性呈增加趨勢，從整個試驗期的平均值來看，復合菌培養物組血清SOD、CAT、GSH-Px活性顯著高于對照組(P<0.05)，而β-葡聚糖組與對照組間無顯著差異(P>0.05)。在第90天時，β-葡聚糖組的血清MDA含量顯著低于對照組(P<0.05)，其余時間點無顯著差異(P>0.05)。3組血清T-AOC在第60天時達到最高，之后又下降，復合菌培養物組和β-葡聚糖組血清T-AOC比對照組分別顯著提高13.02%、24.19%(P<0.05)。

表1 復合菌培養物及β-葡聚糖對肉羊血清抗氧化指標的影響

2.2 復合菌培養物及β-葡聚糖對肉羊血清炎癥因子含量的影響

由表2可知，隨著試驗時間的延長，3組羔羊血清中IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α含量呈上升趨勢，第1天時，3組間均無顯著差異(P>0.05)；第30天、第90天時，與對照組相比，復合菌培養物組血清中IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α含量及β-葡聚糖組血清中TNF-α、IL-8、IL-6含量均顯著提高(P<0.05)；第60天時，復合菌培養物組與β-葡聚糖組血清IL-6含量比對照組分別顯著提高了9.75%、5.80%(P<0.05)，復合菌培養物組血清TNF-α含量比對照組及β-葡聚糖組分別顯著提高了29.44%、18.81%(P<0.05)。隨著試驗時間的延長，3個組羔羊血清中IL-4、IL-10含量呈下降趨勢，第1天、第30天時，3組間均無顯著差異(P>0.05)；第60天、第90天時，復合菌培養物組血清中IL-4、IL-10含量較對照組顯著降低(P<0.05)。

表2 復合菌培養物及β-葡聚糖對肉羊血清炎癥因子含量的影響

3 討 論

3.1 復合菌培養物及β-葡聚糖對肉羊抗氧化能力的影響

在肉羊飼養過程中由于受各種因素的影響，動物體內不斷地產生大量氧自由基，進一步誘導生物膜上的多不飽和脂肪酸過氧化產生脂質過氧化產物MDA，因此，MDA含量直接反映機體內脂質過氧化的程度，間接反映細胞損傷的程度[9]。β-葡聚糖具有特殊的β-1，3鍵，這類結構具有供氧和供電子的能力，從而有效清除機體內的自由基，保護機體免遭脂質過氧化物的損傷[10]。研究發現，飼糧中添加益生菌酵母β-葡聚糖能夠顯著降低血液中MDA含量，從而增強斷奶仔豬的血液抗氧化能力[11]。本試驗結果表明，與對照組相比，復合菌培養物組及β-葡聚糖組血清MDA含量均顯著下降。在動物機體內都存在著清除自由基的酶促系統，如GSH-Px可保護機體組織的大分子成分，使其免受氧自由基侵襲，SOD能清除超氧陰離子自由基，保護細胞膜免受損傷[12]。本試驗表明，飼喂復合菌培養物后肉羊血清GSH-Px、SOD、CAT活性均得到顯著提高，復合菌培養物發揮抗氧化作用可能與其富含多種營養物質有關，包括多種維生素、微量元素、酶、肽和寡糖(β-葡聚糖及甘露寡糖)[13]。袁文華等[14]研究發現，益生菌能夠顯著提高青年鴿肝臟中CAT、SOD、GSH-Px活性，這也進一步證實了本試驗的結果。機體免疫和抗氧化能力的增強也有利于生產性能的提高，課題組成員同批次試驗結果也證實飼喂復合菌培養物及β-葡聚糖后不僅使羔羊采食量增加，而且復合菌培養物組和β-葡聚糖組的平均體重分別較對照組提高了10.02%和5.05%，料重比分別較對照組降低了10.33%和4.21%[8]。

3.2 復合菌培養物及β-葡聚糖對肉羊血清炎癥因子含量的影響

血液是動物機體內環境穩定的重要因素，通過檢測血液免疫指標可在一定程度上反映動物的機體代謝、營養狀況及病理變化等狀況。依據“營養活性物質組學”理論[15]，復合菌培養物對動物的調控作用可能是由于其具有多種活性物質協同作用，本課題組研制的復合菌培養物主要由酵母菌發酵而成，并含有甘露聚糖、β-葡聚糖、多肽及有機酸等多種活性物質，這些物質間相互協作并與益生菌協同激活機體的免疫系統、改善動物消化道的菌群結構，進而增強動物機體的免疫功能。

4 結 論

① 在TMR中添加復合菌培養物有助于肉羊血清中GSH-Px、SOD、CAT活性與T-AOC的提高及MDA含量的降低；在TMR中添加β-葡聚糖有助于肉羊血清中SOD活性的提高及MDA含量的降低。

② 在TMR中添加復合菌培養物提高了肉羊血清中IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8含量；β-葡聚糖組肉羊血清中TNF-α、IL-6含量較對照組顯著提高。

③ 在TMR中添加復合菌培養物或β-葡聚糖均提高了肉羊的抗氧化能力與炎癥因子含量，并且添加復合菌培養物在抗氧化方面效果優于添加β-葡聚糖。