谷氨酰胺對免疫應激仔豬免疫器官指數的影響

陳 靜,劉顯軍,張 飛,邊連全

(沈陽農業大學畜牧獸醫學院,遼寧沈陽110161)

免疫是現代養豬不可缺少的一個重要環節,但是在免疫過程中都會或多或少的出現一些應激反應,特別是抵抗力比較弱的仔豬,嚴重的會導致仔豬死亡,給養豬業造成了較大的經濟損失。谷氨酰胺(glutamine,Gln)被定義為條件性必需氨基酸,即在某種疾病和應激情況下是必需的。據報道,Gln所含的酰胺氮是所有細胞的生物合成所必需的[1]。

因此本試驗以注射脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)作為免疫應激模型,研究谷氨酰胺對免疫應激仔豬免疫器官指數的影響,探討谷氨酰胺對免疫應激仔豬的保護作用,為營養調控畜禽的免疫反應提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與試驗日糧 選用96頭平均體重為7.24 kg±0.36 kg的大白×長白仔豬,28 d±2 d斷奶后,按體重相近原則隨機分為4組。試驗基礎日糧按照NRC(1998)配制(見表1)。

1.2 LPS溶液配制 精確稱取LPS,LPS的大腸桿菌血清型為055：B5(Sigma產品),用滅菌生理鹽水配成濃度為500μg/mL的溶液。超濾除菌,凍存備用。

1.3 試驗設計 采用2×2析因試驗設計,即日糧類型(1.2%Gln或基礎日糧)和免疫應激處理(注射LPS或生理鹽水)。第1組為對照組,喂基礎日糧,在斷奶后7 d注射100μg/kg體重的生理鹽水(NaCl);第2組為免疫應激組,喂基礎日糧,斷奶后7 d注射 100μg/kg體重的 LPS;第 3組為谷氨酰胺組,飼喂含Gln濃度為1.2%的日糧,在斷奶后 7 d注射 100μg/kg體重的生理鹽水(NaCl);第4組為谷氨酰胺+免疫應激組,飼喂含Gln濃度為 1.2%的日糧,斷奶后 7 d注射100μg/kg體重的LPS。試驗期14 d。

表1 日糧配方和營養水平(烘干基礎)

1.4 飼養管理 試驗在沈陽農業大學科研豬場進行。全封閉式豬舍,漏縫金屬地板。不銹鋼可調式料槽,乳頭式飲水器。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。

1.5 試驗指標及測定 試驗第14天,每個重復隨機抽取2頭仔豬處死,測定胴體重和測定免疫器官(脾臟、胸腺、頜下淋巴結)重量。免疫器官指數(%)=免疫器官重量/胴體重×100%。

1.6 統計分析 用Excel將所有數據以“平均值±標準誤”表示。所有數據采用SPSS 12.0軟件進行統計,多重比較用鄧肯式法(DUNCAN′S)。P＜0.05時確定為差異顯著,用*表示;P＜0.01時確定為差異極顯著,用**表示;P＞0.05時確定為不差異顯著,用ns表示。

2 結果與分析

從表2可以看出,與對照組相比,脂多糖應激極顯著降低了脾臟指數和胸腺指數(P＜0.01),但對仔豬下頜淋巴結指數影響不顯著(P＞0.05)。Gln極顯著提高了脾臟指數、胸腺指數、下頜淋巴結指數(P＜0.01)。Gln緩解了LPS應激所致的胸腺指數的下降。Gln與應激的交互作用極顯著(P＜0.01),即Gln降低了LPS應激下脾臟指數和胸腺指數極顯著下降(P＜0.01)。

表2 谷氨酰胺對免疫應激仔豬免疫器官指數的影響 (%)

3 討論

在動物營養免疫學研究中,注射細菌脂多糖(LPS)是建立動物免疫應激模型的主要方式。LPS模型確實激活了豬的免疫抵抗機制,這對深入了解免疫應激導致感染和炎癥的病理機制提供了依據。

動物的臟器重量和臟器指數是其主要的生物學特性指標之一。免疫器官包括脾臟、淋巴結和黏膜相關淋巴組織,是成熟的T細胞和B細胞定居、增殖和對抗原刺激產生免疫應答的場所。免疫應激會導致仔豬免疫器官指數下降,而添加谷氨酰胺可以提高免疫器官指數。這可能與以下幾方面有關：(1)免疫應激導致仔豬營養水平下降,漿細胞代謝水平降低[2-3]。谷氨酰胺作為代謝底物,參與漿細胞的能量代謝,維持和促進漿細胞的生物活性。(2)谷氨酰胺在參與代謝過程中,通過脫氨基和轉氨基過程可以合成多種氨基酸,促進免疫球蛋白的合成。(3)谷氨酰胺為細胞增殖提供DNA合成的前體物質,提高B淋巴細胞的增殖分化,促進漿細胞的成熟[4]。谷氨酰胺是快速生長和分化細胞(如血管內皮細胞、淋巴細胞、腸黏膜上皮細胞、腫瘤細胞等)的主要能源物質,它可促使淋巴細胞、巨噬細胞分裂和分化增殖[5],對維持免疫細胞如淋巴細胞、胸腺細胞等的正常功能具有重要作用。谷氨酰胺還可以提高機體的免疫功能：刺激免疫細胞;增強應答功能;維持正常適度的免疫反應;調控細胞因子的產生和釋放;減輕有害或過度的炎癥反應;維護屏障功能[6-7]。

4 結語

免疫應激極顯著降低了脾臟指數和胸腺指數(P＜0.01)。谷氨酰胺的添加極顯著提高了脾臟指數、胸腺指數、下頜淋巴結指數(P＜0.01)。谷氨酰胺顯著緩解仔豬脂多糖應激下免疫器官的發育受阻。

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