基因工程防御素對母豬生產性能和仔豬健康水平的影響

肖小平，鄧發正，蔣國成，吳指揮，堯國福，皮燦輝

（1.廣州和仕康生物技術有限公司，廣州 510663；2. 吳川市燕來農牧有限公司，廣東 吳川 524001）

0 引言

我國的養殖模式正在由散養模式向規模化養殖轉變，但是目前總體水平比較低，與發達國家相比，差距很大。例如國外1頭母豬一年能夠提供23頭肉豬上市，而我國只能提供15頭。這種差距發生的根本原因是我國豬群健康狀態不佳。而抗生素的過度使用造成豬群整體免疫力低下可能是導致豬群健康水平低下的主要原因之一。樊福好博士最近通過調查發現，我國豬群有接近60%處于機體中毒狀態[1]，并分析藥物的過度使用是導致中毒的重要原因。

在我國，長期將抗生素作為飼料添加劑，抗生素在畜禽疾病預防和促生長方面的確發揮過重要作用，但是抗生素的過度使用也造成了很多耐藥病原微生物的產生，而且抗藥菌出現的速度大大超過了抗生素的研發速度。有研究人員擔心在不久的將來，可能會面臨無抗生素可用的境地。另外，抗生素的濫用破壞了豬自身的免疫系統，使豬抵抗病原微生物的能力降低。同時，將抗生素作為飼料添加劑，藥物殘留對公眾的健康也存在潛在危害。歐洲早在2006年就開始全面禁止抗生素在飼料中添加，可以預測在未來幾年抗生素在我國飼料行業中的使用也會越來越嚴格，因此合理降低或取代抗生素的使用已成為飼料行業科學研究的熱點。

防御素是一類可殺死細菌、真菌或者病毒等病原微生物并且具有免疫調節作用的多肽。天然的防御素分布在從植物、低等動物到哺乳動物等幾乎所有的生物類群中，是生物長期與疾病斗爭中進化而來的，也是其自身防御體系的重要組成部分。由于防御素的作用機理獨特，主要通過與病原微生物的膜結合，破壞膜結構，導致病原微生物死亡。因此，防御素的抗菌機制與抗生素不一樣，不容易產生耐藥性。另外，防御素在機體內蛋白酶的作用下，能夠降解成氨基酸，被機體吸收。因此，防御素對環境沒有任何影響，在機體內也不會殘留。正是由于防御素具有諸多優點，受到越來越多研究人員的關注[2]。因此，開發基因工程防御素代替抗生素作為新型飼料添加劑，具有巨大的經濟效益和現實意義。

本公司在多年研究的基礎之上，有針對性地克隆了多種哺乳動物的防御素基因，并通過基因工程技術轉化到酵母中進行生產，得到基因工程防御素。本研究將基因工程防御素在規模化豬場作為飼料添加劑的替代品，在母豬和仔豬飼料中添加使用，觀察母豬的生產性能和仔豬的健康狀況，取得了良好效果，為將來防御素在畜牧行業大規模使用提供數據支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

防御素飼料添加劑由廣州和仕康生物技術有限公司提供，商品名為防御素H60。

1.2 試驗動物與實驗方案

實驗在燕來農牧有限公司豬場進行。實驗分2個階段進行。第1階段：選擇健康水平良好，年齡、體況、胎次相近的妊娠母豬（長白與大白二元雜交）48頭，隨機分成2組，其中實驗組24頭，對照組24頭，每組3個重復，每個重復8頭母豬。仔豬為上述母豬與杜洛克公豬雜交所產三元雜交豬，共計546頭。實驗組在日糧中添加基因工程防御素2 kg/t，從產前30 d開始使用，試驗期42 d。實驗期間所有母豬和仔豬用藥、免疫程序、管理按豬場原有方案實行。第2階段：選擇健康水平良好，年齡、體況、胎次相近的長大二元雜交妊娠母豬24頭，隨機分成2組，其中實驗組12頭，對照組12頭，每組3個重復，每個重復4頭母豬。仔豬為上述母豬與杜洛克公豬雜交所產三元雜交豬，24頭雜交母豬共產仔286頭。其他飼養條件同第1階段。

1.3 觀測指標

第1階段觀察對照組與實驗組的總產仔數、窩產仔數、初生成活率、死胎率、弱仔率、木乃伊胎率。第2階段觀察仔豬初生窩重、初生均重、斷奶均重、日增重、發病率、斷奶成活率。

1.4 數據處理

運用SPSS11．0統計軟件，做單因素方差分析，以P＜0．05作為有顯著性差異標準。

2 結果分析

2.1 基因工程防御素對母豬生產性能的影響

從實驗結果（見表1）可以看出，對照組初生死亡率為9．79%，實驗組初生死亡率為4．92%，降低了49．74%，差異具有顯著意義（P＜0．05）；死胎率降低了48．94%，差異具有顯著意義（P＜0．01）；弱仔率降低48．64%，差異具有顯著意義（P＜0．01）；木乃伊胎率降低43．84%，差異具有顯著意義（P＜0．01）。由此可見，在母豬日糧中添加基因工程防御素，可以明顯提高初生仔豬成活率，降低弱仔率、木乃伊胎率、弱仔率。

2.2 基因工程防御素對仔豬初生窩重、初生均重、斷奶均重、日增重的影響

實驗結果見表2。實驗組與對照組相比，初生窩重增加6．15%、初生均重增加6．79%，差異有顯著意義（P＜0．05）；斷奶均重增加14．39%，差異具有顯著意義（P＜0．01）；日增重增加19．97%，差異有明顯差異（P＜0．05）。由此可見，在母豬日糧中添加基因工程防御素，可以明顯增加小豬的初生重、斷奶均重、日增重。

2.3 基因工程防御素對仔豬健康水平的影響

實驗階段仔豬的健康狀況見表3。實驗組與對照組相比，仔豬發病率降低52．49%，差異有顯著意義（P＜0．01）；斷奶成活率提高4．40%，死亡率降低34．21%，差異有顯著意義（P＜0．05）。本實驗中未出現其他病癥，仔豬整齊度高，精神狀態良好。由此可見，基因工程防御素能夠明顯提高仔豬的健康水平。

表1 基因工程防御素對母豬總產仔數、窩產仔數、初生仔豬成活率、死胎率、弱仔率、木乃伊胎率的影響

表2 基因工程防御素對母豬生產性能的影響

表3 基因工程防御素對仔豬健康水平的影響%

3 討論

防御素是生物體的天然免疫系統的重要組成成分之一[3]。在當今耐藥菌層出不窮的現實背景下，防御素由于其獨特的抗菌機理，不易產生耐藥性[4]，因此對它的研究及應用成為熱點，被認為是抗生素的最佳替代品[5]。

防御素對于大腸桿菌、鼠傷寒沙門菌、埃氏細菌、白色念珠菌、單核細胞增多性李氏菌、豬鏈球菌、金黃色葡萄球菌等具有殺滅作用[6]。防御素對一些被膜病毒如HIV、皰疹病毒等有顯著抑制甚至殺滅作用[7]。除此之外，防御素還具有免疫調節的保健作用，能夠促進B淋巴細胞和巨噬細胞的分化，提高二者的數量和活性，增強母豬的抗病能力和提高抗體水平。

母豬生產過程中發生死胎、木乃伊胎、弱仔等情況，與母豬自身處于亞健康狀態有關。一般來說，母豬感染乙型腦炎、細小病毒病、偽狂犬病、藍耳病、豬瘟等疫病及寄生蟲等病原微生物容易引起母豬流產和木乃伊胎，造成仔豬成活率下降。燕來農牧有限公司豬場在母豬的日糧中添加基因工程防御素2 kg/t，與對照組相比，木乃伊胎率、死胎率、弱仔率明顯下降，提高了母豬的生產性能，表明基因工程防御素對于母豬體況的改善作用已經開始顯現，能夠在相當程度上減少死胎、弱仔的出現幾率，為仔豬創造良好生存內環境提供了一個基礎。

母豬的身體狀況與仔豬的初生重和成活率有密切關系，而且初生體重大的仔豬成活率高，初生體重小的仔豬成活率低。實驗結果表明，實驗組仔豬的初生重和成活率明顯優于對照組，仔豬斷奶重和斷奶成活率也相應提高。同時，由于防御素能夠凈化母豬體內病原微生物，提升其健康水平，改善精神狀態，從而使泌乳能力增強，母豬奶水更充足，這可能也是仔豬斷奶重增加的一個因素。

仔豬的健康水平與母豬健康狀態密切相關。從表2也可以看出，使用基因工程防御素以后，仔豬的健康水平明顯提高。影響斷奶前仔豬死亡的一個關鍵因素就是初乳中母源抗體IgG的含量不足，使新生仔豬免疫力低下易感染疾病而死亡[8]。張家崢等[9]經過在實踐中探索，用給妊娠母豬加強免疫的方法來提高初乳的抗體滴度，可給仔豬提供良好的初始保護，能成功的使仔豬安全度過生命的前幾周。因此，仔豬的健康主要還是來源于母源抗體的保護。飼喂了基因工程防御素的母豬，體內病原被殺滅，免疫力增強，抗體水平高，通過哺乳的方式傳遞到仔豬身上。因此，飼喂了基因工程防御素的母豬其所產仔豬不僅發病率低，而且斷奶成活率也高。

綜上，基因工程防御素在改善母豬妊娠過程中流產、死胎、弱仔的發生率，仔豬出生體重、斷奶體重等方面具有非常明顯的效果。就整體來說，防御素是通過殺滅母豬體內病原微生物，調節免疫系統，提高免疫力來發揮作用的。因此，防御素可以在相當程度上改善母豬的體況，提高其健康水平。

[1]樊福好．我國豬群健康管理體系的構建[J]．養豬，2011，3：57-60．

[2]Bulet P，St cklin R，Menin L．Antimicrobial peptides：from invertebrates to vertebrates[J]．Immunol Rev，2004，198：169-184．

[3]Yang D，Biragyn A，Kwak L W，et al．Mammalian defensins in immunity：more than just microbicidal[J]．Trends Immunol，2002，23(6)：291-296．

[4]Hancock RE，Sahl HG．Antimicrobial and host-defense peptides as new anti-infective therapeuticstrategies[J]．Nat Biotechnol，2006，24(12)：1551-1557．

[5]付登峰，胡建，劉興友．抗菌肽基因工程表達技術研究進展[J]．中國畜牧獸醫，2010，37(9)：124-126．

[6]龍晶，杜立新． 哺乳動物防御素研究進展[J]．中國畜牧獸醫，2007，34(8)：137-141．

[7]Klotman M E，Chang T L．Defensins in innate antiviral immunity[J]．Nat Rev Immunol，2006，6(6)：447-456．

[8]王炳艷，李藏蘭，呂剛，等．豬初乳免疫球蛋白研究進展[J]．動物科學與動物醫學，2004，21(7)：16-18．

[9]張家崢，李召展，劉瀟瀟，等．利用乳源抗體保護仔豬減少死亡的技術應用[J]．養豬，2007，4：46-48．