日糧中添加中鏈甘油三酯和半胱胺酸鹽對斷奶仔豬和生長育肥豬內源性生長軸的影響

孟春春（譯）

（北京百邁客生物科技有限公司，北京 101300）

日糧中添加中鏈甘油三酯和半胱胺酸鹽對斷奶仔豬和生長育肥豬內源性生長軸的影響

孟春春（譯）

（北京百邁客生物科技有限公司，北京 101300）

該文通過3個試驗來檢驗總體假設，即在仔豬和生長豬的日糧中添加中鏈甘油三酯（MCT）和半胱胺酸鹽（CSH）將會刺激其內源性生長軸，從而改善其生長和性能。試驗1結果顯示：日糧中添加MCT增加了斷奶仔豬血漿中生長激素（GH）（P＜0.05）和生長激素促分泌素（Ghrelin）的濃度（P＜0.05）。此外，與對照組相比，MCT處理組減少了仔豬腹瀉（P＜0.05），維持了其小腸絨毛高度（P＜0.05）且仔豬日增重穩定（P＜0.05）。試驗2結果顯示，MCT的添加增加了生長激素促分泌素（Ghrelin）（P＜0.001）、GH（P＜0.01）和胰島素（P＜0.05）的濃度，且呈現出劑量依賴性；而日糧中添加MCT對豬只的日增重、采食量和飼料轉化率無影響。試驗3結果顯示，飼喂3周后，與對照組和CSH處理組相比，MCT處理組的豬只血漿Ghrelin濃度明顯升高（P＜0.05），而血漿GH濃度和體重則不受任何處理的影響。結論：試驗1的結果表明日糧中添加MCT，可能是通過刺激生長激素內分泌途徑將斷奶相關病癥（例如生長遲緩和腹瀉）降到最低。在試驗2和試驗3中，盡管MCT和CSH的添加對豬只的增重或飼料轉化率沒有影響，但是增加了其生長軸的內分泌組分。

Ghrelin；生長；豬；促生長激素細胞

1 研究背景

生長激素是一種由垂體前葉促生長激素細胞分泌并受兩種下丘腦神經激素調節的蛋白質，這兩種下丘腦神經激素特異性作用以刺激（通過生長激素釋放激素，GHRH）或抑制（通過生長抑素）生長激素GH的釋放。GH的作用是通過增強肌細胞利用營養物質的能力，同時協調其他生理過程和組織來促進瘦肉的生長。已有研究表明日糧中添加巰基化合物半胱胺酸鹽（CSH），可增加大鼠、綿羊和魚中的GH分泌；在日糧中添加30 mg/kg和50 mg/kg的CSH可顯著提高育肥豬的日增重，但對血漿GH濃度無影響；在日糧中添加70 mg/kg的CSH可提高肥育母豬的日增重，但在本研究中未檢測GH水平。

生長激素促分泌素（Ghrelin），最初是從大鼠胃中分離出的一種GH釋放肽，刺激GH從垂體前葉釋放。已有研究表明在哺乳動物中Ghrelin具有多種生理功能，包括促進GH釋放、食欲刺激、細胞增殖、細胞凋亡抑制，以及調節肌肉中脂類代謝和組織脂肪的分布。Salfen等人發現給斷奶仔豬灌注5 d的Ghrelin，可促進GH分泌進而引起體重的增加。Ghrelin的主要活性形式是一種由28個氨基酸構成的肽，在此肽的第3個氨基酸（絲氨酸）上含有辛酸（C8:0）脂肪酸。翻譯后C8修飾對于Ghrelin的生物活性是必不可少的，允許與其受體結合，這導致GH在垂體水平的釋放。據報道，在椰子中提取的中鏈甘油三酯（MCT）具有高濃度辛酸，可直接用于大鼠中Ghrelin的生物活化。然而，目前對豬的研究中尚沒有涉及在日糧中添加MCT對生長激素生長反應的影響以及Ghrelin生物活性水平在循環中受到的影響。

本研究共進行了3個試驗來檢驗總體假設，即在仔豬和生長豬的日糧中添加MCT和CSH將會刺激其內源性生長軸，從而改善其生長和性能。試驗1旨在探討斷奶仔豬的日糧中添加MCT是否會增加循環中Ghrelin的生物活性，并且具有生物活性的Ghrelin的增加是否將促進GH釋放。試驗2的目的是確定在生長育肥豬的飼料中MCT的最佳添加量，以研究生長激素生長反應。在試驗3中，比較了日糧中MCT與CSH的添加對生長育肥豬的影響。

2 研究方法

2.1 試驗1

選取24頭21日齡大白豬與長白豬的雜交后代，公母各半，每頭豬的平均體重在（5.12±0.24）kg范圍之間，并將這24頭豬分配到2個1.5 m×1.5 m室內豬舍，保持恒溫28 ℃。將這些豬在恒溫豬舍中飼養5 d以適應斷奶后飼喂的乳豬料。每個恒溫豬舍中都有一個奶頭式飲水器和兩個飲奶器。

在這5 d中，按照說明書向豬提供Pigiplus 商業合成的乳豬料，并向每8 L Pigiplus 中添加50 g干牛初乳和50 mL的益生菌。Pigiplus 含有約14%的脂肪、22%的蛋白質、43%的乳糖和0.2%的纖維。每間隔2 h清洗一次進料器并加入新鮮牛奶。5 d后，選擇16頭（8頭公豬和8頭母豬）健康豬只用于試驗。將這些豬飼養于含有乳頭飲水器和飲奶器的1.5 m×0.75 m豬舍中，然后將豬隨機分配到2個處理組中，并確保兩組的公母數量相同，有相近的血統關系和體重。2個處理組分別是對照組和MCT組，對照組飼喂乳汁替代品日糧（n=8；Pigiplus ），MCT組飼喂添加了5%MCT（MCT油）的乳汁替代日糧（n=8）。MCT油脂由含有辛酸（C8）（65%～75%），癸酸（C10）（25%～35%）和己酸（C6）（＜1%）的椰子油精制而成。為保證日糧所含的能量相同，在對照日糧中添加4.7%（v/v）菜籽油。持續飼喂5 d，每天測量活重和飼料剩余量。在試驗期間，由相同的工作人員每天09:00和15:00對豬進行觀察，記錄是否出現腹瀉的臨床癥狀。如果在每天的任一觀察時間點發現有新鮮稀糞黏附在豬的會陰處，或者在排便期間觀察到稀糞，則該豬被記錄為在當天具有腹瀉癥狀。

在試驗第5天，通過上腔靜脈的靜脈穿刺對試驗豬只進行采血，每頭豬采1 mL血樣。將血液收集到有EDTA抗凝真空采血管中，立即離心，將血漿用1%（v/v）HCl酸化以防止Ghrelin降解，并且將所有樣品立即儲存于-20 ℃條件下。

在試驗第6天利用達到致死劑量的Valabarb （戊巴比妥鈉[鎮靜催眠藥]）對豬進行安樂死，并從小腸（十二指腸、空腸和回腸）的各個區段收集組織樣品。將這些組織在Bouin溶液（該固定液為組織學、病理學常用固定劑）中固定6 h，然后加工成蠟塊，并使用切片機制作5 μm切片用于組織學觀察。每個組織以200 μm間隔取得6個切片，并用蘇木精和伊紅染色。根據Pluske等人描述的方法，在H＆E染色的載玻片上進行絨毛高度和隱窩深度的測量。對于每個組織切片，在10個隨機選擇的視野中進行絨毛高度和隱窩深度的截面測量，此方法已被證明可以穩定計算結果的平均值和方差。

2.2 試驗2

選擇60頭14～22周齡的大白豬（作為父本）與長白豬的雜交后代，分為4組，每組15頭，并分別在單獨的豬舍中飼喂，對照組飼喂標準商用飼料，其他3組分別以1%、3%和6%的比例在飼料中添加MCT（MCT油脂）。使用菜籽油調節日糧中的能量水平，并添加小麥和豆粕以保證足夠的能量、蛋白質和賴氨酸，賴氨酸已被證明對于促進GH增加所必需的。每天測量活重和飼料剩余量。在飼喂MCT的第21天，每組選擇生長速率接近于組平均值的豬6頭，通過外耳側或耳蝠處耳靜脈插入臨時導管進行采血（耳靜脈插管技術與Zanella和Mendl采用的方法類似），每次取完血樣后都用約1 mL含有5 IU/mL肝素溶液的無菌生理鹽水進行沖洗，以避免兩次采血間的污染。在插管后的第2天，以15 min間隔連續采取4 h血樣于EDTA管中，每次取1 mL。每次采血將最初的2 mL血液棄掉，以避免所采的1 mL血樣被生理鹽水稀釋。每次采血后立即離心，取200 μL血漿并將每只動物的血漿混合在一起，考慮到GH的偶發性分泌，用1%（v/v）HCl酸化并立即儲存于-20 ℃條件下。將收集的樣品用于后續的激素分析。

2.3 試驗3

該試驗使用62頭大白豬和長白豬的雜交母豬，將其在產后大約10周齡時置于單獨的豬舍中用商用飼料進行飼養以使其適應生長，直至16周齡時將其用于試驗。將豬稱重，做耳標，并隨機分配到3個處理組中：對照組（普通商用飼料飼喂）、日糧中含有6%MCT組（基于試驗2的發現）和日糧中添加CSH（半胱胺酸鹽）組，每個處理組21頭豬（對照組20頭）。將CSH以70 mg/kg的劑量摻入飼料中。每周記錄活重，每天記錄飼料剩余量。在產后19周，從每組選擇生長速率接近于組平均值的豬7頭采血樣。耳靜脈插管和血液取樣方法如試驗2所述。在試驗結束時，一旦豬達到適當的屠宰體重（95±5）kg，將豬送到商業屠宰場進行屠宰，并記錄P2點背膘厚、胴體重和屠宰率。使用Hennessy分級探針4測量P2位點（最后一根肋骨處距背中線6.5 cm）處的背膘厚。

2.4 激素分析

從分析試驗1、2和3組收集血漿中的酰基-Ghrelin、GH、IGF-1和胰島素。使用ELISA試劑盒測定酰基-Ghrelin，該試劑盒測定的靈敏度為25 pg/mL，分別具有3.8%（CV）和7.5%（CV）的批內精確度和批間精確度。使用ELISA試劑盒測定GH。該測定的靈敏度為0.54 ng/mL，其中批內和批間的精確度分別為4.1%（CV）和9.1%（CV）。使用ELISA試劑盒測定IGF-1，靈敏度的測定為26 ng/mL，具有批內和批間精度分別為3.5%（CV）和8.1%（CV）。胰島素使用ELISA試劑盒。測定的靈敏度為0.062 ng/mL，其中批內和批間精密度分別為3.5%（CV）和6.9%（CV）。

2.5 統計分析

對數據進行方差分析，將處理和時間作為固定效應，動物（ID，同胞關系和性別）作為隨機效應。使用事后Fisher's最小顯著極差法來檢驗在每個時間點處理之間的特異性差異。使用卡方分析檢驗腹瀉發生率的差異。

3 結果

3.1 試驗1

在5 d的試驗中，有顯著的時間效應（P＜0.01），但是處理對于飼料攝入量或者處理和時間的相互作用對于飼料攝入量均無顯著性影響。時間或處理對于平均日增重（ADG）和飼料轉化率（FCR）均沒有顯著影響，但是處理和時間有顯著的相互作用（P ＜0.05）。具體來說，相對于對照組，MCT組在第2天（343 g/d相對于246 g/d）和第3天（394 g/d相對于235 g/d）的ADG顯著增加（P＜0.05）。在第5天，與對照組（240 g/d相對于160 g/d）相比，MCT組的ADG顯著增加（P＜0.05），對照組的ADG在試驗的最后2 d下降了近60%。在試驗的第3天和第5天，MCT組的FCR分別比對照組約增加45%（P＜0.05）和降低40%（P＜0.01）。此外，觀察到對照組8頭豬中的4頭在試驗的最后2 d內具有明顯的腹瀉，而在試驗過程中MCT處理的豬并未出現腹瀉（P＜0.05）。

在試驗之前，測量的任何血漿激素在仔豬組之間沒有差異?？傮w而言，時間或處理對任何激素沒有影響，但是處理和時間的相互作用對Ghrelin（P＜0.05）、GH（P ＜0.05）和胰島素（P＜0.001）均有顯著性影響。具體來說，在處理的第5天，與對照組相比，MCT處理組中血漿Ghrelin濃度增加了16%（P ＜0.05）。血漿GH濃度在第5天沒有差異，但是在第0天和第5天之間GH濃度的變化存在顯著性差異（P＜0.05），在對照組中降低了34%，而在MCT組中增加了13%。在處理的第5天，MCT組的血漿胰島素濃度降低4倍（P＜0.001），但血漿IGF-1濃度沒有差異。腸道形態的組織學分析表明，與MCT處理組相比，對照豬中小腸十二指腸和回腸區的絨毛高度降低了約25%。

3.2 試驗2

與整個試驗期間的對照組相比，日增重、采食量和飼料轉化率不受在日糧中添加3個水平（1%、3%和6%）的MCT中任一個的影響。在第17周，采集的合并血液樣品的血漿激素分析表明，MCT添加劑以劑量依賴性方式增加Ghrelin（P＜0.001）、GH（P＜0.01） 和胰島素（P＜0.05）的濃度。相對于對照組來說，6%MCT添加量可導致Ghrelin濃度增加48%（P＜0.001），GH濃度增加130%（P＜0.05），胰島素濃度增加33%（P＜0.05），而MCT添加劑對循環IGF-1濃度沒有影響。

3.3 試驗3

與整個試驗期間的對照組相比，日增重、采食量和飼料轉化率不受MCT或CSH添加劑的影響。達到屠宰體重（95±5） kg所需天數、胴體重和屠宰率在處理組之間均沒有顯著性差異。與對照組相比，MCT和CSH處理組的豬在P2點背膘厚有顯著差異，MCT飼養的豬P2點背膘厚降低了19%（P＜0.01），CSH豬降低了14%（P＜0.01）。處理組豬之間的血漿Ghrelin平均濃度存在總體差異（P＜0.05）。具體來說，飼喂MCT豬與對照豬相比Ghrelin濃度增加26%（P＜0.05），且與CSH豬相比Ghrelin濃度增加46%（P＜0.01）。但處理組之間的GH、IGF-1或胰島素濃度沒有差異。

4 討論

4.1 試驗1

本研究發現，雖然添加5 d的5% MCT油脂對增加豬只采食量或促進其生長沒有影響，但似乎抑制了對照豬中觀察到的腹瀉相關的生長率下降。還有證據表明，日糧添加MCT可用于增加具有生物活性的Ghrelin血漿濃度。本研究結果與Nishi等人的研究結果是一致的，他們在大鼠中證明了日糧中添加5%MCT油脂可增加酰化Ghrelin的血漿濃度，而不改變總Ghrelin水平。MCT試驗組日糧中所含的辛酸可以附著于去酰基化的Ghrelin（無活性）肽的第3個氨基酸（絲氨酸），這種修飾允許Ghrelin肽與其受體結合，因此是必需的生物過程。Salfen等人發現飼喂5 d的Ghrelin可促進豬只增重并伴隨斷奶仔豬GH分泌增加。雖然本研究結果表明循環GH濃度受到了影響，但是這與Salfen等人的發現是相悖的，這可能是因為通過飼喂MCT和輸注MCT兩種方式所導致的Ghrelin增加量不同，前者導致生物活性Ghrelin水平增加約16%，而后者導致總Ghrelin水平增加了25倍。雖然這兩個研究測量不同形式的Ghrelin分子，但反應的幅度差異值得注意。增加日糧中MCT油脂的添加量以獲得更高的生物活性Ghrelin水平可能是有問題的，因為高油脂含量可能導致營養不平衡的飲食。此外，對新生仔豬的一項研究發現，MCT-油脂的過量添加可能導致麻醉效應，這可能導致仔豬活力下降，從而增加其死亡率。

4.2 試驗2

本研究表明，相比1%和3%的添加比例來說，生長豬或育肥豬日糧中添加6% MCT對于增加具有生物活性的Ghrelin和循環GH濃度是最佳的添加比例。然而在本研究中對生長性能沒有影響，一個可能的原因就是6% MCT日糧添加處理（約14 ng/mL，與對照相比增加2倍）引起的GH刺激水平不足以顯著性影響豬的生長。Hansen等人發現，給生長豬每日注射pST（豬生長激素）可促使內源性GH濃度提高到約14 ng/mL，這對肌蛋白的沉積沒有影響。而Klindt等人發現，pST埋植劑可促使閹割雄性豬的內源性GH濃度提高到約30 ng/mL，從而導致平均日增重增加22%。事實上，在本研究中缺乏添加MCT對IGF-1水平的作用也表明GH刺激僅僅是適度的。

4.3 試驗3

在生長豬或育肥豬的日糧中添加6% MCT或CSH可以增加內源性GH水平、提高體重增加速率和飼料轉化率的假說并未得到證實。日糧中添加MCT或CSH對血漿GH濃度、平均日增重或采食量沒有影響。然而，MCT確實增加了循環中的活性Ghrelin水平，并且MCT和CSH都降低了P2點背膘厚。對生長系統影響甚微的原因尚不清楚，然而從Etherton等人的研究中可以得到，pST注射后血漿GH濃度增加至約25 ng/ mL，從而引起體重增加，缺乏GH刺激可減弱對體重增加和采食量的影響。添加MCT和CSH的動物缺乏GH反應的原因可能包括：1）MCT對生物活性Ghrelin的刺激不足，以及CSH對生長抑素的抑制不足，導致GH水平升高；2）動物數量不足以獲得GH或生長刺激的適度增加；3）MCT和CSH處理可能最初增加了GH水平，但是這種效應在血液采樣當天沒有持續。

5 結論

試驗1中的數據顯示，在日糧中添加MCT作為一種為機體提供活化Ghrelin的方式，可能是導致絨毛高度增加的機制。雖然試驗期太短，無法檢測MCT對生產的長期影響，但有一些建議認為MCT減少了哺乳仔豬的腹瀉，并減少了斷奶后GH水平的下降。

在試驗2和試驗3中，除了刺激循環生物活性Ghrelin的濃度之外，MCT對生長性能或生長軸的刺激沒有影響。CSH對生長性能或刺激生長軸也沒有任何影響，這表明該試驗設計不足以獲得GH水平和體重增加的適度變化，或者MCT和CSH對背膘減少的影響是獨立的，與生長激素的作用無關。

（原文作者：David W. Miller1?,Zoe Prosser1,Edward Y. W. Chee1,Christian F. Hansen2,Frank R. Dunshea3,Bruce P. Mullan4and John R. Pluske1）

（原文鏈接：http://jasbsci.biomedcentral. com/articles/10.1186/s40104-016-0121-9）

2016-11-01）