飼糧中添加枸杞多糖對斷奶大鼠生長性能、抗氧化能力、腸黏膜免疫功能以及腸道形態結構的影響

尹業鑫 王 芳 余東明 王 鑫 符晨星 陳家順，2*

(1.湖南農業大學動物科學技術學院，動物營養基因組與種質創新研究中心，長沙 2410128；2.中國科學院亞熱帶農業生態研究所，中國科學院亞熱帶農業生態過程重點實驗室，長沙 2410125)

隨著畜牧業集約化、規模化的發展，為減少畜禽疾病的發生，抗生素被大批量使用。抗生素雖然能起到殺菌，提高機體免疫力、暫時降低疾病的發生率等作用，但同時也導致了細菌耐藥性和藥物殘留等問題。因此，世界各地已限制使用抗生素，在我國，2019年農業農村部發布第194號公告，自2020年1月1日起，退出除中藥外的所有促生長類藥物飼料添加劑品種。因此，開發健康、無污染的綠色抗生素替代物迫在眉睫。枸杞是我國傳統的中藥材，富含多糖、蛋白質、維生素等營養成分，其中枸杞多糖(Lyciumbarbarumpolysaccharide，LBP)具有調節免疫[1-2]、抗癌[3]、抗炎[4-5]、抗氧化[6-7]及護肝[8-10]等多種藥理學功能，具有開發成抗生素替代物的潛力，其在養殖業中的應用備受關注。譚連杰等[11]研究表明，在飼料中添加1 g/kg LBP可以提高卵形鯧鲹的抗氧化能力及免疫能力。Liu等[12]研究表明，在飼糧中添加4 g/kg LBP可以調節淋巴細胞增殖和炎性細胞因子的表達，提高21日齡肉雞免疫器官指數，促進肉雞的生長性能。Long等[13]研究表明，在飼糧中添加2 g/kg LBP可以增強肉雞消化酶活性、抗氧化能力、免疫力，進而提高其生長性能。目前，關于LBP對動物腸道健康的影響至今尚未明確。鑒于此，本試驗擬以斷奶大鼠為研究對象，通過在飼糧中添加LBP，探究其對生長性能、抗氧化能力、腸黏膜免疫功能及腸道形態結構的影響，以期為LBP應用于畜牧生產，改善動物腸道健康、促進動物生長提供理論依據和參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

LBP有效含量為60%，購自于陜西某生物制品有限公司。

1.2 試驗設計

選取體重接近的健康雄性SD大鼠(4周齡)20只，按體重接近的原則隨機分成2組(每組10個重復，每個重復1只)，分別飼喂基礎飼糧(對照組)和在基礎飼糧中添加4 g/kg LBP的試驗飼糧(LBP組)，試驗期為28 d。基礎飼糧參考AIN-93G大鼠純化飼養標準配制，其組成及營養水平如表1所示。飼養試驗在湖南農業大學動物科學教學科研基地完成，試驗大鼠采用單籠飼養，采用自由飲食、自然采光等常規飼養管理。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(飼喂基礎)

續表1項目 Items含量 Content粗脂肪 Crude fat6.00碳水化合物 Carbohydrate64.65

1.3 樣品采集

對全部大鼠依次進行眼球摘除采血。采集的血樣靜置30 min后，4 ℃下4 000 r/min離心15 min制備血清，-80 ℃保存。采血后將大鼠處死并解剖，分離并取空腸腸段3 cm置于4%甲醛溶液中固定；取空腸黏膜，液氮暫存，之后置于-80 ℃保存備用。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 生長性能

每只大鼠作為1個單位。試驗第1天對大鼠進行稱重，作為初始體重；第28天進行第2次稱重，作為終末體重。記錄每次飼喂量及最后剩料重，計算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)。

1.4.2 空腸黏膜和血清中抗氧化指標

參考湯俊等[14]的方法對組織樣品進行前處理。空腸黏膜和血清中總抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)含量均采用酶聯免疫吸附測定(ELISA)試劑盒進行測定，試劑盒購于南京建成生物工程研究所，操作步驟參考試劑盒說明書。

1.4.3 空腸形態結構

取出4%甲醛溶液固定的腸道組織，經常規脫水、石蠟包埋、切片、蘇木精-伊紅(HE)染色后[15]，利用Motic Images Advanced 3.2軟件，測量空腸黏膜隱窩深度和絨毛高度，每張切片觀察10個視野。計算絨毛高度/隱窩深度(V/C)。

1.4.4 空腸黏膜細胞因子含量

空腸黏膜中白細胞介素-6(IL-6)、白細胞介素-2(IL-2)、白細胞介素-10(IL-10)含量均采用ELISA試劑盒進行測定，試劑盒購于南京森貝伽生物科技有限公司，操作步驟參考試劑盒說明書。

1.4.5 空腸黏膜免疫球蛋白含量

空腸黏膜中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白(IgM)含量均采用ELISA試劑盒進行測定，試劑盒購于南京森貝伽生物科技有限公司，操作步驟參考試劑盒說明書。

1.5 數據處理與分析

試驗數據用Excel 2013進行初步處理，然后用軟件SPSS 20.0進行t檢驗，P<0.05為差異顯著。數據以“平均值±標準差”表示。

2 結 果

2.1 飼糧中添加LBP對斷奶大鼠生長性能的影響

由表2可知，與對照組相比，LBP組ADG提高了16.3%(P<0.05)，ADFI與F/G無顯著變化(P>0.05)。

表2 飼糧中添加LBP對斷奶大鼠生長性能的影響

2.2 飼糧中添加LBP對斷奶大鼠空腸黏膜和血清中抗氧化指標的影響

由表3可知，與對照組相比，LBP組血清中T-AOC與GSH-Px活性分別提高了52.8%(P<0.05)和67.5%(P<0.05)，MDA含量降低了31.7%(P<0.05)；LBP組空腸黏膜中T-AOC提高了99.1%(P<0.05)，MDA含量降低了13.7%(P<0.05)，GSH-Px活性無顯著變化(P>0.05)。

表3 飼糧中添加LBP對斷奶大鼠空腸黏膜和血清中抗氧化指標的影響

2.3 飼糧中添加LBP對斷奶大鼠空腸形態結構的影響

由表4可知，與對照組相比，LBP組空腸的絨毛高度與隱窩深度無顯著變化(P>0.05)，但V/C提升了21.4%(P<0.05)。

表4 飼糧添加LBP對斷奶大鼠空腸形態結構的影響

2.4 飼糧中添加LBP對斷奶大鼠空腸黏膜中細胞因子含量的影響

由表5可知，與對照組相比，LBP組空腸黏膜中IL-2與IL-10含量分別上升了31.6%(P<0.05)和66.0%(P<0.05)，IL-6含量無顯著變化(P>0.05)。

表5 飼糧中添加LBP對斷奶大鼠空腸黏膜中細胞因子含量的影響

2.5 飼糧中添加LBP對斷奶大鼠空腸黏膜中免疫球蛋白含量的影響

由表6可知，與對照組相比，LBP組空腸黏膜中IgA與IgG含量分別提升了33.7%(P<0.05)和35.1%(P<0.05)，IgM含量無顯著變化(P>0.05)。

表6 飼糧添加LBP對斷奶大鼠空腸黏膜免疫球蛋白含量的影響

3 討 論

動物生長性能是實際生產中關注的焦點之一，一般從試驗動物的ADG與F/G中體現，反映動物生長發育情況。近年來，大量研究表明，LBP可提高斷奶仔豬[16]、肉仔雞[17]、育肥羊[18]等動物的生長性能。本試驗中，飼糧中添加LBP顯著提高了斷奶大鼠的ADG，表明LBP提高了斷奶大鼠的生長性能，與前人的研究結果一致，其促生長作用的原因可能是：1)LBP可改善機體腸道黏膜形態結構的完整性，促進腸道對營養物質的消化與吸收[19]；2)LBP可增加腸道抗氧化物酶的活性，清除氧自由基，改善氧化應激狀態，提高組織抗氧化能力[20-21]；3)LBP可以提高腸道的免疫性能，促進免疫細胞分化增殖及細胞因子的合成分泌[22]。

腸道對于維持和改善機體健康至關重要，其中，腸道的抗氧化功能與維持腸道健康息息相關。MDA作為脂質過氧化的產物之一，其含量可以反映機體的氧化水平和自由基攻擊的程度[23]。對應的，機體內會有抗氧化酶系統，包括超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、GSH-Px等，它們互相協作使自由基在體內處于動態平衡，其活性可以反映機體清除自由基的能力。Wu等[24]研究表明，給小鼠進行LBP灌喂干預后，能夠清除其體內的氧自由基，防止脂質過氧化，有效提高組織抗氧化能力。Yang等[25]研究發現，LBP能抑制多形核中性粒細胞(PMN)的積累和細胞內黏附分子-1(ICAM-1)的表達，增加腫瘤壞死因子-α(TNF-α)含量，活化核因子(NF)-κB，引起腸道通透性和組織學變化，提高抗氧化酶活性，減少腸道氧化損傷。Ren等[26]研究發現，LBP可以提高腸道對營養物質的吸收。本試驗結果表明，飼糧中添加LBP可提高斷奶大鼠空腸黏膜與血清中T-AOC及血清GSH-Px活性，降低空腸黏膜與血清中MDA含量，能夠有效清除自由基，抑制脂質過氧化，提高斷奶大鼠機體的抗氧化能力。因此，LBP可能是通過增強機體抗氧化酶的活性，減少腸道氧化損傷，提高腸道對營養物質的吸收，進而改善動物的生長性能。

腸道黏膜的免疫系統可以防止細菌或者病毒等微生物入侵影響腸道健康，是機體的第1道防線。而腸道黏膜的免疫功能主要是免疫細胞和細胞因子在發揮作用。其中，IL-2具有刺激B淋巴細胞增殖并產生抗體，促進T淋巴細胞、NK細胞產生細胞因子等功能[27]；IL-6能夠使效應B淋巴細胞及T淋巴細胞發生增殖，活化CTL并可以參與炎癥反應[28]；IL-10可促進B細胞分化增殖。細胞免疫和體液免疫主要通過T淋巴細胞和B淋巴細胞來發揮作用的。淋巴細胞增殖對免疫應答至關重要[29]。Tan等[30]研究表明，枸杞提取物可降低飼喂高脂飼料石斑魚肝臟中白細胞介素-8(IL-8)含量，提高IL-10含量，增加肝臟抗氧化酶活性及其基因表達，抑制肝臟炎癥反應和凋亡，改善其生長性能。此外，促炎細胞因子為合成免疫效應分子會促進分解代謝[31]，因此，其分泌對機體是不利的。Li[32]研究表明，LBP可以增加大鼠血清中IL-2與白細胞介素-12(IL-12)含量。本試驗結果顯示，在飼糧中添加LBP可顯著提高斷奶大鼠空腸黏膜中IL-2與IL-10的含量，但是對IL-6含量無顯著影響，這與Liu等[12]的研究結果一致。由以上論述推斷，LBP可能是通過調節炎性細胞因子的表達來刺激免疫細胞的增殖分化，提高機體免疫力，進而促進動物的生長性能。

免疫球蛋白指具有抗體活性的動物蛋白，可以分為IgG、IgA、IgM、免疫球蛋白D(IgD)、免疫球蛋白E(IgE)等5類，能夠增強單核巨噬細胞的吞噬作用，減弱細菌毒素的毒性，激活補體，對病毒等微生物具有抗體活性，能夠抑制它們繁殖，進而減少其附著在腸道黏膜上[33-35]。Li等[36]研究表明，在飼糧中添加蒼術多糖可提高斷奶仔豬血清中IgG和IgM含量。本試驗結果表明，在飼糧中添加LBP可顯著提高斷奶大鼠空腸黏膜中IgA與IgG含量，這與前人的研究結果[37]一致。由此可見，LBP可以通過調節腸道黏膜免疫球蛋白的含量，增強抗體活性，減弱細菌毒素的毒性來增強機體的免疫功能，進而改善動物的生長性能。

在腸道物理屏障功能中腸道形態結構扮演著重要角色，并且影響腸道對營養物質的消化與吸收[38-39]，而其完整性主要是由絨毛高度、隱窩深度及V/C等指標體現的。王園等[40]研究表明，在斷奶大鼠飼糧中添加發酵麩皮多糖后可以提高其空腸絨毛高度和V/C。本試驗探討了LBP對斷奶大鼠腸道形態結構的影響，結果表明，在飼糧中添加LBP可提高斷奶大鼠空腸絨毛高度與V/C，降低其隱窩深度。由此可見，在飼糧中添加LBP在一定程度上可以改善斷奶大鼠腸道形態結構的完整性，增強其腸道物理屏障功能，進而達到提高生長性能的效果。

4 結 論

飼糧中添加4 g/kg LBP可顯著提高斷奶大鼠的ADG，空腸黏膜與血清中T-AOC及血清中GSH-Px活性，以及空腸黏膜中IL-2、IL-10、IgA與IgG的含量，并可顯著提高空腸V/C。由此可見，飼糧中添加LBP可以提高斷奶大鼠的抗氧化能力及腸黏膜免疫功能，改善腸道形態結構，進而提高生長性能。