《Porcine Health Management》:Effects of Magnolia officinalis extract on the growth performance and immune function of weaned piglets
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为解决抗生素在养猪业中的使用问题,湖南农业大学等机构的研究人员开展了厚朴提取物(MOE)对断奶仔猪生长性能和免疫功能影响的研究。结果显示,MOE 可提高仔猪日采食量、降低腹泻率等。该研究为替代抗生素提供了可持续方案1210。
在现代养猪业中,早期断奶是提高养殖效率的重要手段,但对于 21 天断奶的仔猪来说,它们的消化和免疫系统还不完善,容易受到饮食、环境和营养变化的影响,产生应激反应,出现肠道结构和功能改变、营养消化吸收减少、免疫能力下降以及易患腹泻等疾病,严重时甚至会导致死亡。自上世纪 50 年代起,抗生素被广泛用于动物养殖以促进生长和提高性能,但长期使用和滥用抗生素带来了药物残留、抗生素耐药性等问题,威胁人类生存和健康。因此,欧盟和中国分别在 2006 年 1 月和 2020 年 7 月全面禁止在牲畜饲料中使用抗生素作为生长促进剂。寻找猪饲料中抗生素的替代品,探索安全有效的营养策略来增强仔猪免疫功能、改善肠道健康、减少断奶应激,成为养猪业亟待解决的问题。
在这样的背景下,湖南农业大学等机构的研究人员开展了关于厚朴提取物(Magnolia officinalis extract,MOE)对断奶仔猪生长性能和免疫功能影响的研究。研究成果发表在《Porcine Health Management》上。该研究具有重要意义,若证实 MOE 能有效促进仔猪健康生长、提高免疫力,将为养猪业提供一种安全、可持续的抗生素替代方案,有助于解决抗生素耐药性和食品安全等问题。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,进行动物实验,选取 48 头 21 天断奶、遗传背景相似的仔猪,随机分为三组,分别喂食基础日粮(对照组)、添加 0.05% MOE 的基础日粮和添加 0.1% MOE 的基础日粮,实验持续 28 天。其次,实验过程中对仔猪进行多项指标检测,包括记录生长性能相关数据(如体重、采食量等),采集血液和组织样本检测血清生化指标、免疫因子水平、免疫器官指数、肠道组织形态以及结肠短链脂肪酸(SCFAs)浓度,还通过实时荧光定量 PCR 技术检测免疫相关基因的表达。
研究结果如下:
- 生长性能和腹泻发生率:与对照组相比,添加 MOE 的日粮显著增加了断奶仔猪的平均日采食量(ADFI),降低了腹泻发生率,且 0.05% MOE 组腹泻率最低。0.05% 和 0.1% MOE 日粮虽未使仔猪体重(BW)和料重比(F/G)出现显著差异,但有提高平均日增重(ADG)的趋势3。
- 血清生化指标:三组仔猪血清中的总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、血尿素氮(BUN)、甘油三酯(TG)、胆固醇(CHOL)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)水平均无显著差异,但添加 MOE 的日粮有降低 AST 与 ALT 比值的趋势4。
- 体液免疫:0.05% MOE 组显著降低了断奶仔猪外周血中嗜酸性粒细胞(EOS)计数;0.1% MOE 组则显著增加了 EOS 计数和 EOS 占白细胞(WBC)的百分比,0.05% MOE 组中这两项指标最低。此外,与对照组相比,添加 MOE 的日粮降低了白细胞介素 - 6(IL-6)水平,且 0.05% MOE 组最低;0.05% MOE 组还增加了血清转化生长因子 -β(TGF-β)水平,降低了血清 IL-4 水平,同时提高了免疫球蛋白 G(IgG)和 IL-10 水平56。
- 肠道形态:0.05% MOE 组空肠绒毛高度(VH)高于对照组,且有增加空肠杯状细胞数量的趋势;同时,0.05% MOE 组回肠淋巴细胞数量显著增加,表明 0.05% MOE 对仔猪肠道健康无害,还能在一定程度上改善小肠形态结构7。
- 肠道免疫功能和免疫器官:0.05% MOE 组显著增加了胸腺指数;该组空肠中 IL-10 和 TGF-β 水平、回肠中分泌型免疫球蛋白 A(sIgA)和 IL-10 水平均高于对照组,且显著降低了空肠中促炎因子 IL-1β 和 IL-6 水平。进一步检测发现,0.05% MOE 组增加了空肠和回肠中 IL-10 和 TGF-β1的 mRNA 表达,以及胸腺中 IL-10 的 mRNA 表达,同时降低了胸腺中 IL-1β 和干扰素 -γ(IFN-γ)的 mRNA 表达8。
- 结肠 SCFAs 组成:0.05% MOE 显著增加了结肠中总 SCFAs 水平,同时使结肠中异丁酸、异戊酸和戊酸含量显著高于对照组9。
研究结论和讨论部分指出,本研究中添加 0.05% 和 0.1% MOE 均显著提高了断奶仔猪的 ADFI,降低了腹泻发生率和血清 IL-6 水平,对肠道健康和炎症有积极影响,且 0.05% MOE 效果更显著,尤其在改善生长性能、血清生化指标和体液免疫反应方面。0.05% MOE 还增强了胸腺和肠道中免疫相关基因(如 IL-10 和 TGF-β1)的表达,增加了结肠中 SCFAs 水平。这表明 0.05% MOE 可降低腹泻发生率、增强免疫反应、改善肠道健康,有望成为断奶仔猪有效且有价值的饲料添加剂。同时,研究结果也证实了 MOE 能调节动物免疫状态、降低生产成本,为可持续和符合伦理的养猪实践做出贡献,为解决动物养殖中抗生素使用问题提供了可持续方案。
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