动物营养学报  2014, Vol. 26 Issue (1): 74-80   PDF (1004 KB)    
引用本文
李留安, 王凤云, 杨晶晶, 王转丁, 刘念, 闫艳玲. 断奶日龄对仔猪脾脏、胸腺和胰腺抗氧化功能的影响[J]. 动物营养学报, 2014, 26(1): 74-80.  
LI Liu, WANG Fengyun, YANG Jingjing, WANG Zhuanding, LIU Nian, YAN Yanling. Effects of Weaning Age on Antioxidant Capacity of Spleen, Thymus and Pancreas in Piglets[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2014, 26(1): 74-80.  
断奶日龄对仔猪脾脏、胸腺和胰腺抗氧化功能的影响
李留安1,2, 王凤云3, 杨晶晶2, 王转丁2, 刘念2, 闫艳玲2    
1. 南京农业大学畜牧学博士后科研流动站, 南京 210095;
2. 天津农学院动物科学系, 天津 300384;
3. 河南农业大学现代实验技术(管理)中心, 郑州 450002
收稿日期：2013-7-1
基金项目：中国博士后科学基金项目（2011M500937）；天津市自然科学基金项目（13JCYBJC25300）；江苏省博士后科研资助计划项目（1102078C）；天津农学院大学生科技创新活动项目（201210）
作者简介：李留安（1979-），男，河南禹州人，博士，副教授，主要从事动物营养生理生化方向研究。E-mail：anliuli2003@163.com
摘要：本试验旨在研究不同断奶日龄对仔猪脾脏、胸腺和胰腺抗氧化功能的影响。从8窝"杜×长×大"仔猪中选取出生日龄、体重相近的健康仔猪24头（公猪13头、母猪11头），随机分为4组，依次为14日龄断奶组、21日龄断奶组、28日龄断奶组和35日龄断奶组，每组6个重复，每个重复1头仔猪。所有仔猪在42日龄宰杀取样，测定脾脏、胸腺和胰腺抗氧化指标。结果表明：1）试验期间，个别仔猪偶尔出现腹泻症状。至42日龄试验结束时，各组仔猪体重无显著性差异（P>0.05）。2）仔猪脾脏、胸腺和胰腺丙二醛含量随断奶日龄推迟而逐渐降低，且28和35日龄断奶组均显著低于14日龄断奶组（P<0.05）。3）仔猪脾脏和胸腺总超氧化物歧化酶（T-SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性随断奶日龄推迟而逐渐升高，且28和35日龄断奶组均显著高于14日龄断奶组（P<0.05），35日龄断奶组仔猪胸腺GSH-Px活性亦显著高于21日龄断奶组（P<0.05）。4）仔猪胰腺中T-SOD活性随断奶日龄推迟而逐渐升高，且35日龄断奶组显著高于14和21日龄断奶组（P<0.05）；胰腺中GSH-Px活性随断奶日龄推迟而逐渐升高，21、28和35日龄断奶组均显著高于14日龄断奶组（P<0.05），且35日龄断奶组显著高于21日龄断奶组（P<0.05）。5）各断奶日龄仔猪脾脏、胸腺和胰腺过氧化氢酶活性均无显著性变化（P>0.05）。结果提示，断奶日龄可影响仔猪脾脏、胸腺和胰腺的抗氧化功能，且断奶日龄越早，仔猪上述组织抗氧化功能下降的程度越大。
关键词： 断奶日龄     仔猪     脾脏     胸腺     胰腺     抗氧化功能    
Effects of Weaning Age on Antioxidant Capacity of Spleen, Thymus and Pancreas in Piglets
LI Liu1,2, WANG Fengyun3, YANG Jingjing2, WANG Zhuanding2, LIU Nian2, YAN Yanling2    
1. Animal Husbandry Post-Doctoral Station, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China;
2. Department of Animal Science, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China;
3. Modern Experimental Technology (Management) Center, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China
Abstract: In order to research the effects of weaning age on the antioxidant capacity of spleen, thymus and pancreas in piglets, a total of 24 crossed-bred (Duroc×Landrace×Yorkshine) piglets (13 boars and 11 sows) from 8 litters with similar age and body weight were randomly assigned to 4 groups with 6 replicates in each group and 1 piglet in each replicate. The 4 groups were 14 days of age weaning group, 21 days of age weaning group, 28 days of age weaning group and 35 days of age weaning group, respectively. All piglets were slaughtered at 42 days of age and the antioxidant indexes of spleen, thymus and pancreas were determined. The results showed as follows: 1) the diarrhea symptoms of individual piglets were observed occasionally during the whole test period. At 42 days of age, the body weight of piglets was no significant difference among all groups (P>0.05).2) The malondialdehyde (MDA) content of spleen, thymus and pancreas in piglets was gradually declined with the delayed weaning age, and the MDA content of the above tissues in 28 and 35 days of age weaning groups was significantly lower than that in 14 days of age weaning group (P<0.05). 3) The total superoxide dismutase (T-SOD) and glutathione peroxidase (GSH-Px) activities of spleen and thymus in piglets were gradually increased with the delayed weaning age, the enzyme activities of above tissues in 28 and 35 days of age weaning groups were significantly higher than those in 14 days of age weaning group (P<0.05), and the GSH-Px activity of thymus in piglets in 35 days of age weaning group was also significantly higher than that in 21 days of age weaning group (P<0.05). 4) The T-SOD activity of pancreas in piglets was gradually increased with the delayed weaning age, and the T-SOD activity of pancreas in 35 days of age weaning group was significantly higher than that in 14 and 21 days of age weaning groups (P<0.05); the GSH-Px activity of pancreas in piglets was gradually increased with the delayed weaning age, the GSH-Px activity of pancreas in 21, 28 and 35 days of age weaning groups was significantly higher than that in 14 days of age weaning group (P<0.05), and that in 35 days of age weaning group was significantly higher than that in 21 days of age weaning group (P<0.05). 5) The catalase activity of spleen, thymus and pancreas at different weaning ages was no significant difference (P>0.05). The results indicate that the antioxidant capacity of spleen, thymus and pancreas in piglets can be markedly affected by weaning age, and the decreasing degree of antioxidant capacity of those tissues is greater with more early weaning age.
Key words: weaning age     piglets     spleen     thymus     pancreas     antioxidant capacity    

随着养猪生产向集约化方向发展，为了提高母猪的繁殖率、分娩舍和设备的利用率，降低仔猪的生产成本及有效控制疾病等，目前商业化猪场中仔猪的断奶日龄在逐渐提前，从60、45、35日龄断奶逐渐提前至28日龄，部分猪场21日龄断奶(早期断奶)，个别猪场尝试14日龄甚至更早日龄断奶(超早期断奶)[1]。断奶日龄的提前在提高母猪繁殖率的同时，也给仔猪生产带来了很多问题，致使仔猪容易出现采食量低、生长发育缓慢、腹泻甚至死亡等为主要特征的“仔猪断奶综合征”，尤其在早期断奶仔猪上表现更为明显。目前国内外关于断奶应激对仔猪影响的研究报道很多，内容涉及仔猪肠道生理功能[2]、生长性能和免疫功能[3]、行为和情绪反应[4, 5]、神经组织基因表达[6]、脂肪代谢[7]等多个方面。但这些研究大多都是探讨单一断奶日龄对仔猪的影响，关于不同断奶日龄对仔猪影响的研究报道较少，而关于断奶日龄对仔猪组织抗氧化功能影响的研究报道更为鲜见。仔猪的抗氧化功能与其抗应激能力、生产性能和免疫功能等都密切相关[8]，如发生氧化应激的仔猪，其肝脏丙二醛(MDA)含量增加，抗氧化酶活性降低，仔猪的抗应激功能下降[9]，仔猪的免疫功能也受到损伤[7]等。因此，本研究旨在通过测定不同断奶日龄仔猪脾脏、胸腺和胰腺中MDA含量、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)的活性来分析断奶日龄对仔猪相应组织抗氧化功能的影响，为养猪业生产提供理论依据。

1 材料与方法
1.1 试验动物与分组

从8窝“杜×长×大”仔猪中选取出生日龄、体重相近的健康仔猪24头(公猪13头、母猪11头)，随机分为4组，依次为14日龄断奶组、21日龄断奶组、28日龄断奶组和35日龄断奶组，每组6个重复，每个重复1头仔猪。

1.2 饲养管理与试验饲粮

试验仔猪在出生后按常规程序进行免疫，所有仔猪均从8日龄开始诱食。试验饲粮参照NRC(1998)仔猪的营养需要配制，8～28日龄仔猪采食饲粮Ⅰ，29～42日龄仔猪采食饲粮Ⅱ,试验饲粮组成及营养水平见表1。试验期间仔猪自由采食、饮水，保温及光照等操作管理按猪场常规制度进行。

1.3 生长性能的测定

称量试验仔猪的初始体重(7日龄)和终末体重(42日龄)，仔猪的称重均安排在早晨空腹时进行。试验期间注意观察仔猪的健康状况。

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) %


1.4 抗氧化功能的测定
1.4.1 样品采集

在仔猪42日龄时，采用颈静脉放血的方法处死所有试验仔猪，处死前12 h停饲。分别采集脾脏、胸腺和胰腺组织，液氮冻存后带回实验室，-80 ℃保存待测。

1.4.2 样品前处理与指标测定

对组织样品进行抗氧化功能测定前需先进行匀浆处理，具体方法如下：取冻存的组织0.2 g，加入0.9%的生理盐水于匀浆杯中，制成10%匀浆，匀浆液于4 ℃、4 000 r/min条件下离心20 min，分离上清液待测。

对上述上清液进行MDA含量及T-SOD、GSH-Px、CAT活性测定，测定所用的试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。具体操作方法见试剂盒说明书。

1.5 数据分析

所有数据以平均值±标准差表示，用SPSS 12.0统计软件中单因子方差分析(one-way ANOVA)及LSD法检验组间差异，以P＜0.05作为差异显著性判断标准。

2 结 果
2.1 断奶日龄对仔猪生长性能的影响

试验期间，个别仔猪偶尔出现腹泻症状。由表2可知，至42日龄试验结束时，所有受试仔猪生长发育状况良好，各组仔猪体重无显著性差异(P>0.05)。

2.2 断奶日龄对仔猪脾脏抗氧化功能的影响

由表3可知，仔猪脾脏MDA含量随断奶日龄推迟而逐渐降低，28和35日龄断奶组显著低于14日龄断奶组(P<0.05)；仔猪脾脏T-SOD和GSH-Px活性随断奶日龄推迟而逐渐升高，28和35日龄断奶组脾脏T-SOD活性均显著高于14日龄断奶组(P<0.05)，21、28和35日龄断奶组脾脏GSH-Px活性均显著高于14日龄断奶组(P<0.05)，且35日龄断奶组脾脏GSH-Px活性亦显著高于21日龄断奶组(P<0.05)；各断奶日龄仔猪脾脏CAT活性均无显著性变化(P>0.05)。

表2 断奶日龄对仔猪生长性能的影响 Table 2 Effects of weaning age on growth performance of piglets kg


表3 断奶日龄对仔猪脾脏抗氧化功能的影响 Table 3 Effects of weaning age on antioxidant capacity of spleen in piglets

2.3 断奶日龄对仔猪胸腺抗氧化功能的影响

由表4可知，仔猪胸腺MDA含量随断奶日龄的推迟而逐渐降低，21、28和35日龄断奶组显著低于14日龄断奶组(P<0.05)，35日龄断奶组亦显著低于21日龄断奶组(P<0.05)；仔猪胸腺T-SOD和GSH-Px活性随断奶日龄推迟而逐渐升高，28和35日龄断奶组显著高于14日龄断奶组(P<0.05)，且35日龄断奶组仔猪胸腺GSH-Px活性亦显著高于21日龄断奶组(P<0.05)；各断奶日龄仔猪胸腺CAT活性均无显著性变化(P>0.05)。

表4 断奶日龄对仔猪胸腺抗氧化功能的影响 Table 4 Effects of weaning age on antioxidant capacity of thymus in piglets

2.4 断奶日龄对仔猪胰腺抗氧化功能的影响

由表5可知，仔猪胰腺MDA含量随断奶日龄的推迟而逐渐降低，21、28和35日龄断奶组均显著低于14日龄断奶组(P<0.05)；仔猪胰腺中T-SOD活性随断奶日龄推迟而缓慢升高，且35日龄断奶组显著高于14和21日龄断奶组(P<0.05)；仔猪胰腺中GSH-Px活性随断奶日龄推迟而逐渐升高，21、28和35日龄断奶组显著高于14日龄断奶组(P<0.05)，且35日龄断奶组显著高于21日龄断奶组(P<0.05)；各断奶日龄仔猪胰腺CAT活性均无显著性变化(P>0.05)。

表5 断奶日龄对仔猪胰腺抗氧化功能的影响 Table 5 Effects of weaning age on antioxidant capacity of pancreas in piglets

3 讨 论

在动物应激反应中，机体氧化代谢加强，氧自由基生成增加。自由基的一大特点是其高度的化学反应性，氧自由基攻击生物膜的多不饱和脂肪酸，引起机体脂质过氧化作用，生成脂质过氧化物，如醛基、酮基、氢过氧基等，引发生物体的一系列病理损害过程，导致细胞结构和功能的破坏，引发细胞损伤，甚至导致细胞死亡。MDA是体内重要的脂质过氧化产物之一，测定MDA的含量可反映机体的脂质过氧化状态，间接反映机体细胞受损伤的程度[10]。正常情况下，机体的氧化和抗氧化系统存在动态平衡，组织细胞中超氧化物歧化酶(SOD)、GSH-Px和CAT等抗氧化酶的活性对维持机体氧化和抗氧化系统的平衡发挥着重要作用，它们通过清除自由基，从而保护机体组织细胞免受损伤[11, 12]。

国外有学者研究了不同断奶日龄对仔猪神经内分泌反应[13]、生长和行为[14]、下丘脑和杏仁核等功能基因表达[15]、免疫功能[1]等方面的影响；国内学者探讨了断奶日龄对仔猪生产性能[16, 17]、肠道消化酶活性[16, 18, 19]和消化器官重量[17, 20]等方面的影响。以上研究分别从不同角度分析了断奶日龄对仔猪某些生理功能的影响，为断奶仔猪的生产管理提供了理论指导。然而，截至目前，国内外有关断奶日龄对仔猪抗氧化功能影响的报道很少[21]，尤其是断奶日龄对仔猪相关组织抗氧化功能影响的报道更为鲜见。脾脏和胸腺是仔猪的2种重要免疫器官，对仔猪机体健康的维持发挥着重要调节作用。本研究结果表明，随着断奶日龄的推迟，仔猪脾脏和胸腺脂质过氧化反应产物MDA含量逐渐降低，即超早期断奶(14日龄)仔猪脾脏和胸腺细胞产生的MDA含量显著高于28和35日龄断奶仔猪，提示超早期断奶可能引起仔猪脾脏和胸腺产生更强的脂质过氧化反应，产生过多的自由基。与此同时，仔猪脾脏和胸腺中抗氧化酶T-SOD、GSH-Px的活性随断奶日龄推迟而逐渐升高，且28和35日龄断奶组均显著高于14日龄断奶组，表明超早期断奶(14日龄)可显著降低仔猪脾脏和胸腺细胞中T-SOD、GSH-Px的活性，即仔猪断奶日龄越早，这2种抗氧化酶活性下降的越多，仔猪脾脏和胸腺的抗氧化能力也越低，进而降低仔猪的免疫功能，这也可能是超早期断奶仔猪更易发病，产生“断奶应激综合征”的原因之一。

胰腺是具有外分泌和内分泌功能的腺体，其分泌的胰液能够提高机体的消化功能，分泌的胰岛素、胰高血糖素等激素则对机体的物质代谢发挥着重要调节作用[22]。本试验结果显示，随断奶日龄的推迟，仔猪胰腺中MDA含量逐渐降低，与21、28和35日龄断奶仔猪相比，超早期断奶仔猪胰腺组织产生的脂质过氧化产物显著增加，即断奶日龄越早，胰腺组织遭受的脂质过氧化反应越强，细胞受自由基侵害的程度越大。仔猪胰腺中T-SOD和GSH-Px的活性随断奶日龄推迟而逐渐升高，且14日龄断奶组显著低于28和35日龄断奶组。由此推测可知，超早期断奶仔猪可能由于胰腺抗氧化功能的下降，进而引起胰腺消化功能及内分泌功能降低，这可能是导致仔猪容易发生腹泻、生长发育缓慢的原因之一。

本研究结果还表明，仔猪脾脏、胸腺和胰腺组织中CAT活性随断奶日龄的推迟没有发生显著性变化，这种断奶日龄对仔猪上述组织中不同抗氧化酶影响的不一致尚待进一步研究。

综上所述，14日龄断奶使仔猪上述组织的脂质过氧化反应程度显著增加，这些组织中抗氧化酶T-SOD、GSH-Px的活性明显降低，但基于42日龄时各组仔猪的生长发育状况而言，推测这些抗氧化指标的变化都在其正常生理范围之内，超早期断奶仔猪可能通过其自身较强的适应调节能力来逐渐恢复其自身的正常发育。

4 结 论

断奶日龄可影响仔猪脾脏、胸腺和胰腺的抗氧化功能，且断奶日龄越早，仔猪上述组织抗氧化功能下降的程度越大。

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