饲料中添加抗菌肽对肉牛免疫机能的影响

Effects of adding antimicrobial peptide to feeds on the immune function of beef cattle

摘要

目的 为抗菌肽在兽医临床上的使用剂量和使用方法提供理论参考。 方法 采用随机数字表法将80头6月龄的西门塔尔牛分为4组，每组20头，分别为对照组、抗菌肽低剂量组、中剂量组、高剂量组。在试验第60天采集西门塔尔牛的静脉血，并应用酶标仪检测西门塔尔牛血清中IL-6、IL-10、TNF-α、IgG、IgA和IgM含量。 结果 在试验第60天，与对照组相比，抗菌肽低剂量组、中剂量组和高剂量组西门塔尔牛血清中IL-10含量分别显著提高30.33%、51.36%、60.85%，IgA含量分别显著提高15.94%、36.23%、43.48%；抗菌肽中剂量组、高剂量组西门塔尔牛血清中IgG含量分别显著提高45.03%、51.27%；各组血清中IgM含量无显著差异。 结论 抗菌肽能够一定程度提升肉牛机体的体液免疫和细胞免疫功能。

关键词

饲料 / 抗菌肽 / 肉牛 / 体液免疫 / 细胞免疫

Key words

feeds / antimicrobial peptide / beef cattle / humoral immunity / cellular immunity

由于抗生素具有强效的抗菌作用，在我国畜禽养殖中被广泛应用^[1]。但抗生素的大量使用甚至是滥用，也给畜禽养殖带来了较多危害^[2]，如细菌耐药性、毒副作用、畜禽机体免疫功能被抑制以及抗生素在畜禽体内的残留，到食物链的传送与蓄积，进而对畜禽机体和人体造成安全威胁等^[3]。因此，寻找不易产生耐药性、无药物残留的抗生素替代物至关重要。抗菌肽作为一种具有广谱抗菌活性的小肽，不仅能够维持微生态均衡、杀灭有害菌，还可以诱导畜禽黏膜免疫功能，进而提升畜禽机体的自身免疫能力^[4]。此外，王岩^[5]报道了抗菌肽不易产生耐药性、无残留、可替代抗生素应用于畜禽和水产品中，提升畜禽的抗病能力和生长性能等。因此，本研究以西门塔尔牛作为研究对象，研究抗菌肽对肉牛机体的体液免疫和细胞免疫功能的影响，旨在为抗菌肽在兽医临床上的使用剂量和使用方法提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料和设备

1）试验动物。选择80头6月龄、身体健康、体重相近、体况膘情良好的西门塔尔牛进行试验，在试验前1周对西门塔尔牛进行适应性饲养。基础日粮配方参照2022年9月15日阿鲁科尔沁牛业协会发布的《西门塔尔牛全程饲养管理技术规程》（T/ALKEQNY0003—2022）中的要求进行配制，饲料中不添加任何抗菌药物。

2）试验药品。抗菌肽购自连云港广源生物科技有限公司。

3）主要仪器设备。SF-TGL-16M型台式高速离心机购自上海菲恰尔分析仪器有限公司，BCD-209BCR型美菱冰箱购自长虹美菱股份有限公司，ST-360型酶标仪购自上海科华生物工程股份有限公司。

4）主要试剂。免疫球蛋白G（IgG）测试盒、免疫球蛋白A（IgA）测试盒、免疫球蛋白M（IgM）测试盒、白介素-6（IL-6）测试盒、白介素-10（IL-10）测试盒和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）测试盒，均购自南京建成生物工程研究所。

1.2 试验方法

1）试验前西门塔尔牛的临床检查。临床检查主要包括：一般检查，如体温、心率和呼吸等；整体状态：如体格、精神、姿势和行为等。

2）试验动物分组与试验设计。采用随机数字表法将经过1周适应性饲养的80头西门塔尔牛均分成4个组，每组20头，分别为对照组、抗菌肽低剂量组、抗菌肽中剂量组、抗菌肽高剂量组。其中，对照组只饲喂基础日粮；试验组在每日基础日粮的基础上分别添加2、4、6 g抗菌肽（抗菌肽低剂量组、抗菌肽中剂量组、抗菌肽高剂量组），正式试验周期为60 d。

3）待检样品的采集与制备。试验第60天，在西门塔尔牛晨饲前，采集试验各组西门塔尔牛的血液10~15 mL置于4 ℃冰箱中过夜固缩后，使用离心机在3 000 r/min的条件下离心5 min，收集血清，备用。

4）西门塔尔牛血清中细胞因子指标检测。应用南京建成生物工程研究所生产的白介素-6（IL-6）测试盒、白介素-10（IL-10）测试盒和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）测试盒检测西门塔尔牛血清中IL-6、IL-10和TNF-α的含量。

5）西门塔尔牛血清中免疫球蛋白指标检测。应用南京建成生物工程研究所生产的免疫球蛋白G（IgG）测试盒、免疫球蛋白A（IgA）测试盒和免疫球蛋白M（IgM）测试盒检测西门塔尔牛血清中IgG、IgA和IgM的含量。

1.3 数据处理

本试验数据采用SPSS 17.0软件进行方差分析，数据结果以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 西门塔尔牛血清中细胞因子指标检测结果

由表1可知，随着抗菌肽在饲料中添加量的增加，西门塔尔牛血清中IL-10的含量逐渐升高，IL-6和TNF-α的含量逐渐降低。与对照组相比，抗菌肽低剂量组、中剂量组和高剂量组西门塔尔牛血清中IL-10含量分别显著提高30.33%、51.36%、60.85%，IL-6、TNF-α含量显著低于对照组。

2.2 西门塔尔牛血清中免疫球蛋白指标检测结果

由表2可知，随着抗菌肽在饲料中添加量的增加，西门塔尔牛血清中IgG、IgA和IgM含量逐渐升高。与对照组相比，抗菌肽中剂量组、高剂量组西门塔尔牛血清中IgG含量分别显著提高45.03%、51.27%；抗菌肽低剂量组、中剂量组和高剂量组西门塔尔牛血清中IgA含量分别显著提高15.94%、36.23%、43.48%。各组血清中IgM含量无显著差异。

3 讨论

畜禽血清中IgG、IgA和IgM可有效反映畜禽血清中免疫球蛋白的整体水平和体液免疫水平^[6]。IgG在血清中的含量最高，其不仅能够作为畜禽血液和细胞外液中的主要功能性抗体来调节畜禽机体的免疫应答，而且还可以作为再次免疫应答的主要抗体^[7]。IgA主要存在于畜禽的胃肠道和支气管分泌液、初乳、唾液和泪液中，参与畜禽机体黏膜局部免疫^[8]。IgM作为分子质量最大的免疫球蛋白，其不仅是畜禽生长发育过程中最早合成和分泌的抗体，而且也是抗原刺激诱导的体液免疫应答中最早出现的抗体^[9]。本试验结果显示，抗菌肽能够提升肉牛血清中IgG、IgA和IgM含量，其中肉牛血清中IgG和IgA含量变化显著。IL-6是1种由T细胞和成纤维细胞分泌的细胞因子，它可以刺激另一种细胞——B细胞前体成为产生抗体的细胞。同时，它还能够促进原始骨髓源细胞的成长和分化，增强自然杀伤细胞的裂解能力^[10]。IL-10是1种具有强大抗炎特性的多效细胞因子，其不仅能够抑制前炎症细胞因子产生，而且还可以抑制T细胞合成IL-2等细胞因子，可促进B细胞分化增殖^[11]。TNF-α为免疫细胞产生的多功能细胞因子，在细胞凋亡和存活以及免疫和炎症中发挥关键作用^[10]。本试验结果显示，抗菌肽能够提升肉牛血清中IL-10的含量，降低肉牛血清中IL-6和TNF-α的含量，抗菌肽能够有效提高肉牛机体的体液免疫和细胞免疫功能。

参考文献

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