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谷氨酰胺对早期断奶仔猪肠道营养与免疫功能影响机理的研究

【摘要】: 仔猪早期断奶是制约规模化养猪发展的瓶颈问题,往往导致仔猪生产性能下降,饲料效率降低,尚不完善的免疫功能受到抑制,易受到外源病原物质的侵害而发生疾病。 事实上,在断奶过程中,受影响最大的是消化道内各组织和器官。消化道不仅是营养物质消化和吸收的主要场所,而且是体内最大的免疫器官。断奶后消化道结构和功能的巨大变化可能是诱发断奶应激综合征的重要原因之一。谷氨酰胺(Glutamine Gln)是动物体内含量最丰富的氨基酸,支持多种重要的生理生化功能的正常进行。它是多种细胞(包括肠粘膜细胞和免疫系统内各种细胞)的主要能源物质,是维持免疫调节细胞功能重要的代谢前体,在维持正常的肠道结构和功能和免疫系统功能中发挥着重要的作用。并已逐渐地应用于人医临床,用于治疗严重创伤、烧伤、肿瘤和毒血症等多种严重应激时病人的肠道和免疫功能紊乱。 早期断奶后,仔猪不能从母乳中获得大量的Gln,加上短期内采食量的下降,可能会导致体内Gln的缺乏,影响肠道的功能和机体的抗病能力。为研究以Gln作为新型的饲料添加剂,缓解断奶应激对仔猪的不利影响,我们研究了以日粮形式添加外源性Gln对早期断奶仔猪的影响,并探讨了其中的机理。主要的研究结果如下: 在日粮中添加0.7%,1.0%和1.3%等不同剂量的药品级的L-Glutamine后,发现添加1%的Gln可显著提高28日龄断奶仔猪断奶后1周内的平均日增重(P<0.05),降低仔猪的腹泻率。对肠道形态、结构的组织学研究发现,添加1%Gln后,试验组仔猪断奶后1周内的空肠前段、中段和后段的肠绒毛高度显著高于同期对照组仔猪的绒毛高度(P<0.05),断奶后14天时,试验组仔猪的小肠固有膜厚度与断奶后7天无显著差异,但对十二指肠的影响不大。对小肠粘膜内DNA和RNA浓度的测定结果显示,断奶后7天和14天时试验组仔猪DNA浓度极显著(P<0.01)或显著高于同期对照组仔猪(P<0.05),断奶后7天时RNA浓度极显著高于对照组(P<0.01)。以D-木糖吸收率为代表的小肠主动吸收功能的试验结果也表明,断奶后7天和14天时试验组仔猪血清木糖浓度均显著高于同期对照组仔猪。以上结果提示我们,外源性Gln作为断奶应激时肠粘膜细胞的能量来源和代谢前体,促进了肠粘膜细胞的增殖及肠粘膜在损伤后的修复,维持了小肠粘膜的正常形态、结构和主动吸收功能。 华中农业大学2002届博士学位论文 添加Gln后对断奶仔猪骨骼肌、小肠粘膜及血浆中Gln浓度的测定结果显示, 试验组仔猪骨骼肌及小肠粘膜中Gln浓度在断奶后5天时显著高于同期对照组仔猪 (P0 .05),血浆中Gln浓度在断奶后2天时显著高于对于对照组。Gln有提高在断 奶后7天时骨骼肌中RNA浓度的趋势。以上结果表明,外源性Gln可减少肠粘膜细 胞对血液中Gln的利用,维持血浆和小肠粘膜内的Gln的浓度,减少从骨骼肌中释 放的Gln的蛋白质的分解。 为研究早期断奶应激时外源性Gln对仔猪肠道局部免疫功能的影响和机理,我 们研究了肠粘膜内SlgA分泌细胞的数量和分布变化。结果显示,Gln可以维持应激 后SlgA分泌细胞的数量,提高IL一6基因的表达量,促进肠道局部免疫功能的正常。 外周血淋巴细胞亚群的试验结果表明,断奶后2天时,试验组外周血CD4+/ CDS+ 比例在0.1水平上高于对照组,其它时期无显著差异。在本研究的试验条件下外源 性Gln对断奶仔猪外周血淋巴细胞增殖反应及血浆和肝脏中中GSH浓度无显著影 响。提示我们外周血淋巴细胞增殖能力,淋巴细胞亚群比例组成及机体抗氧化功能 与血浆中Gln浓度相关。 外源性Gln显著降低了断奶后1周内仔猪血清中的皮质醇浓度,极显著升高了 血清生长激素的水平,降低了血清中尿素氮的浓度、维持了总蛋白的含量。 综合分析本研究的试验结果,我们认为,日粮中的外源性Gln可通过降低断奶 应激后血清中皮质醇浓度,升高生长激素的浓度维持体内N的平衡,降低肠粘膜细 胞从血浆中摄取的Gln,减少骨骼肌蛋白质的分解,维持骨骼肌和血浆中Gln浓度, 维持淋巴细胞亚群中CD4+/ CDS+比例;提供肠粘膜细胞能源和代谢的前体,维持肠 粘膜正常的屏障结构和功能,通过刺激几一6的表达,维持肠粘膜中SlgA分泌细胞 的数量和肠道的局部免疫功能,并最终提高断奶仔猪的生产性能和抗病能力。

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