鄭德興,陳 康
(四川鐵騎力士牧業(yè)科技有限公司,四川 綿陽 621023)
當今養(yǎng)豬業(yè)公認最嚴峻的挑戰(zhàn)是維持并促進豬群健康及正常生理功能,從而達到充分發(fā)揮其生產性能。與發(fā)達國家養(yǎng)豬業(yè)相比,即使在正常生產情況下,我們母豬年斷奶仔豬提供數(shù)都要減少近1/4~1/3,產房及斷奶仔豬死淘率則增加近1~2 倍,體重也因為亞健康狀態(tài)而明顯減輕,正常性能難以體現(xiàn),養(yǎng)豬效益普遍低下。李曉成(2010)近3 年來對我國137個屠宰場2 713 例健康屠宰豬進行病毒帶毒率檢測,豬瘟及偽狂犬病病毒帶毒率都接近10%左右,豬繁殖與呼吸綜合癥病毒(PRRSV)的帶毒率達到近30%,而豬圓環(huán)病毒2 型(PCV2)的帶毒率達到了近50%。豬群高帶毒率的出現(xiàn)無疑會對豬群健康及免疫功能造成嚴重危害,使豬群的生產性能普遍下降,更主要的是高帶毒率為疫病暴發(fā)提供了基礎,嚴重威脅著養(yǎng)豬業(yè)的健康發(fā)展。
抗生素在這種背景下濫用現(xiàn)象更為突出,耐藥菌株不斷涌現(xiàn),特別是因抗生素殘留構成的食品安全問題嚴重威脅人們生命的健康。
顯然,探索及研發(fā)維持及保持豬群健康的安全、有效的保健制劑已成為業(yè)界最為關注及迫切的重大現(xiàn)實課題之一。
抗菌肽(antimicrobial peptides AMPs) 是生物在長期自然進化過程中產生的一類抵抗外界惡劣環(huán)境條件下病原體入侵的重要活性物質。大量的試驗證明,抗菌肽具有非特異性廣譜抗病原微生物作用,還能積極調節(jié)機體免疫功能,是機體先天非特異性免疫防御系統(tǒng)的重要組成部分,特別它在體內易被降解、在畜產品中不會殘留、不會出現(xiàn)耐藥性等優(yōu)點更為學者以及人們所推崇。分子生物學技術的進步為提取及研究不同來源、不同功能的抗菌肽提供了良好基礎。各種來源不同、性能不一、效價差異的近2 000 種抗菌肽陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)、研究及使用,顯示良好的發(fā)展前景。
融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2制劑是將由豬、蛙和植物等生物體內分離、克隆的抗菌肽基因通過基因工程技術融合重組, 再通過酵母工程菌擴增表達而成。與含有單一抗菌肽基因的復合抗菌肽相比,融合抗菌肽基因進入機體后多種有效成分能同步釋放,協(xié)同互補,產生更強大的作用力。本研究在第一次豬群試驗MAPWA 和PGBD-2 融合抗菌肽制劑獲得良好效果的基礎上,進一步在更為嚴格的對比條件下,觀察、記錄及檢測融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑對母豬生產性能和仔豬生長性能的的實際效果;并對其提高豬只生產性能的機制進行初步探索,為進一步推廣新型抗菌肽制劑在國內豬場的使用提供理論依據(jù)。
試驗于2010 年8 月8 日至11 月10日在四川鐵騎力士牧業(yè)科技有限公司國家生豬核心育種場--松埡原種豬場進行。融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2制劑由成都市金芝源生物技術有限公司提供,商品名稱為金源肽。
1.2.1 母豬試驗
選擇同一棟妊娠舍已配母豬共107頭,按胎次和品種隨機分為2 組,試驗組58 頭,對照組49 頭。試驗組母豬飼喂添加有0.2%融合抗菌肽制劑的飼糧,直至仔豬斷奶。對照組飼喂常規(guī)飼糧。
1.2.2 仔豬試驗
選擇同一個單元保育舍191 頭保育仔豬,以中間過道劃分,隨機標記為試驗組和對照組,試驗組90 頭,對照組101 頭。試驗組飼糧在教槽料和保育料中分別按0.8%和0.2%添加融合抗菌肽制劑直至保育結束。對照組飼喂常規(guī)飼糧。
整個試驗期間的飼料使用全價顆粒飼料,試驗組飼喂的金源肽直接添加入飼料并制粒。全程基礎日糧(見表1)和其他飼養(yǎng)管理、飼養(yǎng)環(huán)境、飼養(yǎng)員、免疫保健試驗組與對照組相同。
表1 母豬和仔豬的基礎飼糧配方 %
1.3.1 母豬試驗
試驗組飼糧,在妊娠母豬料和哺乳母豬料中按0.2%的比例添加金源肽Z30。母豬妊娠前期采取限位欄飼養(yǎng),妊娠60 d 后轉入大圈飼養(yǎng)(每圈4~5 頭)。配種后1~30 d 飼喂妊娠母豬料,每天1.8~2.2 kg/ 頭;配種后31~89 d 飼喂妊娠母豬料,每天2.0~2.5 kg/ 頭;配種后90 d 飼喂哺乳母豬料,每天2.8~3.5 kg/頭。產前7 d 上產床,產前3 d 開始減少飼糧飼喂量,每天減少0.5 kg,直至產仔當天不喂料。產后1 d 開始逐漸加料,3 d 后自由采食,每天4~6 kg/頭,可根據(jù)仔豬的個數(shù)、母豬體況酌情增量。
1.3.2 仔豬試驗
試驗組飼糧教槽料和保育豬料中按0.8%和0.2%的比例添加融合抗菌肽制劑。仔豬從斷奶開始至斷奶后10 d 飼喂教槽料,斷奶后11 d 至保育結束后1周飼喂保育豬料,整個試驗階段采取自由采食。
表2 母豬和仔豬的基礎飼糧營養(yǎng)水平表
母豬試驗采集數(shù)據(jù)為總產仔數(shù)、活仔數(shù)、合格仔數(shù)、弱仔數(shù)、死胎數(shù)、木乃伊數(shù)、仔豬初生重等。仔豬試驗采集數(shù)據(jù):起始重、70 日齡重和死淘數(shù)。
試驗數(shù)據(jù)采用中文Excel 2003 進行數(shù)據(jù)處理分析。
添加含量為0.2% 的融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑對母豬生產性能影響的具體結果以表3 列示。
表2 顯 示, 添 加 融 合 抗 菌 肽MAPWA 和PGBD-2 制劑飼糧的試驗組母豬胎均活產仔比飼喂常規(guī)飼糧的對照組多0.92 頭,差異極顯著(P<0.01);胎均總產仔、合格仔也顯著高于對照組(P<0.05),分別提高了0.57 頭和0.4 頭。仔豬初生重試驗組比對照組低0.1 kg,差異不顯著(P>0.05),胎均弱仔試驗組比對照組高0.52 頭,差異顯著(P<0.05)。
表3 融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑對母豬生產性能的影響
添加含量分別為0.8%和0.2%融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑的教槽料和保育料對仔豬生長性能影響的具體結果以表4 列示。
表4 顯示:添加融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑飼糧的試驗組仔豬保育結束末重和保育階段總增重均極顯著高于飼喂常規(guī)飼糧的對照組(P<0.01),分別提高了3.67 kg和3.27 kg;起始重試驗組比對照組高0.38 kg,差異不顯著(P>0.05);保育成活率試驗組比對照組低0.12%,差異不顯著(P>0.05)。保育階段添加融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑在相同條件下顯示了極為顯著的增重效應,為種豬培育提供了極為優(yōu)良的基礎,是值得高度關注的結果。
表4 融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑對仔豬生長性能的影響
1)母豬生產性能和仔豬生長性能是當今衡量一個現(xiàn)代化規(guī)模豬場飼養(yǎng)管理水平的重要技術指標。影響母豬生產性能的因素主要有品種、年齡、飼料營養(yǎng)、飼養(yǎng)管理和健康水平等,其中健康水平起著非常重要的作用,它決定著豬群正常生理功能的充分發(fā)揮及免疫水平。在前一次試驗獲得良好結果的基礎上,我們進一步論證添加融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2制劑飼糧的試驗組母豬胎均活產仔比飼喂常規(guī)飼糧的對照組多0.92 頭,差異極顯著(P<0.01),具有明顯增產效應。胎均總產仔、合格仔也顯著高于對照組(P<0.05),分別提高了0.57頭和0.4 頭。在品種、胎次、飼料及飼養(yǎng)管理等各方面條件都相似的情況下,母豬產仔性能顯著提高的主要原因是抗菌肽制劑促進了母豬的健康水平,維持并充分發(fā)揮了母豬繁殖性能,從而提高了活產仔數(shù),這為今后提高母豬生產性能提供了一個安全、有效的制劑。舒黛廉等(2007)發(fā)現(xiàn)抗菌肽制劑有刺激T、B 細胞增殖,提高巨噬細胞吞噬效率,增強免疫應答能力、調理機體免疫,增強預防接種免疫效果,提高動物健康水平的作用。王凱(2009)等發(fā)現(xiàn)抗菌肽制劑可以顯著提高豬T 淋巴細胞的百分率,保持整個豬群健康水平穩(wěn)定,生長和健康狀況明顯好于對照組。吳懷誠等(2009)發(fā)現(xiàn)抗菌肽對試驗種豬具有良好保健效果,生產性能顯著提高,窩均產仔、活仔率、弱仔率、畸形率、木乃伊率等指標均優(yōu)于對照組,與本試驗結果十分吻合。
保育豬添加融合抗菌肽MAPWA和PGBD-2 制劑后,增重上有明顯效應,試驗組仔豬保育末重和保育增重與對照組相比分別提高了3.67 kg 和3.27 kg,差異極顯著(P<0.01)。在初生重差異不顯著,斷奶日齡、基礎飼糧和飼養(yǎng)管理條件非常相似的情況下,仔豬增重的顯著提高主要得益于仔豬健康水平的提高。試驗使用的融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 商品化制劑具有的天然酸、甜、酵母香味,對仔豬有很好的誘食效果,同時它富含維生素及促生長因子,特別是明顯的抗病毒效應,保證及促進仔豬正常增重機制的充分發(fā)揮,從而達到明顯的增重效應,也為種豬培育提供優(yōu)良基礎。本試驗中試驗組仔豬的保育成活率比對照組低0.12%,差異不顯著(P>0.05),是因為試驗過程中2 組仔豬均各死亡一頭所致。
2)抗菌肽雖然上世紀50 年代即被發(fā)現(xiàn)并分離,但得到世人的公認,則得益于Boman G.H.(1972) 的系統(tǒng)工作,并正式命名為AMPs,中文的科學譯名應該是抗微生物肽。融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑是從豬和其他兩棲類等生物提取的抗菌肽基因,進行修飾,保留并強化所需的具有獨特抗病性能的抗菌肽基因,克隆、融合、重組及表達(另文發(fā)表),并于酵母工程菌成功進行工業(yè)化發(fā)酵生產,再經過制粒包被處理,最后配制成具有高活性、高效價并可順利通過動物消化道,最后在腸道降解而易被吸收的制劑。為適應不同畜禽品種實際需要,專門配置組合不同類型的商品化制劑。試驗證明融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑是適合豬場實際生產需要的安全、有效、實用的制劑。
3)在2010 年4 月第1 次試驗的基礎上,我們開展了融合抗菌肽MAPWA和PGBD-2 制劑對促進豬群健康,發(fā)揮優(yōu)良生產性能機制的探索。
以 融 合 抗 菌 肽MAPWA 和PGBD-2 發(fā)酵上清液或沉淀裂解液對常見5 種病原菌進行最小抑菌濃度(MIC)及最小殺菌濃度(MBC)測定,發(fā)現(xiàn)它們都有明顯抑菌甚至殺菌效應。掃描及透射電鏡、激光共聚焦顯微觀察顯示,融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 分子能結合到細菌膜結構,破壞膜結構完整性并進入胞內結合染色質分子,降解DNA 或RNA 分子,胞質成明顯空泡化,最終殺滅細菌。
對Marc-145 細胞上生長的PRRSV,以融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 發(fā)酵上清液及沉淀裂解液處理,我們發(fā)現(xiàn)它們同樣具有明顯抑制并減少病毒在靶細胞的復制效應。以MTT 法試驗發(fā)酵液對免疫細胞增值活性及對PRRSV 在免疫細胞上增值影響的試驗中也發(fā)現(xiàn)類似結果。體外試驗證明,融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2制劑具有抗菌、抗病毒效應,特別對當今國內普遍流行的PRRSV 具有抑制效應(另文發(fā)表)。
為此,第2 次試驗時,我們專門設計融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2制劑對實驗前、后母豬及仔豬血液內PRRSV、PCV2 帶毒率及病毒數(shù)量動態(tài)變化的檢測試驗,以驗證它們在機體內的實際效果。與我們設想的一致,長期低劑量飼喂融合抗菌肽MAPWA和PGBD-2 制劑后,豬體內PCV2 及PRRSV 的帶毒率及病毒數(shù)量,都呈現(xiàn)有效減少及下降,特別是對PCV2的影響更為突出(另文發(fā)表)。這也與我們在生產實踐中應用融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑對保育舍僵豬、病豬可以獲得良好防治效果是完全吻合的。顯然,融合抗菌肽MAPWA和PGBD-2 制劑對防治當前豬場普遍流行的PCV2 提供了新思路及有效防治方案。
4) 對 融 合 抗 菌 肽MAPWA 和PGBD-2 制劑提高母豬生產性能及仔豬生長性能的機制,我們初步認為與金源肽抗病原特異性明顯相關。它們不僅在體外呈現(xiàn)抑菌、殺菌及抑制病毒復制的效應,長期飼喂在豬體內同樣呈現(xiàn)明顯效應,減少豬群病原的攜帶率及數(shù)量,維持并保證豬體正常生理功能及免疫機制,充分發(fā)揮豬只應有的生產性能,達到增重、增產的實際效果,是當今國內值得高度關注及有發(fā)展前景的新型保健制劑之一,對減少疫病,提高養(yǎng)豬效益具有積極的現(xiàn)實意義。
在本試驗條件下,融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑能夠顯著提高母豬的生產成績;顯著提高仔豬的健康水平,加快生長速度。融合抗菌肽MAPWA 和PGBD-2 制劑在現(xiàn)代規(guī)模養(yǎng)豬場的推廣應用,為顯著提高我國養(yǎng)豬業(yè)的生產水平開創(chuàng)了新的局面。
全文承蒙佘永建教授審閱,特此致謝!
從略。