本发明涉及一种复合物在畜禽饲料中的应用,具体是一种涉及CS-ZnO复合物作为断奶仔猪肠道粘膜免疫增强剂中的应用。
背景技术:
CS-ZnO(壳聚糖氧化锌)复合物是一种将壳聚糖与氧化锌溶于酸中,喷雾干燥成小颗粒形状的复合物。该复合物既具有生物相容性,又具有很强的抗菌性,是一种很有实用价值的卫生抗菌材料,有着广阔的应用前景,但作为断奶仔猪肠道粘膜免疫增强剂尚未见报道。
壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物,甲壳素是地球上仅次于纤维素的多聚物。壳聚糖具有无毒,良好的生物相溶性,生物降解性以及可被吸收等特点,广泛应用在医药,化工,农业等。由于壳聚糖具有降低胆固醇,增强免疫力,抑菌杀菌的作用,也能通过调节肠道微生物区系促进畜禽的生长。作为抗菌剂,壳聚糖及其衍生物有较好的抗菌活性,能抑制一些真菌、细菌和病毒的生长繁殖。截止到2013年认为其可能的机制有三:一是由于壳聚糖的多聚阳离子,易于真菌细胞表面带负电荷的基团作用,从而改变病原菌细胞膜的流动性和通透性;二是干扰DNA的复制与转录;三是阻断病原菌代谢。另外,壳聚糖具有激活机体系统、介导机体系统的系列生物学效应,提高吞噬细胞的系统功能。巨噬细胞表面存在着细菌多糖的受体,而壳聚糖作为细菌多糖的类似物,能刺激巨噬细胞活化,产生如下反应:促进其吞噬功能,增强它在其它免疫应答中的协同效应,从而实现机体对T细胞、NK细胞和B细胞的调节,介导机体的细胞免疫应答和体液免疫应答。因此,壳聚糖还具有对机体的免疫调节作用。
锌参与体内上百种酶的合成,是一些重要酶的组成成分,与机体的免疫,抗氧化,生长密切相关。氧化锌在生产上能预防治疗腹泻,提高生长性能,是一种广泛使用是饲料添加剂,在仔猪的日粮中添加量达到了3 000mg/kg。大量使用氧化锌造成了粪便中锌含量超标,对环境造成了污染。
断奶仔猪腹泻一直是世界性难题,虽然3 000mg/kg的高剂量氧化锌能够较好地控制断奶仔猪腹泻率,但是无机锌的吸收率和利用率较低,90%以上的锌随粪便排出体外,造成资源浪费和环境污染。因此,如何提高断奶仔猪免疫功能,降低断奶仔猪腹泻,是生猪养殖业可持续发展的关键问题。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是提供一种壳聚糖氧化锌作为断奶仔猪肠道粘膜免疫增强剂的应用。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种壳聚糖氧化锌复合物作为断奶仔猪肠道粘膜免疫增强剂的应用,用于提高断奶仔猪肠道免疫能力,降低断奶仔猪腹泻率。
所述的壳聚糖氧化锌复合物直接添加于畜禽饲料中,拌匀后饲喂动物,所述的壳聚糖氧化锌复合物占添加后畜禽饲料的质量百分比为0.01%-0.06%;以上添加量以锌计(即,为100~600mg/kg)。
断奶仔猪腹泻率降低8.7%-63.8%。
在本发明中,壳聚糖氧化锌复合物是按照《壳聚糖/ZnO复合材料制备及表征》的化学溶液沉积法制备而得,该复合物中,壳聚糖与氧化锌的重量比为1:2。
本发明具有如下有益效果:
由于壳聚糖氧化锌复合物进入动物体内后,可直接作用于病原菌,杀灭或抑制有害菌的生长,改善仔猪肠道环境,可使促炎因子含量降低,抑炎因子含量提高,从而缓解炎症反应,改善肠道粘膜免疫功能。因此,壳聚糖氧化锌复合物作为一种安全、高效的免疫增强剂,作为饲料添加剂可降低断奶仔猪腹泻率,提高断奶仔猪日增重,促进仔猪健康生长,将具有广阔的应用前景。
具体实施方式
本发明的具体实施方式可以在上述发明内容所述的各数值范围内进行任意选择替换,并构成不同的实施方式,并不局限于以下几个实施方式。
实施例1:
本试验选用体重为5.5kg的21日龄断奶的杜长大三元杂交仔猪90头,随机分成3组(每组3个重复,每个重复10头),按饲养试验要求随机分为3组。分别试喂3种不同日粮,对照组为玉米-豆粕型基础日粮,试验组在基础日粮基础上分别添加100mg/kg壳聚糖氧化锌复合物(CS-ZnO)和100mg/kg壳聚糖和氧化锌混合物(CS+ZnO,CS与ZnO的质量比为1:2),以上添加量均以锌计,基础日粮参照美国NRC(1998)仔猪营养需要配制。试验猪以栏为单位群饲,自由采食和饮水。试验前用1%消毒威对猪舍进行消毒,预试期7天,正试期28天。试验期间每日记录饲料消耗量,统计腹泻和死亡情况,试验结束后,禁食12h,自由饮水后称重,分别从各处理组随机选取6头(每重复2头),共18头试验猪进行屠宰试验,取部分回肠粘膜,加入冰冷的生理盐水,冰水中充分匀浆,制成10%的组织匀浆上清液分装于Eppendorf管中,-80℃保存待用。分泌性免疫球蛋白A(SIgA)、黏蛋白2(MUC2)、细胞因子IL-2和细胞因子IL-10含量的测定均采用ELISA试剂盒。计算日增重、料重比及腹泻率,其中腹泻率(%)=总腹泻头数/(仔猪头数×试验天数)×100%。试验数据如表1和表2所示。
试验结果表明,加锌组平均日增重均显著高于对照组,其中CS-ZnO组平均日增重比CS+ZnO组提高了3.7%;加锌组料重比均显著低于对照组,其中CS-ZnO组料重比比CS+ZnO组降低6.1%;加锌组腹泻率均显著低于对照组,其中CS-ZnO组腹泻率比CS+ZnO组降低了16.9%;加锌组肠粘膜SIgA含量均显著高于对照组,其中CS-ZnO组比CS+ZnO组提高了6.4%;加锌组肠粘膜MUC2含量均显著高于对照组,其中CS-ZnO组比CS+ZnO组提高了11.0%;加锌组粘膜细胞因子IL-2含量均显著低于对照组,CS-ZnO组粘膜细胞因子IL-2含量比CS+ZnO组降低了12.9%;加锌组粘膜细胞因子IL-10含量均显著高于对照组,CS-ZnO组粘膜细胞因子IL-10含量比CS+ZnO组提高了8.4%。结果提示,饲粮中添加100mg/kg CS-ZnO能明显提高断奶仔猪肠道粘膜免疫功能,降低腹泻率,进而提高其生长性能。
表1 CS-ZnO对断奶仔猪生产性能的影响
表2 CS-ZnO对断奶仔猪肠道黏膜免疫功能的影响
实施例2:
本试验选用体重为6.0kg的24日龄断奶的杜长大三元杂交仔猪90头,随机分成3组(每组3个重复,每个重复10头),按饲养试验要求随机分为3组。分别试喂3种不同日粮,对照组为玉米-豆粕型基础日粮,试验组在基础日粮基础上分别添加250mg/kg壳聚糖氧化锌复合物(CS-ZnO)和250mg/kg壳聚糖和氧化锌混合物(CS+ZnO,CS与ZnO的质量比为1:2),以上添加量均以锌计,基础日粮参照美国NRC(1998)仔猪营养需要配制。试验猪以栏为单位群饲,自由采食和饮水。试验前用1%消毒威对猪舍进行消毒,预试期7天,正试期28天。试验期间每日记录饲料消耗量,统计腹泻和死亡情况,试验结束后,禁食12h,自由饮水后称重,分别从各处理组随机选取6头(每重复2头),共18头试验猪进行屠宰试验,取部分回肠粘膜,加入冰冷的生理盐水,冰水中充分匀浆,制成10%的组织匀浆上清液分装于Eppendorf管中,-80℃保存待用。分泌性免疫球蛋白A(SIgA)、黏蛋白2(MUC2)、细胞因子IL-2和细胞因子IL-10含量的测定均采用ELISA试剂盒。计算日增重、料重比及腹泻率,其中腹泻率(%)=总腹泻头数/(仔猪头数×试验天数)×100%。试验数据如表3和表4所示。
试验结果表明,加锌组平均日增重均显著高于对照组,其中CS-ZnO组平均日增重比CS+ZnO组提高了4.8%;加锌组料重比均显著低于对照组,其中CS-ZnO组料重比比CS+ZnO组降低7.8%;加锌组腹泻率均显著低于对照组,其中CS-ZnO组腹泻率比CS+ZnO组降低了17.0%;加锌组肠粘膜SIgA含量均显著高于对照组,其中CS-ZnO组粘膜SIgA含量比CS+ZnO组提高了8.3%;加锌组肠粘膜MUC2含量均显著高于对照组,其中CS-ZnO组粘膜SIgA含量比CS+ZnO组提高了15.5%;加锌组粘膜细胞因子IL-2含量均显著低于对照组,CS-ZnO组比CS+ZnO组降低了17.8%;加锌组粘膜细胞因子IL-10含量均显著高于对照组,CS-ZnO组粘膜细胞因子IL-10含量比CS+ZnO组提高了8.9%。结果提示,饲粮中添加250mg/kg CS-ZnO能明显提高断奶仔猪肠道粘膜免疫功能,降低腹泻率,进而提高其生长性能。
表3 CS-ZnO对断奶仔猪生产性能的影响
表4 CS-ZnO对断奶仔猪肠道黏膜免疫功能的影响
实施例3:
本试验选用体重为6.5kg的28日龄断奶的杜长大三元杂交仔猪90头,随机分成3组(每组3个重复,每个重复10头),按饲养试验要求随机分为3组。分别试喂3种不同日粮,对照组为玉米-豆粕型基础日粮,试验组在基础日粮基础上分别添加600mg/kg壳聚糖氧化锌复合物(CS-ZnO)和600mg/kg壳聚糖和氧化锌混合物(CS+ZnO,CS与ZnO的质量比为1:2),以上添加量均以锌计,基础日粮参照美国NRC(1998)仔猪营养需要配制。试验猪以栏为单位群饲,自由采食和饮水。试验前用1%消毒威对猪舍进行消毒,预试期7天,正试期28天。试验期间每日记录饲料消耗量,统计腹泻和死亡情况,试验结束后,禁食12h,自由饮水后称重,分别从各处理组随机选取6头(每重复2头),共18头试验猪进行屠宰试验,取部分回肠粘膜,加入冰冷的生理盐水,冰水中充分匀浆,制成10%的组织匀浆上清液分装于Eppendorf管中,-80℃保存待用。分泌性免疫球蛋白A(SIgA)、黏蛋白2(MUC2)、细胞因子IL-2和细胞因子IL-10含量的测定均采用ELISA试剂盒。计算日增重、料重比及腹泻率,其中腹泻率(%)=总腹泻头数/(仔猪头数×试验天数)×100%。试验数据如表5和表6所示。
试验结果表明,加锌组平均日增重均显著高于对照组,其中CS-ZnO组平均日增重比CS+ZnO组提高了5.4%;加锌组料重比均显著低于对照组,其中CS-ZnO组料重比比CS+ZnO组降低5.0%;加锌组腹泻率均显著低于对照组,其中CS-ZnO组腹泻率比CS+ZnO组降低了20.8%;加锌组肠粘膜SIgA含量均显著高于对照组,其中CS-ZnO组SIgA含量较CS+ZnO组提高了10.3%;加锌组肠粘膜MUC2含量均显著高于对照组,其中CS-ZnO组MUC2含量较CS+ZnO组提高了25.0%;加锌组粘膜细胞因子IL-2含量均显著低于对照组,CS-ZnO组粘膜细胞因子IL-2含量比CS+ZnO组降低了20.5%;加锌组粘膜细胞因子IL-10含量均显著高于对照组,CS-ZnO组粘膜细胞因子IL-10含量比CS+ZnO组提高了9.0%。结果提示,饲粮中添加600mg/kg CS-ZnO能明显提高断奶仔猪肠道粘膜免疫功能,降低腹泻率,进而提高其生长性能。
表5 CS-ZnO对断奶仔猪生产性能的影响
表6 CS-ZnO对断奶仔猪肠道黏膜免疫功能的影响
实施例4:
本试验选用体重为5.6kg的22日龄断奶的杜长大三元杂交仔猪90头,随机分成3组(每组3个重复,每个重复10头),按饲养试验要求随机分为3组。分别试喂3种不同日粮,对照组为玉米-豆粕型基础日粮,试验组在基础日粮基础上分别添加400mg/kg壳聚糖氧化锌复合物(CS-ZnO)和400mg/kg壳聚糖和氧化锌混合物(CS+ZnO,CS与ZnO的质量比为1:2),以上添加量均以锌计,基础日粮参照美国NRC(1998)仔猪营养需要配制。试验猪以栏为单位群饲,自由采食和饮水。试验前用1%消毒威对猪舍进行消毒,预试期7天,正试期28天。试验期间每日记录饲料消耗量,统计腹泻和死亡情况,试验结束后,禁食12h,自由饮水后称重,分别从各处理组随机选取6头(每重复2头),共18头试验猪进行屠宰试验,取部分回肠粘膜,加入冰冷的生理盐水,冰水中充分匀浆,制成10%的组织匀浆上清液分装于Eppendorf管中,-80℃保存待用。分泌性免疫球蛋白A(SIgA)、黏蛋白2(MUC2)、细胞因子IL-2和细胞因子IL-10含量的测定均采用ELISA试剂盒。计算日增重、料重比及腹泻率,其中腹泻率(%)=总腹泻头数/(仔猪头数×试验天数)×100%。试验数据如表7和表8所示。
试验结果表明,加锌组平均日增重均显著高于对照组,其中CS-ZnO组平均日增重比CS+ZnO组提高了4.3%;加锌组料重比均显著低于对照组,其中CS-ZnO组料重比比CS+ZnO组降低8.7%;加锌组腹泻率均显著低于对照组,其中CS-ZnO组腹泻率比CS+ZnO组降低了12.9%;加锌组肠粘膜SIgA含量均显著高于对照组,其中CS-ZnO组SIgA含量较CS+ZnO组提高了9.9%;加锌组肠粘膜MUC2含量均显著高于对照组,其中CS-ZnO组MUC2含量较CS+ZnO组提高了6.3%;加锌组粘膜细胞因子IL-2含量均显著低于对照组,CS-ZnO组粘膜细胞因子IL-2含量比CS+ZnO组降低了19.2%;加锌组粘膜细胞因子IL-10含量均显著高于对照组,CS-ZnO组粘膜细胞因子IL-10含量比CS+ZnO组提高了8.3%。结果提示,饲粮中添加400mg/kg CS-ZnO能明显提高断奶仔猪肠道粘膜免疫功能,降低腹泻率,进而提高其生长性能。
表7 CS-ZnO对断奶仔猪生产性能的影响
表8 CS-ZnO对断奶仔猪肠道黏膜免疫功能的影响
对比例1-1、将实施例1中的壳聚糖氧化锌复合物(CS-ZnO)的添加量由100mg/kg分别改成50mg/kg和800mg/kg,以上添加量均以锌计,其余等同于实施例1。
添加量为50mg/kg时,仔猪腹泻率(%)为:13.8±1.31。
添加量为800mg/kg时,仔猪腹泻率(%)为:10.0±0.85。
最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。