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怀孕后期和哺乳期呕吐毒素通过胎盘和母乳传递给仔猪


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2019/11/28 18:43:22 关注:53 评论: 我要投稿

  摘  要:呕吐毒素污染的饲料会引起猪的生长性能下降、拒食、免疫抑制和其他诸多健康问题。仔猪在出生前和哺乳期可分别经过胎盘和母乳接触和摄入呕吐毒素(Deoxynivalenol,DON)。然而,人们对仔猪早期接触呕吐毒素的情况并未完全了解。本文旨在调查研究呕吐毒素在怀孕后期如何通过胎盘和哺乳(初乳与常乳)传递给仔猪。试验选取44头怀孕后期(93 d±1 d)的母猪,饲喂由天然污染呕吐毒素的燕麦制成的饲料,直到仔猪断奶结束。试验日粮中的呕吐毒素含量分为三个水平:(1)对照组(DON<0.2 mg/kg);(2)DON-L1组(DON 1.4 mg/kg);(3)DON-L2组(DON 2.17 mg/kg)。选取15头母猪,每窝选取5头仔猪,重复采集母猪的母乳与血液以及仔猪血液进行检测;计算仔猪/母猪血液DON浓度比和母乳/母猪血液DON浓度比(M/P)以评估呕吐毒素的转移状况。仔猪血液/母猪血液DON浓度比在仔猪出生时为2.14,分娩后12 h~36 h为1.21,分娩后7 d为0.08,分娩后21 d为0.16,断奶时为0.20;母猪母乳与母猪血液中DON浓度比则分别为0.92、1.11、0.94、1.21和0.90。研究结果表明,DON能够通过胎盘和母乳高效传递给仔猪。尽管母乳/母猪血液中呕吐毒素浓度比较高且能够有效分泌DON到母乳中,但研究表明,仔猪/母猪血液DON浓度比较低时,哺乳仔猪在生长早期具有足够抵抗呕吐毒素的能力。
  关键词:呕吐毒素;胎盘转移;哺乳转移;仔猪;母猪霉菌毒素是对人类和动物健康具有多种危害的真菌次级代谢产物。由镰刀菌属(Fusarium)真菌产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Trichothecene Deoxynivalenol,DON)是最为常见的霉菌毒素之一。DON主要由禾谷镰刀菌(F. graminearum)和大刀镰刀菌(F. culmorum)产生,是全世界范围内分布最为广泛的单端孢霉烯族毒素。呕吐毒素能够污染小麦、燕麦、玉米和大麦,造成畜禽生产的巨大经济损失,尤其是猪。不同种类的动物对呕吐毒素的敏感程度不同,大致顺序如下:猪>小鼠>大鼠>禽类≈反刍动物,这是因为不同种类的动物对DON的代谢、吸收、体内分布和排出的机制不同。此外,动物的性别和年龄也是影响DON相关反应和敏感性的重要因素。与成年猪相比,污染DON的日粮对青年猪日增重的影响更大,荟萃分析表明公猪的生长性能受DON的影响大于母猪。DON对动物造成的危害和临床症状众多,从急性症状如呕吐、腹泻和腹痛等到亚急性和慢性症状,包括采食量和体重下降。此外,呕吐毒素的免疫毒性、神经毒性和生殖毒性也需要特别关注。上述这些毒性反应都具有剂量依赖性。虽然水平相对较高的DON会导致动物生长性能较差和出现严重的健康问题,但水平较低和中等的DON会产生细胞毒性,从而进一步损害动物的健康和生长性能。然而,给断奶仔猪饲喂天然污染DON的日粮(DON浓度不超过840 μg/kg)后,其免疫系统、生长性能和生化指标无不良影响。母猪暴露于DON时会引起猪胎儿发生胚胎-胎儿毒性、胎儿畸形和生长发育紊乱,这表明DON具有垂直传播的重大风险。自20世纪末,动物在胚胎发育期间和生命早期暴露于DON所产生的影响受到了人们的重视,因此需要探究和明确DON垂直传播的途径和机制。研究人员在猪的体外细胞系和间接体内研究中都观察到了DON的传递与转移,只有少数的体内研究发现DON可通过猪胎盘转移。以污染4.42 mg/kg DON的日粮饲喂怀孕中期的母猪(妊娠35 d~70 d),DON能够通过胎盘屏障,胎儿的组织样品如尿液、胆汁、血清、肝脏和肾脏样品中均能检出DON。在另一项研究中,怀孕后期母猪(妊娠75 d~110 d)采食含有9.57 mg/kg DON的日粮,胎儿尿液、胆汁和血清以及仔猪血清中的DON浓度几乎相同。不同种类的动物胎盘结构的特异性以及DON接触时期都会影响DON的跨胎盘转移。
  之前关于DON从母羊向羔羊的转移研究主要聚焦于DON的胎盘转移以及经饲料累积的霉菌毒素及其代谢产物进入羊奶的一些报道,但有关DON从母猪血液向乳汁转移以及后续经哺乳再传递给新生仔猪的研究一直未见报道。喂给奶牛DON含量为8.21 mg/kg的饲料后,因DON会经快速生物转化成为脱环氧DON(de-epoxy DON,DOM-1,对瘤胃的代谢毒性较低),牛乳中DON含量很小。与猪和其他单胃动物相比,反刍动物的瘤胃微生物对单端孢霉烯族毒素的降解也会大幅降低反刍动物对DON的吸收量。因此,与牛相比,猪血液内高剂量的DON会以较高转移速度进入母乳中。
  在上述背景之下,本研究的目的在于检测怀孕后期母猪和哺乳期母猪喂给天然污染DON的饲料后动物机体对DON的吸收状况、DON经母猪向胎儿和初生仔猪及哺乳仔猪的垂直传递以及DON经母猪血液向母猪母乳的传递速度。
  1  材料与方法
  本研究选取45头怀孕后期和哺乳期的挪威长白×大白二元杂交母猪,所用日粮天然污染呕吐毒素(DON)(产自2013年瑞典南部)。试验在高产、无特定病原条件下实施,试验时间为2015年12月—2016年2月。母猪分为三组:(1)对照组(日粮DON含量小于  0.2 mg/kg)(n=15);(2)DON-L1组(日粮DON含量为1.4 mg/kg)(n=15);(3)DON-L2组(日粮DON含量为1.7 mg/kg)(n=15)。母猪怀孕后期严格限饲,每天采食量最高为4 kg。预产期前2 d每头母猪饲喂量调整到2 kg/d~ 3 kg/d。分娩后,母猪饲喂量逐渐增加,最后调整至母猪自由采食状态。其余的实施细节和生产管理程序参照Sayyari等。
  在分娩时,随机选取对照组母猪4头,DON-L1组母猪6头和DON-L2组母猪6头(其中1头随后剔除)用于DON转移研究,排除夜间分娩的母猪。实时检测选定母猪产仔进展以便在初生仔猪获得初乳前采集血液样品。每头母猪分娩的前5头健康仔猪全部佩戴耳标,记录性别。在出生后48 h ± 12 h、7日龄、21日龄及断奶时对每头仔猪进行称重(电子秤精确到10 g)。
  2  统计分析
  母猪血液中DON浓度分析显示DON-L2组一头母猪饲喂出错。该头的8份母猪血液样品中有5份DON和DON代谢物的浓度低于最低检出限。因此,将该头母猪及其所产仔猪的数据从所有计算和数据分析中剔除。最终在母猪DON吸收的统计数据中只包括44头母猪,其中对照组15头,DON-L1组15头,DON-L2组14头。DON转移研究中母猪14头,其中对照组4头,DON-L1组5头,DON-L2组5头。
  采用JMP? 10.0混合模型对仔猪生长性能和血液中毒素浓度数据进行处理分析;所有模型的显著水平均设定为0.05,P值在0.05~0.1之间认为具有显著性趋势。如果没有特别说明,所有结果均以平均数±标准差表示。不同参数的分布正态性通过残值和预测图,正态-百分位数图和Shapiro-Wilk检验决定。在Shapiro-Wilk检验中,如果P值大于0.05,则可认为数据呈正态分布。非正态分布的数据采用非参数威尔科克森秩和检验(non-parametric Wilcoxon’s rank sum test)。Levene’s 检验(Levene’s test)用于方差同质性检验,若Levene’s 检验中的P值大于0.05可认为方差相等。如果单因素方差分析结果为差异显著性,则需要再采用因果杜克的真实显著性差异检验(post-hoc Tukey-Kramer honestly significant difference test)进行多重比对和确定显著性差异(P<0.05)。相互作用差异不显著的采用向后剔除法(backward elimination)清除。
  对饲喂试验日粮的母猪和选定仔猪的血液样品DON浓度进行对比分析,若数据为非正态分布则采用非参数威尔科克森成对检验(non-parametric Wilcoxon each pair test)。
  对于母猪及其仔猪血液中的DON浓度的相关性分析,若数据呈非正态分布,则采用非参数斯皮尔曼等级相关检验(non-parametric Spearman’s rank-order correlation test);若数据呈正态分布,则采用皮尔逊相关性检验(Pearson correlation test)(rs为斯皮尔曼等级相关检验,r为皮尔逊相关性检验,P<0.05)。为了分析母猪与仔猪血液中DON浓度的相关性,将DON-L1组和DON-L2组的数据合并成为一套数据进行分析。斯皮尔曼等级相关检验用于M/P值对比分析(P<0.05)。在统计分析计算中,检测浓度值低于最低检出限的以最低检出限值除以2的平方根值代替。
  在数据的评估和统计分析中,经常会存在缺失值和异常值。因此,当需要的时候要进行缺失数据的插补分析(imputation analysis)和缩尾处理(winsorization)。由于对照组的检测值都非常低,总是造成分析变量造成错觉,因此,对照组的检测数据和结果未计算在内。
  (待续)
文章来源:国外畜牧学猪与禽     文章编辑:一米优讯     
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