三丁酸甘油脂對宮內發(fā)育遲緩哺乳仔豬血液生理生化指標和胰腺的影響

何進田，董 麗,2，白凱文，牛 玉，寇 濤，楊敏馨，張莉莉，王 恬,*（.南京農業(yè)大學動物科技學院，江蘇 南京 20095；2.揚州大學動物科學與技術學院，江蘇 揚州 225009）

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三丁酸甘油脂對宮內發(fā)育遲緩哺乳仔豬血液生理生化指標和胰腺的影響

何進田1，董 麗1,2，白凱文1，牛 玉1，寇 濤1，楊敏馨1，張莉莉1，王 恬1,*
（1.南京農業(yè)大學動物科技學院，江蘇 南京 210095；2.揚州大學動物科學與技術學院，江蘇 揚州 225009）

摘 要：研究宮內發(fā)育遲緩（intra-uterine growth retardation，IUGR）對哺乳仔豬血液生理生化指標、胰腺質量及其分泌酶活性的影響，以及日糧添加0.1%三丁酸甘油酯對其調控作用。選取8 頭正常初生體質量仔豬和16 頭IUGR仔豬，將IUGR仔豬隨機均分為2 組，分別飼喂基礎人工乳（IUGR組）、基礎人工乳＋0.1%三丁酸甘油酯（IUGR＋tributyrin，IT組），正常仔豬飼喂基礎人工乳（NBW組）。7 日齡開始飼喂，21 日齡時每組選取6 頭體質量相近的仔豬屠宰取樣，并對血液指標和胰腺酶活力進行測定。結果表明：1）受IUGR影響，仔豬血液中尿素、總膽紅素含量顯著降低（P＜0.05），總蛋白、肌酐含量顯著上升（P＜0.05）；胰腺質量也較NBW組顯著降低（P＜0.05）；胰淀粉酶、脂肪酶活力顯著降低（P＜0.05）。2）IUGR仔豬日糧補充0.1%三丁酸甘油酯后，血液中尿素、總膽紅素、總蛋白、肌酐與NBW組相比，均無顯著差異（P＞0.05）；且胰腺質量得到增加（P＞0.05），胰蛋白酶、胰淀粉酶和脂肪酶含量均顯著提高（P＜0.05）。結果提示：IUGR可對哺乳仔豬血液生理生化造成一定的影響和阻礙胰腺的發(fā)育以及酶活性的分泌，日糧補充0.1%三丁酸甘油酯能對IUGR造成的損傷有一定的緩解作用。關鍵詞：宮內發(fā)育遲緩；胰腺；哺乳仔豬；血液生理生化指標

引文格式：

何進田,董麗,白凱文,等.三丁酸甘油脂對宮內發(fā)育遲緩哺乳仔豬血液生理生化指標和胰腺的影響[J].食品科學,2016,37(5):149-153.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201605027.http://www.spkx.net.cn

HE Jintian,DONG Li,BAI Kaiwen,et al.Effect of tributyrin on blood physiobiochemical indices and pancrea of sucking piglets with intra-uterine growth retardation[J].Food Science,2016,37(5):149-153.(in Chinese with English abstract)

宮內發(fā)育遲緩（intrauterine growth retardation，IUGR）通常指動物在圍產期，由于受到各種因素的影響導致胎兒或其器官生長發(fā)育受阻，不僅會降低仔豬初生質量和成活率，而且會阻礙其出生后的生長發(fā)育[1-3]。臨床生產上將出生體質量低于正常體質量的10%或平均初生質量的2 個標準差的新生兒定義為IUGR，也有將妊娠期短于正常（small for gestational age，SGA）稱為IUGR[4]。IUGR在豬上的發(fā)生率可高達20%[3]，給豬生產帶來了巨大的損失。胰腺是體內兼具內、外分泌功能的器官，對機體營養(yǎng)物質的消化和血糖的調節(jié)有重要意義。研究表明，IUGR能顯著降低豬胰腺質量，阻礙胰腺發(fā)育[5-6]，進而造成體內蛋白質、脂肪和葡萄糖等代謝紊亂。IUGR在人類臨床上仍然保持著較高的發(fā)生和發(fā)病率[7]。近年來，人們以IUGR豬為模型，試圖通過營養(yǎng)調控降低IUGR的發(fā)生及改善其后期生長，對人類臨床實踐的研究具有重要的指導意義。

三丁酸甘油酯（tributyrin，TB）是丁酸和甘油酯化后的產物[8]，屬于丁酸鹽的產物。TB在胃液中不被分解，在膽汁和胰脂肪酶作用下分解為丁酸和甘油。丁酸能被腸道細胞快速吸收，研究證實，日糧中添加TB能有效維持腸道形態(tài)正常，提高斷奶仔豬生產性能及腸道酶的活性[9]，李嬌龍等[10]發(fā)現(xiàn)TB能有效緩解脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）刺激引起的肉雞胰腺能量代謝。目前關于在仔豬哺乳期添加TB對胰腺發(fā)育的研究尚未見報道。本實驗以IUGR哺乳仔豬為研究模型，并在基礎人工乳中添加外源性TB，通過觀察其血液生理生化指標、胰腺發(fā)育和胰腺消化酶活性的變化，評估IUGR對哺乳仔豬造成的影響以及TB對機體代謝和發(fā)育的調節(jié)作用，為TB將來作為食品添加劑在食品科學領域的應用提供一定的參考依據。

1　材料與方法

1.1試劑

血液生理生化指標（尿素、葡萄糖、總蛋白、白蛋白、總膽紅素、肌酐）試劑盒 上?？迫A生物工程股份有限公司；淀粉酶試劑盒、脂肪酶試劑盒、蛋白酶試劑盒、糜蛋白酶試劑盒 南京建成生物工程研究所。

1.2實驗設計及日糧

選取體質量相近、預產期相近、同胎次（3～4）的妊娠母豬20 頭，在其分娩當日，選擇8 窩新生仔豬，每窩新生仔豬（杜洛克×長白×大白）中選擇1 頭正常體質量（normal body weight，NBW）和2 頭IUGR仔豬，NBW仔豬設為NBW組，2 頭IUGR仔豬分別均分到IUGR組和基礎人工乳＋0.1%三丁酸甘油酯（IUGR＋tributyrin，IT）組。哺乳至7 日齡，挑出實驗仔豬，單獨人工飼喂，NBW和IUGR組飼喂基礎人工乳，IT組飼喂基礎人工乳＋0.10% TB，至21 日齡每組屠宰6 頭，公母各半。宰前空腹12 h，21 日齡早晨頸靜脈采血，3 000 r/min 離心10 min，取血清－20 ℃冰箱中保存供后期測定。宰前稱活體質量，屠宰后立即取胰腺稱質量及胰腺的相同部位于－20 ℃冰箱中保存供后期測定。日糧配方和營養(yǎng)成分見表1。

表1　日糧配方和營養(yǎng)成分（消化能水平）Table 1 Composition and nutrient contents(digestible energy levels)of the diets(on a dry-matter basis)

1.3實驗動物

實驗選取8 頭NBW仔豬（體質量（1.67±0.13）kg）和16 頭IUGR仔豬（體質量（0.93±0.11）kg））（杜長大三元雜交），初生仔豬選擇以初生體質量低于群體兩個標準差（standard deviation，SD）的仔豬為IUGR仔豬，而初生體質量在群體一個SD范圍內的仔豬為NBW仔豬[11]。

1.4 飼養(yǎng)管理

實驗期內實驗仔豬在育仔箱內飼養(yǎng)，自由采食人工調制的奶粉，按m（奶粉）∶m（溫水）＝1∶4的比例調和。實驗在宣城安佑實驗豬場進行，按豬場飼養(yǎng)管理要求進行常規(guī)免疫和定期消毒。

1.5指標測定及方法

1.5.1血液生理生化指標的測定

樣品為－20 ℃保存的血清，采用VITALAB Selectra E全自動生化分析儀測定，測定指標包括尿素、葡萄糖、總蛋白、白蛋白、總膽紅素、肌酐。

1.5.2胰腺指數

胰腺指數的計算見下式。

1.5.3胰腺中消化酶活性的測定

胰腺中淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、糜蛋白酶均按照試劑盒說明書中的方法和步驟進行測定。

1.6數據統(tǒng)計分析

數據統(tǒng)計分析使用SPSS Statistics 20軟件，結果以表示。所有數據采用單因素方差分析（analysis of variance，ANOVA）中的Duncan氏法進行多重比較，以P＜0.05和P＜0.01分別作為差異顯著性判斷標準。

2　結果與分析

2.1三丁酸甘油酯對IUGR哺乳仔豬血液生理生化指標的影響

表2　三丁酸甘油酯對IUGR哺乳仔豬血液生理生化指標的影響（21 日齡）Table 2 Effect of tributyrin on blood physiobiochemical indices of IUGR piglets(21 days old))

由表2可知，與NBW組相比，IUGR組尿素及總膽紅素含量顯著降低（P＜0.05），總蛋白、肌酐含量顯著上升（P＜0.05）。IT組總蛋白、白蛋白、肌酐含量較IUGR組顯著降低（P＜0.05），尿素、總膽紅素含量較IUGR組顯著上升（P＜0.05）。IT組與NBW組相比，各項指標均無顯著變化（P＞0.05）。

2.2三丁酸甘油酯對IUGR哺乳仔豬胰腺絕對質量及胰腺指數的影響

表3　三丁酸甘油酯對IUGR哺乳仔豬胰腺質量及胰腺指數的影響（211日齡）Table 3 Effect of tributyrin on pancreas weight and pancreas index of IUGR piglets(21 days old)

由表3可知，與NBW組比較，IUGR組胰腺絕對質量及胰腺指數均顯著降低（P＜0.05）。IT組胰腺絕對質量較IUGR組有一定提高（P＞0.05），與NBW相比沒有顯著差異（P＞0.05），但胰腺指數仍低于NBW組（P＜0.05）。

2.3三丁酸甘油酯對IUGR哺乳仔豬胰蛋白酶、糜蛋白酶、脂肪酶和脂肪酶活性的影響

表4　三丁酸甘油酯對IUGR哺乳仔豬胰蛋白酶、糜蛋白酶、胰淀粉酶和胰脂肪酶活性的影響（211日齡）Table 4 Effect of tributyrin on pancreatic trypsin,chymotrypsin,amylase and lipase activities of IUGR piglets(21 days old)

由表4可知，與NBW組相比，IUGR組胰淀粉酶及脂肪酶顯著降低（P＜0.05）。IT組胰蛋白酶、淀粉酶及脂肪酶均較IUGR組顯著上升（P＜0.05），糜蛋白酶也得到一定提高（P＞0.05）。IT組胰腺蛋白酶顯著高于NBW組（P＜0.05），其他酶活力與NBW組相比沒有顯著差異（P＞0.05）。

3　討 論

本實驗發(fā)現(xiàn)，與正常體質量組相比，IUGR組仔豬血清中總蛋白和肌酐含量均顯著上升，尿素和總膽紅素含量顯著下降?？偟鞍子砂椎鞍缀颓虻鞍捉M成，反映肝臟的儲備能力，偏高會給機體造成一定的危害。本實驗通過比較發(fā)現(xiàn)IUGR組仔豬血液中總蛋白水平較正常體質量組高，總蛋白水平的上升能在一定程度上反映肝功能的下降。尿素是蛋白質在體內分解代謝的含氮產物，肌肉代謝產生肌酐。研究表明IUGR會造成肝臟損傷，肝臟結構和功能受到阻礙，會引起蛋白質合成減慢但分解加快[12]，造成肝臟營養(yǎng)物質代謝及含氮化合物的利用異常等[13]。本實驗血液中尿素、總膽紅素及總蛋白異常可能與IUGR的發(fā)生有關。李博等[14]研究表明IUGR豬肌肉糖酵解關鍵酶表達量顯著升高，但糖原合成能力下降，這可能表明IUGR豬加速了肌肉分解水平，但合成能力受到減弱。這與本實驗發(fā)現(xiàn)IUGR豬血液肌酐水平顯著上升相似。Ruis-González等[15]利用雙向凝膠電泳技術對血液蛋白質檢測發(fā)現(xiàn)，IUGR胎兒與正常胎兒相比，血液中34 種蛋白質發(fā)生了顯著變化。這些都表明IUGR會引起血液中代謝物質尤其是具有重要調節(jié)功能的蛋白質發(fā)生改變，機體功能異常。本實驗日糧添加0.1%三丁酸甘油酯后，IUGR仔豬血清中血清指標基本上能緩解到正常水平，與正常體質量組相比均無顯著差異。李嬌龍[16]在日糧中添加0.1%三丁酸甘油酯后，發(fā)現(xiàn)能顯著緩解LPS多次刺激造成的肝細胞和能量損失，也與本實驗結果相似，丁酸在肝臟中主要參與糖異生、酮體生成及甘油三酯合成等過程，提供能量從而間接促進肝細胞的生長發(fā)育，本實驗中三丁酸甘油酯對IUGR仔豬血清生化指標的緩解作用可能與其對肝臟修復作用有關，具體機制有待進一步研究。

本實驗發(fā)現(xiàn)，IUGR組胰腺質量顯著低于正常組，但在日糧中添加三丁酸甘油酯后胰腺質量較IUGR組提高了31.03%，與正常體質量組相比無顯著差異。這說明IUGR會限制哺乳仔豬胰腺的發(fā)育，與正常仔豬相比，在同等條件下IUGR仔豬短期內很難緩解宮內發(fā)育遲緩造成的不良影響。這可能與胎兒在母體子宮內受到營養(yǎng)等因素的影響有關，胎兒為了維持機體重要組織器官（腦等）發(fā)育正常，選擇性地減少了如胰腺、肝臟等非重要組織器官的營養(yǎng)供給，從而阻礙其生長速率[17]。研究已證實IUGR會導致新生仔豬的胰腺質量顯著降低[18-19]，影響胰腺的發(fā)育[20-21]，這也在Wolter等[22]的研究中得到了驗證。三丁酸甘油酯能作為能源物質為機體細胞供能[23]，促進上皮組織發(fā)育[24]，增強腸道黏膜的通透性，從而促進機體器官的生長發(fā)育。鐘翔等[25]研究表明日糧中添加1 g/kg丁酸鈉在仔豬斷奶后第3、7、14天，平均體質量日增加量與正常體質量組相比，分別提高了5.0%、13.4%和2.3%，同時料肉比分別降低了6.4%、9.5%和10.8%，表明丁酸鹽能提高斷奶仔豬的生產性能。這也與本實驗結果相似，提示三丁酸甘油酯對IUGR仔豬胰腺發(fā)育的促進作用可能與此有關。

為進一步研究IUGR對哺乳仔豬胰腺功能的影響，本實驗檢測了相關酶的活性。發(fā)現(xiàn)IUGR組仔豬胰蛋白酶活力較正常仔豬上升12.15%，胰淀粉酶和脂肪酶則分別下降了69.48%、32.15%，但對胰糜蛋白酶影響較小。胰蛋白酶是特異性最強的蛋白酶，其活性的提高，可能表明了IUGR引起機體自我損傷修復功能的加強，加速了蛋白質的分解。但日糧中補充0.1%三丁酸甘油酯能顯著提高胰腺相關酶活力的分泌，脂肪酶、胰蛋白酶甚至超過了正常組水平。Yuan等[26]研究發(fā)現(xiàn)IUGR會影響胰腺的內分泌功能，Limesand等[27]證明IUGR會阻礙胰腺的分泌功能。本實驗中IUGR組仔豬胰腺淀粉酶及脂肪酶活性的降低，也從一定程度上反映了IUGR對胰腺功能的阻礙，導致酶活分泌減少或酶的活力下降?？琢钊锏萚19]應用免疫組織化學檢測14 日齡IUGR仔豬胰腺，結果顯示IUGR組仔豬胰島面積、胰島細胞數目、β細胞質量等均發(fā)生了顯著下降，提示IUGR可能通過影響仔豬胰腺細胞的數量和功能從而阻礙胰腺功能的發(fā)揮。丁酸對胰島素的釋放具有誘導作用，而胰島素通過與胰腺腺泡細胞上的特異性受體相結合，促進胰腺消化酶的生物合成[25,28]，這可能與實驗中三丁酸甘油酯提高胰腺相關酶活的結果有關，但其作用機理有待進一步研究。

4　結 論

IUGR顯著降低了哺乳仔豬血液中尿素、總膽紅素含量，同時顯著提高了血液中總蛋白、肌酐含量，引起胰腺質量顯著下降，分泌酶活力降低，對胰腺功能造成了一定的損傷。而日糧中添加0.1%三丁酸甘油酯后IUGR仔豬上述指標均能得到一定程度的改善，與正常體質量組相比無顯著差異。結果表明：在食品中添加0.1%三丁酸甘油酯能緩解IUGR對機體代謝造成的不良影響，促進機體發(fā)育。

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Effect of Tributyrin on Blood Physiobiochemical Indices and Pancrea of Sucking Piglets with Intra-Uterine Growth Retardation

HE Jintian1,DONG Li1,2,BAI Kaiwen1,NIU Yu1,KOU Tao1,YANG Minxin1,ZHANG Lili1,WANG Tian1,*
(1.College of Animal Science and Technology,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China; 2.College of Animal Science and Technology,Yangzhou University,Yangzhou 225009,China)

Abstract:The main objective of this experiment was to evaluate the regulatory effect of dietary supplementation of tributyrin at 0.1% on blood physiological and biochemical indexes,pancreas weight,and pancreatic enzyme secretion in sucking piglets with intrauterine growth retardation(IUGR).Totally 8 normal-birth-weight piglets and 16 IUGR piglets were selected.The IUGR piglets were randomly divided into 2 groups(IUGR group was fed basic artifi cial milk; IUGR+tributyrin group fed basic artifi cial milk supplemented with 0.1% tributyrin).The normal-birth-weight piglets fed with basic artifi cial milk(NBW group).The experiment started from 7 days and ended at 21 days of age.Then,6 piglets with nearly equal body weight were selected from each group and slaughtered.Blood parameters and pancreatic enzyme activities were detected.The results showed that the levels of blood total bilirubin and urea were signifi cantly decreased(P < 0.05),and total protein and creatinine were signifi cantly increased(P < 0.05)in IUGR piglets.The pancreas weights of IUGR piglets were signifi cantly lower(P < 0.05)than those of the NBW group.Pancreatic amylase and lipase activities in IUGR piglets were signifi cantly decreased(P < 0.05).Moreover,after being supplemented with 0.1% tributyrin,blood urea,total bilirubin,total protein and creatinine in IUGR piglets had no signifi cant difference(P > 0.05)from those in the NBW group.Pancreas weight was increased(P > 0.05),trypsin,amylase and lipase were signifi cantly increased(P < 0.05)in IUGR piglets.The above fi ndings suggested that blood physiological and biochemical indices of sucking piglets could be infl uenced by IUGR.Dietary supplementation of 0.1% tributyrin has a potential therapeutic role in attenuating the damage caused by IUGR.

Key words:intrauterine growth retardation(IUGR); pancreas; sucking piglets; blood physiological and biochemical parameters

中圖分類號：TS202.3

文獻標志碼：A

文章編號：1002-6630（2016）05-0149-05

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201605027 10.7506/spkx1002-6630-201605027.http://www.spkx.net.cn

*通信作者：王恬（1958—），男，教授，博士，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學。E-mail：twang18@163.com

作者簡介：何進田（1990—），男，碩士研究生，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學。E-mail：2013105040@njau.edu.cn

基金項目：國家自然科學基金青年科學基金項目（31201808）；教育部高等學校博士點基金項目（20110097120033）

收稿日期：2015-03-26