趙 娟,段昌學(xué),王志俊,劉一飛,王志宇,趙 敏,李正莉,王樹(shù)華
(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,山西 太原 030032;2.山西省商洛市動(dòng)物疾病防控中心,商洛 726000)
仔豬采用早期斷奶技術(shù)能提高母豬繁殖力,但過(guò)早斷奶又會(huì)因仔豬消化系統(tǒng)不健全等易出現(xiàn)仔豬早期斷奶綜合征[1],表現(xiàn)為食欲降低、消化不良、飼料利用率低、抗病力下降、腹瀉等癥狀,斷奶仔豬腹瀉是集約化生產(chǎn)條件下的一種典型的多發(fā)性疾病。據(jù)調(diào)查,在我國(guó),斷奶仔豬腹瀉率高達(dá)50%~60%,死亡率高達(dá)20%,在斷奶10~15 d高發(fā),該病流行面廣,終年發(fā)病,病愈的仔豬也常生長(zhǎng)緩慢,飼料報(bào)酬降低,導(dǎo)致生長(zhǎng)抑制,甚至出現(xiàn)僵豬或死亡,給養(yǎng)豬業(yè)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失[2]。
目前,系統(tǒng)觀察斷奶仔豬小腸超微病變的研究仍較少,所以本試驗(yàn)采用中藥和抗生素治療斷奶仔豬腹瀉,通過(guò)腸黏膜病理切片染色及電鏡包埋切片觀察中藥對(duì)斷奶腹瀉仔豬小腸黏膜的影響[3],腸道微絨毛腸上皮間淋巴細(xì)胞(LELs)、杯狀細(xì)胞(GSs)及上皮細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的病變,闡述了中藥復(fù)方顆粒劑對(duì)斷奶腹瀉仔豬小腸黏膜的影響,以期能在養(yǎng)豬生產(chǎn)中阻斷斷奶仔豬腹瀉的愈后不良,為防治斷奶仔豬腹瀉、提高斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能及現(xiàn)代養(yǎng)豬場(chǎng)中以中藥替代抗生素作為添加劑提供理論依據(jù)。
1.1.1 中藥復(fù)方顆粒劑制備 中藥復(fù)方由黃芪、黨參、炒白術(shù)、炒山楂、炒麥芽、炒神曲、淮山藥、干姜、茯苓、甘草等13味中藥組成(原材料購(gòu)自山西省醫(yī)藥公司),由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所中獸醫(yī)藥研究室研制,山西省中醫(yī)研究所煎制。
1.1.2 抗生素的配制 廣譜抗生素鹽酸林可霉素購(gòu)自一心堂,用pH 7.4的生理鹽水配制成濃度為100 mg/mL,待用。
1.1.3 試驗(yàn)動(dòng)物 選用18頭(28±1)d、體重10.04 kg左右的杜長(zhǎng)大三元雜種斷奶腹瀉仔豬。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2019年5月12日至9月27日在太原市小店區(qū)南郊繁峙砂鎮(zhèn)的宏利豬場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)將18頭斷奶腹瀉仔豬隨機(jī)分為2組,每組3個(gè)重復(fù),Ⅰ組為抗生素治療組,Ⅱ組為中藥復(fù)方顆粒劑治療組,分別于用藥后14 d時(shí),每組隨機(jī)抽取3頭,頸動(dòng)脈放血處死,腹腔解剖觀察病理變化,無(wú)菌采集小腸黏膜。
1.2.2 腸壁光學(xué)顯微鏡組織學(xué)觀察 觀察各組仔豬小腸黏膜病理組織學(xué)變化:取十二指腸、回腸各5 cm腸組織剖開(kāi),用生理鹽水沖洗后,在4%福爾馬林溶液中固定,石蠟包埋,并制成5 μm厚的切片,用常規(guī)HE(蘇木-伊紅)染色,光學(xué)顯微鏡下觀察小腸黏膜出血、黏膜脫落及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)情況(趙娟等,2011)。
1.2.3 腸壁電子顯微鏡細(xì)胞學(xué)觀察 觀察各組仔豬小腸黏膜在電鏡下的形態(tài):分別取十二指腸、回腸1~2 cm組織,經(jīng)過(guò)生理鹽水清洗后,切成1 mm大小顆粒,放入2%戊二醛固定2 h后,經(jīng)脫水包埋于環(huán)氧樹(shù)脂中,并切成80 nm厚的超薄切片,枸櫞酸鉛染色,電鏡下觀察,小腸絨毛排列,細(xì)胞受損狀況及細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核、線(xiàn)粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體等的病變情況。
抗生素治療組仔豬十二指腸至回腸充血,出血,小腸內(nèi)食糜呈稀便,腸系膜淋巴結(jié)充血,出血和水腫,黏膜脫落,有大量炎性細(xì)胞,嗜酸性粒細(xì)胞及淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)。中藥復(fù)方顆粒劑治療腹瀉仔豬小腸除局部可見(jiàn)輕微充血、出血外,腸黏膜基底部完整,未發(fā)現(xiàn)明顯病理變化。
2.2.1 小腸壁炎性細(xì)胞浸潤(rùn)程度 抗生素治療組仔豬小腸絨毛內(nèi)皮以淋巴細(xì)胞為主的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)明顯,且炎癥細(xì)胞已達(dá)固有層及黏膜下層(圖1A),表明炎癥細(xì)胞范圍較大。而中藥治療組腹瀉仔豬的小腸絨毛上皮內(nèi)僅有少許淋巴細(xì)胞及其他炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),在固有層及黏膜下層未見(jiàn)有淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)(圖1B)。
2.2.2 小腸黏膜上皮細(xì)胞脫落程度 抗生素治療組仔豬十二指腸至回腸的小腸黏膜上皮細(xì)胞變性、壞死,腸腔中有脫落的上皮細(xì)胞和紅細(xì)胞,小腸黏膜基底部廣泛充血、出血,小腸絨毛杯狀細(xì)胞擴(kuò)張、增生(圖2A)。而中藥復(fù)方顆粒劑治療組斷奶腹瀉仔豬有個(gè)別小腸絨毛上皮細(xì)胞發(fā)生變性,其余未見(jiàn)異常(圖2B)。
2.2.3 固有層和黏膜下層病變 光鏡下觀察到抗生素治療仔豬的小腸固有層和黏膜下層充血、出血和水腫,腸腺細(xì)胞發(fā)生變性、壞死、間質(zhì)水腫,淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)、增生、淋巴小結(jié)增大(圖3A、圖3C)。而中藥復(fù)方顆粒劑治療組仔豬的小腸絨毛排列整齊,長(zhǎng)短基本一致,無(wú)明顯炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)(圖3B、圖3D)。
2.3.1 腸壁杯狀細(xì)胞電鏡切片 中藥復(fù)方顆粒劑治療組的杯狀細(xì)胞膜完整(因發(fā)育時(shí)期不同,所以沒(méi)有細(xì)胞核),線(xiàn)粒體完整,嵴完整,核膜完整(圖4A、圖4B)。而抗生素治療組的杯狀細(xì)胞核物質(zhì)外泄,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)空泡化,線(xiàn)粒體腫脹空泡化,嵴缺失,排列紊亂(圖4C)。
2.3.2 腸壁淋巴細(xì)胞和吸收細(xì)胞電鏡切片 中藥治療組的淋巴細(xì)胞健康完整,細(xì)胞核膜完整,線(xiàn)粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)健康完整(圖5A)。而抗生素治療組的淋巴細(xì)胞核膜腫脹呈彌散狀,核物質(zhì)外泄,異染色質(zhì)凝聚于內(nèi)膜邊緣,明顯呈病理性狀態(tài)(圖5B)。
2.3.3 腸道微絨毛電鏡切片 中藥治療組小腸微絨毛排列緊密,上皮絨毛細(xì)胞微絨毛排列整齊,微絨毛平整,有規(guī)律排列,微絨毛下方可見(jiàn)完整的緊密連接復(fù)合體及肌動(dòng)蛋白,腸上皮細(xì)胞內(nèi)側(cè)可見(jiàn)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(圖6A)。而抗生素治療組腸上皮細(xì)胞微絨毛倒伏狀,脫落明顯(圖6B)。
2.3.4 腸道菌及溶酶體電鏡切片 中藥復(fù)方顆粒劑治療組腸道菌已被溶酶體吸收并逐漸消化(圖7A)。而抗生素治療組的腸道菌依然有許多附著在腸道管壁上(圖7B)。
2.3.5 腸壁淋巴細(xì)胞電鏡切片 中藥復(fù)方顆粒劑治療組淋巴細(xì)胞健康完整,細(xì)胞核膜完整,線(xiàn)粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)健康完整(圖8F)。而抗生素治療組的淋巴細(xì)胞呈各種病理性變化,線(xiàn)粒體腫大、嵴缺失(圖8A),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹明顯(圖8B),核糖體脫落(圖8C),細(xì)胞膜、細(xì)胞核破裂,核物質(zhì)外泄(圖8D),并有呈雙核仁或核萎縮的淋巴細(xì)胞(圖8E)。
本研究結(jié)果表明,抗生素治療仔豬腹瀉,嚴(yán)重破壞仔豬腸黏膜病理組織學(xué)結(jié)構(gòu)及腸黏膜細(xì)胞學(xué)結(jié)構(gòu),影響仔豬的消化吸收及免疫功能,因此,抗生素對(duì)治療仔豬腹瀉雖具有一定效果,但也是形成僵豬的重要原因。而中藥治療有效改善腸黏膜組織結(jié)構(gòu),修復(fù)腹瀉仔豬腸黏膜的吸收功能和免疫功能,為腹瀉仔豬的康復(fù)治療提供更為有效的方法。
有研究結(jié)果表明,胰高血糖素樣肽-2(GLP)對(duì)28日齡斷奶仔豬的腸黏膜上皮細(xì)胞的損傷有增殖作用,影響上皮細(xì)胞代謝并對(duì)其完整性有修復(fù)作用[4]。仔豬28日齡斷奶,腸道黏膜淋巴細(xì)胞含量最高,而斷奶越早,仔豬腸黏膜中杯狀細(xì)胞數(shù)量顯著升高(P<0.05)[5]。新生犢牛小腸黏膜結(jié)構(gòu)隨著日齡增加,小腸絨毛變短,黏膜層厚度增加,小腸各段上皮細(xì)胞內(nèi)淋巴細(xì)胞和杯狀細(xì)胞隨年齡增長(zhǎng)而逐漸增多。相同日齡,從十二指腸至回腸,上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞數(shù)量逐漸減少,而杯狀細(xì)胞數(shù)量呈增多趨勢(shì)[6]。腸應(yīng)激綜合征患者小腸與結(jié)腸黏膜內(nèi)杯狀細(xì)胞、漿細(xì)胞、肥大細(xì)胞等超微結(jié)構(gòu)的改變?cè)诩膊“l(fā)生機(jī)制中有一定的作用[7]。肉仔雞飼糧中添加丁酸鈉,能增加小腸黏膜中肥大細(xì)胞,上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞及杯狀細(xì)胞的數(shù)量[8]。金光明等研究表明,中藥提取物對(duì)肉仔雞小腸黏膜免疫具有明顯的促進(jìn)作用[9]。肉兔飼糧中添加1%的銀杏葉復(fù)方制劑,可維持和養(yǎng)護(hù)斷奶肉兔的小腸黏膜組織[10]。中藥復(fù)方制劑對(duì)仔豬腸道中大腸埃希菌具有明顯的抑制作用,并能顯著提高仔豬腸道中乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量,改善腸道微生態(tài)環(huán)境,提高仔豬的生長(zhǎng)性能[11]。
在本試驗(yàn)中,通過(guò)中藥復(fù)方顆粒劑對(duì)腹瀉仔豬的治療,可明顯改善腸黏膜、受損淋巴細(xì)胞、杯狀細(xì)胞的細(xì)胞結(jié)構(gòu),與上述文獻(xiàn)結(jié)果相近。研究發(fā)現(xiàn)斷奶仔豬腸黏膜系統(tǒng)不夠健全,黏膜免疫力低下,很容易誘發(fā)各種胃腸道疾病,引起腹瀉[12],而用抗生素治療時(shí)會(huì)造成仔豬腸黏膜破壞及腸道菌群紊亂等,影響仔豬消化吸收及免疫功能,給現(xiàn)代養(yǎng)豬業(yè)帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。而中藥具有標(biāo)本兼治的特點(diǎn),可以從根本上去除病因而達(dá)到抗生素所不能達(dá)到的治療效果,并可糾正因?yàn)E用抗生素而引起的耐藥性等不良反應(yīng)。有研究顯示,母豬的奶主要由脂肪(40.6 g/100 g)、蛋白質(zhì)(29.4 g/100 g)和乳糖(28.3 g/100 g)組成。母乳中的乳糖在乳糖酶的作用下轉(zhuǎn)變成豐乳糖和葡萄糖,母乳中的蛋白質(zhì)分解成氨基酸。葡萄糖和氨基酸可作為上皮細(xì)胞的主要能量來(lái)源,另一方面中藥中的多糖也可作為上皮細(xì)胞的主要能量來(lái)源[13-14],中藥的蛋白質(zhì)中,一些氨基酸除了合成蛋白質(zhì)外,也可作為上皮細(xì)胞的能量來(lái)源,促進(jìn)腸黏膜的發(fā)育與成熟,促進(jìn)腸黏膜細(xì)胞的修復(fù),從根本上解決仔豬腹瀉的發(fā)生,對(duì)早期斷奶仔豬腹瀉引起的腸黏膜損傷有顯著的修復(fù)作用。