热应激对泌乳母猪泌乳量、血液生化指标和免疫指标的影响

时间：2024-05-30

吴芬，宋倩倩，蔡剑锋，倪一帆，胡金平，沈家聪，张金枝*

（1.浙江大学动物科学学院，浙江杭州 310058；2.杭州大观山种猪育种有限公司，浙江余杭 311100）

在现代畜禽养殖过程中，应激无处不在，环境、营养、饲养条件等都是潜在的应激源，对泌乳母猪来说，热应激产生的不利影响最为显著。由于猪是恒温动物，汗腺不发达，皮下脂肪较厚，散热慢，在我国南方地区，特别是夏季高温高湿极易引起猪的热应激。在热应激刺激下，泌乳母猪采食量下降[1]，泌乳量减少[2]，免疫能力下降[3]，严重影响养猪业的经济效益。有研究表明，在未做任何防暑措施的情况下，美国畜牧业的经济损失每年达24亿美元，而防暑技术可将每年的经济损失降低到17亿美元[4]。胡艳欣等[5]报道，几乎所有规模化猪场在高温环境下都易出现母猪临产期、围产期死亡和仔猪死亡，母猪发情率降低20%～30%，返情率提高20%～30%。因此，减轻热应激的负面影响是养猪业亟需解决的重要问题。

目前，国内外对热应激诱发动物机能损伤已经展开了大量研究，结果大不相同，主要是动物品种、环境、管理条件的差异所致[6]。本研究通过比较在热应激和非热应激2种状态下泌乳母猪的日均泌乳量、血液生化及免疫指标，分析热应激对泌乳母猪的生产和生理机能可能造成的影响，旨在为正确防控养殖过程中的热应激提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物及试验设计试验在浙江省杭州市大观山种猪育种有限公司分2个阶段进行，8月1日—9月3日进行热应激养殖试验，11月22日—12月24日进行非热应激养殖试验（2组试验期的长短与其试验母猪分娩日期不同相关），每个试验阶段各选取20头体重、分娩日期相近的妊娠长白母猪，其中初产母猪6头，经产母猪14头。2组母猪在试验开始前分别处于高温环境和适温环境下，并在分娩前7 d全部提前转移至产房进行预试验，以仔猪出生到28日龄断奶作为1个正试期。2组试验猪均饲养于同一栋猪舍内，由相同的饲养人员饲喂相同日粮，日粮组成及营养成分见表1。

猪舍内产床双列排布，每排22个栏位，分娩栏规格2.2 m×0.65m×1.1 m（长×宽×高），单栏饲喂，分娩第1天少量饲喂，此后以母猪的食欲情况逐日加料，以吃净吃饱为原则，每日早（05:00）、中（15:00）、晚（21:00）饲喂3次，自由饮水。试验期间每天记录猪舍最高和最低温度、相对湿度（2组试验期间相对湿度测定值各有缺失）。同时，从仔猪出生后每隔4 d称量并记录窝重，根据泌乳量:窝增重=4:1计算每4 d的日均泌乳量[7]。除了环境温度不同外，热应激组与非热应激组中其他饲养管理条件完全一致。

1.3 血样采集每头母猪分别在产仔后24 h、7 d和21 d的09:00对其进行前腔静脉采血，将采集到的新鲜血液加入含有促凝剂的采血管中静置8 h，析出制备血清，-20℃保存，用于测定血清生化指标和免疫指标。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 温湿度指数（THI）分别在热应激和非热应激2组试验猪舍中部距离地面1.5 m处安装最高最低温度计、干湿球湿度计，由于2次试验在同一栋猪舍进行，因此温湿度计的放置位置一致。记录猪舍每天的最高和最低温度、相对湿度，计算THI：

式中，T为温度（℃）；R为相对湿度（%）。

1.4.2 血清生化指标、免疫指标测定用UNICO-UV-2000分光光度计和华东电子DG5033A酶标仪进行血清生化指标和免疫指标的测定。生化指标包括总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLOB）、葡萄糖（GLU）、胆固醇（TCH）、尿素氮（BUN）、肌酐（CRE）、乳酸脱氢酶（LDH）、碱性磷酸酶（AKP）、谷草转氨酶（GOT）、谷丙转氨酶（GPT）。免疫指标包括免疫球蛋白（IgA、IgG、 IgM）、白细胞介素 -2（IL-2）、白细胞介素-4（IL-4）、补体3（C3）、补体4（C4）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、CD4、CD8、γ干扰素（IFN-γ）。检测所需的试剂盒均购于杭州迅捷生物技术有限公司，按试剂盒说明进行测定。

1.5 统计分析采用Excel和SPSS19.0软件进行数据统计分析，对组间血液生化指标、免疫指标的比较用t检验进行差异显著性分析，试验结果用平均值±标准误表示。P＜0.01表示差异极显著，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 THI 如图1所示，在热应激试验期间，日平均THI在71以上，而泌乳母猪的适宜THI在60～68[7]，表明试验期间泌乳母猪始终处于热应激状态下。在非热应激试验期间，日平均THI在68以下，具有良好的对照作用。

2.2 热应激对泌乳母猪泌乳量的影响由表2可知，热应激极显著降低了混合胎次所有母猪泌乳期间的日均泌乳量（P＜0.01）。对初产母猪而言，热应激显著降低了泌乳21～24 d和25～28 d的日均泌乳量（P＜0.05）。对经产母猪而言，热应激极显著降低了泌乳5～8、9～12、17～20、21～24、25～28 d的日均泌乳量（P＜0.01）。

图1 猪舍THI变化曲线

2.3 热应激对泌乳母猪血液生化指标的影响据表3可知，在产后24 h，热应激较常温显著提高了TP含量和LDH活性（P＜0.05），而极显著降低了BUN含量（P＜0.01）。在产后7 d，热应激显著提高了BUN含量和LDH活性，而显著降低了TCH含量（P＜0.05），同时还极显著降低了CRE含量和GPT活性（P＜0.01）。在产后21 d，热应激显著降低了TP含量和GPT活性（P＜0.05），极显著降低了TCH含量而极显著提高了BUN含量和LDH活性（P＜0.01）。

2.4 热应激对泌乳母猪免疫指标的影响由表4可知，对产后24 h的泌乳母猪来说，热应激极显著降低了IgM和C4含量，而极显著增加了IL-2、C3和TNF-α含量（P＜0.01）。对产后7 d的泌乳母猪而言，热应激显著降低了C4含量却显著提高了IFN-γ含量（P＜0.05），甚至极显著增加了IgM、IL-2和IL-4含量（P＜0.01）。在泌乳母猪产后第21天，热应激显著增加其血清中IgM、C3含量以及CD8活性（P＜0.05），并极显著增加了IgG 和 IL-2含量（P＜0.01）。

3 讨论

高温环境一直是制约养猪业发展的重要因素之一，并严重影响泌乳母猪的生产及生理机能。THI是衡量环境炎热程度的有效依据，以奶牛为例，当THI大于68时就处于热应激状态[8]。而对泌乳母猪而言，其适宜温度为16～18℃，适宜相对湿度为65%～75%，适宜THI为60～68，当气温高于27℃，泌乳量会大幅度下降[7]。本试验计算得出热应激期间猪舍内THI始终处在71以上，表明泌乳母猪一直处于热应激环境中。

表2 热应激对泌乳母猪泌乳量的影响 kg

表3 热应激对泌乳母猪血液生化指标的影响

表4 热应激对泌乳母猪免疫指标的影响

与常温相比，热应激会导致母猪泌乳量减少25%[9]，本试验也说明了热应激会极显著降低母猪的泌乳量，这是由于猪汗腺不发达，脂肪较厚，高温耐受力差，从而在热应激条件下，血液更多地流向皮肤以增强散热，而进入乳腺的血流量减少，乳汁合成减少，泌乳量也相应降低[10]。本试验还发现，热应激对经产母猪泌乳量的影响较初产母猪更显著。而Gourdine等[11]指出，初产母猪较经产母猪对高温更敏感。结果差异是由多方因素共同造成。一般来说，经产母猪产仔数会高于初产母猪，因而仔猪对营养的需求量增加，而在热应激下，母猪采食量会大大减少，进而影响乳合成[1]，因此，本研究中经产母猪泌乳量受热应激影响更大。

热应激会引起动物机体的组织细胞功能和新陈代谢发生改变，对血清生化指标的检测能有效反映在热应激刺激下机体内物质代谢和组织器官机能状态变化。血清中TP是ALB和GLOB的总和，BUN是蛋白质与氨基酸分解代谢的最终产物，对TP和BUN的检测结果整合分析发现，热应激对蛋白质的利用具有显著影响，热应激持续时间越久，机体对蛋白质和氨基酸的分解代谢能力就越强，从而血液中BUN增加[12]。同时，本研究结果和Hocking等[13]的研究结果都表明了随着热应激的时间加长，血清中LDH活性也明显升高，可能是热应激会导致细胞膜的通透性发生改变，并且动物体内无氧酵解供能过程增强，从而引起LDH活性升高[14]。TCH是脂质的重要组成部分，也是反映机体脂肪代谢的重要指标之一。本研究发现，在热应激刺激下的产后各阶段，血清中TCH含量较常温组有下降趋势，尤其在产后7 d和21 d差异显著，与朱慧丽等[15]研究结果一致，这可能是因为在持续的热应激刺激下，母猪采食量降低，导致机体脂肪动员提供能量。通过测定血清中CRE含量可了解机体通过磷酸肌酸供应能量的情况[16]。本研究发现，热应激条件下产后7 d的血清中CRE含量极显著低于适温条件，这说明机体在高温下通过减少产能来维持体温相对稳定。GPT主要存在于肝细胞内。有研究表明，热应激会造成机体肝细胞损伤，GPT进入到血液中从而导致血清中GPT含量升高[17]。本试验发现，热应激并未造成血清中GPT含量升高，间接说明泌乳母猪肝细胞功能状态良好，并未受到损伤，这也可能与热应激作用的强度及检测的时间有关。

通常在热应激状态下，机体的免疫能力会减弱[3]。施力光等[14]研究表明，高温会降低机体免疫球蛋白的含量。而在本试验中，持续热应激造成血清中IgG和IgM浓度显著升高，这可能是因为在热应激状态下，泌乳母猪机体代谢和生理机能出现异常，产生了病理性反应。IL-2和IL-4是机体内重要的免疫相关因子，血清中IL-2和IL-4含量在不同环境温度下差异显著，而IL-2显著升高似乎与热应激抑制机体免疫性能相悖，造成此结果的原因可能是因为IL-2是促进CD8细胞增殖的重要因子[18]，在正常情况下，CD4/CD8为2:1，如果偏离此值甚至倒置，说明机体的免疫机能严重失调[19]。本试验中CD4/CD8偏离2:1，说明热应激确实使泌乳母猪的免疫机能处于严重失调状态。补体是具有酶原活性的不耐热球蛋白，血清中补体含量的升高是机体非特殊免疫功能增强的重要标志[20]。本研究结果表明，在热应激刺激下，血清中C4含量显著降低，而C3含量显著升高，这说明热应激确实影响了泌乳母猪的免疫功能。由于在补体活化的经典途径中，需要先将C4转化成C3转化酶才能活化C3，而C4含量降低说明热应激增强了C4的转化率[21]。机体免疫功能下降往往伴随着血清中TNF-α含量的增加，在热应激作用下的产后24 h，血清中TNF-α含量得以迅速升高，说明此时泌乳母猪的免疫功能受到的影响较大。IFN-γ是参与免疫调节的相关细胞因子。本试验中，在热应激刺激下的产后第7天，血清中IFN-γ含量显著升高，提示CD4细胞的活化得到促进[5]，同时结果也说明了在热应激下产后第7天，CD4的活性有增强趋势。