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抗菌药物对动物的生长促进作用已得到大量的试验证实,但作用机理还不清楚。一般认为,抗菌药物主要通过控制消化道微生物及改善肠壁结构达到促生长的目的。动物的生长是一个复杂的代谢过程,受基因型、营养、环境等多方面因素的影响,其中内分泌系统在调控动物的生长过程中起重要作用。内分泌系统对动物生长的调控主要表现在两个方面:一是直接作用,如生长激素(Growth hormone,GH)、胰岛素样生长因子-Ⅰ(Insulin-like growth factor-Ⅰ,IGF-Ⅰ)、胰岛素、甲状腺素、皮质醇等,这些激素相互作用共同调节机体代谢和蛋白质的合成,直接调控生长;二是间接作用,如IGF-Ⅰ、表皮生长因子(Epidermal growth factor,EGF))、胰岛素及胃肠道激素等,通过调节胃肠道的结构和功能,促进营养物质消化吸收而影响生长。20世纪70年代以来,喹噁啉类药物作为动物专用的生长促进剂曾被广泛用于畜禽养殖业。卡巴氧和喹乙醇被证明有较强的毒副作用,已被不同程度的限制和禁止使用。喹赛多是喹噁啉类的新品种,具有明显的抗菌促生长作用。大量研究证明,喹赛多可以促进猪、鸡的生长,且与同类药物相比毒性小、安全性好,是一种比较理想的抗菌药物生长促进剂。喹赛多的靶动物是猪、鸡、鱼等,但对其研究报道相对较少。本课题以喹赛多为生长促进剂,全面系统研究喹赛多对猪生长性能,体内与生长相关的各种内分泌激素、生长因子、局部胃肠道激素及小肠形态学的影响,阐明猪的生长与体内激素变化规律,局部胃肠道激素与动物生长的关系,从内分泌的角度诠释喹赛多促生长作用的机理,为动物生产中抗菌药物的使用及新型添加剂研制提供理论依据。1.喹赛多对猪的促生长及内分泌调控作用研究。试验分2批,第1批试验猪全程饲喂喹赛多,寻找喹赛多作用最敏感的激素及作用剂量。选用35±7d二元杂交(长大)断奶仔猪60头(雌雄各半),平均体重10.95±0.22kg,根据体重窝别随机分为5组,即空白组,喹乙醇组(基础日粮添加50mg/kg喹乙醇),3个喹赛多组(基础日粮分别添加喹赛多25mg/kg、50mg/kg及100mg/kg),试验期为16wk。第2批,在第1批的基础上,通过分阶段饲养进一步研究喹赛多对断奶仔猪部分内分泌激素的影响。选用35±7d的长大断奶仔猪75头,平均体重为12.09±0.89kg,根据窝别体重随机分为3组,即空白组、喹乙醇组(基础日粮添加100mg/kg喹乙醇)、喹赛多组(基础日粮添加100mg/kg喹赛多),试验期为4wk。每两周(第1批)或每周(第2批)所有猪称重并记录采食量。于试验开始前及每两周(第1批)或每周(第2批)所有猪(第1批)或每组随机取5头猪(第2批)前腔静脉采血,分离血清,测定血清EGF、胰岛素、甲状腺素(T3、T4)、性激素(雌激素、雄激素)、皮质醇(Cortisol,COR)、醛固酮(Aldosterone,ALD)、GH、IGF-Ⅰ、生长抑素(Somatostatin,SS)、胃泌素(Gastrin,Gas)、甲状旁腺素(Parathyroid hormone,PTH)、降钙素(Calcitonin,CT)水平及相关生化指标。结果表明:添加三种剂量的喹赛多在整个饲养期均可促进猪的生长,其中50mg/kg和100mg/kg喹赛多可使猪日增重提高13.2%~39%,饲料转化率提高11.4%~20%。全程日增重分别提高19.2%和16.1%,饲料转化率提高12.4%和17.1%。提示喹赛多的适宜添加剂量为50~100mg/kg,可从断奶使用至出栏。日粮添加喹赛多可以提高生长猪和断奶仔猪血液EGF、胰岛素、T3和T4、GH、PTH、IGF-Ⅰ、Gas及性激素(雌二醇,睾酮)水平,降低SS、CT、COR和ALD水平。血清EGF(4~8wk)、胰岛素(4~6wk)、甲状腺素(4wk)水平随喹赛多剂量增加呈线性增加,在2~10wk,50~100mg/kg喹赛多组血液EGF浓度显著高于空白组(P<0.05);4~6wk,50mg/kg和100mg/kg喹赛多组的胰岛素浓度高于空白组(P<0.05);在整个试验期中,生长猪血液T4和T3的变化是一致的,2~8wk,50mg/kg喹赛多组T3和T4高于空白组(P<0.05);在6wk,50mg/kg喹赛多组血清COR显著降低(P<0.05);在3wk,喹赛多组IGF-Ⅰ水平极显著高于空白组(P<0.001);日粮添加喹赛多具有提高断奶仔猪血清GH,降低SS的趋势(P<0.1)。日粮中长期添加喹赛多对生长猪醛固酮的分泌没有明显的影响。血液生化指标结果表明,喹赛多可提高生长猪和断奶仔猪血液谷草转氨酶(Glutamic oxyacetic transaminase,GOT)、谷丙转氨酶(Glutamic pyruvic transaminase,GTP)、碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AKP)等代谢酶活性及血糖、甘油三酯、胆固醇等代谢物水平,促进体内蛋白质、脂肪的代谢;维持机体生物膜的完整性,有利于营养物质的消化吸收,从而使动物生长速度加快。提示喹赛多的促生长作用主要通过以下两种机制:一是喹赛多通过提高血液GH、IGF、胰岛素、T3、T4、性激素等激素水平,降低了COR、SS浓度,加速体内的同化作用,刺激骨骼肌蛋白质的合成,抑制蛋白质分解;二是喹赛多提高EGF、IGF-Ⅰ、胰岛素及胃泌素水平,改善胃肠道黏膜的结构和功能,促进营养物质的吸收和利用。2.喹赛多对断奶仔猪胃肠道激素分泌调控作用的研究。选用35±7d的长大断奶仔猪75头,平均体重为12.09±0.89kg,根据窝别体重随机分为3组,即空白组、喹乙醇组(基础日粮添加100mg/kg喹乙醇)、喹赛多组(基础日粮添加100mg/kg喹赛多),试验期为28d。于试验开始前及每周每组随机取5头猪屠宰,采集胃窦及小肠(十二指肠、空肠、回肠)等样品,免疫组化测定胃肠道Gas、胆囊收缩素(Cholecystokinin,CCK)、促胰液素(Secretin,Sec)、血管活性肠肽(Vasoactive intestinal peptide,VIP)、P物质(Substance P,SP)、5-羟色胺(5-Hydroxytryptamine,5-HT)等激素。小肠组织H.E染色,测定十二指肠、空肠、回肠绒毛高度、隐窝深度,计算小肠平均绒毛高度和隐窝深度。结果表明:日粮添加喹赛多使胃肠道局部Gas阳性细胞数提高20%~40%(P<0.05),而降低CCK(30%)、Sec(40%~70%)、5-HT(20%~80%)、VIP(20%)、SP(40%~70%)阳性细胞数(P<0.05);喹赛多显著提高断奶仔猪小肠绒毛高度,但对隐窝深度没有明显的影响。提示喹赛多可通过调节胃肠道局部激素的分泌,改善胃肠道的结构和功能,促进消化液的分泌,使胃肠的运动减慢,营养物质停留时间延长,增大吸收面积,有利于营养物质的消化和吸收;抑制肠道的免疫功能,减少营养物质的分流,促进动物生长。3.喹赛多在猪抗菌促生长作用及其与内分泌的关系研究。选用35±7d的长大断奶仔猪150头,平均体重为12.12±1.00kg,根据窝别体重随机分为6组,即阴性对照组(未接种大肠杆菌)三组:空白组、喹乙醇组(基础日粮添加100mg/kg喹乙醇)、喹赛多组(基础日粮添加100mg/kg喹赛多),接种大肠杆菌三组:空白组、喹乙醇组(基础日粮添加100mg/kg喹乙醇)、喹赛多组(基础日粮添加100mg/kg喹赛多),试验期为28d,于试验第7天(1wk),接种大肠杆菌各组所有猪灌服产肠毒素大肠杆菌(O139:K88)1011CFU。每周称重,每组随机取5头猪前腔静脉采血后,屠宰,采集小肠(十二指肠、空肠、回肠)样品,测定血液的生化指标,循环激素GH、IGF-Ⅰ、SS、Gas、PTH、CT,及小肠的绒毛高度和隐窝深度。结果表明:喹赛多可显著提高接种致病性大肠杆菌断奶仔猪的日增重(20.4%~31.7%)和饲料转化率(10.2%~17.5%),但对其采食量无明显影响;喹赛多可以显著提高接种大肠杆菌断奶仔猪循环GH(36%~70%)、IGF-Ⅰ(44%)和Gas(20%)水平(P<0.05),增加小肠隐窝深度增加,绒毛高度及小肠平均绒毛高度。提示喹赛多可促进机体受损上皮组织的恢复及营养物质的消化和吸收;加快合成代谢速度,从而提高动物生长性能。综上所述,喹赛多促生长作用的内分泌机理为:喹赛多通过促进EGF、胰岛素、IGF-Ⅰ、Gas分泌,降低胃肠道激素Sec、CCK、SP、VIP及5-HT的分泌,维持肠黏膜正常的结构和功能,促进营养物质的消化和吸收;提高胰岛素、T3、T4、GH、IGF-Ⅰ水平,降低COR、SS分泌,促进体内蛋白质的沉积,抑制其分解,从而达到促生长的目的。本论文全面系统研究喹赛多对猪生长及与体内生长相关的各种内分泌激素、生长因子及胃肠道激素含量的关系,揭示抗菌药物调控内源性激素分泌的本质,及猪的生长与体内激素变化规律,为抗菌药物提高动物生产效率提供理论支持:从内分泌的角度诠释喹赛多促生长作用的机理,为喹赛多的应用,抗菌药物替代品的研制提供理论依据。首次将胃肠道激素的分泌与动物的生长联系起来,为抗菌生长促进剂作用机理的研究及新型饲料添加剂的开发提供新思路。