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The immunomodulatory effect of astragalus polysaccharide on pigeons intoxicated with avermectin

  • ZHAI Zuhuan ,
  • YAN Lidi ,
  • QU Lina ,
  • ZHANG Zhewen
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  • Daqing Normal University, Daqing 163712, China

Received date: 2025-02-26

  Online published: 2025-11-12

Abstract

To investigate the immunomodulatory effect of astragalus polysaccharides (APS) on pigeons intoxicated with Avermectin (AVM), this study randomly divided 40 king pigeons into 4 groups (10 pigeons per group): the blank control group (free access to food and water), the model group (fed with pigeon feed contaminated with 60 mg/kg AVM for 30 consecutive days), the low-dose APS group (after modeling, 5 mg/d APS was added to drinking water), and the high-dose APS group (after modeling, 10 mg/d APS was added to drinking water). The condition of pigeons in each group was observed, and their body weight, spleen index, and serum indicators including immunoglobulin A (IgA), tumor necrosis factor-α (TNF-α), interferon-γ (IFN-γ), and Interleukin-4 (IL-4) were measured. The results showed that pigeons in the blank control group were in good mental condition. Pigeons in the model group showed signs of fatigue and lethargy, with a tendency to attack conspecifics, while the overall condition of the high-dose APS group was improved compared with the model group. Compared with the blank control group, the model group showed a significant decrease in body weight and spleen index(P<0.05), as well as in the serum levels of IgA and IFN-γ(P<0.05、<0.01), while the serum levels of TNF-α and IL-4 increased significantly(P<0.01). After treatment, compared with the model group, the high-dose APS group exhibited a significant increase in body weight and spleen index(P<0.05), along with significantly elevated serum levels of IgA and IFN-γ(P<0.05), and a significant decrease in serum levels of TNF-α and IL-4(P<0.01、<0.05); the serum TNF-α level in pigeons of the low-dose APS group decreased significantly(P<0.05),. In conclusion, APS exerts a certain immunomodulatory effect on pigeons intoxicated with AVM, with the high-dose treatment (10 mg/d) demonstrating a better efficacy.

Cite this article

ZHAI Zuhuan , YAN Lidi , QU Lina , ZHANG Zhewen . The immunomodulatory effect of astragalus polysaccharide on pigeons intoxicated with avermectin[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(21) : 70 -72 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.21.015

阿维菌素(Avermectin,AVM)作为一种广泛推广使用的高效抗寄生虫药物,对大多数寄生虫具有触杀和胃毒作用,可有效治疗家畜、家禽等的皮内、外寄生虫病。随着AVM类药物在农业及畜牧业中的广泛应用,其毒性作用受到人们广泛关注。陈立杰[1]研究表明,AVM染毒后王鸽大脑、小脑、视叶组织均受到损伤。刘慈[2]研究表明,AVM暴露可使鸽脾脏组织发生氧化应激,导致组织形态结构改变。
黄芪为豆科黄芪属植物,常作为补气中药,具有健脾补中、益卫固表、利尿和托毒生肌等功效[3]。其主要化学成分包括黄芪多糖(Astragalus polysaccharides,APS)、皂苷类、生物碱、黄酮类以及多种矿质元素。APS作为黄芪的主要活性成分,能增加正常小鼠和免疫抑制小鼠腹腔巨噬细胞数量,增强巨噬细胞吞噬功能;能使小鼠脾脏增大,脾内浆细胞增生,促进抗体的合成,增强体液免疫功能[4]。此外,APS还可促进小鼠网状内皮系统的吞噬功能,提高经红细胞免疫的小鼠血清中溶血素的浓度,并诱导多种白细胞介素的产生[5]
鸽子对环境中的化学物质变化较为敏感,是用于监测生态环境变化的首选生物之一。本研究以王鸽作为研究对象,探究APS对AVM导致免疫能力下降鸽子的免疫调节作用,为绿色兽药研发提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验动物

选取3月龄的白羽王鸽,购自黑龙江大庆市林甸县庆缘动物养殖场,体重在650~660 g。正常隔离喂养3 d,淘汰病鸽、弱鸽,第4天选择40只精神状态良好,羽毛光滑,饮食正常,体重相近的健康鸽子。

1.2 药液配制

在黑暗条件下,将60 mg AVM溶于10 mL丙酮溶液中,配成染毒母液;然后,将其喷洒至1 kg的鸽子日粮上,待丙酮完全挥发,得到染毒鸽粮。

1.3 试验设计

将40只健康鸽子随机分为4组,每组10只。空白对照组:鸽子正常生长,不进行任何染毒及给药处理。模型组:鸽子持续30 d喂食含AVM的染毒鸽粮(60 mg/kg),建立AVM致免疫损伤模型。APS低剂量组:造模结束后,将饮水更换为低剂量APS溶液(5 mg/d),持续给药15 d。APS高剂量组:造模结束后,将饮水更换为高剂量APS溶液(10 mg/d),持续给药15 d。

1.4 试验方法

1.4.1 鸽子状态观察

试验结束后,对比造模前后,以及给药前后鸽子的饮食状态、体毛特征、行为表现等。

1.4.2 体重及脾脏指数测定

采用颈部放血法,模型组和空白对照组鸽子在染毒30 d后立即剖杀,药剂组鸽子在试验45 d后立即剖杀。剖杀前,称取每只鸽子重量并做好记录。每只鸽子剖杀后迅速取出脾脏称重,计算脾脏指数,计算如式(1)
脾脏指数(g/kg)=脾脏重量(g)÷体重(kg)

1.4.3 血清指标检测

每组鸽子收集8~10 mL/只的血液并做好标记。收集后,加入EDTA(乙二胺四乙酸)作为抗凝剂,在1 500 r/min、4 ℃条件下,离心20 min获得血清。检测血清中免疫球蛋白A(IgA)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素-γ(IFN-γ)、白细胞介素-4(IL-4)的含量。取50 μL血清加入样本孔,标准孔则加入等量标准品。随后按照试剂盒(南京建成生物工程研究所)说明书操作步骤进行,在15 min内,使用紫外分光光度计在450 nm波长处测定各孔的吸光值。将标准品的吸光值为横坐标,标准品的浓度值为纵坐标,算出回归线方程,将样品的吸光值代入方程,计算样品的浓度。

1.5 数据处理

利用SPSS 17.0软件进行数据分析,组间数据差异性通过T检验分析。

2 结果与分析

2.1 鸽子状态观察分析

空白对照组鸽子精神状况良好,饮食、饮水正常,毛色正常。模型组鸽子整体疲乏懒惰,少食少饮,毛色黯淡,羽毛凌乱;有时极度狂躁,部分个体具有攻击同类的倾向。APS高剂量组相比于模型组整体状况有所改善,APS低剂量组较模型组变化不大。

2.2 鸽子体重及脾脏指数

表1可知,与空白对照组相比,模型组鸽子的体重和脾脏指数明显下降(P<0.05),表明造模成功。与模型组相比,APS高剂量组鸽子的体重和脾脏指数明显增加(P<0.05);APS低剂量组鸽子的体重和脾脏指数无明显变化。说明高剂量的APS可缓解由AVM所致的鸽子体重下降及脾脏指数降低,对AVM诱导的鸽子免疫损伤具有一定的改善作用。
表1 鸽子体重以及脾脏指数
分组 体重/ kg 脾脏指数/(g/kg)
空白对照组 0.657±0.015 1.493±0.091
模型组 0.645±0.007* 1.399±0.076*
APS低剂量组 0.645±0.007 1.403±0.007
APS高剂量组 0.654±0.008# 1.481±0.044#

注:*表示与空白对照组相比,差异在0.05水平具有统计学意义;#表示与模型组相比,差异在0.05水平具有统计学意义。

2.3 鸽子血清指标

表2可知,与空白对照组相比,模型组鸽子血清中IgA、IFN-γ含量明显下降,TNF-α、IL-4的含量明显升高,差异均具有统计学意义(P<0.05,<0.01),表明造模成功。与模型组相比,APS高剂量组鸽子血清中IgA含量明显提高(P<0.05);APS低剂量组鸽子血清中IgA含量有略微提高,但差异无统计学意义(P>0.05)。与模型组相比,APS高剂量组和低剂量组鸽子血清中TNF-α水平明显下降(P<0.01,<0.05)。与模型组相比,APS高剂量组血清中IFN-γ含量明显上升(P<0.05);APS低剂量组血清中IFN-γ含量有所上升,但差异无统计学意义(P>0.05)。与模型组相比,APS高剂量组鸽子血清中IL-4含量明显下降(P<0.05),APS低剂量组鸽子血清中IL-4含量有所下降,但差异无统计学意义(P>0.05)。
表2 鸽子血清中各指标水平
分组 IgA /(g/L) TNF-α/(pg/mL) IFN-γ/(pg/mL) IL-4/(pg/mL)
空白对照组 1.253±0.049 47.065±3.127 55.387±3.384 26.443±2.067
模型组 1.199±0.045* 56.724±2.467** 50.630±2.884** 30.13±3.005**
APS低剂量组 1.206±0.041 53.909±2.560# 51.242±3.030 29.076±3.401
APS高剂量组 1.239±0.033# 49.474±1.590## 55.416±2.901# 27.500±1.893#

注:**表示与空白对照组相比,差异在0.01水平具有统计学意义;##表示与模型组相比,差异在0.01水平具有统计学意义。

综合表明,APS可以调节AVM中毒鸽的免疫功能,主要表现在增强免疫力,消炎消肿等方面,其中高剂量组的作用效果较佳。

3 结论与讨论

免疫器官的正常发育对维持机体免疫功能至关重要。本研究通过测定脾脏指数发现,APS可有效缓解鸽AVM中毒引发的脾脏损伤,使鸽脾脏炎症减少。高剂量的APS作用效果较佳。
本研究发现,APS高剂量组鸽子TNF-α含量明显低于模型组(P<0.01),低剂量组鸽子TNF-α含量低于模型组(P<0.05)。上述研究结果与李钦等[6]关于富硒黄芪提取物可显著降低免疫抑制大鼠TNF-α水平的结论一致。模型组鸽子血清中IFN-γ、IgA含量明显低于空白对照组(P<0.01,<0.05),在给药后APS高剂量的鸽子攻击同类的倾向减少,精神也趋于正常;同时,与模型组相比,APS高剂量组的鸽子的IFN-γ、IgA含量有所增加(P<0.05),这与袁肖笑等[7]的研究中APS能够显著提高蛋鸡脾脏中IFN-γ表达量的结果一致。
刘慈[2]研究发现,AVM中毒鸽的脾脏中IFN-γ的分泌能够被辅助性T细胞分泌的IL-4所抑制,在AVM暴露下脾脏组织IL-4的表达水平提高。这与本研究中的模型组IL-4含量相较于空白对照组有所上升的结果相符。在给药之后,APS高剂量组鸽子血清的IL-4含量低于模型组(P<0.05)。
综上,APS对AVM中毒鸽子具有一定的免疫调节作用,对脾脏损伤有一定的保护作用,其机制可能通过调节炎性介质释放、影响免疫球蛋白水平以及增强机体整体免疫力等途径实现。该试验为开发APS作为新型兽药提供参考,同时也为其他多糖类药物作为动物保健品提供新的思路。
[1]
陈立杰. 亚慢性阿维菌素中毒对王鸽脑神经递质影响机制的研究[D]. 哈尔滨:东北农业大学,2014.

[2]
刘慈. 亚慢性阿维菌素中毒对鸽脾脏组织损伤机制的研究[D]. 哈尔滨:东北农业大学,2014.

[3]
孙超,原雪峰,暴丽梅,等. 中草药黄芪饲料添加剂在畜禽养殖业中的应用研究进展[J]. 饲料研究202245(16):154-156.

[4]
张芮琪,陈正礼,罗启慧. 黄芪多糖干预环磷酰胺所致免疫抑制小鼠的免疫功能[J]. 中国实验动物学报201523(4):389-394.

[5]
刘艳玲,袁娟,郭敏,等. 基于TLR4/MyD88/NF-κB信号通路探讨黄芪多糖对肺癌小鼠免疫功能的影响及对Th1/Th2的调节作用[J]. 中国免疫学杂志202137(6):676-682.

[6]
李钦,范强,胡继宏,等. 富硒黄芪提取物对免疫抑制大鼠细胞因子IL-2、IL-4、IFN-γ及TNF-α的影响[J]. 西部中医药201831(3):22-25.

[7]
袁肖笑,葛云法,吕尊周,等. 黄芪多糖对蛋鸡免疫功能及脾脏IFN-γ基因表达的影响[J]. 中国兽医学报201333(9):1421-1425.

Outlines

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