张艳艳 李福昌
(山东农业大学动物科技学院,泰安271018)
随着生命科学的发展,人们发现众多的微量元素参与了生命活动的过程和营养物质的代谢,显示了其突出的重要性。硒是动物机体内重要的必需微量元素,它的不足或缺乏可严重影响畜禽的生命活动和生产性能。硒是谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分[1],具有提高生产性能、改善肉品品质和提高机体抗氧化能力的作用。硒在其他畜禽生产上的研究和应用已经相当广泛,但由于生长肉兔的营养需要量的研究起步较晚,科研工作落后于其他动物,并且生长肉兔硒的添加量问题一直没有明确的规定。为此,本试验以生长肉兔为研究对象,在其他各种营养素满足需要的情况下,探讨日粮添加不同水平硒对其生长性能、抗氧化指标和肉质的影响,从而推断肉兔生长最佳的硒添加水平,并为我国制定肉兔饲养标准提供科学依据。
选取体重(1 810±149)g的2月龄生长新西兰肉兔100只,公母各占1/2,按照体重及性别分为5组,每组20个重复。试验兔单笼饲养,试验期间日喂食2次,采用常规饲养管理和免疫程序,自然采光、通风。自由采食,自由饮水,3~5 d消毒兔舍1次。
基础日粮参照NRC(1977)[2]家兔饲养标准配制而成(表1)。试验分为5组,在基础日粮的基础上添加亚硒酸钠,折合硒的添加量分别为0、0.15、0.30、0.45和 0.60 mg/kg,其中 0 mg/kg为对照组。用制粒机将日粮压制成直径4~6 mm的颗粒饲料,储存在通风干燥避光处备用。5组试兔分别饲喂以上5种日粮,预试期7 d,正试期23 d。
表1 基础日粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of basal diet(air-dry basis,%)
在试验开始后的第30天早晨空腹称重,然后立即心脏采血 10 mL,室温避光静置 30 min后,3 000 r/min离心10 min,分离所得血清分装于Eppendorf管中,置于-20℃下冷冻保存待测。每组随机抽取8只试兔,将其颈椎错位致死,屠宰,于背最长肌处采集肌肉和肝脏各2 g放入液氮罐冷冻,然后转移至-80℃冰箱中保存至分析(酶活);另取肝脏10 g、背腰最长肌10 g于-20℃避光保存至分析(硒浓度)。现场测肌肉pH和失水力。
1.4.1 生长性能
测定2月龄和3月龄试兔的体重,并统计2~3月龄的喂料量,计算平均日采食量(average daily intake,ADI)、平均日增重(average daily gain,ADG)和料肉比(feed/gain,F/G)。
1.4.2 抗氧化指标
血清、肝脏和肌肉中谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)活性、总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量测定所用试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供,在UV-2450型紫外-可见分光光度计上测定。
1.4.3 肌肉品质及硒浓度
失水率:宰后2 h内取第7腰椎处背腰最长肌(300±10)g(W1),上下层垫有16层滤纸吸水,用钢环允许膨胀压缩仪加压2.25 kg,持续恒定加压5 min后,迅速撤去压力,立即称压后重(W2),即得失水率(%)=(W1-W2)/W1×100。
剪切力:采集的新鲜肉样放于0~4℃冰箱经48 h贮存熟化后取出,将温度计插入肌肉中心部位,于恒温水浴锅内80℃加热,肌肉中心的温度达到60℃时停止加热,取出肉样,将肉样顺着肌肉纤维的方向修剪成直径为1.12 cm的圆柱形肌肉块,用C-LM型肌肉嫩度计测定剪切力(kg)。
pH:于宰后 45 min和24 h用 Mettler MP 120型酸碱度计测背腰最长肌第5肋骨处的pH,将探头插入肌肉3 mm读数。
滴水损失:从背腰最长肌取2 cm×0.5 cm×0.5 cm肉样,将肉样装入充气塑料袋中,4℃冰箱吊挂贮存24 h,用贮存前(W1)和贮存后(W2)的重量计算,滴水损失(%)=(W1-W2)/W1×100。
饲料和肌肉硒浓度:根据GB/T5009.93—2003在MPF-4荧光分光光度计上测定硒的浓度。
用SAS 8.02统计软件中的GLM进行数据的方差分析,用Duncan氏法进行数据的多重比较。
由表2可以看出,在初始体重无显著差异的情况下,日粮不同硒水平对 ADI影响不显著(P=0.120 2);日粮不同硒水平对ADG影响显著(P=0.019 4),其中0.15和0.30 mg/kg添加组显著高于对照组(P <0.05),0.15、0.30、0.45 和 0.60 mg/kg添加组之间以及对照组和0.45、0.60 mg/kg添加组之间无显著差异(P>0.05);日粮不同硒水平对F/G影响显著(P=0.040 1),0.15和0.30 mg/kg添加组显著低于对照组(P<0.05),0.15、0.30、0.45和0.60 mg/kg添加组之间以及对照组和 0.45、0.60 mg/kg添加组之间无显著差异(P>0.05)。
表2 日粮不同硒水平对2~3月龄肉兔生长性能的影响Table 2 Effects of different dietary selenium levels on growth performance of meat rabbits from 2 to 3 months of age
日粮不同硒水平对肝脏GSH-Px和SOD活性影响显著(P=0.011 4,P=0.032 3),其中0.60 mg/kg添加组显著高于其他组(P<0.05);日粮不同硒水平对肝脏CAT活性影响显著(P=0.043 4),其中0.30 mg/kg添加组显著高于对照组(P<0.05);日粮不同硒水平显著影响肝脏MDA含量(P=0.029 1),0.30和0.45 mg/kg添加组显著低于对照组,各添加组之间差异不显著(P>0.05)。肝脏T-AOC受日粮不同硒水平影响不显著(P=0.669 9)。
表3 日粮不同硒水平对2~3月龄肉兔肝脏抗氧化指标的影响Table 3 Effects of different dietary selenium levels on liver antioxidant indices of meat rabbits from 2 to 3 months of age(U/mg prot)
由表 4可以看出,日粮不同硒水平对血清GSH-Px活性影响极显著(P=0.000 9),其中0.30和0.45 mg/kg添加组极显著高于对照组和0.15、0.60 mg/kg添加组(P<0.01),0.30和0.45 mg/kg添加组之间以及对照组和0.15、0.60 mg/kg添加组之间无显著差异(P>0.05);血清SOD活性受日粮不同硒水平影响显著(P=0.014 9),0.45 mg/kg添加组显著高于其他组(P<0.05);日粮不同硒水平显著影响血清T-AOC(P=0.037 6),各添加组显著高于对照组(P<0.05)。日粮不同硒水平对血清CAT活性和MDA含量影响均不显著(P=0.547 7,P=0.988 7)。
表4 日粮不同硒水平对2~3月龄肉兔血清抗氧化指标的影响Table 4 Effects of different dietaryselenium levels on serum antioxidant indices of meat rabbits from 2 to 3 months of age (U/mL)
日粮不同硒水平对肌肉GSH-Px活性影响极显著(P<0.000 1),其中0.45和0.60 mg/kg添加组极显著高于对照组和0.15、0.30 mg/kg添加组(P<0.01),0.45和0.60 mg/kg添加组之间以及对照组和0.15、0.30 mg/kg添加组之间差异不显著(P>0.05);日粮不同硒水平显著影响肌肉MDA含量(P=0.019 0),其中对照组显著高于0.45和0.60 mg/kg添加组(P<0.05),各添加组之间以及对照组和0.15、0.30 mg/kg添加组之间差异不显著(P>0.05);肌肉SOD活性和T-AOC受日粮不同硒水平影响均不显著(P=0.900 3,P=0.379 1)。
表5 日粮不同硒水平对2~3月龄肉兔肌肉抗氧化指标的影响Table 5 Effects of different dietary selenium levels on muscle antioxidant indices of meat rabbits from 2 to 3 months of age (U/mg prot)
由表6可以看出,日粮不同硒水平对肌肉失水率影响显著(P=0.032 5),其中0.15 mg/kg添加组显著低于对照组和 0.60 mg/kg添加组(P<0.05);日粮不同硒水平对肌肉滴水损失影响显著(P=0.004 2),其中 0.15、0.30和 0.45 mg/kg添加组极显著低于对照组和0.60 mg/kg添加组(P<0.01);剪切力受日粮不同硒水平影响显著(P=0.028 5),各添加组均显著低于对照组(P<0.05),各添加组之间差异不显著(P>0.05);日粮不同硒水平对45 min和24 h肌肉pH均没有显著的影响(P=0.473 4,P=0.305 1)。日粮不同硒水平对肌肉硒含量影响显著(P=0.005 4),0.30、0.45和0.60 mg/kg添加组极显著高于对照组(P<0.01),0.30 mg/kg添加组极显著高于0.15 mg/kg添加组(P<0.01)。
表6 日粮不同硒水平对2~3月龄肉兔肉品质和肌肉硒含量的影响Table 6 Effects of different dietary selenium levels on meat quality and muscle selenium content of meat rabbits from 2 to 3 months of age
硒是动物生长必需的微量元素,它具有重要的生物学功能;硒与Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型脱碘酶活性有密切的关系,能通过影响其生物活性而介导甲状腺激素的形成和降解,调节甲状腺激素的代谢平衡从而提高基础代谢率[3],增加组织细胞耗氧率,维持正常的生理功能。甲状腺激素的化学本质是含碘的氨基酸,对动物代谢起较大的促进作用,增加基础代谢,促进糖、蛋白质、脂、盐代谢。当机体硒缺乏时,甲状腺激素合成严重受阻,从而抑制动物生长[4]。另外,硒通过参与谷胱甘肽过氧化物酶的合成,防止动物细胞膜的脂质结构遭受破坏,保护细胞膜的完整性,也可对生长造成影响。本研究表明,家畜日粮中添加不同剂量的硒均可不同程度的提高体增重,改善饲料利用率。
本试验研究表明,日粮不同水平硒对ADI没有显著影响,说明添加硒并没有对ADI造成影响;在初始体重无显著差异的情况下,日粮添加0.15 mg/kg的硒可增加2~3月龄生长肉兔的ADG和改善饲料转化效率,随着日粮硒水平的增高,生长性能趋于降低,说明硒具有一定的剂量效应。该结果与尹兆正等[5]在生长肉猪以及尹兆正等[6]和胥保华[7]在生长肉鸡上的结果相似,张春香等[8]在山羊以及高爱琴等[9]在0~3周龄肉仔鸡上也得出了相似的结果。但Vignola等[10]和Skrivanova等[11]在山羊和小牛上的研究显示日粮添加不同水平硒对日采食量、日增重无显著影响,这可能与畜种不同或基础日粮中的硒含量有关。
GSH-Px、SOD、CAT是动物机体主要的抗氧化酶,它们的含量和活性影响机体内的活性氧自由基水平以及脂质过氧化终末代谢产物MDA。T-AOC是衡量机体总抗氧化能力的指标,它的高低代表机体的总抗氧化能力。硒是GSH-Px的组成成分,缺硒直接导致GSH-Px合成量下降以及GSH-Px活性降低。本试验结果与Mahan等[12]日粮中添加硒能增加母猪谷胱甘肽过氧化物酶的活性的结果一致。虽然硒不是T-AOC和CAT的组成成分,但动物缺硒状态下组织合成各种抗氧化酶的机能下降,使组织内产生的O2-和H2O2不能及时清除,导致脂质过氧化增强,机体活性氧自由基水平和MDA含量显著升高[13]。
本研究表明,日粮添加硒尤其是高剂量的硒对各组织GSH-Px、SOD和CAT活力有不同程度的改善,同时使组织的MDA含量降低,提高了组织抗氧化能力。
硒对肉品质的作用主要是通过影响抗氧化功能实现的。硒对肌肉的抗氧化保护可以减少脂质过氧化,保护细胞膜的结构和功能正常。Torrent[14]报道,在猪饲料中加入0.3 mg/kg硒可减少PSE肉的发生,且猪肉味较好。失水率、滴水损失和剪切力均可在一定程度上反映肉的品质。Edens等[15]比较了不同硒源和不同添加水平对鸡肉滴水损失的影响,结果表明添加0.3 mg/kg硒组较添加0.1 mg/kg硒组滴水损失明显降低。张巧娥等[16]对不同硒水平对猪肌纤维直径、数量和肌节长度等指标的影响进行了研究,结果表明,硒水平对以上指标均有不同程度的影响,在饲粮中添加0.30、0.45和0.60 mg/kg硒时肌肉保水性、嫩度较好,且以添加0.30 mg/kg时为最好。本试验结果显示,日粮中添加不同水平的硒对肌肉失水率、滴水损失和剪切力有显著影响,日粮添加0.15 mg/kg的硒可降低3月龄生长肉兔肌肉的失水率和滴水损失。
组织中的硒含量也可以反映机体的硒营养状态,一般情况下,各组织的硒浓度会随着日粮硒含量的增加而提高。本试验表明,硒在肌肉中的浓度随日粮硒添加水平的增加先增加而后稳定,以0.30 mg/kg添加组含量最高,当硒添加水平高于0.30 mg/kg时肌肉中硒浓度基本稳定。这可能与动物对硒的需求量有关,低剂量时动物为满足自身需要而提高吸收率,从而显示出较高的硒存留率,而当硒达到一定水平后,动物则通过调整对硒的吸收,保证机体的健康生长。
①日粮添加适宜水平的硒能够改善2~3月龄生长肉兔的增重速度、饲料转化效率和肉品品质。
②日粮添加硒(≥0.15 mg/kg)有利于改善2~3月龄生长肉兔的抗氧化能力。
③综合生长和肉质指标,2~3月龄生长肉兔日粮适宜的硒添加量为0.15 mg/kg。
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