李保全, 申爱华, 周 蔚, 肖云峰, 王爱全
(江苏省农业科学院六合动物科学基地,江苏 南京 211501)
油脂具有高能量、易吸收等特点,可为动物提供必需脂肪酸,改善饲料适口性[1]。为了满足肉猪快速生长对能量的需要,饲粮中常需添加油脂。一般在猪饲粮中添加的油脂是豆油,但中国的豆油大多以进口为主,稻谷是中国第一大粮食作物。中国水稻总产量约2×1011kg,米糠的产量占7%,米糠的出油率约18%[2],按此计算,如完全利用可产 20×109kg米糠油,相当于1.2×1010kg大豆的含油量。米糠毛油是浸提米糠后未经精炼的一种植物油,米糠毛油的脂肪酸中饱和脂肪酸占20%,不饱和脂肪酸占80%,不饱和酸中的油酸占38%,亚油酸占40%,是典型的油酸-亚油酸型油脂,亚油酸能降低胆固醇的沉积,同时,米糠毛油中富含维生素E、角鲨烯、活性脂肪酸酶、谷维素、植物甾醇等几十种天然活性成分[3],是一种极具潜力的油料资源,合理利用米糠制油,可以有效缓解中国能量原料的紧缺状况[4]。
饲料中添加含大量不饱和脂肪酸(UFA)的豆油能够降低肉鸡胆固醇合成及肝脏apoB mRNA表达量[5],但是有关饲粮中添加米糠毛油对肉猪的研究尚未见报道。本研究通过在肉猪饲粮中分别添加米糠毛油和大豆毛油,探究不同油脂对肉猪生产性能及脂类代谢的影响,为米糠毛油在肉猪中的应用提供依据。
试验于2014年3月至2014年5月,在江苏省农业科学院六合动物科学基地进行。试验选用胎次相近、平均体质量为(37.31±2.81)kg的肉猪品种苏钟猪(以太湖猪和外来良种猪为亲本育成的瘦肉型猪)48头,随机分成2组,即米糠毛油组和大豆毛油组,在基础饲粮中分别添加相同比例的米糠毛油和大豆毛油,试验日粮分为肉猪生长期日粮和肉猪育肥期日粮,30~60 kg试验猪饲喂生长期日粮,60~90 kg试验猪饲喂育肥期日粮,试验期共为70 d,每组3个重复,每个重复8头猪。
试验肉猪各阶段基础日粮为玉米-豆粕型颗粒料,其配制参照DB32/T684-2004苏钟猪饲养标准。试验所用饲料级米糠毛油、大豆毛油均购于江苏市场,2种油脂外观正常、新鲜、过氧化值低于0.5%。饲粮组成和营养水平以及2种油脂的脂肪酸组成见表1、表 2、表 3。
表1 饲粮组成Table 1 Composition of the feed
表2 饲粮营养水平Table 2 Nutrient levels of the feed
试验猪于同一环境下进行常规饲养管理,每天8∶00进行人工投喂各组所需试验用料,自由采食和饮水,每天定时清理猪粪,每周猪舍内外消毒1次。
表3 2种植物油的脂肪酸组成Table 3 Fatty acid composition of two kinds of vegetable oils
全期试验结束后,每个重复随即选取2头空腹12 h的肉猪(即每组6头)称质量后进行颈静脉采血,收集于10 ml离心管中,采集的血样于4℃静置,待血清析出后3 000 r/min离心15 min,-20℃保存备用。猪屠宰后迅速取出肝脏,在相同位置迅速取2 g左右的样品,放入液氮中保存备用。
1.5.1 生产性能 以圈(每个重复的猪饲养在一个猪圈中)为单位每天记录试验肉猪的采食量,并于各阶段(生长期、育肥期)开始和结束时将肉猪供水禁食12 h后进行称质量,计算日增质量和料质量比。
1.5.2 血清生理生化指标 用HTCA-3060全自动生化分析仪分析样品血清中总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。
1.5.3 脂蛋白质代谢酶活性 用比色法测定血清中脂蛋白质脂酶(LPL)、肝脂酶(HL)、和总脂酶(TL)的活性。
1.5.4 肝脏脂肪酸合成酶(FAS)及载脂蛋白质B(apoB)的mRNA表达量
1.5.4.1 肝脏总RNA的提取 将液氮冻存的新鲜肝脏组织剪碎后,按照RNAprep Pure Tissue Kit动物组织总RNA提取试剂盒(天根生化科技有限公司产品,DP341)说明书操作。所提取的总RNA,采用紫外分光光度计(Nanodrop-1000)测定纯度和浓度,所有样品的OD260/280为1.8~2.0。将总RNA溶液稀释为 1.0 μg/μl,用于反转录。
1.5.4.2 反转录 按照PrimeScript RT regent kit(TaKaRa)说明书对所提取的总RNA进行反转录,获得 cDNA。将 cDNA浓度稀释至50~100 ng/μl后,冻存-20℃备用。
1.5.4.3 引物设计 按照GenBank中所收录的猪FAS、ApoB和beta-Actin设计3对引物,引物信息见表4。
1.5.4.4 实时荧光定量PCR反应 PCR反应按照SYBR Premix Ex Taq TM(TaKaRa)说明书进行,采用ABI7500(ABI)对cDNA进行定量。以beta-Actin为内参。引物浓度为0.2 μmol/L。PCR反应参数为:95℃预变性5 min,95℃变性30 s,60℃退火30 s,72 ℃延伸40 s,共40个循环。结果用2-△△Ct法计算,每个样品重复3次,同时以DEPC水作为阴性对照,检测是否有污染。
表4 引物序列及参数Table 4 Sequences of primers
试验数据用SPSS16.0软件进行统计分析,采用单因子方差分析进行差异显著性检验。
由表5可知,在肉猪的生长期、育肥期和试验全期,2种植物油对肉猪的日增质量、日采食量和料质量比均无显著差异。
表5 2种植物油对肉猪生产性能的影响Table 5 Effects of two kinds of vegetable oils on the production performance of pigs
由表6可知,与大豆毛油组相比,米糠毛油组肉猪血清的甘油三酯含量降低了41.99%,差异极显著,2种植物油的肉猪血清的总胆固醇、低密度脂蛋白质胆固醇和高密度脂蛋白质胆固醇含量间差异不显著。
由表7可知,2种植物油对肉猪血清脂蛋白质脂酶、肝脂酶、总脂酶活性具有极显著影响,米糠毛油组肉猪血清血清脂蛋白质脂酶、肝脂酶、总脂酶活性比大豆毛油组提高了 51.16%(P<0.01)、101.43%(P<0.01)和77.24%(P<0.01)。
表6 2种植物油对肉猪血清生理生化指标的影响Table 6 Effects of two kinds of vegetable oils on physiological and biochemical indexes in the serum of pigs
表7 2种植物油对肉猪血清脂肪酶活性的影响Table 7 Effects of two kinds of vegetable oils on the activity of serum lipase in pigs
由表8可见,2种植物油对肉猪肝脏组织脂肪酸合成酶和载脂蛋白质的mRNA表达量有极显著影响,米糠毛油组肉猪脂肪酸合成酶和载脂蛋白质的mRNA表达量极显著低于大豆毛油组,分别降低了65.35%和58.79%。
表8 2种植物油对肉猪肝脏脂肪酸合成酶和载脂蛋白质mRNA表达量的影响Table 8 Effects of two kinds of vegetable oils on mRNA expression levels of fatty acid synthetase and apolipoprotein in pigs
油脂是畜禽机体的重要组成部分,为动物的生长发育提供能量、必需脂肪酸[6],改善饲料适口性。大量研究结果表明,油脂可以提高仔猪的初生质量、成活产仔数、成活断奶头数[7],在断奶仔猪饲粮中添加油脂可以提高仔猪的采食量,促进养分的消化与吸收[8]。米糠毛油中含有较多的不皂化物和糠屑等杂质[9],导致饲粮的适口性差,降低采食量。阮剑均等[10]研究结果表明,米糠毛油组肉鸡平均日增质量、平均日采食量低于大豆毛油组。本试验结果显示,在试验的不同时期(生长期、育肥期),2种油脂对肉猪平均日增质量、平均日采食量、料质量比间均无显著影响。
血脂中的甘油三酯是由3分子长链脂肪酸和甘油形成的脂肪分子,甘油三酯是被储藏起来的热量源。皮下脂肪就是甘油三酯所蓄积而成的。胆固醇又称胆甾醇,一种环戊烷多氢菲的衍生物,肝脏是合成和贮存胆固醇的主要器官。血脂中甘油三酯或胆固醇等指标过高,就会对健康不利,如甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)以及低密度脂蛋白质胆固醇(LDL-C);而与此相反,有的指标高,对健康却很有利,如高密度脂蛋白质胆固醇(HDL-C)。
目前有关饲粮中添加不同油脂对畜禽血脂水平影响的报道不尽统一。倪红玉等[5]研究结果表明,饲粮中添加2.6%的豆油和猪油对21日龄肉鸡血清TG、TC、LDL-C、HDL-C 和 HDL-C/LDL-C 指标无显著影响;万文菊等[11]研究结果表明,多不饱和脂肪酸降低血浆甘油三酯的机理可以解释为增强脂蛋白质颗粒的转移或清除脂蛋白质,n-3不饱和脂肪酸降低极低密度脂蛋白质在肝脏中形成并降低甘油三酯形成与分泌;GRUNDY 等[12]和 NORUM[13]研究认为饲粮脂肪类型和含量影响血脂水平,添加富含多不饱和脂肪酸的油脂可降低血液胆固醇水平。本试验饲粮中添加米糠毛油和大豆毛油,结果表明,米糠毛油组TG极显著低于大豆毛油组。
脂蛋白质脂肪酶(LPL)是脂肪细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞以及巨噬细胞等实质细胞合成和分泌的一种糖蛋白质,主要催化乳糜微粒和极低密度脂蛋白质(VLDL)中的携带的甘油三酯(TG),使得细胞可以摄入反应释放出的脂肪酸。
肝脂酶(HL)属于与血液循环中内源性甘油三酯(TG)代谢有关的酶之一,与脂蛋白质脂肪酶(LPL)在功能上有相似之处,然而却是2种不同性质的酶。肝脂酶(HL)主要作用于VLDL、β-VLDL及VLDL残粒中的甘油三酯(TG),并生成低密度脂蛋白质(LDL)。
LPL和HL的活性降低可导致血浆乳糜微粒和脂蛋白质的降解障碍,引起高脂血症和动脉粥样硬化的发生[14]。沃兴德等[15]试验发现,饱和脂肪酸会抑制HL活性。本试验发现,LPL和HL的活性与不饱和脂肪酸含量呈正相关性,随着不饱和脂肪酸含量的增加,血清LPL和HL的活性增强,不饱和脂肪酸含量较高的米糠毛油组的肉猪血清LPL和HL的活性均显著高于大豆毛油组。
不饱和脂肪酸饲粮对肝脏脂肪酸合成酶(FAS)活性及其基因表达具有抑制作用[16]。Clarke[17]研究结果表明,多不饱和脂肪酸比饱和脂肪酸对大鼠肝脏FAS的抑制作用更强,饱和脂肪酸无明显抑制。Kavouridou等[18]研究发现,肉鸡采食多不饱和脂肪酸饲粮会抑制脂肪沉积。本试验结果与上述报道结果相似,米糠毛油组肉猪肝脏中FAS的mRNA表达量比大豆油组显著降低,这可能是米糠毛油组富含不饱和脂肪酸,对肉猪肝脏FAS基因表达具有抑制作用。
载脂蛋白质(apoB)由肝脏合成,是低密度脂蛋白质胆固醇(LDL-C)的主要结构蛋白质,约占LDLC总蛋白质含量的97%,apoB的测定可直接反映LDL-C的水平。apoB存在于低密度脂蛋白质的表面,细胞识别和摄取LDL主要通过识别apoB实现。
Sato等[19]研究结果表明,与动物性油脂相比,植物性油脂能降低肉鸡载脂蛋白质(apoB)mRNA表达。本试验也得到了类似结果,与大豆毛油比,米糠毛油含有更低的饱和脂肪酸,米糠毛油组apoB mRNA表达量极显著低于豆油组,从而使运输到肝脏中的胆固醇含量减少,血清中胆固醇和LDL-C含量则相应降低。
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