刘春杨,张秀玲,李兰会*,任二军,周荣艳,李祥龙
(1.河北农业大学 动物科技学院,河北 保定 071001;2.石家庄市农林科学研究院, 河北 石家庄 050041;3.河北科技师范学院,河北 秦皇岛 066004)
饲料锌添加水平对水貂脏器组织锌残留的影响*
刘春杨1,张秀玲1,李兰会1*,任二军2,周荣艳1,李祥龙3
(1.河北农业大学 动物科技学院,河北 保定 071001;2.石家庄市农林科学研究院, 河北 石家庄 050041;3.河北科技师范学院,河北 秦皇岛 066004)
试验采用火焰原子吸收光谱法研究饲料中锌添加水平10、15、30、45、60 mg/kg蛋氨酸螯合锌、60 mg/kg无机锌对水貂粪便、肾脏、肝脏和胰脏中锌含量的影响。结果表明,添加45 mg/kg蛋氨酸螯合锌的水貂肾脏锌含量显著低于饲料中添加30 mg/kg蛋氨酸螯合锌处理组和60 mg/kg无机锌处理组的(P<0.05);同时45 mg/kg蛋氨酸螯合锌组粪便锌含量最低,显著低于60 mg/kg无机锌处理组(P<0.05)。饲料中添加45mg/kg蛋氨酸螯合锌水貂对锌的代谢利用率最高。饲料锌的不同水平添加对肝脏和胰脏锌含量影响差异不显著(P>0.05),估计60日龄水貂肝脏和胰脏锌含量的95 %置信区间分别为10.98~37.12 μg/g和20.09~53.47 μg/g。随日粮有机锌添加水平的增加,肾脏湿重呈上升趋势,胰脏湿重呈下降趋势,30 mg/kg的添加水平胰脏重和肾脏锌含量均较高。结论:水貂饲料蛋氨酸锌的添加量在30~45 mg/kg为宜。
水貂;锌;原子吸收光谱法;粪便;脏器
锌作为酶的构成成分和辅助因子,与体内近300种酶的活性有关,广泛参与调解和控制机体的代谢活动,被称为“生命元素”。锌在动物体内不仅参与DNA、RNA、蛋白质、糖类、脂类、维生素和矿物质的代谢,而且与胰岛素、胰高血糖素、前列腺素和促性腺激素等的功能和活性有关[1]。锌是雄性动物正常精子生长发育的必需元素,可显著提高精液品质,缺锌可使雄性仔兽的性腺发育成熟时间延长。血浆中蛋白结合锌是母兽奶锌的中间来源,锌还可以通过胎盘转移到胎儿体内,缺锌可使怀孕母兽早产、仔兽初生重下降、胎儿成活率下降。此外,锌还参与动物机体的免疫功能,合理的锌摄入可保证动物机体的组织器官处于最佳状态,增强动物的免疫系统,增强动物抵御疾病的能力[2]。
水貂是一种小型珍贵毛皮动物,其毛皮珍贵,素有“裘皮之王”的美称,是世界裘皮市场的主要产品。其貂心、貂鞭、貂油也有较高的药用价值。目前国内外对水貂营养的研究主要集中在能量、蛋白质和脂肪等方面,对矿物质元素的研究相对较少[3]。水貂从野生状态到集约化的人工饲养,出现了一系列问题,其中由于采食范围的缩小及食物种类的单一化而造成了很大损失,在一定程度上制约了水貂产业的发展。本试验主要研究饲料锌添加量对水貂粪便、肝脏、胰脏和肾脏中锌含量的影响。
1.1 试验材料
本试验所使用有机锌为蛋氨酸螯合锌,无机锌为ZnSO4·7H2O。在石家庄某公司选择60日龄体重相近(0.934±0.071) kg的雌性水貂60只。
1.2 试验设计
本试验采用单因子试验设计,60只水貂按体重随机分为6组(每组10只),分别饲喂添加剂量不同的水貂饲料,试验1至5组饲料中分别添加0、15、30、45、60 mg/kg蛋氨酸螯合锌,6组添加60 mg/kg无机锌。
1.3 仪器与试剂
AA-6300原子吸收分光光度计(日本岛津公司);空心阴极灯(日本岛津公司);锌元素标准储备液(1 000 mg/L,国家标准物质研究中心),将锌的标准储备液稀释成标准溶液:0、0.5、1.0、3.0、5.0 mg/L。优级纯硝酸(65%)、高氯酸(70%)、盐酸(36%);实验用水为超纯水。10%盐酸:量取24 mL盐酸(41%),用水稀释至100 mL,硝酸-高氯酸(3∶1)。
1.4 样品处理与测定
1.4.1 测定粪便中锌含量 水貂粪便风干混匀,四分法缩减至约100 g粉碎,过1 mm尼龙筛。称取1.0000 g水貂粪便于凯式烧瓶中进行处理,加入7~8 mL硝酸,过夜,马弗炉加热150 ℃左右,直至烧瓶中泡沫消失,提高温度,蒸尽硝酸,至样品近干,取下冷却,加硝酸-高氯酸混合酸5 mL,逐渐提高温度,消解液呈无色透明时,再升温使高氯酸分解,至溶液近干,取下烧瓶加10 %盐酸2 mL和20 mL水溶解残留物,再加热5 min,趁热过滤至50 mL容量瓶,冷却后用超纯水定容,混匀,测定锌含量[4]。
1.4.2 测定肾脏、肝脏、胰脏中锌含量 取水貂肾脏、肝脏和胰脏各1.0 g,剪碎,置于50 mL高脚烧杯中,加入硝酸与盐酸的混合液(1:2)5~10 mL,摇匀浸泡,放置过夜,次日,置于马弗炉上加热消解至液体变清,再加2 mL硝酸和0.5 mL高氯酸,加热至冒白烟,用数毫升超纯水冲洗杯壁,加热至白烟冒尽,再加几毫升超纯水,加热以除去多余的硝酸,最后置于100 mL容量瓶中,用超纯水定容。同时,取与消解样品相同量的混合酸消解液,按上述操作做试剂空白测定。
按仪器工作条件测定Zn标准液,以样品浓度对吸光度绘制校准曲线,计算回归方程,决定系数为0.9969,绘制标准曲线[5]。
1.4.3 数据处理 应用SPSS 20.0统计软件中的单因素方差分析对不同处理组的数据进行统计分析,组间差异性用Duncan法进行多重比较,各处理组数据采用“平均数±标准差”表示。
2.1 不同锌水平对水貂粪便、肾脏、肝脏、胰脏锌含量的影响
从表1可知,6组水貂粪便中锌含量显著高于4组(P<0.05),其他各组差异不显著。粪便中的锌含量随饲料中有机锌的增加呈上升趋势,当饲料中有机锌为60 mg/kg以下时,粪便中锌含量较低;6组添加无机锌时粪便中的锌含量最高。4组水貂饲料中添加蛋氨酸螯合锌45 mg/kg时,粪便中锌含量极显著低于无机锌60 mg/kg的,说明有机锌添加剂量45 mg/kg水貂可能对锌的利用率最优。
表1 粪便、肾脏、肝脏、胰脏的锌含量
注:同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同字母表示差异不显著(P>0.05)。下同。
Notes: In the same column, values with different lowercase letters mean significant difference (P<0.05), values with same letters mean no significant difference(P>0.05). The same as below.
3组和6组中肾脏锌含量显著高于4组(P<0.05),其他各组差异不显著(P>0.05)。各组肝脏锌含量差异不显著(P>0.05),由60只水貂估计60日龄水貂肝脏锌含量的95 %置信区间为10.98~37.12 μg/g。各组胰脏的锌含量差异不显著(P>0.05),由60只水貂估计60日龄水貂胰脏锌含量的95 %置信区间为20.09~53.47 μg/g。
2.2 肾脏、肝脏、胰脏的湿重和含水量水平
从表2可知,5组肾脏湿重显著高于2组(P<0.05),其他组差异不显著(P>0.05),但随有机锌添加剂量的增加,水貂肾脏湿重呈现逐步增加的趋势。水貂肝脏湿重各组间差异不显著(P>0.05),由60只水貂肝脏湿重估计水貂肝脏重量的95%置信区间为24.13~60.24 g。3组的胰脏湿重显著高于1组(P<0.05),其他各组差异不显著(P>0.05)。各组肾脏含水量差异不显著(P>0.05),对照组0 mg/kg添加量时,肾脏的含水量较低;有机锌水平为15~60 mg/kg时,肾脏含水量较稳定,无机锌添加量60 mg/kg肾脏含水量与对照组相同,由此估计肾脏含水量的95%置信区间为67%~69%。
表2 肾脏、肝脏和胰脏的湿重和含水量
各组肝脏含水量差异不显著(P>0.05),由60个肝脏含水量值估计水貂肝脏含水量的95%置信区间为64%~67%。对照组的胰脏含水量极显著高于6组(P<0.01),其他各组差异不显著,但胰脏的含水量随有机锌添加量的增加呈现下降趋势。
3.1 不同锌含量对动物的影响及作用机理
锌在蛋白质、脂质、碳水化合物和核酸代谢中扮演着重要的角色,水貂的生长、骨骼发育、皮毛成熟,食欲及机体的新陈代谢等都离不开锌。当饲料中锌含量不足,或饲料或动物体内存在与锌吸收相拮抗的因子(如钙、铜、镁、铁、铬、植酸等)时,锌的利用率降低,容易引起锌的缺乏。仔畜缺锌最明显的症状是食欲降低、生长受阻。同时,锌水平过高动物机体也会出现不良反应,单胃动物可耐受超过最适需要量的20~30倍的锌含量。有实验表明,高锌会使母貂出现无色尿、脱毛,仔兽成活率降低等症状。但也有实验表明,高锌不会对水貂成活率、采食量、日增重、血液指标以及毛皮质量等产生明显不良反应,而且组织病理学检查没有发现锌中毒导致的肝脏、肾脏和胰腺的损伤。
本试验主要研究了饲料中不同锌添加量对粪便、肾脏,肝脏和胰脏的影响。由于肾脏是锌的排泄器官,随着饲料中日粮锌添加量的增加,肾脏的湿重也呈上升趋势。而肾脏锌的排泄量也随之增加,因大部分经粪便排出,导致粪便中锌的含量也呈上升趋势。试验结果显示,水貂锌代谢与胰脏也有一定的关系,饲料锌添加量与胰脏含水量呈负相关,随锌添加量的增加,胰脏含水量呈下降趋势。许多研究表明,外源锌对组织锌含量有一定的影响,各组织器官对外源锌浓度的敏感性不同[6-7]。本试验中,随饲料锌添加量不同,肾脏锌含量差异显著,肝脏和胰脏锌含量差异均不显著,说明肾脏对饲料锌添加量较为敏感。
3.2 饲料中不同锌水平对水貂粪便、肾脏、肝脏和胰脏中锌含量的影响
许梓荣等[8]通过对仔猪的研究发现高锌可以提高营养物质的消化率。也有研究结果表明,日粮中添加适宜水平的锌可以显著改善蛋鸡能量和蛋白质代谢。一般金属络合物中的矿物质元素的生物学价值较高,易于被家畜消化吸收,李丽立等[9]在山羊日粮中添加蛋氨酸螯合锌、氧化锌后,山羊蛋白质消化率显著高于对照组。任二军等[10]研究结果发现,日粮中添加蛋氨酸螯合锌水平超过45 mg/kg后,水貂脂肪消化率呈降低的趋势。本试验结果显示,水貂粪便中锌含量呈现随饲料锌添加量的增加呈上升的趋势,但45 mg/kg蛋氨酸锌添加组粪便锌含量最低,显著低于60 mg/kg无机锌的添加组,可能预示45 mg/kg的蛋氨酸锌添加水貂锌代谢水平最优。
徐丽霞等[12]通过对家兔的研究结果表明,地塞米松磷酸钠和硫酸锌可使家兔肝脏的锌含量明显增加,且具有显著的协同作用。梁鸿雁等[13]通过对獭兔的研究结果表明,提高日粮锌水平可显著提高肝脏和肾脏锌含量;提高日粮维生素A水平,锌与维生素A在肝脏、肾脏、胰脏、胫骨、被毛锌沉积方面上有互作效应。
本试验结果显示,肝脏和胰脏的锌含量差异不显著,肾脏锌含量差异显著。有机锌水平为30 mg/kg时,肾脏中锌含量最高。有机锌水平为15~45 mg/kg时,胰脏中锌含量较高;有机锌水平为45~60 mg/kg时,胰脏中锌含量较低。
3.3 肾脏、肝脏、胰脏的湿重和含水量
杨再学等[12]通过在黑线姬鼠的研究结果表明,不同的生活环境,黑线姬鼠的肝脏重量和肝脏相对重量差异不显著,不同季节之间肝脏重量和肝脏相对重量具有一定差异,其季节变化趋势为春季最高、夏季较高、秋季较低、冬季最低。
本试验结果显示,水貂肾脏湿重与饲料中锌水平存在相关性,随有机锌水平的增加逐步上升的趋势,但肾脏含水量不受饲料锌水平的影响。饲料蛋氨酸锌水平30 mg/kg时胰脏的湿重最高,显著高于0 mg/kg的对照组,胰脏含水量随锌水平的增加呈现下降趋势,并且对照组的胰脏含水量显著高于无机锌水平60 mg/kg。水貂肝脏湿重和含水量不受饲料锌水平的影响。
随有机锌添加剂量增加,水貂肾脏湿重呈现增加的趋势,胰脏的含水量有下降趋势,30 mg/kg的添加量胰脏重和肾脏锌含量均较高。水貂饲料中添加45 mg/kg的蛋氨酸锌,粪便锌最低。推荐水貂饲料蛋氨酸锌添加剂水平为30~45 mg/kg。
[1] 李 振,李 萍.矿物元素与基因表达[J].中国饲料,2003,14(22):18-19.
[2] 邝声耀,唐 凌,张 纯,等.有机锌在动物营养中的研究与应用[J].四川畜牧兽 医,2006(4):24-26.
[3] 王淑明,张 敏,封 洋,等.不同锌水平对水貂生产性能及营养物质消化率的影响[J].经济动物学报,2009,13(4):207-210.
[4] 邓 勃.应用原子吸收与原子荧光光谱分析[M].北京:化学工业出版社,2003:300-320.
[5] 郭玉生,赵永魁.有机物的原子光谱分析[M].沈阳:沈阳科技技术出版社,1997:56-61.
[6] Henry P R. Zinc on tissue mineral concentration as a measure of zinc bioavailability in chicks[J].Nutrition Reports Intimational,1987,35(1):15-23.
[7] Roberson K D, Edward H M. Effects of 1.25-dihydroxycholecalciferol and phytase on zinc utilization in broiler chicks[J].Poultry Science,1994,73(8):1 312-1 326.
[8] 许梓荣,王敏奇. 氧化锌和蛋白锌盐对仔猪生长和消化的影响[J].浙江农业大学学报,1999,25(1):103-106.
[9] 李丽立,刑廷铣,潘亚非,等.蛋氨酸锌对山羊瘤胃环境和营养物质消化代谢的影响[J].中国动物营养学报,1994,6(1):16-21.
[10] 任二军,蒋清奎,刘进军,等.不同锌源与锌水平日粮对生长期雌性水貂营养物质消化率及氮代谢的研究[J].中国畜牧兽医,2011,38(6):22-25.
[12] 杨再学,金 星,郑元利.黑线姬鼠肝脏重量及其季节变化研究[J].西南农业学报,2006,19(4):24-28.
[13] 徐丽霞,彭新君,黄海英等.硫酸锌和地塞米松磷酸钠对家兔肝脏锌含量的影响.微量元素与健康研究.2002,19(2):16-23.
[14] 梁鸿雁,高宏伟,李淑珍等.不同锌与维生素A水平对獭兔锌代谢的影响.黑龙江八一农垦大学学报.2006,18(1):50-53.
Effect of Zinc Content in Diets on Zn Residual in Mink Visceral Organs
LIU Chun-yang1, ZHANG Xiu-ling1, LI Lan-hui1*, REN Er-jun2, ZHOU Rong-yan1, LI Xiang-long3
(1.CollegeofAnimalScienceandTechnology,AgriculturalUniversityofHebei,Baoding071001,China; 2.ShijiazhuangAcademyofAgricultureandForestrySciences,Shijiazhuang050041,China; 3.HebeiNormalUniversityofScienceandTechnology,Qinhuangdao066004,China)
To determine the effect of different zinc additive content on zinc levels in feces, kidney, liver and pancreas of mink, flame atomic absorption spectrometry was used to analyze the content of zinc. The results showed that when 45 mg/kg of methionine chelate zinc was added in the diet, the zinc content of kidney was significantly lower than that when 30 mg/kg methionine chelate zinc and 60mg/kg inorganic zinc was added; the fecal zinc residues was the lowest when 45 mg/kg zinc methionine was added in the diets, significantly lower than that when 60mg/kg inorganic zinc was added(P<0.05). The metabolic utilization of zinc peaked when 45 mg/kg methionine chelate zinc was added. With the different zinc added in the diet of mink, there was no significant difference of zinc content in liver and pancreas(P<0.05). It was estimated that the confidence interval of liver and pancreas of 60-day-old mink was 10.89~37.12 μg/g and 20.09~53.47 μg/g. There was an increasing trend of wet weight of kidney and a decreasing trend of moisture content of pancreatic while increasing organic zinc was added in the diet. Both the wet weight of pancreas and the zinc content in kidney were high when 30 mg/kg of zinc methionone was added in the diet. The results indicated that 30~45 mg/kg zinc methionine in mink diets was the recommended content.
mink; zinc; flame atomic absorption spectrometry; faeces; visceral organs
2014-11-06
2015-01-05
河北省自然科学基金(2015204176);河北农业大学横向项目(2012-048)
刘春杨(1990-),女,河北唐山人,硕士研究生,研究方向:动物遗传育种与繁殖。E-mail:1163825428@qq.com
*[通讯作者] 李兰会(1972-),女,河北枣强人,副教授,硕士生导师,研究方向:动物遗传育种。E-mail:lanhuili13@163.com
S811.6
A
1005-5228(2015)08-0041-04