■刘艳丰 王梦竹 王文奇 侯广田 彭宏刚 张文举
(1.新疆畜牧科学院饲料研究所,新疆乌鲁木齐830000;2.石河子大学动物科技学院,新疆石河子832003)
苜蓿黄酮对绵羊血液抗氧化性能的影响
■刘艳丰1,2王梦竹1王文奇1侯广田1彭宏刚2张文举2
(1.新疆畜牧科学院饲料研究所,新疆乌鲁木齐830000;2.石河子大学动物科技学院,新疆石河子832003)
摘要:试验旨在研究苜蓿黄酮对萨福克小尾寒羊杂交羊的血液抗氧化性能。采用单因素随机区组实验设计,选择体重为(27.02±3.03)kg的萨福克小尾寒羊杂交羊28只,随机分成4组,每组7只。Ⅰ组为对照组,饲喂基础日粮,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组分别在基础日粮中添加0.1%、0.2%、0.4%剂量的苜蓿黄酮。试验期48 d,其中预试期7 d,正试期41 d。结果表明:试验组绵羊血清中总抗氧化能力、超氧化物歧化酶、超氧阴离子清除能力和羟基自由基清除能力较对照组有升高趋势,且谷胱甘肽过氧化物酶活性显著高于对照组(P<0.05)。研究结果证明,苜蓿黄酮可提高绵羊的抗氧化性能。
关键词:苜蓿黄酮;绵羊;抗氧化性
黄酮类化合物(flavonoids)是一种具有诸多生理、生化、药理作用的植物次生代谢产物。由于其独特的化学结构,黄酮其中酚羟基氢原子可以与过氧自由基结合生成黄酮自由基,然后与其他自由基反应终止自由基链式反应,从而提高机体抗氧化性和清除自由基的能力。除此之外,黄酮还具有改善心血管系统功能、抑菌活性、抗癌抗肿瘤、雌激素样作用、提高免疫力等作用。因此,在促进动物机体健康,提高生产力水平方面具有良好的发展潜力。目前,黄酮类化合物主要在芸香科、唇形科和豆科等植物中提取。紫花苜蓿属多年生豆科植物,含有多种活性成分,其中黄酮含量高达7.08 mg/kg。本试验以紫花苜蓿黄酮为研究对象,研究苜蓿黄酮对绵羊血液抗氧化性能指标的影响,旨在探讨苜蓿黄酮作为绵羊日粮添加剂的应用前景,为今后在生产中应用提供理论依据。
1.1试验材料
苜蓿黄酮由陕西森弗生物技术有限公司提供,为黄色粉末,其中总黄酮含量为50%。
试验动物选自昌吉伊瑞牛羊养殖合作社1 000只育肥肉羊。
1.2试验动物与分组
选取28只4月龄、体重为(27.02±3.03)kg、体况良好的萨福克×小尾寒羊杂交羊F1代,随机分成4组,每组7个重复,每个重复1只。其中Ⅰ组为对照组,饲喂基础日粮,Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组为黄酮试验组,分别添加0.1%、0.2%、0.4%苜蓿黄酮。
1.3试验饲粮与饲养管理
试验前统一驱虫。预试期7 d,正试期41 d。预试期与正试期前20 d饲喂育肥前期颗粒料,正试期21 d到41 d饲喂育肥后期颗粒料。试验羊单笼舍饲,每天9:00饲喂,自由饮水。试验羊基础日粮配制参考NRC(2007)育肥羊标准。基础日粮配方和营养水平见表1。
表1 全混合颗粒饲料组成及营养水平(干物质基础)
1.4测定指标与方法
使用一次性真空采血管,对所有试验组羊中的公羊于正试期第1、21、41 d分别于清晨空腹颈静脉采血,3 000 r/min离心10 min,收集血清,-20℃保存,用于实验室检测。检测血清中总抗氧化能力(T-AOC)、总超氧化物歧化酶活性含量(T-SOD)、丙二醛含量(MAD)、谷胱甘肽过氧化物酶活性含量(GSH-Px)、超氧阴离子清除能力、羟基自由基清除能力,所有检测步骤按照试剂盒(南京建成生物工程研究所)的操作说明进行,用UV7500紫外分光光度计测定其光密度值。
1.5数据处理
结果采用SPSS 17.0统计软件中的One-way ANOVA对数据进行单因素方差分析,Duncan氏法进行多重比较。结果以“平均值±标准误”表示。
由表2可知,日粮中添加苜蓿黄酮对绵羊血清中MDA含量没有显著影响(P>0.05)。给绵羊补饲苜蓿黄酮对T-AOC虽无显著影响(P>0.05),但补饲0.1%苜蓿黄酮组试验期21 d和试验期41 d的绵羊血清TAOC分别提高了7.37%和10.35%,0.2%苜蓿黄酮组试验期21 d时提高了103.16%。T-SOD随着苜蓿黄酮添加剂量的增加呈现上升趋势,但影响不显著(P> 0.05)。日粮中添加苜蓿黄酮后,对绵羊血清GSH-Px有显著影响(P<0.05),并与添加剂量呈现正相关。0.1%苜蓿黄酮组在试验期21 d时,血清超氧离子清除能力与对照组相比显著升高(P<0.05),其余各组在各试验期内均有所上升。试验期41 d时,羟基自由基清除能力随着苜蓿黄酮添加剂量的增加而提高,但影响不显著(P>0.05)。
体内的自由基主要来源于酶促反应与非酶促反应,是机体正常的代谢产物。当机体的氧化与抗氧化防御系统作用动态平衡失调时,自由基就会直接或间接地对机体造成危害。无论是炎性反应、免疫损伤还是心肌梗塞、癌症等一系列疾病,都和自由基的产生有关。活性氧,如过氧化氢、超氧阴离子和单线态氧和癌症、老化和炎症失调有关。虽然活性氧的寿命很短,但是由于和DNA、蛋白质、不饱和酸反应,造成DNA链断裂、氧化损伤、蛋白质-蛋白质交联、蛋白质-DNA交联。活性氧可以激发自由基链式反应,从而加强氧化损伤。活性氧细胞内脱毒是由酶系统和非酶系统组成的抗氧化防御机制实现的。酶系统包括SOD、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、D-T心肌黄酶、谷胱甘肽再生酶系统。非酶系统的特异性低,可以清除其他有机和无机的自由基。谷胱甘肽过氧化物酶催化过氧化氢和脂质与谷胱甘肽之间反应,从而阻止过氧化氢和脂质的氧化。超氧化物歧化酶可以催化超氧阴离子还原为活性较低的过氧化氢。超氧阴离子清除活性降低会造成细胞的氧化损伤,维持或增强SOD活性对细胞有益。黄酮类化合物发挥抗氧化功能主要是由于以下几个方面:抑制和猝灭自由基、减轻DNA氧化损伤、抑制脂质过氧化、诱导过氧化酶基因表达、增加抗氧化蛋白表达、螯合金属离子。
表2 苜蓿黄酮对绵羊抗氧化性能的影响
研究发现,黄酮类化合物和生育酚一样,具有抗氧化活性的有效成分。,且活性高于生育酚。它可以直接清除活性氧,如超氧化物、过氧化氢、氢氧根离子或者单氧。黄酮类化合物发挥抗氧化活性主要依赖其分子中心的酚羟取代基。Cao指出,黄酮类化合物由于其羟基取代基位置和数量的差异,而表现出抗氧化活性能力不等。胡春通过在不同的氧化体系中对黄酮类化合物的抗氧活性研究发现,对于超氧离子和羟基自由基等氧化体系,不同的黄酮类化合物发挥出差异性的抗氧化活性水平。库咏峰等对黄酮的抗氧化活性进行研究发现,在一定浓度范围内,黄酮清除自由基的能力随着浓度升高而增强。
李宝兰等给5周龄的小白鼠灌胃40 mg/kg苜蓿总黄酮,连续1周,检测小鼠肝脏和肾脏组织中过氧化物歧化酶的活性和丙二醛的含量发现,过氧化物歧化酶的活性显著升高(P<0.05),丙二醛的含量也降低。王成章等试验发现,在日粮中添加5%以上的苜蓿草粉可以使黄河鲤鱼血清、肝胰脏和肌肉中的SOD和 GSH-Px活力提高,MDA含量下降,说明苜蓿草粉可以有效地提高鱼体的抗氧化能力,这种能力可能是由于苜蓿草粉中黄酮的酚类结构捕获过氧化自由基,阻断过氧化链式反应进行,从而提高机体的抗氧化效果。这与史莹华的研究结果相一致。Ronald等利用ORAC (Oxygen-Radical Absorbance Capacity Assay,氧自由基清除能力试验)研究表明,苜蓿芽的抗氧化值为5~ 9.9 μmol/g Trolox equivalant,和甘蓝、梅子、绿花椰菜、甜菜、橘子、红葡萄、红草莓、猕猴桃相近。
本文通过研究发现,绵羊日粮中添加苜蓿黄酮可以显著提高血清中谷胱甘肽过氧化物酶的含量(P< 0.05),不同浓度下的总抗氧化能力、超氧化物歧化酶含量大幅升高,超氧阴离子清除能力和羟基自由基清除能力提高,这与前人的研究结果相一致。但本试验中绵羊日粮中添加苜蓿黄酮对MDA含量基本无影响,这与李宝兰等人的研究结果有差异,可能是由于实验动物和苜蓿黄酮添加量不同导致。
本试验通过对绵羊饲喂苜蓿黄酮后进行血清抗氧化指标的测定。结果表明,试验组绵羊血清中总抗氧化能力、超氧化物歧化酶、超氧阴离子清除能力和羟基自由基清除能力较对照组有升高趋势,且谷胱甘肽过氧化物酶活性显著高于对照组(P<0.05)。综合上述研究结果证明,苜蓿黄酮可提高绵羊的抗氧化性能。
参考文献(26篇,刊略,需者可函索)
(编辑:文奇男,wenqinan@sohu.com)
Effect of flavonoids of alfalfa on blood antioxidant of sheep
Liu Yanfeng, Wang Mengzu, Wang Wenqi, Hou Guangtian, Peng Honggang, Zhang Wenju
Abstract:This experiment was conducted to study the effects of flavonoids of alfalfa (Medicago sativa) on antioxidant index of Hybrid sheep with Small-fat-tail from Suffolk. A single factor random block de⁃sign was used and 28 sheep with the body weight of (27.02±3.03) kg was selected and randomly divid⁃ed into 4 groups with 7 replicates in each group and 1 sheep per replicate. Sheep in control (groupⅠ) group was with basal diet, and 0.1%、0.2% and 0.4% alfalfa flavonoids was added into the basal diet ofⅡ、ⅢandⅣgroup respectively. Trail lasted for 48 days, which consisted of a 7-day-preliminary and a 41-day-formal trial. The result showed as follow: T-AOC、SOD、superoxide anion and hydroxyl radical scavenging capacity in sheep serum of the experimental group tended to increase compared with that in the control group and GSH-Px activity was significantly higher(P<0.05). These results sug⁃gested that alfalfa flavonoids can improve the antioxidant activity of sheep.
Key words:alfalfa flavonoids;sheep;antioxidant
收稿日期:2015-10-04
通讯作者:张文举,教授,博士生导师。
作者简介:刘艳丰,博士,副研究员,研究方向为动物营养与饲料科学。
中图分类号:S816.32
文献标识码:A
文章编号:1001-991X(2016)01-0050-03
doi:10.13302/j.cnki.fi.2016.01.011
项目资助:国家现代肉羊产业技术体系[nycytx-39];新疆维吾尔自治区公益性科研院所基本科研业务经费资助项目[KY2014012];新疆维吾尔自治区成果转化项目[201454131]