许 腾,陆建伟,亢守亭,郭颖媛,初汉平
(1.菏泽学院 药学院,山东 菏泽 274015; 2.菏泽市牡丹区畜牧兽医水产局,山东 菏泽 274000)
近年来,随着牡丹产业的不断发展,牡丹籽已开发成为一种新型油料作物。研究发现,油用牡丹籽营养全面,含有17种脂肪酸,其中饱和脂肪酸占14.33%,不饱和脂肪酸占83.05%,亚麻酸、亚油酸、油酸等含量丰富[1]。我国牡丹种植面积逐年扩大,山东省菏泽市被称为“牡丹之都”,是目前世界面积最大、种植品种最多的牡丹产业基地,仅油用牡丹种植面积已达3.07万hm2[2],现有油用牡丹全部达产后,年产牡丹籽10万t,企业加工提取牡丹籽油后,可生产牡丹籽饼粕6万t。牡丹籽饼粕中蛋白质含量高达26%以上,不饱和脂肪酸,亚麻酸、维生素E等含量丰富,可以加工利用作为食品或药品,也可以作为非常规饲料替代部分蛋白饲料饲喂畜禽。近几年,科技工作者对棉籽饼、菜籽饼、葵花籽饼等作为蛋白质饲料饲喂动物研究较多[3-10],而对牡丹籽饼饲喂畜禽的应用研究极少,目前能查到的文献仅有对牡丹籽饼的化学成分的分析[11],尚未见报道牡丹籽饼在畜禽上的应用,鉴于此,本研究采用牡丹籽饼替代日粮中不同比例的豆粕,研究其对生长肥育猪血液生化指标、抗氧化指标和免疫指标的影响,为进一步研究牡丹籽饼作为生长肥育猪的饲料提供科学依据,促进养猪生产的发展。
1.1.1试验材料牡丹籽饼由菏泽瑞璞牡丹产业科技发展有限公司提供;采血工具:10 mL注射器若干、采血管、抗凝剂;测量工具:玻璃器具,水浴锅,紫外可见光分光光度计;试剂:95%无水乙醇,95%冰醋酸,双蒸水,总抗氧化能力(T-AOC)测定试剂盒、过氧化氢酶(CAT)测试试剂盒、总超氧化物歧化酶(T-SOD)测试盒、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)测试盒、丙二醛(MDA)测试盒(以上试剂盒均从南京建成生物研究所采购),其他试剂均为国产分析纯。
1.1.2试验动物试验于菏泽市牡丹区永兴猪场进行,供试动物为平均体质量50 kg的三元杂交(杜×长×大)的生长肥育猪。
1.2.1试验设计采用单因子完全随机试验设计,将40头体质量50 kg左右的生长肥育猪随机分成4组,Ⅰ组为对照组,饲喂基础饲粮;Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组为试验组,在基础日粮中添加2%、5%、8%的牡丹籽饼来代替部分豆粕,各组日粮营养水平一致。预试期10 d,正试期35 d。试验开始与结束后从禁食12 h的每组中随机选择4头生长肥育猪,对其进行前腔静脉采血10 mL,分装2个洁净采血管中,分别作血清分离(3 000~4 000 r/min,离心10~15 min)和抗凝处理,置于-20 ℃的环境保存,血样送于菏泽市牡丹医院化验室、菏泽学院药学院生理实验室,进行血液生化指标、免疫指标、抗氧化指标的检测。
1.2.2试验日粮设计与饲养管理利用当地主要饲料原料,参照 NRC(2014)饲养标准设计饲料配方,其日粮组成和营养水平见表1。对各组猪只采用舍饲饲养,自然采光,自然通风,人工喂料,每天定时喂料2次(上午、下午各1次),自由饮水,饮水要清洁干净;在预试期要逐渐更换试验日粮,避免引起猪的应激,及时做好试验猪只的驱虫与防疫工作,试验猪猪舍每周消毒1次,防止疾病的发生。
1.2.3测定项目
1.2.3.1血液生化指标检测指标包括:总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLO)、白球比(A/G)、总胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)。
表1 日粮组成及营养水平
注:预混料为每千克日粮提供维生素A 6 500 IU、维生素D22 000 IU、维生素E 25 mg、维生素K32.0 mg、维生素B12.0 mg、维生素B24.0 mg、维生素B62.0 mg、维生素B120.04 mg、烟酸20.0 mg、泛酸15.0 mg、生物素0.1 mg、铁100 mg、锌100 mg、铜21.0 mg、锰75.0 mg、碘0.75 mg、硒0.3 mg、钙5.1 g、磷0.6 g;消化能、粗蛋白、粗纤维、钙、磷均为计算值。
1.2.3.2抗氧化指标检测指标包括:血清中总抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、过氧化氢酶(CAT)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)的活性和丙二醛(MDA)的含量。操作方法均按南京建成生物研究所提供的试剂盒说明书进行操作。
1.2.3.3免疫指标检测指标包括:免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)。
1.2.4数据处理试验数据采用Excel 2007进行统计,SPSS 16.0进行单因素方差分析,Duncan氏法进行多重比较,结果以平均值±标准差表示。
牡丹籽饼对生长肥育猪血液生化指标的影响见表2,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ3个试验组与对照组Ⅰ相比,TP含量分别提高了0.88%(P>0.05)、1.03%(P>0.05)、7.66%(P<0.05);ALB的含量分别提高了5.16%(P>0.05)、2.31%(P>0.05)、12.62%(P<0.05);TG含量分别极显著降低了42.86%、61.90%、73.33%;CHO、GLO、A/G值各组间变化不大 (P>0.05),但CHO含量随着牡丹籽饼添加量的提高,有逐渐降低的趋势。试验表明,添加不同比例牡丹籽饼日粮能够提高TP、ALB的含量,降低血清CHO、TG的含量,Ⅲ、Ⅳ组效果较好,Ⅳ组尤为明显。
牡丹籽饼对生长肥育猪的抗氧化指标的影响变化见表3。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ3个试验组与对照组Ⅰ相比,T-AOC活性分别极显著提高了29.92%、38.99%、60.17%,T-SOD活性分别极显著提高了6.19%、11.70%、13.17%;GSH-PX活性分别极显著提高了1.69%、3.76%、4.61%;MDA的含量分别极显著降低了11.63%、24.17%、26.74%;T-SOD活性、GSH-PX活性、MDA含量,Ⅲ、Ⅳ组与Ⅱ组比较,差异极显著(P<0.01),但Ⅲ、Ⅳ组之间差异不显著(P>0.05)。说明Ⅲ、Ⅳ组的牡丹籽饼日粮可以显著提高生长肥育猪血清中的T-AOC、T-SOD、GSH-PX活性,降低血清中MDA的含量,具有显著的抗氧化能力。
表2 牡丹籽饼对生长肥育猪生化指标的影响
注:同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),肩标不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),下同。
表3 牡丹籽饼对生长肥育猪抗氧化指标的影响
由4表可知,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ3个试验组与对照组Ⅰ相比,血清IgA含量分别显著提高了45%、60%、45%;IgG含量分别极显著降低了8.44%、7.73%、14.16%;IgM含量试验Ⅱ组降低了12.37%(P<0.05),Ⅲ、Ⅳ组提高了4.12%(P>0.05)、2.06%(P>0.05)。说明添加牡丹籽饼对各试验组的生长肥育猪免疫指标产生了不同的影响,Ⅱ组提高了IgA含量,降低了IgM、IgG含量;Ⅲ、Ⅳ组提高了IgA、IgM含量,降低了IgG含量。
表4 牡丹籽饼对生长肥育猪免疫指标的影响
在蛋白质代谢方面,血清总蛋白含量的高低,反映机体蛋白质合成代谢的强弱,r-球蛋白与动物的营养状况和免疫程度有关,白蛋白则反映了机体蛋白质营养状况的重要指标[12]。本试验TP、GLO、ALB、A/G值均在正常范围内,说明牡丹籽饼代替部分豆粕并不影响体内蛋白质的代谢,且随着添加量的增加有逐渐升高的趋势;研究发现血清中ALB的含量越高,A/G值越大就越有利于蛋白质的沉积[13],本试验中,Ⅳ组ALB的含量明显高于其他组,具有明显的促进蛋白质沉积的优势。
在脂肪代谢方面,血清总胆固醇的含量、甘油三酯含量是衡量动物体内脂肪代谢的重要指标。本试验发现,各试验组CHO、TG的含量均在正常范围内,添加牡丹籽饼对生长肥育猪的脂肪代谢没有不良影响,随着牡丹籽饼添加量的提高,CHO、TG的含量逐渐减少,这是因为牡丹籽饼中含有5.59%的残油率,其中不饱和脂肪酸含量达90.74%,α-亚麻酸39.47%,亚油酸27.16%,油酸24.11%,亚麻酸、亚油酸等必需脂肪酸摄入人体后可转变为EPA(Eicosapntemacnioc acid)和DHA(Docosahexaenoic acid)而发挥降血脂和血压的作用[1,14],亚油酸、油酸具有降低血液中胆固醇含量,减少胆固醇在血管壁的沉积,防止血栓形成、扩张血管等作用[15-16],王芸[17]针对高脂模型大鼠研究结果也显示牡丹籽油具有明显降血脂的作用。这也说明牡丹籽饼添加量越多,对动物具有明显的降低CHO和TG的作用,本试验中牡丹籽饼添加量较高的Ⅲ、Ⅳ组在降低CHO和TG方面,表现尤为突出。
抗氧化性能是机体健康指标之一,其强弱代表机体清除自由基能力的大小。T-AOC是机体清除活性氧、自由基能力的综合指标,其高低反应机体抗氧化酶的综合活力的强弱;T-SOD是机体内清除自由基的重要抗氧化酶之一,其高低可间接反映机体清除自由基能力的强弱[18];MDA是动物体内多元不饱和脂质氧化的终产物之一,其浓度的高低可以反映体内不饱和脂质的过氧化程度,间接地反映出机体脂质过氧化的程度[19]。本试验发现,只要添加牡丹籽饼的各试验组都有提高猪体抗氧化性能的能力,试验Ⅲ、Ⅳ组可以明显提高生长肥育猪体内的T-AOC、T-SOD、GSH-PX活力,降低血清中MDA的含量。其原因可能是牡丹籽饼残油中的大量不饱和脂肪酸,特别是α-亚麻酸具有降血脂、抗血栓、抗炎和抗氧化等药理作用[20-21],牡丹籽油还含有大量的VE(含量高达32 mg/100 g)和角鲨烯等,它们也是重要的天然抗氧化剂,具有提高体内SOD活性,提高机体免疫和抗氧化功能[22];这也与刘丛彬等[23]在大鼠体内试验发现牡丹籽油具有明显的抗氧化作用的研究结果一致。
IgA是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等部位的黏膜固有层中的浆细胞所产生的,它对机体呼吸道、消化道等局部黏膜免疫起着相当重要的作用,本试验中各试验组都比对照组的IgA含量提高,说明添加牡丹籽饼的日粮对生长肥育猪的机体黏膜免疫的屏障作用表现较强。IgM 是动物机体初次体液免疫反应最早产生的免疫球蛋白,在抗感染免疫的早期起着十分重要的作用,具有抗菌、抗病毒、中和毒素等免疫活性,本试验Ⅲ、Ⅳ组含量较高,免疫活性较好,试验Ⅱ组含量低于对照组,其原因不明,尚待研究。IgG 是动物自然感染和人工主动免疫后,机体所产生的主要抗体,具有抗菌,抗病毒,抗毒素等免疫学活性的作用[24];本次试验中,牡丹籽饼添加量越高其活性越低,究其原因是因为日粮添加牡丹籽饼后引起的,还是试验期间试验猪只感染细菌或病毒造成的,尚需要进一步研究与探讨。
在试验中还发现,牡丹籽饼中粗纤维含量达到29.41%,适口性较差,在生长肥育猪饲粮中添加量不能过高。彭仪生等[25]、杨玉芬等[26-27]研究认为,对于生长肥育猪日粮中粗纤维的含量以不超过6%比较适宜。本次试验日粮添加牡丹籽饼含量达到8%时,CF(粗纤维)为4.65%,如果添加量达到12%时,CF为5.76%。所以在生产实践中,建议生长肥育猪的日粮牡丹籽饼最大添加量不应超过12%。
综合本次试验结果,认为添加5%以上的牡丹籽饼代替豆粕饲喂生长肥育猪,可以提高血清TP、ALB的含量,并能明显地降低血清CHO、TG的含量,促进蛋白合成、降低血脂;同时可以显著提高生长肥育猪血清中的T-AOC、T-SOD、GSH-PX活力,降低血清中MDA的含量,并使生长肥育猪血清中IgA、IgM的含量有所提高,具有显著的抗氧化能力和一定的免疫提高能力。