■邓新为 裘博文 郝柳柳 徐 源 罗 娜 孙志宏,2*
(1.延安大学生命科学学院,陕西延安716000;2.陕西省区域生物资源保育与利用工程技术研究中心,陕西延安716000)
巨菌草(Pennisetum giganteum Z. X. Lin),别称王草、皇竹草、巨象草、甘蔗草,隶属于被子植物门单子叶植物纲禾本科狼尾草属,是一种多年生禾本科直立丛生型植物,具有较强的分蘖能力。这是一种适宜在热带、亚热带、温带生长和人工栽培的高产优质菌草,其植株高大,抗逆性强,产量高,粗蛋白和糖分含量高,原产于北非。1983 年,巨菌草由国家菌草工程技术研究中心首席科学家、菌草技术发明人林占熺引进我国[1],经过20多年研究培育出适合我国气候土壤环境的草种。作为功能性多样的植物,延安市于2011年将其引进延安地区种植,巨菌草在延安地区生长状况良好,且亩产量高达15~20 t,可进行多次收割[2]。
我国目前的饲料多以豆粕、玉米、麸皮等为主,但由于豆粕等饲料中含有的多种抗营养因子成为其短板,这些抗营养因子的存在给动物的健康造成不良影响的同时还降低了动物对饲料的消化率与吸收率,且在动物养殖过程中,为了提高动物的生产性能、追求养殖利益最大化,多种抗生素、添加剂在动物养殖中被广泛地滥用,导致其产品中的抗生素残留量增加,从而严重影响了人类的食品安全。巨菌草是一种禾本科直立丛生型C4植物,在南方通常为多年生,现在延安地区经过改良已经可以实现多年生。它具有较强分蘖能力,适应多种环境下种植,其产量、干物质、粗蛋白等都相对较高,其粗蛋白含量在8%以上,通过利用现代食品发酵技术将巨菌草中部分植物性原料进行适度发酵,不仅可以消除巨菌草原料中的抗营养因子,而且将巨菌草中大分子蛋白质降解为小分子多肽类。陈晓斌[3]等研究表明,巨菌草本身就是一种蛋白质含量较高的优质粗饲料,与真菌菌丝发酵培养后,粗纤维含量降低,蛋白质含量提高。同时在发酵过程中会产生大量的益生菌和乳酸,降低饲料的pH值,提高饲料的适口性。一些试验研究还表明发酵饲料具有营养物质利用率高、替代抗生素使用等优点[4-6]。因此发酵巨菌草作为饲料将在科学健康养殖中发挥独特作用。本文通过在普通饲料中添加不同比例的发酵巨菌草以探究其对香猪生长期血液生理生化指标的影响,进而得出适合于香猪生长的发酵巨菌草饲料配比,为香猪的养殖提供科学依据。
试验选用胎次一致且体重[(10.00±1.05)kg]相近的生长期香猪15 头,按照体重相近的原则将试验设置5 个组,每组3 个重复,每个重复一头。进行18 周的生长期饲养试验。试验在延安大学生命科学学院杨家湾实验基地进行。试验期间的猪定时定量饲喂饲料和纯净水,同时严格保持猪舍清洁卫生和良好的通风,并对猪舍定期进行消毒工作。
巨菌草收割后,将其晾晒2 d后,使用糅丝机进行粉碎,然后将其均匀平铺于青贮发酵池内。发酵池底部及四周为一整张塑料膜,菌草平铺完成后,排尽膜内空气,密封。并在膜上再覆厚膜,用7~10 cm 厚土覆盖,保证其进行无氧发酵。发酵后的巨菌草其营养成分见表1。
表1 发酵巨菌草营养成分(g/kg)
对照组日粮采用基础日粮饲喂;4 个试验组饲料在基础日粮的基础上添加不同比例的发酵巨菌草饲喂。试验日粮组成及营养水平见表2。
整个试验期间,采取定时定量饲喂饲料和纯净水的方式,饲料按照猪只体重的3.5%饲喂;饲料、纯净水按照体积比例1∶1.5饲喂。每天饲喂两次,时间为7:00 和18:00。猪舍内温度控制在24 ℃左右。每天6:00~24:00采用持续性光照。
于试验第18周末,抽取每组3只猪的血液,空腹状态下于香猪的颈静脉处采集血液5~10 ml,分别存放于抗凝管中,3 000 r/min离心5 min,制备血清,采用美国贝克曼公司CX-9及日立全自动生化分析仪分别测定血清中总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)含量,葡萄糖(GLU)、尿素(Urea)、总胆固醇(TC)、血清甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白固醇(HDL-C)浓度及谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性。
完成所有样品数据的测定后,采用IBM SPSS 25.0和Microsoft Excel 2019对数据结果进行统计学方法处理,差异显著则进行Duncan's 法多重比较分析,数据表示为“平均值±标准误”。
由表3 可知,与对照组相比,在饲料中添加发酵巨菌草饲料后,均显著提高了4 个试验组香猪血清中总蛋白、白蛋白的浓度,其中最高为试验组3,分别提高了24.19%(P<0.05)、32.12%(P<0.05)。球蛋白总的呈上升趋势,但只有试验组1 达到显著性差异(P<0.05);4 个试验组香猪血清中的免疫球蛋白G、免疫球蛋白M 与对照组均未达到显著性差异。
表2 试验日粮组成及营养水平(干物质基础)
表3 发酵巨菌草对香猪生长期血清TP、ALB、GLB、lgG、lgM浓度的影响(g/l)
表4 发酵巨菌草对香猪生长期血清GLU、Urea浓度及ALT、AST活性的影响
表5 发酵巨菌草对香猪生长期血清TC、TG、HDL-C、LDL-C浓度的影响(mol/l)
由表4 可知,与对照组相比,仅试验组4 的香猪血清葡萄糖浓度显著升高,浓度上升了3.07 mol/l(P<0.05),其他3 个试验组均未达到显著性差异(P>0.05);仅试验组1 的谷草转氨酶活性显著降低(P<0.05),下降率达到36.71%;4 个试验组香猪血清中的尿素浓度以及谷丙转氨酶活性均未达到显著性差异(P>0.05)。
由表5 可知,与对照组相比,在饲料中添加发酵巨菌草的试验组2、3、4 香猪血清中的总胆固醇浓度显 著 降 低(P<0.05),其 中 试 验 组3 下 降 率 达30.82%;4 个试验组的香猪血清中高密度脂蛋白固醇显著降低(P<0.05);仅试验组3 的血清甘油三酯浓度显著降低(P<0.05),下降率达到56.12%;4 个试验组香猪血清中的低密度脂蛋白固醇浓度均未达到显著性差异(P>0.05)。
动物血液的生理生化指标与机体代谢、营养状况及健康状况有着密切的联系,当机体发生生理或病理变化时,能够第一时间明显地从其血液指标中反映出来[7-8]。
总蛋白的主要组成成分是白蛋白和球蛋白,主要反映肝脏合成功能的高低。有研究表明,血清总蛋白浓度是动物机体蛋白质代谢是否旺盛的重要依据[9-10],机体血清总蛋白质浓度的升高可促进其向组织蛋白沉积正方向进行,从而促使动物组织、器官的生长和发育[11]。本试验中,血清总蛋白、白蛋白浓度4个试验组与对照组相比较均达到显著性差异(P<0.05),添加20%巨菌草的试验组1其球蛋白浓度达到显著性差异(P<0.05),表明了本试验饲料对香猪的肝脏合成功能产生影响,食用发酵巨菌草的香猪,其机体蛋白质合成代谢的功能较强;表明香猪较好地消化吸收了发酵巨菌草中的蛋白质,从而促进了组织器官的生长发育。
血清甘油三酯、总胆固醇和葡萄糖能够反映动物脂肪代谢、肝脏功能和糖代谢状况[12-13],葡萄糖浓度的高低代表机体利用糖效率的高低[14],本试验中添加50%巨菌草的试验组4的香猪血液葡萄糖浓度显著升高(P<0.05),说明食用该饲料的香猪利用葡萄糖的效率较高。
谷草转氨酶和谷丙转氨酶是动物体内参与转氨基作用活性最高的两种酶类,其主要作用是参与体内转氨基作用,其活性是反映肝脏合成蛋白质功能的重要指标,活性的改变往往是肝脏受损的一种表现[15-16]。血清中谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性越低表明对肝脏越具有保护作用[17]。本试验中添加20%巨菌草的试验组1的谷草转氨酶活性显著降低(P<0.05),试验组2、4 两组均呈降低趋势,说明饲料中添加适量的发酵巨菌草对香猪的肝脏具有保护作用。
与基础日粮相比,采用添加发酵巨菌草饲料的香猪血清中的总蛋白、葡萄糖浓度升高,谷草转氨酶活性降低。发酵巨菌草的蛋白组分更容易被香猪所吸收。由此表明,添加发酵巨菌草的饲料更容易被香猪所吸收,发酵巨菌草在一定程度上对猪的生长发育起到了重要的调控作用。