刘银兰,李国勤,叶 轩,李浙烽,徐二华,冯佩诗,顾天天,田 勇,李 昂,卢立志*
(1.浙江省农业科学院畜牧兽医研究所,杭州 310021;2.福建农林大学,福州 350000;3.浙江省仙居种鸡场,浙江仙居 311719;4.杭州康德权饲料有限公司,杭州 311107)
鸡蛋的营养价值较高[1],且富含蛋白质、维生素、矿物质等营养元素,其鸡蛋中所含氨基酸在体内的利用率高达99.6%,是天然食品中最理想的优质蛋白源[2]。近年来,随着人们消费水平及对食品认识的提高,具有合理营养和保健功效的功能性食品逐渐被消费者关注和青睐,而具有良好药食同源性的传统植物正成为功能性食品开发的原料来源,研究、提取与应用其中的功能性成分,开发新的功能性产品已成为国内外食品研究瞩目的热点[3-4]。
红豆杉为红豆杉科属种植物,被公认为天然珍稀的抗癌植物,其医疗保健、免疫调控、代谢调节、抗氧化作用等在人类和实验动物中已有大量研究。紫杉醇是红豆杉属植物中具有特殊的抗癌作用的次生代谢产物[5-6],最早由M.C.Wani等[7]从短叶红豆杉(Taxus brevifolia)的树皮中分离得到并确定其化学结构。常明进等[8]发现从短叶红豆杉中提取的紫杉醇的含量仅有0.069%,资源及其匮乏。C.L.Manthey等[9]的研究表明紫杉醇除有抗有丝分裂的作用外,尚有激活巨噬细胞介导的抗肿瘤作用。谢宝芬等[10]报道红豆杉中含有的紫杉醇可使动物体内的免疫功能得到提升,对动物性疾病达到防御性作用。李循等[11]通过研究实验发现红豆杉可以增强荷瘤小鼠的免疫细胞功能,提高荷瘤小鼠的免疫力和抗菌抗疾病的能力。然而,红豆杉作为畜禽饲料原料却鲜有报道,红豆杉中紫杉醇的有效含量、在动物体内的代谢规律及其对畜禽胆固醇、卵磷脂等体内代谢影响研究甚少,仅赵燕等[12]发现在肉鸡饲粮中添加3%红豆杉,紫杉醇可沉积在鸡肉中,且肝脏中沉积量最高。本试验拟研究不同水平红豆杉叶改善鸡蛋中营养成分的效果以及紫杉醇在鸡蛋中的沉积水平,研究开发蛋鸡功能性饲料,生产合理营养和保健功效的功能性食品。
红豆杉叶:试验选用红豆杉叶为上一年自红豆杉树修剪下的枝叶,自然光照晒干后粉粹而成,紫杉醇含量为19.6 μg/g,由浙江武义曼地亚红豆杉开发研究有限公司提供。
试验选取140日龄,体重相近且健康状况良好的仙居鸡400只,随机分成4组,每组5个重复,每个重复20只。其中饲喂基础饲粮为对照组,试验组分别在基础饲粮中添加2%、3%和4%的红豆杉叶,记为2%、3%、4%组。基础日粮由浙江省仙居种鸡场提供,日粮组成及营养水平见表1。试验鸡只采用双层立体笼养,鸡舍为半封闭式,自然光照和通风。预备试验期7 d,正式试验期90 d。整个试验期间,鸡只自由采食粉状饲料、自由饮水,试验过程详细记录各组鸡的健康情况,按鸡场正常免疫程序进行免疫和消毒,饲养管理条件保持一致。
试验开始,每间隔10 d随机收集对照组、2%组、3%组、4%组每组每个重复组的鸡蛋各2枚,放置保存于蛋托中,待测蛋清、蛋黄中紫杉醇的含量及蛋黄中卵磷脂、胆固醇含量的变化。
1.4.1 紫杉醇含量的检测
参照陈华等[13]方法测定紫杉醇含量,以克拉霉素为内标,蛋清、蛋黄匀浆液分别经乙腈沉淀蛋白后,进行HPLC-MS法测定。
1.4.2 蛋清蛋白的分离
参照麻小娟等[14]的方法对蛋清蛋白进行分离。用蛋黄蛋清分离器将蛋黄分离出来,将蛋黄称重后,称取2.5 g放入25 mL容量瓶中,加生理盐水定容至刻度,摇匀,制成蛋黄稀释液,备用。
表1 基础日粮组成及营养成分Table 1 Basic diet composition and nutrients
1.4.3 胆固醇含量的检测
采用北京北化康泰临床试剂有限公司所生产的胆固醇试剂盒测定蛋黄胆固醇含量。样品前处理方法同1.4.2,取0.1 g/mL的蛋黄稀释液1 mL于10 mL离心管中,加入 1.0 mL 95%乙醇,用漩涡振荡器混匀,然后加入2.5 mL乙醚,混匀后再加入2.5 mL石油醚,振荡混匀,3 000 r/min离心5 min。将上层萃取液移出,在65℃水浴中用氮气吹干,加入2.0 mL无水乙醇溶解剩余物。
在测定胆固醇浓度的基础上,根据蛋黄重计算每枚鸡蛋中胆固醇的总含量。
1.4.4 卵磷脂含量的检测
采用乙醇提取法对卵磷脂的含量进行检测。对鸡蛋的蛋白和蛋黄进行分离,将蛋黄收集烧于杯中备用。称取一定量的蛋黄于具塞锥形瓶中,按乙醇体积与蛋黄的克数(mL/g)比例为 10∶1,分别加入不同浓度的乙醇(100%,95%,90%,85%,80%,75%),常温下在磁力搅拌器上搅拌 1 h,将提取液收集于 50 mL离心管中,4 000 r/min离心 15 min,取上清液,沉淀再加入不同浓度乙醇提取、离心,合并两次上清液,置旋转蒸发仪中减压浓缩至近干,取出浓缩物,真空冷冻干燥,得到卵磷脂。称重,计算提取率。提取率=(卵磷脂重量/蛋黄重量)×100%。
所有试验数据使用Excel 2007进行整理,采用SPSS 17.0软件对整理数据进行方差分析,并采用LSD和Duncans检验法进行各组间差异显著性检验,P<0.05为差异显著。试验数据以平均值标准差表示。
由表2可见:对照组蛋清中未检测到紫杉醇含量,添加红豆杉叶后的第10天,3个试验组蛋清中均未检测到紫杉醇含量;第20天可以检测到紫杉醇含量,但含量极少,4%组显著高于2%组(P<0.05),3%与4%组间差异不显著(P>0.05);第20~70天,2%、3%、4%组间差异显著(P<0.05),且 4%组显著高于2%、3%组(P<0.05),但2% 与3%组间差异不显著(P>0.05);第80天,3% 与4%组显著高于2%组(P<0.05),但 3%与 4%组间差异不显著(P>0.05);第90天,4%组显著高于2%组,但3%与4%组差异不显著(P>0.05),2%与3%组间差异不显著(P>0.05)。
表2 紫杉醇在蛋清中的沉积量的变化Table 2 Changes in the deposition amount of paclitaxel in egg white mg·kg-1
由表3可见:对照组蛋黄中未检测到紫杉醇含量,添加红豆杉叶后的第10天,2%、3%和4%组蛋黄中均可以检测到紫杉醇的含量,但沉积量极少各组间差异不显著(P>0.05);第 20~60天,3组间差异显著(P<0.05),4%组显著高于 2%、3%组(P<0.05),2%组显著高于3%组;第70天,3组间差异显著(P<0.05),4%组显著高于其他两组(P<0.05),但 2%组与 3%组间差异不显著(P>0.05);第 80天,3%、4%组显著高于2%组(P<0.05),但3%与4%组间差异不显著(P>0.05);第 90天,3组间差异显著(P<0.05),4%组显著高于其他两组(P<0.05),2%组显著高于3%组(P<0.05)。
表3 紫杉醇在蛋黄中的沉积量的变化Table 3 Changes in the deposition of paclitaxel in egg yolk mg·kg-1
由表4可见:第10天,对照组、试验组各组间胆固醇含量差异不显著(P>0.05),第 20、30、40 天,3个试验组显著低于对照组(P<0.05),3个试验组间差异不显著(P>0.05);第50天,试验组胆固醇含量显著低于对照组(P<0.05),4%组显著低于其他两组(P<0.05),2%、3%组间差异不显著(P>0.05);第 60、70、80、90天,3个试验组胆固醇显著低于对照组(P<0.05),3%、4%组显著低于 2%组(P<0.05),3%与4%组间差异不显著(P>0.05)。
由表5可见:第10天,对照组和3个试验组各组间卵磷脂含量差异不显著(P>0.05),第 20、30、40天,3个试验组卵磷脂显著高于对照组(P<0.05),试验组间差异不显著(P>0.05);第50天,4%组显著高于对照组,对照组及2%组、3%组组间差异不显著(P>0.05),3个试验组间差异不显著(P>0.05);第60、70、80天,试验组卵磷脂显著高于对照组(P<0.05),试验组间差异不显著(P>0.05);第90天,3%、4%组显著高于对照组(P<0.05),2%与3%组间差异不显著(P>0.05),对照组、2%红豆杉叶组间差异不显著(P>0.05)。
表4 试验鸡蛋黄胆固醇含量的变化Table 4 Test the change of cholesterol content in egg yolk mg·kg-1
表5 试验鸡蛋黄卵磷脂含量的变化Table 5 Test the change of egg yolk lecithin content mg·kg-1
赵燕等[12]发现将红豆杉添加到肉鸡日粮中,红豆杉中的紫杉醇可在鸡肉中沉积,但沉积量很低。Wang X.等[15]给大白鼠静脉注射5 mg/kg紫杉醇后,在各组织中进行紫杉醇含量检测时发现,紫杉醇在肝脏中含量较高。孟素蕊等[16]通过对昆明小鼠进行尾静脉注射9 mg/kg紫杉醇注射液,发现紫杉醇在肝脏分布最多,其次是肾脏。说明紫杉醇不论以任何形式(注射紫杉醇注射液或饲喂红豆杉饲料)进入动物机体后,都可以沉积到体内各组织,但紫杉醇在鸡蛋中的沉积目前尚未见报道。本试验研究发现,红豆杉叶中的紫杉醇可以从饲粮中转移到鸡蛋中,且在蛋清和蛋黄中都可以检测到紫杉醇的含量,说明鸡蛋可以作为紫杉醇的载体,且紫杉醇可以在蛋清、蛋黄中沉积,为开发富含紫杉醇鸡蛋产品提供了依据。
胆固醇是影响家禽蛋品质的重要指标,主要存在于家禽蛋黄中,通常将蛋黄中胆固醇的含量作为评价蛋品质的依据[17]。鸡蛋中胆固醇的含量较高,且在蛋黄中胆固醇含量约10.34 mg/g[18],为满足不同人群的需要,低胆固醇鸡蛋备受人们关注[19-23],有研究表明,高胆固醇会导致人类高血脂、冠心病、动脉粥样硬化等心血管疾病[24],鸡蛋源胆固醇比其他食品源胆固醇更易导致人体血清胆固醇水平的提高,因而有必要对鸡蛋中胆固醇的含量进行分析[25];美国心脏病研究会推荐人体每天胆固醇摄入量不应超过300 mg,可减少高脂血症和冠心病的危险[26]。因此,探索减少鸡蛋中胆固醇的含量已经成为研究热点。本试验研究发现,在仙居鸡饲粮中添加红豆杉叶可降低蛋黄中胆固醇的含量,随着饲喂时间的延长、添加水平的增加,胆固醇含量下降的趋势越明显,说明红豆杉叶产生作用需要一定的时间。红豆杉中含有的主要成分除紫杉烷类,还有黄酮类物质、红豆杉多糖类物质等也兼具有消炎杀菌等作用[27]。徐国银[28]在蛋鸡饲粮中添加大豆黄酮,结果表明大豆黄酮使蛋黄胆固醇含量显著降低,并且时间越久作用效果越明显。尹靖东等[29]试验表明日粮中添加10 mg/kg大豆黄酮有降低产蛋鸡血浆总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白的作用;蛋黄胆固醇浓度随大豆黄酮添加量升高而显著降低,且随着添加量升高,鸡蛋胆固醇含量出现递减趋势。在饲粮中添加红豆杉叶能够降低蛋黄中胆固醇的含量,可能因为红豆杉中含有的黄酮类和生物碱性物质可以和胆固醇部分结合,减少了胆固醇向蛋黄中的转移[30]。对于红豆杉作用的最佳时长及是否可以通过增加添加水平来缩短起效时间尚需进一步研究。
卵磷脂是动植物体内一种非常重要的含磷物质,主要包括磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酸、磷脂酰肌醇和磷脂酰丝氨酸等成分[31]。卵磷脂是人体细胞生物膜的重要组成部分和脂质来源,而在鸡蛋蛋黄中卵磷脂含量占其总量的2%~6%[32]。研究表明,卵磷脂具有良好的生理特性,如抗氧化活性[33];提高大脑的活性和加强记忆力[34];降低血脂,减少脂质在血管内壁的停留时间,降低胆固醇[35]等。卵磷脂在食品、化妆品以及医药等领域都有应用[36-37]。天然卵磷脂广泛存在于动、植物体内,以蛋黄、大豆内含量较多,其中蛋黄卵磷脂具有含量高、易吸收、氧化稳定性好的显著优势,因此蛋黄卵磷脂的功能特性及应用开发日益受到人们的关注[38]。在仙居鸡基础日粮中添加红豆杉叶后,蛋黄中卵磷脂的含量明显得到了改善。这可能与红豆杉中含有的黄酮类物质有关,张琳等[39]研究发现黄酮类化合物可以提高蛋黄卵磷脂的含量。但目前将红豆杉叶应用于蛋鸡生产的报道几乎没有,具体红豆杉中什么物质的含量对卵磷脂起到改善作用,仍需进一步验证。试验结果发现添加4%的红豆杉叶,随着时间的延长,提高了鸡蛋蛋黄中卵磷脂的含量。因此,在蛋鸡饲粮中添加红豆杉叶对蛋鸡生产有着重要的意义,有待于开发利用。
综上,在仙居鸡饲粮中添加红豆杉叶后,紫杉醇可以沉积到蛋清和蛋黄中,且可提高蛋黄卵磷脂的含量、同时降低胆固醇的含量,以4%的红豆杉叶的添加水平效果最佳。