张云露,谢凯桓,宋泽和,张海涵,刘自逵*,贺 喜*
(1.湖南农业大学动物医学院,湖南长沙 410128;2.湖南农业大学动物科学技术学院,湖南长沙 410128;3.湖南畜禽安全生产协同创新中心,湖南长沙 410128;4.湖南加农正和生物技术有限公司,湖南长沙 410128)
在生物机体中自由基的产生来自于正常细胞的有氧代谢以及一些疾病过程和外来生物刺激的异常反应[1-2]。丙二醛(MDA)是反映过氧化物积累的指标,正常情况下生物体内含有总抗氧化能力(T-AOC)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等可有效清除动物机体自由基,减轻其氧化状态[3-4]。在畜禽生产过程中,随着年龄的增长及疾病的发生,畜禽机体清除自由基的能力开始下降。中草药具有抗氧化、增强免疫和抑菌杀菌等功效,是绿色环保的抗生素替代物。复方刺五加散由刺五加、女贞子及越橘3 种粉末按一定比例组成,3 种中药均被证实具有显著的抗氧化功能[5-7]。研究表明,刺五加水溶性多糖具有较强的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)清除活性[8]。女贞子预处理可显著降低过氧化氢(H2O2)诱导的Caco-2 细胞毒性,降低Caco-2细胞中MDA 含量,并增加超氧化物歧化酶(SOD)、CAT、GSH-Px 含量[9]。越橘富含花青素,对DPPH、超氧化物自由基和H2O2具有清除作用[10]。本试验旨在研究复方刺五加散对昆明小鼠4 个时间段血清抗氧化指标的影响,为复方刺五加散在动物生产过程中的应用提供理论依据。
1.1 试验材料 复方刺五加散为刺五加、女贞子和越橘3种粉末按一定比例组成,由湖南加农正和公司提供;健康成熟雌性6周龄昆明小鼠200只,购自湖南斯莱克景达。
1.2 试验设计 试验选取体重接近、健康的6 周龄雌性昆明小鼠200 只,按体重随机分为4 组,分别为空白对照组、低剂量(0.20%)复方刺五加散组、中剂量(0.35%)复方刺五加散组、高剂量(0.50%)复方刺五加散组,每组5 个重复,每个重复10 只小鼠。试验0~21 d 按照添加处理进行饲喂,从第22 天起全部饲喂基础日粮,试验期28 d,分别在试验开始第0、7、14、21、28 天每个重复随机抽取2 只小鼠处死采样。
1.3 饲养管理 动物饲养试验在湖南农业大学动物科学技术学院试验鼠房进行。试验期间,小鼠自由采食和饮水,每日10:00 进行小鼠饲喂,每日1 次。记录每天的采食量,并观察试验小鼠的健康状况。
1.4 样品采集与指标检测
1.4.1 血样 小鼠禁食12 h 后,于试验第0、7、14、21、28 天08:00 进行称重,并在称重后用乙醚迷晕进行眼球采血,使用1.5 mL 的EP 管收集血样1.0 mL 左右,室温静置15 min 后,3 000 r/min 离心10 min,分离血清,-80℃保存待测。
1.4.2 血清抗氧化功能的测定 采用可见光法检测小鼠血清中T-AOC、T-SOD、CAT、GSH-PX 和MDA 含量,具体操作步骤参照试剂盒说明书,试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。
1.5 统计分析 试验数据用Excel 2016 软件进行初步处理后,采用SPSS 26.0 软件的Two-Way AΝOVA 程序进行系统方差分析,若组间差异显著,则采用Duncan's法进行多重比较。试验结果以平均值±标准差表示。
2.1 复方刺五加散对小鼠生长性能的影响 由表1 可知,与对照组相比,添加不同剂量复方刺五加散对小鼠各个时间段的生长性能无显著影响。
表1 复方刺五加散对小鼠生长性能的影响
2.2 复方刺五加散对小鼠血清部分抗氧化指标的影响由表2 可知,与对照组相比,在第7 天时,低、中和高剂量组小鼠血清T-AOC 显著提高;第14 天时,低和高剂量组小鼠血清T-AOC 显著提高;第21 天时,中和高剂量组小鼠血清T-AOC 显著提高;第28 天时,低剂量组小鼠血清T-AOC 显著提高,说明复方刺五加散在试验第7、14、21、28 天均可显著提高小鼠血清中T-AOC含量,在21 d 停止饲喂复方刺五加散后低剂量仍有一定的延续效应,但中和高剂量组与空白组相比无显著差异。与对照组相比,添加复方刺五加散对各个时间段及不同剂量组小鼠血清中T-SOD 无显著影响。与对照组相比,第7 天时,中和高剂量组小鼠血清CAT 显著提高;第28 天时,低和高剂量组小鼠血清CAT 显著提高。与对照组相比,第21 天时,低剂量组小鼠血清GSH-Px显著提高。与对照组相比,第21 天时低、中和高剂量组小鼠血清中MDA 显著下降。
表2 复方刺五加散对小鼠血清中部分抗氧化指标的影响
动物体内堆积过量的氧化自由基可导致细胞膜损伤、核酸损伤、蛋白变性及酶失活等,进而引发衰老、癌症、炎症等多种疾病的发生与恶化[11-12]。合成抗氧化剂无法完全预防活性氧(ROS)引起的体内损伤,当以高浓度存在时甚至可引起机体损害[13-14]。中草药富含多种生物活性成分,是天然抗氧化剂的重要来源,可有效清除动物体内自由基,因此,开发具有抗氧化功效、低毒和无残留的植物,成为新的研究热点[15-16]。
本试验结果显示,饲粮中添加复方刺五加散对小鼠生长性能无显著影响。杨海峰等[17]试验证明,与对照组相比,断奶仔猪日粮中添加刺五加提取物对其平均日采食量无显著影响。张耀文等[18]研究发现,女贞子粉对蛋鸡的平均日采食量、平均日产蛋重与破蛋率无显著影响。本试验结果与以往研究报道基本一致,其具体原因仍需进一步探讨。
氧化应激是影响哺乳动物正常生产的重要因素。小鼠是哺乳类模式动物的代表,具有体积小、饲养管理方便、生产繁殖快、研究深入、有明确的质量控制标准、拥有大量的近交系、突变系和封闭群等优点[19]。动物饲粮中添加一定植物可有效提高其抗氧化能力、抗病力和存活率等,小鼠血清中T-AOC、T-SOD、CAT、GSH-Px 和MDA 可间接反映出机体的抗氧化能力。Zhao 等[20]通过逐步乙醇沉淀法进一步分离刺五加茎和果实的多糖,并对这些馏分的抗氧化活性进行评估,发现刺五加的所有部分均具有相当大的抗氧化活性。Bian等[21]研究表明,刺五加苷预处理后小鼠肝脏CAT、谷胱甘肽(GSH)和SOD 活性升高,MDA 活性下降。女贞子含有较多的酚和类黄酮,这些活性成分具有出色的抗氧化能力[22]。Lin 等[23]试验表明,女贞子乙醇提取物可显著提高大鼠肝、肺中CAT、SOD 和GPX 水平。此外,饲粮中添加0.5%女贞子超微粉能显著提高肉仔鸡血清中T-AOC、GSH-Px 和SOD 活性,降低肉仔鸡血清中MDA 含量[24]。越橘富含花青素,其提取物可显著提高大鼠血清中T-AOC、T-SOD、SOD、CAT、谷胱甘肽S-转移酶(GST)和GSH-Px 活性。越橘可降低老年大鼠血清、肝脏和脾脏中的MDA 水平,且不存在剂量依赖性[7,25]。本试验结果表明,复方刺五加散对小鼠的生长性能无显著影响,可有效提高小鼠血清抗氧化能力,饲喂早期即可达到提高小鼠血清抗氧化能力的目的,停止饲喂复方刺五加散后其提高小鼠血清抗氧化能力有一定的延续效应。本试验条件下,小鼠最合适添加剂量为0.2%~0.35%,但其机制仍需进一步研究。
本试验结果表明,复方刺五加散可显著提高小鼠血清中T-AOC、CAT、GSH-Px 和MDA 含量,复方刺五加散有利于增强小鼠的抗氧化功能。复方刺五加散在早期饲喂即可发挥其功效,最益添加水平为0.2%~0.35%。