许 可,简仕燕,吴文旋*,陈鑫珠,刘 景,吴佳海(. 贵州大学 动物科学学院/高原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室/动物营养与饲料科学研究所/ 新农村发展研究院/贵州省山地畜禽养殖污染控制与资源化技术工程 实验室,贵州 贵阳55005;. 福建省农业科学院畜牧 兽医研究所,福建 福州 500;. 贵州省畜牧兽医研究所,贵州 贵阳 550006)
红曲以粳稻、糯米为原料,经红曲霉发酵而成,红曲中的红曲霉属子囊菌,能产生耐热的子囊孢子,能在缺氧、高酸和高盐浓度下生存[1]。红曲米酒糟是红曲米酒酿造的副产物,在我国东南沿海地区产量巨大、来源稳定,被当作功能性食品食用。红曲米典型的代谢产物,如红曲色素、洛伐他汀、麦角醇及各种酶类等,可改善机体血液循环,刺激细胞代谢和生化过程,使其具有预防癌症、降低血糖及抗癌作用[2],降血脂及预防动脉粥样硬化[3]。顾澄琛等[4]研究表明,与同浓度的维生素C相比,红曲的抗氧化性更好。Agarwal等[5]及Lin等[6]表明,红曲中的他汀类药物可以抑制结肠癌细胞的生长,降低结肠癌的发病率。Lee等[7]证明红曲米酒曲提取物可以通过抑制淀粉样蛋白积累改善脑室内淀粉样蛋白融合大鼠的记忆障碍和学习能力。目前有关红曲的研究主要集中于其中的功能性物质,而在畜禽养殖方面的报道较少,且集中在禽类[8-9]、鼠类[10]及牛[11],却鲜见有关其在羊饲养效果上的报道。本课题组前期研究表明,红曲米酒糟营养丰富,有利于改善山羊体外发酵状况[12]及血液脂质代谢能力[13]。在此基础上,本试验研究红曲米酒糟对山羊饲粮养分消化率、血液生化及抗氧化指标的影响,为开发利用这一非常规饲料资源提供基础数据和应用参考。
选取28只健康的贵州白山羊为试验动物(年龄3~5月龄,体重15.95±4.28 kg),按照体重基本一致的原则,将其分为4组:对照组、处理Ⅰ组、处理Ⅱ组、处理Ⅲ组,每组7个重复,每个重复1只羊。对照组饲喂基础日粮,不含红曲米酒糟;处理Ⅰ组、处理Ⅱ组、处理Ⅲ组饲粮分别含10%、20%和30%红曲米酒糟。各组山羊日粮精粗比均为50:50,山羊基础饲粮组成与营养水平见表1。
表1 山羊基础饲粮组成及营养水平(干物质基础)Table 1 Ingredients and nutrients level of diet fed for goats (DM basis)
试验持续38 d,包括10 d预饲期,28 d正试期,其中1~14 d为第一阶段,15~28 d为第二阶段。预饲期用于观察试验羊的健康状况以及饲料的适口性。试验羊单笼独立饲养,每天9:00、18:00各饲喂1次。将红酒糟混匀于精料中配制成精料混合料,与粗料同时投喂,且在采食过程中反复推料,保证每只羊自由采食,食槽内略有余料。试羊自由饮水,保证笼舍光照、干燥通风。
1.2.1 养分消化率 采用内源指示剂法(AIA法)测定养分消化率。在正试期的最后5 d对每只试羊连续收粪,取粪样的10%,加入10%的HCl固氮,65 ℃烘干,粉碎,制成分析试样,参照《饲料分析及饲料质量检测技术》[14]测定概略养分含量。GE采用氧弹式热量计测定(6400 CALORIMETER, Parr),CP采用全自动凯氏定氮仪(K1100F,Hanon)测定,NDF及ADF采用Van Soest纤维素分析法(FIBRETHERM automatic system FT12, 德国)测定,AIA采用灼烧法检测。养分消化率计算公式如下:
养分消化率(%)=100-100×[饲料中AIA含量(%)/粪中AIA含量(%)]×[粪中养分含量(%)/饲料中养分含量(%)]
1.2.2 血液生化指标 在正试期第15天与试验结束后第1天,使用一次性肝素钠抗凝血真空采血管,对试羊进行空腹颈静脉采血10 mL,3 000 r/min离心15 min,分离血浆于1.5 mL离心管,用全自动生化分析仪(BS-240VET,Mindray)测定葡萄糖(Glu)、谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、总蛋白质(TP)、白蛋白(ALB)及尿酸(UA)等生化指标。试剂盒购自深圳迈瑞公司。
1.2.3 血液抗氧化指标 按照试剂盒操作步骤测定血浆抗氧化指标谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)。试剂盒购自南京建成生物工程研究所,检测仪器为Thermo酶标仪(赛默飞世尔科技有限公司)。
数据先用Microsoft Excel 2010软件进行初步处理,再用SAS 9.2进行重复测量数据方差分析。采用Duncan's法进行多重比较,各组间差异显著性水平定为P<0.05。试验数据以“平均值±标准差”表示。
由表2可见,对照组、处理Ⅰ组GE、CP、NDF的消化率均高于处理Ⅱ组、Ⅲ组(P<0.05)。处理Ⅰ组、对照组、处理Ⅱ组、处理Ⅲ组ADF消化率依次降低,差异显著(P<0.05)。对照组、处理Ⅰ组OM消化率分别比处理Ⅲ组高22.04%、22.42%,差异显著(P<0.05)。总体来看,处理Ⅰ组养分消化率效果最佳。
表2 红曲米酒糟对山羊饲粮养分消化率的影响 Table 2 Effects of red yeast rice distillers' grains on nutrients digestibility of goats
由表3可知,整个试验期,各组间Glu、ALT、AST、TP、ALB浓度差异均不显著(P>0.05)。
表3 红酒糟对山羊血液生化指标的影响Table 3 Effects of red yeast rice distillers' grains on blood biochemical indexes of goats
由表4可知,第14天,各组间GSH-Px浓度差异不显著(P>0.05)。处理Ⅰ组、对照组、处理Ⅱ组、处理Ⅲ组CAT浓度依次降低,差异显著(P<0.05)。处理Ⅰ组SOD浓度显著高于对照组、处理Ⅱ组、处理Ⅲ组(P<0.05)。处理Ⅲ组MDA浓度显著高于对照组、处理Ⅰ组、处理Ⅱ组(P<0.05)。至第28天,对照组、处理Ⅰ组、处理Ⅱ组、处理Ⅲ组GSH-Px含量依次降低,差异显著(P<0.05);处理Ⅰ组>CAT浓度显著高于处理Ⅲ组(P<0.05);处理Ⅰ组SOD水平显著高于对照组(P<0.05);对照组、处理Ⅲ组MDA含量显著高于处理Ⅰ组(P<0.05)。
表4 红酒糟对山羊血液抗氧化指标的影响Table 4 Effects of red yeast rice distillers' grains on blood antioxidant indexes of goats
养分消化率是体现动物对营养物质消化吸收能力的指标。王斌星等[15]和吴小燕等[16]分别以发酵酒糟、含酱糟的微生物发酵饲料饲喂藏绵羊和泌乳奶牛,发现均可提高试验动物的日粮养分消化率。布登付等[17]试验表明,日粮中添加酒糟可显著提高后备牛CP、NDF和ADF的表观消化率。Mjoun等[18]的体内试验和Kleinschmit等[19]的体外试验结果均表明,添加酒糟可以显著提高日粮CP的消化率。本试验结果表明,与处理Ⅱ组和处理Ⅲ组相比,处理Ⅰ组具有较高的GE、CP及NDF消化率,同时处理Ⅰ组OM消化率高于处理Ⅲ组,均与对照组差异不显著;相较于对照组、处理Ⅱ组及处理Ⅲ组,处理Ⅰ组的ADF消化率最高,与上述研究结果一致。这说明适宜的红曲米酒糟浓度有利于提高饲粮养分消化率,其原因可能与红曲米酒糟中含有其他益生菌、有机酸或酶类有关,这些物质可调节动物肠道生态平衡,达到促进饲料消化吸收的效果;而中高浓度组(处理Ⅱ组及处理Ⅲ组)山羊对养分的消化率显著低于低浓度组(处理Ⅰ组),这可能是山羊体内分泌的淀粉酶及麦芽糖酶等消化酶的量不能消化过多的红曲米酒糟,导致消化底物与酶的不平衡进而影响了消化率;另有可能是随着红曲米酒糟含量的增加,日粮中除蛋白质含量增加外,同时结构性碳水化合物,特别是ADF水平增加,这或许也是消化率降低的原因。将在以后的工作中从瘤胃微生物的适应性来深入研究。
动物血液生化指标能够反映动物机体的健康和生理状况。Glu与动物采食量、机体营养状况和应激水平密切相关;ALT和AST是存在于动物肝脏中的氨基转氨酶,可直接反映肝脏的受损状态[20];血浆TP与ALB浓度越高,表明蛋白质的合成代谢增强[21];UA是嘌呤核苷酸分解代谢的产物,可在一定程度上反映肾脏的健康状况,UA水平高,肾脏易受损。Chang等[22]、Su等[23]研究表明,红曲可抑制糖尿病大鼠血糖浓度的升高,而本试验结果显示山羊各组间Glu含量差异不显著,这可能与两个试验物种(大鼠vs.山羊)的血糖代谢途径差异有关。邹广东等[24]发现,红曲提取物制剂-血脂康能使ALT和AST含量下降。张旺宏等[25]研究也表明,5%、10%及15%的发酵白酒糟能降低育肥猪血浆ALT和AST浓度,提示红曲可治疗脂肪肝。本试验中,试羊的血液ALT和AST水平未受红曲米酒糟的影响,说明红曲米酒糟不影响试羊肝脏中的转氨作用,未增加山羊肝脏的负担,体内肝脏代谢处于正常状态。马友彪等[26]在肉仔鸡的饲粮中添加白酒糟发酵物,结果表明各组肉仔鸡的血清TP、ALB及UA未发生显著变化。王丽等[27]指出,白酒糟添加水平对羔羊TP的影响差异并不显著。本试验总体结果显示,各组血浆TP、ALB水平差异不显著,表明红曲米酒糟不影响山羊蛋白质的代谢状况,这得到上述研究结果的验证。此外,各组试羊试验前期UA浓度均高于试验后期,说明在延长试验周期后,红曲米酒糟表现出了改善山羊肾脏健康状况的潜力。
血液中GSH-Px、CAT、SOD与MDA常用来衡量机体的抗氧化能力。GSH-Px能清除体内过量的氧自由基,以减轻细胞的氧化损伤,保护细胞膜结构的完整性;SOD可清除体内超氧阴离子自由基,也是参与转换氧自由基的过氧化物酶,平衡机体氧化与抗氧化反应;MDA是自由基作用于脂质后发生过氧化反应的终产物,反映脂质过氧化的强度和膜系统损害的程度;CAT则主要参与活性氧的代谢过程。涂璐等[28]研究发现,燕麦红曲酒中的总多酚和抗氧化活性比糯米黄酒更高;胡均亮[29]通过对红曲酒抗氧化活性的研究得出,红曲中含有如多酚类、黄酮等多种抗氧化物质,这些物质可以清除氧自由基的伤害;陆方菊等[30]报道,红曲酒的总抗氧化能力和自由基清除能力可随着红曲米添加量的增大而增大;张红林等[31]指出,古田红曲米的抗氧化活性较强,以及古田红曲相关提取物的抗氧化性也较好。本试验结果显示,随着红曲米酒糟水平的增加,血浆中MDA浓度也增加,但处理Ⅰ组在14 d和28 d MDA浓度与对照组差异不显著,说明红曲米酒糟可提高试羊血浆抗氧化能力,这可能与红曲米酒糟内含有维生素C、维生素E、锌和硒等具抗氧化物质有关[32]。总体分析,结合CAT、SOD来看,日粮含10%(处理Ⅰ组)红曲米酒糟处理效果最佳。
在本研究条件下,以饲喂10%水平组的红曲米酒糟效果最好。在此水平下,可有效提高山羊养分消化率,改善血液生化指标,增强机体抗氧化能力。