李巨银,闫 伟,刘宗平,谭 菊,丁小丽,刁小龙,陈启伟
(1.江苏农牧科技职业学院,江苏泰州 225300;2.扬州大学,江苏扬州 225000;3.中崇信诺生物科技泰州有限公司,江苏泰州 225300;4.中国农业科学院兰州兽医研究所家畜疫病病原生物学国家重点实验室,甘肃兰州 730046)
吲哚是吡咯与苯并联的化合物,又称苯并吡咯,化学式为C8H7N的芳香族杂环有机化合物,吲哚类化合物在自然界中广泛存在,大多具有生物活性,在农药、医药、染料、饲料、食品及添加剂等领域被广泛应用,发展前景广阔(李严等,2020)。然而,吲哚在畜禽饲喂上的研究鲜有报道。鉴于此,为了探究吲哚对畜禽养殖方面的影响,本研究选择江苏高邮鸭为试验对象,测定饲粮中添加吲哚对其生长性能、血清生化指标以及微量元素含量的影响,探讨其在高邮鸭生产实践中的作用及可能涉及的反应机制,为其在高邮鸭养殖中的初步应用提供参考依据。
1.1 试验材料 试验高邮鸭购自江苏高邮鸭发展集团有限公司;食品级吲哚购自上海麦克林生化科技有限公司;血清生化指标和微量元素含量检测试剂盒购自英诺华医疗科技有限公司。试验在中崇信诺生物科技泰州有限公司动物房进行,采用笼养,人工光照,常规免疫。
1.2 试验设计 试验采用单因素设计,随机选择体重相近高邮鸭280只,分为4组,每组5个重复,每个重复14只,公母各7只。预饲期4 d,试验期22~49日龄(共28 d),试验鸭自由采食和饮水,日粮和饲养管理参照高邮鸭饲养技术规程地方标准(DB32/T910-2006)。试验分为对照组和试验组,根据预试验的结果,试验组中分别添加浓度为100、250 mg/kg和400 mg/kg的吲哚,对照组和试验组分别在试验期的第7、14、21天和28天采取全血后各组每重复组随机屠宰公母鸭各1只。
1.3 测定指标
1.3.1 生长性能 试验开始和结束前一天断料供水,次日上午以重复为单位称重,并以重复为单位统计本周各组平均每只高邮鸭增重、平均采食量、料重比(周根来等,2018)。
1.3.2 血清生化指标 试验饲养期满(49日龄)当天,以各组重复为单位采取高邮鸭全血,室温静置待血清析出后,3500 r/min离心15 min,取上清采用SINNOWAD280分立式全自动生化分析仪检测各组高邮鸭血清中总胆红素(TBILI)、直接胆红素(DBILI)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、胆固醇 (CHO)、尿素(UREA)、尿酸(UA)、肌酐(CRE)水平。
1.3.3 血清中微量元素含量 试验饲养期满(49日龄)当天,以各组重复为单位采取高邮鸭全血,室温静置待血清析出后,3500 r/min离心15 min,取上清采用SINNOWAD280分立式全自动生化分析仪检测各组高邮鸭血清中磷(P)、钙(Ca)、氯(Cl)水平。
1.4 统计分析 采用SPSS 19.0软件对数据分析,用LSD多重比较法比较组间差异,结果以“平均值±标准差”表示。P>0.05表示差异不显著,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。
2.1 饲粮吲哚对不同处理组不同阶段高邮鸭体重的影响 由表1可知,与对照组相比,22日龄各组平均每只番鸭体重差异不显著(P>0.05);28日龄试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组体重分别下降1.44%(P>0.05)、8.65%(P>0.05)、2.70(P>0.05);35日龄试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组体重分别下降7.29%(P>0.05)、13.40%(P>0.05)、4.24(P>0.05)。42日龄试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组体重分别上升2.29%(P>0.05)、1.27%(P>0.05)、4.46%(P>0.05),49日龄试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组体重分别上升0.33%(P>0.05)、0.54%(P>0.05)、2.38%(P>0.05);各阶段的不同试验组平均每只高邮鸭体重差异不显著(P>0.05)。
表1 不同处理组不同阶段高邮鸭体重变化kg
2.2 饲粮吲哚对不同处理组不同阶段平均每只高邮鸭采食量的影响 由表2可知,在试验第1周(22~28日龄)、第2周(29~35日龄)饲喂过程中,对照组与试验组采食量无显著差异(P>0.05)。试验第3周(36~42日龄)与对照组相比,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的采食量分别下降16.19%(P<0.05)、26.83%(P<0.01)、12.90%(P<0.05),试验组间的采食量均无显著差异(P>0.05);试验第4周(43~49日龄)与对照组相比,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的采食量分别下降2.72%(P>0.05)、21.38%(P<0.05)、3.30%(P>0.05),试验组间的采食量均无显著差异(P>0.05)。
表2 不同处理组不同阶段高邮鸭采食量变化kg
2.3 饲粮吲哚对不同处理组不同阶段平均每只高邮鸭料重比的影响 由表3可知,整个饲喂过程中,与对照组相比,试验第1周(22~28日龄)、第2周(22~28日龄)、第4周(43~49日龄)高邮鸭料重比均无显著差异(P>0.05);第3周(36~42日龄)试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的料重比分别下降18.02%(P<0.01)、22%(P<0.01)、19.22%(P<0.01),试验组间均无显著差异(P>0.05)。
表3 不同处理组不同阶段高邮鸭料重比变化
2.4 饲粮吲哚对不同处理组不同阶段高邮鸭血清生化指标的影响 由表4可知,与对照组相比,试 验Ⅰ组 的TBILI、DBILI、ALT、AST、ALP、CKMB、CHO、UREA、UA、CRE分别升高14.15%(P>0.05)、39.74%(P>0.05)、59.91%(P>0.05)、0.81%(P>0.05)、0.11%(P>0.05)、55.96%(P>0.05)、1.06%(P > 0.05)、80.16%(P > 0.05)、102.44%(P>0.05)、93.49%(P>0.05),而TP、ALB分别下降37.80%(P>0.05)、27.58%(P>0.05);试验Ⅱ组的TBILI、DBILI、ALT、AST、ALP、CK-MB、CHO、UREA、UA、CRE分别升高15.09%(P>0.05)、30.67%(P>0.05)、112.62%(P<0.05)、25.30%(P>0.05)、25.33%(P>0.05)、91.71%(P<0.05)、37.10%(P>0.05)、35.71%(P>0.05)、89.66%(P>0.05)、183.74%(P>0.05),TP、ALB分别下降34.26%(P>0.05)、31.03%(P>0.05);试 验Ⅲ组 的TBILI、DBILI、ALT、AST、ALP、CKMB、CHO、UREA、UA分别升高53.59%(P<0.01)、83.58%(P<0.05)、21.21%(P>0.05)、26.32%(P>0.05)、42.14%(P>0.05)、201.55%(P<0.01)、52.64%(P>0.05)、15.08%(P>0.05)、182.15%(P<0.01),而TP、ALB、CRE分别下降35.31%(P>0.05)、34.92%(P>0.05)、8.94%(P>0.05);试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、对照组与试验Ⅲ组间TBILI、DBILI、UA对比差异极显著或显著(P<0.01或P<0.05),试验Ⅰ组、试验Ⅱ组与试验Ⅲ组间TBILI、DBILI对比均差异显著(P<0.05);试验Ⅱ组与对照组间ALP对比差异显著(P<0.05),试验Ⅰ、Ⅲ组与对照组间ALP差异均不显著(P>0.05)。对照组、试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组间TP、ALB、CHO、UREA、CRE均无显著性差异,表明吲哚对血清中TP、ALB、CHO、UREA、CRE没有影响。试验Ⅰ、Ⅱ组、对照组与试验Ⅲ组间UA对比差异极显著(P<0.01)。
表4 不同处理组高邮鸭血清生化指标变化
2.5 饲粮吲哚对不同处理组不同阶段高邮鸭血清微量元素含量的影响 由表5可知,与对照组相比,试验Ⅰ组的P、Ca、Cl分别升高52.28%(P>0.05)、2.67%(P>0.05)、26.56%(P>0.05),试验Ⅱ组 的P、Ca、Cl分 别 升 高9.09%(P>0.05)、50.67%(P>0.05)、118.48%(P>0.05),试验Ⅲ组的P下降6.82%(P>0.05),Ca和Cl分别升高384%(P<0.01)、203.83%(P<0.01);试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组间P差异不显著(P>0.05),试验Ⅲ组Ca、Cl与其他各组对比均差异极显著(P<0.01)。
表5 不同处理组高邮鸭血清中微量元素含量变化mmol/L
研究发现,目前饲粮中添加吲哚的研究侧重于对人体肠道与免疫系统疾病影响、种间及跨界信号分子研究、吲哚在微生物代谢中的作用等方面,鲜有关于饲粮吲哚在畜禽生产上的报道,对畜禽生长性能、生化指标和电解质含量方面影响的研究几乎没有,而吲哚嗪、2-吲哚酮、吲哚-3-甲醇等吲哚衍生物研究相对较多,且大多试验的模型动物为兔子、大鼠和小鼠,这为本试验的研究提供了重要的理论参考和实践指导。
3.1 饲粮吲哚对高邮鸭生长性能的影响 生长性能(主要包括增重、采食量、料重比)是评价饲粮中添加食品级吲哚对畜禽营养需求量的重要指标。在探讨3,3'-二吲哚甲烷(DIM)对大鼠用药安全性的过程中发现,不同浓度的DIM对各组体重无明显影响(Elackattu等,2009)。在探究吲哚-3-甲醇(I3C)对生长肉兔体重、采食量的影响时发现,连续14 d饲喂40 mg/kg的I3C,对肉兔的终末体重、采食量没有显著影响,但显著降低了料肉比(赵娜,2021)。在本试验中,饲粮添加不同剂量的吲哚对不同处理组不同阶段高邮鸭体重、采食量影响差异不显著,但对6周龄以上的高邮鸭体重有一定的促进作用,对5周龄以上的高邮鸭采食量有抑制作用,对36~42日龄高邮鸭的料重比有极显著影响。试验结果与上述观点一致,表明食品级吲哚添加在饲料中对高邮鸭体重、采食量没有显著影响,但能降低料重比,说明饲喂吲哚改善了高邮鸭的饲料转换效率,提高了高邮鸭的生长性能,可在饲粮中添加吲哚进行高邮鸭节粮养殖。
3.2 饲粮吲哚对高邮鸭血清生化指标的影响血清生化指标的改变在一定程度上源于机体组织细胞的通透性和新陈代谢机能的变化,反映动物代谢及生理机能状况,指示动物机体营养健康水平的优劣,是繁殖和疾病预防等方面的重要参考。研究发现I3C衍生物DIM可以显著缓解CCl4诱导应激小鼠血清中AST和ALT的增加(Munakarmi等,2020)。本试验结果显示,试验II组ALT与对照组相比出现差异显著,具体原因有待于进一步研究;其他不同处理组间AST、ALT、ALP、CHO均没有显著差异,但随着吲哚剂量增加而呈现血清AST、ALT、ALP、CHO含量升高,表明吲哚对肝脏的健康状况影响不大,但其含量升高存在肝脏受损的风险。TBILI、DBILI、TP和ALB含量是反映肝脏合成功能的重要指标,研究表明饲喂I3C使血清中TP、ALB含量显著高于其他组(赵娜,2021)。本试验结果显示,试验Ⅲ组TBILI、DBILI相比其他组表现差异显著或极显著,TP、ALB含量试验组与对照组无显著性差异,但随着吲哚剂量的增加而TP、ALB含量呈现下降的趋势。UREA、UA和CREA在血清中的含量变化可以直接反映肾脏的健康状况,并间接反映机体对氨基酸和蛋白质的代谢情况。本研究结果显示,组间UREA和CREA含量均差异不显著但有升高趋势,而试验Ⅲ组与其他组UA相比差异极显著,表明大剂量吲哚能提升尿酸含量,吲哚对肾小球和肾小管效率的影响小并随吲哚剂量增加而存在肾脏受损风险。
3.3 饲粮吲哚对高邮鸭血清微量元素含量的影响 微量元素含量一定程度上可反映机体代谢平衡,是细胞内信号传递和正常神经功能所必需的成分。研究表明蛋鸡饲粮添加有机锌可提高血清中Ca含量,但对血清中P含量无显著影响(Li等,2019)。本试验结果显示,除试验Ⅲ组外,其他各组间Ca、Cl含量对比均差异不显著,各组间P含量对比差异均不显著,表明饲粮吲哚对高邮鸭血磷影响不显著,对Ca、Cl含量影响不大,但对血钙、血氯有提高作用,并呈现吲哚添加剂量越大提升越明显的趋势,表明添加吲哚基本不会破坏高邮鸭电解质代谢平衡。
吲哚作为一种典型的氮杂环芳烃化合物,添加在饲料中能改善高邮鸭的饲料转换效率,提高高邮鸭的生长性能,对血清生化指标和微量元素含量影响不大,但随着剂量增加会存在对肝、肾功能损伤的风险。因此,本试验条件下,食品级吲哚在饲粮中添加最合适的剂量为250 mg/kg。