黃駱鐮 龔凌霄 劉 聰 吳曉琴 張 英
(浙江大學生物系統(tǒng)工程與食品科學學院,杭州 310058)
竹子是禾本科竹亞科多年生常綠植物,種植面積廣,是中國傳統(tǒng)的藥食同源的植物之一。竹青素(green bamboo extract,GBE)是由竹葉、竹茹、竹筍提取物復配而成的一種新型飼料添加劑,是一種卓越的生物抗氧化劑、脂質(zhì)代謝調(diào)節(jié)劑和免疫功能增強劑。GBE內(nèi)含豐富的竹子次生代謝產(chǎn)物,主要包括黃酮類化合物、酚酸類化合物、生物活性多糖、氨基酸肽類、萜類內(nèi)酯、蒽醌類以及礦物質(zhì)元素等,目前已在加州鱸魚、大黃魚的養(yǎng)殖上取得了良好的效果[1]。
雞肉是人們餐桌中受歡迎的菜肴之一,消費量巨大。體內(nèi)脂肪過多是肉雞養(yǎng)殖中普遍存在的問題。雞的腹脂和皮下脂肪沉積過多,影響了雞的胴體品質(zhì),不受消費者歡迎;沉積單位脂肪比沉積單位瘦肉多消耗3倍的能量,體脂沉積過多會降低飼料利用率[2];體脂過多還嚴重影響雞肉的加工性能。目前,通過營養(yǎng)調(diào)控途徑減少家禽脂肪沉積、改善家禽胴體品質(zhì)已成為動物營養(yǎng)學研究的熱點。大量研究已證明,竹子提取物具有良好的調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的功能,Panee等[3]通過體外試驗研究證實竹子提取物具有抗脂毒功能;Sun等[4]研究表明竹葉中的黃酮類化合物可以阻礙脂肪的形成;Higa等[5]研究認為炎癥與肥胖密切相關,竹葉提取物可以通過降低單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)的含量達到減少小鼠腹部脂肪的作用。結(jié)合竹子資源產(chǎn)量高、低成本等特點,GBE具有作為脂質(zhì)代謝調(diào)節(jié)劑應用于禽類生產(chǎn)的潛力。而目前,竹子提取物制品在禽類生產(chǎn)中的應用尚未見報道。石岐胡須雞(商品名:泰安雞)是優(yōu)質(zhì)肉雞品種,肉質(zhì)鮮嫩,深受消費者歡迎,而脂肪沉積嚴重成為影響其生產(chǎn)、加工的核心問題。本試驗通過在飼糧中添加一定比例的GBE飼喂石岐胡須雞,研究GBE對肉雞脂質(zhì)代謝的影響,旨在為竹子提取物在肉雞生產(chǎn)中的應用以及綠色無公害飼料添加劑的開發(fā)提供理論與實踐依據(jù)。
GBE,由杭州尤美特科技有限公司提供,含總酚14.25%、多糖11.06%、總?cè)?.20%。
選取360只26日齡健康石岐胡須雞仔雞(由香港現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司提供),初始體重為(375.12±8.30)g,隨機分成4組,每組3個重復,每個重復30只雞。對照組飼喂不添加GBE的基礎飼糧,基礎飼糧為粉狀配合飼料,參考美國NRC(1994)肉雞營養(yǎng)需要配制,其組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗組飼喂在基礎飼糧中分別添加1.5、3.0和6.0 g/kg GBE的試驗飼糧。試驗期49 d。
試驗在某養(yǎng)殖場進行,試驗前對雞舍、雞籠、料槽、喂水器等進行清洗消毒。實行籠養(yǎng),每籠2只,籠大小為35 cm×35 cm ×35 cm。雞舍溫度為22~27℃,自然采光,保持雞舍通風、干燥、衛(wèi)生。肉仔雞自由采食,充足飲水,按正常免疫程序進行免疫接種。
試驗結(jié)束后禁食12 h(自由飲水),每個重復隨機選取3只雞稱重,活體翅靜脈采血,離心收集血清,分裝至-20℃冰箱備用;宰殺后分離腹脂、肝臟,分別稱重,存于-20℃冰箱備用。
1.5.1 脂肪沉積指標測定
腹脂率:剝離腹部脂肪和肌胃周圍脂肪,稱重,計算公式如下:
腹脂率(%)=(腹脂重/體重)×100。
皮下脂肪厚度:測定部位在尾椎前端、背正中線切開的皮膚轉(zhuǎn)角處,用游標卡尺測量。
肝臟脂肪含量:按 GB/T 9695.7—2008[6]測定。
肝臟冷凍切片結(jié)合油紅“O”染色觀察:取肝臟冰凍切片(厚度8 μm)固定后水化,置60%異丙醇中漂洗30 s,油紅“O”儲備液與蒸餾水按6∶4比例混合,靜止10 min,切片染色10 min,用60%異丙醇稍微洗去多余染液,再用蒸餾水漂洗,Mayer蘇木素復染1 min,0.5%鹽酸酒精分化5 s,流水沖洗1 min,0.5%稀氨水藍化20 s,流水沖洗1 min,甘油明膠封固。每個肝臟樣本切2套冰凍切片,以減少病理染色因素對試驗的影響。顯微鏡400倍下觀察、拍照。
表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)Table1 Composition and nutrient levels of basal diets(air-dry basis) %
1.5.2 血清生化指標測定
測定時取血清,流水解凍??偰懝檀?TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、瘦素、脂聯(lián)素、丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、過氧化氫酶(CAT)活性均由南京建成生物工程研究所提供的試劑盒測定。
試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計學分析。結(jié)果用平均值±標準差表示,顯著性檢驗采用單因素方差分析(one-way ANOVA),采用LSD方法進行多重比較,以P<0.05時為差異顯著,以P<0.01時為差異極顯著。
由表2可知,與對照組相比,飼糧中添加1.5、3.0和6.0 g/kg GBE肉雞體重均略有下降,但影響不顯著(P>0.05);飼糧中添加1.5和3.0 g/kg GBE顯著降低了肉雞腹脂率(P<0.05),而添加6.0 g/kg GBE則對腹脂率無顯著影響(P>0.05);飼糧中添加GBE可降低肉雞皮下脂肪厚度,其中1.5和6.0 g/kg組達極顯著水平(P<0.01),3.0 g/kg組達顯著水平(P<0.05);飼糧中添加1.5 g/kg GBE對肉雞肝臟脂肪含量無顯著影響(P>0.05),添加3.0和6.0 g/kg GBE顯著降低了肝臟脂肪含量(P<0.05)。
表2 飼糧中添加GBE對肉雞脂肪沉積的影響Table2 Effects of dietary GBE on fat deposition of broilers
由圖1可知,飼糧中添加1.5、3.0和6.0 g/kg GBE,肉雞肝臟脂肪滴(紅色部分)的分布面積隨著GBE添加水平的增加而逐漸降低。
圖1 肉雞肝臟冷凍切片結(jié)合油紅“O”染色Fig.1 Frozen sections of liver in broilers by oil red-O staining(400×)
由表3可知,與對照組相比,飼糧中添加1.5、3.0和6.0 g/kg GBE對肉雞血清TC含量均無顯著影響(P>0.05);飼糧中添加GBE可降低肉雞血清TG含量,其中1.5和6.0 g/kg組達顯著水平(P<0.05),3.0 g/kg組達極顯著水平(P<0.01);飼糧中添加1.5和6.0 g/kg GBE對肉雞血清HDL-C含量無顯著影響(P>0.05),添加3.0 g/kg GBE顯著提高了血清HDL-C含量(P<0.05);飼糧中添加1.5、3.0和6.0 g/kg GBE對肉雞血清LDL-C含量均無顯著影響(P>0.05)。
表3 飼糧中添加GBE對肉雞血脂的影響Table3 Effects of dietary GBE on blood lipids of broilers mg/dL
由表4可知,與對照組相比,飼糧中添加1.5和3.0 g/kg GBE均顯著提高了肉雞血清中瘦素含量(P<0.05),添加6.0 g/kg GBE肉雞血清中瘦素含量也有所提高,但差異不顯著(P>0.05);飼糧中添加1.5和6.0 g/kg GBE對肉雞血清中脂聯(lián)素含量無顯著影響(P>0.05),添加3.0 g/kg GBE顯著提高了血清中脂聯(lián)素含量(P<0.05)。
表4 飼糧中添加GBE對肉雞血清瘦素和脂聯(lián)素含量的影響Table4 Effects of dietary GBE on leptin and adiponectin contents in serum of broilers
由表5可知,肉雞血清中瘦素含量與腹脂率、皮下脂肪厚度呈極強負相關;脂聯(lián)素與肝臟脂肪含量呈極強負相關;血清瘦素含量與脂聯(lián)素含量兩者呈強正相關。
表5 瘦素和脂聯(lián)素含量與脂肪沉積指標之間的皮爾遜相關系數(shù)Table5 Pearson correlation coefficients between leptin or adiponectin contents and fat deposition indices
由表6可知,與對照組相比,飼糧中添加1.5和3.0 g/kg GBE極顯著提高了肉雞血清SOD活性(P<0.01),添加6.0 g/kg GBE顯著降低了肉雞血清SOD活性(P<0.05);飼糧中添加1.5和6.0 g/kg GBE對肉雞血清中GSH-Px活性無顯著影響(P>0.05),添加3.0 g/kg GBE極顯著提高了肉雞血清中GSH-Px活性(P<0.01);飼糧中添加1.5、3.0和6.0 g/kg GBE對肉雞血清CAT活性均無顯著影響(P>0.05);飼糧中添加1.5和3.0 g/kg GBE極顯著降低了肉雞血清MDA含量(P<0.01),添加6.0 g/kg GBE對血清MDA含量無顯著影響(P>0.05)。
表6 飼糧中添加GBE對肉雞內(nèi)源性抗氧化酶系及脂質(zhì)過氧化的影響Table6 Effects of dietary GBE on endogenous antioxidant enzyme system and lipid peroxidation of broilers
腹部是雞體內(nèi)蓄積脂肪的主要部位,腹脂和胴體脂肪呈中等程度以上的表型相關和遺傳相關,因此,腹脂率和皮下脂肪厚度在一定程度上反映了動物體內(nèi)脂肪代謝狀況[7]。在本試驗中,隨著飼糧中GBE添加水平的提高,肉雞的腹脂率呈現(xiàn)先降低后提高的趨勢,其中以3.0 g/kg組的腹脂率最低,達顯著水平,說明GBE對肉雞腹脂率的影響存在雙向調(diào)節(jié)的作用。飼糧中添加GBE均能顯著降低肉雞的皮下脂肪厚度,其中1.5和6.0 g/kg組達極顯著水平,該結(jié)果與GBE對腹脂率的影響趨勢不完全一致,可能是肉雞的腹腔脂肪沉積與皮下脂肪沉積過程是相對獨立的過程。GBE 3個添加水平對肉雞的體重均無顯著影響。由此可見,飼糧中添加一定比例的GBE,可降低石岐胡須雞的體脂沉積,但并不影響雞的生長性能,本試驗很好地解決了石岐胡須雞脂肪沉積嚴重的問題。GBE降低肉雞脂肪含量的作用可能與其含豐富的黃酮類化合物有關,李莉等[8]在飼糧中添加山楂葉總黃酮喂養(yǎng)黃羽肉雞,發(fā)現(xiàn)腹脂率和皮下脂肪率均顯著降低,與本試驗結(jié)果一致。
雞的脂肪代謝及其調(diào)控特點與哺乳類動物不同,雞脂肪酸合成的主要場所是肝臟[9],雞體脂沉積所需的脂肪酸大多來自于肝臟合成的脂肪酸[10],因此,雞肝臟脂肪含量也是反映雞脂肪代謝狀況的重要指標。飼糧中添加1.5 g/kg GBE對肉雞肝臟脂肪含量無顯著影響,而添加水平達3.0和6.0 g/kg時肝臟脂肪含量顯著降低。通過雞肝臟冷凍切片結(jié)合油紅“O”染色400倍拍攝圖片可知,肝臟脂肪滴(紅色部分)的分布面積隨著GBE添加水平的增加而逐漸降低,與其肝臟脂肪含量檢測結(jié)果相對應。由此可見,飼糧中添加GBE可以明顯降低石岐胡須雞的肝臟脂肪含量,并呈一定的劑量效應,說明竹青素要起到降低肝臟脂肪沉積的作用必須達到一定的水平。
脂肪沉積及代謝是一個復雜的生理生化過程,受飲食、內(nèi)分泌、神經(jīng)及脂肪組織自身等多因素的調(diào)控。動物體內(nèi)脂肪代謝始終處于動態(tài)平衡之中,在動物體內(nèi)脂類代謝中,肝臟、脂肪組織和血漿中的脂質(zhì)水平是相互聯(lián)系、相互影響的[8]。研究表明,植物提取物對動物的血脂具有調(diào)節(jié)作用,謝棒祥等[11]研究發(fā)現(xiàn)山楂葉總黃酮和大豆黃酮可顯著降低愛拔益加(AA)肉雞血清中TC、TG含量;Kirk等[12]報道,大豆黃酮可能通過增加低密度脂蛋白受體活性來降低血漿中的TC含量。在本試驗中,飼糧中添加1.5、3.0和6.0 g/kg GBE能顯著降低肉雞血清中TG含量,其中3.0g/kg組達極顯著水平。家禽脂肪組織發(fā)育、脂肪沉積取決于血漿中TG的含量[13],因此,TG含量降低可一定程度上減少肉雞的體脂沉積。HDL-C主要功能是轉(zhuǎn)移細胞膜中的膽固醇,有利于保護心腦血管,添加3.0 g/kg GBE可顯著提高血清HDL-C含量。
瘦素是由脂肪細胞合成并分泌的具有多種功能的肽類激素,可通過特異性受體及多重神經(jīng)肽通路作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng),抑制食欲,增加能量消耗,降低脂肪沉積,對肥胖過程起拮抗和抑制的作用。瘦素作為負反饋調(diào)節(jié)信號,參與體脂的負調(diào)節(jié),它在穩(wěn)定能量平衡方面發(fā)揮基礎性作用[14]。天然植物提取物可通過提高禽類動物的瘦素含量來參與脂質(zhì)代謝調(diào)節(jié),李莉等[8]研究認為,山楂葉總黃酮可顯著提高黃羽肉雞血清中的瘦素含量,從而降低皮下脂肪率和腹脂率。脂聯(lián)素是一種由脂肪細胞特異性分泌的蛋白質(zhì),在血漿中表達濃度相對較高。脂聯(lián)素在脂肪細胞分化過程中形成,并經(jīng)胰島素刺激而分泌,與特定受體中的類膠原功能區(qū)結(jié)合而影響脂質(zhì)合成、儲運及機體代謝[15]。研究表明,脂聯(lián)素在調(diào)節(jié)糖代謝、脂代謝、抗炎等方面起著重要的生理作用[16]。本試驗中,飼糧中添加GBE可提高肉雞血清中的瘦素含量,并且隨著添加水平的提高,瘦素含量先提高后降低,其中以3.0 g/kg組的瘦素含量最高,達顯著水平,說明GBE對肉雞血清中瘦素含量的影響存在雙向調(diào)節(jié)的作用。飼糧中添加GBE對肉雞血清中脂聯(lián)素的影響趨勢與瘦素一致,添加水平為3.0 g/kg時達顯著水平。
由瘦素、脂聯(lián)素含量與脂肪沉積指標的相關性分析可知,血清中瘦素含量與腹脂率、皮下脂肪厚度呈極強負相關;血清脂聯(lián)素含量與肝臟脂肪含量呈極強負相關;血清瘦素含量與脂聯(lián)素含量兩者呈強正相關。由此可見,瘦素、脂聯(lián)素含量與脂肪沉積指標呈較高的相關度。
在生物體中自由基為細胞代謝過程中連續(xù)不斷產(chǎn)生的具有高度活性的物質(zhì),一旦機體內(nèi)清除氧自由基的能力下降,氧自由基濃度升高,便可以對生物膜的不飽和脂質(zhì)酸誘發(fā)產(chǎn)生氧化反應,導致細胞膜、核酸、蛋白質(zhì)和酶類等發(fā)生不可逆的損傷[17]。氧自由基攻擊生物膜中的多不飽和脂肪酸引發(fā)脂質(zhì)過氧化反應,形成脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA,因此,MDA的含量常??煞从硻C體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度,間接地反映出細胞損傷的程度。研究表明,脂質(zhì)代謝紊亂與抗氧化應激存在密切的關系[18]。在肥胖動物模型中,已發(fā)現(xiàn)抗氧化物質(zhì)防御機制的改變,Beltowski等[19]證實肥胖大鼠伴隨著SOD活性的降低;Capel等[20]在肥胖小鼠中發(fā)現(xiàn)GSH-Px活性下降。臨床觀察中也有類似的發(fā)現(xiàn),Ozata等[21]研究表明,肥胖者的銅鋅超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)和GSH-Px活性極顯著低于正常者。目前認為SOD與GSH-Px共同組成消除自由基的酶系防御體系。本試驗中,飼糧中添加1.5和3.0 g/kg GBE極顯著提高了肉雞血清SOD活性,而添加水平達6.0 g/kg時,SOD活性反而顯著降低,說明GBE對SOD活性影響是雙向調(diào)節(jié)的過程,當添加水平較高時,反而對SOD活性產(chǎn)生抑制作用。3個添加水平均能不同程度地提高血清GSH-Px活性并降低MDA的含量。由此可見,GBE可顯著提高肉雞血清中主要抗氧化酶的活性,減輕體內(nèi)脂質(zhì)過氧化反應,從而改善脂質(zhì)代謝紊亂。
①飼糧中添加不同水平的GBE,可顯著降低肉雞的體脂沉積,但不影響雞的體重,其中以3.0 g/kg添加水平效果最佳。
②飼糧中添加GBE,肉雞血清中瘦素、脂聯(lián)素含量和抗氧化酶活性均顯著提高,并與脂肪沉積指標呈較高相關度,結(jié)合其生物學作用提示瘦素、脂聯(lián)素和抗氧化酶可能參與肉雞脂質(zhì)代謝的調(diào)控。
致謝:
感謝香港現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司對本研究提供條件支持以及技術(shù)指導。
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