屈長波，王 恬*

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，江蘇 南京 210095）

脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬抗氧化能力的影響

屈長波，王 恬*

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，江蘇 南京 210095）

研究食品添加劑脫氫醋酸鈉對動物抗氧化能力的影響。以仔豬作為實驗動物模型，選用10日齡哺乳仔豬（杜×長×大）192頭，隨機分成4組（每組4個重復(fù)，每重復(fù)12 頭），飼喂不含脫氫醋酸鈉的基礎(chǔ)日糧（對照組）、基礎(chǔ)日糧中分別添加脫氫醋酸鈉0.02%（實驗組Ⅰ）、0.1%（實驗組Ⅱ）和0.2%（實驗組Ⅲ）的日糧，實驗期42 d。結(jié)果表明：與對照組相比，1）仔豬51 d體質(zhì)量，Ⅲ組顯著降低13.26%（P＜0.05），Ⅰ、Ⅱ組無顯著差異（P＞0.05）；2）Ⅲ組仔豬血清超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活力極顯著降低（P＜0.01），總抗氧化能力（tota l antioxidant capacity，T-AOC）顯著降低（P＜0.05），而Ⅰ、Ⅱ組仔豬血清抗氧化指標均無顯著差異（P＞0.05）；3）仔豬肝臟丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量，除Ⅲ組外，Ⅰ（P＜0.01）、Ⅱ（P＜0.05）組均有明顯升高。因此，日糧中添加0.2%脫氫醋酸鈉，明顯降低仔豬的抗氧化能力，食品中使用高劑量脫氫醋酸鈉存在一定的健康風(fēng)險。

脫氫醋酸鈉；斷奶仔豬；抗氧化能力

脫氫醋酸鈉（又名脫氫乙酸鈉）（sodium dehydroacetate）對霉菌、細菌和酵母菌有很強的抑制能力[1]，是聯(lián)合國糧農(nóng)組織（Food and Agriculture Organization，F(xiàn)AO）和世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）認可的一種安全型食品防霉、防腐保鮮劑。在日本，脫氫醋酸鈉被添加在奶酪、黃油、面包等食品中，其法定最高添加量為0.05%[2]，我國食品添加劑標準化技術(shù)委員會在1998年已將脫氫醋酸列為食品添加劑新品種[3]，由于高劑量脫氫醋酸鈉可能存在一定的潛在危害性，我國將其列為限量使用的添加劑[4]。由于人與動物的生長發(fā)育過程中，存在許多環(huán)境因素都能引起機體自由基的過量生成，導(dǎo)致氧化應(yīng)激，而人與動物的抗氧化防御體系與健康存在著密切的關(guān)系[5]。在本實驗室開展對脫氫醋酸鈉防霉功能的前期研究基礎(chǔ)上，本實驗以仔豬作為實驗動物模型，進一步探討脫氫醋酸鈉對仔豬抗氧化功能的影響，為脫氫醋酸鈉作為食品添加劑的科學(xué)應(yīng)用提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動物及日糧

選用健康的體質(zhì)量接近的杜×長×大三元雜交哺乳仔豬192頭（平均體質(zhì)量為（3.57±0.42）kg），公母各半，參照美國國家研究委員會（National Research Council，NRC）仔豬營養(yǎng)需要配制日糧。對照組飼喂基礎(chǔ)日糧，實驗組分別在基礎(chǔ)日糧中加入0.02%、0.1%和0.2%的脫氫醋酸鈉。基礎(chǔ)日糧組成見表1。

表1 斷奶仔豬實驗日糧組成及營養(yǎng)水平Table1 Ingredients and nutrient levels of the diet for weaned piglets

1.2 試劑與儀器

脫氫醋酸鈉（C8H7NaO4，產(chǎn)品純度99.8%） 江蘇天成動物保健公司；谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）、丙二醛、超氧化物歧化酶、總抗氧化能力等抗氧化指標試劑盒 江蘇南京建成生物工程研究所。

DK-98-Ⅱ電熱恒溫水浴鍋 天津市泰斯特儀器有限公司；TECAN InfiniteTM M200多功能熒光酶標儀 上海寶特生命科學(xué)有限公司；5804R高速臺式冷凍離心機德國Eppendorf公司。

1.3 方法

1.3.1 實驗設(shè)計與飼養(yǎng)管理

選自24窩的10日齡杜×長×大三元雜交哺乳仔豬192頭（平均體質(zhì)量為（3.57±0.42）kg），按遺傳基礎(chǔ)一致性原則，分別將來自各同窩的8頭隨機分為4組，最終分成每組48 頭。每組再隨機分4 個重復(fù)（每個重復(fù)12 頭，公母各半）。對照組飼喂基礎(chǔ)日糧（日糧中不含脫氫醋酸鈉），Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組為實驗組（分別在基礎(chǔ)日糧中加入0.02%、0.1%和0.2%的脫氫醋酸鈉），實驗期42 d。實驗豬自由采食，自動飲水器供水，每天早晚各清糞一次，每天飼喂4 次（7：00、11：00、15：00、18：00），免疫程序按常規(guī)方法進行。仔豬10、23、35、51d時，對其進行空腹稱質(zhì)量并記錄體質(zhì)量與耗料。

1.3.2 樣品采集

在仔豬51 d時，分別從每個重復(fù)隨機選1 頭仔豬前腔靜脈采血，靜置10～15 min后，3 500 r/min離心5 min，取上清液，置于－20 ℃冰箱貯藏待測。實驗結(jié)束時，每個重復(fù)隨機選1頭仔豬，共16 頭仔豬，經(jīng)頸部放血致死，取肝臟樣品液氮罐保存待測。

1.3.3 樣品處理與測定

10%肝臟組織組織勻漿液制備方法：取肝臟組織0.5 g，按質(zhì)量比1∶9加入預(yù)冷的生理鹽水，在冰水浴中勻漿破碎1～2min，組織勻漿液3 500r /min離心15 min，取上清液于－20 ℃冰箱保存待測。谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）采用還原型谷胱甘肽（glutathione，GSH）氧化法測定，超氧化物歧化酶（SOD）采用黃嘌呤氧化法測定，總抗氧化能力（T-AOC）采用Fe3+還原法測定，丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸（TBA）法測定。上述指標均按南京建成生物工程研究所試劑盒說明書測定。

1.3.4 肝臟組織形態(tài)學(xué)觀察

取肝右葉組織置于10%中性甲醛液中固定，石蠟包埋、切片，HE染色，在光學(xué)顯微鏡下觀察肝組織形態(tài)學(xué)變化情況。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2010處理后，采用SPSS17.0軟件中的One-Way ANOVA 進行單因素方差分析，差異顯著性用Duncan法進行組間多重比較，數(shù)據(jù)均以±s表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬體質(zhì)量的影響

表2 不同水平脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬體質(zhì)量的影響Table2 Effects of dietary supplementation of sodium dehydroacetate on body weight in weaned piglets

由表2可知，仔豬35日齡平均體質(zhì)量，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組較對照組分別降低了1.11%、1.51%、7.39%，但均未達到生物統(tǒng)計顯著性標準（P＞0.05）；仔豬51日齡平均體質(zhì)量，Ⅰ、Ⅱ組較對照組降低了2.58%、4.83%，差異均不顯著（P＞0.05），Ⅲ組較對照組顯著降低了13.26%（P＜0.05）。

2.2 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬血清抗氧化功能的影響

表3 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬血清抗氧化功能指標的影響Table3 Effects of dietary supplementation of sodium dehydroacetate on serum antioxidative indices in weaned piglets

由表3可知，與對照組相比較，Ⅲ組仔豬血清SOD活力極顯著降低（P＜0.01），T-AOC顯著降低（P＜0.05）。Ⅰ、Ⅱ組仔豬血清抗氧化指標與對照組比較均無顯著變化（P＞0.05）。血清MDA含量，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組較對照組差異均不顯著（P＞0.05）。

2.3 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬肝臟抗氧化功能的影響

表4 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬肝臟抗氧化功能的影響Table4 Effects of dietary supplementation of sodium dehydroacetate on hepatic antioxidative indices in weaned piglets

由表4可知，與對照組相比，Ⅰ組仔豬肝臟MDA含量極顯著升高（P＜0.01），Ⅱ組顯著升高（P＜0.05），III組無顯著變化（P＞0.05）。GSH-Px、SOD、T-AOC等抗氧化指標，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組較對照組均無顯著變化（P＞0.05）。

2.4 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬肝臟組織形態(tài)的影響

圖1 肝臟病理切片（×100）Fig.1 Pathological section images of liver (×100)

由圖1可知，Ⅲ組肝臟組織中央靜脈和門管區(qū)嚴重充血；Ⅰ、Ⅱ組與對照組比較無顯著變化。

3 討 論

3.1 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬體質(zhì)量的影響

國外關(guān)于脫氫醋酸鈉的毒性實驗已經(jīng)有較多研究[6-7]。有研究報道稱在小鼠的飼料中加入0.1%～0.2%劑量的脫氫醋酸，105 d后，小鼠沒有出現(xiàn)任何中毒現(xiàn)象，但是小鼠的體質(zhì)量增加遲緩；猴子每千克體質(zhì)量飼喂0.018%添加量的脫氫醋酸鈉，每周5 次，經(jīng)過一年以上未見損害，但是當(dāng)添加量為0.02%時會引起生長紊亂和器官的病理變化[3]。豬作為實驗動物模型在人類醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用已十分普遍[8-9]，本實驗采用仔豬作為動物模型的研究結(jié)果顯示，隨著日糧中脫氫醋酸鈉添加量的增加，仔豬51 日齡平均體質(zhì)量有逐漸降低的趨勢，日糧中添加脫氫醋酸鈉達0.2%時，51 日齡仔豬體質(zhì)量降低明顯（P＜0.05），表明脫氫醋酸鈉添加量不宜過高，這與Zhang Yumei等[3]的研究結(jié)果一致。另外，Sakaguchi等[10]研究表明，脫氫醋酸鈉會導(dǎo)致小鼠出現(xiàn)體質(zhì)量減輕和腸道出血，并進一步提出這可能是由于脫氫醋酸鈉導(dǎo)致小鼠體內(nèi)缺乏VK引起的。本實驗中脫氫醋酸鈉明顯降低了仔豬體質(zhì)量，而且在解剖仔豬時發(fā)現(xiàn)高劑量脫氫醋酸鈉添加組仔豬肝臟組織充血，這也與Sakaguchi等[10]的研究結(jié)果一致，其具體的生物學(xué)機制尚待進一步探究。

3.2 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬抗氧化功能的影響

正常情況下，動物機體都存在一個完整的抗氧化系統(tǒng)，當(dāng)動物在應(yīng)激狀態(tài)下機體抗氧化酶活性降低，消除氧化代謝產(chǎn)物的能力下降[11-13]。超氧化物歧化酶（SOD）能有效清除自由基，減輕自由基鏈式反應(yīng)對機體的損害[14]?？偪寡趸芰Γ═-AOC）的大小反應(yīng)機體抗氧化系統(tǒng)對外來刺激的代償能力以及機體自由基代謝的狀況，是衡量機體抗氧化系統(tǒng)功能狀況的綜合性指標[15]。有學(xué)者指出脫氫醋酸鈉會很快地被人或者動物機體吸收，并分布在血漿和各個器官中，有抑制多種酶的作用[16]。本實驗結(jié)果顯示隨著脫氫醋酸鈉添加量的增加，仔豬血清SOD活力有先升高后降低的趨勢，T-AOC有逐漸降低的趨勢，特別是，0.2%脫氫醋酸鈉添加組仔豬的血清SOD比對照組極顯著降低（P＜0.01），T-AOC顯著降低（P＜0.05），MDA含量升高（P＜0.05），表明日糧中添加高劑量脫氫醋酸鈉會降低仔豬血清抗氧化酶活力，這一結(jié)果也支持駱萌的觀點[16]，當(dāng)脫氫醋酸鈉進入仔豬腸道后很可能被迅速吸收，并抑制多種抗氧化酶活性，仔豬的抗氧化系統(tǒng)被破壞，抵御外來刺激的能力也下降，健康水平受到嚴重威脅。

MDA是自由基作用于生物膜中的不飽和脂肪酸產(chǎn)生的脂質(zhì)過氧化物，其含量常常可以反映機體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度，間接地反映出細胞損傷的程度，也可以間接反映機體細胞受自由基攻擊的嚴重程度[17]。Sugihara等[18]研究了脫氫醋酸鈉等4種常用防霉劑對正常培養(yǎng)的大鼠肝臟細胞MDA含量的影響，結(jié)果顯示這4種防霉劑均沒有增加肝臟細胞MDA含量。這提示脫氫醋酸鈉可能并不直接造成肝臟組織氧化損傷。本實驗結(jié)果顯示，與對照組比較，0.02%與0.1%兩個添加量實驗組的仔豬肝臟MDA含量均升高，這與Sugihara的研究結(jié)果不一致。這可能是因為與體外培養(yǎng)細胞相比，動物體內(nèi)的代謝環(huán)境比較復(fù)雜，脫氫醋酸鈉在動物體內(nèi)有可能代謝為其他產(chǎn)物發(fā)揮負面作用[19]。也有可能是脫氫醋酸鈉導(dǎo)致仔豬體內(nèi)缺乏VK，間接地影響了仔豬的正常代謝，從而造成肝臟的氧化損傷[10]。本實驗結(jié)果還顯示，隨著脫氫醋酸鈉添加量的增加，仔豬肝臟MDA含量有降低的趨勢，這可能是因為當(dāng)脫氫醋酸鈉達到一定劑量后，一部分脫氫醋酸鈉發(fā)揮了抑制或延緩肝臟氧化損傷的作用。國外有研究表明，脫氫醋酸鈉對于小鼠并沒有致畸性和致癌性，并有抑制肝癌發(fā)生或延緩的作用[20]。在國內(nèi)目前還沒有關(guān)于脫氫醋酸鈉對肝臟抗氧化功能影響的詳細研究報道，特別是在本實驗基礎(chǔ)上繼續(xù)增加脫氫醋酸鈉添加量梯度組別，進一步延長實驗期，進一步研究其對人和動物抗氧化功能的影響與添加量上限十分有必要。脫氫醋酸鈉對機體抗氧化功能影響的作用機理尚須進一步深入研究，以便為食品添加劑脫氫醋酸鈉的科學(xué)應(yīng)用，提供更加翔實的實驗依據(jù)。

4 結(jié) 論

本研究表明日糧中添加0%～0.2%脫氫醋酸鈉時，隨著脫氫醋酸鈉的劑量的增加，仔豬體質(zhì)量和總的抗氧化能力逐漸降低。因此食品中添加高劑量的脫氫醋酸鈉存在一定的健康風(fēng)險。

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Effects of Sodium Dehydroacetate on Antioxidant Capacity in Weaned Piglets

QU Chang-bo, WANG Tian*
(College of Animal Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

The effects of sodium dehydroacetate on antioxidant capacity in weaned piglets were investigated. A total of 192 crossbreds (Duroc × Landrace × Yorkshire) piglets at 10 days of age were randomly divided into 4 groups with 4 replicates consisting of 12 animals each. They were weaned and fed with basal diet (control group), basal diet supplemented with 0.02% (group Ⅰ), 0.1% (group Ⅱ) and 0.2% (group Ⅲ) sodium dehydroacetate, respectively. The experiment lasted for 42 days. The results showed that when comparing with the control group: 1) the weight of the 51-day-old piglets in group Ⅲwas signif cantly decreased by 13.26% (P ＜ 0.05), while groups Ⅰ and Ⅱ had no signif cant difference (P ＞ 0.05); 2) the serum total superoxide dismutate (T-SOD) in group Ⅲ was decreased highly signif cantly (P ＜ 0.01), in addition to a signif cant reduction in serum total antioxidant capacity (T-AOC) (P ＞ 0.05). But the serum antioxidant indices in groups Ⅰand Ⅱ had no significant difference; and 3) the liver malondialdehyde (MDA) contents in groups I (P ＜ 0.01) and Ⅱ(P ＜ 0.05) but not in group Ⅲ were increased signif cantly. These results indicate that the diet containing 0.2% sodium dehydroacetate could signif cantly decrease the TAC in piglets. Thus some potential health risks may be caused by using high levels of sodium dehydroacetate in food.

sodium dehydroacetate; weaned piglets; antioxidant capacity

TS202.3

A

1002-6630（2014）11-0054-04

10.7506/spkx1002-6630-201411011

2013-10-15

江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項目

屈長波（1988—），男，碩士研究生，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)。E-mail：changboqu@163.com

*通信作者：王恬（1958—），男，教授，博士，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)。E-mail：twang18@163.com