張 婷 楊雅涵 李仁德 王 靜 劉可園 劉學慶 郭肖蘭 李光玉
(中國農業(yè)科學院特產研究所,吉林省特種經(jīng)濟動物分子生物學省部共建實驗室,長春130112)
水貂作為肉食性動物,飼喂高脂飼糧有利于提高其生長性能[1]。魚油、雞油、豆油等油脂是水貂飼糧脂肪的主要來源,因含有較高水平的不飽和脂肪酸,容易發(fā)生氧化。B?rsting等[2]研究發(fā)現(xiàn),飼喂含氧化魚油的飼糧時,水貂的采食量下降,生長性能顯著降低。Tauson等[3]研究表明采食脂肪酸氧化的飼料原料會降低水貂的毛皮品質。維生素E(VE)和硒(Se)作為動物必需的營養(yǎng)素,對機體抗氧化、免疫及生產性能具有重要作用,是畜禽飼料中常用的抗氧化劑。劉雯雯[4]研究報道,育肥豬飼糧中添加0.3 mg/kg Se或100 mg/kg VE能提高機體的抗氧化力,二者同時添加時效果最好。譚芳等[5]報道,飼糧中添加1.0~2.0 mg/kg Se和83.32~166.64 IU VE不僅可提高蛋雞的生產性能,而且可大大增加Se和VE在蛋中的沉積。然而,目前國內外有關水貂VE和Se需要量的研究報道較少。Stowe等[6]研究表明,以豬油為脂肪來源時,水貂飼糧VE添加水平為25 mg/kg。Treuthardt[7]建議,富含魚類副產品的水貂飼糧其VE添加水平為200~300 mg/kg。NRC(1982)[8]推薦水貂飼糧Se添加水平為0.1 mg/kg。本試驗以雞油為主要脂肪來源,研究干粉飼糧中添加VE和Se對育成期水貂生長性能、營養(yǎng)物質消化率及血清生化指標的影響,為豐富我國水貂營養(yǎng)需要量數(shù)據(jù)庫提供理論依據(jù)。
選取60只70日齡、平均體重為(1 030.64±85.50) g的健康雄性短毛黑水貂,隨機分成4組,每組15個重復,每個重復1只,分別飼喂基礎飼糧(對照組)、基礎飼糧+200 mg/kg VE(以DL-α-生育酚乙酸酯為VE源,含量為50%)(VE組)、基礎飼糧+0.2 mg/kg Se(以甘氨酸納米硒為Se源,含量為1%)(Se組)、基礎飼糧+200 mg/kg VE+0.2 mg/kg Se(VE+Se組)。試驗用基礎飼糧以膨化玉米、秘魯魚粉、肉粉、豆粕、雞油等為主要原料,同時添加由礦物質、維生素等組成的營養(yǎng)性添加劑,基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗所用雞油為主要脂肪來源,購買于山東濱州澳大飼料公司,酸價≤3 mg KOH/g,過氧化值≤5 mmol/kg。為防止天氣炎熱導致油脂氧化,將配制好的試驗飼糧存于冷庫,現(xiàn)喂現(xiàn)取。
試驗從2017年7月14日開始,至2017年9月14日結束。整個試驗在室外自然光照條件下進行,由專人進行飼養(yǎng),每天早晚各飼喂1次,自由采食并保證充足的飲水。以正式試驗第1天空腹重作為初重,以試驗結束后空腹重作為末重,計算每只水貂的日增重和每組水貂的平均日增重(ADG);以組為單位記錄每天的耗料量,計算每組水貂的平均日采食量(ADFI)。根據(jù)每組水貂的ADG和ADFI計算料重比(F/G)。
消化代謝試驗于2017年8月24—26日進行,從每組選出8只采食與排糞正常的水貂作為消化代謝試驗動物。采用全收糞法收集連續(xù)3 d的糞尿,尿樣收集前在收集桶內加入10 mL 10%硫酸固氮,將每只水貂3 d的尿液混勻過濾后分裝于10 mL離心管中,置于-20 ℃保存?zhèn)溆?。每只試驗水貂的糞樣混勻后分成2份:一份先在80 ℃下殺菌2 h,再將溫度降至65~70 ℃烘干至恒重,測定初水分后將干糞樣粉碎過孔徑為0.45 mm(40目)篩,制成樣品測定粗脂肪含量;另一份鮮糞樣加10%硫酸處理后于100~105 ℃下烘干,粉碎過孔徑為0.45 mm(40目)篩,制成樣品測定粗蛋白質含量。
表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)
1)預混料為每千克飼糧提供The premix provided the following per kg of the diet:VA 10 000 IU,VD32 000 IU,VK31 mg,VB120 mg,VB210 mg,VB610 mg,VB120.1 mg,煙酸40 mg,泛酸 pantothenic acid 22 mg,葉酸 folic acid 1 mg,生物素 biotin 1 mg,氯化膽堿 choline chloride 400 mg,VC 120 mg,Cu 20 mg,F(xiàn)e 80 mg,Zn 32 mg,Mn 16 mg,I 0.5 mg,Se 0.12 mg,Co 0.2 mg。
2)粗蛋白質、粗脂肪、鈣、磷、賴氨酸、蛋氨酸、維生素E和硒為測定值,代謝能為計算值,計算方法參照NRC(1982)[8]。Crude protein, ether extract, calcium, phosphorous, lysine, methionine, VE and Se were measured values, while ME was calculated based on NRC (1982)[8].
飼養(yǎng)試驗結束后,每組分別選取8只水貂,斷指采血4 mL于一次性真空促凝采血管中,靜置待血清析出后4 500 r/min、4 ℃離心7 min,收集血清,置于-80 ℃中保存。
粗蛋白質含量采用全自動凱氏定氮儀(FOSS Kjeltec 8400,丹麥)測定,方法參照GB/T 6432—1994;粗脂肪含量采用脂肪提取儀(BUCHI B-81,美國)測定,方法參照GB/T 6433—1994;粗灰分含量按照GB/T 6438—92所述方法測定;鈣含量測定采用乙二胺四乙酸(EDTA)絡合滴定法,參照GB/T 6436—1992;磷含量采用釩鉬酸銨比色法測定,參照GB/T 6437—1992;賴氨酸和蛋氨酸含量采用氨基酸分析儀(Hitachi L-8900,日本)測定,方法參照GB/T 5009.124—2003;VE含量采用高效液相色譜儀(Agilent 1200,美國)測定,方法參照GB/T 9454—2000;Se含量采用原子熒光光譜儀(AFS 9130,中國)測定,方法參照李明遠[9]。
血清谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,丙二醛(MDA)含量及總抗氧化能力(T-AOC)采用紫外可見分光光度計(SPECORD S600,德國)測定,檢測試劑盒均購于南京建成生物工程研究所,測定方法參照試劑盒說明書。血清活性氧(ROS)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、白介素-2(IL-2)、白介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、甲狀腺素(T4)、三碘甲腺原氨酸(T3)、生長激素(GH)和胰島素樣生長因子-1(IGF-1)水平采用多功能酶標儀(Molecular Devices FilterMax F3/F5,美國)測定,檢測試劑盒均購于上海雙贏生物科技有限公司,測定方法參照試劑盒說明書。
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003進行整理,采用SAS 8.0軟件中一般線性模型(GLM)程序進行統(tǒng)計分析,多重比較采用Duncan氏法進行,其中P<0.01為差異極顯著,P<0.05為差異顯著,P>0.05為差異不顯著,結果以平均值±標準差表示。
由表2可知,與對照組相比,飼糧單獨添加VE或同時添加VE和Se可顯著提高水貂的平均日增重(P<0.05),同時顯著降低料重比(P<0.05)。各組水貂的末重、平均日采食量差異不顯著(P>0.05)。
表2 飼糧添加VE和Se對育成期水貂生長性能的影響
同行數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下表同。
In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01). The same as below.
由表3可知,與對照組相比,飼糧中同時添加VE和Se極顯著提高水貂的脂肪消化率(P<0.01);各組水貂的干物質消化率、蛋白質消化率、食入氮、尿氮、糞氮及氮沉積差異不顯著(P>0.05)。
由表4可知,VE+Se組水貂血清SOD和GSH-Px活性顯著或極顯著高于對照組(P<0.05或P<0.01),但與VE組和Se組差異不顯著(P>0.05)。與對照組相比,飼糧中單獨添加VE或同時添加VE和Se極顯著降低水貂血清ROS水平(P<0.01)。血清MDA含量和T-AOC各組之間差異不顯著(P>0.05)。
表3 飼糧添加VE和Se對育成期水貂營養(yǎng)物質消化率及氮代謝的影響
表4 飼糧添加VE和Se對育成期水貂血清抗氧化指標的影響
由表5可知,VE+Se組水貂血清IgG水平顯著高于VE組和Se組(P<0.05),但與對照組差異不顯著(P>0.05)。與對照組相比,飼糧中同時添加VE和Se顯著提高水貂血清IL-2水平(P<0.05)。血清IgA、IgM、IL-6和TNF-α水平各組之間差異不顯著(P>0.05)。
由表6可知,血清T3、T4、GH和IGF-1水平各組間差異不顯著(P>0.05)。
VE是抗氧化防御系統(tǒng)的重要組成部分,通過參與關鍵酶和酶反應,在動物生長過程中發(fā)揮重要作用[10]。Ebeid等[11]研究表明飼糧補充VE可顯著提高幼兔的末重和飼料轉化率。咼于明等[12]研究表明飼糧添加100 mg/kg VE可顯著提高1~21日齡肉仔雞的體重和飼料轉化率。劉雯雯[4]研究發(fā)現(xiàn)飼糧添加VE對育肥豬60~80 kg和80~110 kg階段的生產性能均有改善的趨勢。本試驗中,飼料中添加VE同樣可以顯著提育成期水貂的生長性能,其可能原因是:水貂腸道內環(huán)境復雜,飼糧中過氧化物以及腸細胞自身產生的ROS,可能會導致腸道細胞膜的氧化,使其功能異常。特別是在斷奶后一段時間內,水貂腸道內黏液染色區(qū)減少,易受病原體感染和氧化應激損傷[13]。VE作為抗氧化劑,可直接作為電子供體,阻斷自由基的鏈式反應,保護腸黏膜抵抗氧化損傷和病原體的感染,進而提高營養(yǎng)物質的消化利用率[14-15]。
Se作為動物機體必需的微量元素,其促生長作用在畜禽上研究較多,但結果不一。馮婧[16]研究表明,飼糧添加0.08~0.16 mg/kg Se可提高生長期蛋鴨的生長性能。馬雄[17]報道,飼糧Se水平對絨山羊羔羊生長性能沒有顯著影響。在本試驗條件下,飼糧添加0.2 mg/kg Se對育成期水貂的生長性能沒有產生顯著影響,由此說明基礎飼糧中的Se(0.48 mg/kg)可滿足育成期水貂的基本生長需要。
表6 飼糧添加VE和Se對育成期水貂血清激素水平的影響
目前,國內外有關VE和Se對畜禽營養(yǎng)物質消化率及氮代謝影響的研究報道較少,且結論不一。張拴林等[18]研究表明,飼糧添加0.3 mg/kg Se和30 IU/kg VE可提高肉牛干物質和蛋白質表觀消化率以及沉積氮。劉雯雯[4]研究表明,飼糧添加VE和Se對育肥豬營養(yǎng)物質消化率無顯著影響。本試驗條件下,飼糧同時添加VE和Se顯著提高育成期水貂脂肪消化率,這可能與VE對脂肪代謝相關基因的調控有關。González-Calvo等[19]研究發(fā)現(xiàn),補充VE可顯著提高羔羊皮下脂肪組織中過氧化物酶體增殖物激活受體-α基因的表達量。此外,VE和Se可能還通過抗氧化性能保護腸黏膜免受自由基和病原菌的攻擊,維持腸道對營養(yǎng)素的消化吸收功能。
作為抗氧化劑,VE和Se可通過相關酶來調節(jié)機體抗氧化能力。SOD和GSH-Px是重要的自由基清除酶,通過測定其活性能客觀地反映出機體抗氧化能力的高低。Chen等[20]研究表明,飼糧添加Se可顯著提高21日齡仔豬血清SOD活性。Ebeid等[11]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中同時添加VE和Se可顯著提高肉兔血清GSH-Px活性。袁藝森[21]研究報道,飼糧添加高水平VE和適量Se顯著提高產蛋鴨血清SOD和GSH-Px活性。本試驗與前人的研究結果一致,在飼糧中同時添加VE和Se可顯著提高育成期水貂血清SOD和GSH-Px活性。ROS是含氧、有高度化學活性的分子的總稱。在生理條件下,機體內ROS的形成與內源性抗氧清除化合物的清除能力之間存在著平衡。機體在遭受各種刺激時,體內ROS的產生超出機體的清除能力,造成氧化損傷如脂質過氧化、生物膜結構和功能的改變、DNA損傷等。在本試驗條件下,飼糧單獨添加VE和同時添加VE與Se可降低水貂血清ROS水平,這與Baldi等[22]和Colitti等[23]在反芻動物上的研究結果一致。
VE和Se對免疫功能至關重要,在包括人類在內的多種動物的飲食中都有免疫增強作用。作為抗氧化劑,VE和Se對免疫反應的作用,有可能通過其抗氧化性來維持免疫細胞及周圍組織免受氧化應激產物的損害,從而維持免疫細胞及組織的完整性和正常生理功能[24]。在體液免疫方面,VE和Se能夠刺激機體產生特異性體液免疫反應,產生免疫球蛋白,促進IgG、IgM等抗體的合成;在細胞免疫方面,二者能夠刺激機體產生高親和力的T細胞IL-2受體,進而增加IL-2的分泌[25-26]。張大為[27]研究了VE和Se對免疫應激下固始雞免疫功能的影響,結果表明,當Se和VE添加水平分別為0.6 mg/kg和100~200 mg/kg時,能有效地降低機體的炎性因子水平,改善固始雞的免疫功能。本試驗結果發(fā)現(xiàn),飼糧中同時添加VE和Se可顯著提高育成期水貂IL-2水平,同時VE+Se組血清IgG水平顯著高于Se組和VE組。這一結果說明,在改善育成期水貂機體免疫機能上,VE和Se具有協(xié)同作用。
Se參與動物機體碘化甲狀腺氨酸脫碘酶系的構成,對動物T4的代謝起著重要的作用。T4廣泛參與營養(yǎng)代謝,促進機體生長和組織發(fā)育。T3是調節(jié)戊核磷酸循環(huán)酶因素之一,促進脂肪酸合成及其關鍵酶的轉錄。T3能增加胰島素RNA含量及胰島素水平,促進肌肉蛋白質的合成與周轉。T3還控制著GH基因的表達與合成。動物缺Se能引起脫碘酶Ⅰ活性下降,降低T4向T3的轉化速度,使血液中T4水平上升而T3水平下降[28]。Hezarjaribi等[29]研究表明,連續(xù)給肉雞肌肉注射0.3 mg/kg BW的VE一段時間后,血清T3水平顯著提高。劉來利等[30]試驗也表明,雞體缺Se時表現(xiàn)為血液中T3水平下降而T4上升,隨Se水平的提高,T3水平有上升趨勢。但是,本試驗結果表明,飼糧添加VE和Se對育成期水貂血清T3、T4、GH及IGF-1水平均無顯著影響,具體機制有待進一步研究。
在本試驗條件下,飼糧同時添加200 mg/kg VE和0.2 mg/kg Se可促進育成期水貂生長,提高脂肪消化率,同時增強機體抗氧化能力及免疫力。