■ 吳峰洋 崔 嘉 夏雪如 劉婷婷 谷子林 陳寶江,2*
(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,河北保定071001;河北省牛羊胚胎工程技術(shù)研究中心,河北保定071001)
寡糖類添加劑是當(dāng)前生物飼料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,具有安全、穩(wěn)定、無耐藥性、無殘留等優(yōu)點(diǎn),因而,應(yīng)用前景廣闊。魔芋甘露寡糖(KON-MOS)是一種由天南星科植物魔芋酶解獲得的功能性寡聚糖,其結(jié)構(gòu)主鏈?zhǔn)怯赡柋葹?∶1.5的葡萄糖和甘露糖殘基經(jīng)β-1,4-D-甘露吡喃糖苷鍵連接而成,側(cè)鏈由β-1,3糖苷鍵連接而成。甘露寡糖易溶于水等極性溶劑,難溶于有機(jī)溶劑,其黏度易受環(huán)境溫度的影響,且具有一定的甜味。甘露寡糖的性質(zhì)比較穩(wěn)定,可以在一定的pH值范圍(3~9)內(nèi)和飼料調(diào)制及制粒的高溫環(huán)境下保持自身結(jié)構(gòu)和功能的相對(duì)完整。相關(guān)研究表明,甘露寡糖可以通過優(yōu)化腸道菌群組成[1-2],改善腸道結(jié)構(gòu)形態(tài)[3],來增強(qiáng)腸道機(jī)能,提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率,促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)[4]。也可以通過促進(jìn)免疫器官發(fā)育[5],增強(qiáng)免疫細(xì)胞和免疫活性因子的作用以及充當(dāng)佐劑等方式來提高動(dòng)物的免疫性能[6]。我國擁有豐富的魔芋資源,開發(fā)和利用KON-MOS具有天然的優(yōu)勢(shì)。但是,到目前為止,鮮有其在獺兔生產(chǎn)中的研究報(bào)道,由于缺乏生產(chǎn)實(shí)際以及理論機(jī)制方面的研究,限制了其在獺兔生產(chǎn)中的應(yīng)用。本試驗(yàn)通過飼喂添加不同水平KON-MOS的飼糧,研究其對(duì)生長(zhǎng)獺兔營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率、免疫器官指數(shù)及血清指標(biāo)的影響,為其在兔生產(chǎn)中的進(jìn)一步研究和應(yīng)用提供科學(xué)參考。
本試驗(yàn)選用的KON-MOS來自河北科納生物科技有限公司,為棕黃色粉末狀,KON-MOS的含量≥25%。
基礎(chǔ)飼糧的配制參照NRC(1977)[7]和谷子林[8]推薦的兔營(yíng)養(yǎng)需要進(jìn)行配制(見表1)。試驗(yàn)飼糧制成直徑為4~5 mm、長(zhǎng)10 mm的顆粒飼料。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
選取42日齡左右平均體重為(0.84±0.07)kg的健康白色獺兔120只(公母各60只),按性別和體重隨機(jī)分為5組(每組24個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1只)。分別飼喂在基礎(chǔ)飼料中添加0(對(duì)照組)、50、100、150、200 mg/kg KON-MOS的試驗(yàn)飼糧。
試驗(yàn)前對(duì)兔舍和籠具進(jìn)行清潔和消毒,試驗(yàn)兔單籠單兔飼喂,常規(guī)飼養(yǎng)管理,正常通風(fēng)光照,自由采食飲水。預(yù)試期7 d,正試期60 d。
1.3.1 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率
飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束前7 d,各組隨機(jī)選取6只試驗(yàn)兔,移入消化代謝籠內(nèi)進(jìn)行為期7 d的消化試驗(yàn)。消化試驗(yàn)采用全收糞法,記錄各試驗(yàn)兔實(shí)際采食量,收集全部糞便,稱重后分為兩份,一份混合10%鹽酸固氮測(cè)量粗蛋白質(zhì),另一份測(cè)量其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。試驗(yàn)結(jié)束后將糞樣烘干粉碎,放入樣品瓶中備測(cè)。各常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定方法及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率的計(jì)算,參照陳丹丹等[9]的方法進(jìn)行。
1.3.2 免疫器官指數(shù)
試驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)試驗(yàn)兔進(jìn)行12 h的禁食處理,各組內(nèi)隨機(jī)挑選4只試驗(yàn)兔(公母各半)進(jìn)行屠宰,宰前稱量活重,宰后稱量各內(nèi)臟器官重。
器官指數(shù)(g/kg)=器官鮮重(g)/宰前活重(kg)
1.3.3 血清指標(biāo)
于試驗(yàn)進(jìn)行第60 d,每組隨機(jī)選取8只試驗(yàn)兔,心臟采血,每只采集5 ml,將血液注入離心管內(nèi)傾斜靜置,待血凝后3 000 r/min離心10 min,分離血清,于-20℃條件下冷凍保存。將血清樣品送至河北大學(xué)附屬醫(yī)院血液檢測(cè)中心檢測(cè),使用貝克曼庫爾特AU5800生化儀測(cè)量樣品中總膽固醇(TCHO)、甘油三酯(TG)、葡萄糖(GLU)、尿素(UREA)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLO)、白球比(A/G)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)以及補(bǔ)體C4(C4)含量。
使用Excel 2010軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。One-Way ANOVA檢驗(yàn)組間差異顯著性,LSD法進(jìn)行多重比較。P<0.05表示差異顯著。
表2 KON-MOS對(duì)生長(zhǎng)獺兔營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響(%)
由表2可知,KON-MOS對(duì)生長(zhǎng)獺兔對(duì)DM、GE、CP以及CF的表觀消化率均有不同程度的影響,且四種營(yíng)養(yǎng)物的的表觀消化率各試驗(yàn)組均高于對(duì)照組。與對(duì)照組相比,DM的表觀消化率各試驗(yàn)組分別提高 3.67%(P>0.05)、6.13%(P<0.05)、4.29%(P<0.05)和4.49%(P<0.05);對(duì)GE的表觀消化率分別提高 3.68%(P>0.05)、8.28%(P<0.05)、5.66%(P<0.05)和4.86%(P>0.05);對(duì)CP的表觀消化率分別提高3.11%(P>0.05)、5.15%(P<0.05)、5.68%(P<0.05)和4.94%(P<0.05);對(duì)CF表觀消化率分別提高4.09%(P>0.05)、5.13%(P>0.05)、6.85%(P>0.05)和10.25%(P<0.05)。生長(zhǎng)獺兔對(duì)NDF和ADF的表觀消化率無顯著影響(P>0.05),且各試驗(yàn)組兩者均高于對(duì)照組。
表3 KON-MOS對(duì)生長(zhǎng)獺兔免疫器官指數(shù)的影響(g/kg)
由表3可知,KON-MOS對(duì)生長(zhǎng)獺兔的脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)均無顯著影響(P>0.05),但各試驗(yàn)組兩者均高于對(duì)照組,脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)分別以第Ⅱ組和第Ⅲ組最高,分別比對(duì)照組高23.40%和24.71%。
由表4可知,KON-MO對(duì)生長(zhǎng)獺兔血清中TCHO、TG、GLU、UREA、TP、ALB、GLO以及A/G均無顯著影響(P>0.05)。其中TCHO、TG和UREA含量各試驗(yàn)組均低于對(duì)照組,且TCHO含量隨添加水平的提高呈降低趨勢(shì),以第Ⅴ組最低,比對(duì)照組低19.09%(P>0.05)。TG和UREA分別以第Ⅳ組和第Ⅲ組最低,分別比對(duì)照組低11.86%和12.05%。GLU、TP、ALB、GLO含量則各試驗(yàn)組均高于對(duì)照組,且GLU含量以第Ⅳ組最高,其余均以第Ⅲ組最高,分別比對(duì)照組高12.19%、7.18%、9.03%和10.92%。
表4 KON-MOS對(duì)生長(zhǎng)獺兔血液生化指標(biāo)的影響
由表5可知,KON-MOS對(duì)生長(zhǎng)獺兔血清中IgG、IgM和補(bǔ)體C4的含量均無顯著影響(P<0.05),其中IgG和IgM含量均以第Ⅲ組最高,分別比對(duì)照組高7.76%和31.25%,補(bǔ)體C4含量以第Ⅳ組最高,比對(duì)照組高24.00%。
表5 KON-MOS對(duì)生長(zhǎng)獺兔血清免疫球蛋白和補(bǔ)體水平的影響(g/l)
飼糧中養(yǎng)分在機(jī)體內(nèi)的利用情況可以由利用率反映,本試驗(yàn)中,試驗(yàn)組獺兔對(duì)DM、GE、CP、CF的表觀消化率均高于對(duì)照組,說明適量添加KON-MOS可以促進(jìn)生長(zhǎng)獺兔對(duì)部分營(yíng)養(yǎng)素的利用。這與KONMOS對(duì)各試驗(yàn)組生長(zhǎng)獺兔平均日增重和料重比的改善趨勢(shì)基本一致[10]。引起這一現(xiàn)象可能的原因是:①添加KON-MOS能改善腸道的內(nèi)環(huán)境,為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收提供有利的環(huán)境。Jahanian等[11]報(bào)道,在蛋雞飼糧中添加甘露寡糖發(fā)現(xiàn),對(duì)回腸細(xì)菌總數(shù)無顯著影響,但可以極顯著提高乳酸菌的含量,極顯著降低沙門氏菌的含量。②KON-MOS可以促進(jìn)腸道發(fā)育,改善腸道結(jié)構(gòu)形態(tài),增強(qiáng)腸道機(jī)能,提高腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用效率。這在Dostal等[12]、Pinheiro等[13]的研究中得到了驗(yàn)證。③KON-MOS可以提高腸道內(nèi)揮發(fā)性脂肪酸濃度[14],降低腸道pH值。丁酸可被結(jié)腸優(yōu)先利用,低濃度的丁酸可以促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖[15]。同時(shí),pH值的下降可以間接抑制一些酸敏感有害菌的增殖。④KON-MOS還可以提高畜禽的抗病抗應(yīng)激以及抗氧化能力,減少疾病以及外界因素對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率的影響。Che等[16]報(bào)道,酵母甘露寡糖可以影響IL-10等抗炎性因子的分泌,從而對(duì)過度免疫和免疫應(yīng)激反應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。武威等[4]在肉仔雞飼糧中添加50 mg/kg的甘露寡糖后發(fā)現(xiàn),總抗氧化力和超氧化物歧化酶活性顯著提高,谷胱甘肽過氧化物酶活性也有提高的趨勢(shì)。KON-MOS通過對(duì)各個(gè)方面影響的綜合作用,一方面有益于保持營(yíng)養(yǎng)素吸收所需的良好環(huán)境,一方面增強(qiáng)了腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)素的吸收和利用能力,均有助于對(duì)營(yíng)養(yǎng)素的消化。
胸腺和脾臟是獺兔重要的免疫器官,胸腺是中樞免疫器官,具有產(chǎn)生T淋巴細(xì)胞和分泌胸腺激素等作用,脾臟是外周免疫器官,是獺兔體液免疫和細(xì)胞免疫的中心。免疫器官指數(shù)與機(jī)體的免疫水平具有一定的正相關(guān)性,免疫器官指數(shù)的提高,一定程度上表示機(jī)體的免疫機(jī)能增強(qiáng)[17]。甘露寡糖具有促進(jìn)免疫器官發(fā)育的作用,Veronika等[5]報(bào)道甘露寡糖可以促進(jìn)免疫器官的發(fā)育及免疫機(jī)能的成熟,促進(jìn)漿細(xì)胞的形成,延長(zhǎng)免疫記憶時(shí)間,顯著提高機(jī)體的抗病和抗應(yīng)激能力。本試驗(yàn)中,各試驗(yàn)組胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)均高于對(duì)照組,說明適量添加KON-MOS可以促進(jìn)生長(zhǎng)獺兔胸腺和脾臟的發(fā)育。這與武威等[4]在肉仔雞、沈文康等[18]在小鼠飼糧中添加甘露寡糖等到的結(jié)果相近。營(yíng)養(yǎng)素是免疫器官生長(zhǎng)發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ),對(duì)營(yíng)養(yǎng)素消化率的改善有益于免疫器官的充分發(fā)育。
血液具有運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能,血液生化指標(biāo)可以一定程度上反映機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用情況。TCHO和TG是反映機(jī)體脂代謝情況的重要指標(biāo)[19],CHO是機(jī)體生存生長(zhǎng)所必需的物質(zhì),血液中CHO的含量與肌肉中的含量有正相關(guān)性,通常也可作為衡量肉品質(zhì)高低的指標(biāo)之一[20]。本試驗(yàn)中各試驗(yàn)組的TCHO和TG含量均低于對(duì)照組,說明KON-MOS有降低血清TCHO和TG的趨勢(shì)。這與宋永[21]在肉鴨、萬丹等[22]在黃羽肉雞飼糧中添加甘露寡糖得到的結(jié)果相近。引起這一現(xiàn)象的原因可能是,乳酸桿菌和雙歧桿菌對(duì)CHO有同化作用,而KON-MOS可以促進(jìn)乳酸桿菌和雙歧桿菌的增殖,從而使血清CHO的含量降低[23]。GLU的含量可以反映機(jī)體對(duì)碳水化合物的利用水平,本試驗(yàn)中各試驗(yàn)組血清GLU含量均高于對(duì)照組,說明碳水化合物的利用率有改善的趨勢(shì)。這與宋永在肉鴨飼糧中添加甘露寡糖得到的結(jié)果一致[21],也與表2中CF、NDF和ADF消化率的變化趨勢(shì)相近。UREA、ALB和GLO是反映機(jī)體蛋白代謝水平的重要指標(biāo),UREA是機(jī)體蛋白質(zhì)代謝的終產(chǎn)物,氨基酸平衡較好時(shí),血液中UREA含量低。ALB是血漿中含量最多的蛋白,GLO與免疫力的強(qiáng)弱有關(guān),ALB與GLO含量高時(shí),蛋白質(zhì)的利用效率高,體組織沉積增強(qiáng),機(jī)體的免疫機(jī)能提高。本試驗(yàn)中各試驗(yàn)組UREA均低于對(duì)照組,TP、ALB和GLO含量均高于對(duì)照組,說明KON-MOS對(duì)生長(zhǎng)獺兔蛋白質(zhì)的利用有改善的趨勢(shì),這與于艷梅[24]在黃顙魚飼糧中添加KON-MOS得到的結(jié)果相近,也與表2中CP的消化率的變化趨勢(shì)相近。本試驗(yàn)中,血清指標(biāo)含量的變化趨勢(shì)與各營(yíng)養(yǎng)素的消化率變化趨勢(shì)基本對(duì)應(yīng),共同反映了KON-MOS對(duì)部分營(yíng)養(yǎng)素消化率的提高作用。
甘露寡糖具有增強(qiáng)免疫細(xì)胞和免疫因子的作用。Nochta等[25]研究發(fā)現(xiàn),在斷奶仔豬的日糧中添加0.1%甘露寡糖,仔豬PHA淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率和吞噬細(xì)胞吞噬能力顯著提高;甘露寡糖具有免疫調(diào)節(jié)作用,能通過作用于腸絨毛免疫細(xì)胞表面蛋白質(zhì)受體或淋巴結(jié)和黏膜固有層記憶細(xì)胞上的信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)。甘露寡糖還可以用作佐劑,通過與真核生物、細(xì)菌、病毒、毒素等外源性抗原結(jié)合,來減緩抗原的吸收,增加抗原的效價(jià),提高機(jī)體細(xì)胞免疫和體液免疫水平[26]。王越[27]的研究表明,KON-MOS混合減毒HAV抗原進(jìn)行免疫,能夠有效的誘導(dǎo)抗一HAV IgG的產(chǎn)生,顯著增強(qiáng)HAV抗原誘導(dǎo)的特異性體液免疫效果。IgG是畜禽免疫球蛋白的主要成分(約占總量的60%~80%),在機(jī)體中發(fā)揮免疫保護(hù)作用[28]。初次體液免疫應(yīng)答過程中就有IgM的產(chǎn)生,其是近期感染的標(biāo)志[28]。本試驗(yàn)中,各試驗(yàn)組IgG和IgM均高于對(duì)照組,說明KON-MOS對(duì)生長(zhǎng)獺兔的體液免疫有一定的增強(qiáng)作用。這與金亞東等[29]在犢牛、高林[30]在肉雞飼糧中添加甘露寡糖得到的結(jié)果相近;甘露寡糖還可以刺激肝臟分泌甘露結(jié)合蛋白,甘露結(jié)合蛋白可以通過識(shí)別結(jié)合甘露糖,活化補(bǔ)體,從而發(fā)揮調(diào)理和天然抗免疫作用[31]。補(bǔ)體C4參與補(bǔ)體的經(jīng)典激活途徑,其可以被C1s水解為C4a和C4b,它們?cè)诖龠M(jìn)吞噬,活化補(bǔ)體等多方面發(fā)揮重要作用。本試驗(yàn)結(jié)果表明,各試驗(yàn)組補(bǔ)體C4水平均高于對(duì)照組,說明各試驗(yàn)組在活化補(bǔ)體,增強(qiáng)吞噬作用等方面有一定的改善。免疫器官和免疫活性因子是免疫系統(tǒng)的重要組成部分,免疫器官的充分發(fā)育和免疫活性因子水平的提升有助于機(jī)體抗病能力的提高。
① KON-MOS可以提高生長(zhǎng)獺兔對(duì)DM、GE、CP和CF等營(yíng)養(yǎng)素的表觀消化率。
②KON-MOS可以通過促進(jìn)胸腺指數(shù)和脾臟指的提升以及提高血清中IgG、IgM和補(bǔ)體C4的水平,提高生長(zhǎng)獺兔抗病能力,改善健康水平。