郝子悅，陶 勇，原新廷，鄧茂剛

（1.江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院，江蘇泰州 225300；2.江蘇蘇姜種豬有限公司，江蘇泰州 225411；3.山東益生種畜禽股份有限公司，山東煙臺(tái) 265600）

鉻是一種重要的微量元素，在碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)代謝及增強(qiáng)胰島素功能方面起關(guān)鍵作用。然而，鉻的吸收率較低，其中腸道只能吸收0.5%～3%的無(wú)機(jī)鉻，盡管有機(jī)鉻的吸收率比無(wú)機(jī)鉻高，但吸收率也只有10%～25%（Ducros，1992）。影響腸道對(duì)飼料的吸收有幾個(gè)因素，如顆粒大小、聚合物性質(zhì)、電勢(shì)等。有研究表明，納米級(jí)鉻的吸收率較普通吡啶甲酸鉻和三氯化鉻高（Lien等，2009）。不同電性的納米粒子由于具有磁性、機(jī)械性和生物性，其尺寸減小，表面積增大，在各種生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究中發(fā)現(xiàn)，在胃腸道吸收率比天然化合物好（Hussain等，2001）。此外，由于納米粒子體積小，可以進(jìn)入小毛細(xì)血管被細(xì)胞吸收，如100 nm粒度的粒子較1μm粒子在腸道組織吸收率提高15～250倍（Sahoo和Labhasetwar，2003）。有相關(guān)研究表明，日糧添加鉻可以提高動(dòng)物生長(zhǎng)和屠宰性能，改善肉品質(zhì)和繁殖性能（Shelton等，2003）。Kim 等（2004）研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，鉻可以提高胰島素敏感性和葡萄糖耐受力。高脂肪飼料是提高日糧能量的一種方式，但同時(shí)也會(huì)提高豬脂肪沉積量，對(duì)全身和周圍組織胰島素有抑制作用（Sabin等，2011），同時(shí)高脂日糧也會(huì)使鉻的排泄量及肝臟脂肪含量升高。因此，日糧脂肪水平可能會(huì)影響鉻對(duì)葡萄糖代謝的影響。本試驗(yàn)旨在研究不同脂肪水平日糧中添加不同粒度吡啶甲酸鉻對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能、胴體特性及胰島素敏感性的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用2×4多因素方差設(shè)計(jì)，共有2個(gè)脂肪水平（低脂和高脂），4個(gè)不同粒度吡啶甲酸鉻水平（0 mg/kg，400 mg/kg粒度為320 μm，15 μm和50 nm的吡啶甲酸鉻）。試驗(yàn)日糧原料組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。選擇平均體重為（51.8±3.45）kg的三元豬768頭，隨機(jī)分為8組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)24頭豬，試驗(yàn)共開(kāi)展42 d。

表1 試驗(yàn)日糧原料組成及營(yíng)養(yǎng)水平 kg/t

1.2 測(cè)定指標(biāo) 試驗(yàn)期間每周統(tǒng)計(jì)一次飼料用量，試驗(yàn)結(jié)束后按照重復(fù)對(duì)豬只進(jìn)行稱重，計(jì)算試驗(yàn)期間豬只平均日采食量、平均日增重和料比。豬只屠宰前禁食12 h，頸動(dòng)脈采血10 mL，樣品置冰上1 h后1500 g離心15 min，分離血漿，-20℃保存。血漿樣品采用試劑盒法分析葡萄糖、胰島素和甘油三酯含量。非酯化脂肪酸（NEFA，noesterified fatty acids），定量胰島素敏感性檢測(cè)指標(biāo)（QICK，quantitative insulin-sensitivity check index）以及穩(wěn)態(tài)模型參考Katz等（2000）的方法分析。豬只用CO2窒息處死，屠宰后稱量胴體重，計(jì)算屠宰率，測(cè)定P2點(diǎn)背膘厚度和肌肉深度。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS軟件Muti-ANOVA多因素方差分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，日糧脂肪水平和不同粒度吡啶甲酸鉻是試驗(yàn)主因素，采用Tukey法進(jìn)行多重比較，同時(shí)研究日糧脂肪水平和不同粒度吡啶甲酸鉻對(duì)各指標(biāo)的交互作用，試驗(yàn)結(jié)果以均值表示，P＜0.05表示組間存在顯著差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同脂肪水平日糧添加不同粒徑吡啶甲酸鉻對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響 由表2結(jié)果可知，日糧添加吡啶甲酸鉻較對(duì)照組顯著提高了試驗(yàn)21 d肥豬的日增重（P＜0.05），但不同粒度吡啶甲酸鉻組對(duì)該日齡豬只日增重?zé)o顯著影響（P＞0.05）；同時(shí)高脂日糧較低脂日糧顯著提高了該階段日增重（P＜0.05），吡啶甲酸鉻組較對(duì)照組以及高脂日糧較低脂日糧均有降低該階段豬只料比的趨勢(shì)（P=0.08，P=0.07）。日糧添加吡啶甲酸鉻或日糧脂肪水平對(duì)整個(gè)試驗(yàn)階段日增重和料比均無(wú)顯著影響（P＞0.05），同時(shí)對(duì)試驗(yàn)各階段采食量也無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

2.2 不同脂肪水平日糧添加不同粒徑吡啶甲酸鉻對(duì)育肥豬胴體特性的影響 由表3可知，日糧脂肪水平對(duì)豬只末重?zé)o顯著影響（P＞0.05），而日糧添加不同粒徑吡啶甲酸鉻較對(duì)照組有提高末重的趨勢(shì)（P=0.08），但不同粒徑吡啶甲酸鉻組對(duì)末重?zé)o顯著影響（P＞0.05）。微米級(jí)和納米級(jí)吡啶甲酸鉻組較普通粒度吡啶甲酸鉻組有提高屠體重的趨勢(shì)（P=0.06）。日糧添加不同粒徑吡啶甲酸鉻顯著提高了肥豬的屠宰率（P＜0.05），但日糧脂肪水平對(duì)屠宰率無(wú)顯著影響（P＞0.05）。吡啶甲酸鉻組較對(duì)照組顯著降低了背膘厚度（P＜0.05），但日糧脂肪水平對(duì)該指標(biāo)無(wú)顯著影響（P＞0.05）。不同粒徑吡啶甲酸鉻顯著提高了腰肌深度（P＜0.05），但脂肪水平對(duì)腰肌深度無(wú)顯著影響（P＞0.05）。日糧添加吡啶甲酸鉻和脂肪水平對(duì)腰肌深度的影響具有顯著交互作用（P＜0.05），其中添加吡啶甲酸鉻的高脂日糧較其他組顯著提高了腰肌深度（P＜0.05）。

2.3 不同脂肪水平日糧添加不同粒徑吡啶甲酸鉻對(duì)育肥豬血漿代謝產(chǎn)物和胰島素敏感性的影

表2 不同脂肪水平日糧添加吡啶甲酸鉻對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響

項(xiàng)目 低脂 脂肪水平 P值 吡啶甲酸鉻粒徑 SEM P值高脂 SEM 對(duì)照 普通 μm nm末重/kg 91.1 90.6 0.97 0.70 89.2 90.2 92.5 91.4 1.12 0.08屠體重/kg 67.3 67.7 0.75 0.65 65.3 66.6 69.0 69.0 0.88 0.03屠宰率/% 74.2 74.6 0.89 0.70 72.6 74.4 75.0 75.5 1.03 0.03背膘厚度/mm 7.7 7.6 0.21 0.36 8.2 7.7 7.4 7.3 0.24 0.01肌肉深度/mm 51.8 51.0 0.98 0.45 49.3 52.6 50.6 53.2 1.13 0.02

表4 不同脂肪水平日糧添加吡啶甲酸鉻對(duì)育肥血漿代謝物和胰島素水平的影響

表3 不同脂肪水平日糧添加吡啶甲酸鉻對(duì)育肥豬胴體特性的影響響 由表4可知，日糧添加吡啶甲酸鉻或脂肪水平對(duì)血漿葡萄糖含量無(wú)顯著影響（P＞0.05）。與對(duì)照組相比，吡啶甲酸鉻組顯著降低了血漿胰島素含量（P＜0.05）。吡啶甲酸鉻對(duì)血漿非酯化脂肪酸含量無(wú)顯著影響（P＞0.05），但高脂日糧顯著提高了該指標(biāo)（P＜0.05）。日糧添加吡啶甲酸鉻對(duì)血漿甘油三酯含量無(wú)顯著影響（P＞0.05），而高脂日糧有提高該指標(biāo)的趨勢(shì)（P=0.06）。吡啶甲酸鉻和脂肪水平對(duì)血漿甘油三酯含量的影響具有交互效應(yīng)的趨勢(shì)（P=0.09）。日糧添加吡啶甲酸鉻顯著降低了穩(wěn)態(tài)模型（P＜0.05），而高脂日糧顯著提高了定量胰島素敏感性檢測(cè)指標(biāo)（P＜ 0.05）。

3 討論

關(guān)于吡啶甲酸鉻對(duì)豬生長(zhǎng)性能影響的研究報(bào)道并不一致（Xi等，2001；Lindemann等，1995），而Sales和Jancik（2011）發(fā)現(xiàn)，鉻對(duì)日增重、飼料報(bào)酬、瘦肉率及胴體脂肪的影響比較顯著。因此，鉻對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)性能的影響與鉻的吸收率及其在日糧中的分布均勻度有關(guān)。隨著顆粒粒度的增大，飼料均質(zhì)度越低，這也暗示在日糧中添加400 mg/kg普通吡啶甲酸鉻的分布均勻度較低（Johnston和 Hawton，2008）。普遍認(rèn)為，粒徑較小的粒子在胃腸道的吸收率較粒徑大的高，如納米級(jí)粒子可以穿透細(xì)小的毛細(xì)血管被細(xì)胞吸收，更有效地作用到靶點(diǎn)（Sahoo和Labhasetwar，2003）。腸道組織吸收100 nm大小的顆粒比微米級(jí)粒子高出15～250倍（Desai等，1996）。實(shí)際上，在大鼠上，納米級(jí)吡啶甲酸鉻的吸收率是天然吡啶甲酸鉻的3倍（Lien等，2009）。一項(xiàng)體外研究表明，納米級(jí)吡啶甲酸鉻在Caco-2細(xì)胞單層膜的吸收效率呈高水平，而更大的鉻顆粒吸收效率較低，主要通過(guò)細(xì)胞外吸收（Zha等，2008）。

日糧添加鉻能增加生長(zhǎng)肥育豬胴體的瘦肉率和肥育性，減少胴體脂肪。日糧中的吡啶甲酸鉻已經(jīng)被證明可以增加胴體瘦肉率和降低脂肪水平（Lien等，2009）。Sales和 Jancik（2011）報(bào)道，鉻對(duì)胴體組成的改善更為一致，比對(duì)生長(zhǎng)性能的影響更具有可預(yù)測(cè)性。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，吡啶甲酸鉻可以降低背膘厚度，提高腰肌深度，同時(shí)增加胰島素的敏感性。鉻是參與葡萄糖吸收和代謝的一種必需營(yíng)養(yǎng)素，通常作為葡萄糖耐受因子的組成部分影響葡萄糖代謝。Amoikon等（1995）通過(guò)增加葡萄糖清除率，降低葡萄糖清除率來(lái)評(píng)估葡萄糖耐受和胰島素敏感期間的葡萄糖半衰期，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，吡啶甲酸鉻提高了胰島素的敏感性。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，日糧添加吡啶甲酸鉻或脂肪水平對(duì)血漿葡萄糖和甘油三酯含量無(wú)顯著影響，吡啶甲酸鉻顯著降低了血漿胰島素含量穩(wěn)態(tài)模型。胰島素是肌肉蛋白質(zhì)沉積和骨骼肌蛋白合成的中間調(diào)控因子，肌肉胰島素敏感性提高可以增加蛋白質(zhì)的合成，提高P2點(diǎn)肌肉深度。

此外，胰島素敏感性提高可以通過(guò)提高脂蛋白脂肪酶的活性，刺激循環(huán)脂蛋白的水解，可以產(chǎn)生更多用于氧化的非酯化脂肪酸，降低脂肪組織甘油三酯水平。本試驗(yàn)高脂日糧顯著提高了血漿甘油三酯和非酯化脂肪酸水平，同時(shí)脂肪水平和吡啶甲酸鉻對(duì)甘油三酯水平的影響具有顯著交互作用，這與Jackson等（2009）的研究結(jié)果一致。由于不同顆粒吡啶甲酸鉻除了對(duì)胴體重顯著影響外，對(duì)其他指標(biāo)無(wú)顯著影響，這可能與吡啶甲酸鉻對(duì)很多指標(biāo)的影響在400 mg/kg時(shí)已達(dá)到最高水平有關(guān)。

4 結(jié)論

日糧添加吡啶甲酸鉻可以提高育肥豬生長(zhǎng)性能及胰島素敏感性，其中微米和納米級(jí)吡啶甲酸鉻可以改善育肥豬胴體特性。