崔藝燕,鄧 盾,田志梅,王 剛,魯慧杰,陳衛(wèi)東,馬現(xiàn)永
(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 動物科學(xué)研究所,畜禽育種國家重點實驗室,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南動物營養(yǎng)與飼料重點實驗室,廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點實驗室,廣東畜禽肉品質(zhì)量安全控制與評定工程技術(shù)研究中心,廣州 510640)
抗生素由于具有良好的促生長作用而被廣泛用于飼料中,但是濫用抗生素很容易引起食品危害,環(huán)境污染,進而危害人類。目前,植物提取物作為抗生素替代品的前景較為樂觀。植物提取物可以改善動物的生產(chǎn)性能,提高產(chǎn)品質(zhì)量,增強免疫力,預(yù)防疾病等。植物提取物的研究與應(yīng)用對我國養(yǎng)豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。柑橘含多種生物活性成分,如檸檬烯、檸檬醛、酚、類黃酮、維生素C等,對健康有很多好處[1]。柑橘提取物具有抗霉菌、抗誘變、抗氧化和抗炎活性[2-4]。其強大的抗氧化和抗炎作用在改善動物健康方面特別有價值[5-6]。試驗表明,橙皮提取物可改善肉雞的免疫應(yīng)答和抗病性[7]。柑橘類黃酮可以延長雞蛋的貨架期,而不會對雞蛋的性能或品質(zhì)產(chǎn)生副作用[5]。但是,柑橘提取物很少用于仔豬的生產(chǎn),并且對仔豬的具體作用機理尚不清楚。前期研究結(jié)果表明,柑橘提取物可以改善仔豬免疫及抗氧化功能[8]。這項研究考察柑橘提取物是否對仔豬血液、肝臟等生化指標(biāo)有負面影響,為柑橘提取物在仔豬生產(chǎn)的推廣提供參考。
15%金霉素購自廣東新南都飼料科技有限公司,柑橘提取物由廣東潤森環(huán)??萍及l(fā)展有限公司提供。柑橘提取物含有3.04%維生素C、2.38%維生素E、2.89%檸檬酸和20.77%總黃酮。
選取144頭28日齡(8.39±1.06)kg杜×長×大仔豬。隨機分配到3個組,每組6個欄,每欄8頭豬(公母各半)。試驗期28 d。處理組分別為:對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧;抗生素組,在基礎(chǔ)飼糧上添加75 g/t金霉素;柑橘提取物組,在基礎(chǔ)飼糧上添加300 mL/t柑橘提取物。
基礎(chǔ)飼糧組成和營養(yǎng)水平見表1。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets(air-dry basis)
試驗在廣東省新興縣某農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司豬場進行,半封閉式豬舍,仔豬采用群養(yǎng),自由采食、飲水。免疫、消毒、驅(qū)蟲等根據(jù)豬場常規(guī)程序進行飼養(yǎng)管理。記錄每天的腹瀉次數(shù),腹瀉率(%)=腹瀉仔豬頭次/(試驗仔豬頭數(shù)×試驗天數(shù))×100%。試驗結(jié)束,每組選取每欄接近平均體重的2頭仔豬,進行前腔靜脈采血。血液經(jīng)3 500 r/min、4 ℃離心10 min,收集血漿,-80 ℃保存。采血后屠宰,收集肺、心臟、肝臟、脾臟、胃、腎臟進行稱重,器官指數(shù)=器官重量(g)/ 活重(kg)。取肝臟(右下葉)于液氮速凍,-80 ℃保存。
總膽固醇(F002-1-1,總膽固醇酶法)、甘油三酯(F001-1-1,甘油三酯酶法)、葡萄糖(F006-1-1,葡萄糖氧化酶法)、尿素氮(C013-2-1,脲酶法)、白蛋白(A028-2-1,溴甲酚綠法)、總蛋白(A045-2-1,考馬斯亮藍法)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT,C010-1-1,比色法)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT,C009-1-1,比色法)和堿性磷酸酶(AKP,A059-1-1,可見光比色法)等測試盒購于南京建成生物工程研究所,具體步驟按說明書進行。
取0.1 g肝臟,加入9倍體積的生理鹽水制成10%組織勻漿液,4 ℃,3 500 r/min 離心15 min,取上清測定生化指標(biāo)。
用Excel 2010整理數(shù)據(jù),用SPSS 19.0進行單因素方差分析(one-way ANOVA),并用Duncan 氏法進行多重比較。結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,P<0.05為差異顯著,0.05≤P<0.10為有趨勢。
柑橘提取物對仔豬腹瀉率和器官指數(shù)的影響見表2。由表2可知,與柑橘提取物組和對照組相比,抗生素組的胃指數(shù)分別提高15.73%和20.80%(P=0.025)。各組間其他器官指數(shù)和腹瀉率沒有顯著差異(P>0.05)。
表2 柑橘提取物對仔豬腹瀉率和器官指數(shù)的影響Table 2 Effects of citrus extract on diarrhea rate and organ index of piglets
柑橘提取物對仔豬血漿生化指標(biāo)的影響見表3。由表3可知,三組間血漿甘油三酯、總膽固醇、血糖水平差異不顯著(P>0.05)。
表3 柑橘提取物對仔豬血漿生化指標(biāo)的影響Table 3 Effects of citrus extract on plasma biochemical indexes of piglets
由表4可以看出,與柑橘提取物和對照組相比,抗生素組肝臟總膽固醇水平分別提高了39.60%和39.99%(P=0.010)。與對照組相比,抗生素組和柑橘提取物組肝臟葡萄糖水平分別提高了19.23%(P=0.057)。與對照組和柑橘提取物組相比,抗生素組的肝臟尿素氮水平顯著降低(P=0.001),而總蛋白(P=0.001)、白蛋白(P<0.001)水平和白蛋白/總蛋白比值(P=0.001)顯著提高。
表4 柑橘提取物對仔豬肝臟生化指標(biāo)的影響Table 4 Effects of citrus extract on liver biochemical indicators of piglets
仔豬血漿和肝臟肝功能指標(biāo)列于表5。與對照組和抗生素組相比,柑橘提取物組血漿GPT活性分別增加39.75%和25.99%(P=0.013),GOT活性有提高的趨勢(P=0.056)。各組間的血漿AKP活性和GOT/GPT比值無顯著差異(P>0.05)。與對照組和柑橘提取物組相比,抗生素組肝臟AKP活性分別顯著提高37.02%和43.60%(P=0.005)。與對照組相比,抗生素組和柑橘提取物組肝臟的GOT活性分別降低了14.81%和10.89%(P=0.006)。
表5 柑橘提取物對仔豬血漿和肝臟肝功能指標(biāo)的影響Table 5 Effects of citrus extracts on piglet plasma and liver function indexes
一般認為,植物提取物可以有效降低斷奶仔豬的腹瀉率。斷奶仔豬飼喂紅辣椒精油和絲蘭提取物的腹瀉率明顯降低[9-10]。連翹提取物有降低腹瀉率和糞便評分的顯著作用[11]。然而,在本研究中,未觀察到柑橘提取物降低仔豬腹瀉率的現(xiàn)象,這與先前的研究一致[12-13]。這可能涉及到嚴(yán)格的衛(wèi)生條件。仔豬舍每天和每周都要進行清潔和消毒,仔豬生活在更好的環(huán)境中。此外,商業(yè)農(nóng)場仔豬腸道中的微生物群落似乎更穩(wěn)定,受精油的影響較小,這說明了農(nóng)場衛(wèi)生條件的重要性[14]。
抗生素組的胃指數(shù)顯著增加,目前尚不清楚抗生素對胃發(fā)育的影響。通常,植物提取物可改善飼料的適口性,但是一些濃郁風(fēng)味的提取物可能會降低適口性。柑橘提取物組和對照組之間的胃指數(shù)沒有差異,這沒有反映出柑橘提取物對飼料的適口性的作用。其他器官指數(shù)沒有差異,這與以往研究一致[9]。補充百里香、肉桂、桉樹、茶樹精油、姜和胡椒提取物對仔豬器官重量沒有影響[15]。然而,120 mg/kg絲蘭提取物可以增加仔豬胸腺指數(shù),但其他濃度無積極作用[10]??梢钥闯?,植物提取物對器官指數(shù)的作用是不一致的。此外,植物提取物需要在動物受到應(yīng)激和破壞時發(fā)揮作用,對健康動物的器官重量沒有影響。辣木提取物不能改變正常血壓大鼠的器官重量,但能顯著減少高血壓大鼠的肝臟、附睪和褐色脂肪重量[16]。橙皮苷會增加肉仔雞免疫器官指數(shù)(脾臟、胸腺和法氏囊)[17]。柑橘提取物的效果也許與動物品種有關(guān)。
動物體內(nèi)的代謝過程是動態(tài)平衡的,血液生化指標(biāo)是反映機體物質(zhì)合成代謝和組織器官功能變化的重要指標(biāo)。血液中總蛋白、白蛋白和尿素氮的濃度通常被用作指示機體蛋白質(zhì)代謝水平的指標(biāo)。在一定范圍內(nèi),總蛋白濃度越高,機體合成和利用蛋白質(zhì)的能力越強[18]。肝臟合成尿素氮,這直接反映了體內(nèi)蛋白質(zhì)的降解水平[19]。如果蛋白質(zhì)代謝良好,尿素氮水平將降低[20]。研究表明,植物提取物可以促進仔豬的消化、吸收、生長和養(yǎng)分代謝[21]。假蒟、杜仲和紫蘇籽的提取物提高了仔豬血清總蛋白水平,降低了尿素氮水平[22-24]。但是,有研究表明,牛至精油、甘草提取物、植物精油復(fù)合物、抗菌肽等植物提取物對仔豬血液中蛋白質(zhì)的沉積和代謝沒有影響[19]。不同植物的次生代謝物復(fù)雜多樣,從中提取的成分也不同,因此它們對蛋白質(zhì)沉積和代謝的影響也不同。橙皮苷可使荷瘤小鼠血清總蛋白和白蛋白水平接近正常水平[25]。以往的結(jié)果表明,柑橘提取物組血漿白蛋白水平和白蛋白/總蛋白比值顯著高于對照組和抗生素組,并且各組之間的尿素氮水平相同[26]。這意味著柑橘提取物可以在蛋白質(zhì)代謝和分解的相同條件下促進仔豬中的蛋白質(zhì)沉積。同時,與對照組相比,抗生素增加了肝臟白蛋白水平和白蛋白/總蛋白比值,降低了肝臟的尿素氮水平。結(jié)果表明,抗生素和柑橘提取物在仔豬中具有較強的蛋白質(zhì)合成和代謝能力。總之,抗生素和柑橘提取物可以改善蛋白質(zhì)的合成和利用,并促進仔豬的生長發(fā)育。
血糖水平的升高可以反映出抗生素替代品對體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的增強作用[19]。葡萄糖是細胞代謝的主要能源,可用于測量機體的健康狀況[24],衡量機體能量代謝[27]。牛至精油可以顯著提高仔豬的血清葡萄糖水平。植物精油復(fù)合物、甘草提取物、抗菌肽、紫蘇種子提取物等對血液葡萄糖水平的影響很小[19,24]。本試驗中,抗生素和柑橘提取物增加了仔豬血漿葡萄糖水平,并顯著增加了肝臟葡萄糖水平。仔豬對血液葡萄糖的吸收主要通過小腸黏膜,柑橘提取物能夠改善仔豬腸道粘膜形態(tài)[26],促進葡萄糖的吸收。也就是說,抗生素和柑橘提取物可以增強仔豬營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,能量營養(yǎng)狀況要好于對照組。具體機制有待進一步研究。
甘油三酯和總膽固醇主要在肝臟中合成,并參與各種脂質(zhì)的合成,這可以反映體內(nèi)脂質(zhì)代謝的狀況。葡萄籽葡萄渣提取物、植物精油復(fù)合物、抗菌肽、牛至精油和甘草提取物對血清甘油三酯無顯著影響[19,28]。本研究與以往研究一致,柑橘提取物對血漿脂質(zhì)沒有影響。Attakpa等[16]研究報道,辣木提取物可顯著降低高血壓大鼠血甘油三酯和總膽固醇水平,但可增加正常大鼠的低密度脂蛋白膽固醇水平。Donia等[25]發(fā)現(xiàn),橙皮苷可顯著降低荷瘤小鼠血清總脂質(zhì)水平。這些研究表明,柑橘提取物對脂質(zhì)的影響可能與動物健康有關(guān),健康仔豬的健康狀況不同于高血壓和荷瘤動物,因此結(jié)論不一致。一項研究報道,葡萄籽渣提取物對仔豬肝臟甘油三酯濃度沒有影響[28]。本研究中,抗生素提高了仔豬肝臟的總膽固醇水平,而柑橘提取物則無此效果。這種差異可能是由于提取物的活性成分不同,它們對脂質(zhì)合成和代謝的影響不同。此外,本試驗中血漿和肝臟中甘油三酯和總膽固醇的水平不一致。這表明抗生素可以增強仔豬肝臟中脂質(zhì)的合成代謝的能力,從而使血漿脂質(zhì)含量保持在較低水平。總體而言,柑橘提取物對仔豬脂質(zhì)代謝無負面影響。
AKP在骨形成中起重要作用。它在成骨過程中會水解各種磷脂,為機體提供無機磷,并參與脂肪和蛋白質(zhì)的代謝[29]。抗生素組血漿中的AKP活性略高于對照組和柑橘提取物組,而肝臟中的AKP活性顯著更高。說明抗生素具有較高的骨形成、脂肪和蛋白質(zhì)代謝能力,促進仔豬生長。然而,一項研究報道,八角、杜仲提取物、抗生素會顯著降低血清AKP活性[29]。這可能是由于仔豬斷奶應(yīng)激強度不同所致??焖贁嗄毯屯蝗粩嗄炭赡軙?dǎo)致仔豬更大的應(yīng)激和更高的AKP活性,這可以通過添加植物提取物和抗生素來緩解。
血清GPT和GOT是特異性肝損傷和功能障礙的敏感標(biāo)志物[30]。它們可以反映肝臟的功能,體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的代謝,并且是應(yīng)激反應(yīng)的標(biāo)志[31]。據(jù)報道,八角和杜仲提取物飼喂仔豬的血清GPT活性明顯低于對照組和抗生素組,但GOT活性無差異[29]。牛至精油、甘草提取物和抗菌肽顯著降低GPT活性,而抗菌肽增強GOT活性[19]。由以上研究得,不同的植物提取物對轉(zhuǎn)氨酶的作用不同。柑橘提取物組血漿中兩種轉(zhuǎn)氨酶升高,但GOT/GPT與抗生素組幾乎相同,比對照組低18.06%。轉(zhuǎn)氨酶在一定范圍內(nèi)的增加可以促進蛋白質(zhì)的代謝。
本研究結(jié)果表明,柑橘提取物改善了仔豬的血液生化指標(biāo)和肝功能。