晏家友, 刁 慧, 李書偉, 湯文杰, 鄺聲耀
(1.四川省畜牧科學(xué)研究院,四川成都610066;2.動物遺傳育種四川省重點(diǎn)實驗室,四川成都610066;3.四川省畜科飼料有限公司,四川成都610066;4.畜禽生物制品四川省重點(diǎn)實驗室,四川雙流616200)
銅是動物機(jī)體必需的一種微量元素,其不僅可以以輔助因子的形式參與體內(nèi)酶的組成和活化,而且可以通過酶的活性中心或以激活劑的形式,影響動物的造血功能、生長發(fā)育以及免疫和抗氧化能力等(晏家友等,2016;Zhao等,2014)。以植物性原料為主的飼料中銅的含量不足,必須要在飼料中額外補(bǔ)充才能滿足動物機(jī)體對銅的營養(yǎng)需要。目前,無機(jī)銅(如硫酸銅和堿式氯化銅等)是飼料中銅的主要補(bǔ)充形式,但是由于其生物學(xué)利用率低,高水平添加是普遍現(xiàn)狀。研究表明,飼料中添加高水平的無機(jī)銅,對動物自身、生態(tài)環(huán)境以及動物產(chǎn)品的安全都構(gòu)成了極大的威脅(李志惠等,2019;Yazdankhah等,2014)。因而在實現(xiàn)滿足動物營養(yǎng)需要,改善飼料品質(zhì)等預(yù)期目標(biāo)的前提下,應(yīng)采取積極措施減少飼料中微量元素的用量。我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的《飼料添加劑安全使用規(guī)范》(第2625號公告)規(guī)定,仔豬(≤25 kg)配合飼料中銅的最高限量(包含飼料原料本底值)為125 mg/kg,生長肥育豬(>25 kg)為25 mg/kg。因此,本試驗旨在研究日糧中添加低水平檸檬酸銅、硫酸銅或堿式氯化銅對斷奶仔豬生長性能、血清抗氧化酶活性及組織器官銅沉積量的影響,為實際生產(chǎn)中銅源的選擇和應(yīng)用提供參考。
1.1 試驗設(shè)計 選用21日齡斷奶、健康、平均體重(6.82±0.34)kg的杜×長×大仔豬64頭,按體重和性別一致原則,隨機(jī)分為4個處理,每個處理4個重復(fù),每個重復(fù)4頭豬。對照組飼喂基礎(chǔ)日糧,試驗組分別在基礎(chǔ)日糧中添加20 mg/kg硫酸銅、堿式氯化銅或檸檬酸銅,均以銅計。預(yù)試期3 d,正試期28 d。
1.2 試驗材料 試驗所用檸檬酸銅由四川省畜科飼料有限公司生產(chǎn),銅含量為34.5%~36.7%;硫酸銅(銅含量≥25.1%)和堿式氯化銅(銅含量≥58.1%)均從市場采購。
1.3 試驗日糧 試驗日糧參照NRC(2012)《豬的營養(yǎng)需要》和《中國飼料成分及營養(yǎng)價值表(2020)》配制。日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 日糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
1.4 飼養(yǎng)管理 仔豬飼養(yǎng)試驗在西南大學(xué)開展。豬舍舍溫控制在25~28℃,相對濕度控制在50%~70%。仔豬在斷奶后最初3 d內(nèi)限量飼喂,3 d后自由采食。試驗期間仔豬自由飲水。每隔3 d對豬舍進(jìn)行噴霧消毒1次。仔豬免疫程序及其他飼養(yǎng)管理按常規(guī)進(jìn)行。
1.5 樣品采集 試驗結(jié)束后,從每個重復(fù)隨機(jī)選取1頭公豬,前腔靜脈采血10 mL,于室溫下靜置0.5 h,2000 r/mim離心10 min,制備血清,于-20℃冷凍保存,用于測定抗氧化酶活性。然后將其屠宰,并取肝臟和腎臟樣品各2 g,液氮處理后,于-20℃冰箱冷凍保存,用于測定銅沉積量。
1.6 測定指標(biāo)與方法
1.6.1 生長性能 試驗開始和結(jié)束時,分別對每頭仔豬進(jìn)行空腹稱重。試驗期內(nèi),以重復(fù)為單位,記錄投料量和剩料量(余料量+損耗量),采食量=投料量-剩料量。根據(jù)平均日增重(ADG)和平均日采食量(ADFI)計算耗料增重比(F/G)。
1.6.2 血清抗氧化酶活性 血清抗氧化酶測定指標(biāo)包含銅藍(lán)蛋白(CER)和銅鋅超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)。血清CER和Cu/Zn-SOD活性按照南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒說明書進(jìn)行測定,使用的主要儀器為UVIKON XS紫外-可見分光光度計。
1.6.3 組織器官銅沉積量 組織器官銅沉積量指標(biāo)包括肝臟和腎臟中銅含量,按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中銅的測定》(GB 5009.13-2017)中第二法進(jìn)行測定,使用的儀器包含原子吸收分光光度計和電子天平等。
1.7 統(tǒng)計分析 利用SASV8軟件包編程進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。試驗結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。試驗數(shù)據(jù)采用One-Way ANOVA檢驗,組間差異進(jìn)行Tukey多重比較。以P<0.05為差異顯著判斷標(biāo)準(zhǔn)。
2.1 日糧中添加低銅對斷奶仔豬生長性能的影響 由表2可知,檸檬酸銅組、硫酸銅組或堿式氯化銅組與對照組相比,仔豬ADG、ADFI和F/G均無顯著差異(P>0.05)。但是,檸檬酸銅組仔豬ADG、ADFI和F/G較其他組更優(yōu)。
表2 日糧中添加低銅對斷奶仔豬生長性能的影響
2.2 日糧中添加低銅對斷奶仔豬血清抗氧化酶活性的影響 由表3可以看出,檸檬酸銅組、硫酸銅組或堿式氯化銅組與對照組相比,仔豬血清CER活性分別提高27.77%(P<0.05)、13.21%(P<0.05)和19.41%(P<0.05),仔豬血清Cu/Zn-SOD活 性 分 別 提 高26.39%(P<0.05)、16.94%(P<0.05)和20.94%(P<0.05)。
表3 日糧中添加低銅對斷奶仔豬血清抗氧化酶活性的影響
2.3 日糧中添加低銅對斷奶仔豬組織器官銅沉積量的影響 由表4可以看出,檸檬酸銅組、硫酸銅組或堿式氯化銅組與對照組相比,仔豬肝臟和腎臟銅沉積量均無顯著差異(P>0.05)。但是,檸檬酸銅組仔豬肝臟和腎臟銅沉積量較其他組更高。
表4 日糧中添加低銅對斷奶仔豬組織器官銅沉積量的影響mg/kg
檸檬酸銅是我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布第162號公告批準(zhǔn)在斷奶仔豬飼料中使用的一種新型有機(jī)銅源。郭志強(qiáng)和胡海強(qiáng)(2021)研究結(jié)果表明,飼糧中添加20 mg/kg檸檬酸銅可以促進(jìn)肉兔生長,其作用效果與添加150 mg/kg硫酸銅相當(dāng)。Yan和Zhang(2015)研究結(jié)果表明,在斷奶仔豬日糧中添加20 mg/kg檸檬酸銅與添加180 mg/kg硫酸銅具有類似的促進(jìn)仔豬生長的效果。本試驗研究結(jié)果顯示,在日糧中添加20 mg/kg檸檬酸銅可以改善仔豬的生長性能,但是與添加20 mg/kg硫酸銅或堿式氯化銅相比,仔豬生長性能差異并不顯著。表明在日糧中添加低劑量的檸檬酸銅不會影響仔豬的生長性能。這就為實際生產(chǎn)中,應(yīng)用低水平檸檬酸銅替代高水平無機(jī)銅來提供仔豬所需的銅元素提供了新思路。
銅是銅藍(lán)蛋白和銅鋅超氧化物歧化酶的重要組成部分,而銅藍(lán)蛋白和銅鋅超氧化物歧化酶是動物體內(nèi)重要的抗氧化酶,它們可以促進(jìn)機(jī)體的抗氧化能力,維持動物健康。銅藍(lán)蛋白具有結(jié)合血清中的銅以及通過自身的亞鐵氧化酶活性抑制鐵離子產(chǎn)生自由基的功能(Abboud等,2000)。銅鋅超氧化物歧化酶能夠抑制細(xì)胞中超氧陰離子自由基的產(chǎn)生,保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能(Senthilkumar等,2009)。日糧缺銅,會降低銅藍(lán)蛋白和銅鋅超氧化物歧化酶的活性,阻礙抗氧化酶發(fā)揮功能,引起機(jī)體抗氧化防疫系統(tǒng)受損,導(dǎo)致動物出現(xiàn)氧化應(yīng)激 (Montes等,2014)。王希春和吳金節(jié)(2004)研究結(jié)果表明,高銅日糧能顯著提高斷奶仔豬血清銅藍(lán)蛋白和銅鋅超氧化物歧化酶的活性。余姮(2009)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在生長肥育豬日糧中使用有機(jī)微量元素替代無機(jī)微量元素,能夠增強(qiáng)組織的抗氧化性能。本試驗研究結(jié)果顯示,在日糧中添加20 mg/kg檸檬酸銅、硫酸銅或堿式氯化銅,可以提高仔豬血清銅藍(lán)蛋白和銅鋅超氧化物歧化酶的活性。表明銅對動物機(jī)體抗氧化能力的影響,可能與體內(nèi)銅的濃度和存在形式有關(guān)。
銅廣泛分布于動物體內(nèi),其在消化道內(nèi)被吸收后進(jìn)入血液,經(jīng)過血液循環(huán)到達(dá)機(jī)體各組織器官。張力和柳樹青(1994)研究指出,日糧中銅的水平對生長豬肝臟和腎臟中銅的含量影響較大。本試驗結(jié)果表明,在日糧中添加20 mg/kg檸檬酸銅、硫酸銅或堿式氯化銅,仔豬肝臟和腎臟中銅沉積量從高到低依次為檸檬酸銅、堿式氯化銅和硫酸銅。由此可見,檸檬酸銅在仔豬組織器官中的銅沉積量高于無機(jī)銅,這與不同銅源的相對生物學(xué)利用率密切相關(guān),但具體原因還需要進(jìn)一步研究。本試驗研究結(jié)果還顯示,在日糧中添加20 mg/kg檸檬酸銅、硫酸銅或堿式氯化銅,仔豬肝臟和腎臟中銅沉積量差異并不顯著。這就提示,當(dāng)日糧中添加低水平的銅,肝臟和腎臟可能通過最佳方式攝取銅,滿足動物對銅的需求,從而減少組織器官中銅的沉積(Kim等,2008;Cater等,2006)。
本試驗條件下,在斷奶仔豬日糧中添加20 mg/kg檸檬酸銅、硫酸銅或堿式氯化銅形式的銅,可以提高仔豬血清CER和Cu/Zn-SOD活性,但不影響生長性能以及肝臟和腎臟中銅沉積量。