侯鵬霞, 王建東#, 安 魏, 王亞軍, 梁小軍
(1.寧夏農(nóng)林科學(xué)院動物科學(xué)研究所,寧夏銀川750002;2.寧夏農(nóng)林科學(xué)院枸杞科學(xué)研究所,寧夏銀川750002)
寧夏是全國枸杞主產(chǎn)區(qū), 截至2020 年底,全區(qū)枸杞種植面積35 萬畝,鮮果產(chǎn)量26 萬t。 枸杞為茄科, 屬多年生落葉灌木, 具有很強(qiáng)的萌蘗能力,在生長期需要不斷的抹芽、剪枝;休眠期也需要對樹體進(jìn)行整形修剪。 枸杞枝條年剪枝量可達(dá)20 萬t 以上,但其絕大多數(shù)用于焚燒、廢棄,少數(shù)用于開展扦插育苗、 栽培基質(zhì)的研究 (陳亮等,2015),造成占用土地資源和環(huán)境污染。
枸杞枝條含有粗蛋白質(zhì)、粗纖維、多糖等多種營養(yǎng)物質(zhì)(馮海萍等,2017),其中枸杞多糖、總黃酮等活性成分能夠提高動物機(jī)體免疫力。 研究發(fā)現(xiàn), 枸杞殘次果含有枸杞多糖是一種天然免疫調(diào)節(jié)劑,可誘導(dǎo)動物機(jī)體產(chǎn)生免疫球蛋白、細(xì)胞因子等(王建東等,2018),奶牛日糧中添加枸杞枝條粉能夠提高奶產(chǎn)量及乳品質(zhì)(梁小軍等,2008)。但枸杞枝條木質(zhì)堅(jiān)硬,難以消化,且適口性差,直接飼喂反芻動物消化率較低。 陳志龍等(2020)將枸杞枝條粉碎添加乳酸菌、 纖維素酶和酵母菌進(jìn)行青貯調(diào)制,結(jié)果表明青貯后雖可一定程度改善其飼用價(jià)值,但降低了枸杞枝條功能性物質(zhì)枸杞多糖和黃酮的含量。本試驗(yàn)將枸杞枝條進(jìn)行生物發(fā)酵處理后飼喂育肥牛,研究枸杞枝條發(fā)酵飼料對肉牛育肥效果及免疫性能的影響,以期為枸杞枝條飼料化開發(fā)利用的可行性提供基礎(chǔ)。
1.1 枸杞枝條生物發(fā)酵處理 參考劉楊等(2019)方法進(jìn)行枸杞枝條生物發(fā)酵處理,其營養(yǎng)成分見表1。
表1 枸杞枝條發(fā)酵飼料營養(yǎng)成分(風(fēng)干基礎(chǔ))%
1.2 主要儀器 酶標(biāo)儀(SM-3),北京天石天力公司產(chǎn)品;自動洗板機(jī)(ST360W),上??迫A公司產(chǎn)品;電熱恒溫器(HH-W21-600),天津泰斯特有限公司產(chǎn)品;離心機(jī)(TDL80-2B),上海安亭科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;DFM-96 r-放射免疫計(jì)數(shù)儀,合肥眾成機(jī)電。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 選擇健康、體重400 kg 左右的西門塔爾雜交牛40 頭,隨機(jī)分為4 組,每組10 頭,對照組飼喂基礎(chǔ)日糧,試驗(yàn)1 組、試驗(yàn)2 組、試驗(yàn)3 組分別在基礎(chǔ)日糧中添加1.95、2.95、3.95 kg/頭枸杞枝條發(fā)酵飼料,預(yù)飼期10 d,正試期60 d。 試驗(yàn)牛的基礎(chǔ)日糧根據(jù)育肥肉?,F(xiàn)階段營養(yǎng)需要結(jié)合養(yǎng)殖場實(shí)際生產(chǎn)配制,干物質(zhì)采食量11.50 kg?;A(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表2。 各組牛均采用全混合日糧的飼養(yǎng)模式。
表2 育肥?;A(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1.4 測定指標(biāo)與方法
1.4.1 增重 試驗(yàn)開始及第30、60 天 (結(jié)束)分別對育肥牛空腹稱重,計(jì)算平均日增重。平均日增重=(試驗(yàn)后體重-試驗(yàn)前體重)/試驗(yàn)天數(shù); 料重比=日干物質(zhì)采食量/平均日增重。 每日準(zhǔn)確稱量飼料投喂量,剩余料,做好記錄。
1.4.2 免疫指標(biāo) 試驗(yàn)開始、 結(jié)束分別尾靜脈采血5 mL, 靜置,2000 r/min 離心10 min, 收集血清,-20 ℃保存待測。 測定免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM);外周血液免疫因子IFN- r、TNF-α、IL-2、IL-4、IL-8、IL-13含量,嚴(yán)格按照試劑盒說明書步驟操作檢測,試劑盒由上海科淘生物科技中心生產(chǎn)。
1.5 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2010 對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理,SAS 8.2 軟件中的ANOVA 進(jìn)行方差分析和LSD 多重比較,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,P< 0.05 為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。
2.1 枸杞枝條發(fā)酵飼料對育肥牛增重的影響由表3 可見, 育肥牛初始體重各組別間差異不顯著(P> 0.05),試驗(yàn)30、61 d 體重出現(xiàn)差異;平均日增重試驗(yàn)組均高于對照組,其中試驗(yàn)2 組、試驗(yàn)3 組分別較對照組提高41.41%和37.37%,差異顯著(P< 0.05)。 但試驗(yàn)組隨著枸杞枝條發(fā)酵飼料增加平均日增重沒有呈現(xiàn)線性上升; 料重比以試驗(yàn)2 組最低。
表3 育肥牛增重情況
2.2 枸杞枝條發(fā)酵飼料對育肥牛血清免疫指標(biāo)的影響 由表4 可見,試驗(yàn)1 組、試驗(yàn)2 組IgA 含量分別較對照組提高47.74%、14.58%,試驗(yàn)1 組、試驗(yàn)2 組IgG 含量分別較對照組提高30.20%、15.10%, 試驗(yàn)1 組IgM 含量較對照組提高22.09%,差異均達(dá)到了極顯著水平(P< 0.01)。 但試驗(yàn)組隨著枸杞枝條發(fā)酵飼料添加量增加肉牛血清免疫球蛋白含量呈降低趨勢,試驗(yàn)1 組> 試驗(yàn)2 組> 試驗(yàn)3 組,其中,試驗(yàn)3 組顯著(P< 0.05)或者極顯著(P< 0.01)低于試驗(yàn)1 組和試驗(yàn)2 組。
表4 育肥牛血清免疫球蛋白測定結(jié)果
2.3 枸杞枝條發(fā)酵飼料對育肥牛血清細(xì)胞因子的影響 由表5 可見, 試驗(yàn)組IL-2、IL-4、IL-13含量與對照組差異不顯著(P> 0.05),但試驗(yàn)組隨著發(fā)酵枸杞枝條飼料添加量增加呈降低趨勢,其中試驗(yàn)3 組較試驗(yàn)1 組分別降低了10.28%、10.36%和28.35%,差異達(dá)到了顯著(P< 0.05)或極顯著水平 (P< 0.01);IL-8 含量各組別間差異不顯著 (P> 0.05);TNF-α、IFN-γ 含量各組別間差異不顯著(P> 0.05)。
表5 育肥牛血清細(xì)胞因子含量測定結(jié)果
3.1 枸杞枝條發(fā)酵飼料對育肥牛增重的影響
中草藥多糖可作為優(yōu)勢 “碳源” 調(diào)控機(jī)體微生態(tài),改善腸道健康,提高養(yǎng)分利用率(張麗萍等,2018)。 佘祿明等(2019)研究報(bào)道,斷奶仔豬添加枸杞多糖400 mg/kg 能極顯著提高日均增重。劉亞娟等(2018)研究報(bào)道,獺兔飼糧中添加1%的枸杞多糖可有效促進(jìn)生長發(fā)育, 提高生產(chǎn)性能。 而發(fā)酵飼料含有大量有機(jī)酸、酶、胞外多糖等代謝產(chǎn)物, 可增加飼料適口性同時(shí)也能改善胃腸道微環(huán)境, 促進(jìn)腸道的健康和營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收, 提高動物生長性能 (史蓉等,2018;Lemh 等,2016)??籽┩龋?020)研究報(bào)道,肉牛日糧添加底物為50%米糠+50%麩皮發(fā)酵飼料組日增重較對照組顯著提高了18.92%。 本研究中枸杞枝條經(jīng)過發(fā)酵,具有酒香味和微酸味,改善了適口性, 測得試驗(yàn)組肉牛平均日增重均高于對照組, 這可能與日糧添加了發(fā)酵枸杞枝條飼料,增加了干物質(zhì)采食量有關(guān),與上述研究結(jié)果一致。 但試驗(yàn)組隨著枸杞枝條發(fā)酵飼料添加平均日增重沒有呈現(xiàn)線性上升, 以試驗(yàn)2 組平均日增重(1.40 kg)最高,較對照組提高了41.41%,這可能與本研究中肉牛日糧營養(yǎng)已經(jīng)滿足增重需求, 同時(shí)飼料中多糖等有效成分發(fā)揮作用有關(guān)。
3.2 枸杞枝條發(fā)酵飼料對育肥牛血清免疫指標(biāo)的影響 IgA、IgG 和IgM 是機(jī)體免疫系統(tǒng)的重要組成部分, 其含量的上升預(yù)示著體液免疫啟動,其中,IgG 是血清中免疫球蛋白的主要成分,約占血清中免疫球蛋白的75%, 具有調(diào)節(jié)機(jī)體代謝、免疫力及抗感染等多種功能(王麗群等,2014;周順伍,2008)。 植物多糖可以誘導(dǎo)動物機(jī)體產(chǎn)生免疫球蛋白,繼而增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。 其中, 枸杞多糖能夠通過激活免疫細(xì)胞和誘導(dǎo)細(xì)胞因子分泌, 進(jìn)一步激活機(jī)體的非特異性免疫應(yīng)答和特異性免疫應(yīng)答(邵偉等,2021)。 王啟菊等(2016)研究報(bào)道,藏羊飼料中添加2%枸杞可顯著提高血清中IgA、IgM 和IgG 水平;Long 等(2020)研究表明,飼糧添加2 g/kg 的枸杞多糖可增強(qiáng)肉雞抗氧化能力和免疫性能。 本研究中,日糧添加發(fā)酵枸杞枝條, 育肥牛血清免疫球蛋白含量試驗(yàn)1 組高于對照組, 達(dá)到了極顯著水平,與上述研究結(jié)果一致,說明發(fā)酵枸杞枝條飼料具有的多糖等有效成分含量, 提高了肉牛機(jī)體免疫力; 但試驗(yàn)組隨著發(fā)酵枸杞枝條飼料添加量增加肉牛血清免疫球蛋白含量降低, 呈試驗(yàn)1 組> 試驗(yàn)2 組> 試驗(yàn)3 組趨勢,這可能是因?yàn)殍坭街l發(fā)酵飼料本身營養(yǎng)成分中蛋白含量較低,只是有效成分發(fā)揮了作用,為了充分利用其有效的功能性營養(yǎng)成分, 肉牛日糧中需控制添加量或者適當(dāng)提高日糧蛋白含量。
3.3 枸杞枝條發(fā)酵飼料對育肥牛血清細(xì)胞因子的影響 動物血清中免疫細(xì)胞因子不同程度地反映了機(jī)體健康狀況, 在機(jī)體炎癥和抗炎過程中發(fā)揮重要作用(胡迎利等,2005)。 白介素是由多種細(xì)胞產(chǎn)生, 可以作用于多種細(xì)胞且具有重要調(diào)節(jié)作用而統(tǒng)一命名的一類細(xì)胞因子。 其中,IL-4 是一種具有多種生物效應(yīng)的細(xì)胞因子,如對于B 細(xì)胞、T 細(xì)胞、肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和造血細(xì)胞都有免疫作用, 可以增強(qiáng)IgG、IgE 水平,進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞免疫;IL-2 激活和促進(jìn)T 細(xì)胞,是一種淋巴因子,兩者具有抗病毒、抗腫瘤、增強(qiáng)機(jī)體免疫的功能。 研究表明,架子牛飼喂枸杞多糖免疫增效劑7 d,可提高免疫球蛋白水平,促進(jìn)細(xì)胞因子的分泌,激活體內(nèi)淋巴細(xì)胞和白細(xì)胞,提高機(jī)體免疫力(馬吉鋒等,2019);圍產(chǎn)期奶牛飼喂枸杞多糖免疫增效劑7 d,可增加抗體水平和細(xì)胞因子分泌, 提高奶牛機(jī)體免疫力 (王建東,2018)。 本研究中,育肥牛日糧添加枸杞枝條發(fā)酵飼料對血清IL-2、IL-4、IL-13 含量均無顯著影響,與上述結(jié)果相比效果不明顯,可能是上述試驗(yàn)直接添加了枸杞多糖, 而本研究是對枸杞枝條進(jìn)行了發(fā)酵, 本身的枸杞有效成分含量差異較大。 且試驗(yàn)組隨著發(fā)酵枸杞枝條飼料添加量增加免疫細(xì)胞因子均呈降低趨勢, 進(jìn)一步表明枸杞枝條可進(jìn)行發(fā)酵處理飼料化利用,但育肥牛日糧添加量不宜過高。
枸杞枝條經(jīng)過生物發(fā)酵育肥肉牛,能夠提高肉牛育肥性能及機(jī)體免疫性能, 但添加量不宜過高,本研究中以不超過2.93 kg/d·頭為宜。 為枸杞枝條有效的飼料化利用的可行性提供了基礎(chǔ)。