趙金標(biāo) ，宋孝明 ，劉 嶺

1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；

2.中農(nóng)志遠(yuǎn)咨詢(xún)管理有限公司，北京 100193

2022 年，我國(guó)大豆進(jìn)口量高達(dá)9100 多萬(wàn)t，其中85% 用于畜牧業(yè)（趙金標(biāo)等，2023）。因此，飼料蛋白短缺是制約我國(guó)飼料工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一，新型蛋白飼料資源的開(kāi)發(fā)及其高效應(yīng)用是解決我國(guó)飼料蛋白短缺的主要途徑之一。我國(guó)是棉花種植大國(guó)，每年棉籽的產(chǎn)量約900 萬(wàn)t。棉籽粕是棉籽榨油后的副產(chǎn)物，其中的蛋白含量約40%，略低于豆粕（趙金標(biāo)等，2022）。然而，研究表明棉籽粕含有大量的棉酚，這是其在畜牧生產(chǎn)中應(yīng)用的主要限制性因素（李志青等，2022）。棉酚包括結(jié)合棉酚和游離棉酚，結(jié)合棉酚在生物體內(nèi)不具有毒性，一般是在高溫蒸炒時(shí)，游離棉酚和棉仁中的蛋白質(zhì)、氨基酸和磷脂結(jié)合而成的螯合物，特別是容易和賴(lài)氨酸結(jié)合，導(dǎo)致賴(lài)氨酸的利用率降低（Wang 等，2009；Skutches 等，1974）。游離棉酚能引起雄性動(dòng)物生殖障礙，并且其毒性在體內(nèi)具有累積效應(yīng)，嚴(yán)重限制了棉籽粕在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用（焦洪超等，2015）。

截至目前，養(yǎng)豬生產(chǎn)中游離棉酚的毒性一直處于理論認(rèn)知的階段，而豬對(duì)游離棉酚的耐受限度以及不同種類(lèi)的游離棉酚對(duì)豬生長(zhǎng)性能的影響及其差異鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)旨在研究不同來(lái)源和添加劑量的游離棉酚對(duì)豬生長(zhǎng)性能和血清生化指標(biāo)的影響，為棉籽粕在實(shí)際生產(chǎn)中提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與日糧

本試驗(yàn)選用210 頭初始體重（26.18±1.42）kg、健康的杜× 長(zhǎng)× 大三元雜交生長(zhǎng)豬，按體重一致、公母各半的原則，隨機(jī)分為7 個(gè)處理，每個(gè)處理組包括5 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)6 頭豬。本試驗(yàn)飼養(yǎng)周期持續(xù)21 d。玉米– 豆粕型飼糧為對(duì)照組，其他6 個(gè)處理組按照2×3 雙因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別為添加不同比例的棉籽粕或醋酸游離棉酚配制含50、100 mg/kg 和150 mg/kg 游離棉酚的飼糧。本試驗(yàn)使用的飼料原料常規(guī)化學(xué)成分見(jiàn)表1，日糧配方組成見(jiàn)表2，各飼糧處理組的營(yíng)養(yǎng)水平滿(mǎn)足《中國(guó)豬營(yíng)養(yǎng)需要》（2020）推薦的25～50 kg 生長(zhǎng)豬對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要量，飼糧采用粉料飼喂，自由采食和飲水。

表1 棉籽粕和豆粕常規(guī)化學(xué)組成（飼喂基礎(chǔ)）

表2 試驗(yàn)日糧組成和營(yíng)養(yǎng)水平

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物與飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)在國(guó)家飼料工程技術(shù)研究中心/ 農(nóng)業(yè)部飼料工業(yè)中心動(dòng)物試驗(yàn)基地（河北承德）進(jìn)行。試驗(yàn)前清洗料槽和水槽，對(duì)豬舍進(jìn)行徹底消毒，同時(shí)對(duì)試驗(yàn)豬進(jìn)行常規(guī)免疫與驅(qū)蟲(chóng)。豬舍溫度控制在25 ℃左右。消毒按常規(guī)程序進(jìn)行。嚴(yán)格遵循豬場(chǎng)飼養(yǎng)和管理制度，每日注意觀察豬采食、糞便和精神狀況，發(fā)現(xiàn)疾病及時(shí)處理。

1.3 檢測(cè)指標(biāo)與測(cè)定方法

1.3.1 常規(guī)化學(xué)成分原料中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗灰分、鈣、總磷和中性洗滌纖維分別按照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 6435–2006、GB/T 6432–1994、GB/T 6438–2007、GB/T 6436–2002、GB/T 6437–2002 和 GB/T 20806–2006 方法進(jìn)行測(cè)定。酸性洗滌纖維按照中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T1459–2007 方法測(cè)定。鉻和18 種氨基酸含量分別按照GB/T 13088–2006 和GB/T 18246–2000 所 述 方 法測(cè)定。

1.3.2 生長(zhǎng)性能分別在試驗(yàn)開(kāi)始（1 d）和結(jié)束（21 d）對(duì)每頭試驗(yàn)仔豬空腹稱(chēng)重，以每個(gè)重復(fù)（圈）為單位結(jié)算耗料量，計(jì)算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和料重比（F/G）。

平均日增重 =（試驗(yàn)結(jié)束時(shí)體重 – 試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)體重）/ 試驗(yàn)天數(shù)；

平均日采食量 = 試驗(yàn)期內(nèi)以重復(fù)為單位的耗料量 /（試驗(yàn)天數(shù) × 每個(gè)重復(fù)的試驗(yàn)豬頭數(shù)）；

料重比 = 平均日采食量/平均日增重。

1.3.3 血清生化指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)束后隨機(jī)選取1 頭仔豬，通過(guò)前腔靜脈采血10 mL，然后在室溫下靜置2 h，再3000 r/min 離心15 min，制備血清樣品，隨后將血清樣品置于–20 ℃保存待檢。采用全自動(dòng)生化分析儀（日立7600，日本）測(cè)定分析血清樣品白蛋白、總蛋白、尿素氮、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶和堿性磷酸酶的活性。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

數(shù)據(jù)采用SAS 9.2 統(tǒng)計(jì)軟件Proc GLM 進(jìn)行方差分析，以每頭試驗(yàn)豬（重復(fù)）作為統(tǒng)計(jì)單位。采用SAS 9.2 統(tǒng)計(jì)軟件Proc CORR 和Proc REG 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果用“平均值± 標(biāo)準(zhǔn)誤”表示，P＜0.05 為差異顯著，0.05≤P＜0.10為有趨勢(shì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長(zhǎng)性能

不同來(lái)源和劑量的游離棉酚對(duì)豬生長(zhǎng)性能的影響見(jiàn)表3。研究結(jié)果表明各處理組間游離棉酚對(duì)豬平均日采食量、平均日增重和料重比均無(wú)顯著性影響（P＞0.05）。進(jìn)一步研究不同添加劑量的游離棉酚對(duì)豬生長(zhǎng)性能的影響（圖1），研究結(jié)果表明，當(dāng)飼糧游離棉酚含量為100 mg/kg時(shí)，豬的平均日增重具有高于游離棉酚含量分別為50 mg/kg 和150 mg/kg 飼糧處理組的趨勢(shì)（P＜0.10），而豬的料重比顯著低于游離棉酚含量分別為50 mg/kg 和150 mg/kg 飼糧處理組（P＜0.05）。

圖1 不同來(lái)源和劑量的游離棉酚對(duì)生長(zhǎng)豬日增重和料重比的影響

表3 不同來(lái)源和劑量的游離棉酚對(duì)生長(zhǎng)豬生產(chǎn)性能的影響

2.2 血清生化指標(biāo)

不同來(lái)源和劑量的游離棉酚對(duì)豬血清生化指標(biāo)的影響見(jiàn)表4。研究結(jié)果表明各處理組間豬血清中尿素氮、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶、總蛋白、白蛋白和球蛋白的濃度均無(wú)顯著性變化（P＞0.05）。

表4 不同來(lái)源和劑量游離棉酚對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)的影響

3 討論

3.1 棉籽粕常規(guī)化學(xué)成分

棉籽經(jīng)預(yù)壓榨浸提取油后的副產(chǎn)品為棉籽粕，普通棉籽粕中蛋白質(zhì)含量占38%～42%，僅略低于豆粕。棉籽粕中賴(lài)氨酸、蛋氨酸的含量相對(duì)較低，精氨酸的含量多，鈣含量較低，磷含量較高，但是其中磷多為植酸磷。棉籽粕的氨基酸組成平衡性不好，氨基酸的利用率不高，如果在棉籽粕飼料中添加蛋氨酸、賴(lài)氨酸，氨基酸組成比較平衡，可以提高棉籽粕的利用率（周培校等，2009；Henry 等，2001）。棉籽粕中磷、鐵、鎂等礦物元素含量充足，同時(shí)與豆粕相比，具有更高含量的B 族維生素。另外，棉籽中含有較多的游離棉酚，棉籽在高溫條件下加工成棉籽粕時(shí)，賴(lài)氨酸與游離棉酚形成結(jié)合棉酚，降低賴(lài)氨酸生物學(xué)效價(jià)。

3.2 游離棉酚對(duì)生長(zhǎng)豬生產(chǎn)性能和血清生化指標(biāo)的影響

游離棉酚以游離狀態(tài)存在，由于其活性基團(tuán)未被結(jié)合，很易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而且排泄緩慢，在體內(nèi)組織器官中具有蓄積效應(yīng)，因此對(duì)動(dòng)物毒性較大。蓄積的棉酚在動(dòng)物體內(nèi)各器官分布是不均衡的，按其沉積量的多少排序?yàn)椋焊闻K＞肌肉＞血液＞腎臟＞肺，之后為心臟、脾臟和腦組織（Baram 等，1993）。截至目前，豬對(duì)游離棉酚的耐受限度以及不同種類(lèi)的游離棉酚對(duì)豬生長(zhǎng)性能的影響及其差異鮮有報(bào)道。張志峰等（2011）報(bào)道飼喂含游離棉酚162.5 mg/kg 的飼糧致育肥豬中毒死亡的病例，剖檢發(fā)現(xiàn)其肝臟體積增大，質(zhì)地變硬，腹腔中有大量黃色炎性滲出物，切片鏡檢發(fā)現(xiàn)肝小葉周邊區(qū)的肝細(xì)胞體積增大，發(fā)生明顯的水泡變性，部分肝細(xì)胞萎縮，嚴(yán)重病變區(qū)肝細(xì)胞壞死，結(jié)構(gòu)模糊。然而，本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，150 mg/kg 的棉酚濃度對(duì)豬的生產(chǎn)性能和血清生化各項(xiàng)指標(biāo)均無(wú)負(fù)面作用，這表明游離棉酚可能不是限制棉籽粕在養(yǎng)豬生產(chǎn)中利用效率的主要因素。另外，當(dāng)飼糧游離棉酚含量為100 mg/kg 時(shí)，豬的平均日增重高于50 mg/kg 和150 mg/kg 飼糧處理組，而料重比低于50 mg/kg和150 mg/kg 飼糧處理組，這可能和適量的游離棉酚具有抗氧化活性有關(guān)系，但是上述假設(shè)需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

谷丙轉(zhuǎn)氨酶存在于細(xì)胞中，在肝細(xì)胞中最多，整個(gè)肝臟內(nèi)轉(zhuǎn)氨酶含量約為血中含量100倍，當(dāng)谷丙轉(zhuǎn)氨酶少量入血，血清中其酶的活性就會(huì)明顯提高，谷草轉(zhuǎn)氨酶同理，上述指標(biāo)可作為肝受損的評(píng)判依據(jù)。堿性磷酸酶的異常升高和骨病或肝病有關(guān)，也可以作為肝受損評(píng)判依據(jù)。另外，總蛋白和球蛋白可以反映蛋白沉積效果。Zhu 等（2017）研究表明，游離棉酚濃度為320 mg/kg 的處理組谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性明顯升高，總蛋白和球蛋白明顯降低，說(shuō)明320 mg/kg 對(duì)肉鴨的肝臟造成了破壞并影響了肉鴨體蛋白的沉積。目前，不同種類(lèi)的游離棉酚對(duì)豬血清生化指標(biāo)影響鮮見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)研究表明，各處理組間谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、總蛋白和球蛋白均無(wú)顯著差異，說(shuō)明生長(zhǎng)豬肝臟并未受損，棉酚處理組沒(méi)有影響體蛋白沉積。

4 結(jié)論

當(dāng)飼糧中游離棉酚含量低于150 mg/kg 時(shí)不會(huì)影響豬生長(zhǎng)性能和血清生化指標(biāo)，這表明游離棉酚并不是限制棉籽粕在養(yǎng)豬生產(chǎn)中利用效率的主要因素，棉籽粕的常規(guī)化學(xué)成分組成，氨基酸組成不平衡很可能是限制其高效利用的關(guān)鍵因素。另外，本研究豬生長(zhǎng)性能數(shù)據(jù)表明，適量添加游離棉酚在一定程度上改善了豬日增重，這可能與游離棉酚具有抗氧化活性有關(guān)系，上述假設(shè)需要進(jìn)一步驗(yàn)證。