趙珩伊 余 冰 毛湘冰 何 軍 鄭 萍 黃志清 韓國全 虞 潔 陳代文
(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營養(yǎng)研究所,動(dòng)物抗病營養(yǎng)農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,雅安625014)
飼料中的霉菌毒素污染是困擾全球飼料生產(chǎn)廠家的一個(gè)重大問題。據(jù)調(diào)查顯示,世界上至少有25%的谷物受到霉菌毒素污染[1]。在我國,飼料和原料霉菌毒素超標(biāo)的比例高達(dá)60%~70%[2]。動(dòng)物的霉菌毒素中毒會(huì)降低其生長性能,抑制免疫機(jī)制,影響機(jī)體的健康,進(jìn)而帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,人們嘗試用多種方法(如化學(xué)法、物理分離法、放射法和熱失活法)來消除飼料霉菌毒素的毒性,但這些方法均難在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。而飼糧中添加霉菌毒素吸附劑,如水合硅鋁酸鈉鈣(hydrated sodium calcium aluminosilicates,HSCAS),是降低霉菌毒素危害的有效手段[3]。目前,以HSCAS為主要成分的霉菌毒素吸附劑作為美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)首次批準(zhǔn)的吸附劑產(chǎn)品,被最先用于飼料行業(yè)當(dāng)中。HSCAS之所以可以吸附霉菌毒素,主要源于其是一種層狀硅鋁酸鹽,利用其四面體-八面體-四面體層間多空結(jié)構(gòu)與表面形成的離子極性,強(qiáng)吸附同樣具有離子極性的霉菌毒素。但是,HSCAS是一種缺乏正電荷的層狀硅鋁酸鹽,有吸附富余正電荷或陽離子化合物的潛在可能。已有關(guān)于綿羊和雛雞的研究均表明,在HSCAS高效吸附飼糧中霉菌毒素的同時(shí),也會(huì)對某些維生素和礦物元素進(jìn)行吸附[4-5]。目前,對 HSCAS的研究主要集中于其對飼料中霉菌毒素(特別是黃曲霉毒素)的吸附作用,但未見在正常飼糧(未添加霉菌毒素)中添加HSCAS對豬的安全性研究。因此,本試驗(yàn)以生長育肥豬為研究對象,旨在研究在飼糧中添加不同水平的HSCAS對生長育肥豬上生長性能、養(yǎng)分表觀消化率及抗氧化能力的影響。
HSCAS購于美國密爾白有限公司,有效成分含量95%以上。推薦用量為每噸飼糧中添加2.5kg。
本試驗(yàn)采用單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì),選用(48.0±10.0)kg的健康“杜×長×大”生長豬45頭,按體重相近、各處理公母比例一致原則,隨機(jī)分為3個(gè)處理,每個(gè)處理5個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)3頭豬。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,試驗(yàn)組分別飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加0.25%和2.50%HSCAS的飼糧。試驗(yàn)分為48~80kg(前期)和81~110kg(后期)2階段進(jìn)行,試驗(yàn)期為70d,至豬體重達(dá)110kg左右結(jié)束。
試驗(yàn)飼糧參照NRC(1998)豬營養(yǎng)需要配制,基礎(chǔ)飼糧為玉米-豆粕型,按試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別以相應(yīng)劑量的HSCAS替換配方中的統(tǒng)糠配成試驗(yàn)飼糧?;A(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
試驗(yàn)在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營養(yǎng)研究所教學(xué)科研試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)期間豬舍溫度控制在25℃左右,自由采食和飲水,每日飼喂3次(08:00、12:00、18:00),少喂勤添,添加量以料槽內(nèi)略有余料為準(zhǔn)。保持圈舍通風(fēng)、衛(wèi)生、干燥,每天結(jié)算余料,并做好采食量記錄。
1.5.1 飼料樣品的采集與處理
各處理飼料混合均勻后,多處均勻取樣。將同一處理的飼料再混合,粉碎后過40目篩,-20℃保存。
1.5.2 糞便樣品的采集與處理
于試驗(yàn)第38天和第66天開始,連續(xù)4d收集新鮮糞樣,準(zhǔn)確稱重,按每100g糞樣滴加10mL 10%的硫酸,另加幾滴甲苯防腐,混勻置于-20℃冰箱保存。每期試驗(yàn)結(jié)束后,將各處理4d的糞樣混勻,按10%的比例取樣,在65℃的條件下烘干,回潮24h,粉碎過40目篩,用樣品袋密封保存于-20℃待測。
1.5.3 血液樣品的采集
于試驗(yàn)的第42天和第70天,各重復(fù)選取1頭接近平均體重的豬進(jìn)行前腔靜脈采血20mL,低溫下靜置30min,3 000r/min離心15min,制備血清,于-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
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) %
1.6.1 生長性能
以重復(fù)為單位對初始及試驗(yàn)第42天和第70天豬只進(jìn)行空腹稱重,以重復(fù)為單位記錄耗料量,計(jì)算每階段及全期平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.6.2 血清尿素氮(urea nitrogen,UN)
血清UN含量采用脲酶法測定[6],試劑盒購于南京建成生物工程研究所。
1.6.3 養(yǎng)分表觀消化率
采用4mol/L鹽酸不溶灰分內(nèi)源指示劑法測定養(yǎng)分表觀消化率。按照國際官方分析化學(xué)家協(xié)會(huì)(AOAC)的方法測定飼料樣品和糞樣中粗蛋白質(zhì)(CP)、粗灰分(Ash)、能量、鈣(Ca)和磷(P)的含量,根據(jù)食入養(yǎng)分量和排出養(yǎng)分量計(jì)算各養(yǎng)分表觀消化率。
養(yǎng)分表觀消化率(%)=100-[100×(b×c)/(a×d)]。
式中:a為飼料中某養(yǎng)分含量;c為飼料中鹽酸不溶灰分含量;b為糞樣中某養(yǎng)分含量;d為糞樣中鹽酸不溶灰分含量。
1.6.4 抗氧化指標(biāo)的測定
總 抗 氧 化 能 力 (total anti-oxidation capability,T-AOC)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量分別采用比色法、亞硝酸鹽法和硫代巴比妥酸(TBA)法[7]進(jìn)行測定,試劑盒均購于南京建成生物工程研究所。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行整理,采用SAS 8.2軟件的ANOVA程序進(jìn)行方差分析,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,差異顯著時(shí)進(jìn)行Duncan氏法多重比較,以P<0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。
由表2可知,與對照組相比,0.25%HSCAS添加組對豬各階段的ADFI、ADG、F/G和血清UN含量均無顯著影響(P>0.05),但2.50%HSCAS添加組顯著提高了后期和全期的F/G(P<0.05),前期和后期血清UN含量分別顯著提高了17.06%和19.46%(P<0.05)。
表2 HSCAS對生長育肥豬生長性能和血清UN含量的影響Table 2 Effects of HSCAS on growth performance and serum UN content of growing-finishing pigs
由表3可知,在試驗(yàn)前期,各處理CP、能量、Ca和P的表觀消化率均無顯著差異(P>0.05);與對照組相比,0.25%HSCAS添加組Ash的表觀消化率無顯著差異(P>0.05),但2.50%HSCAS添加組Ash的表觀消化率顯著降低了29.57%(P<0.05)。 在 試 驗(yàn) 后 期,0.25% 和 2.50%HSCAS添加組CP的表觀消化率分別比對照組顯著降低了3.16%和6.23%(P<0.05),能量的表觀消化率分別比對照組顯著降低了1.53%和1.55%(P<0.05);Ash的表觀消化率與第1階段規(guī)律一致。各階段不同處理豬的Ca、P表觀消化率均無顯著差異(P>0.05)。
表3 HSCAS對生長育肥豬養(yǎng)分表觀消化率的影響Table 3 Effects of HSCAS on nutrient apparent digestibility of growing-finishing pigs
由表4可知,隨著HSCAS添加水平的增加,試驗(yàn)前期血清T-AOC和SOD活性均有所下降(P>0.05),MDA 含量有所升高(P>0.05)。試驗(yàn)后期呈相同規(guī)律,且2.50%HSCAS添加組血清MDA含量比0.25%HSCAS添加組顯著提高了55.85%(P<0.05),血清 T-AOC分別比對照組和0.25%HSCAS添加組顯著降低了30.73%和26.11%(P<0.05),SOD活性分別比對照組和0.25%HSCAS添加組降低了12.78%(P<0.05)和7.27%(P>0.05)。
表4 HSCAS對生長育肥豬抗氧化能力的影響Table 4 Effects of HSCAS on antioxidant ability of growing-finishing pigs
本試驗(yàn)中,與對照組相比,飼糧中添加0.25%HSCAS對生長育肥豬生長性能無顯著影響,但當(dāng)飼糧中添加2.50%HSCAS時(shí),生長育肥豬F/G顯著提高。徐軍等[8]發(fā)現(xiàn),通過在肉仔雞飼糧中添加3和5g/kg的蒙脫石(主要成分為HSCAS)有提高雞的ADFI和ADG的趨勢,但對F/G無影響;Gowda等[9]指出,在綿羊飼糧中添加5g/kg的HSCAS對其F/G無顯著影響;Ledoux等[10]的研究也發(fā)現(xiàn),在肉仔雞飼糧中添加1g/kg的HSCAS未影響其生長性能。本試驗(yàn)結(jié)果與以上結(jié)果不完全一致,這可能主要源于飼糧中吸附劑添加劑量的差異。另外,飼糧中添加2.50%HSCAS導(dǎo)致生長育肥豬生長性能下降,可能是源于過量的HSCAS吸附了飼料中的營養(yǎng)物質(zhì),降低了飼料的營養(yǎng)價(jià)值和利用率,從而抑制了豬的生長。
UN是蛋白質(zhì)代謝的主要終末產(chǎn)物,可以在一定程度上反映動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝狀況和氨基酸的平衡狀況,氨基酸平衡可降低血清UN含量,提高氮在體內(nèi)的沉積,飼料中蛋白質(zhì)利用率提高[11-13]。Abdel-Wahhab等[13]研 究 表 明,在 大 鼠飼糧中添加5g/kg的蒙脫石會(huì)顯著升高大鼠血清UN含量。而Georgievskii等[14]研究表明,在公豬飼糧中添加3g/kg的HSCAS對其血清UN含量并無顯著影響。本試驗(yàn)中,飼糧中添加0.25%HSCAS對生長育肥豬血清UN含量無顯著影響,但當(dāng)HSCAS添加劑量達(dá)到2.50%時(shí),生長育肥豬血清UN含量顯著升高。以上研究間均存在不同程度的差異,其原因可能與HSCAS添加劑量和試驗(yàn)動(dòng)物的差異有關(guān)。而在本試驗(yàn)中,飼糧中添加2.50%HSCAS顯著提高了生長育肥豬的血清UN含量,表明其對飼料中蛋白質(zhì)的利用率降低,這也可能是飼糧中添加2.50%HSCAS影響生長育肥豬生長性能的原因之一。
Edwards[15]和Schell等[16]的研究發(fā)現(xiàn),在雛雞飼糧中添加1%的沸石會(huì)顯著降低植酸磷在體內(nèi)的沉積。但 Chestnut等[4]與 Chung等[17]研 究 表明,在綿羊或雛雞飼糧中添加1%或2%HSCAS時(shí),不會(huì)影響其對Ca、P的利用率。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在生長育肥豬飼糧中添加0.25%和2.50%HSCAS對其Ca、P的表觀消化率無顯著影響。上述研究對于飼糧中添加HSCAS影響動(dòng)物Ca和P的利用率結(jié)果之間存在較大的差異,其可能源于HSCAS來源的差異和試驗(yàn)動(dòng)物種類不同。
本試驗(yàn)的結(jié)果也顯示,當(dāng)HSCAS添加劑量達(dá)到2.50%時(shí),生長育肥豬對Ash的表觀消化率顯著 降 低。Chestnut 等[4]、Chung 等[5]與 Gowda等[18]研究均報(bào)道,飼糧中添加 HSCAS會(huì)削弱動(dòng)物(如肉雞、綿羊和奶牛等)對鋅的吸收;Gowda等[19]還指出,在羔羊飼糧中添加5g/kg HSCAS會(huì)降低機(jī)體對微量元素(銅、鋅、鐵、錳)的吸收。由此可推測,本試驗(yàn)中生長育肥豬對Ash吸收率的下降可能源于其對銅、鋅等微量元素消化率下降。另外,本試驗(yàn)中飼糧中添加HSCAS顯著降低了生長育肥豬后期CP和能量的表觀消化率,且隨添加劑量的增加而逐漸降低。這一結(jié)果在一定程度反映出飼糧中添加HSCAS影響了生長育肥豬對飼料營養(yǎng)成分的利用率,且與試驗(yàn)中生長育肥豬生長性能和血清UN含量的變化規(guī)律基本一致。
T-AOC是衡量機(jī)體抗氧化系統(tǒng)功能狀況的綜合指標(biāo),它的大小可以反映機(jī)體抗氧化酶系統(tǒng)(SOD、谷胱甘肽過氧化物酶和過氧化氫酶等)和非酶系統(tǒng)(谷胱甘肽、維生素E、半胱氨酸和葡萄糖等)對外來刺激的代償能力以及機(jī)體自由基代謝的狀態(tài)[20]。血液中SOD活性和MDA含量是反映機(jī)體抗氧化能力的重要指標(biāo)[21-22]。
目前,對于HSCAS影響動(dòng)物機(jī)體抗氧化能力的研究多集中于飼喂霉菌毒素污染飼料的動(dòng)物模型中。Che等[23]研究發(fā)現(xiàn),在受霉菌毒素污染的飼糧中添加0.2%HSCAS不能改善由霉菌毒素引起的雛雞肝臟SOD活性降低以及髓過氧化物歧化酶(MPO)活性升高;而 Gowda等[19]報(bào)道,在含黃曲霉毒素的飼糧中添加0.5%HSCAS可以改善肉雞的抗氧化能力;Abbes等[24]在含玉米赤霉烯酮的小鼠飼糧中添加0.50%HSCAS也取得了相同的效果。在本試驗(yàn)中,生長育肥豬飼糧中添加0.25%HSCAS對其抗氧化能力無顯著影響,但HSCAS添加水平達(dá)到2.50%時(shí),試驗(yàn)后期生長育肥豬的抗氧化能力顯著降低,即T-AOC和SOD活性均顯著降低,MDA含量顯著升高。這表明長時(shí)間飼喂生長育肥豬添加較高劑量HSCAS的正常飼糧會(huì)降低機(jī)體的抗氧化能力。已有的研究表明,飼糧中銅、鋅、錳的水平及利用率均會(huì)影響機(jī)體的抗氧化能力[25-27]。本研究也發(fā)現(xiàn),飼糧添加較高劑量HSCAS會(huì)顯著降低生長育肥豬Ash的表觀消化率,而Ca、P的表觀消化率無顯著影響,這表明飼糧添加較高劑量HSCAS可能吸附飼糧中銅、鋅、錳等微量元素,引起其利用率下降,這可能是飼糧中較高劑量HSCAS添加導(dǎo)致生長育肥豬抗氧化能力降低的重要原因。另外,由于飼糧中較高劑量HSCAS添加而引起的微量營養(yǎng)物質(zhì)吸附,也可能會(huì)導(dǎo)致肝臟等器官的損傷,這也可能是其影響機(jī)體抗氧化能力的原因。
① 飼糧中添加0.25%HSCAS不會(huì)影響生長育肥豬的生長性能、機(jī)體抗氧化能力和血清UN含量,但降低CP和能量的表觀消化率。
② 飼糧中添加2.50%HSCAS會(huì)顯著降低生長育肥豬的生長性能、養(yǎng)分表觀消化率和機(jī)體抗氧化能力。
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