梁見弟 阿不夏合滿·穆巴拉克 秦榮艷 陳翔宇 趙 晨 王樂樂 張志軍 王承敏 王文奇*
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院,烏魯木齊 830052;2.新疆畜牧科學(xué)院飼料研究所,烏魯木齊 830011;3.石河子大學(xué)動物科技學(xué)院,石河子 832000)
鹽生植物鹽角草(SalicorniaeuropaeaL.)又名“歐洲海蓬子”,是世界上最耐鹽的陸生植物之一[1]。鹽角草含有豐富的黃酮、生物堿、甾體、萜類等生物活性作物質(zhì),具有抗腫瘤、抗病毒、抗炎、抗菌、抗氧化、提高免疫等作用[2-4]。有研究顯示,鹽角草干草直接飼喂綿羊,可提高機(jī)體抗氧化能力[5]。飼喂5%鹽角草粉能使大鼠血清瘦素含量明顯降低,同時對脂代謝有一定的改善作用[6]。鹽角草在植物提取物開發(fā)利用方面的潛在價值,受到了科研工作者的廣泛關(guān)注。有研究顯示,鹽角草提取物能夠有效提高小鼠機(jī)體的抗氧化能力,顯著降低小鼠肝臟重量、肝臟甘油三酯(TG)含量、血清瘦素和胰島素含量以及關(guān)鍵脂質(zhì)合成代謝基因相對表達(dá)量[7-8]。鹽角草水提取物作為一種新型的食鹽替代品,能有效預(yù)防高鹽所致肥胖小鼠非酒精性脂肪肝病的加重,起到保護(hù)肝臟健康的作用,能有效控制高鹽攝入引起心腦血管疾病的發(fā)病風(fēng)險[9-10]。鹽角草甲醇提取物則有較好的抗氧化和抗癌活性,1 000 mg/mL鹽角草甲醇提取物對肝癌細(xì)胞毒性抑制率可達(dá)80%[11]。鹽角草脂質(zhì)提取物對鎘誘導(dǎo)的紅細(xì)胞損傷具有保護(hù)潛力[12]。鹽角草提取物可以安全替代抗生素,提升家禽肉品的安全性,并對肉品產(chǎn)生積極影響:鹽角草提取物可以通過降低腹部脂肪率來改變?nèi)庾须u胴體品質(zhì)[13]。然而,鹽角草提取物對畜禽生長性能及血清生化指標(biāo)的影響鮮有報道。因此,本研究以阿勒泰綿羊?yàn)檠芯繉ο螅ㄟ^在飼糧中添加不同水平的鹽角草提取物,探究其對綿羊生長性能及血清生化指標(biāo)的影響,為鹽角草提取物在綿羊生產(chǎn)中的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。
鹽角草提取物由河南宜新生物科技有限公司提供,經(jīng)水提、濃縮、噴霧干燥而制。經(jīng)測定,鹽角草提取物中鈉、鉀等礦物質(zhì)元素含量在11%以上,并且含有豐富的植物活性物質(zhì)。圖1為鹽角草提取物活性物質(zhì)多峰檢測圖,顯示了樣品中檢測到的物質(zhì),不同顏色的每個峰代表1種被檢測到的植物活性物質(zhì);共鑒定出543種植物活性物質(zhì),分為59個不同類型;峰值前6類不同類型植物活性物質(zhì)中包括17種有機(jī)氧化合物、24種脂肪酰類、47種酚類、22種氨基酸及其衍生物、8種芳香類化合物、72種生物堿。
圖1 鹽角草提取物活性物質(zhì)多峰檢測圖
選擇3.5月齡、體重[(32.52±2.83) kg]相近、體況良好的阿勒泰公羊60只,隨機(jī)分為4組(每組5個重復(fù),每個重復(fù)3只羊),分別飼喂基礎(chǔ)飼糧(對照組)、基礎(chǔ)飼糧+0.2%鹽角草提取物(0.2%組)、基礎(chǔ)飼糧+0.4%鹽角草提取物(0.4%組)、基礎(chǔ)飼糧+0.6%鹽角草提取物(0.6%組)?;A(chǔ)飼糧參照《肉用綿羊日營養(yǎng)需要量》(DB65/T 4244—2019),其組成及營養(yǎng)水平見表1。各組按基礎(chǔ)飼糧和鹽角草提取物添加水平,制成全混合顆粒飼料,保障羊只采食均勻和完全。整個試驗(yàn)期56 d,其中預(yù)試期11 d,正試期45 d。試驗(yàn)羊每天09:00和18:00各飼喂1次(飼喂量各1/2),自由采食,自由飲水。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1.3.1 生長性能
于正試期第1、15、30、45天早上空腹稱重,計算平均日增重(ADG)、干物質(zhì)采食量(DMI)和料重比(F/G)。
1.3.2 血清生化指標(biāo)
試驗(yàn)結(jié)束時,每組選取6只羊,空腹頸靜脈采血5 mL,血液靜置2 h后用離心機(jī)3 000 r/min離心15 min,吸取上清液分裝于1.5 mL離心管內(nèi),置于-20 ℃冰箱保存。血清總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、尿素(UREA)、總膽固醇(TC)、葡萄糖(GLU)、TG、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白A(IgA)、補(bǔ)體3(C3)、補(bǔ)體4(C4)、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)、乳酸脫氫酶(LDH)活性及總抗氧化能力(T-AOC)采用比色法分析,血清白細(xì)胞介素-2(IL-2)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-10(IL-10)、干擾素-γ(IFN-γ)含量采用酶聯(lián)免疫吸附測定法分析,所有血清生化指標(biāo)均委托北京華英生物技術(shù)研究所進(jìn)行測定。
采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA),并采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較分析,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,P>0.05表示差異不顯著,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。
如表2所示,各組之間第1、15、30、45天體重差異不顯著(P>0.05),0.4%組第45天體重最高。各組之間第1~15天、第31~45天和第1~45天平均日增重和干物質(zhì)采食量差異不顯著(P>0.05)。0.6%組第16~30天平均日增重極顯著高于對照組(P<0.01),顯著高于0.2%組(P<0.05),與0.4%組差異不顯著(P>0.05)。0.4%組第16~30天干物質(zhì)采食量顯著低于對照組和0.6%組(P<0.05),與0.2%組差異不顯著(P<0.05)。對照組第1~15天料重比極顯著低于0.6%組(P<0.01),與0.2%、0.4%組差異不顯著(P>0.05);0.6%組第16~30天料重比顯著低于對照組(P<0.05),與0.2%、0.4%組差異不顯著(P>0.05);0.4%組第31~45天、第1~45天料重比顯著低于對照組(P<0.05),與0.2%、0.6%組差異不顯著(P>0.05)。
表2 鹽角草提取物對綿羊生長性能的影響
2.2.1 鹽角草提取物對綿羊血清蛋白質(zhì)代謝指標(biāo)的影響
如表3所示,各組之間血清ALB、UREA含量差異不顯著(P>0.05);其中,0.6%組血清ALB含量最高,0.2%組最低;對照組血清UREA含量最高,0.6%組最低。0.6%組血清TP含量顯著高于對照組(P<0.05),與0.2%、0.4%組差異不顯著(P>0.05)。0.4%、0.6%組血清GLB含量極顯著高于對照組(P<0.01),與0.2%組差異不顯著(P>0.05);0.2%組血清GLB含量顯著高于對照組(P<0.05)。
表3 鹽角草提取物對綿羊血清蛋白質(zhì)代謝指標(biāo)的影響
2.2.2 鹽角草提取物對綿羊血清能量代謝指標(biāo)的影響
如表4所示,各組之間血清TC、HDL、LDL含量差異不顯著(P>0.05);其中,對照組血清TC含量最高,0.4%組最低;0.6%組血清HDL含量最高,對照組最低;對照組血清LDL含量最高,0.6%組最低。0.4%組血清TG含量顯著低于對照組(P<0.05),與0.2%、0.6%組差異不顯著(P>0.05)。對照組血清GLU含量極顯著高于0.4%、0.6%組(P<0.01),顯著高于0.2%組(P<0.05),0.2%、0.4%、0.6%組之間差異不顯著(P>0.05)。
表4 鹽角草提取物對綿羊血清能量代謝指標(biāo)的影響
2.2.3 鹽角草提取物對綿羊血清酶指標(biāo)的影響
如表5所示,各組之間血清AST、ALP活性差異不顯著(P>0.05);其中,0.6%組血清AST活性最高,對照組最低;對照組血清ALP活性最高,0.4%組最低。0.6%、0.4%組血清ALT活性極顯著低于對照組和0.2%組(P<0.01)。0.6%組血清LDH活性極顯著高于其他各組(P<0.01),其他各組之間差異不顯著(P>0.05)。
表5 鹽角草提取物對綿羊血清酶指標(biāo)的影響
2.2.4 鹽角草提取物對綿羊血清免疫指標(biāo)的影響
如表6所示,各組之間血清IgM、C3、C4含量差異不顯著(P>0.05);其中,0.6%組血清IgM含量最高,0.4%組最低;0.6%組血清C3含量最高,對照組最低。0.6%組血清IgG含量極顯著高于對照組(P<0.01),與0.2%、0.4%組差異不顯著(P>0.05)。0.4%、0.6%組血清IgA含量極顯著高于對照組和0.2%組(P<0.01)。0.4%、0.6%組血清IL-2含量極顯著低于對照組和0.2%組(P<0.01),0.6%組極顯著低于0.4%組(P<0.01),0.2%組顯著低于對照組(P<0.05)。0.6%組血清IL-6含量極顯著低于對照組和0.2%組(P<0.01),與0.4%組差異不顯著(P>0.05);0.4%、0.2%組血清IL-6含量極顯著低于對照組(P<0.01),0.4%組顯著低于0.2%組(P<0.05)。0.6%組血清IL-10含量極顯著高于對照組和0.2%組(P<0.01),與0.4%組差異不顯著(P>0.05);0.2%、0.4%組血清IL-10含量極顯著高于對照組(P<0.01),0.4%組極顯著高于0.2%組(P<0.01)。0.4%、0.6%組血清IFN-γ含量極顯著低于對照組和0.2%組(P<0.01),0.6%組顯著低于0.4%組(P<0.05)。
表6 鹽角草提取物對綿羊血清免疫指標(biāo)的影響
2.2.5 鹽角草提取物對綿羊血清抗氧化指標(biāo)的影響
如表7所示,0.2%、0.4%和0.6%組血清SOD活性極顯著高于對照組(P<0.01),0.2%、0.4%和0.6%組之間差異極顯著(P<0.01)。0.6%組血清T-AOC極顯著高于其他各組(P<0.01),0.2%、0.4%組極顯著高于對照組(P<0.01)。0.4%和0.6%組血清GSH-Px活性極顯著高于對照組(P<0.01);0.6%組血清GSH-Px活性顯著高于0.2%組(P<0.05),與0.4%組差異不顯著(P>0.05);0.2%組血清GSH-Px活性顯著高于對照組(P<0.05)。0.6%組血清MDA含量極顯著低于對照組和0.2%組(P<0.01),與0.4%組差異不顯著(P>0.05);0.4%組血清MDA含量極顯著低于對照組(P<0.01),顯著低于0.2%組(P<0.05);0.2%組血清MDA含量與對照組差異不顯著(P>0.05)。
表7 鹽角草提取物對綿羊血清抗氧化指標(biāo)的影響
平均日采食量、平均日增重、料重比等均是反映反芻動物生長性能的主要指標(biāo)。Sarker等[14]研究表明,飼糧中添加0.5%、1.0%鹽角草粉對肉雞的體增重、料重比均沒有顯著影響。Kim等[15]用酶處理獲得的鹽角草植物提取物飼喂大鼠,大鼠的體重指數(shù)和料重比與對照組相比無顯著差異。Jiao等[13]在肉雞飲水中添加不同水平的鹽角草提取物,結(jié)果發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組肉雞增重明顯提高,飼料系數(shù)明顯降低。Pea等[16]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加以干草為原料的鹽角草有利于山羊羔羊的生長和提高母羊的產(chǎn)奶量。本試驗(yàn)中,飼糧中添加鹽角草提取物可改善綿羊平均日增重,降低料重比,以0.4%組效果較好。
血清生化指標(biāo)不僅與動物機(jī)體免疫功能、組織器官功能等有關(guān),也與機(jī)體營養(yǎng)物質(zhì)消化代謝、抗氧化能力等有密切聯(lián)系,因此血清生化指標(biāo)可以直接或間接反映動物的生長性能[17]。
3.2.1 鹽角草提取物對綿羊血清蛋白質(zhì)代謝指標(biāo)的影響
血清TP由血清ALB和GLB組成,三者的含量可反映機(jī)體蛋白質(zhì)的吸收和代謝狀況。血清TP參與機(jī)體營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸,與組織蛋白質(zhì)合成等有密切聯(lián)系,其含量的升高與肝臟的蛋白質(zhì)合成代謝增強(qiáng)有關(guān),與動物的生長發(fā)育和飼料報酬呈正相關(guān)[18-20]。血清ALB對于維持機(jī)體內(nèi)代謝物質(zhì)運(yùn)輸具有重要作用,具有維持血漿滲透壓的恒定等功能[21]。血清GLB即免疫球蛋白,與機(jī)體抗病能力密切相關(guān)。Taghipour等[5]用鹽角草部分替代苜蓿干草飼喂綿羊,其血清ALB含量無明顯變化,這與本研究結(jié)果相似。血清UREA含量是反映動物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝和氨基酸之間的平衡狀態(tài)的主要指標(biāo)[22],其含量與瘤胃氨態(tài)氮含量高度相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn),鹽角草部分替代苜蓿干草后,綿羊血清UREA含量降低[5]。本試驗(yàn)中,各組之間血清UREA含量雖然差異不顯著,但隨著鹽角草提取物添加水平的升高,綿羊血清UREA含量有降低的趨勢。
3.2.2 鹽角草提取物對綿羊血清能量代謝指標(biāo)的影響
血清TC、TG、HDL和LDL含量可以反映動物機(jī)體的脂類代謝情況。血清TG為脂肪代謝的產(chǎn)物,一定程度上可以反映機(jī)體脂肪消化吸收狀況,其含量越低,表明機(jī)體脂肪利用率越高[23]。作為載脂蛋白的HDL與LDL主要參與血液中膽固醇的運(yùn)輸與血脂的代謝,HDL可以將脂類由外周轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟,并將其分解代謝,故HDL被認(rèn)為是有益膽固醇;LDL轉(zhuǎn)運(yùn)血液中的膽固醇,可以將脂類由肝臟向外周轉(zhuǎn)運(yùn),故LDL被認(rèn)為是有害膽固醇[24-26]。高朝煜等[27]研究表明,血清TC、TG和LDL含量的增加可以引起機(jī)體血脂異常,同時也是引起腹部肥胖的主要因素。Pichiah等[8]研究顯示,草本植物是類黃銅的豐富來源,植物中的黃酮類化合物負(fù)責(zé)抗肥胖和肝臟脂質(zhì)降低作用,給飼喂高脂飼糧的小鼠補(bǔ)充鹽角草能顯著影響肝臟重量、肝臟TG含量等以及關(guān)鍵脂質(zhì)合成代謝基因的表達(dá)。在本試驗(yàn)中,0.2%、0.4%、0.6%組血清TC、TG和LDL含量均低于對照組,說明鹽角草提取物對綿羊脂代謝方面有較好的改善作用,可能與鹽角草提取物中含有的黃酮類化合物有關(guān)。
3.2.3 鹽角草提取物對綿羊血清酶指標(biāo)的影響
ALT常作為肝臟生理功能的重要指標(biāo),通常存在于細(xì)胞內(nèi),在血清中的活性較低,而在心臟和肝臟的活性最高[28]。當(dāng)組織細(xì)胞受損時,大量的ALT逸入血液,造成血清ALT活性明顯升高,因此,血清ALT活性過高則表明肝臟功能有可能受損;此外,ALT還參與了肝臟、腎臟等組織中進(jìn)行的聯(lián)合脫氨基作用,在非必需氨基酸和蛋白質(zhì)的分解過程中,起著重要的中介作用[29-30]。LDH是主要參與細(xì)胞液中糖酵解的一種酶,參與機(jī)體內(nèi)部能量代謝,不僅可作為診斷應(yīng)激的一種指標(biāo),也與動物機(jī)體的生長發(fā)育有關(guān)[31-32]。ALP是消化代謝的相關(guān)酶,其活性與動物生長性能呈正相關(guān)。劉明麗[33]研究發(fā)現(xiàn),血清ALP活性可以在一定程度上預(yù)測驢的骨骼發(fā)育狀況。本試驗(yàn)中,飼糧中添加0.6%的鹽角草提取物可極顯著降低血清ALT活性,極顯著提高血清LDH活性,說明添加鹽角草提取物對綿羊肝臟的正常生理及機(jī)體代謝并未造成不良影響。
3.2.4 鹽角草提取物對綿羊血清免疫指標(biāo)的影響
動物機(jī)體在受到抗原刺激后由漿細(xì)胞產(chǎn)生的免疫球蛋白,可與抗原發(fā)生特異性結(jié)合。免疫球蛋含量升高與機(jī)體免疫能力增強(qiáng)有關(guān),免疫球蛋含量下降與機(jī)體免疫能力抑制有關(guān)[34-36]。有研究顯示,IgG具有激活補(bǔ)體、中和毒素的作用;動物感染初期首先產(chǎn)生的IgM具有溶解消除病原體的作用;IgA是阻礙病原體入侵動物機(jī)體的第1道防線,具有阻止微生物在呼吸道上皮附著、抑制病毒增殖等作用[37-39]。本試驗(yàn)中,飼糧中添加鹽角草提取物可在不同程度地提高綿羊血清IgA和IgG含量,提高綿羊機(jī)體免疫性能。
細(xì)胞因子是由免疫細(xì)胞和某些非免疫細(xì)胞經(jīng)刺激誘導(dǎo)而合成、分泌的活性因子,可以作為細(xì)胞間的信號傳遞分子并調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)[40]。由多種細(xì)胞產(chǎn)生并作用于多種細(xì)胞的細(xì)胞因子——白細(xì)胞介素,在機(jī)體炎癥反應(yīng)中起著非常重要的作用[41-43]。本試驗(yàn)中,隨著飼糧中鹽角草提取物添加水平的升高,綿羊血清中促炎因子IL-2、IL-6含量降低,抗炎因子IL-10含量升高,表明鹽角草提取物可能通過影響綿羊細(xì)胞因子調(diào)控機(jī)體免疫系統(tǒng),提高綿羊機(jī)體的免疫機(jī)能,這或許與鹽角草提取物中富含酚類、生物堿等營養(yǎng)素有關(guān)。
3.2.5 鹽角草提取物對綿羊血清抗氧化指標(biāo)的影響
在正常生理?xiàng)l件下,動物機(jī)體自由基類高活性分子的生成和清除維持在穩(wěn)態(tài)水平。當(dāng)自由基的生成超過機(jī)體的清除能力時,容易造成炎癥細(xì)胞的浸潤,并產(chǎn)生大量氧化中間產(chǎn)物,發(fā)生氧化還原平衡的紊亂[44-45]。機(jī)體主要的抗氧化酶SOD能夠清除體內(nèi)的超氧陰離子,其含量的變化能比較準(zhǔn)確地反映機(jī)體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)的情況。T-AOC是衡量機(jī)體抗氧化系統(tǒng)功能狀況的綜合性指標(biāo),是體內(nèi)酶性和非酶性抗氧化物的總體水平。GSH-Px可特異催化谷胱甘肽(GSH)對脂質(zhì)過氧化物的還原反應(yīng);MDA是脂質(zhì)過氧化最終產(chǎn)物之一,能引起細(xì)胞代謝及功能的障礙,其含量越低說明機(jī)體抗氧化效果越好[46-47]。Rhee等[48]研究發(fā)現(xiàn)幾種鹽角草屬植物均有抗氧化活性,包括鹽角草、印度海蓬子等,并且這幾種鹽生植物均含有酚類化合物。Zheng等[49]研究發(fā)現(xiàn),茶多酚可通過多種機(jī)制獲得抗氧化能力。Zhang等[9]研究發(fā)現(xiàn),給SD大鼠飼喂鹽角草提取物,可使大鼠血清SOD活性升高,血清MDA含量降低。Kim等[10]研究顯示,鹽角草提取物作為一種食鹽替代品,可提高機(jī)體抗氧化能力,防止高鹽攝入對腎臟和肝臟造成的損害,有效避免高血壓的發(fā)生。本試驗(yàn)中,隨著鹽角草提取物添加水平的升高,綿羊血清SOD、GSH-Px活性和T-AOC升高,而血清MDA含量降低,說明添加鹽角草提取物可提高綿羊機(jī)體抗氧化能力,這可能與鹽角草提取物富含酚類等營養(yǎng)成分有關(guān)。
在本試驗(yàn)條件下,飼糧中添加鹽角草提取物有助于改善綿羊生長速度,降低料重比,提高機(jī)體免疫性能和抗氧化能力,以飼糧中添加0.4%的鹽角草提取物效果較好。