玉米干酒糟及其可溶物饲粮中添加共轭亚油酸或甜菜碱对肥育猪生长性能、血清生化指标及抗氧化功能的影响

苏斌朝 王连生 王 红 石宝明 单安山

(东北农业大学动物营养研究所，哈尔滨 150030)

玉米干酒糟及其可溶物(distillers dried grains with solubles，DDGS)国内年产量达到300多万 t，年进口量达到近400万t，已广泛用于猪、鸡、牛的饲料中。玉米DDGS具有高纤维素、高蛋白质、高脂肪酸、高有效磷等特点，据报道，在生长肥育猪饲粮中添加10%～20%的玉米DDGS不会对其生长性能和猪肉品质产生显著的负面作用［1］，同时饲料报酬可能会随着添加水平的提高而得到改善［2］。然而，大量使用玉米DDGS可能对肥育猪血清生化指标以及抗氧化功能带来的影响，在国内外研究中鲜有报道。玉米DDGS在饲粮中的大量使用将会促使饲粮构成向着高纤维素、高脂肪等方向转变，而高纤维素、高脂肪等饲粮因素又可能对血清生化指标以及抗氧化功能带来影响，比如软脂肉带来的抗氧化功能下降问题，因此评估玉米DDGS的大量使用对生长肥育猪血清生化指标和抗氧化功能的影响就成为玉米DDGS资源推广应用中亟待解决的问题之一。同时，为改善玉米DDGS的大量使用可能带来的负面效应，可使用特定的添加剂，如共轭亚油酸(conjugated linoleic acid，CLA)和甜菜碱(betaine，BET)。近年来的研究发现，CLA在抗氧化以及改善血清生化指标方面有重要作用［3－4］，且对生长性能有积极影响［5］。研究还发现，BET也具有抗氧化、调节血清生化指标和改善生长性能等方面的作用［6－7］，因此以上添加剂的使用对促进玉米DDGS的推广应用应具有积极意义。本试验旨在研究玉米DDGS的大量使用对肥育猪生长性能、血清生化指标以及抗氧化功能的影响，并研究添加CLA和BET对上述指标的作用，从而为玉米DDGS资源的推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

玉米DDGS、BET和CLA均为市购。BET纯度为96%，CLA纯度为60%。

1.2 试验设计与饲养管理

试验选用平均体重为(60±2)kg的“杜×长×大”商品肥育猪32头，设4个处理，每个处理8个重复，每个重复1头猪，试验期42 d。Ⅰ组为对照组，饲喂玉米－豆粕型基础饲粮;Ⅱ组饲粮用30%的玉米DDGS替代Ⅰ组全部豆粕和部分玉米;Ⅲ、Ⅳ组在Ⅱ组的基础上分别添加1%的CLA和0.1%的BET。试验猪单栏饲养，自由采食饮水，粉料饲喂，每日08:00、18:00各饲喂1次，以重复为单位记录日耗料量。猪在试验开始和结束时各称重1次。试验结束后，各组猪禁食，自由饮水，12 h后全部屠宰。

1.3 试验饲粮

试验饲粮参照NRC(1998)肥育猪营养需要配制，各组饲粮能量和蛋白质水平保持一致。试验饲粮组成及营养水平见表1。

1.4 指标测定

1.4.1 生长性能

试验期间记录各重复日耗料量，试验开始和结束时空腹称重，计算试验猪全期的平均日采食量(average daily feed intake，ADFI)、平均日增重(average daily gain，ADG)和料重比(feed/gain，F/G)。

1.4.2 血清生化指标

在猪屠宰前1天，所有处理的动物均采用耳缘静脉采血10 mL，3 500 r/min离心分离血清，分装编号，－20℃保存待测。用试剂盒测定各组血清总蛋白(TP)、葡萄糖(GLU)、尿素氮(UN)、总胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)含量及谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性。试剂盒均购自中生北控生物科技股份有限公司，使用FULLY全自动生化分析仪测定，操作按试剂盒说明书进行。

1.4.3 抗氧化指标

在猪屠宰后立即取胴体左侧背最长肌组织样品约30 g，制备组织匀浆。测定指标包括血清以及肌肉组织匀浆中丙二醛(MDA)含量和总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性以及总抗氧化能力(T-AOC)，用试剂盒进行测定。试剂盒均购自中生北控生物科技股份有限公司，操作按试剂盒说明书进行。

1.5 数据处理

数据以平均值±标准误表示，以SPSS 17.0软件进行方差分析，以Duncan氏法进行差异显著性多重比较，以P＜0.05作为差异显著的判断标准。

2 结果

2.1 玉米 DDGS饲粮中添加 CLA或 BET对肥育猪生长性能的影响

由表2可知，玉米DDGS饲粮中添加CLA或BET对肥育猪平均日增重、料重比和平均日采食量无显著影响(P＞0.05)。与Ⅰ组相比，Ⅱ组平均日采食量和平均日增重呈现下降的趋势，分别下降了2.95%和3.40%，料重比提高了0.64%。与Ⅱ组相比，Ⅲ组平均日增重和平均日采食量均呈现改善的趋势，分别提高了2.10%和0.38%，但差异不显著(P＞0.05);Ⅳ组平均日采食量和平均日增重较Ⅱ组分别提高了1.60%和0.76%(P＞0.05)。

2.2 玉米 DDGS饲粮中添加 CLA或 BET对肥育猪血清生化指标的影响

由表3可知，与Ⅰ组相比，Ⅱ组TP含量以及ALT活性显著降低(P＜0.05)，其他指标差异不显著(P＞0.05);Ⅳ组CHO含量显著降低(P＜0.05)。与Ⅱ组相比，Ⅳ组 GLU含量显著升高(P ＜0.05)。

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(air-dry basis) %

表2 玉米DDGS饲粮中添加CLA或BET对肥育猪生长性能的影响Table 2 Effects of corn DDGS diets supplemented with CLA or BET on growth performance of finishing pigs

表3 玉米DDGS饲粮中添加CLA或BET对肥育猪血清生化指标的影响Table 3 Effects of corn DDGS diets supplemented with CLA or BET on serum biochemical indices of finishing pigs

2.3 玉米 DDGS饲粮中添加 CLA或 BET对肥育猪抗氧化功能的影响

2.3.1 血清抗氧化指标

由表4可知，与Ⅰ组相比，Ⅱ组MDA含量显著升高了26.02%(P ＜0.05)，而 T-SOD、GSH-Px活性和T-AOC差异不显著(P＞0.05)。与Ⅱ组相比，Ⅲ组 MDA含量显著下降(P＜0.05)，同时T-SOD、GSH-Px活性和 T-AOC显著升高(P＜0.05);Ⅳ组 T-SOD和 GSH-Px活性显著升高(P ＜0.05)。

表4 玉米DDGS饲粮中添加CLA或BET后对肥育猪血清抗氧化指标的影响Table 4 Effects of corn DDGS diets supplemented with CLA or BET on serum antioxidant indices of finishing pigs

2.3.2 肌肉抗氧化指标

由表5可知，与Ⅰ组相比，Ⅱ组MDA含量显著升高了19.61%(P＜0.05)。与Ⅱ组相比，Ⅲ、Ⅳ组MDA含量显著降低(P＜0.05)，同时T-AOC显著升高(P＜0.05)。Ⅱ组T-SOD和GSH-Px活性与其他各组均差异不显著(P＞0.05)。

表5 玉米DDGS饲粮中添加CLA或BET对肥育猪肌肉抗氧化指标的影响Table 5 Effects of corn DDGS diets supplemented with CLA or BET on muscle antioxidant indices of finishing pigs

3 讨论

3.1 玉米 DDGS饲粮中添加 CLA或 BET对肥育猪生长性能的影响

本研究发现，玉米DDGS含量为30%的饲粮不会对肥育猪的生长性能产生显著的负面作用，与Cook等［8］的研究结果一致。然而，还有一些相关研究表明，随着饲粮中玉米DDGS比例的提高，平均日采食量显著降低，而料重比得到改善［2］。前人研究结果表明，玉米DDGS饲粮对肥育猪生长性能的影响或与玉米DDGS的添加比例和来源相关，例如不同来源玉米DDGS可能具有不同能值以及赖氨酸含量［2］，因此需要多次试验来得出结论，并在分析问题时考虑这些因素的影响。

在玉米DDGS饲粮中添加CLA后，肥育猪的生长性能并无显著变化，这与Corino等［9］的试验结论相符，但与某些报告所提出的改善平均日增重［10］与料重比［10－11］的结论不一致。CLA 对猪生长性能的作用是复杂的，与体重、作用剂量以及作用时长都有关［5］，还需要丰富试验设计来确定其作用和作用机理。在玉米DDGS饲粮中添加BET后，肥育猪的生长性能也没有显著变化，这与郑黎等［12］的研究结果相符，而汪以真等［13］则发现 BET能够显著改善肥育猪的平均日增重。研究人员推测BET的作用可能与一些饲粮因素有关，如饲粮能量、蛋白质、氨基酸、胆碱水平、BET的使用时间和剂量、猪的品种以及性别等［12］。Fernandez等［14］的研究报告中曾提出，在低蛋白质饲粮中添加BET会对猪生长性能产生显著作用，而添加到高蛋白质饲粮中则无相应作用。还有研究报告指出，BET在饲粮能值和赖氨酸含量较低时才能发挥作用，在能值较高时甚至有降低肥育猪平均日增重和平均日采食量的趋势［12，15］。本试验的饲粮可能并没有达到BET的作用条件，比如饲粮的较高能值可能限制了BET的作用。因此，还需要探讨BET的相关促生长作用机理并做进一步验证。

3.2 玉米 DDGS饲粮中添加 CLA或 BET对肥育猪血清生化指标的影响

本试验结果表明，与Ⅰ组相比，Ⅱ组血清TP含量和ALT活性显著下降，而AST活性无显著变化。其中，TP一定程度上反映了饲粮蛋白质的水平以及动物对蛋白质的消化吸收的程度［16］，而UN作为蛋白质、氨基酸代谢的终产物，可以准确反映动物体内蛋白质代谢和氨基酸平衡的关系，而当氨基酸平衡良好时，UN含量会下降［17］。在饲粮蛋白质、能量水平一致的情况下，TP含量显著降低表明了肥育猪对玉米DDGS饲粮蛋白质的消化代谢有所下降;而UN含量则无显著变化。TP及UN的变化表明，饲粮中玉米DDGS的添加对肥育猪蛋白质及氨基酸代谢并无趋势化的影响。此外，ALT、AST活性主要反映肝脏的结构和机能［7］。本研究中ALT活性显著下降，同时AST活性无显著变化，说明肝功能没有受到影响。除此之外，Ⅱ组血清GLU含量较Ⅰ组有所降低，但未达到显著水平。GLU含量是动物机体内能量平衡的重要指标，血液中的GLU主要有2种来源:一是肠道吸收;二是肝糖原分解。在非禁食状态下，血液中的GLU主要来自于消化道的吸收。GLU在生理正常值范围内的降低意味着肠道对GLU的消化吸收作用有所减弱［18］。由于玉米DDGS中相比豆粕可利用糖较少，肠道对GLU的消化吸收将会减少;而且玉米DDGS中纤维素含量较高，也可能会阻碍肠道对GLU的吸收。

本研究发现，在玉米DDGS饲粮中添加BET后，发现GLU含量显著升高，同时CHO含量较对照组显著下降。研究表明，甜菜碱具有抑制脂肪合成，促进脂肪分解的作用［19］。血清GLU升高趋势同张冬梅［7］的研究结果，可能与机体脂肪分解释能及糖异生加强有关，也可能因为BET促进了肠道的消化吸收作用，具体机制还需要进一步分析相关生理生化过程。CHO含量的显著降低则表明，BET有降血脂的作用，同许梓荣等［20］所得结论，但是后者达到显著作用的添加剂量较高，为1 750 mg/kg。此外，本试验还发现血清 TP和ALB含量没有显著变化，这与Matthews等［21］所得结果一致，但Matthews等［15］发现有关指标受BET的影响并且作用依赖于饲粮蛋白质及能量水平。

3.3 玉米 DDGS饲粮中添加 CLA或 BET对肥育猪抗氧化功能的影响

本试验中，30%的玉米DDGS饲粮组血清和肌肉MDA含量较对照组显著升高。MDA作为脂质过氧化作用的终产物，其含量的增加可能与引发脂质过氧化作用的自由基生成异常，或机体抗脂质过氧化保护系统抗氧化能力的降低有关，因此测定其含量能直接反映细胞膜被氧化的程度［22］。血清以及肌肉MDA含量显著升高意味着肥育猪饲喂玉米DDGS饲粮后机体自由基增多，细胞受损程度增强，说明玉米DDGS饲粮对肥育猪机体抗氧化能力是有影响的。

CLA添加到玉米DDGS饲粮中后，发现肥育猪血清抗氧化指标得到全面改善并达到对照组的水平，同时肌肉抗氧化指标中MDA含量和T-AOC都得到显著改善，尤其是T-AOC，其可代表和反映机体抗氧化酶系统和非酶抗氧化系统对外来刺激的代偿能力以及机体自由基代谢的状况，是衡量机体抗氧化能力的综合指标［22］。抗氧化功能的改善表明，CLA的添加增强了肥育猪机体的抗氧化能力，减轻了自由基对机体的损伤作用，缓解了玉米DDGS饲粮对抗氧化功能的负面作用。本试验的结果证实了CLA有助于消除玉米DDGS饲粮对肥育猪抗氧化功能的负面作用，与张旭辉等［20］的研究结果一致。目前，关于CLA抗氧化功能的报道还不太多，Palacios等［23］等指出，CLA与维生素A相比可以更有效地保护大鼠肝脏微粒体和线粒体免于过氧化损害，但也有争议，如伍喜林等［24］综述中提到的van den Berg对CLA抗氧化功能的否认。关于共轭亚油酸的抗氧化功能的效果，可能与动物种类、饲粮组成等试验条件有关，但其有助于增强动物机体抗氧化功能的作用应该是比较明确的。

BET添加到玉米DDGS饲粮中后，发现肥育猪血清MDA含量及T-SOD和GSH-Px活性得到显著改善，肌肉MDA含量和T-AOC得到显著改善。这与张林［25］所述BET的抗氧化功能相一致。

4 结论

①饲粮中添加30%的玉米DDGS替代豆粕饲喂肥育猪，对其生长性能没有显著影响，对个别抗氧化指标有负面作用。

②在玉米DDGS饲粮中添加1%的CLA或0.1%的BET后，肥育猪的生长性能没有显著变化，抗氧化功能得到改善。

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