富锗酵母对高脂小鼠脂肪代谢的影响
2017-01-08吴贵富邹粮泽耿春银金英海
■吴贵富 邹粮泽 张 敏 耿春银 金英海
(延边大学农学院动物科学系,吉林延吉133002)
锗是痕迹的微量元素,于1886年春被德国化学家Winkler首次发现。在后续的试验中表明,锗在提高人体免疫力,维持机体内平衡以及消炎和抗癌等方面有着显著效果,还有利于预防心脑血管疾病,对防止血管硬化,调节机体脂肪代谢都有一定的作用,是一种比较优越的保健元素。但由于人及动物小肠的吸收机制等原因的影响,限制了无机锗的应用。
在自然界中,生物有机锗的资源稀少,人参、灵芝等名贵药材虽然含有丰富的有机锗,但是价格极其昂贵,而酵母菌却对这些微量元素的富集有良好的效果,酵母菌也是一种效果显著的蛋白质饲料,普遍应用在畜禽生产中,因此,它是将无机锗转化为有机锗的理想载体。而且酵母菌本身富含糖类、蛋白质和维生素等多种营养元素,能促进机体的代谢作用,维持神经的正常功能,防止贫血,促进肠道内维生素的合成,增强机体体力。同时它还含有核酸和矿物质,也含有一些具有保健作用的活性物质。因此,酵母菌是一种优质的载体。
目前,富锗酵母是一种新型的生物添加剂,它集合了酵母菌和有机锗的双重优势,通过酵母菌的富集作用,将无机锗转化为有机锗,降低了无机锗的毒性,提高了机体对锗的吸收率,同时还能为畜禽提供丰富的蛋白质资源。本试验通过对小鼠摄入不同剂量的富锗酵母,观察不同剂量富锗酵母对高脂小鼠脂肪的代谢作用,证明富锗酵母对小鼠有降脂作用,并促进小鼠生长,为今后富锗酵母在家畜生产中的实际应用提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验动物
试验用小白鼠:选用体质量在 18~22 g,体况良好、机体健康的雄性小白鼠60只,购自于延边大学动物实验中心。
1.2 试验设计
1.2.1 高脂模型的建立
对所有小鼠预饲7 d后,采用完全随机方法,将试验用小白鼠分成5组,以组内和组间差异不显著为原则。用饲喂高脂料的方法来平行复制建立高脂模型。基础对照组饲喂基础料,其它4组小鼠以高脂料和不同剂量富锗酵母喂养,每天记录小鼠采食量,造模时间为28 d。
1.2.2 分组
采用完全随机方法,将试验用小白鼠分成5组,即基础料组、高脂组和试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组,每组3个重复,每个重复4只,以组内和组间差异不显著为原则。基础料组饲喂基础日粮(见表1),高脂料组饲喂高脂料(5%的猪油、10%的蛋黄粉、0.5%胆盐、84.5%基础料),三个试验组分别饲喂高脂料及20、40、60 mg/kg 3个浓度梯度的富锗酵母。以基础料组为对照组,高脂组为模型组,3个浓度梯度为试验组,测定不同浓度富锗酵母对雄性小鼠脂肪代谢的影响。
表1 基础日粮配方(%)
1.3 试验动物饲养管理
将基础料组、高脂料组和试验组的小白鼠分别饲养于代谢笼中。试验期间,每天供给充足的饮水和日粮,让其自由采食,同时也要记录每天的给料量,剩余料量及损失料量,以计算消耗的饲料质量。饲养环境:温度(25±3)℃,相对湿度55%,自然光照。
2 样品的采集与测定方法
2.1 样品的采集
在试验期开始和结束时,对所有小白鼠空腹12 h后称质量,并记录日常各组小鼠的采食情况。在试验结束后将小鼠处死,摘除小鼠肝脏进行称重,并分别剥离小鼠生殖器官的脂肪、肾周围的脂肪、腹股沟皮下的脂肪,并称重。对每组小白鼠摘除眼球采血,置于离心管内并做好标记,以3 000 r/min离心10 min,吸取上清液血清,分别装于Eppendorf管内,置于-20℃冰箱中保存,备用。
2.2 测定指标
2.2.1 生长性能
根据试验过程中记录的每笼小鼠消耗的饲料质量,计算出每只小鼠平均每天的采食量;分别以初末时每笼小鼠空腹体重算出各组平均日增质量;用平均日采食量与平均日增重的比值表示料重比。
2.2.2 血液指标
用制备好的血清分别测定基础料组、高脂料组和三个试验组小白鼠血清中的总胆固醇(mmol/l)、甘油三酯(mmol/l)、高密度脂蛋白(mmol/l)、TC/HDL-C含量(利用全自动生化分析仪测定)。
2.2.3 肝脏质量和不同部位脂肪质量
对小鼠脱颈处理,摘除小鼠肝脏后,称取肝脏质量;并分别剥离小鼠生殖器官、肾周围和腹股沟皮下的脂肪,并称重。
2.2.4 数据统计与分析
用SPSS19.0统计软件中的ANOVA分析试验数据,结果用“平均值±标准误”表示。
3 结果与分析
3.1 富锗酵母对小鼠生长性能上的影响(见表2)
表2 小鼠的生长性能
如表2所示,相比于高脂料组,各剂量富锗酵母小鼠的初、末体重以及料重比均没有明显差异(P>0.05),试验Ⅰ、Ⅲ组小鼠的平均日增重均有所上升,分别增加了11.3%和15.1%,但增加的不明显(P>0.05)。试验Ⅱ组平均日采食量相较于高脂料组显著降低(P<0.05),试验Ⅰ、Ⅲ组小鼠的料重比分别降低13.5%和17.4%,试验Ⅱ组小鼠的料重比上升2.36%,但均不显著(P>0.05)。
3.2 富锗酵母对小鼠血液指标的影响(见表3)
表3 小鼠各项血液指标
由表3能得出,相比于基础料组,高脂料组小鼠的总胆固醇显著升高(P<0.05),这说明高脂小鼠模型建立成功。试验Ⅰ、Ⅱ组的甘油三酯明显低于高脂料组(P<0.05),试验Ⅲ组甘油三酯与高脂料组相比有所下降,但不明显(P>0.05)。各试验组和基础料组的总胆固醇与高脂料组相比均有下降,但下降不明显(P>0.05)。各组高密度脂蛋白及TC/HDL-C都无明显差异(P>0.05),与高脂料组相比,各试验组高密度脂蛋白有所上升,但差异不显著(P>0.05)。
3.3 富锗酵母对小鼠肝脏质量和身体不同部位脂肪质量的影响(见表4)
表4 小鼠各项生理指标表
通过表4可知,各组小鼠的肝脏质量均没有明显变化(P>0.05),肾周围和腹股沟下脂肪也没有明显差异(P>0.05)。但与高脂料组小鼠相比,各试验组生殖器官周围脂肪极显著下降(P<0.01)。
4 讨论
4.1 富锗酵母对小鼠生长性能的影响
有研究表明,锗能增加机体中碘、三碘甲状腺原氨酸(T3)、四碘甲状腺原氨酸(T4)的含量,从而增强动物机体的代谢,达到促进生长和增重的效果。温萍等在用锗饲喂仔鸡的试验中发现,锗能不同程度增进仔鸡的成长。杨志强对7周龄鸡饲喂不同剂量的无机锗粉,当添加10、20 mg/kg的锗粉时,对鸡的生长有明显的促进作用,并且提高了饲料的利用率和鸡的屠宰率。唐兆新等也通过试验证明有机锗有较好的提高30日龄后雏鸡质量的作用。在本试验中,与高脂料组相比,试验Ⅰ组、试验Ⅲ组小鼠的平均日增重均有所增加,分别增加11.3%和15.1%,试验Ⅰ组、试验Ⅲ组小鼠的料重比分别降低13.5%和17.4%,与上述结果一致。但试验Ⅱ组小鼠的平均日采食量较高脂料组明显下降(P<0.05),料重比上升2.36%。这与梁轩在锗对肉仔鸡生长影响的研究中,30 mg/kg Ge-132添加组只均增重和只日均增重显著低于对照组,料重比高于对照组的结果保持一致。虽然各试验组对小鼠的促进作用均不一致,但在20、60 mg/kg时,对小鼠的日增重和饲料报酬均有一定的促进作用。
4.2 富锗酵母对小鼠血液指标的影响
由表3结果得知,在日粮中加入适当剂量的富锗酵母,对小鼠血清中的脂代谢产生了一定的影响。使血清中的总胆固醇和甘油三酯的含量均有不同程度的降低,且其中甘油三酯的含量与高脂料组相比在试验Ⅰ、Ⅱ组中显著下降(P<0.05)。唐兆新等在Ge-132对蛋鸡脂类代谢影响的试验中表明,锗对降低蛋鸡血清中总脂含量也有显著效果(P<0.05)。对小鼠血清中甘油三酯和总胆固醇的变化,表明富锗酵母对促进小鼠血清中脂肪代谢是有显著效果的。同时,高密度脂蛋白的含量各试验组与高脂料组相比均有上升,但不明显(P>0.05)。杨利在Ge-132对绍兴鸭生产性能、种蛋品质及血液生化指标的试验中表明,锗能适当增加血清中高密度脂蛋白的含量,与本试验结果一致。各试验组的TC/HDL-C较高脂料组有轻微的降低,但不明显。
4.3 富锗酵母对小鼠肝脏质量和身体不同部位脂肪质量的影响
由表4试验数据得出,富锗酵母对各组小鼠的肝脏质量和腹股沟皮下脂肪质量均无显著性变化(P>0.05),表明富锗酵母未对小鼠肝脏造成不利影响,梯度添加量是适宜的。而与高脂料组相比,其余各组小鼠的生殖器官周围脂肪和肾周围脂肪均不同程度低于高脂料组,其中各试验组小鼠生殖器官周围脂肪极显著降低(P<0.01),肾周围脂肪各试验组也相对降低,但不显著(P>0.05)。试验结果表明,富锗酵母对小鼠的体脂有一定的降低效果。
5 结论
本试验对雄性高脂小鼠饲喂不同剂量富锗酵母28 d后,通过对小鼠生长性能、各部位体脂和部分血清指标的测定表明,富锗酵母能不同程度降低小鼠血清中总胆固醇和甘油三酯的含量,以及小鼠生殖器官周围脂肪的质量,达到一定的降脂作用,同时对小鼠生长也起到一定的促进作用。