大黑山薏苡草粉替代苜蓿草粉对生长肉兔血清生化指标、肠道免疫和抗氧化功能的影响

2018-07-16鲁院院向素梅曾绘锦蔡景义周树峰

动物营养学报 2018年7期

田　刚　鲁院院*　余　冰　向素梅　曾绘锦　蔡景义　周树峰

(1.四川农业大学动物营养研究所，成都 611130；2.动物抗病营养教育部重点实验室，成都 611130；3.四川农业大学玉米研究所，成都 611130)

纤维对家兔很重要，且主要由苜蓿草粉和农产品加工副产物供给[1]。然而，我国苜蓿量少、价高，极大地增加了养兔成本[2]。因此，发掘新型饲草资源并系统评价其饲用价值对促进我国养兔业健康发展具有重要意义。薏苡是一种有悠久种植历史的食药兼用型草本植物。因生物量大、草质柔嫩、适口性好等优点，国内外也试图将其作为饲草资源开发利用[3]。研究表明，薏苡(籽实、叶、茎和根)中的养分及活性成分(如薏苡素、薏苡仁酯、多酚类、黄酮类和多糖等)含量丰富[3-4]；青刈薏苡、薏苡籽实及其副产物饲喂动物(如家禽、猪、奶牛、肉兔)可获得良好的生产性能[3,5-6]；去壳薏苡[7]及薏苡仁[8-10]和麸皮提取物[11]可降大鼠或仓鼠血脂，去壳薏苡[7]及薏苡籽实[12]和茎提取物[13]可降大鼠或小鼠血糖；薏苡仁[7,14]、茎[15-16]和叶提取物[15,17]对小鼠肝脏、肾脏、脾脏或胸腺等器官有保护作用；此外，薏苡仁[8-10]、种皮[18]、壳[19]、茎[20-23]和叶提取物[24-27]在体内(大鼠或仓鼠)或体外均有抗氧化作用，薏苡仁[28-30]、种皮[18,31]、麸皮[32]和壳提取物[33]在体内(小鼠)或体外有提高免疫力的功效。然而，目前尚未见薏苡草粉对家兔生理功能影响的报道。本课题组前期的研究结果表明，对于生长肉兔，大黑山薏苡草粉营养价值较高[34]，且从生产性能、健康状况、养分表观消化率和屠宰性能上看，其可完全替代生长肉兔饲粮中的苜蓿草粉[35]。因此，本试验从血清生化指标、器官功能状态及肠道免疫和抗氧化功能方面，进一步考察大黑山薏苡草粉替代苜蓿草粉是否对生长肉兔有不利影响，旨在为全面评价大黑山薏苡草粉作为苜蓿草粉的替代品积累资料，缓解因苜蓿短缺给养兔业带来的压力。

1　材料与方法

1.1　试验设计

本试验采用单因素试验设计。100只35日龄、体重相近的断奶纯种新西兰白兔随机分为5组(每组10个重复，每个重复2只)，分别饲喂5种等能[消化能(DE)11.28 MJ/kg]、等氮[粗蛋白质(CP)175.0 g/kg]、等纤维[粗纤维(CF)171.4 g/kg]的颗粒饲粮，包括1种对照饲粮(C)及大黑山薏苡草粉分别替代对照饲粮中25%、50%、75%和100%苜蓿草粉的4种测试饲粮(S25、S50、S75和S100)，试验饲粮组成及营养水平见表1。试验期29 d。

表1　试验饲粮组成及营养水平(干物质基础)

1)预混料为每千克饲粮提供Premix provided the following per kilogram of diets:Fe 30 mg，Cu 6 mg，Zn 35 mg，Mn 8 mg，Se 0.05 mg，Co 0.3 mg，I 0.4 mg，VA 6 000 IU，VD 900 IU，VE 15 IU，VK31 mg，生物素 biotin 100 μg，胆碱 choline 100 mg，吡哆醇 pyridoxine 0.5 mg，核黄素 riboflavin 3 mg，VB129 μg，烟酸 niacin 35 mg，泛酸 pantothenic acid 8 mg。

2)括号外为计算值，括号内为实测值。The calculated and measured values lied outside and inside parentheses, respectively.

1.2　样品采集与指标测定

1.2.1血清生化指标

试验第15天和第29天早晨空腹称重试兔后，从各组不同重复选取4只接近平均体重的动物，心脏采血约5 mL。全血注入不含抗凝剂的真空采血管中，室温静置30 min后，3 000 r/min离心15 min；收集并分装血清，-20 ℃保存。

采用比色法测定总蛋白、白蛋白、球蛋白、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白含量和肌酸激酶活性；采用其他相应方法测定尿素氮(酶法)、葡萄糖(己糖激酶法)、总胆固醇含量(酶法)及谷丙转氨酶(速率法)、谷草转氨酶(速率法)和碱性磷酸酶活性(速率法)。以上指标委托四川省雅安市人民医院采用罗氏cobas8000 c702型生化分析仪测定。

1.2.2脏器相对重

第15天和第29天空腹称重、采血后的动物，参照Blasco等[36]的方法屠宰；解剖分离胃、肝脏、肾脏、脾脏、胸腺、蚓突和圆小囊并称重，按以下公式计算脏器相对重：

脏器相对重(%)=100×器官重(g)/活体重(g)。

1.2.3肠道免疫及抗氧化指标

从第15天屠宰的动物分离十二指肠、空肠和回肠，并分别取约10 cm长的肠段；生理盐水冲洗净各肠段的内容物后，手术剪纵剖开肠段，并外翻，铺于冰袋上，滤纸吸干多余水分，载玻片刮取肠黏膜。黏膜装入冻存管中，锡箔纸包裹，置液氮中保存，用于测定下列指标：超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性，采用南京建成生物制品研究所的试剂盒测定；分泌型免疫球蛋白A(SIgA)和黏蛋白2(MUC2)含量，采用上海恒远生物科技有限公司的酶联免疫试剂盒测定。所有操作按试剂盒说明书执行。

1.3　数据处理与统计分析

数据经Excel 2013处理后，用SAS 9.2统计软件进行单因素方差分析和Duncan氏法多重比较。P<0.05表示差异显著，P>0.05表示差异不显著。

2　结　果

2.1　大黑山薏苡草粉替代苜蓿草粉对生长肉兔血清生化指标的影响

由表2可见，除第15天的血清尿素氮含量组间有显著差异(P<0.05)外，其余所测血清生化指标各组间均无显著差异(P>0.05)；测试组第15天的血清尿素氮含量不同程度地高于C组，其中S25、S50、S100组与C组差异显著(P<0.05)。

表2　饲喂不同比例大黑山薏苡草粉饲粮生长肉兔的血清生化指标

续表2项目Items时间Time饲粮 DietsCS25S50S75S100SEMP值P-value极低密度脂蛋白第15天 Day 150.190.180.230.210.110.150.834VLDL/(mmol/L)第29天 Day 290.150.100.150.250.240.110.269谷丙转氨酶第15天 Day 1551.7848.8054.4559.6745.0010.640.514ALT/(U/L)第29天 Day 2938.4841.8350.2054.2847.2813.970.530谷草转氨酶第15天 Day 1529.7032.3322.5031.1025.9513.580.839AST(U/L)第29天 Day 2925.5532.1522.0342.3031.5313.780.451碱性磷酸酶第15天 Day 15142.10160.37129.00157.87171.7025.420.271ALP(U/L)第29天 Day 29172.80150.40176.57183.60178.1025.730.476肌酸激酶第15天 Day 15528.00601.67478.00582.67441.33230.950.892CK/(U/L)第29天 Day 29309.75347.50285.25368.67405.0087.400.436

同行数据肩标无字母或相同字母表示差异不显著(P>0.05)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。

In the same row, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2　大黑山薏苡草粉替代苜蓿草粉对生长肉兔脏器相对重的影响

由表3可知，各组间第15天和第29天所测的胃、肝脏、肾脏及免疫器官的相对重均无显著差异(P>0.05)。

表3　饲喂不同比例大黑山薏苡草粉饲粮生长肉兔的脏器相对重

2.3　大黑山薏苡草粉替代苜蓿草粉对生长肉兔肠道免疫和抗氧化功能的影响

由表4和表5可知，各组间各小肠段黏膜中的SOD和CAT活性及SIgA和MUC2含量均无显著差异(P>0.05)，但总体上测试组SOD和CAT活性在数值上高于C组，尤其是S50组。此外，从结果中还发现不同小肠段黏膜中SOD和CAT活性差异较大，前者为空肠>十二指肠>回肠，后者为十二指肠>空肠和回肠。

表4　饲喂不同比例大黑山薏苡草粉饲粮生长肉兔小肠黏膜中的SOD和CAT活性

表5　饲喂不同比例大黑山薏苡草粉饲粮生长肉兔小肠黏膜中的SIgA和MUC2含量

3　讨　论

3.1　大黑山薏苡草粉替代苜蓿草粉对生长肉兔血清生化指标的影响

血清生化指标可反映动物体内的物质代谢和某些组织器官的机能状态变化[37]。本试验发现，整个试验期测试组与对照组间反映糖、脂、蛋白质代谢及肝脏、肾脏和免疫功能的血清生化指标无显著差异，表明大黑山薏苡草粉替代苜蓿草粉不影响生长肉兔的生理机能。该结果与薏苡及其提取物可降低啮齿动物(正常或实验性疾病模型的小鼠、大鼠或仓鼠)血脂和(或)血糖[3,7-13]的报道不一致，但与生产性能和健康状况的结果吻合[35]。

本试验中，第15天测试组的血清尿素氮含量高于对照组，可能与前者的氮吸收量略高于后者有关(即可能与粗蛋白质的消化率有关)。因为测试组的采食量与对照组相当，而前者饲粮粗蛋白质的实际水平和表观消化率均略高于后者[35]。具体原因目前尚不清楚，在薏苡上也无类似报道。但是，从试验前期的生产性能和健康状况来看，各组动物无明显差异[35]，表明其正常生理机能未受到不良影响。

3.2　大黑山薏苡草粉替代苜蓿草粉对生长肉兔脏器相对重及肠道免疫和抗氧化功能的影响

脏器相对重是动物的主要生物学特性之一，可反映动物的功能状态[38]。本试验发现，测试组的脏器相对重与对照组无显著差异，表明大黑山薏苡草粉替代苜蓿草粉不影响生长肉兔的功能状态。这与薏苡仁[8,14,30]、茎[16]和叶提取物[17]影响大鼠或小鼠肝脏、肾脏、脾脏或胸腺等脏器相对重的报道不尽一致，但与薏苡茎[15]和叶提取物[15]或薏仁油β-环糊精包合物[39]对大鼠或小鼠脏器变化无显著影响的报道相符，同时与生产性能和健康状况的结果也一致[35]。

SIgA是肠黏膜中的一种抗体，对激活黏膜免疫和维持肠道稳态起重要作用[40]。MUC2是肠黏液层的主要成分，在肠黏膜屏障保护和辅助肠黏膜免疫系统发挥作用中具有重要意义[41]。本试验发现，测试组3个小肠段黏膜中的SIgA和MUC2含量与对照组无显著差异，表明大黑山薏苡草粉替代苜蓿草粉不影响生长肉兔的肠黏膜免疫功能。这与薏仁水提液[28]和多糖[30]对免疫功能低下小鼠有保护作用，薏仁汤[29]可改善大强度运动后小鼠的免疫状态，及薏苡种皮[18,31]、麸皮[32]和壳提取物[33]可增强体外免疫细胞功能的报道不一致。

胃肠道是活性氧(ROS)的主要来源和内源抗氧化酶的存在部位，SOD和CAT在清除胃肠道ROS、预防黏膜损伤和炎症反应中发挥巨大作用[42]。本试验发现，测试组(尤其是S50组)十二指肠、空肠和回肠黏膜中的SOD和CAT活性略高于对照组，表明大黑山薏苡草粉替代苜蓿草粉可在一定程度增强生长肉兔的小肠抗氧化功能。这与薏苡籽实各部位[3,10,19]、茎[20-23,43]和叶提取物在体外[24-27]及薏仁提取物在大鼠体内[8-9]有抗氧化活性的报道类似。