刺蒺藜提取物对断奶仔猪生长性能和血清抗氧化指标的影响

2018-10-08李泽磊李美荃刘水灵车丽涛蒋晓旭郭荣富

动物营养学报 2018年9期

李泽磊李美荃刘水灵车丽涛蒋晓旭郭荣富

(云南农业大学动物科学技术学院，云南省动物营养与饲料重点实验室，昆明650201)

在过去几十年里，促生长抗生素在促进畜禽生长和预防疾病方面起到了重要作用。自2006年欧盟开始禁用促生长抗生素以来，为了提高断奶仔猪的生长性能，天然植物提取物成为学者们关注的热点。刺蒺藜(Tribulusterrestris，TT)，别名白蒺藜，是一种具有活血化瘀、散风明目、下气行血、疏肝降脂等功效的天然植物，经水或醇提取后可获得皂苷、生物碱、多糖、氨基酸等活性成分，其中皂苷所占比例约为90%[1]。刺蒺藜提取物(Tribulusterrestrisextract，TTE)具有广泛的抗氧化作用[1-3]，能够清除自由基、抗菌等[4-5]。目前，对TTE的研究主要集中于病理条件下的抗氧化、缓解糖代谢障碍等。刘社琴[6]研究发现，TTE能缓解运动训练大鼠的血液胰岛素含量下降，促进生长激素的分泌。有关九开菠萝鱼和罗非鱼的试验证明，一定水平的TTE能够提高鱼类的生长性能[7-8]。李明娟等[9]和Sharawy等[10]研究认为，TTE能够显著抑制动物的糖异生作用，同时显著降低血清甘油三酯含量。研究也表明，125 mg/kg TTE能够显著提高抑郁大鼠的血清五羟色胺(5-HT)含量[11]。迄今，有关TTE的应用多见于对水产经济动物生产性能影响的研究，而对断奶仔猪生长性能和抗氧化能力的研究鲜见报道。本试验旨在探究饲粮添加不同水平的TTE对断奶仔猪生长性能、养分表观消化率、血清抗氧化指标及5-HT含量的影响，为TTE在断奶仔猪饲粮中的科学应用提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计与试验饲粮

TTE的主要成分为蒺藜皂苷，含量为90%，其余成分为多糖、氨基酸、生物碱等，原草收获季节为秋季。

本试验于广东菲赛迪生态农业公司养殖基地进行，选用(37±2)日龄的“杜×长×大”断奶仔猪128头，依据体重随机分成4个组，每组4个重复(栏)，每个重复8头猪。对照组饲喂不添加TTE的基础饲粮，参照NRC(2012)仔猪营养需要配置，为粉状配合饲料，基础饲粮组成及营养水平见表1。试验组分别饲喂在基础饲粮中添加125、250和500 mg/kg TTE的试验饲粮。试验期28 d。断奶仔猪自由采食、充足饮水。

1.2 生长性能测定

试验开始前，记录仔猪初始空腹体重(BW)。试验开始后，记录每栏每日耗料量。于51和65日龄(试验第14和28天)早晨再次记录仔猪空腹体重。计算仔猪平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.3 养分表观消化率测定

于49～51日龄(试验第12～14天)和63～65日龄(试验第26～28天)分别收集各组仔猪粪便，每日粪样按每100 g加10 mL 10%硫酸溶液，充分混合后65 ℃烘干至恒重后粉碎，测定干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗灰分(Ash)、粗脂肪(EE)和内源指示剂盐酸不溶灰分的含量，用于计算养分表观消化率。盐酸不溶灰分含量的测定参照GB/T 23742—2009/ISO 5985:2002；DM、CP、Ash和EE含量的测定参照张丽英《饲料分析及饲料质量检测技术》[12]。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of the diet：VA 12 800 IU，VD32 400 IU，VE 48 mg，VB26.4 mg，VB62.4 mg，VK32 mg，泛酸 pantothenic acid 32 mg，生物素 biotin 0.64 mg，Fe 120 mg，Zn 122.83 mg，Cu 192.04 mg，Mn 38.80 mg，I 0.4 mg，Se 0.3 mg。

2)消化能为计算值，其余为实测值。DE was a calculated value, while the others were measured values.

1.4 血清抗氧化指标测定

每次称重前，每栏随机取2头仔猪前腔静脉采血，静置1 h后3 500 r/min离心10 min；小心移取上清液，-20 ℃保存。依据试剂盒操作指南测定血清谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量。

1.5 血清5-HT含量测定

取部分血清在冰上融化，摇匀。依据猪酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒操作指南测定血清5-HT含量。

1.6 数据统计与分析

试验数据采用Excel 2016进行初步统计，用SPSS 17.0进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，Duncan氏法进行多重比较检验。结果均以“平均值±标准差”表示，P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著，P>0.05为差异不显著。

2 结果

2.1 TTE对断奶仔猪生长性能的影响

由表2可知，与对照组相比，饲粮添加TTE有提高断奶仔猪ADG和ADFI的趋势(P>0.05)。37～51日龄时，与对照组相比，500 mg/kg组的ADG显著提高18.65%(P<0.05)；ADFI随TTE添加水平的增加而提高，但各组间无显著差异(P>0.05)；F/G随TTE添加水平的增加有降低趋势(P>0.05)。51～65日龄时，250和500 mg/kg组的ADG分别显著高于对照组9.22%和17.62%(P<0.05)；各TTE添加组的ADFI均高于对照组(P>0.05)；F/G随TTE添加水平的增加有降低趋势(P>0.05)。37～65日龄时，与对照组相比，各TTE添加组的ADG分别提高了2.22%(P>0.05)、8.92%(P>0.05)和18.10%(P<0.05)；ADFI有提高趋势，但各组间无显著差异(P>0.05)；各TTE添加组的F/G也有下降趋势(P>0.05)。

表2 TTE对断奶仔猪生长性能的影响

同行数据肩标相同或无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)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。下表同。

In the same row, values with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01). The same as below.

2.2 TTE对断奶仔猪养分表观消化率的影响

由表3可知，49～51日龄时，与对照组相比，各TTE添加组断奶仔猪的DM表观消化率均有提高趋势，但差异不显著(P>0.05)；250 mg/kg组的CP和Ash表观消化率分别显著提高5.38%和22.96%(P<0.05)；250和500 mg/kg组的EE表观消化率则显著降低(P<0.05)。63～65日龄时，与对照组相比，各TTE添加组的CP表观消化率有提高趋势(P>0.05)；250 mg/kg组的Ash表观消化率显著提高52.46%(P<0.05)；各组的EE表观消化率无显著差异(P>0.05)，但随TTE添加水平的增加而降低。

表3 TTE对断奶仔猪养分表观消化率的影响

2.3 TTE对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响

由表4可见，TTE有提高断奶仔猪血清GSH-Px和CAT活性，降低血清MDA含量的趋势(P>0.05)。51日龄时，与对照组相比，各TTE添加组的血清GSH-Px活性提高(P>0.05)，250 mg/kg组的血清GSH-Px活性最高；250和500 mg/kg组的血清CAT活性分别显著提高99.42%和114.53%(P<0.05)；血清MDA含量随TTE添加水平的增加而降低，500 mg/kg组的血清MDA含量极显著降低46.98%(P<0.01)。65日龄时，250 mg/kg组的血清GSH-Px活性最高，与对照组相比提高10.62%(P>0.05)；各TTE添加组的血清CAT活性分别比对照组提高57.56%、60.00%和74.63%(P>0.05)；250和500 mg/kg组的血清MDA含量比对照组分别极显著降低53.57%和57.74%(P<0.01)。

表4 TTE对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响

2.4 TTE对断奶仔猪血清5-HT含量的影响

由表5可见，与对照组相比，51日龄时，各TTE添加组断奶仔猪的血清5-HT含量分别提高5.42%、4.40%和4.40%(P>0.05)；65日龄时，250 mg/kg组的血清5-HT含量极显著提高33.81%(P<0.01)，其余各组虽有提高趋势但差异不显著(P>0.05)。

表5 TTE对断奶仔猪血清5-HT含量的影响

3 讨论

3.1 TTE改善断奶仔猪的生长性能

仔猪断奶应激可导致采食量下降，影响生长性能。从本试验结果可知，TTE能够提高断奶仔猪的生长性能。经过28 d的饲养试验发现，添加500 mg/kg TTE能显著提高断奶仔猪的ADG。这与Yeganeh等[8]在九间菠萝鱼饲料中添加1 g/kg TTE的结果相似，均能显著提高幼龄动物的增重，降低F/G。Gultepe等[7]试验发现，400 mg/kg TTE能够显著提高罗非鱼的ADG，显著降低F/G。胰岛素和类胰岛素生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)是断奶仔猪生长发育的重要激素，TTE具有提高胰岛素水平作用[13]，可调节机体对胰岛素的敏感性[14]，能够显著提高血液IGF-Ⅰ含量及肌肉中IGF-Ⅰ受体表达量[15-16]。所以TTE提高仔猪生长性能的原因可能是其增加了饲粮营养物质的吸收，促进机体物质的合成与利用等。

肠道形态学结构或肠道微生物菌群平衡对断奶仔猪的生长性能也有一定影响。Sahin等[17]研究报道，TT显著影响肉鸡消化道各部分重量，显著降低小肠比例和增加大肠比例。TTE的活性成分还具有抗菌活性，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有显著敏感性[4-5]，但对益生菌如长双歧杆菌和青春双歧杆菌则有促生长作用[18]。所以TTE的促生长作用可能还来自于对肠道发育程度和肠道微生态健康情况的影响。

3.2 TTE提高断奶仔猪的消化功能

集约化养殖模式对动物的营养要求比较高，而动物依赖于对养分的消化吸收和利用。在自由采食条件下，提高营养物质的吸收率是提高动物生长性能、降低成本的途径之一。本试验发现，与对照组相比，TTE能够提高断奶仔猪对CP的表观消化率，有提高对DM、Ash表观消化率的趋势。研究表明，多种植物提取物均有提高断奶仔猪对CP消化率的作用。而TTE对断奶仔猪养分表观消化率的相关研究鲜见报道，所以其改善机制还有待进一步研究。

脂肪是动物的主要能量来源之一，饲粮中添加脂肪主要是解决饲粮能量不足和提供功能性脂肪酸等问题。在病理状态下TTE具有显著降脂、降胆固醇作用。本试验中断奶仔猪的EE表观消化率随TTE添加水平的增加而降低。饲粮EE包括甘油三酯和类脂(如磷脂、胆固醇等)，而TTE对EE表观消化率的影响可能来自于以下2个方面：1)甘油三酯的消化主要依赖于胰脂肪酶的水解作用，Ercan等[19]通过体外研究发现，TTE对人胰脂肪酶有显著抑制作用，进而抑制甘油三酯的吸收；2)胆固醇在消化过程中同时存在吸收和排出现象，机体内多余的胆固醇会以胆汁酸和胆汁酸盐的形式排入食糜中，研究表明，薯蓣皂苷元(TTE的有效成分之一)可以减轻雌激素引起的小鼠急性胆汁淤积，促进胆汁酸的形成和胆汁的分泌，即促进胆固醇的排出[20]。由此推测，TTE影响EE表观消化率的机制可能是通过影响肠道内脂肪水解为脂肪酸和甘油的效率，同时促进肝脏中胆汁酸的排出，从而降低饲粮中的EE表观消化率。

3.3 TTE提高断奶仔猪的抗氧化能力

TTE的活性成分能通过提高机体的抗氧化能力来保护重要器官[21-22]。GSH-Px和CAT是机体的重要抗氧化酶，其主要作用是清除机体内的过氧化物。本试验表明，饲粮添加250和500 mg/kg TTE能显著提高51日龄断奶仔猪的血清CAT活性；51和65日龄血清GSH-Px和CAT活性随TTE添加水平的增加而提高，这与TTE缓解病理模型症状的结果一致。

MDA是自由基攻击细胞膜上多不饱和脂肪酸引发脂质过氧化的产物，其含量直接反映了脂质过氧化的程度，间接反映细胞损伤的程度，同时也是影响线粒体呼吸链复合物及线粒体内关键酶活性的主要因素。本试验结果表明，TTE降低了血清MDA含量，这与Sharma等[23]和刘社琴[6]报道的结果相近。本试验中，与对照组比较，250和500 mg/kg组65日龄断奶仔猪的血清MDA含量极显著降低，结果提示TTE能有效减少膜脂质的过氧化作用，保护了细胞膜。其作用可能来自于TTE显著降低机体活性氧(ROS)的产生[2]。Ghareeb等[1]和Vangalapati等[3]研究证明，TTE具有清除自由基的作用。本研究结果提示，MDA含量的降低可能是TTE减少机体自由基过氧化物的产生，降低抗氧化酶(GSH-Px、CAT)的消耗，减少细胞损伤，维持细胞膜完整性和正常生理活动。

3.4 TTE对断奶仔猪血清5-HT含量的影响

5-HT是机体重要的神经递质和调节物质，与多种生理现象相关，同时也是调节采食和肠道功能的一个重要因子[24]。Koopmans等[25]研究表明，当下丘脑的5-HT含量提高后，发现仔猪挑衅行为、采食行为减少，趴、卧状态增加，仔猪活动及应激减少，更有利于营养物质的沉积与利用。血液中95%的5-HT都来自于肠道，主要是肠道黏膜层的嗜铬细胞，其含有生产5-HT所需的色氨酸转化酶[26]；而色氨酸是5-HT的重要前体，同时也是猪的一种促食因子，与采食量和日增重有极强的正相关关系[27]。本研究表明，饲粮添加TTE使断奶仔猪的血清5-HT含量普遍提高，与对照组相比，65日龄时，250 mg/kg组的血清5-HT含量极显著提高33.81%，51～65日龄时ADG显著提高9.22%，ADFI提高4.21%。这提示TTE提高仔猪采食量后，色氨酸摄入量可能增加，进而增加5-HT的转化，同时5-HT分泌增加又能减少仔猪的活动强度，减少营养物质的消耗，从而促进了仔猪生长增重。张伟等[11]报道，TTE还可通过抗炎作用抑制大鼠脑中色氨酸代谢酶——吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)的表达。该酶可被炎性因子激活而分解色氨酸生成有毒性的犬尿氨酸，减少5-HT的生成。本试验结果提示TTE可能通过抑制IDO的表达来提高5-HT的含量，具体的调节机制仍需要进一步研究。