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牛至混悬剂对鸡体内外抗氧化性研究

2021-01-22马建民段素云刘莹郭彤

山东畜牧兽医 2021年1期
关键词:环糊精提取液自由基

马建民,段素云,刘莹,郭彤

牛至混悬剂对鸡体内外抗氧化性研究

马建民,段素云,刘莹,郭彤*

(北京农业职业学院畜牧兽医系,北京 102442)

为了研究牛至1 % β-环糊精混悬剂的抗氧化活性,试验牛至1 % β-环糊精混悬剂和甲醇提取液对ABTS自由基的体外清除能力,并以40日龄散养北京柴鸡为研究对象,以牛至1 % β-环糊精混悬剂为添加剂,研究牛至1 % β-环糊精混悬剂对北京柴鸡血清中超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:牛至1 % β-环糊精混悬剂和甲醇提取液对ABTS自由基的清除能力IC50值分别为0.124 mg/ml和0.157 mg/ml,无显著差异;牛至混悬剂能极显著提高北京柴鸡血清中的SOD(P<0.01)活性和降低MDA含量(P<0.01)。说明牛至1 % β-环糊精混悬剂在鸡体内外均表现出抗氧化活性,可以作为抗氧化添加剂在家禽养殖中推广和使用。

牛至;抗氧化;北京柴鸡;2,2-联氮基-双-二氨盐;超氧化物歧化酶;丙二醛

家禽生产过程中,可能会由于饲粮中存在的问题,如温度、光照和通风不足、肠道菌群的失衡、饲用抗生素的滥用及细菌或病毒感染等因素产生氧化应激,并因此受到不同程度的氧化损伤[1]。氧化应激是动物体内存在的过氧化物和自由基数量超过了其抗氧化能力。在氧应激中家禽激活机体复杂的调节机制,消耗了自身生长或生产所需要的大量能量来防御氧化损伤,这将导致家禽养殖成本的增加,生产性能或产品品质下降。为了提高机体抗氧化能力,在家禽饲粮中添加抗氧化物质是重要的有效缓解氧化应激损伤的手段之一[2]。

牛至有效成分牛至精油被证实具有较强的抗氧化活性[3],能促进家禽生产[4-5]。生产牛至精油类产品,可使用超临界流体进行提取[6],然后进行包膜处理[7-9],工艺复杂,成本高,主要原因为牛至精油不溶于水,易容于有机溶剂,很难用水浸出。林霜霜[10]研究显示牛至水提取物抗氧化能力低于有机溶剂提取物。也有相反的结论,早克然·司马义[11]研究牛至水提取物比醇提取物具有显著的体外清除自由基能力。可能的解释是,牛至中即含有水溶性和也含精油类脂溶性抗氧化成分。β-环糊精具有“内亲油,外亲水”的空腔结构,具有促进植物中非极性小分子的溶出作用[12]。把牛至粉浸泡于1 % β-环糊精水溶液中,制成牛至1 % β-环糊精混悬剂,通过体外和体内实验,评测牛至1 % β-环糊精混悬剂抗氧化能力,为牛至产品的开发提供新的思路。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验动物 2020年9月9日至2020年10月14日,在北京王家磨养殖场选择160只40日龄北京柴鸡。

1.1.2 药品 牛至,购自玉林市玉州区菩提药源食品经营部。

1.1.3 主要试剂 2,2-联氮基-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二氨盐(ABTS)、甲醇(分析纯),均购自国药集团化学试剂有限公司;超氧化物歧化酶(SOD)活性检测试剂盒、丙二醛(MDA)含量检测试剂盒,均购自北京索莱宝科技有限公司。

1.1.4 主要仪器 分级超细连续式水冷粉碎机(DLF-555),购自温州顶历医疗器械有限公司;超声清洗机(KQ-500DV),购自昆山市超声仪器有限公司;高速离心机(GT10-1),购自北京时代北利离心机有限公司;多功能酶标仪(Spectra Max i3X),购自美谷分子仪器(上海)有限公司。

1.2 方法

1.2.1 牛至混悬剂的制备 将牛至干燥,粉碎,过100目筛,得牛至粉。精确称取牛至粉末20 g,置玻璃瓶中,量取500 ml 1 % β-环糊精溶液,密封,40 ℃超声40 min,210 ℃灭菌20 min,得牛至混悬剂。

1.2.2 牛至甲醇提取液 精确称取牛至粉0.20 g,置离心管中,量取甲醇5 ml,密封,40 ℃ 超声40 min,离心取上清液,得牛至甲醇提取液。

1.2.3 体外抗氧化能力 供试品溶液的制备:分别精密量取牛至混悬剂和甲醇提取液1 ml,置10 ml容量瓶中,用甲醇定容,混匀,取适量10 000 r/min离心10 min,得供试品溶液。ABTS自由基溶液配制:精密称取ABTS试剂200 mg,用蒸馏水定容至50 ml容量瓶中,再精密称取35 mg过硫酸钾,用蒸馏水定容至50 ml容量瓶中,摇匀后与ABTS水溶液混合,在室温黑暗处反应12~16 h,得ABTS自由基储备液。再用甲醇稀释ABTS自由基储备液,使其在734 nm吸光度值为0.90±0.02,即得ABTS自由基溶液。依次吸取0、2、4、8、16、32 µl供试品溶液置96孔板中,依次加入甲醇70、68、62、54、38 µl,混匀,分别加入ABTS自由基溶液140 µl,避光室温,反应6 min,734 nm测定吸光值,平行3次。根据以下公式计算ABTS自由基清除率,并计算出半数抑制率IC50值。

式中:I为供试品溶液对ABTS自由基的清除率;A0为ABTS自由基空白对照的吸光度值;AS为供试品溶液与ABTS自由基反应后的吸光度值。

1.2.4 试验动物分组与给药 北京柴鸡按体重随机分为对照组和试验组,每组两个重复,每个重复40只北京柴鸡。每组北京柴鸡置50 m2栏中散养。对照组饲喂基础饲粮,参照NRC(1994)蛋鸡的营养需要配制,试验组每0.6 kg基础饲粮添加100 ml牛至混悬剂,进行拌饲给药。试验期间动物自由采食和饮水。试验为期35 d,其中前7 d为预试期,各组均饲喂基础饲粮,正试期28 d,按组别饲喂各组饲粮。

1.2.5 血清中SOD活性检测和MDA含量测定 在正试期的第28 d从各重复中选取5只试验北京柴鸡,翅下静脉采血3 ml,静置1 h后于4 000 r/min离心10 min,分离血清,采用试剂盒法测定血清MDA含量和SOD活性。

1.2.6 统计学分析 采用SPSS21.0软件对试验数据进行统计分析,试验数据以“平均值±标准差”表示,采用t检验对实验结果进行差异显著性分析,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 牛至混悬剂清除ABTS自由基的能力

ABTS在过硫酸钾作用下被氧化成绿色的ABTS自由基,抗氧化物抑制ABTS自由基的产生,使得绿色变淡,因此在734 nm处测量加入抗氧化物质前后ABTS自由基的吸光度值变化,可以计算出样品的总抗氧化能力。牛至混悬剂和甲醇提取液对ABTS自由基的清除能力结果见表1。

表1 供试品溶液对ABTS自由基的清除能力

在测量范围内,随着牛至混悬剂和甲醇提取液浓度的增加,对ABTS自由基的清除能力都呈现出对数增加,半数抑制率IC50分别为0.124 mg/ ml和0.157 mg/ml。牛至混悬液对ABTS自由基的清除能力略高于牛至甲醇提取液,但统计学检测差异不显著。

2.2 牛至混悬剂对北京柴鸡血清抗氧化指标的影响

表2 牛至混悬剂对北京柴鸡血清抗氧化指标的影响

注:同列数据进行比较,大写字母完全不同表示差异极显著(P<0.01)

由表2可知,与对照组相比,饲粮添加牛至混悬剂极显著降低北京柴鸡血清MDA含量和极显著提高血清SOD活性。

3 讨论

3.1 牛至混悬剂鸡体外抗氧化能力

牛至混悬剂对ABTS自由基的清除能力高于牛至甲醇提取液。β-环糊精促进了牛至中挥发油成分的溶出,提高了水溶液的抗氧化水平。

3.2 牛至混悬剂鸡体内抗氧化能力

生物体内,氧化应激过程中产生的自由基作用于脂质发生过氧化反应,其氧化终产物MDA,会引起蛋白质、核酸等生命大分子的交联聚合,且具有细胞毒性。MDA含量是反映机体抗氧化潜在能力的重要参数,可以反映机体脂质过氧化速率和强度,也能间接反映组织过氧化损伤程度。SOD是机体代谢所产生内源性抗氧化酶,清除机体产生的自由基,活性高低可反应机体抗氧化的防御能力。北京柴鸡用牛至混悬剂按照每0.6 kg饲粮添加100 ml悬液,进行拌饲给药能及显著提高血清中SOD活性和降低MDA含量,具有良好的抗氧化应激作用。

4 结论

牛至混悬剂制备简单,体外抗氧化活性高于牛至甲醇提取物,能极显著增加家禽抗氧防御能力,减少家禽的氧化应激损伤。可以作为植物抗氧化制剂在畜牧养殖中进行推广。

[1] 史东辉, 王彩玲, 杨江涛, 等. 家禽氧化应激的研究方法及抗氧化防御机制[J]. 动物营养学报, 2020, 32(9): 3961-3969.

[2] 安芳芳, 徐端红. 植物类化学物质对家禽氧化应激和免疫反应的潜在功能[J]. 中国饲料, 2020(2): 5-8.

[3] 邹轶. 止痢草油在缓解运输应激诱导的肠道氧化损伤中的作用及机制研究[D]. 武汉: 华中农业大学, 2017.

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[6] 刘军海, 李志洲, 王俊宏. 响应面优化超临界CO2萃取牛至油工艺研究[J]. 中国饲料, 2016(5): 17-20.

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北京农业职业学院院级项目(XY-YF-19-11);北京市特色高水平院校建设项目-打造高水平专业群项目-动物医学专业群项目-技术平台与社会服务建设项目(PXM2020-157102-000060);北京市特色高水平骨干专业群项目-动物医学专业群项目-教师教学创新团队建设项目(PXM2020-157102-000057)

*通讯作者

(2020–10–28)

S816.76

A

1007-1733(2021)01-0014-03

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