补喂鞣花酸对1岁纯血马营养物质消化代谢和体重、体尺增加的影响

2022-04-13李佳豪黄新新李晓斌李璇玥窦晶晶陈开旭

饲料工业 2022年7期

■李佳豪黄新新李晓斌* 李海，2 李倩李璇玥窦晶晶陈开旭

（1.新疆农业大学动物科学学院，新疆肉乳用草食动物营养实验室，新疆乌鲁木齐 830052；2.新疆昭苏县西域马业有限责任公司，新疆昭苏 835600）

鞣花酸（Ellagic acid, EA）是一种普遍分布于蔬菜、水果等植物的多酚类化合物，具有广泛的生物学作用，包括抗氧化、抗肿瘤、抗突变及抗炎等作用[1]。同时，鞣花酸可以改变动物肠道菌群的种类和数量[2]，调节肠道稳态，并对维持肠道消化机能、黏膜免疫有一定的作用[3]。黄新新等[2]研究结果发现，给小鼠灌喂鞣花酸提取物可以提高盲肠菌群多样性，显著提高拟杆菌门的丰度。赵铭伟等[3]研究结果显示，鞣花酸可显著提高断奶仔猪空肠和回肠绒毛高度，显著降低空肠隐窝深度。胃肠道健康及消化机能的完善，是生长期动物获取营养物质和快速生长的基础[4]。1岁纯血马仍处于快速生长期，对营养物质需要量高，但因其体重、体尺及消化机能结构未完全达到成年马的标准，是限制其获取充足营养物质的因素之一。改善生长期马匹消化道机能、维持胃肠道稳态，对促进马匹生长发育和提高营养物质消化代谢意义重大。因此，以1岁纯血马为研究对象，通过补喂不同剂量的鞣花酸，探究鞣花酸对马匹营养物质消化代谢和生长发育的影响，为纯血马健康养殖过程中新的饲料添加剂开发和应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

试验于2020 年7-8 月在新疆昭苏县喀拉苏镇伊犁马研究繁育中心进行。

1.2 试验材料

鞣花酸购自湖北省五峰赤诚生物科技股份有限公司，其中鞣花酸含量≥90.00%，浅灰色、粉末状。

1.3 试验动物

选择2019 年出生、体重相近[（339.00±30.11）kg]的1岁纯血马18匹（公母各9匹）。

1.4 试验设计

按照公母各半、体重相近的原则，将18 匹1 岁纯血马随机分为3 组，每组6 匹（3 公3 母），分别为对照组、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组。在相同的饲养管理条件下，对照组马匹不做任何处理，试验Ⅰ组马匹每天每匹补喂EA 15 mg/kg·BW，试验Ⅱ组每天每匹马补喂EA 30 mg/kg·BW。进行为期40 d的补喂试验，预试期10 d，正式试验期30 d，正式试验期最后5 d进行消化代谢试验。测量马匹的体重、体尺数据，并采集消化代谢相关样品。

1.5 试验动物的饲养管理

结合马场对纯血马匹的饲养管理模式进行试验。所有试验马匹每天每匹提供2 kg 精料（1.8 kg 颗粒料+0.2 kg燕麦），平均分成2等份于马匹料兜中，分别于09：00和21：00饲喂。用电子分析天平准确称量各组马匹补喂的EA，每天09：00将EA拌入马匹早晨精料中，于各马匹专用料兜中，观察马匹完全采食完。预试期各组马匹09：30-22：00活动场自由，22：00-次日09：30 圈舍群栏饲养。可自由采食苜蓿、饮水，自由活动。消化代谢试验期间，所有试验马匹拴系舍内饲养，提供充足苜蓿和清洁饮水，佩戴自制收粪、收尿装置。每4 h收集粪样、尿样一次。整个试验期间，每日清晨清扫马舍，保证试验马匹良好的试验环境。所有试验马匹预试期前进行驱虫处理。日粮组成及营养水平见表1。

表1 日粮组成及营养水平（以干物质基础）

1.6 数据、样品的采集及处理

1.6.1 体重、体尺数据的采集

分别于试验开始前1 d和试验结束当天早晨空腹称量马匹的体重，测量马匹的体尺，记录数据。体高：髻甲顶点到地面的垂直距离，采用测杖测量。体斜长：肩端至臀端的斜直线距离，采用测杖测量。胸围：髻甲后方，通过肩脚骨后缘，垂直向下，绕体躯一周之周长，采用皮尺测量。

管围：左前管上1/3的地方，管部最细处之水平周长，采用皮尺测量。

1.6.2 饲草料的采集及处理

在试验期内采集试验所用的精料补充料及苜蓿干草，自然风干后经过40 目的筛粉碎待测。消化代谢试验期间，每天称量饲喂前苜蓿和剩余苜蓿，分别采集样品，自然风干后经过40目的筛粉碎待测。

1.6.3 粪样的采集及处理

正式试验期内，每隔10 d各试验马匹舍内拴系饲养1 d，并套戴收粪收尿装置，使马匹适应自制收粪收尿装置，为消化代谢试验做准备。消化代谢试验期间，使用自制收粪装置，全天每4 h 收集马匹一次粪样，并称重。

将各试验马匹全天收集的粪样完全混合均匀，随机采样法采集粪样总重的10%并分为两份，一份粪样加入10%的硫酸（每100 g粪样加10 mL 10%的硫酸）固氮，充分混合后置于-20 ℃保存，用于测定粗蛋白。另一份粪样放入65 ℃烘箱中烘干，经过40 目的筛粉碎混匀后置于-20 ℃保存，用于测定其他成分。

1.6.4 尿样的采集及处理

使用自制收尿装置，全天每4 h 收集马匹尿液一次，将全天尿液充分摇匀后，经过4层纱布进行过滤，用量筒测定总体积并取10%，加入5%的浓硫酸后（固氮处理）存入样品瓶，封闭保存并做好记录。将试验马匹5 d收集的尿样混匀，取500 mL冷冻保存待测。

1.7 样品测定

精料补充料、苜蓿干草、粪和尿中干物质和有机物含量均采用常用饲料分析方法进行测定；钙和磷含量分别采用邻甲酚酞比色法和钒钼酸铵比色法测定；能量采用HR-15 氧弹式热量计测定；中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量采用美国ABKOM纤维分析仪进行测定；粗蛋白（CP）含量采用德国Elementar Analysen Systeme快速定氮仪测定。

1.8 数据处理

在Excel 中先将数据进行预处理，再使用SPSS 18.0软件进行单因素方差分析，采用Duncan’s法进行各组之间多重比较，试验结果均以“平均值±标准差（Mean±SD）”表示。

2 结果与分析

2.1 补喂鞣花酸对1 岁纯血马营养物质消化率的影响（见表2）

由表2 可知，干物质各组之间无显著差异（P＞0.05）。但干物质采食量，试验Ⅱ组分别比对照组和试验Ⅰ组提高了3.16%和4.63%（P＞0.05）。DM 消化率，试验Ⅰ组和试验Ⅱ组分别比对照组提高了6.61%和10.93%（P＞0.05）；试验Ⅱ组比试验Ⅰ组提高了4.06%（P＞0.05）。CP消化率，试验Ⅱ组分别比对照组和试验Ⅰ组提高了10.96%和2.79%（P＞0.05）。能量消化率，试验Ⅱ组分别比对照组和试验Ⅰ组提高了6.97%和5.02%（P＞0.05）。NDF 消化率，试验Ⅱ组分别比对照组和试验Ⅰ组提高了25.66%和19.27%（P＞0.05）。ADF 消化率，试验Ⅱ组分别比对照组和试验Ⅰ组提高了15.60%和15.41%（P＞0.05）。Ca 消化率，试验Ⅱ组分别比对照组和试验Ⅰ组显著提高了26.05%和22.04%（P＜0.05）。P消化率，试验Ⅱ组分别比对照组和试验Ⅰ组提高了33.56%和12.47%（P＞0.05）。

表2 补喂鞣花酸对1岁纯血马粪中营养物质消化率的影响

2.2 补喂鞣花酸对1 岁纯血马营养物质代谢率的影响（见表3）

由表3可知，能量代谢指标中各组之间无显著性差异（P＞0.05）。摄入能和沉积量，试验Ⅱ组分别比对照组和试验Ⅰ组提高了3.22%、4.66%和7.75%、7.30%（P＞0.05）。摄入氮，试验Ⅱ组分别比对照组和试验Ⅰ组提高了3.26%和4.72%（P＞0.05）；但氮沉积量，试验Ⅱ组分别比对照组和试验Ⅰ组提高了30.24%和9.00%（P＞0.05）。Ca 和P 代谢指标中，各组均无显著性差异（P＞0.05），但Ca 代谢量，试验Ⅱ组分别比对照组和试验Ⅰ组提高了29.63%和22.77%（P＞0.05）。P代谢率，试验Ⅱ组分别比对照组和试验Ⅰ组提高了24.09%和8.20%（P＞0.05）。

表3 补喂鞣花酸对1岁纯血马营养物质代谢率的影响

2.3 补喂鞣花酸对1 岁纯血马体重、体尺的影响（见表4）

表4 补喂鞣花酸对1岁纯血马体重和体尺的影响

由表4可知，马匹总增重，试验Ⅰ组和试验Ⅱ组分别比对照组显著提高21.80%和32.61%（P＜0.05）；试验Ⅱ组比试验Ⅰ组提高了8.88%（P＞0.05）。平均日增重，试验Ⅰ组和试验Ⅱ组分别比对照组显著提高20.51%和30.77%（P＜0.05）；试验Ⅱ组比试验Ⅰ组提高了8.51%（P＞0.05）。体长指标各组之间无显著性差异（P＞0.05），但体长总增长试验Ⅰ组和试验Ⅱ组分别比对照组提高了43.71%（P＞0.05）。体高指标各组之间无显著性差异（P＞0.05）。胸围总增长和平均日增长试验Ⅱ组分别比试验Ⅰ组提高了40.00%（P＜0.05）和50.00%（P＜0.05）。管围指标各组之间无显著性差异（P＞0.05）。

3 讨论

日粮营养物质的消化率可作为衡量日粮组成是否合理及各种营养物质是否均衡的重要参考标准[5]。由于日粮结构类型、营养水平及动物消化生理特点的不同导致其对日粮的利用率有明显的差异。马属于单胃草食动物，粗饲料占日粮的90%以上，提高纤维类饲料的消化率是提高日粮利用率的关键。盲肠和结肠是马属动物纤维消化的主要场所[6]，提高其微生物的种类和丰度，丰富纤维降解菌数量，是提高纤维降解率的关键。鞣花酸具有抗氧化[1]、抗炎[1]及调控微生物菌群[2]的作用。鞣花酸在微生物代谢产生尿石素过程中，对微生物菌群也有一定的调节作用[7]。研究显示[8]，鞣花酸可以促进肠道中有益菌的生长，维持肠道微生态的平衡。黄新新等[2]研究结果显示，给小鼠灌胃石榴皮瓤提取物（主要成分鞣花酸），可以显著增加拟杆菌门的丰度，改善小鼠肠道菌群结构和多样性。沈起兵等[9]研究结果显示，给大鼠灌喂纯度为90%的鞣花酸可以显著增加大鼠拟杆菌门和拟杆菌属的丰度。杨腾腾等[10]研究发现，隶属于拟杆菌门的Cytophaga hutchinsonii具有很强的结晶纤维素降解能力。本试验结果显示，1 岁纯血马匹对日粮营养物质的消化率随着鞣花酸补喂剂量的增加提高，NDF的消化率从36.64%升高至46.04%。营养物质进入动物血液的主要载体是肠道绒毛，消化道中小分子的葡萄糖、无机盐等物质多是通过小肠绒毛上皮细胞进入血液，若肠道受损，会影响营养物质吸收[11]。尉秀清等[12]研究表明，肠道细胞黏膜结构的完整性是营养物质吸收和屏障功能维持的形态学基础。鞣花酸作为一种多酚类物质，已被证实具有调节肠道菌群的作用[9]。此外，赵铭伟等[3]在断奶仔猪日粮中添加鞣花酸的试验中发现，鞣花酸能在断奶仔猪小肠中很好地吸收利用，并有修复肠道黏膜损伤的功能，进而使肠道黏膜结构更为完整。本试验中随着补喂鞣花酸的剂量增加，马匹对日粮营养物质的消化率提高，可能与鞣花酸能够增加肠道菌群的种类和丰度，促进肠道黏膜结构完整性有关。同时，马匹对纤维消化率升高，可能与补喂鞣花酸对马匹肠道拟杆菌门中纤维降解相关细菌丰度增加有关。

日粮中马的能量物质包括脂肪、碳水化合物和蛋白质，碳水化合物主要来自谷物中的葡萄糖、淀粉及饲草中消化率较低的纤维素和半纤维素。葡萄糖、淀粉等易消化的能量物质，被消化后通过小肠进入血液循环，消化率低的纤维素类经马盲肠和结肠处的微生物发酵产生醋酸、戊酸、乳酸等挥发性脂肪酸，被后肠代谢利用[13]。1岁纯血马消化能量为73.15～85.69 MJ/kg[14]。本试验中1岁纯血马可消化能量分别为59.60、59.71、65.56 MJ/d，且1岁纯血马能量的摄入量、消化率以及代谢率随补喂鞣花酸剂量的增加呈上升趋势。当补喂鞣花酸的剂量为30 mg/kg·BW时，1岁纯血马的消化能和代谢能最高。蛋白质是育成期马匹生长发育关键性营养物质[15]。蛋白质不足会引发马匹食欲下降，导致生长滞后，均衡的蛋白质摄入是满足生长期马匹健康的关键。1岁纯血马蛋白质的需要量为780～920 g/d，随着年龄增长，需要量增加[14]。本试验中1岁纯血马粗蛋白的沉积量分别是710.37、749.02、813.02 g/d，与对照组相比，试验Ⅰ组和试验Ⅱ组粪氮和尿氮含量呈下降的趋势，沉积氮和代谢率呈上升趋势。鞣花酸代谢过程中产生尿石素，同时对肠道菌群有一定调控作用，对马匹消化道机能和健康有一定的促进作用[16]。健康的肠道系统是日粮营养物质消化、吸收和利用的基础。氮的沉积量和代谢率升高，说明鞣花酸在调节机体氮代谢有一定的作用，产生这种结果的原因可能与鞣花酸代谢过程中改变了消化道菌群有关[17-18]，具体的调控路径有待进一步研究。

钙和磷是机体骨骼发育的主要矿物质元素，特别是生长发育期的马，对钙、磷需要量和比例要求更高。马在生长期钙、磷不足，会影响马的生长发育和健康。NRC[19]指出不同年龄段的马匹钙沉积率均要达到50%，青年马匹沉积率高达70%。本试验中，鞣花酸的补喂提高了1岁纯血马对钙的沉积量。带负电荷的植酸与带正电的阳离子结合形成稳定的复合物，能够使动物对矿物元素的利用率降低[20]。鞣花酸补喂提高了马匹对日粮的消化率，可能是促进钙沉积量增加的一个原因。Schryver等[21]研究结果显示，马匹对日粮中磷的沉积率通常在30%～55%，动物摄入磷含量较高的饲料可提高磷沉积量和血浆磷浓度。肾脏磷的排泄低，与摄入量低和饲粮粗纤维含量较高有关，肾脏磷的排泄较高，与饲粮中钙、磷不足，磷从骨骼中释放有关[20]。轻型马饲养标准指出1 岁左右纯血马对磷的需要量为15～29 g/d。本试验中，磷的沉积量试验Ⅰ组和试验Ⅱ组分别比对照组提高了13.59%和26.11%，且磷代谢率随着鞣花酸补喂剂量的增加呈上升趋势，但磷的沉积率略低于Schryver等[21]研究结果。可能与日粮中磷的含量、钙磷比例及粗饲料中磷的存在形式有关。

体重、体尺增加一方面反映马匹生长发育情况，另一方面反映马匹健康及日粮营养水平情况。影响体重、体尺增长的因素包括性别、季节和饲养管理（饲养环境、饲养条件、日粮组成、日粮营养水平及饲料添加剂的应用）。断奶至1岁是马匹体重增加受影响最大阶段，主要由于马匹断奶应激及日粮结构类型改变，以及满足快速生长对营养物质需要量的限制所致。因此，改善此阶段马匹肠道机能、科学日粮组成和搭配，是满足1岁左右马匹体重、体尺增加的关键。鞣花酸被广泛应用于抵御癌症[22]、氧化[23]、炎症[24]、真菌[25]、毒素[26]等的研究中。陈晖等[27]研究结果显示，给大鼠灌喂石榴汁（富含鞣花酸）可显著提高大鼠日增重。夏博[28]研究发现，鞣花酸及其代谢产物尿石素在脂肪沉积和调控肉品质等方面有一定的作用。赵铭伟等[3]研究结果显示，日粮中添加鞣花酸可显著提高断奶仔猪的日增重和改善肠道发育。本试验结果显示，1岁纯血马补喂鞣花酸，随着补喂剂量的增加体重总增重和日增重、胸围的总增长和日增长呈显著性增加，说明鞣花酸能够促进动物生长发育，与以上在其他动物上的研究结果一致。在本试验中，随着鞣花酸补喂量的增加，马匹采食量、营养物质消化量及沉积量也在增加，是导致本试验马匹体重增长的直接原因。