青贮玉米汁与林可霉素对小鼠生长和生理生化指标的影响
2022-04-27李川皓赵红波申小冉张相伦刘晓牧张文娟盛清凯
李川皓 赵红波 申小冉 张相伦 刘晓牧 张文娟 盛清凯
摘要:本试验研究饮用青贮玉米汁对小鼠生长、肠道及血液等指标的影响,旨在促进减抗替抗及玉米资源的利用。144只小鼠随机均分为4组,分别饮用蒸馏水(对照)、5%和10%的玉米汁及60mg/L的抗生素(林可霉素)水溶液,测定其生长性能、排便指标、小肠推进指标、血清指标等。结果显示,和对照组相比,5%玉米汁处理组和抗生素组小鼠平均日增重显著升高(P<0.05),血清瘦素、雌激素含量显著降低(P<0.05);5%玉米汁处理组小肠重量与小肠长度的比值显著高于对照组和其他处理组(P<0.05),6h内排粪粒数、绒毛长度与隐窝深度比值均高于其他组。这表明饲喂5%的玉米汁可替代林可霉素。
关键词:青贮玉米汁;林可霉素;小鼠;肠道;血液
农业农村部194号公告要求自2020年起饲料中禁止添加促生长类抗生素。如何减抗、替抗成为关注的热点。玉米作为粮饲兼用作物,青贮后广泛用于牛、羊等反刍动物,最近几年开始大量用于生猪[1]。青贮过程中粉碎的全株青绿玉米需要压实密封,因此常有5%~10%的玉米汁液流失。玉米汁液含有大量的益生菌、淀粉降解产生的有机酸[2]、水溶性维生素等物质。益生菌、酸化剂等为目前常用的单一替抗饲料添加剂[3,4]。将青贮后的玉米汁液作为复合替抗饲料添加剂用于养殖,不但有助于全株青绿玉米资源的利用,还可能减抗替抗。本试验以林可霉素为对照,研究全株青绿玉米青贮后的玉米汁对小鼠生长、肠道及血液等指标的影响,为减抗替抗及玉米资源开发利用提供参考。
1材料与方法
1.1试验材料
体重(17±0.1)g的雌性无特定病原体(SPF)级昆明雌鼠,购买于济南朋悦实验动物繁育有限公司;SPF小鼠颗粒饲料,北京华阜康生物科技股份有限公司生产;林可霉素,山东明发兽药股份有限公司提供;青贮玉米汁液,为乳熟期全株青绿玉米添加枯草芽孢杆菌青贮1个月后产生的汁液,pH=3.50,乳酸菌含量为2.5×106cfu/mL;墨汁由阿拉伯树胶、蒸馏水及活性碳配制而成,现用现配。
1.2试验设计与饲养管理
采用单因素试验设计,将144只小鼠随机均分为4组:对照组、5%处理组、10%处理组、抗生素组。每组4个重复,每重复9只,每笼饲养1个重复的小鼠。对照组饮用蒸馏水,3个试验组分别饮用5%、10%玉米汁水溶液和60mg/L林可霉素水溶液。每2d更换一次蒸馏水、玉米汁和林可霉素。试验期20d。小鼠自由饮食,环境温度控制在(25±1)℃,每周更换2次垫料。小鼠饲养过程按照国家《实验动物管理条例》执行。
1.3测定指标及方法
1.3.1生长性能指标 于试验第1、6、11、16、21d(结束后1d)8∶00全部小鼠进行空腹称重,记录采食量,分别计算小鼠的始重、末重、平均日增重、平均日采食量和料肉比。
1.3.2小鼠排便指标 第16d每组每重复随机选取禁食12h的3只小鼠,进行墨汁灌胃,然后立即投喂饲料,统计小鼠首粒黑便排出时间和6h内的排粪粒数。
1.3.3小肠推进指标 第21d每组每重复随机选取禁食12h的3只小鼠,进行墨汁灌胃,30min后脱颈致死,立即解剖,测量幽门到回盲部小肠距离(小肠长度)和幽门到墨水前沿的距离(墨汁长度),同时称重小肠重量。推进率(%)=墨汁长度/小肠长度×100。
1.3.4血清指标 第21d将剩余小鼠全部脱颈致死,眼缘静脉采血,3000r/min离心10min,将血清于0~4℃冰箱保存备用。采用酶联免疫吸附试验法(ELISA)测定血清胃动素、瘦素、神经营养因子3、酪酪肽等指标。ELISA试剂盒为武汉基因美生物科技有限公司生产。
1.3.5组织切片 每组每重复随机选3只处死小鼠,取回盲部上端的回肠1cm左右肠管,用生理盐水冲洗后迅速放入4%甲醛固定液中摇匀,采用苏木精-伊红染色法制取组织切片,测定回肠绒毛长度及隐窝深度,计算绒毛长度与隐窝深度的比值。
1.4数据处理
采用SASv9.2软件对数据进行处理,OnewayANOVA进行方差分析,Student-Newmnan-Keuls法进行多重比较,P<0.05为差异显著。
2结果与分析
2.1玉米汁与抗生素对小鼠生长的影响
由表1看出,5%处理组和抗生素组小鼠的末重、平均日增重皆显著高于对照组(P<0.05),两组间差异不显著。5%处理组小鼠末重高于10%处理组(P<0.05),说明玉米汁对小鼠生长的影响与剂量有关。
2.2玉米汁与抗生素对小鼠肠道的影响
表2显示,各组小鼠首粒黑粪时长、6h内排粪粒数、墨汁长度以及小肠推进率均差异不显著(P>0.05)。5%处理组小鼠6h内排粪粒数明显高于其他组,说明5%玉米汁可促进肠道蠕动。
由表3看出,5%处理组小肠重量与小肠长度的比值显著高于其他组(P<0.05),显示5%处理组小鼠肠道可能变粗。5%和10%处理组小鼠绒毛长度与隐窝深度的比值高于抗生素组和对照组(表4),表明玉米汁可促进小肠黏膜吸收营养物质。
2.3玉米汁与抗生素对小鼠血液指标的影响
由表5看出,5%处理组、10%处理组和抗生素组小鼠的雌激素、瘦素含量皆显著低于对照组(P<0.05),催乳素、酪酪肽等指标与对照组无差异(P>0.05),显示玉米汁与抗生素的作用效果有相似之处。
3讨论与结论
目前国内外未见用青贮玉米汁替代饲用抗生素的报道。青贮玉米汁替代抗生素一般应着重考虑其安全性和有效性。全株青绿玉米青贮时,乳酸菌快速扩繁,抑制有害菌的生长,一般蜡熟后期的全株青绿玉米青贮30~40d后可以饲喂牛羊[5],乳熟期全株玉米青贮7d后可以饲喂生猪[2]。本试验未见小鼠其他异常情况,表明饮用青贮玉米汁比较安全。青贮成功的全株玉米常含有乳酸、乙酸、丙酸[6]、乳酸菌[2,7]等,乙酸、丙酸及乳酸菌等皆为良好的替抗添加剂[8],由此推测青贮玉米汁可以作为一种替抗剂。
不同剂量的青贮玉米汁对小鼠的作用效果存在差别,10%处理组的作用效果和抗生素相似,5%处理组的作用效果优于抗生素,推测玉米汁的作用效果可能与饲喂剂量有关。任锦帅等[9]报道全株青绿玉米在配合饲料中的添加比例影响猪的日增重。青贮玉米汁作为一种发酵产品,其中的有效成分除有机酸、益生菌外还可能含有水溶性纤维[10]、丁醇等其他物质[11],对小鼠的影响有待进一步研究。
青貯玉米汁与林可霉素作用于小鼠肠道的通路存在差异。肠道变化及黏膜屏障受5-羟色胺、胃动素、酪酪肽[12]、神经营养因子[13]、瘦素[14]等多种神经递质或激素综合影响。本试验结果揭示玉米汁、林可霉素可能通过瘦素影响肠道的变化及黏膜屏障。瘦素为脂肪组织表达的一种调节能量代谢的激素,其受体广泛分布,可以通过多种通路影响生理代谢[14]。尽管玉米汁、林可霉素皆影响瘦素,但5%处理组小鼠小肠重量与长度比值、6h内排粪粒数、绒毛长度与隐窝深度比值皆高于抗生素组,表明玉米汁与林可霉素通过瘦素影响肠道的通路不同。玉米汁中的有机酸[15]、益生菌[16]或纤维[17]等不同物质通过瘦素影响肠道的具体通路有待深入研究。