大豆异黄酮对生长猪生长性能、血清生化、免疫和抗氧化能力的影响

2022-05-16陈浩瀚王锦湘王敏奇

中国畜牧杂志 2022年5期

陈浩瀚，王锦湘，王敏奇

（浙江大学动物科学学院，浙江杭州 310058）

合理使用饲料添加剂能够改善动物的生长性能、免疫与抗氧化能力，由饲料添加剂引起的动物健康与环境安全问题日益受到关注，安全高效的天然活性物质成为当今动物营养与饲料科学的研究热点之一，其中植物提取物受到广泛关注。大豆异黄酮（Soybean Isoflavone）属黄酮类化合物，在大豆中的含量较高，主要分为结合型大豆异黄酮糖苷和游离型大豆异黄酮糖苷两大类。由于大豆异黄酮普遍存在于植物中，且具有与雌激素（Estrogen）类似的结构，因此又称植物雌激素。研究表明，大豆异黄酮可促进肉鸡、断奶仔猪等动物生长，提升猪的免疫调节潜力，缓解应激导致的肠屏障功能损伤和生长阻滞。母猪饲粮中添加适量大豆异黄酮可改善母猪抗氧化能力，提高初产母猪的产仔性能。目前，大豆异黄酮在猪上的研究大多集中于母猪或断奶仔猪，对生长猪肥育猪的研究甚少。因此，本试验旨在研究饲粮中添加不同水平大豆异黄酮对生长猪生长性能、血清生化、免疫和抗氧化能力的影响，为大豆异黄酮在猪生长肥育阶段的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料大豆异黄酮购自广东新南都饲料科技有限公司，含4',7-二羟基异黄酮≥10%。

1.2 试验设计与试验饲粮选取平均体重为（25.83±1.24）kg 的健康杜×长×大阉公猪60 头，随机分成4 组，每组5 个重复，每个重复3 头猪。对照组饲喂基础饲粮，试验组在基础饲粮中分别添加10、20、40 mg/kg 的大豆异黄酮。预试期5 d，正试期为28 d。

基础饲粮参照NRC（2012）25～50 kg 仔猪营养需要进行配制，饲粮组成及营养成分见表1。试验期间参试猪充分饲喂，自由饮水，每天早、中、晚投料3 次，根据采食状况进行适当补料。

表1 基础饲粮组成和营养成分（风干基础）

1.3 采集样本在试验第15 天和第29 天对试验猪进行空腹称重后，前腔静脉采集5 mL 抗凝血，3 500 r/min 离心10 min，制备血浆，-80℃保存待用。同时采集5 mL 非抗凝血，室温静置30 min 后3 500 r/min 离心10 min，取上层血清，-80℃保存待用。

1.4 指标测定

1.4.1 生长性能试验开始当天、第15 天、第29 天08:00，试验猪空腹称重，统计每个重复的饲料消耗量，计算各阶段的平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）、耗料增重比（F/G）。

1.4.2 血清生化指标血糖（GLU）、总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLB）、尿素氮（UN）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）等指标依照南京建成试剂有限公司所生产试剂盒说明书进行测定，仪器为多功能酶标仪SpectraMax M5（Molecular Devices 公司）。根据测得ALB、GLB 数值计算白球比（A/G）。

1.4.3 血清免疫指标血清免疫指标IgA、IgG、IgM、C3、C4 采用免疫比浊法测定，仪器为多功能酶标仪SpectraMax M5（Molecular Devices 公司），测定方法依照试剂盒（南京建成试剂有限公司）的说明书进行。

1.4.4 抗氧化能力使用南京建成生物研究所的试剂盒测定血浆总抗氧化能力（T-AOC）活性、总超氧化物歧化酶（T-SOD）活性、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性、过氧化氢酶（CAT）活性以及血浆中丙二醛（MDA）含量。

1.5 统计分析数据处理和分析采用SAS 8.0 统计软件（SAS，USA）的广义线性模型（Generalized Linear Model，GLM）进行统计分析，采用正交多项式来确定饲粮中添加不同水平大豆异黄酮对生长猪的线性和二次效应。结果使用平均值和标准误（SEM）表示，以＜0.05 为差异显著性标准。

2 结果

2.1 大豆异黄酮对生长猪生长性能的影响由表2 可知，与对照组相比，饲粮中添加大豆异黄酮提高了生长猪15～28 d 的ADG（=0.05），且与大豆异黄酮的添加剂量呈线性相关（＜0.05）。

表2 饲粮中添加大豆异黄酮对生长猪生长性能的影响

2.2 大豆异黄酮对生长猪血清生化指标的影响由表3可见，添加大豆异黄酮对试验第15 天血清生化指标未产生显著影响。试验第29 天，与对照组相比，添加大豆异黄酮提高了血清GLB 含量（＜0.05），降低了A/G 水平（＜0.05），且A/G 随着大豆异黄酮添加剂量的增加呈线性降低（＜0.05），大豆异黄酮还降低了血清中UN 水平（＜0.05）。

表3 饲粮中添加大豆异黄酮对生长猪血清生化指标的影响

2.3 大豆异黄酮对生长猪血清免疫指标的影响由表4可见，与对照组相比，大豆异黄酮组试验第15 天血清补体C3 含量提高（＜0.05），IgA、IgG、IgM 和C4浓度无显著变化。试验第29 天，IgA 水平随着大豆异黄酮添加剂量的增加呈线性增加（＜0.05），IgG、IgM 和补体C4、C3 浓度未见显著差异。

表4 饲粮中添加大豆异黄酮对生长猪血清免疫指标的影响 g/L

2.4 大豆异黄酮对生长猪血浆中抗氧化指标的影响由表5 可见，试验第15 天和第29 天，饲粮中添加大豆异黄酮均降低了试验猪血浆MDA 浓度（≤0.05），提高了CAT 活性（＜0.05）。第15 天，血浆MDA浓度随着大豆异黄酮添加剂量的增加呈线性下降趋势（=0.05）；第29 天，血浆CAT 活性随着大豆异黄酮添加剂量的增加呈线性上升趋势（=0.056）。饲粮中添加大豆异黄酮对生长猪血浆中T-SOD 和GSH-Px 活性未产生显著影响。

表5 饲粮中添加大豆异黄酮对生长猪血浆中抗氧化指标的影响

3 讨论

3.1 大豆异黄酮对生长猪生长性能的影响大豆异黄酮对猪生长性能影响的作用机制可能是其与性腺轴上的下丘脑、垂体相关雌二醇受体相结合，从而影响神经内分泌系统促进睾酮、生长激素和胰岛素生长因子-1 的生成和释放，促使动物生长发育。在体外培养肠上皮细胞的试验中发现，大豆异黄酮可以促进葡萄糖的吸收，添加大豆异黄酮仔猪十二指肠肠绒毛最完整、损伤程度低，且ADG 高于其他处理组，说明大豆异黄酮能够提高机体对营养物质的代谢和利用。研究发现，饲粮中添加大豆异黄酮可以增加仔猪的ADFI 和ADG，提高肥育猪的屠宰性能。在本试验中，饲粮中添加大豆异黄酮显著提高了生长猪后期（15～28 d）ADG，添加大豆异黄酮试验猪整个饲养阶段ADG、ADFI 和F/G 等生长性能指标都较对照组有不同程度改善，但数据分析未见显著差异，说明大豆异黄酮在动物机体发挥作用需要一定时间的积累。Li 等在断奶仔猪试验中也发现，饲粮中添加大豆异黄酮能显著提高猪的末重，并显著提高了试验后期（42～72 d）ADG 和ADFI。但Payne 等在育肥猪上的试验未发现大豆异黄酮对生长性能有显著的改善作用。因此，大豆异黄酮的促生长效应与添加量及动物所处的生长阶段密切相关，适当剂量的大豆异黄酮能有效提高生长猪后期生长性能。

3.2 大豆异黄酮对生长猪血清生化指标的影响在动物体内，TP、ALB 以及GLB 对维持血浆胶体渗透压、正常血浆值、转运、催化等功能起着重要作用，其含量可反映蛋白质的吸收、合成和代谢。本研究发现，在试验第29 天，添加大豆异黄酮显著提高了血清中GLB含量，A/G 显著降低，且A/G 随着大豆异黄酮添加剂量的增加呈线性降低。血清 UN 水平可以反映蛋白质代谢状况，血清UN 含量的增加意味着蛋白质分解的增强和氮沉积的减少。血清UN 含量高的动物可能处于疾病或亚健康状态。本试验发现，饲粮添加大豆异黄酮显著降低了血清UN 水平。王志龙等发现，200 mg/kg大豆异黄酮和黄芪多糖混合物组哺乳母猪血清TP 含量显著高于对照组，且血清UN 含量显著低于对照组。还有研究表明，哺乳母猪饲粮中添加适量大豆异黄酮和黄芪多糖可显著提高血清TP、ALB 含量。因此，饲粮中添加适量的大豆异黄酮有利于机体蛋白质的吸收与代谢。

3.3 大豆异黄酮对生长猪免疫性能和抗病力的影响免疫球蛋白是具有抗体功能的球状蛋白，主要包括IgG、IgA、IgM、IgD、IgE 五类，其中IgG、IgA、IgM 在动物机体免疫上发挥着重要功能。C3、C4 是血清中的补体成分，它们通过协同或加强抗体等免疫活性物质发挥其功效。刘杰等研究表明，饲粮中添加大豆异黄酮显著提高了妊娠母猪血浆IgM 浓度，哺乳母猪初乳中IgG 和IgA 含量也显著增加，也提高了仔猪血浆IgM 浓度。王志龙等试验也发现，在哺乳母猪饲粮中添加大豆异黄酮和黄芪多糖可显著提高血清中IgG、IgA 含量。本试验结果显示，在饲粮中添加不同浓度的大豆异黄酮可以显著提高第29 天生长猪血清中IgA 浓度，IgG 和IgM 浓度较对照组也有不同程度提高；添加大豆异黄酮也显著提高第15 天血清补体C3 水平。大豆异黄酮主要从3 个方面影响动物免疫功能：首先，大豆异黄酮可直接作用与免疫器官或免疫细胞的雌激素受体；其次，大豆异黄酮能调节垂体分泌催乳素和生长激素，通过其免疫促进功能来间接调节免疫功能；此外，大豆异黄酮可以降低生长激素释放抑制激素的释放，解除其对免疫功能的抑制，并促进生长激素的分泌从而增强机体免疫力。Smith 等给感染猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）的生长猪饲料中添加大豆异黄酮发现，与对照组相比，处理组能更早地产生抗PRRSV中和抗体且显著降低生长猪的死亡率。由此可见，饲粮中添加大豆异黄酮有助于提高猪的免疫性能和抗病力。

3.4 大豆异黄酮对生长猪抗氧化性能的影响动物在正常生命活动过程中会产生大量活性氧自由基（ROS），依赖动物机体内的抗氧化系统进行调节。过量的ROS会损害机体，产生膜脂质过氧化，从而破坏生物膜正常作用。MDA 是膜脂过氧化最终的产物之一，其细胞毒性会引起糖类、核酸、蛋白质等大分子产生交联聚合反应。抗氧化系统由酶类抗氧化系统和非酶类抗氧化系统组成，其中酶类抗氧化系统主要包括SOD、GSH-Px、CAT，它们能避免机体受潜在氧化的损伤。大豆异黄酮中的黄酮类化合物具有中和自由基、促进免疫系统及其反应的作用，其通过清除ROS 从而抑制MDA 产生，并防止氧化应激导致的膜通透性增加发挥其抗氧化活性。Huang 等研究发现，饲粮中添加大豆异黄酮可以通过改善仔猪肠道形态、抗氧化能力和免疫功能，部分缓解氧化鱼油所致的氧化应激。有研究报道，饲粮中添加大豆异黄酮可通过降低脂质过氧化作用，改善肉鸡的抗氧化状态，从而提高生长性能和肉品质。本试验发现，饲粮中添加大豆异黄酮显著提高了第15 天和第29 天血浆中CAT 活性，显著降低了MDA 含量，T-AOC 也有提高趋势。有研究表明，在断奶仔猪饲料中添加10～40 mg/kg 大豆异黄酮能缓解十二指肠肠绒毛损伤，同时可降低空肠组织中MDA 含量，提高SOD、GSH-Px 活性和肝脏组织金属硫蛋白含量。Chen 等发现，在育肥猪饲料中添加640 mg/kg 高水平大豆异黄酮可提高背最长肌SOD 活性和T-AOC，但也会导致脂肪、肝脏和血浆中MDA 含量增加。由上可见，饲粮中添加大豆异黄酮对生长猪的抗氧化能力的影响与添加剂量有关，过量使用可能导致促氧化，且存在一定的组织差异性。