桑叶1-脱氧野尻霉素对新西兰白兔生长性能、肉品质和抗氧化性能的影响

2023-10-10李少璁侯文玉王一凡李士玟张慧玲侯启瑞赵卫国

饲料工业 2023年18期

■ 李少璁侯文玉王一凡李士玟张慧玲侯启瑞赵卫国

（江苏科技大学生物技术学院，江苏镇江 212100）

桑树（Morus alba）的叶子具有较高的营养价值，被称为“天然的植物营养库”，主要营养成分高于一般牧草，消化率达80%～95%，是一种理想的动物饲料资源。研究显示，桑叶可以改善动物生长性能和畜产品品质，提高机体免疫功能和抗氧化能力。但桑叶添加量过高时则会影响饲粮养分的消化，从而降低动物的采食量和生长性能[1-2]。Hou 等[3]研究认为，桑叶添加量不能过高可能与其含有较多的酚酸、黄酮和生物碱等生物活性物质有关。1-脱氧野尻霉素（DNJ）是桑树中高度富集的一种多羟基哌啶生物碱，在桑叶中含量最高可达0.791 1%[4]。现代药理研究证明，DNJ 对小肠中的α-葡糖苷酶活性具有强竞争性抑制，能够降低人体空腹血糖和餐后血糖峰值，降低与脂代谢相关的酶活性，减少脂肪酸受体蛋白CD36 和脂肪合成转录因子C/EBPα的mRNA 表达量，因此具有降血糖、降血脂的功效[5]。另外，桑叶DNJ 还具有抗菌、抗氧化和抑制癌细胞生长等作用[6]。由于DNJ 在桑叶中含量较高，动物采食桑叶的同时也增加了DNJ 的摄入量，因此，近年已有学者开始关注其对动物营养代谢和畜产品品质的影响[7-8]。

本课题组前期研究了日粮添加0.4 g/kg和2.0 g/kg DNJ 对新西兰白兔生长性能、屠宰性能和肉品质的影响[9]，以桑叶DNJ 平均含量0.26%计算[4]，相当于兔日粮添加桑叶15%和75%，远高于桑叶的正常使用量（≤10%）[10]，不能反映桑叶正常饲喂量下DNJ 的作用。因此，本试验设定日粮中DNJ的添加量为0.14 g/kg 和0.28 g/kg，相当于添加桑叶5.4%和10.8%，以研究正常桑叶饲喂量下DNJ对动物生长性能、养分表观消化率、肉品质、肌肉脂肪酸组成和抗氧化性能的影响，为科学利用桑叶饲料资源提供重要依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

桑叶DNJ 购自上海中药对照品实验耗材中心，HPLC 检测DNJ 含量 ≥ 98%；新西兰白兔来自江苏省农业科学院实验兔场。

1.2 试验方法

采用单因素完全随机试验设计。选取36只45日龄平均体重为（1.05±0.04） kg 的健康新西兰白兔（公）随机分为3 组，每组12 个重复，每个重复1 只。对照组饲喂基础饲粮，L-DNJ 组饲喂基础饲粮+0.14 g/kg DNJ，H-DNJ 组饲喂基础饲粮+0.28 g/kg DNJ。基础饲粮组成及营养水平见表1。饲粮混合均匀后制备成直径6 mm、长1 cm的圆柱形颗粒。预试期14 d，正试期28 d。

表1 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）

试验前，对兔舍和兔笼进行清洁消毒，按照常规程序免疫，兔舍自然通风和光照。试验兔单笼饲养，每天定时饲喂、补水各两次（08：00、17：00），自由采食和饮水。

1.3 测定指标与检测方法

1.3.1 生长性能

正试期第1天和试验结束第2天早上对试验兔空腹称重1 次，并计算每只兔的平均日增重（ADG）。每日饲喂前清理收集剩料并称重，并计算每只兔的平均日采食量（ADFI）和料重比（F/G）。

ADG（g）=（末期体重-初始体重）/试验天数

ADFI（g）=总采食量/试验天数

F/G=ADFI/ADG

1.3.2 养分表观消化率

于试验第14 天每组随机挑选8 只体重相近的试验兔转移至代谢笼中进行消化代谢试验。消化代谢试验采用全收粪法，连续3 d 收集试验兔的全部粪样，并参照张丽英[11]方法测定饲粮和粪样中各养分含量。

某养分表观消化率（%）=（饲粮中该养分含量-粪中该养分含量）/饲粮中该养分含量×100。

1.3.3 肉品质

试验结束当天晚上禁食（不禁水），第2 天早上称重后每组选体重相近的8 只试验兔屠宰。采集兔的背最长肌，用具有自动温度补偿功能的pH 计（Bante221，上海班特仪器有限公司）在背最长肌的前、中、后三个部位测量pH（pH45min），室温放置24 h后再次测定（pH24h），计算24 h 肌肉pH 下降值（pH24h下降）。pH 为3 次读数的平均值。肉色[亮度（L*），红度（a*），黄度（b*）]使用TC-PⅡG 自动色差计（北京奥依克光电仪器有限公司）在肌肉表面进行检测，根据CIE 实验室标准检测光源为D65，8 mm 直径测量面积，在每个检测点测量3次取平均值。

称取肉样约20 g（记为M1）用细线吊起，外套塑料袋，袋口系紧，内留足够空间接纳肉样渗出的水滴，悬挂于4 ℃冰箱24 h。取出后用吸水纸吸取表面水分后称重（记为M2）。每只兔子测3个平行样，结果取平均值。

滴水损失（%）=（M1-M2）/M1×100

另取肉样修剪成1 cm×1 cm×2.5 cm 的肉条，用TMS-PRO 质构仪（美国FTC 公司）以垂直于肌纤维的方向测定剪切力，测量3次，结果取平均值。

肌肉中水分、粗蛋白和粗脂肪含量按照张丽英[11]方法进行检测。

1.3.4 肌肉脂肪酸组成

取10 g 肉样粉碎，冷冻干燥后提取总脂肪，并使用三氟化硼、己烷和甲醇混合物[35：20：45（v/v/v）]将其转化为脂肪酸甲酯，然后用配有60 m×0.25 mm×0.25 μm 毛细管柱的气相色谱质谱联用仪GC/MS（型号7890-5975，安捷伦科技公司）测定脂肪酸组成和含量。气相色谱条件设置为：进样器温度220 ℃，检测器温度275 ℃；初始柱室温度为140 ℃保持5 min，然后以4 ℃/min 的速度提高到240 ℃，在240 ℃保持15 min。最后，用火焰电离检测器测定脂肪酸。电离能为70 eV，离子源温度为200 ℃，扫描范围50～500 m/z。将色谱图中各峰的保留时间与37 种脂肪酸甲酯混合标准品（B25881，上海源业生物技术有限公司）的保留时间进行比较，确定各峰的性质。每个样品测量三次，取平均值。

1.3.5 肌肉抗氧化性能

取肌肉组织约5 g，在0～4 ℃预冷的生理盐水中漂洗，除去血液，用滤纸拭干后称重。按9：1 的比例将肌肉组织与0～4 ℃预冷的匀浆缓冲液在冰水浴中充分混合匀浆，制成10%质量浓度的肌肉组织匀浆液。匀浆缓冲液含0.01 mol/L 蔗糖、0.14 mol/L NaCl、0.01 mol/L Tris-HCl、0.000 1 mol/L Na2EDTA，pH 7.4。用试剂盒检测组织悬液的总蛋白含量和丙二醛（MDA）含量，检测方法为比色法。在测定总抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性前将匀浆悬液3 000 r/min 离心15 min，取上清使用有关试剂盒测定酶活性。试剂盒均来自南京建成生物工程研究所有限公司，操作方法遵循试剂盒说明书。

1.4 数据统计与分析

试验数据先用Microsoft Excel 初步处理，然后用SPSS 20.0 软件进行单因素方差分析和显著性检验。Duncan’s 法进行多重比较，以P＜0.05 作为差异显著性判断标准。根据以平均值表示。

2 结果与分析

2.1 桑叶DNJ对兔生长性能的影响

从表2 可以看出，与对照组相比，其余两组新西兰白兔平均日采食量和料重比有降低的趋势，但未达到显著水平（P＞0.05）。H-DNJ 组兔平均日增重显著低于对照组（P＜0.05）。

表2 桑叶DNJ对新西兰白兔生长性能的影响

2.2 桑叶DNJ对兔养分表观消化率的影响

如表3 所示，与对照组相比，H-DNJ 组兔对干物质和粗脂肪的表观消化率显著降低（P＜0.05），对粗蛋白的表观消化率显著提高（P＜0.05）；各处理组间兔对粗灰分、粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率无显著影响（P＞0.05）。

表3 桑叶DNJ对新西兰白兔养分表观消化率的影响（%）

2.3 桑叶DNJ对兔肉品质的影响

由表4 可知，与对照组相比，L-DNJ 组和H-DNJ组兔肉红度(a*）显著提高（P＜0.05），兔肉中粗脂肪含量显著降低（P＜0.05）；H-DNJ 组兔肉亮度(L*）显著降低（P＜0.05）；L-DNJ 组和H-DNJ 组兔肉pH45min、pH24h下降、滴水损失、剪切力、水分和粗蛋白含量无显著变化（P＞0.05）。

表4 桑叶DNJ对兔肉品质的影响

2.4 桑叶DNJ对兔肉脂肪酸组成的影响

由表5 可知，用GC/MS 检测兔肉脂肪酸组成和含量，共检测出26 种脂肪酸，其中饱和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）13种，单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA）6 种，多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）7 种。26 种脂肪酸中，C14：0、C16：0、C18：0、C16：1n7c、C18：1n9c、C18：1n9t、C18：2n6c、C20：4n6c 含量均高于1%，其中C16：0 和C18：2n6c 含量最高，含量在30%左右，C18：1n9c次之，含量在22%左右。SFA 中，L-DNJ组C12：0和12Methyl C13：0含量显著高于对照组和HDNJ组（P＜0.05），H-DNJ组C16：0和C18：0含量显著低于对照组和L-DNJ组（P＜0.05），C17：0含量显著高于对照组和L-DNJ 组（P＜0.05），L-DNJ 和H-DNJ 组13Methyl C14：0含量显著高于对照组（P＜0.05）；MUFA中，L-DNJ组C18：1n9c含量显著低于对照组和H-DNJ组（P＜0.05），H-DNJ 组C18：1n9t 和C20：1n9t 含量显著高于对照组和L-DNJ 组（P＜0.05）；PUFA 中，H-DNJ 组C16：3n4c、C18：2n6c 和C20：4n6c 含量显著高于对照组和L-DNJ 组（P＜0.05），L-DNJ 组C20：2n6c含量显著低于对照组（P＜0.05），H-DNJ组检测到C22：5n6c 含量为0.13%，而对照组和L-DNJ 组未检测到。根据统计分析，与对照组相比，H-DNJ 组兔肉中SFA 含量显著降低（P＜0.05），PUFA（P＜0.05）和总不饱和脂肪酸（UFA，P＜0.05）含量显著提高。

表5 桑叶DNJ对兔肉脂肪酸组成的影响（%）

2.5 桑叶DNJ对兔肉抗氧化性能的影响

由表6可知，与对照组相比，其余两组兔肉GSH-Px活性显著提高（P＜0.05），H-DNJ 组兔肉T-AOC 显著提高（P＜0.05），L-DNJ 组和H-DNJ 组兔肉SOD 活性和MDA含量无显著差异（P＞0.05）。

表6 桑叶DNJ对兔肉抗氧化指标的影响

3 讨论

3.1 桑叶DNJ 对新西兰白兔生长性能和养分表观消化率的影响

由于桑叶DNJ具有降低血糖、调节脂质代谢的作用，大量采食可能不利于动物育肥，影响生长性能。Hou 等[7]在皖西白鹅饲粮中添加桑叶DNJ，发现其通过降低鹅肠道淀粉酶和脂肪酸活性，改变肠道菌群结构，进而影响动物对饲粮营养物质的消化吸收，降低生长性能。钟经波等[9]和谢辉等[12]发现高浓度桑叶DNJ（0.4 g/kg 和2.0 g/kg）能够降低新西兰白兔十二指肠淀粉酶活性和对饲粮干物质和粗脂肪的消化率，造成动物体重增长缓慢。本试验根据兔饲粮中桑叶的适宜饲喂量添加DNJ，发现H-DNJ组新西兰白兔对干物质和粗脂肪的表观消化率降低，动物体重增长减缓，与钟经波等[9]和谢辉等[12]的研究结果一致，说明正常桑叶饲喂量下DNJ 仍然具有改变动物对饲粮养分利用的作用，进而影响动物生长性能。饲粮干物质为可被动物利用的有机物，干物质消化率越高则动物获得的总养分越多，反之则越少；脂肪是饲粮中能量含量最高的物质，粗脂肪表观消化率降低预示动物获得的能量减少，机体会通过消耗体内贮存的能量物质（如糖原、脂肪）满足生命活动需要，长期能量供应不足会造成机体瘦削，体重下降[13]。研究显示，动物还可以通过提高机体蛋白质周转速率，加快蛋白质代谢为机体提供能量[14]，这可能是DNJ 处理组粗蛋白表观消化率提高的内在原因。

同时，本研究还发现，正常桑叶饲喂量下DNJ 不会引起动物采食量下降，与钟经波等[9]的结果不同，说明正常桑叶饲喂量下DNJ 不是桑叶中影响动物采食量的成分。然而，桑叶DNJ确实可以帮助人类减少食物摄入以预防和治疗肥胖。一项针对高脂饮食诱导的肥胖小鼠的研究发现，DNJ 能够通过提高下丘脑脂联素水平抑制小鼠采食量，进而调节小鼠体重[15]。

3.2 桑叶DNJ对新西兰白兔肉品质的影响

家兔宰杀放血后，机体内环境的pH 平衡被打破，肌肉组织的pH 由生活状态下的7.1～7.2 下降到6.2～6.4，24 h 左右pH 降为5.6～5.8，然后这种pH 水平会一直维持到细菌分解初期[16]。本研究所测兔肉的pH 与文献报道的相近，与钟经波等[9]研究结果一致，与Khan 等[17]用桑叶饲喂家兔的效果相似。然而，Fan等[18]用桑叶喂猪，发现桑叶可以延缓猪肉24 h 内pH下降速度，并推测是桑叶中多酚类物质抗氧化的结果。本研究中，DNJ 虽然也具有抗氧化活性，但并没有减缓24 h 兔肉的pH 下降速度，可能是由于其抗氧化活性不如多酚类强。

本研究一个有趣的发现是，随着饲粮中DNJ浓度的增加，兔肉的亮度（L*）减弱，红度（a*）增强，即兔肉的颜色偏深红色，这非常符合消费者对肉类的感官偏好。然而钟经波等[9]的研究结果显示桑叶DNJ能够提升兔肉亮度（L*），对兔肉红度（a*）无影响。肉色是感官指标，主要由肌肉中肌红蛋白和血红蛋白的含量和化学状态，以及肌肉中脂肪和水分含量等因素决定。紫红色的脱氧肌红蛋白与氧结合生成鲜红色的氧合肌红蛋白，脱氧肌红蛋白和氧合肌红蛋白均可以被氧化生成褐色的高铁肌红蛋白，使肉色变暗[19]。可能本研究中桑叶DNJ 的添加量较钟经波等[9]低，抗氧化活性较弱，未能阻止肌红蛋白氧化变暗。肌肉脂肪和水分含量越高，肉质颜色越浅[19]。本研究DNJ 处理组兔肉水分含量没变，但脂肪含量显著低于对照组，对肉色变暗也有一定的作用。另外，肌肉游离葡萄糖含量与肉色变深也有关联[19]。研究显示，DNJ可下调钠/葡萄糖协同转运蛋白1（SGLT1）、葡萄糖转运蛋白2（GLUT2）和Na/K-ATP 酶的mRNA 表达量，减少葡萄糖在肠道的吸收，降低糖异生关键酶磷酸烯醇丙酮酸羧激酶（PEPCK）和葡糖-6-磷酸酶（G-6-Pase）的表达量[20]，从而降低肌肉游离葡萄糖水平。

DNJ 具有调节脂质代谢的作用。Wang 等[21]研究表明，DNJ 通过ERK/PPARy 信号通路抑制猪肉脂肪细胞的生成。DNJ 还能增加PPARa和AMPK基因的mRNA 表达量，提升肝脏脂肪酸β氧化酶的活性与mRNA 表达量，激活β氧化系统，从而促进脂肪分解，防止脂肪积累[22]。本研究桑叶DNJ 处理组兔肉脂肪含量显著低于对照组，且与剂量呈负相关，这与DNJ减少脂肪生成、促进脂肪分解的作用一致。

3.3 桑叶DNJ对兔肉脂肪酸组成的影响

兔肉除了其“四高”（高赖氨酸、高蛋白质、高磷脂、高消化率）和“三低”（低胆固醇、低脂肪、低热量）的特点以外，兔肉中脂肪酸组成作为其营养价值的重要方面被广泛研究。本试验结果显示，兔肉中UFA含量在55%以上，略高于SFA 含量；SFA 主要由棕榈酸（16：0）和硬脂酸（18：0）组成，占SFA 含量的90%左右；MUFA 中油酸（18：1n9）含量最高，占MUFA 含量的85%以上；PUFA 主要由亚油酸（C18：2n6c）和花生四烯酸（C20：4n6c）组成，占PUFA 含量的95%以上。这5 种脂肪酸的总含量占总脂肪酸含量的90%左右，检测结果与Lullere等[23]相近。

本研究发现，桑叶DNJ处理组兔肉中SFA 含量显著降低，PUFA 含量显著提高。目前关于桑叶DNJ 影响动物肉产品脂肪酸组成的研究较少。Martínez 等[24]用桑叶替代苜蓿饲喂肉兔，发现兔肉总SFA 和MUFA含量显著降低，PUFA 含量显著提高。李飞鸣等[25]在宁乡土杂猪饲粮中添加13%和16%发酵桑叶，发现发酵桑叶能降低猪肉总SFA 含量，提高PUFA 含量。这些研究与本文的结果相近，说明DNJ可能是桑叶中提高动物肉产品PUFA 含量的重要成分。研究显示，亚油酸（C18：2n6c）具有降低血脂、软化血管、降低血压、促进微循环的作用，可预防或减少心血管病的发病率；花生四烯酸（C20：4n6c）是人的大脑和视神经发育的重要物质，对人的智力和视神经的敏感性具有重要作用；二十二碳五烯酸（DPA，C22：5n6c）在抗炎、抑制细胞因子合成、减少血栓形成、降低血脂、抑制动脉粥样硬化等许多方面对人体健康有益[26-27]。本研究饲粮添加0.28 g/kg 桑叶DNJ 可显著提高兔肉中亚油酸（C18：2n6c）、花生四烯酸（C20：4n6c）和DPA（C22：5n6c）含量，预示桑叶DNJ 具有作为饲料添加剂生产更有利于人类健康的肉产品的潜力。

3.4 桑叶DNJ对兔肉抗氧化性能的影响

已有大量文献揭示DNJ 具有抗氧化活性。Tang等[28]发现给罗非鱼饲喂DNJ 可提升鱼脾细胞SOD 和CAT活性，降低脂质氧化终产物MDA 水平。Piao等[29]给胃溃疡小鼠口服DNJ，也发现小鼠胃中SOD、CAT活性上升而MDA 水平下降。前人研究大多检测的是动物血浆的抗氧化参数，而本研究检测了兔肉的抗氧化指标，更能直接反映桑叶DNJ 对动物肉产品的影响。本研究发现桑叶DNJ 处理组兔肌肉组织的抗氧化能力有一定程度的提升，有利于延长动物肉产品的货架期。