畢宇霖 萬發(fā)春 姜淑貞 劉曉牧 楊在賓*

β－胡蘿卜素(β-carotenoid)是一類廣泛存在于自然界中的有色物質(zhì)，是一種黃紅色素，它不僅是畜禽維生素A的主要前體物，而且在動物體內(nèi)還具有重要的生物學功能［1］。近年的大量試驗研究表明其在動物的基因表達、細胞增殖和分化調(diào)控、信號傳導和細胞間隙連接通訊、機體抗氧化和免疫等方面均有重要作用［2］。目前關(guān)于β－胡蘿卜素在反芻動物上的研究主要集中在對奶牛繁殖性能的影響。何文娟等［3］研究證實，添加300和600 mg/dβ－胡蘿卜素提高了圍產(chǎn)期奶牛的產(chǎn)奶量，降低了胎衣不下、子宮炎和乳房炎的發(fā)病率。邊四輩等［4］研究證實，在奶牛飼糧中添加300 mg/d的β－胡蘿卜素，奶牛產(chǎn)后胎衣不下發(fā)生率減少17%，且可提高產(chǎn)后70 d內(nèi)的配種率和受胎率。有關(guān)肉牛飼糧中添加β－胡蘿卜素的研究鮮有報道，使得β－胡蘿卜素在肉牛飼糧中的添加無標準可依，β－胡蘿卜素在肉牛生產(chǎn)中的應用受到了極大的限制。本試驗旨在研究飼糧中添加不同水平的β－胡蘿卜素對肉牛生產(chǎn)性能、抗氧化功能、血液生理指標和肉品質(zhì)的影響，為β－胡蘿卜素在肉牛生產(chǎn)中的應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及試驗設計

試驗采用單因素隨機區(qū)組設計，選用體況良好、平均體重為(381.00±26.01)kg 的西門塔爾雜交閹牛120頭，隨機分為4組，每組30頭，對照組飼喂基礎飼糧，試驗組飼喂在基礎飼糧中分別添加600、1 200、1 800 mg/d β－胡蘿卜素的試驗飼糧。經(jīng)前期試驗測定基礎飼糧中β－胡蘿卜素主要存在于全株玉米青貯中，精料和稻草中含量極小，可忽略不計，全株玉米青貯中含量為34μg/g。β－胡蘿卜素由浙江巴仕曼生物科技有限公司提供，經(jīng)抗氧化微囊包膜處理，有效成分含量為15%。

1.2 飼養(yǎng)管理

試驗牛全部采用拴系飼養(yǎng)，試驗預試期10 d，期間進行編號、驅(qū)蟲、健胃、注射口蹄疫疫苗，每天06:00和16:00分2次飼喂，飼喂順序為先精后粗，喂后自由飲水。精料的飼喂量為肉牛體重的1%，每30 d根據(jù)體重調(diào)整1次飼喂量;粗料為稻草和全株玉米青貯。正試期90 d。試驗飼糧按《肉牛營養(yǎng)需要和飼養(yǎng)標準》［5］配制。精料組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.3 測定指標和方法

1.3.1 生產(chǎn)性能

正試期開始和試驗結(jié)束早飼前連續(xù)2 d稱重取平均值，如果2 d體重相差超過10 kg，則需加稱1 d，取相近2 d平均值用于計算全期的平均日增重。記錄正試期每天的采食量，計算干物質(zhì)采食量。

1.3.2 抗氧化功能

正試期第90天對每頭試驗牛進行靜脈采血并分離血清，血清在－20℃條件下保存?zhèn)錅y血清抗氧化指標。血清抗氧化指標采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)試劑盒測定，測定指標包括血清總抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽(GSH)含量、丙二醛(MDA)含量和總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性。

表1 精料組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)Table 1 Composition and nutrient levels of the concentrate(air-dry basis) %

1.3.3 血液生理指標

正試期第90天靜脈采血約2 mL，放入抗凝管中保存，并在4 h內(nèi)完成血液生理指標的測定，測定項目包括白細胞(WBC)計數(shù)、淋巴細胞(LYM)計數(shù)和百分比、中間細胞(MID)計數(shù)和百分比、中性粒細胞(GRAN)計數(shù)和百分比、紅細胞(RBC)計數(shù)、血紅蛋白(HGB)濃度、紅細胞積壓(HCT)、紅細胞平均積壓(MCV)、血小板(PLT)計數(shù)、血小板比積(PCT)，以上指標均采用日本希森美康KX－21型全自血液分析儀進行測定。

1.3.4 肉品質(zhì)

正試期第90天采血后每組隨機選取10頭試驗牛進行屠宰，取西冷部位立即測定肉樣肉色指標，并采集西冷部位肉樣保存在－20℃條件下，按張麗英［6］的方法測定常規(guī)營養(yǎng)成分，指標包括粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、水分和粗灰分。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計用SAS 9.1軟件進行單因素方差分析，Duncan氏法進行多重比較，P＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 β－胡蘿卜素對肉牛生產(chǎn)性能的影響

由表2可見，飼糧添加不同水平的β－胡蘿卜素對末重、平均日增重和干物質(zhì)采食量的影響均不顯著(P＞0.05)。

表2 β－胡蘿卜素添加水平對肉牛生產(chǎn)性能的影響Table 2 Effects ofβ-carotene supplemental level on performance of beef cattle

2.2 β－胡蘿卜素對肉?？寡趸怨δ艿挠绊?/h3>

由表3可見，與對照組相比，飼糧添加β－胡蘿卜素可顯著提高血清 GSH含量(P＜0.05);β－胡蘿卜素添加水平達到1 200 mg/d及以上可顯著提高血清 T-SOD 活性(P＜0.05);1 800 mg/d β－胡蘿卜素試驗組顯著提高了血清T-AOC(P＜0.05);1 200和1 800 mg/dβ－胡蘿卜素試驗組血清MDA含量顯著降低(P＜0.05)。隨著β－胡蘿卜素添加水平的升高，血清T-AOC、GSH含量和T-SOD活性均呈顯著的線性和二次升高(P＜0.05)，MDA含量則呈顯著的線性和二次降低(P＜0.05)。

表3 β－胡蘿卜素添加水平對肉?？寡趸δ艿挠绊慣able 3 Effects ofβ-carotene supplemental level on antioxidant function of beef cattle

2.3 β－胡蘿卜素對肉牛血液生理指標的影響

由表4可見，飼糧添加600 mg/d及以上的β－胡蘿卜素可顯著降低血液MID計數(shù)和百分比(P＜0.05);1 800 mg/dβ－胡蘿卜素試驗組的 GRAN百分比顯著升高(P＜0.05)。飼糧不同添加水平的β－胡蘿卜素對血液中WBC計數(shù)、LYM計數(shù)和百分比、GRAN計數(shù)、RBC計數(shù)、HGB濃度、HCT、MCV、PLT 計數(shù)、PCT 的影響均不顯著(P＞0.05)。隨著飼糧β－胡蘿卜素添加水平的提高，血液MID計數(shù)和百分比呈顯著的線性和二次降低(P＜0.05)，血液WBC和LYM計數(shù)呈顯著的線性降低(P＜0.05)，而血液GRAN百分比呈顯著的線性增加(P＜0.05)。

表4 β－胡蘿卜素添加水平對肉牛血液生理指標的影響Table 4 Effects ofβ-carotene supplemental level on blood physiological indices of beef cattle

2.4 β－胡蘿卜素對肉牛肉品質(zhì)的影響

由表5可見，與對照組相比，1 200 mg/dβ－胡蘿卜素試驗組顯著降低了肉色黃度(b*)(P＜0.05);不同β－胡蘿卜素添加水平對肉中粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、水分、粗灰分含量以及肉色亮度(L*)和紅度(a*)影響均不顯著(P＞0.05)。隨飼糧β－胡蘿卜素添加水平的提高，肉色L*有線性降低的趨勢(P=0.079)。

表5 β－胡蘿卜素添加水平對肉牛肉品質(zhì)的影響Table 5 Effects ofβ-carotene supplemental level on meat quality of beef cattle

3 討 論

3.1 β－胡蘿卜素對肉牛生產(chǎn)性能的影響

目前，飼糧中添加β－胡蘿卜素在禽類和奶牛上的研究比較多，但肉牛上研究較少。賈福昌等［7］研究證明，在兔的飼糧中添加40 mg/kg的β－胡蘿卜素可以顯著降低兔料肉比，提高平均日增重，即使基礎飼糧中含有足量的維生素A也表現(xiàn)出來這種影響。任延利等［8］研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，添加600 mg/kg的β－胡蘿卜素便能提高肉仔雞的平均日增重、降低平均日采食量和料重比。沈軍達等［9］在紹興鴨飼糧中添加50 mg/kgβ－胡蘿卜素，產(chǎn)蛋率比對照組提高了 7.1%。Coffey［10］發(fā)現(xiàn)β－胡蘿卜素可提高初產(chǎn)母豬的繁殖力，不影響經(jīng)產(chǎn)母豬的繁殖力，但其活仔數(shù)提高。本試驗β－胡蘿卜素對肉牛的生產(chǎn)性能并無顯著的影響，其原因可能是所采用的添加水平的β－胡蘿卜素的在肉牛體內(nèi)主要發(fā)揮維生素A前體和抗氧化等功能，但機理還有待于進一步研究。

3.2 β－胡蘿卜素對肉?？寡趸δ艿挠绊?/h3>

機體的抗氧化系統(tǒng)主要由鏈式反應阻斷劑和抗氧化酶組成，這2類物質(zhì)協(xié)同維持體內(nèi)自由基生成與清除的平衡。T-AOC的高低代表整個機體的抗氧化能力的高低，是體內(nèi)各種抗氧化酶共同作用的結(jié)果。超氧化物歧化酶(SOD)和GSH是機體內(nèi)非常重要的2種抗氧化酶，主要作用是抑制自由基的生成與清除機體內(nèi)的自由基，防止自由基對生物膜和細胞質(zhì)造成損傷。MDA是脂質(zhì)過氧化作用的分解產(chǎn)物，它通過生物膜中多不飽和脂肪酸的過氧化作用引起細胞損傷，所以血清MDA含量能反映機體脂質(zhì)過氧化的程度，從而間接地反映出細胞損傷的程度［11］。β－胡蘿卜素分子結(jié)構(gòu)含有多個具有捕捉、淬滅自由基和單線態(tài)氧功能的共軛雙鍵，能夠減少自由基對細胞膜和細胞遺傳物質(zhì)的損傷［12－13］。β－胡蘿卜素是有效的抗氧化劑，可阻止光氧化和脂質(zhì)氧化，顯著提高動物機體的抗氧化能力［14］。本試驗中，β－胡蘿卜素顯著提高了肉牛血清 T-AOC、GSH含量和T-SOD活性，MDA含量則顯著降低，且以1 200和1 800 mg/d 2個試驗組效果較好，這一結(jié)果與陽冠明等［15］與韓瑞麗等［16］的研究結(jié)果一致。同時 β－胡蘿卜素作為重要的維生素A前體，可以在體內(nèi)生成維生素A［17］，而維生素A可以提高動物機體的抗氧化能力，提高血清中T-SOD活性和GSH含量，而降低 MDA 的含量［18－19］，進一步證實了本試驗的結(jié)果的正確。本試驗條件下，以1 200 mg/d β－胡蘿卜素的添加水平效果最好。

3.3 β－胡蘿卜素對肉牛血液生理指標的影響

血液生理指標的變化可以反映機體的健康狀況，血液中任何有形成分發(fā)生變化，都會影響到機體組織器官。在機體的免疫應答過程中，LYM是發(fā)揮主要作用的免疫細胞，反映機體免疫功能水平的高低，單核細胞和GRAN具有趨化、吞噬和消化作用，參與機體的炎癥反應和免疫防御機制［20］。類胡蘿卜素可增強機體體液免疫、細胞免疫和非特異性免疫反應，提高動物的抵抗力。在飼糧中添加β－胡蘿卜素可以使血漿溶菌酶的濃度增加［21］。本試驗發(fā)現(xiàn)，β－胡蘿卜素顯著提高了血液GRAN的百分比，而且各試驗組的各類WBC(LYM、GRAN、MID)計數(shù)均低于對照組。這可能與β－胡蘿卜素有效地提高了機體的抗氧化性，平衡了機體各項功能，從而提高了了肉牛對外界的應激能力有關(guān)。同時β－胡蘿卜素顯著提高了血液LYM百分比，從而提高了機體的免疫性能，這一結(jié)果與 Chew 等［22］和何文娟等［23］的研究結(jié)果一致。

3.4 β－胡蘿卜素對肉牛肉品質(zhì)的影響

本試驗發(fā)現(xiàn)，1 200 mg/dβ－胡蘿卜素試驗組顯著降低了肉色b*;隨飼糧β－胡蘿卜素添加水平的提高，肉色L*有線性降低的趨勢。肉樣的表面液體滲出量、顏色飽和度和測定環(huán)境光線等都會影響肉色L*。肉色a*反映肌肉的新鮮度，受肌紅蛋白的狀態(tài)影響。隨貯存時間的延長，肌肉表面的寄生菌代謝產(chǎn)生硫化氫、氧，與肌紅蛋白結(jié)合形成硫化肌紅蛋白，硫化肌紅蛋白會使肌肉的肉色b*升高，肌肉品質(zhì)下降［24］。本試驗結(jié)果中值得一提的是，肉色 L*、a*和 b*都是1 200 mg/dβ－胡蘿卜素試驗組的最小。β－胡蘿卜素可以提高肉牛的抗氧化性能和自身具有的抗氧化能力，改善了肉樣顏色飽和度，從而較好解釋了β－胡蘿卜素通過其抗氧化作用抑制脂質(zhì)氧化來改善肉色的機制，這與洪平等［24］研究結(jié)果相一致。

4 結(jié)論

肉牛飼糧添加β－胡蘿卜素能夠顯著影響抗氧化功能、血液生理指標和肉品質(zhì)，本試驗條件下，最佳添加水平為1 200 mg/d。

［1］ 高玉云，畢佐英，謝青梅，等.類胡蘿卜素的吸收代謝及其功能的研究進展［J］.動物營養(yǎng)學報，2010，22(4):823－829.

［2］ KARADAS F，PAPPAS A C，SURAI P F，et al.Embryonic development within carotenoid-enriched eggs influences the post-hatch carotenoid status of the chicken［J］.Comparative Biochemistry and Physiology Part B:Biochemistry and Molecular Biology，2005，141(2):244－251.

［3］ 何文娟，孟慶翔，邊四輩.圍產(chǎn)期飼喂β－胡蘿卜素對奶牛生產(chǎn)性能的影響［J］.動物營養(yǎng)學報，2007，19(2):157－162.

［4］ 邊四輩，吳瑗，陳昌建，等.日糧補充β－胡蘿卜素對奶牛繁殖性能影響的研究［J］.乳業(yè)科學與技術(shù)，2005(5):218－221.

［5］ 馮仰廉.肉牛營養(yǎng)需要和飼養(yǎng)標準［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2004.

［6］ 張麗英.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2007.

［7］ 賈福昌，王淑珍，張宏魁.補充不同量β－胡蘿卜素和VA對兔生產(chǎn)和繁殖能力的影響［J］.內(nèi)蒙古畜牧科學，2003(11):60－61.

［8］ 任延利，齊德生.β－胡蘿卜素對肉仔雞生產(chǎn)性能及抗氧化作用的影響［J］.糧食與飼料工業(yè)，2007(12):38－40.

［9］ 沈軍達，盧立志，陳黎洪，等.提高圈養(yǎng)蛋鴨蛋黃色澤的研究［J］.飼料研究，1997(3):6－7.

［10］ COFFEY M T.Enhancement of sow productive performance by β-carotene or vitamin［J］.Journal of Animal Science，1993，71:1198－1202.

［11］ 劉汝祥，侯明海，李彥芹，等.不同維生素A水平對荷斯坦種公牛血液抗氧化指標的影響［J］.西南農(nóng)業(yè)學報，2008，21(3):798－801.

［12］ KRINSKY N I.Effects of carotenoids in cellular and animal systems［J］.The American Journal of Clinical Nutrition，1991，53(Suppl.1):238S－246S.

［13］ BIARD C，HARDY C，MOTREUIL S，et al.Dynamics of PHA-induced immune response and plasma carotenoids in birds:should we have a closer look?［J］.Journal of Experimental Biology，2009，212(9):1336－1343.

［14］ 張柱海，陳雪紅，張魯平，等.鹽藻 β－胡蘿卜素抗衰老作用研究［J］.中國藥理學通報，2006，22(11):1324－1328.

［15］ 陽冠明，孫勝濤，李樹全，等.β－胡蘿卜素對阿霉素致大鼠心肌組織的超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶mRNA表達改變的影響［J］.中國藥理學通報，2006，22(4):465－470.

［16］ 韓瑞麗，李同樹，李建群，等.β－胡蘿卜素和VE對飼喂魚油日糧雞肉中脂肪酸組成及其氧化穩(wěn)定性的影響［J］.西北農(nóng)林科技大學學報:自然科學版，2006，34(11):47－50.

［17］ VON LINTIN J，HESSEL S，ISKEN A，et al.Towards a better understanding of carotenoid metabolism in animals［J］.Biochimica et Biophysica Acta:Molecular Basis of Disease，2005，1740(2):122－131.

［18］ PELISISR M A，BOISSET M，ALBERCHT R.The effects of vitamin A nutritional status on microsomal lipid peroxidation andα-tocopheral level in rat liver［J］.Cellular and Molecular Life Sciences，1989，45(4):342－343.

［19］ 洪平，蔣宗勇，蔣守群，等.維生素A添加水平對22～42日齡黃羽肉雞生長性能、血清和肝臟維生素A含量及抗氧化能力的影響［J］.動物營養(yǎng)學報，2012，24(11):2110－2117.

［20］ CEN X B，WANG R S，WU Z F.Zinc promotes proliferation and differentiation of osteoblast in rats in vitro［J］.Chinese Preventive Medicine Association，1999，33(4):221－223.

［21］ AMAR E C，KIRON V，SATOH S，et al.Enhancement of innate immunity in rainbow trout(Oncorhynchus mykiss Walbaum)associated with dietary intake of carotenoids form natural products［J］.Fish ＆ Shellfish Immunology，2004，16(4):527－537.

［22］ CHEW B P，PARK J S.Carotenoid action on the immune response［J］.The Journal of Nutrition，2004，134(1):257S－261S.

［23］ 何文娟，孟慶翔，邊四輩.圍產(chǎn)期飼喂β－胡蘿卜素對奶牛免疫性能的影響［J］.中國畜牧雜志，2007，43(3):32－35.

［24］ 洪平，蔣宗勇，蔣守群，等.維生素A添加水平對43～63日齡黃羽肉雞生長性能和抗氧化指標的影響［J］.動物營養(yǎng)學報，2013，25(2):415－426.