張 才,陳文彬,邵 琦,趙艷輝,趙鵬力,王雪瑩,劉 艷,趙婉莉
(1 河南科技大學(xué) 動物科技學(xué)院,河南 洛陽 471023;2 河南省動物福利與健康養(yǎng)殖國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,河南 洛陽,471000;3 牧原食品股份有限公司,河南 南陽 473000)
植物多糖具有抗氧化[1]、抗病毒[2]、抗腫瘤[3]等生理功能,特別是在免疫調(diào)節(jié)方面,植物多糖能夠增強(qiáng)機(jī)體免疫力,協(xié)助抵御各種疾病和改善動物產(chǎn)品質(zhì)量[4-5]。因此,植物多糖作為飼料添加劑的可行性研究已成為熱點(diǎn)[6-8]。甘草(GlycyrrhizauralensisFisch)是多年生豆科草本植物,又名甜草、國老、甜根子。甘草的根及根狀莖是一種補(bǔ)益中草藥,是我國四大藥材之一,有“中藥之王”的美譽(yù)[9]。甘草有祛痰止咳、健脾補(bǔ)氣、清熱解毒等功效,在中藥方劑中廣泛應(yīng)用。甘草多糖(glyeynhiza polysaeeharide,GCP)是從甘草中提取的、具有多種生物活性的高分子水溶性多糖,其具有提高機(jī)體生長性能[10]、調(diào)節(jié)免疫[11]、抗腫瘤[12]、抗氧化[13]、抗病毒[14]等功能。衣蕾等[15]研究發(fā)現(xiàn),肌肉注射甘草多糖可顯著增加蛋雞體質(zhì)量,同時顯著提高蛋雞的抗氧化能力。馬璐等[16]研究表明,在飼糧中添加甘草多糖可以促進(jìn)肉雞免疫器官的發(fā)育,提高機(jī)體免疫功能。還有研究表明,將甘草多糖作為飼料添加劑或經(jīng)注射給藥供給肉仔雞,均能夠顯著提高肉仔雞的體質(zhì)量,降低料重比,改善其生長性能[17-18]??梢?,甘草多糖可以改善動物的健康狀況和抗氧化能力。
在“禁抗”成定局、非洲豬瘟成新常態(tài)的當(dāng)下,尋找既能提高仔豬生長性能,又能維護(hù)其健康且有效、可持續(xù)的非抗生素類生長促進(jìn)劑勢在必行。因此,本試驗(yàn)通過在仔豬基礎(chǔ)飼糧中添加不同劑量的甘草多糖,檢測其對試驗(yàn)仔豬健康狀況、血清抗氧化能力及血清生化指標(biāo)的影響,旨在為甘草多糖在仔豬飼糧中的應(yīng)用提供參考。
5日齡“杜×長×大”三元雜交仔豬180頭,體質(zhì)量約1.5 kg/只,由鄭州市某規(guī)模化養(yǎng)豬場提供。甘草多糖(多糖含量23.0%),由洛陽藍(lán)斯利科技有限公司提供。
1.2.1 主要試劑 乳酸脫氫酶(LDH)測定試劑盒、丙二醛(MDA)測定試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)測定試劑盒,均購于北京索萊寶科技有限公司。
1.2.2 主要儀器 Sigma 2-16KL型離心機(jī),購自德國希格瑪公司;UV-6300雙光束紫外可見分光光度計,購自上海美譜達(dá)儀器有限公司;MultiskanTMF酶標(biāo)儀,購自賽默飛世爾科技有限公司;ZS-320型全自動生化分析儀,購自中生(蘇州)醫(yī)療儀器有限公司;SE-9000+HPC全自動血細(xì)胞分析儀,購自日本東亞SYSMEX(希森美康)公司。
采用單因子多重水平試驗(yàn),在產(chǎn)房隨機(jī)選擇24窩共180頭5日齡“杜×長×大”三元雜交仔豬,分為3組,分別為對照組、1.0%甘草多糖組和2.5%甘草多糖組,每組8個重復(fù),每個重復(fù)7~8頭仔豬。采取常規(guī)飼喂模式,對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,1.0%甘草多糖組和2.5%甘草多糖組分別在基礎(chǔ)飼料中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%和2.5%甘草多糖,飼喂30 d。試驗(yàn)期間各組仔豬采取產(chǎn)房常規(guī)飼養(yǎng),飲水、消毒及免疫程序嚴(yán)格按照豬場管理方案進(jìn)行,試驗(yàn)過程中要求嚴(yán)格控制喂料時間、溫度、通風(fēng)等。
試驗(yàn)結(jié)束后第2天早晨空腹采血。各組分別隨機(jī)選擇10頭仔豬,每頭前腔靜脈采血10 mL。采集的血液分兩管收集,其中一管加入抗凝劑并混勻,用于血常規(guī)測定;另一管離心分離制備血清,置于-20 ℃保存,用于生化指標(biāo)及抗氧化指標(biāo)的測定。
1.5.1 生長性能 試驗(yàn)開始前稱量仔豬的初始質(zhì)量,試驗(yàn)結(jié)束時再稱量其末質(zhì)量,計算仔豬的平均日增質(zhì)量(平均日增質(zhì)量=(末質(zhì)量-初始質(zhì)量)/30)。統(tǒng)計各組仔豬試驗(yàn)期間的耗料量,計算料重比;試驗(yàn)期間記錄各組仔豬的采食量,計算平均日采食量。
1.5.2 死亡情況 試驗(yàn)期間每天觀察試驗(yàn)仔豬生長狀況,記錄各組仔豬的死亡數(shù)量,計算死亡率。死亡率=死亡頭數(shù)/總頭數(shù)×100%。
1.5.3 皮毛發(fā)育狀況 試驗(yàn)結(jié)束時,由2名研究人員通過雙盲法,按擬定的評分標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立為各組仔豬的皮毛及光滑程度進(jìn)行測評。為方便統(tǒng)計,采取1~5分的測評方式。仔豬皮毛非常光滑并且非常有光澤,評為5分;仔豬皮毛光滑并且有光澤,評為4分;仔豬的皮毛相對較為光滑,并稍有光澤,評為3分;仔豬皮毛粗糙雜亂且不光滑,評為2分;仔豬皮毛非常粗糙且雜亂,評為1分。
1.5.4 血常規(guī)指標(biāo) 將加入抗凝劑的血液在4 h內(nèi)采用全自動血細(xì)胞分析儀測定血常規(guī)參數(shù),包括白細(xì)胞數(shù)、紅細(xì)胞數(shù)、血紅蛋白質(zhì)量濃度、血小板數(shù)。
1.5.5 血清生化指標(biāo) 將血清樣品采用全自動生化分析儀測定,共測定9項(xiàng)血清生化指標(biāo),包括總蛋白(TP)、甘油三酯(TG)、葡萄糖(GLU)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、血清總膽固醇(TC)含量及白球比(A/G)和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活性。
1.5.6 血清抗氧化能力 血清GSH-Px和LDH活性以及丙二醛(MDA)含量的測定,依據(jù)相應(yīng)測定試劑盒說明書進(jìn)行。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Excel 2010軟件進(jìn)行統(tǒng)計。試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因子方差分析(one-way ANOVA,LSD),采用Duncan’s法進(jìn)行多重比較檢驗(yàn),P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。
2.1.1 生長性能 甘草多糖對仔豬生長性能的影響如表1所示。
表1 甘草多糖對仔豬生長性能的影響Table 1 Effects of glycyrrhiza polysaccharide on growth performance of piglets
由表1可知,與對照組相比,1.0%甘草多糖組和2.5%甘草多糖組仔豬的末質(zhì)量和平均日增質(zhì)量均有所提高,其中1.0%甘草多糖組仔豬的末質(zhì)量和平均日增質(zhì)量均顯著高于對照組(P<0.05);2.5%甘草多糖組仔豬的末質(zhì)量和平均日增質(zhì)量雖高于對照組,但與對照差異不顯著。與對照組相比,1.0%甘草多糖組和2.5%甘草多糖組仔豬的平均日采食量(ADFI)和料重比均顯著高于對照組(P<0.05)。
2.1.2 死亡情況 如表2所示,各組試驗(yàn)仔豬數(shù)均為60頭,其中,試驗(yàn)期內(nèi)對照組仔豬死亡6頭,死亡率為10%;1.0%干草多糖組仔豬死亡2頭,死亡率為3.33%;2.5%干草多糖組仔豬試死亡1頭,死亡率為1.67%。1.0%干草多糖組和2.5%干草多糖組仔豬死亡率均顯著低于對照組(P<0.05)。
表2 甘草多糖對仔豬死亡情況的影響Table 2 Effects of glycyrrhiza polysaccharide on death of piglets
2.1.3 皮毛發(fā)育狀況 由表3可知,與對照組相比,1.0%甘草多糖組仔豬皮毛發(fā)育狀況評為5分(皮毛非常光滑并有光澤)的比例顯著升高,評為1分(仔豬皮毛非常粗糙且雜亂)的比例顯著降低;2.5%甘草多糖組仔豬皮毛發(fā)育狀況評為5分(皮毛非常光滑并有光澤)的比例也有所升高,但與對照組差異不顯著(P>0.05),而該組仔豬皮毛發(fā)育狀況評為1分(仔豬皮毛非常粗糙且雜亂)的比例顯著低于對照組。
表3 甘草多糖對仔豬皮毛發(fā)育狀況的影響 Table 3 Effects of glycyrrhiza polysaccharide on fur performance of piglets
由表4可知,試驗(yàn)組(1.0%甘草多糖組和2.5%甘草多糖組)仔豬血液中白細(xì)胞數(shù)、紅細(xì)胞數(shù)、血小板數(shù)和血紅蛋白質(zhì)量濃度均高于對照組,其中2.5%甘草多糖組仔豬血液中的白細(xì)胞數(shù)、紅細(xì)胞數(shù)和血小板數(shù)均最多,與對照組相比均具有顯著差異(P<0.05);1.0%甘草多糖組仔豬血液中的白細(xì)胞數(shù)、紅細(xì)胞數(shù)和血小板數(shù)均高于對照組,但與對照組差異不顯著。
表4 甘草多糖對仔豬血常規(guī)指標(biāo)的影響Table 4 Effects of glycyrrhiza polysaccharide on routine blood indexes of piglets
由表5可知,與對照組相比,試驗(yàn)組(1.0%甘草多糖組和2.5%甘草多糖組)仔豬血清中甘油三酯、葡萄糖、總蛋白和總膽固醇含量均有提高,且其甘油三酯和葡萄糖含量與對照組差異顯著(P<0.05)。試驗(yàn)組(1.0%甘草多糖組和2.5%甘草多糖組)仔豬血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶活性和總膽固醇、總蛋白、白蛋白、球蛋白含量及白球比等生化指標(biāo)與對照組均無顯著差異(P>0.05)。
由表6可知,試驗(yàn)組(1.0%甘草多糖組和2.5%甘草多糖組)仔豬血清中乳酸脫氫酶(LDH)和谷胱甘肽過氧化酶(GSH-Px)活性均高于對照組,其中1.0%甘草多糖組仔豬血清中乳酸脫氫酶活性顯著高于對照組(P<0.05),2.5%甘草多糖組仔豬血清中谷胱甘肽過氧化酶活性顯著高于對照組(P<0.05)。1.0%甘草多糖組和2.5%甘草多糖組仔豬血清中的丙二醛(MDA)含量均低于對照組,且1.0%甘草多糖組仔豬血清中的MDA含量與對照組差異顯著(P<0.05)。
表6 甘草多糖對仔豬血清抗氧化能力的影響Table 6 Effects of Glycyrrhiza polysaccharide on serum antioxidant ability of piglets
哺乳仔豬是指出生至斷奶期的仔豬。由于自身各個器官尚未發(fā)育完全,哺乳仔豬不能很好地調(diào)節(jié)體溫,消化能力不強(qiáng),免疫力較低,易受病原體侵襲,所以這一階段的仔豬飼養(yǎng)成本較高,死亡率也較高[19]。同時,哺乳仔豬的健康狀況會對其發(fā)育以及最終屠宰性能產(chǎn)生極大影響[20]。若此階段的仔豬體質(zhì)量過輕,后期則不易管理,腸道易受感染,死亡率較高[21]。由于環(huán)境、食物形態(tài)的改變、失去母源抗體保護(hù)等因素的影響,斷奶仔豬常常發(fā)生斷奶應(yīng)激,導(dǎo)致厭食,生長受損,健康問題或腸道結(jié)構(gòu)受損,腹瀉甚至死亡[22]。因此,哺乳仔豬的飼養(yǎng)是養(yǎng)豬生產(chǎn)的關(guān)鍵。
植物多糖能夠改善動物的健康狀況。一方面,植物多糖可以刺激機(jī)體的免疫系統(tǒng),提高仔豬的免疫力,從而提高其抵抗疾病的能力[23-24]。據(jù)報道,甘草多糖可以激活免疫細(xì)胞,對機(jī)體的特異性免疫和非特異性免疫均有促進(jìn)作用[25],可以從細(xì)胞因子、抗體水平和免疫細(xì)胞活性等多方面提高機(jī)體的免疫能力[26]。另一方面,植物多糖具有抗菌和抗病毒能力。研究表明甘草多糖對多種細(xì)菌和病毒具有明顯的抑制和滅活作用,可用于預(yù)防和治療細(xì)菌或病毒感染[27-28]。本研究中,試驗(yàn)組(1.0%甘草多糖組和2.5%甘草多糖組)仔豬死亡率較低,末質(zhì)量、平均日增質(zhì)量和平均日采食量均得到改善,皮毛發(fā)育狀況評為5分的比例明顯高于對照組。這表明甘草多糖可以通過調(diào)節(jié)機(jī)體免疫系統(tǒng),提高動物的抗病和抗應(yīng)激能力,改善機(jī)體的健康狀況,對仔豬具有保護(hù)作用。
仔豬血液指標(biāo)的變化與其健康狀況息息相關(guān)[29]。仔豬體內(nèi)紅細(xì)胞和白細(xì)胞數(shù)目增高,可以在一定程度上提高其免疫力及生長性能。甘油三酯和葡萄糖含量的提高表示仔豬的營養(yǎng)物質(zhì)代謝得到了一定的促進(jìn)。本研究中,試驗(yàn)組仔豬血清中的白細(xì)胞數(shù)、紅細(xì)胞數(shù)、血小板數(shù)、甘油三酯和葡萄糖含量等均有明顯提高,表明甘草多糖可以促進(jìn)仔豬脂肪代謝和蛋白質(zhì)的合成,調(diào)節(jié)機(jī)體血糖水平,從而提高仔豬的健康狀況。另外,也有研究表明,作為飼料添加劑,甘草多糖還可以通過改善腸道微生物群落,促進(jìn)小腸絨毛發(fā)育,加強(qiáng)機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,從而改善生長性能,促進(jìn)機(jī)體健康[30]。
機(jī)體抗氧化能力與其健康狀況密切相關(guān)。當(dāng)仔豬斷奶時會發(fā)生應(yīng)激,機(jī)體的抗氧化酶活性顯著下降,仔豬生長性能下降,免疫力降低[31]。增強(qiáng)仔豬抗氧化能力可以提升機(jī)體清除自由基的能力,減少脂質(zhì)過氧化反應(yīng)和脂質(zhì)過氧化物的生成,保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的完整[32]。因此,提高仔豬抗氧化能力對于減少仔豬斷奶時的應(yīng)激反應(yīng),確保其健康生長具有重要意義。本研究中,2.5%甘草多糖組仔豬血清中谷胱甘肽過氧化酶活性顯著高于對照組;1.0%甘草多糖組仔豬血清中的乳酸脫氫酶活性顯著高于對照組,但其丙二醛含量顯著低于對照組,說明甘草多糖能夠有效增強(qiáng)仔豬血清抗氧化能力,但過量的甘草多糖并不能進(jìn)一步改善哺乳仔豬血清抗氧化酶的活性。據(jù)報道,在飼糧中加入甘草多糖后,小鼠血清中的超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、GSH-Px活性和總抗氧化能力(T-AOC)明顯升高,說明甘草多糖可以通過提高體內(nèi)抗氧化酶的活性來清除過多的自由基和活性氧,從而增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力[13],這與本試驗(yàn)結(jié)果相似。甘草多糖對機(jī)體抗氧化能力的增強(qiáng),可能是通過改善機(jī)體能量代謝和提高機(jī)體細(xì)胞免疫等綜合作用的結(jié)果。
在飼料中添加甘草多糖可以明顯改善哺乳仔豬的皮毛發(fā)育,提高血清抗氧化能力,改善其健康狀況,減少疾病的發(fā)生。在本試驗(yàn)條件下,以在哺乳仔豬基礎(chǔ)飼糧中添加1.0%的甘草多糖效果更佳。