蓋向榮 何東亭 楊文軍 韓苗苗 來文晴 張麗英
(中國農業(yè)大學動物營養(yǎng)學國家重點實驗室,北京100193)
乙氧基喹啉是目前生產中普遍使用的抗氧化劑,它可以清除飼料儲存過程中所產生的自由基,因而廣泛用于防止飼料中維生素和脂質的氧化[1]。早期有研究表明,在豬和肉雞飼糧中添加125 mg/kg乙氧基喹啉可以提高機體抗氧化能力[2-3]。然而,也有研究表明,在狗和大鼠飼糧中添加乙氧基喹啉,能引起與健康相關的問題,并且乙氧基喹啉對肝臟和胃腸道的副作用較大;盡管不同動物對乙氧基喹啉的反應存在差異,但當乙氧基喹啉的添加量超過允許的添加量時,多數(shù)動物會出現(xiàn)日增重下降、肝臟及腎臟損傷和消化道的病變等癥狀[4]。雖然乙氧基喹啉已經在很多國家和地區(qū)被批準作為飼料添加劑使用,美國和歐盟推薦在全價料中推薦添加劑量為150 mg/kg[4],我國也參照歐盟等國家標準,規(guī)定其在養(yǎng)殖動物(犬以外)的配合飼料中最高限量為150 mg/kg[5]。但實際上,飼糧中乙氧基喹啉的適宜添加量受動物品種、年齡和飼糧組成等影響。目前,有關飼糧中添加高劑量乙氧基喹啉對生長育肥豬耐受性和肉品質的影響尚未見報道。為了進一步驗證150 mg/kg限量值[5]對生長肥育豬的適用性以及高劑量添加的影響效果,本試驗依據(jù)農業(yè)部頒布的《飼料與飼料添加劑畜禽靶動物耐受性評價試驗指南》[6],以生長育肥豬為靶動物,研究飼糧中添加有效劑量及高倍劑量乙氧基喹啉對豬生長性能、血清生化指標、抗氧化指標、臟器指數(shù)和肉品質的影響,為乙氧基喹啉在生長肥育豬生產中的安全有效使用提供科學依據(jù)。
乙氧基喹啉購自江蘇中丹集團股份有限公司,其中乙氧基喹啉含量≥95%。
選用180頭體重為(31.98±2.34) kg三元雜交(杜×長×大)生長豬,按體重和性別區(qū)組,隨機分為5個組,每組6個重復,每個重復6頭豬(公母各占1/2)。試驗采用玉米-豆粕型基礎飼糧,5組飼糧中分別添加0、150(推薦劑量)、300(2倍劑量)、750(5倍劑量)和1 500 mg/kg(10倍劑量)乙氧基喹啉,試驗期為98 d。
基礎飼糧參考NRC(2012)豬飼養(yǎng)標準配制,其組成及營養(yǎng)水平見表1。配制飼糧時,用大豆油對乙氧基喹啉進行逐級稀釋放大,混勻后與其他原料混合。
表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(飼喂基礎)
1)預混料為每千克飼糧提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 6 000 IU,VD31 500 IU,VE 15 IU,VK31.5 mg,VB10.9 mg,VB23 mg,VB61.5mg,VB1210 μg,煙酸 nicotinic acid 17 mg,泛酸 pantothenic acid 9 mg,葉酸 folic acid 0.32 mg,生物素 biotin 0.02 mg,氯化膽堿 choline chloride 350 mg,F(xiàn)e (FeSO4) 90 mg,Cu (CuSO4) 8 mg,Mn (MnSO4) 20 mg,Zn (ZnSO4) 50 mg,I (KI) 0.25 mg,Se (Na2SeO3) 0.30 mg。
2)代謝能為計算值,其余為實測值。ME was a calculated value, while the others were measured values.
試驗于2017年1月至2017年4月在中國農業(yè)大學豐寧動物試驗基地(河北豐寧)進行。試驗前對豬舍進行徹底消毒,清洗料槽、水槽,并對試驗豬進行常規(guī)免疫與驅蟲。豬舍溫度控制在21 ℃左右,自由采食與飲水。按常規(guī)程序進行消毒。嚴格遵循豬場飼養(yǎng)和管理制度。
1.5.1 營養(yǎng)成分測定
飼糧中干物質、粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、鈣和總磷含量分別按照GB/T 6435—2014、GB/T 6432—2014、GB/T 6433—2006、GB/T 6434—2006、GB/T 6438—2007、GB/T 6436—2002和GB/T 6437—2002進行測定。飼糧中賴氨酸含量按照GB/T 18246—2000進行測定。
1.5.2 生長性能測定
試驗開始時,稱量每頭豬初始體重,于試驗第70天和第98天早晨空腹稱重并結算耗料量,計算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.5.3 血清生化及抗氧化指標
試驗第70天和第98天時,每個重復選取1頭體重接近該圈平均值的豬進行前腔靜脈采血,采集非抗凝血10 mL,室溫下傾斜放置30 min,3 000 r/min離心15 min制備血清,于-20 ℃保存?zhèn)溆?。測定血清臨床生化指標,包括葡萄糖(GLU)、尿素氮(UN)、肌酐(CREA)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、總膽紅素(TBIL)含量及堿性磷酸酶(ALP)、天門冬氨酸氨基轉移酶(AST)和谷氨酸氨基轉移酶(ALT)活性。檢測方法為比色法,按照試劑盒(中生北控股份有限公司,中國)說明進行測定,使用儀器為邁瑞B(yǎng)S-420全自動生化儀。測定血清抗氧化指標,包括總抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性、過氧化氫酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量,檢測方法為比色法,按照試劑盒(北京華英生物研究所,中國)說明進行測定,使用儀器為A6半自動生化儀。
1.5.4 臟器指數(shù)測定
試驗第98天時,每個重復選取1頭體重接近該圈平均值的豬,空腹24 h后稱其宰前活重,進行屠宰取樣,取出心臟、肝臟、脾臟、肺臟和腎臟,用吸水紙吸干表面組織液后稱重。臟器指數(shù)按以下公式計算:
臟器指數(shù)(g/kg)=內臟重量(g)/宰前活重(kg)。
1.5.5 肉品質測定
肉品質取樣和測定參照NY/T 1333—2007《畜禽肉質的測定》[7]進行,測定項目包括滴水損失、蒸煮損失、剪切力、pH45 min、pH24 h和肉色。pH采用便攜式酸度計(OPTP-STAR,德國麥特斯公司)測定;肉色用美能達色差計(CR-410,日本美能達公司)測量屠宰后45 min背最長肌的亮度(L*)、紅度(a*)和黃度(b*);剪切力用肌肉嫩度儀(CLM3B,北京天翔飛域儀器設備有限公司)進行測定。
試驗數(shù)據(jù)采用SAS 9.2統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析(one-way ANOVA),采用Duncan氏法進行多重比較。采用線性模型和二次曲線模型對乙氧基喹啉添加量的影響進行評定。P<0.05為差異顯著。
飼糧添加乙氧基喹啉對生長育肥豬生長性能的影響見表2。由表可見,試驗各組間ADG、ADFI及F/G均無顯著差異(P>0.05)。
飼糧添加乙氧基喹啉對生長育肥豬血清生化指標的影響見表3。由表可見,試驗第70天時,血清ALP活性和TBIL含量隨著飼糧中乙氧基喹啉添加量的增加而降低(線性P<0.05)。試驗第98天時,血清TBIL含量隨著飼糧中乙氧基喹啉添加量的增加而增加(線性P<0.05);同時,血清ALP活性隨著飼糧中乙氧基喹啉添加量的增加而降低(二次P<0.05)。
飼糧添加乙氧基喹啉對生長育肥豬血清抗氧化指標的影響見表4。由表可見,試驗第70天時,試驗各組的血清T-AOC以及SOD、GSH-Px和CAT活性隨著飼糧中乙氧基喹啉添加量的增加而降低(線性P<0.05);與對照組相比,飼糧添加300~1 500 mg/kg乙氧基喹啉顯著降低了血清T-AOC以及SOD、GSH-Px和CAT活性(P<0.05)。試驗第98天時,試驗各組的血清T-AOC以及GSH-Px和CAT活性隨著飼糧中乙氧基喹啉添加量的增加而降低(線性P<0.05),試驗各組的血清MDA含量隨著飼糧中乙氧基喹啉添加量的增加而升高(二次P<0.05);與對照組相比,飼糧添加750 mg/kg乙氧基喹啉顯著降低了血清T-AOC以及GSH-Px和CAT活性(P<0.05),飼糧添加750和1 500 mg/kg乙氧基喹啉顯著提升了血清MDA含量(P<0.05)。
表2 飼糧添加乙氧基喹啉對生長育肥豬生長性能的影響
同行數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),肩標相同小寫字母或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。
In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same small letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.
表3 飼糧添加乙氧基喹啉對生長育肥豬血清生化指標的影響
表4 飼糧添加乙氧基喹啉對生長育肥豬血清抗氧化指標的影響
飼糧添加乙氧基喹啉對生長育肥豬臟器指數(shù)的影響見表5。由表可見,與對照組相比,生長育肥豬飼糧中添加150~1 500 mg/kg乙氧基喹啉對生長育肥豬臟器指數(shù)無顯著影響(P>0.05)。
表5 飼糧添加乙氧基喹啉對生長育肥豬臟器指數(shù)的影響
飼糧添加乙氧基喹啉對生長育肥豬肉品質的影響見表6。由表可見,試驗各組間滴水損失、蒸煮損失、剪切力、pH和肉色無顯著差異(P>0.05)。
有關飼糧添加乙氧基喹啉對豬生長性能影響的報道較少。早先有研究表明在飼糧中添加150和1 500 mg/kg乙氧基喹啉顯著降低了斷奶仔豬的生長性能(ADG和ADFI)[4]。另外,Lu等[8]研究發(fā)現(xiàn),在飼糧中添加135 mg/kg乙氧基喹啉和沒食子酸丙酯混合物對斷奶仔豬生長性能無顯著影響,但顯著降低了生長育肥豬的ADFI和飼料轉化率。本研究結果表明,在生長育肥豬飼糧中添加150~1 500 mg/kg乙氧基喹啉對生長育肥豬生長性能沒有顯著影響。
有研究表明,血液中ALP活性的異常可能表明機體出現(xiàn)與肝臟、膽囊或骨骼有關的問題,肝臟壓力變大可能引起血液ALP活性的升高[4]。膽紅素是由脊椎動物的血紅素經正常代謝途徑分解產生,TBIL含量升高表明動物體可能存在某些疾病[9]。目前報道的關于乙氧基喹啉對膽紅素的影響的結果并不一致。有研究報道在斷奶仔豬飼糧中添加150~1 500 mg/kg乙氧基喹啉對血清TBIL含量沒有顯著影響[4],也有研究表明在大鼠飼糧中添加200、400、500和1 000 mg/kg乙氧基喹啉能提高血清中TBIL含量[4]。根據(jù)默克獸醫(yī)手冊[10],豬血清中ALP正?;钚詾?18~395 U/L,TBIL正常含量為0~17.1 μmol/L。本試驗中,試驗第70天的血清TBIL含量和第98天的血清ALP活性雖然受到飼糧中乙氧基喹啉的影響,但是其水平均處于正常參考范圍內。然而,飼糧中添加750和1 500 mg/kg乙氧基喹啉時,試驗第70天的血清ALP活性(低于正常水平)和第98天的血清TBIL含量(高于正常水平)均不在正常參考范圍內。有研究報道,TBIL含量的升高程度與肝細胞的損傷程度成正比[11]。由此推斷,飼糧中添加750~1 500 mg/kg乙氧基喹啉可能會導致生長育肥豬肝細胞損傷。
機體的抗氧化狀態(tài)在維持動物健康、生長性能和繁殖性能方面都有著重要作用[12]。動物機體的抗氧化狀態(tài)必須保持一定的平衡,過高或過低都會影響機體健康[13]。T-AOC是體內各種氧化和抗氧化物質共同作用的結果,是反映機體總體抗氧化能力強弱的綜合指標。SOD是機體內廣泛存在的一種內源抗氧化酶,具有清除自由基的作用。MDA為脂質過氧化代謝的產物,是反映脂質過氧化程度的重要指標[14]。據(jù)報道,乙氧基喹啉可能對虹鱒魚[15]和家禽[16]具有抗氧化作用。Lu等[8]研究發(fā)現(xiàn)在生長育肥豬飼糧中補充135 mg/kg乙氧基喹啉和沒食子酸丙酯混合物可提高其血漿和肝臟的抗氧化能力。本研究發(fā)現(xiàn),隨著飼糧中乙氧基喹啉添加量的增加,血清中抗氧化能力呈降低趨勢,且飼糧添加300~1 500 mg/kg乙氧基喹啉時與對照組產生顯著差異,這表明機體抵御氧化損傷的能力減弱了,可能對生長育肥豬有不利影響。另有研究表明,乙氧基喹啉與其他抗氧化劑一樣,飼糧中添加劑量太高反而會起到促進氧化的作用[4]。Baszczyk等[17]研究顯示,溶解狀態(tài)下的乙氧基喹啉可能一部分以自由基形式存在,因此,乙氧基喹啉的氮氧自由基像其他氮氧自由基一樣具有氧化屬性。因此,推斷使用過高劑量的乙氧基喹啉可導致較多自由氧的形成,從而導致抗氧化酶活降低和氧化產物MDA含量的升高,但具體機理還有待進一步研究。
動物的器官指數(shù)是一項生物學特征指標,在一定程度上反映機體的機能狀況,對于理論實踐和生產具有重要意義。Parke等[18]研究報道了在大鼠飼糧中添加乙氧基喹啉可以增加肝臟指數(shù),Bailey等[19]研究表明在雞飼糧中添加1 000 mg/kg乙氧基喹啉增加了其肝臟指數(shù)。而本研究表明,在生長育肥豬飼糧中添加150~1 500 mg/kg乙氧基喹啉對其臟器指數(shù)沒有顯著影響,這可能是由于試驗動物的種類不同所致。此外,本實驗室同時也評價了乙氧基喹啉對斷奶仔豬臟器指數(shù)的影響,結果顯示飼糧添加750和1 500 mg/kg乙氧基喹啉顯著增加了斷奶仔豬的肝臟指數(shù),比對照組分別增加了11.16%和27.09%(未發(fā)表數(shù)據(jù))。因此,臟器指數(shù)的結果也受試驗豬日齡的影響。
豬肉品質評定常用肉色、pH、滴水損失、蒸煮損失和剪切力等指標評定,這些指標是感官和食用適口性的綜合反映,決定著顧客的消費取向。肉色主要由肌紅蛋白和血紅蛋白含量決定,肌紅蛋白的含量受多種因素制約,使肉色呈現(xiàn)由灰白到暗紅的差異[20]。Tavárez等[21]研究表明,在羅斯308肉雞飼糧中添加135 mg/kg抗氧化劑(乙氧基喹啉和沒食子酸丙酯混合物)對胸肌的肉色沒有顯著影響,但目前還沒有研究報道乙氧基喹啉對生長育肥豬肉色的影響。在本試驗中,生長育肥豬飼糧添加150~1 500 mg/kg乙氧基喹啉對肉品質無顯著影響。
鑒于生長育肥豬飼糧中添加300~1 500 mg/kg乙氧基喹啉降低了血清抗氧化能力,750和1 500 mg/kg乙氧基喹啉可導致生長育肥豬肝細胞損傷,生長肥育豬飼糧中乙氧基喹啉的推薦量為150 mg/kg。
① 飼糧中添加150~1 500 mg/kg乙氧基喹啉對生長育肥豬生長性能和肉品質無顯著影響。
② 飼糧中添加750和1 500 mg/kg乙氧基喹啉會導致生長育肥豬肝細胞損傷。
③ 飼糧中添加300~1 500 mg/kg乙氧基喹啉降低了生長育肥豬血清抗氧化能力。
④ 生長育肥豬飼糧中乙氧基喹啉的推薦量為150 mg/kg。