許 嘯, 王國貴, 陳瀟飛, 李 蓉, 謝駿輝,明佳佳, 殷紅清, 向極釬, 朱云芬
(1.恩施土家族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院,湖北 恩施 445000;2.武漢輕工大學(xué)動物科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院,動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430023)
仔豬早期斷奶常常會受到日糧中抗?fàn)I養(yǎng)因子、心理壓力以及環(huán)境改變等一系列應(yīng)激,導(dǎo)致仔豬生長遲緩、 腹瀉、 機(jī)體抗氧化和免疫功能下降等, 給養(yǎng)豬業(yè)造成巨大損失 (Upadhaya 和Kim,2021)。 硒作為動物必需微量元素之一,對機(jī)體多種生理代謝過程發(fā)揮著重要作用, 包括提高機(jī)體抗氧化能力、免疫能力以及促生長等(Meplan 和Hughes,2020)。谷物飼料原料中硒的含量很低,必須通過外源添加含硒飼料添加劑來滿足動物對硒的需要(Suchy 等,2014)。 NRC(2012)和中國豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn) (2004) 推薦需要在仔豬飼糧中添加0.3 mg/kg 的硒。 當(dāng)今飼料工業(yè)中常用的硒源主要有亞硒酸鈉為代表的無機(jī)硒和酵母硒為代表的有機(jī)硒。 近些年有研究報(bào)道有機(jī)硒比無機(jī)硒有著更高的吸收率和生物活性, 可更好地提高動物生長性能和抗氧化水平, 并可降低硒的排放從而減少環(huán)境污染(羅霄等,2015;Yang 等,2010)。
恩施堇葉碎米薺 (又稱壺瓶碎米薺,Cardamine enshiensis,或Cardamine violifolia,以下簡稱碎米薺) 是一種在湖北省恩施土家族苗族自治州發(fā)現(xiàn)的具有超強(qiáng)富硒能力的十字花科植物(Yuan 等,2013)。 碎米薺可以將土壤中的無機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒,研究發(fā)現(xiàn)碎米薺硒含量可達(dá)1400 mg/kg 干物質(zhì)(Rao 等,2021)。 碎米薺的硒主要以硒代半胱氨酸 (SeCys2)、 甲基硒代半胱氨酸(MeSeCys)和蛋氨酸硒(SeMet)等有機(jī)形式存在(Both 等,2018)。 因此,碎米薺是一種很有潛力的優(yōu)質(zhì)硒源, 但是其在動物上的應(yīng)用研究還鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)通過比較亞硒酸鈉、酵母硒和碎米薺硒日糧對斷奶仔豬生長性能和健康水平的影響,為評價(jià)和開發(fā)新型有機(jī)硒飼料添加劑提供基礎(chǔ)。
1.1 試驗(yàn)材料 本試驗(yàn)使用的富硒恩施堇葉碎米薺由恩施土家族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供,硒含量為1400 mg/kg,硒形態(tài)主要以蛋氨酸硒、硒代半胱氨酸和甲基硒代半胱氨酸等有機(jī)形態(tài)存在;亞硒酸鈉購自Sigma 公司,純度>99.9%;酵母硒購自安琪酵母股份有限公司,硒含量為2000 mg/kg。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)選用28 d 斷奶的杜×長×大三元雜交健康斷奶仔豬864 頭, 初始平均體重為(8.03±1.24)kg,公母各半。按照體重和性別采用完全隨機(jī)區(qū)組分為4 個(gè)處理, 每個(gè)處理12 個(gè)重復(fù)(公母各半),每個(gè)重復(fù)18 頭豬。 日糧處理組分別為:(1)對照組,無硒源添加劑的基礎(chǔ)日糧;(2)亞硒酸鈉組,0.3 mg/kg 硒來源于亞硒酸鈉+基礎(chǔ)日糧;(3) 酵母硒組,0.3 mg/kg 硒來源于酵母硒+基礎(chǔ)日糧;(4)碎米薺硒組,0.3 mg/kg 硒來源于碎米薺+基礎(chǔ)日糧。 基礎(chǔ)日糧參照NRC(2012)和中國豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(2004)配制,日糧組成和營養(yǎng)水平見表1。
表1 試驗(yàn)日糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
1.3 飼養(yǎng)管理 飼養(yǎng)試驗(yàn)在湖北武漢一家商業(yè)豬場進(jìn)行, 試驗(yàn)共28 d,1 ~14 d 為試驗(yàn)前期,15 ~28 d 為試驗(yàn)后期。 試驗(yàn)采用全進(jìn)全出飼養(yǎng)管理模式。 試驗(yàn)期控制室內(nèi)溫度在24 ~26 ℃,試驗(yàn)仔豬分欄飼養(yǎng),飼養(yǎng)于2.5 m × 3.0 m 的圈內(nèi),漏縫噴塑地板,不銹鋼可調(diào)式料槽,乳頭式飲水器。 顆粒料飼喂,自由采食和飲水。
1.4 測定指標(biāo)和方法
1.4.1 生長性能和腹瀉率 仔豬絕食12 h 后,于試驗(yàn)第0、14、28 天, 分別稱量仔豬個(gè)體重和每個(gè)重復(fù)的飼料重量,計(jì)算平均日增重、平均日采食量和料重比。 每天進(jìn)行糞便觀察并做好記錄。 腹瀉率計(jì)算公式如下:
1.4.2 血清抗氧化與免疫功能指標(biāo) 試驗(yàn)第14天和28 天,每欄選取1 頭體重接近該欄平均體重的仔豬,通過前腔靜脈采血,分離血清后-20 ℃保存。 檢測血清中總抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽過氧化物酶 (GSH-Px) 和超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)水平,及免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)的含量, 試劑盒均購于南京建成生物工程研究所(南京,中國)。
1.5 統(tǒng)計(jì)分析 以重復(fù)為統(tǒng)計(jì)單位, 采用SAS 9.3 統(tǒng)計(jì)軟件中單因素方差分析及Duncan’s 多重比較方法進(jìn)行生長性能等連續(xù)型數(shù)據(jù)資料分析,腹瀉率等百分?jǐn)?shù)資料采用卡方檢驗(yàn),P<0.05 表示差異顯著。
2.1 生長性能和腹瀉率 不同硒源日糧對斷奶仔豬生長性能和腹瀉率影響的結(jié)果見表2。 在試驗(yàn)前期, 各處理組仔豬的平均日增重和平均日采食量無顯著差異(P>0.05),但碎米薺硒組仔豬的料重比顯著低于對照組和酵母硒組仔豬, 降低比例分別為8.33%和7.74%(P<0.05)。 在試驗(yàn)后期, 碎米薺硒組仔豬的平均日增重顯著高于對照組仔豬15.97%(P<0.05),同時(shí),其料重比顯著低于對照組和酵母硒組仔豬, 降低比例分別為7.65%和5.59%(P<0.05)。綜合全期來看,各處理組仔豬的平均日增重和平均日采食量無顯著差異(P>0.05),但碎米薺硒組仔豬的料重比顯著低于對照組和酵母硒組仔豬, 降低比例分別為7.56%和5.92%(P<0.05)。 對于仔豬腹瀉率的影響,在試驗(yàn)前期和后期, 碎米薺硒組仔豬的腹瀉率顯著低于對照組和亞硒酸鈉組(P<0.05),而綜合全期來看,碎米薺硒組仔豬的腹瀉率顯著低于對照組、亞硒酸鈉組和酵母硒組(P<0.05)。硒元素是動物必需微量元素之一, 其是多種抗氧化酶和功能蛋白的活性中心,參與多種生理代謝活動(戴五洲和鄭云林,2015)。本研究結(jié)果顯示,不同硒源日糧均可提高斷奶仔豬的生長性能和降低腹瀉率, 此結(jié)果證明了斷奶仔豬日糧中必須額外添加硒添加劑,才能滿足動物的營養(yǎng)需要,這與前人研究結(jié)果相一致(郭永清等,2019)。此外,本研究顯示,碎米薺硒對提高生產(chǎn)性能的效果比亞硒酸鈉、 酵母硒的效果更好, 前期有研究發(fā)現(xiàn), 日糧中添加碎米薺,可提高1 ~21 d 肉仔雞的平均日增重和降低料重比(Xu 等,2022),本研究結(jié)果與之相一致??赡艿脑蚴撬槊姿j中含有的硒均以有機(jī)硒形式存在,并且與酵母硒相比,植物源的有機(jī)硒更有利于動物吸收利用(Wu 等,2020)。
表2 不同硒源日糧對斷奶仔豬生長性能和腹瀉率的影響
2.2 血清抗氧化功能指標(biāo) 不同硒源日糧對斷奶仔豬血清抗氧化功能指標(biāo)影響的結(jié)果見表3。在試驗(yàn)第14 天,三種不同硒源處理組的仔豬血清T-AOC 和SOD 活性均顯著高于對照組仔豬(P<0.05);碎米薺組仔豬血清GSH-Px 活性顯著高于亞硒酸鈉組和酵母硒組仔豬, 提高比例分別為7.45%和10.18%(P<0.05);同時(shí),其血清MDA 水平也顯著低于亞硒酸鈉組和酵母硒組仔豬, 降低比例分別為29.52%和31.50%(P<0.05)。 在試驗(yàn)第28 天,碎米薺硒組仔豬血清T-AOC 顯著高于亞硒酸鈉組和對照組仔豬, 提高比例分別為64.61%和23.06%(P<0.05);同時(shí),其血清GSHPx 活性顯著高于亞硒酸鈉和酵母硒組仔豬,提高比例分別為13.32%和11.29%(P<0.05);三種不同硒源組仔豬的血清SOD 活性顯著高于對照組(P<0.05); 并且, 三種不同硒源組仔豬的血清MDA 水平顯著低于對照組仔豬(P<0.05)。 硒元素具有很強(qiáng)的生物抗氧化活性,已經(jīng)得到學(xué)術(shù)界的共識(董改香等,2019),但是碎米薺硒是否同樣可提高仔豬的抗氧化功能還鮮見報(bào)道。本研究結(jié)果顯示碎米薺硒可顯著提高斷奶仔豬血清抗氧化酶GSH-Px 活性,并可同樣降低MDA 含量。這與前人研究相一致,Zhang 等(2022)研究發(fā)現(xiàn),碎米薺硒可提高小鼠體內(nèi)的抗氧化能力,Wei 等 (2022)報(bào)道,碎米薺硒可提高免疫應(yīng)激條件下肉雞的抗氧化性能并降低MDA 水平。 說明恩施堇葉碎米薺中的有機(jī)硒同樣可以被仔豬吸收利用,并可通過提高機(jī)體抗氧化酶活性, 來增強(qiáng)機(jī)體抗氧化和抗應(yīng)激能力,從而提高仔豬的生長性能(Zhu 等,2021)。
表3 不同硒源日糧對斷奶仔豬血清抗氧化功能的影響
2.3 血清免疫功能指標(biāo) 不同硒源日糧對斷奶仔豬血清免疫功能指標(biāo)影響的結(jié)果見表4。 在試驗(yàn)第14 天和28 天, 碎米薺硒組仔豬血清IgG 的含量均顯著高于其他三組(P<0.05),在第14 天提高的比例分別為87.87%、50.00%和42.54%,在第28 天提高的比例分別為50.13%、37.41%和27.51%。 但各組仔豬血清IgA 和IgM 的含量差異不顯著(P>0.05)。仔豬在斷奶后無法通過母乳獲得母源抗體, 只能通過自身的免疫系統(tǒng)獲得主動免疫, 血清中免疫球蛋白水平可反映機(jī)體免疫水平(孟冬霞等,2020)。 IgG 是機(jī)體最主要的抗體,占總免疫球蛋白的75%以上。 本研究顯示碎米薺硒日糧可提高斷奶仔豬血清IgG 水平, 說明碎米薺可提高斷奶仔豬的免疫功能。 這與前期研究結(jié)果相一致,唐萬貴等(2018)研究發(fā)現(xiàn),碎米薺有調(diào)節(jié)小鼠免疫力的效果。也有研究發(fā)現(xiàn)碎米薺可具有提高幼魚免疫水平的功能(張辰等,2022)。 可能的原因是碎米薺硒提高了斷奶仔豬的抗氧化功能,從而提高了仔豬的免疫力;另外,也有可能是碎米薺中還含有微量的促進(jìn)免疫功能的營養(yǎng)成分,如植物多糖、多酚、維生素等(石愛華等,2014)。
表4 不同硒源日糧對斷奶仔豬血清免疫球蛋白水平的影響g/L
與亞硒酸鈉和酵母硒相比, 日糧中添加恩施富硒堇葉碎米薺可通過增強(qiáng)斷奶仔豬抗氧化和免疫功能,緩解腹瀉,從而提高生長性能。