外源寡糖對(duì)奶山羊血清生化指標(biāo)和抗氧化指標(biāo)的影響

肖 宇王利華孫國強(qiáng)程 明汪文鑫張孝凱祁 茹褚永康林英庭*

(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，青島 266109;2.青島市畜牧獸醫(yī)研究所，青島 266100)

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)無公害動(dòng)物源性產(chǎn)品(肉、蛋、奶類等)的需求日益迫切，其中如何解決抗藥性、藥物殘留，改善畜禽產(chǎn)品品質(zhì)等問題成為目前營養(yǎng)界研究的熱點(diǎn)。寡糖作為抗生素替代品，不能被消化道內(nèi)源酶消化，也不能被有害菌利用，卻能夠選擇性地促進(jìn)一種或幾種消化道有益菌(如雙歧桿菌、乳酸桿菌)的生長繁殖，從而增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體的抵抗力。近年來國內(nèi)外對(duì)果寡糖(FOS)、甘露寡糖(MOS)、異麥芽寡糖(IMO)、半乳甘露寡糖(GMOS)、殼聚糖等功能性寡糖替代抗生素對(duì)單胃動(dòng)物和水生動(dòng)物生長性能和血清生化指標(biāo)影響的研究報(bào)道較多［1－4］，寡糖對(duì)反芻動(dòng)物血清生化指標(biāo)的影響卻鮮有報(bào)道。本研究探討了奶山羊飼糧中添加不同寡糖對(duì)血清生化指標(biāo)和抗氧化指標(biāo)的影響，篩選和確定適宜于作為奶山羊飼料添加劑的寡糖種類，旨在為寡糖在奶山羊領(lǐng)域的合理利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

寡木糖(XOS)，山東龍力生物科技股份有限公司提供，純度為70%;IMO，保齡寶生物股份有限公司提供，純度為90%;FOS，保齡寶生物股份有限公司提供，純度為90%;GMOS，購于山東仁和生物有限公司，純度為80%;MOS，購于武漢遠(yuǎn)程科技發(fā)展有限公司，純度為50%。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及分組

選用體況良好、年齡相近、體重(32.80±2.45)kg的6月齡去勢(shì)嶗山奶山羊6只，采用分期分組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，每期中5只羊飼喂以混合精料為基礎(chǔ)，分別添加1%(以有效含量計(jì))不同外源寡糖的試驗(yàn)飼糧，另外1只飼喂不添加寡糖的對(duì)照飼糧(CT)。試驗(yàn)共分4期，每期35 d，其中預(yù)試期7 d，正試期28 d。試驗(yàn)動(dòng)物及分組見表1。

表1 試驗(yàn)動(dòng)物及分組Table 1 Experimental animals and groups

1.3 混合精料組成及營養(yǎng)水平

試驗(yàn)混合精料組成及營養(yǎng)水平見表2。

表2 混合精料組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 2 Composition and nutrient levels of mixed concentrate(air-dry basis) %

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)期間奶山羊單籠飼養(yǎng)，每日07：00和17：00分2次等量飼喂，先精后粗，精料425 g/d，粗料1 000 g/d(全株玉米青貯∶花生蔓為1∶2)，精粗比約30∶70，自由飲水，各組間飼養(yǎng)管理完全一致。

1.5 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.5.1 血清抗氧化指標(biāo)的測(cè)定

正試期第14、28天晨飼前，6只奶山羊分別靜脈采血10 mL，37℃水浴鍋靜置1～2 h，3 500 r/min離心15 min，取上層血清于－80℃冰箱中保存。采用南京建成生物工程研究所試劑盒測(cè)定血清中總超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量。

1.5.2 血清生化指標(biāo)的測(cè)定

正試期第28天晨飼前，6只奶山羊分別靜脈采血10 mL，37℃水浴鍋靜置1～2 h，3 500 r/min離心15 min，取上層血清于－80℃冰箱中保存。采用OLYMPUS AU2700全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、葡萄糖(GLU)、尿素氮(UN)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(T-CHO)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、鈣(Ca)、磷(P)含量以及谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)活性。

1.6 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件整理，SPSS 17.0軟件One-way ANOVA進(jìn)行方差分析，LSD法進(jìn)行組間差異顯著性檢驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果

2.1 飼糧中不同寡糖對(duì)奶山羊抗氧化指標(biāo)的影響

由表3可知，正試期第14天，各試驗(yàn)組的T-SOD和GSH-Px活性與對(duì)照組相比無顯著差異(P＞0.05);FOS組和GMOS組的MDA含量分別比對(duì)照組降低了 18.66%(P ＜0.05)和 21.53%(P＜0.01)。正試期第28天，各組間 GSH-Px活性差異均不顯著(P＞0.05);FOS組、MOS組、GMOS組的MDA含量分別比對(duì)照組降低了25.00%(P ＜0.05)、26.22%(P ＜0.05)、30.49%(P＜0.01);GMOS組的T-SOD活性比對(duì)照組提高 14.30%(P ＜0.05)。

表3 飼糧中不同寡糖對(duì)奶山羊抗氧化指標(biāo)的影響Table 3 Effects of different dietary oligosaccharides on antioxidant indices of dairy goats

2.2 飼糧中不同寡糖對(duì)奶山羊血清生化指標(biāo)的影響

由表4可知，飼糧中不同寡糖對(duì)奶山羊血清ALB、GLU、T-CHO、Ca含量和 GOT 活性影響不顯著(P＞0.05)。各試驗(yàn)組的TP和GLB含量都有提高的趨勢(shì)，F(xiàn)OS組和GMOS組的TP含量分別比對(duì)照組提高了 7.69%(P ＜0.05)和 7.22%(P＜0.05);FOS組、MOS組和 GMOS組的 GLB含量分別比對(duì)照組提高了7.24%(P＜0.05)、7.49%(P ＜0.05)、9.12%(P ＜0.01)。飼糧中添加不同寡糖后，各試驗(yàn)組的UN、TG含量均有降低趨勢(shì)，GMOS組分別比對(duì)照組降低了12.71%(P ＜0.05)和 19.05%(P ＜0.05)。FOS 組和GMOS組的LDL-C含量分別比對(duì)照組降低了21.95%(P ＜0.05)和 23.17%(P ＜0.05);GMOS組的HDL-C含量分別比對(duì)照組和XOS組提高了23.30%(P ＜0.05)和18.69%(P ＜ 0.05)。MOS組和GMOS組的血清P含量分別比對(duì)照組提高了14.56%(P ＜0.05)和 17.09%(P ＜0.05)。MOS組和GMOS組的GPT活性分別比對(duì)照組降低11.76%(P ＜0.05)和12.75%(P ＜0.05)。

3 討論

3.1 飼糧中不同寡糖對(duì)血清抗氧化指標(biāo)的影響

抗氧化是機(jī)體免受自由基損傷的一種自我保護(hù)機(jī)制。自由基是一類非?；钴S的化學(xué)物質(zhì)，是具有不成對(duì)電子的原子或分子。自由基中最主要的是氧自由基，如果沉積在血管壁上，會(huì)使血管發(fā)生纖維性病變，導(dǎo)致動(dòng)脈管硬化、高血壓、心肌梗塞;沉積在腦細(xì)胞時(shí)，會(huì)引起神經(jīng)官能不全［5］。

表4 飼糧中不同寡糖對(duì)奶山羊血清生化指標(biāo)的影響Table 4 Effects of different dietary oligosaccharides on serum biochemical indices of dairy goats

超氧化物歧化酶(SOD)能夠有效清除超氧陰離子自由基，可以催化氧自由基鏈中的第1個(gè)自由基·生成H2O2，從而阻止·啟動(dòng)的自由基連鎖反應(yīng)［6］，其活性反映了機(jī)體清除氧自由基的能力。GSH-Px能夠清除H2O2，并將脂質(zhì)過氧化物ROOH還原成相應(yīng)醇，使活性氧減少，從而減輕細(xì)胞膜多不飽和脂肪酸的過氧化作用，降低不飽和脂肪酸和脂類被氧化的機(jī)會(huì)及ROOH分解產(chǎn)物引起的細(xì)胞損傷［7］。由此看出，SOD和GSH-Px彼此之間相互協(xié)調(diào)共同完成機(jī)體的抗氧化功能。MDA是體內(nèi)脂質(zhì)過氧反應(yīng)鏈中的終產(chǎn)物，其含量高低反映了機(jī)體脂質(zhì)過氧化的程度及細(xì)胞膜過氧化的程度，間接反映細(xì)胞損傷的程度［8］。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，飼糧中添加寡糖可通過提高血清相關(guān)抗氧化物的活性來增強(qiáng)奶山羊的抗氧化功能，具體表現(xiàn)為FOS、MOS、GMOS可顯著降低血清MDA含量，GMOS顯著提高T-SOD活性。這與車向榮等［2］在仔豬上的試驗(yàn)，商常發(fā)等［9］在乳房炎奶牛中的試驗(yàn)結(jié)果一致。由此可見，添加寡糖能夠在一定水平上改善奶山羊的抗氧化機(jī)能，增強(qiáng)機(jī)體抵抗力。

3.2 飼糧中不同寡糖對(duì)血清蛋白質(zhì)代謝的影響

血清中TP、ALB、GLB和UN的含量變化反映了動(dòng)物機(jī)體蛋白質(zhì)的吸收和代謝情況。血清中TP由ALB與GLB組成，其含量升高是蛋白質(zhì)代謝旺盛的體現(xiàn)，有利于機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)的吸收和利用，從而降低飼料消耗［10］。本試驗(yàn)中，GMOS和FOS能夠顯著提高血清TP含量，說明寡糖對(duì)奶山羊的蛋白質(zhì)沉積和合成具有一定的促進(jìn)作用。血清GLB主要由機(jī)體免疫器官分泌，它能與外來的特異性抗原起免疫反應(yīng)而保護(hù)機(jī)體，其含量的高低影響機(jī)體的免疫力，GMOS、MOS、FOS能夠顯著提高血清GLB含量，說明寡糖可以增強(qiáng)奶山羊的免疫力，與本試驗(yàn)中相關(guān)抗氧化指標(biāo)的改善相一致。血清ALB也是機(jī)體蛋白質(zhì)的一個(gè)來源，它能夠增加血容量和維持血漿膠體滲透壓，同時(shí)有運(yùn)輸和解毒的作用，其促使組織蛋白和血漿蛋白之間的相互轉(zhuǎn)化，是衡量肝臟功能和機(jī)體營養(yǎng)狀況的重要指標(biāo)。奶山羊飼喂不同寡糖的飼糧后ALB含量變化不顯著但均有升高趨勢(shì)。血清UN反映了動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝和氨基酸的平衡情況，當(dāng)其含量下降時(shí)，說明機(jī)體蛋白質(zhì)合成率較高、氨基酸平衡良好［11－12］;當(dāng)其含量過高時(shí)，則會(huì)使氮以尿素或氣體的形式排出體外，降低飼料中氮的利用率。本試驗(yàn)中各試驗(yàn)組均降低了血清UN含量，說明添加不同種類寡糖可以改善奶山羊體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝和氨基酸平衡，加強(qiáng)動(dòng)物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，提高飼料利用率，這與本試驗(yàn)中寡糖能夠提高TP、ALB、GLB含量的結(jié)果相一致。

3.3 飼糧中不同寡糖對(duì)血清血糖和脂類代謝的影響

GLU主要指血液中的葡萄糖，它是所有動(dòng)物體內(nèi)不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，不僅是動(dòng)物代謝(大腦神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉、脂肪組織、乳腺等)的唯一能源，而且還是合成脂肪代謝所必須的還原性輔酶(NADPH)以及合成乳糖和乳脂的前提物。本試驗(yàn)中各試驗(yàn)組GLU含量較對(duì)照組有升高趨勢(shì)，可能是因?yàn)樘砑拥墓烟墙?jīng)瘤胃微生物發(fā)酵產(chǎn)生的丙酸產(chǎn)量提高，而丙酸是糖異生的主要前體，有增強(qiáng)機(jī)體肝臟組織糖異生能力的作用，從而提高奶山羊GLU含量。

血清TG和總膽固醇(TC)含量反映了體內(nèi)脂質(zhì)代謝的狀況，它們含量的上升往往引起腎臟、心血管和腦血管方面的疾病，就現(xiàn)代畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況以及人類對(duì)畜產(chǎn)品的需求來看，如何降低機(jī)體脂肪和膽固醇的含量成為目前畜禽生產(chǎn)亟待解決的問題。胡彩虹等［13］研究表明，肉仔雞飼糧中添加 FOS可以增加血清 HDL-C含量，0.6%和0.8%FOS可以顯著降低血清TC、LDL-C含量和LDL-C/HDL-C值，0.8%FOS可以顯著降低血清極低密度脂蛋白膽固醇(VLDL-C)含量。商常發(fā)等［14］連續(xù)飼喂奶牛6 g/d的殼聚糖3～5周時(shí)，試驗(yàn)組奶牛血清膽固醇含量分別比對(duì)照組顯著降低了 21.24%、21.82%和 28.96%，并且各組膽固醇含量有隨飼喂殼聚糖時(shí)間的增加而逐漸下降的趨勢(shì)。孫茂紅等［15］研究表明，600 mg/d殼聚糖可顯著降低犢牛血清TC含量，并有降低TG含量的趨勢(shì)。上述研究與本試驗(yàn)結(jié)果基本一致，分析其作用機(jī)理可能有以下幾點(diǎn)：1)功能性寡糖不易被動(dòng)物消化吸收，屬水溶性膳食纖維，具有膳食纖維的部分生理功能［16］，通過結(jié)合、黏附等作用調(diào)節(jié)機(jī)體的脂類代謝，從而降低血脂和膽固醇，改善血糖生成;2)寡糖可以減少肝臟分泌的低密度脂蛋白和極低密度脂蛋白，并降低脂肪酸合成酶的活性及其基因表達(dá)［17］;3)在寡糖產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸中，丙酸是肝臟糖、脂、膽固醇合成過程中多種酶的抑制劑，長期服用可影響酶活性而調(diào)節(jié)糖、脂、膽固醇代謝［18］;4)寡糖能促進(jìn)雙歧桿菌等有益菌的增殖，而雙歧桿菌、乳酸桿菌對(duì)膽汁鹽有同化和共沉積作用，降低腸道膽汁酸濃度，增加膽汁酸和膽固醇在糞中的排出量，同時(shí)膽汁酸濃度的降低導(dǎo)致腸道內(nèi)脂肪酶的活性下降，使飼料中脂肪的乳化分解減弱，吸收減少［13，19］。

3.4 飼糧中不同寡糖對(duì)血清Ca、P的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同寡糖有提高血清Ca含量的趨勢(shì)，GMOS和MOS顯著提高了奶山羊的血清P含量。分析以上結(jié)果認(rèn)為：一方面可能因?yàn)楣烟墙?jīng)細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生有機(jī)酸，如乙酸、丙酸和丁酸，從而降低消化道pH，增強(qiáng)腸道溶解不溶性Ca鹽、鎂(Mg)鹽的能力，從而促進(jìn) Ca、P、Mg等離子的吸收;另一方面，Ohta等［20］報(bào)道，大腸中 Ca的吸收率與Ca結(jié)合蛋白的含量呈正相關(guān)，小腸中Ca的吸收與Ca結(jié)合蛋白含量呈負(fù)相關(guān)，補(bǔ)充FOS后增加了大腸中而減少了小腸中Ca結(jié)合蛋白的含量，所以FOS可能通過轉(zhuǎn)細(xì)胞途徑促使大腸中Ca離子的吸收。肖明松等［21］在中華幼鱉飼料中添加200、400、1 000 mg/kg FOS和糖萜素，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著飼料中FOS和糖萜素水平的提高，Ca、P的表觀消化率顯著提高，而糞便中氮、P、Ca的含量顯著降低。黃紀(jì)明等［22］研究表明，IMO能夠提高大鼠在模擬失重狀態(tài)下對(duì)Ca的吸收，提高其血清骨鈣素含量，從而促進(jìn)其骨骼鈣化。李曉麗等［10］報(bào)道0.9%FOS能顯著提高21日齡固始雞血清鈣含量。目前有關(guān)寡糖對(duì)動(dòng)物血清礦物質(zhì)代謝的研究主要集中在單胃動(dòng)物上，對(duì)反芻動(dòng)物礦物質(zhì)代謝的影響及作用機(jī)理鮮有報(bào)道，仍有待于進(jìn)一步研究。

3.5 飼糧中不同寡糖對(duì)血清GPT、GOT活性的影響

GPT和GOT廣泛存在于動(dòng)物肝細(xì)胞內(nèi)，其活性變化是反映肝細(xì)胞和心臟細(xì)胞受損的2個(gè)重要指標(biāo)。正常情況下，GPT和GOT活性是相對(duì)穩(wěn)定的，當(dāng)心臟和肝臟組織細(xì)胞發(fā)生炎癥、壞死、中毒等，造成細(xì)胞受損或在熱冷應(yīng)激狀態(tài)下時(shí)，轉(zhuǎn)氨酶便會(huì)釋放到血液里，使血清轉(zhuǎn)氨酶活性升高［23－24］。本試驗(yàn)中，各試驗(yàn)組血清 GOT 活性與對(duì)照組相比有降低趨勢(shì)，MOS組和GMOS組血清GPT活性顯著低于對(duì)照組。由此可以說明寡糖對(duì)奶山羊肝臟和心臟無損害，這為寡糖在生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了依據(jù)。

4 結(jié)論

①FOS、MOS和GMOS顯著降低奶山羊血清MDA含量，GMOS顯著提高T-SOD活性。

②FOS顯著提高TP和GLB含量，顯著降低LDL-C含量;MOS顯著提高GLB和P含量，顯著降低GPT活性;GMOS顯著提高TP、GLB、HDL-C和P含量，顯著降低UN、TG、LDL-C含量和GPT活性。

③ 奶山羊飼糧中添加的寡糖種類有FOS、MOS和GMOS，其中GMOS為首選。

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