張雪敏,姚新奎,3,孟 軍,3,曾亞琦,3,王建文,3,葉爾哈拿提·卡得爾汗,哈麗斯汗·巴哈依丁
(1.新疆農業大學動物科學學院,烏魯木齊 830052;2.新疆農業大學馬產業研究院,烏魯木齊 830052;3.新疆馬繁育與運動生理重點實驗室,烏魯木齊 830052)
【研究意義】對母馬飼喂有益的添加劑可以經母源途徑對馬駒產生一定的影響。通過母源補喂竹葉提取物,研究對其幼駒的血液免疫、抗氧化性能和激素水平的影響,對開發促進馬駒生長發育和抵御疾病能力新型添加劑有重要意義。【前人研究進展】竹葉提取物中的黃酮類化合物是生物活性較強的成分,具有抗氧化、抑菌消炎以及增強免疫力等作用[1-2]。補喂大豆異黃酮可以顯著提高伊犁馬的抗氧化性能[3]。張金枝等[4]研究表明,飼料中添加竹葉提取物可使仔豬日增重較對照組提高26.24%,飼料利用率提高17.7%,斷奶仔豬腹瀉率比對照組低35.9%,對仔豬的生產性能有明顯的促進作用。呂錦芳等[5]研究表明,添加竹葉提取物能夠提高蛋雞產蛋率。栗明月等[6]研究發現,竹葉提取物能夠提高奶牛乳中的乳蛋白率和乳糖率,降低體細胞數,提高牛奶品質和機體的抗氧化和免疫性能。侯昆等[7]研究發現,竹葉提取物可以提高患隱性乳房炎奶牛的生產性能,提高奶牛機體的抗氧化、免疫性能。【本研究切入點】在牛、豬等動物的研究上,通過對母畜補喂竹葉提取物可一定程度提高后代的免疫能力和抵御病毒的能力。但迄今為止,有關母馬飼糧中添加竹葉提取物對其幼駒血液生化指標的影響的研究尚未見報道。【擬解決的關鍵問題】補喂伊犁馬母馬竹葉提取物,研究隨飼喂時間的變化對其哺乳期幼駒血液生化指標的影響,分析母源補喂竹葉提取物對哺乳期伊犁馬幼駒的免疫性能、抗氧化性能、激素水平、血清蛋白含量的影響,為竹葉提取物在馬匹生產上的應用提供參考依據。
竹葉提取物選購自陜西森元生物科技有限公司,為棕黃色粉末,以淡竹葉為原料,竹葉黃酮純度為60%。
1.2.1 試驗設計
試驗于2020年7~9月在伊犁昭蘇軍馬場進行,選取體重(360.62±15.23)kg、年齡相近(10±2)歲的伊犁母馬24匹及其哺乳幼駒(70±3)日齡,母馬自由放牧,每天補飼1 kg精料,并加入30 g/d[8]的竹葉提取物,將1 kg精料及竹葉提取物攪拌均勻后放入料兜,于07:30將母馬及其幼駒趕到馬圈里的單體欄,將料兜戴到母馬頭上,開始吃料并保證料被全部吃完再取下布料兜,共飼喂60 d,經母馬攝食后,幼駒自由采食母乳。
1.2.2 指標測定
試驗第0、15、30、45、60 d,采用非抗凝采血管對幼駒頸靜脈采血,每匹馬采集10 mL血樣,在室溫下靜置1 h后于3 000 r/min離心15 min獲取血清,血清于-20℃保存備用。對其免疫指標、抗氧化指標、激素指標及血清蛋白含量進行檢測。
檢測抗氧化指標:超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、羥自由基(-OH);免疫球蛋白指標(IgG、IgM);血清蛋白:總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB);免疫相關因子:腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-1β(IL-1β);激素指標:甲狀腺素(T4)、生長激素(GH)、胰島素樣生長因子Ⅰ(IGF-1)。
所有試驗數據使用Excel軟件進行初步整理,再采用SPSS 19.0統計軟件中的單因素方差分析進行數據分析,結果以“平均值±標準差”(mean±SD)表示,差異顯著則用LSD法多重比較。P<0.01代表差異極顯著,P<0.05代表差異顯著。
研究表明,IgG、IgM的含量均在飼喂第15 d極顯著高于0 d(P<0.01),顯著高于45 d(P<0.05),60 d顯著高于0 d(P<0.05)。TNF-α含量在第30、45、60 d極顯著高于0 d(P<0.01),15 d顯著高于0 d(P<0.05)。IL-1β含量在第30、45 d極顯著高于0 d(P<0.01),60 d顯著高于0 d(P<0.05)。表1

表1 不同飼喂時間下馬駒血清免疫指標變化
研究表明,SOD含量在第15、60 d極顯著高于45 d(P<0.01),0 d顯著高于45 d(P<0.05)。MDA含量在第45 d極顯著低于第15 d(P<0.01),顯著低于60 d(P<0.05)。-OH含量在第45 d極顯著低于第15、60 d(P<0.01),顯著低于第0、30 d(P<0.05)。表2
研究表明,T4水平在第60 d極顯著高于15 d(P<0.01),30、45 d顯著高于15 d(P<0.05)。GH水平在第30、45 d顯著高于0 d(P<0.05)。IGF-1水平在第45 d顯著高于0 d(P<0.05)。
研究表明,TP含量在第45 d極顯著高于30 d(P<0.01)。ALB含量在第45 d極顯著高于30 d(P<0.01)。GLB含量在第45 d顯著高于0、30 d(P<0.05)。A/G第0 d極顯著高于30 d(P<0.01),顯著高于45 d(P<0.05)。表4

表2 不同飼喂時間下馬駒血清抗氧化指標變化

表3 不同飼喂時間下馬駒激素指標的變化

表4 不同飼喂時間下馬駒蛋白指標的變化
免疫球蛋白(IgG、IgM)主要存在于血液當中,參與體液免疫的過程,主要作用是抵抗細菌和病毒感染,其含量高低可以直接反映出機體免疫性能的強弱[9],是誘導動物機體產生體液免疫應答的主要物質。栗明月等[8]發現,飼糧中添加竹葉提取物能夠提高奶牛血漿中IgG、IgM含量,增強機體的免疫性能,竹葉提取物具有提高動物免疫性能的作用。母源性免疫對幼駒的免疫性能和抵御病毒的侵襲具有重要意義。楊建英等[10]研究發現,對奶牛補喂大豆黃酮,可顯著提高試驗組奶牛血中及乳中IgA含量,顯著提高奶牛的免疫性能。Bondo等[11]研究發現,在母馬飼糧中添加RRR-α-生育酚可提高初乳和乳中IgG和IgM的濃度,第3 d馬駒血漿中IgM的濃度顯著高于對照組。王忠等[12]研究顯示,在母豬妊娠后期和哺乳期日糧中添加β-葡聚糖可顯著提高母豬血清中IgG和IgM含量,初乳中IgG顯著提高,哺乳仔豬血清IgG、IgA和IgM濃度也顯著提高。試驗結果表明,隨著飼喂母馬竹葉提取物的天數增加,馬駒血清中免疫球蛋白IgG、IgM的含量均在15、60 d出現階段性上升現象。母馬竹葉提取物的飼喂,對馬駒免疫性能的提高有顯著影響。TNF-α、IL-1β均在飼喂第15、30 d極顯著升高,45 d達到最高,60 d降低,竹葉提取物的長期飼喂對TNF-α、IL-1β的影響較大。
SOD是機體清除自由基的首要抗氧化酶,竹葉提取物具有類SOD活性[13],當動物機體發生氧化應激反應,產生過多自由基,誘導生物膜上的多不飽和脂肪酸過氧化產生脂質過氧化產物MDA[14]。MDA是脂質過氧化的終產物,反映了細胞損傷、脂質過氧化的程度[15,16]。當自由基產生過多或抗氧化機制出現紊亂時,羥自由基開始攻擊機體,發生氧化應激反應,破壞細胞膜的完整性[17]。飼喂外源性抗氧化劑以及具有抗氧化作用的提取物,可清除動物體內過多自由基,減少細胞被自由基損傷的可能[18]。章榮華等[19]研究發現,竹葉提取物顯著提高了老齡大鼠血清中SOD活性。邵瑩等[20]研究發現,對小鼠補充竹葉提取物后,血清SOD顯著提高。Zhan等[21]的研究表明,在奶牛飼糧中添加竹葉提取物可以顯著提高血漿中SOD活性,顯著降低MDA。母體可以通過母乳對幼體的抗氧化能力進行調控,賴濤等[22]通過對母豬補飼發酵蘆筍下腳料,發現能顯著提高哺乳仔豬血清T-SOD活性,降低MDA,提高抗氧化能力。試驗結果表明,隨著飼喂母馬竹葉提取物的天數增加,馬駒血清SOD的活性在第15、60 d呈現出階段性的升高,30、45 d降低,60 d極顯著升高,MDA、-OH含量在第45 d極顯著降低。母馬竹葉提取物的飼喂,可以顯著提高馬駒SOD活性,降低MDA和-OH含量,對母馬補喂竹葉提取物對于幼駒的抗氧化性能有顯著提高作用。
動物的生長發育會受到IGF-1、GH、T4等多種激素的共同調節,GH-IGF-1生長軸是調控動物生長的中心環節,GHRH與垂體生長激素細胞表面的生長激素釋放激素受體結合后,促使GH分泌。周珊[23]研究發現,生長期錦江黃牛飼喂大豆異黃酮類植物雌激素可顯著提高其GH和IGF-1水平。肖凡[24]研究發現,對荷斯坦牛飼喂大豆異黃酮,試驗Ⅲ組血清GH、IGF-1、T4在試驗30 d時即出現顯著影響,其中血清GH、IGF-1持續到試驗第60 d仍具有顯著影響,但血清T4、GHRIH在試驗60 d時無顯著影響。由此推測大豆異黃酮對荷斯坦犢牛內源激素的調控一定程度上遵循時間效應,且對血清中不同激素產生作用的時間不同。試驗結果表明,隨著飼喂母馬竹葉提取物的天數增加,馬駒血清T4水平在飼喂的第30、45、60 d顯著升高,GH和IGF-1水平均隨著飼喂天數的增加而升高,都在第30、45 d顯著升高,于45 d達到最高。隨著母馬竹葉提取物的飼喂,馬駒的T4水平先降低后升高,說明飼喂時間的增加對T4水平有顯著提高的作用;飼喂竹葉提取物45 d對GH和IGF-1水平的提高效果最好,適當地延長飼喂周期對GH和IGF-1水平也有顯著的影響。
血清總蛋白(Total Protein,TP),包括白蛋白、球蛋白,在動物機體中具有重要作用。血清中蛋白具有維持血液正常膠體滲透壓、運輸代謝產物、發揮免疫作用以及營養作用等功能,可以反映出動物的營養和健康狀況。白蛋白主要合成于肝臟,在血漿中含量較多。球蛋白的一部分由肝臟合成,另一部分由漿細胞合成,具有免疫作用。賈若愚[25]研究發現,竹葉提取物的攝入對泌乳后期奶牛的血清蛋白含量均無顯著影響。試驗結果表明,隨著飼喂母馬竹葉提取物的天數增加,TP、ALB、GLB含量均隨著飼喂時間的增加而升高,均在第45 d極顯著升高,在第30 d,ALB降低導致A/G顯著降低,45、60 d時,ALB、GLB含量升高,A/G比值升高,飼喂時間的增加對TP、ALB、GLB有顯著提高的作用,母馬補喂竹葉提取物對于馬駒的營養狀況、免疫能力有顯著影響,對馬駒肝細胞無損傷作用。
母源補喂30 g/d竹葉提取物,顯著提高馬駒血清中免疫球蛋白IgG、IgM的含量,顯著提高馬駒SOD活性,顯著降低MDA、-OH含量, GH和IGF-1水平均在第45 d顯著提高,TP、ALB、GLB含量均在第45 d極顯著升高,說明母源補喂30 g/d竹葉提取物,能顯著提高馬駒的免疫性能、抗氧化性能、血清激素水平、血清蛋白含量。母源補喂竹葉提取物的時間長短,均可提高馬駒的免疫和抗氧化性能,母馬補喂竹葉提取物第45 d,對提高馬駒的血清蛋白含量的效果最佳,長期補喂對于提高馬駒血清激素水平的效果較好。
參考文獻(References)
[1] Wang T Y, Li Q, Bi K S. Bioactive flavonoids in medicinal plants: Structure, activity and biological fate [J].AsianJournalofPharmaceuticalSciences, 2018, 13(1):14-25.
[2] 栗明月, 焦夢荷,蔣林樹,等.竹葉黃酮的生理功能及其應用前景[J].中國農學通報,2018,34(32):144-149.
LI Mingyue, JIAO Menghe, JIANG Linshu, et al. Physiological function and application prospect of bamboo leaf flavonoids [J].ChineseAgriculturalScienceBulletin, 2018, 34(32):144-149.
[3] 郭云. 補喂植物雌激素對泌乳期伊犁馬產奶量、乳成分及血液生化指標的影響[D].烏魯木齊:新疆農業大學,2015.
GUO Yun.EffectsofSupplementalPhytooestrogensonMilkYieldandMilkCompositionandBloodBiochemicalIndexesofYiliMareDuringLactation[D]. Urumqi: Xinjiang Agricultural University, 2015.
[4] 張金枝,邵慶均,吳曉琴,等.竹葉黃酮對斷奶仔豬生產性能的影響[J].中國畜牧雜志,2003,39(1):25-26.
ZHANG Jinzhi, SHAO Qingjun, WU Xiaoqin, et al. Effect of bamboo leaf flavonoids on growth performance of Weaned Piglets [J].ChineseJournalofAnimalScience, 2003, 39(1):25-26.
[5] 呂錦芳,寧康健,吳萬信,等.竹葉黃酮對蛋雞生產性能及蛋品質的影響[J].畜牧與獸醫,2012,44(s1):218.
LV Jinfang, NING Kangjian, WU Wanxin, et al. Effects of bamboo leaf flavonoids on production performance and egg quality of laying hens [J]. AnimalHusbandryandVeterinaryMedicine, 2012, 44(s1):218.
[6] 栗明月.竹葉提取物對奶牛瘤胃發酵、血液中抗氧化酶、免疫球蛋白及炎性因子的影響[D].北京:北京農學院,2019.
LI Mingyue.Effectsofbambooleafextractonrumenfermentation,antioxidantenzymes,immunoglobulinsandinflammatoryfactorsinbloodofdairycows[D]. Beijing: Beijing Agricultural University, 2019.
[7] 侯昆,童津津,楚康康,等.竹葉黃酮與青蒿提取物對患隱性乳房炎奶牛產奶性能、乳中體細胞數及血清免疫和抗氧化相關指標的影響[J].動物營養學報,2019,31(9):4286-4295.
細胞按前述分組處理后,移除內培養基(用于后續LDH酶活性測定)并加入100 μL的MTT試劑(終質量濃度:0.5 mg/mL)繼續培養24 h。培養結束后棄上清液,每孔加入DMSO (100 μL)避光振蕩30 min,測定OD490 nm后按公式:細胞生存率(%)=OD樣品組/OD正常組×100來計算細胞生存率。LDH脫氫酶水平采用比色試劑盒按照說明書操作要求進行測定。
HOU Kun, TONG Jinjin, CHU Kangkang, et al. Effects of bamboo leaf flavonoids and Artemisia annual extract on milk production performance, somatic cell number in milk and serum immune and antioxidant related indexes of cows with subclinical mastitis [J].ActaZoonutrimentaSinica, 2019, 31(9):4286-4295.
[8] 栗明月,方洛云,蘇漢書,等.竹葉提取物對奶牛泌乳性能、血液常規指標、免疫和抗氧化性能的影響[J].動物營養學報,2019,31(7):3302-3309.
LI Mingyue, FANG Luoyun, SU Hanshu, et al. Effects of bamboo leaf extract on lactation performance, blood routine indexes, immune and antioxidant properties of dairy cows[J].ActaZoonutrimentaSinica, 2019,31(7):3302-3309.
[9] 劉愛國, 楊桂有, 劉曉磊, 等. 牛血清中免疫球蛋白的提取研究[J]. 食品科學, 2007, 28(9): 261-265.
LIU Aiguo, YANG Guiyou, LIU Xiaolei, et al. Extraction of immunoglobulin from bovine serum [J].FoodScience, 2007, 28(9):261-265.
[10] 楊建英, 王艷玲, 郭永國, 等. 大豆黃酮對奶牛免疫功能和血清及乳中激素水平的影響[J]. 中國畜牧雜志, 2006,(7):15-17.
YANG Jianying, WANG Yanlin, GUO Yongguo, et al. Effects of Daidzein on immune function and hormone levels in serum and milk of dairy cows [J].ChineseJournalofAnimalScience, 2006,(7):15-17.
[11] T. Bondo, S. K. Jensen. Administration of RRR‐α‐tocopherol to pregnant mares stimulates maternal IgG and IgM production in colostrum and enhances vitamin E and IgM status in foals [J].JournalofAnimalPhysiology&AnimalNutrition, 2015, 95(2):214-222.
[12] 王忠, 咼于明, 袁建敏, 等. 日糧添加母β-1,3-葡聚糖葡聚糖可改善母豬和仔豬免疫機能及仔豬生長[A]. 中國畜牧獸醫學會動物營養學分會論文集[C]. 2008.
WANG Zhong, GUO Yuming, YUAN Jianmin, et al.Dietarysupplementationofmaternalβ- 1,3-glucancanimproveimmunefunctionandgrowthofsowsandpiglets[A]. Proceedings of animal nutrition branch of Chinese society of animal husbandry and veterinary [C]. 2008.
[13] Lamas-Paz A, Hao F, Nelson L J, et al. Alcoholic liver disease: Utility of animal models [J].WorldJournalofGastroenterology, 2018, 24(45):5063-5075.
[14] 崔瑩. 復合菌培養物對肉羊免疫功能、抗氧化功能及生長性能的影響[D]. 呼和浩特: 內蒙古農業大學, 2019.
CUI Ying.Effectsofcompoundbacteriacultureonimmunefunction,antioxidantfunctionandgrowthperformanceofmuttonsheep[D]. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2019.
[15] Cui J J, Yuan J F, Zhang Z Q. Anti-oxidation activity of the crude polysaccharides isolated from Polygonum Cillinerve (Nakai) Ohwi in immunosuppressed mice [J].JournalofEthnopharmacology, 2010, 132(2): 512-517.
[16] 徐元慶. 殼聚糖對斷奶仔豬氧化應激的緩解作用及其機理研究[D]. 呼和浩特: 內蒙古農業大學, 2018.
XU Yuanqing.StudyonalleviatingeffectandmechanismofChitosanonoxidativestressofweanedpiglets[D]. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2018.
[17] Dibner J J, Kitchell M L, Atwell C A, et al. The Effect of Dietary Ingredients and Age on the Microscopic Structure of the Gastrointestinal Tract in Poultry [J].JournalofAppliedPoultryResearch, 1996, 5(1):70-77.
[18] Kumar T M, Ranjan J N, Chand M P. Mechanisms of scavenging superoxide, hydroxyl, nitrogen dioxide and methoxy radicals by allicin: catalytic role of superoxide dismutase in scavenging superoxide radical [J].JournalofChemicalSciences, 2018, 130(8):105.
[19] 章榮華, 傅劍云, 徐彩菊, 等. 竹葉提取物抗氧化作用研究[J]. 中藥藥理與臨床, 2004, 20(2): 22-23.
ZHANG Ronghua, FU Jianyun, XU Caiju, et al. Study on Antioxidation of bamboo leaf extract [J].PharmacologyandClinicsofChineseMateriaMedica, 2004, 20(2):22-23.
[20] 邵瑩, 吳啟南, 周婧, 等. 淡竹葉黃酮對大鼠心肌缺血/再灌注損傷的保護作用[J]. 中國藥理學通報, 2013, 29(2): 241-247.
SHAO Ying, WU Qinan, ZHOU Jing, et al. Protective effect of Flavonoids from lophatherum gracile leaves on myocardial ischemia/reperfusion injury in rats [J].ChinesePharmacologicalBulletin, 2013, 29(2):241-247.
[21] Zhan J, Wu C, Liu M, et al. Effects of alfalfa flavonoids on the production performance, immune system, and ruminal fermentation of dairy cows [J].Asian-AustralasianJournalofAnimalSciences, 2017, 30(10):1416-1424.
[22] 賴濤, 文紅, 石顯亮, 等. 母豬補飼發酵蘆筍下腳料對母豬和哺乳仔豬血清抗氧化能力、免疫功能和炎性因子含量的影響[J]. 動物營養學報, 2017, 29(8): 2681-2688.
LAI Tao, WEN Hong, SHI Xianliang, et al. Effects of supplement of fermented asparagus residue on serum antioxidant capacity, immune function and inflammatory factor content of sows and suckling piglets [J].ActaZoologicanutricaSinica, 2017, 29(8): 2681-2688.
[23] 周珊. 大豆甙元對生長期錦江黃牛生產性能、血液指標、糞便菌群影響及相關研究[D]. 南昌:江西農業大學, 2016.
ZHOU Shan.EffectsofDaidzeinongrowthperformance,bloodindexesandfecalmicrofloraofJinjiangyellowcattle[D]. Nanchang: Jiangxi Agricultural University, 2016.
[24] 肖凡, 李婷婷, 馬昕, 等. 大豆異黃酮對荷斯坦犢牛生長和內源激素水平的影響[J]. 黑龍江畜牧獸醫, 2020,(17):103-107.
XIAO Fan, LI Tingting, MA Xin, et al. Effects of soybean isoflavones on growth and endogenous hormone levels of Holstein calves [J].HeilongjiangAnimalScienceandVeterinaryMedicine, 2020,(17):103-107.
[25] 賈若愚. 竹提取物對泌乳后期奶牛生產性能和血液生化指標的影響[D]. 合肥:安徽農業大學, 2011.
JIA Ruoyu.Effectsofbambooextractonproductionperformanceandbloodbiochemicalindexesofdairycowsinlatelactation[D]. Hefei: Anhui Agricultural University, 2011.