中国是全球玉米主要产销国中库存消费比最大的国家。截止2015年年底,全球库存玉米2.06亿t,其中超过一半在中国。充分、有效地利用粮库储存玉米作为养殖动物的饲料,对推进农业供给侧结构性改革具有重要意义。
有研究报道,玉米存贮1年后它的硬度、容重和百粒重会降低,蛋白质含量升高,但是蛋白质真消化率降低[1]。有研究发现,用储存时间分别为0(当年收获玉米)、1、2、3、4、5年的玉米饲喂肉鸡,发现饲喂长期储存的玉米会降低血清抗氧化功能[2],且导致肉鸡免疫功能下降[3]。用储存时间在4年以上的玉米饲喂肉鸡,可导致肉鸡生长性能下降、肉品质降低;但用储存时间在3年以内的玉米饲喂肉鸡,对肉鸡的生长性能和肉品质无显著影响[4]。且另有研究发现,储存一定期限的玉米与当年收获玉米相比,其营养成分和对畜禽生产的影响并无显著差异[5-6]。郭英[5]对储存3年的2个品种玉米进行检测,发现其蛋白质总量均基本保持不变。还有研究报道,适量的储存玉米可显著提高肉仔鸡的生长性能、消化道发育和养分利用率,新玉米可能对肉仔鸡的空肠发育有不良影响,导致饲料消化率降低[6]。可见,储存玉米的营养价值及其在畜禽饲粮中的应用效果仍存在较大争议,且不同储存时间玉米对仔猪影响的研究尚罕见报道。鉴于此,本试验以我国玉米主产区东北地区粮库储存玉米为研究对象,研究东北地区粮库储存3年的玉米对仔猪生长性能、血清生化、毒素和抗氧化指标的影响,为我国粮库储存玉米在生猪养殖中的应用提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料玉米:选自黑龙江省齐齐哈尔市克东县克东粮库,分别为储存3年的玉米和当年收获的玉米,其主要营养成分含量见表 1,脂肪酸值和霉菌毒素含量见表 2。
选取48头平均体重为(14.0±3.8) kg的杜×长×大仔猪,按体重相近、公母各1/2原则随机分为2组,每组6个重复,每个重复4头猪。对照组饲粮选用当年收获的玉米(占饲粮的60%)作为主要能量饲料,试验组饲粮选用储存3年的玉米(占饲粮的60%)作为主要能量饲料,试验饲粮中营养水平均满足或超过NRC(2012)推荐值,且保证饲粮原料组成一致。试验饲粮组成及营养水平见表 3。饲养试验在国家粮食局科学研究院十三陵动物试验基地进行,试验期28 d。试验期间舍温恒定为24 ℃,排气扇横向通风,猪栏大小为2.1 m×1.2 m,漏缝喷塑地板。试验仔猪饲喂粉料,自由采食和饮水,按常规管理程序进行驱虫和免疫。
每日记录采食量。试验结束前,所有仔猪空腹8 h后,于试验结束当天07:00称重。根据记录的数据计算平均日增重、平均日采食量和料重比(平均日采食量/平均日增重)。称重结束后,每个重复挑选1头接近平均体重的仔猪,用非抗凝真空采血管前腔静脉采血10 mL,3 500×g离心5 min,分离血清,-20 ℃冻存,用于测定血清生化(尿素氮含量与谷草转氨酶、谷丙转氨酶活性)、抗氧化(超氧化物歧化酶活性与丙二醛、还原性谷胱甘肽含量)和毒素指标(内毒素和黄曲霉毒素B1含量)。
血清中尿素氮含量与谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性采用全自动生化分析仪进行检测。血清中超氧化物歧化酶活性与丙二醛、还原性谷胱甘肽含量采用酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒(南京建成生物工程研究所生产)进行检测。血清中黄曲霉毒素B1含量采用GB 5009.22—2016所述方法进行检测。血清中内毒素含量采用鲎试剂盒(厦门市鲎试剂实验厂有限公司产品)进行测定。
1.4 数据统计与分析平均日增重、平均日采食量和料重比数据以圈为统计单位,血清指标数据以个体为统计单位,以性别和玉米储存年限为影响因素,采用SAS 9.1统计软件中的双因素方差分析(two-way ANOVA)进行统计分析。P < 0.05表示差异显著。若差异显著,则采用Student-Newman-Keuls多重比较方法检验组间差异显著性。结果以平均值±标准误表示。
2 结果与分析 2.1 玉米储存时间和性别对仔猪生长性能的影响由表 4可知,性别和玉米储存时间对仔猪的生长性能(包括终末体重、平均日增重、平均日采食量和料重比)均无显著影响(P>0.05),且性别和玉米储存时间对仔猪的生长性能无显著的交互作用(P>0.05)。
由表 5可知,性别和玉米储存时间对仔猪的血清生化指标(包括血清中尿素氮含量与谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性)均无显著影响(P>0.05),且性别和玉米储存时间对仔猪的血清生化指标无显著的交互作用(P>0.05)。
由表 6可知,性别和玉米储存时间对仔猪的血清抗氧化指标(包括血清中丙二醛和还原性谷胱甘肽含量以及超氧化物歧化酶活性)均无显著影响(P>0.05),且性别和玉米储存时间对仔猪的血清抗氧化指标无显著的交互作用(P>0.05)。
由表 7可知,性别和玉米储存时间对仔猪的血清毒素指标(包括血清内毒素和黄曲霉毒素B1含量)均无显著影响(P>0.05),且性别和玉米储存时间对仔猪的血清毒素指标无显著的交互作用(P>0.05)。
本试验对储存3年的玉米和当年收获的玉米(各7个样品)的营养成分含量进行了比较,发现除精氨酸和酪酸含量较低外,其他营养成分含量(包括水分、总能、粗蛋白质、粗脂肪、总膳食纤维、磷等)均无显著差异。而对于脂肪酸值,若以GB/T 20570—2015《玉米储存品质判定规则》中玉米储存品质指标的规定来判断,储存3年的玉米为轻度不宜存(≤78 mg KOH/100 g),当年收获玉米为宜存(≤65 mg KOH/100 g)。另外,与当年收获玉米相比,虽然储存3年玉米的玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、赭曲霉毒素和黄曲霉毒素B1等霉菌毒素含量均较高,但均在GB 13078—2017《饲料卫生标准》规定的饲料限量以下。因此,二者在营养成分和卫生指标上差别不大,这可能与本试验所用玉米样品来源粮库的储存条件有关系。需要指出的是,储存玉米并不等同于陈化玉米。某些储存品质明显下降,不宜直接作为粮食的玉米称为陈化玉米[7]。本试验用到的储存3年玉米来自黑龙江省克东粮库,该粮库储存条件良好,定期进行粮情监控,采用机械通风,并采用温湿度传感器实时检测粮仓内温度和湿度,保持粮堆温度 < 25 ℃,仓内相对湿度30%~60%,并采用磷化氢环流熏蒸进行杀虫,因此玉米品质并未见明显下降。
3.2 东北地区粮库储存3年玉米对仔猪生长性能和血清生化指标的影响从本试验结果来看,虽然储存3年玉米的营养品质略低于当年收获玉米,但并不影响该玉米在仔猪养殖上的应用效果。与当年收获玉米相比,储存3年玉米未对仔猪的生长性能和血清生化指标产生显著影响。尿素氮是动物蛋白质代谢的主要终末产物。血清中尿素氮的含量反映了动物蛋白质代谢的程度。本试验结果表明,储存3年玉米有提高仔猪血清尿素氮含量的趋势,这意味着储存3年玉米可能有降低仔猪蛋白质利用效率的趋势。谷草转氨酶和谷丙转氨酶为组织泄漏酶。谷草转氨酶主要分布在心肌,其次是肝脏、骨骼肌和肾脏等组织中;谷丙转氨酶主要存在于肝脏、心脏组织细胞中。当相应组织细胞受损时,细胞膜通透性增加,胞浆内的谷草转氨酶和谷丙转氨酶释放入血液,血液中二者的活性会显著增加[8]。本试验中,储存3年玉米和当年收获玉米对仔猪血清中谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性的影响差异不显著),说明饲喂储存3年玉米未对仔猪肝细胞和心肌细胞的完整性产生不良影响。此结果与前人报道结果[9]类似。
3.3 东北地区粮库储存3年玉米对仔猪血清抗氧化指标的影响与当年收获玉米相比,储存3年玉米未对仔猪的抗氧化指标产生显著影响。丙二醛是脂质过氧化物降解的最主要产物之一,反映了机体脂质过氧化及细胞受自由基攻击的程度。超氧化物歧化酶是生物体内重要的抗氧化酶,与还原性谷胱甘肽功能相似,是生物体内清除自由基的首要物质[10]。在本次试验中,饲喂储存3年玉米的仔猪和饲喂当年收获玉米的仔猪血清中丙二醛的含量和抗氧化剂超氧化物歧化酶的活性与还原性谷胱甘肽的含量均无显著差异,说明本试验条件下,饲喂储存3年玉米并未导致仔猪体内氧自由基含量的增加,且对机体抗氧化和清除自由基的能力没有产生负面影响。此试验结果与前人报道结果不同。刘比一等[2]报道,随着玉米储存时间的延长,血清中丙二醛的含量升高,且肉鸡血清中超氧化物歧化酶的活性与还原性谷胱甘肽的含量与玉米储存时间呈显著或极显著负相关。本试验与上述报道不一致的原因可能是玉米样品来源以及受试动物种类不同所致。
3.4 东北地区粮库储存3年玉米对仔猪血清毒素指标的影响饲喂当年收获玉米相比,饲喂储存3年玉米的仔猪血清中内毒素和黄曲霉毒素B1的含量均无显著差异。内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁的成分,由脂多糖和少量蛋白质组成。在正常情况下,机体肠道黏膜上皮细胞结构完整,可防止细菌、内毒素等透过上皮细胞移位到肠壁外。而当机体肠道黏膜屏障受到破坏或损伤,黏膜通透性增加,内毒素可通过肠道黏膜屏障,经门静脉入肝脏,并进入体循环形成肠源性内毒素血症,进而导致全身性炎症反应[11]。本试验结果表明,储存3年玉米并没有使血清中内毒素的含量显著升高,因此,说明其未对肠道屏障功能产生负面影响。黄曲霉毒素B1是黄曲霉毒素中毒性最强、危害最大,且在饲料中广泛存在的霉菌污染毒素。长期饲喂黄曲霉毒素B1超标的饲粮会导致畜禽中毒、代谢紊乱、生长能力降低、疫病易感性增加,器官损伤严重者甚至死亡。饲粮中的黄曲霉毒素B1主要是通过十二指肠吸收,其次是肾脏。正常情况下,如不连续过量摄入黄曲霉毒素,其一般不在体内蓄积,一次摄入后大部分经1周时间通过呼吸或粪尿排出体外[12]。本试验检测仔猪血清中黄曲霉毒素B1的含量,旨在考察其在血液中的残留情况,试验结果表明,储存3年玉米并不会增加仔猪血液中黄曲霉毒素B1含量。这可能是因为本试验所用东北地区粮库储存3年玉米的霉菌毒素含量在《饲料卫生标准》规定的安全范围内。
4 结论在本试验条件下,将东北地区粮库(克东粮库)储存3年玉米应用于仔猪(12~30 kg)饲粮中,可取得与当年收获玉米相同的饲喂效果。
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