2. 河南省饲草饲料站, 郑州 450008;
3. 河南畜牧规划设计研究院, 郑州 450008
2. Forage and Feed Station of Henan Province, Zhengzhou 450008, China;
3. Planning and Design Institute of Henan Animal Husbandry, Zhengzhou 450008, China
紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为豆科苜蓿属多年生草本植物,是世界上栽培面积最大、分布最为广泛的牧草之一,其特点是产量高、品质好、适应性强,是最经济的栽培牧草,被冠以“牧草之王”之称[1]。紫花苜蓿含有丰富的蛋白质、维生素、矿物质等重要的营养物质,能提高牛奶产量和品质[2],改善禽类蛋黄色泽[3],提高母猪的产仔数及肥育猪生长性能[4, 5],提高肉羊的生长性能并改善肉品质[6, 7]。随着研究的不断深入,人们发现苜蓿中还含有诸多生物活性物质,如苜蓿皂苷、苜蓿黄酮以及苜蓿多糖和抗氧化肽等,这些物质均能不同程度提高动物的生长性能和抗氧化性能。在四川白鹅[8]和黄河鲤鱼[9]饲粮中添加适宜水平的苜蓿草粉能提高超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性;在肉仔鸡饲粮中添加一定量的苜蓿总苷可提高抗氧化性能[10]。大多数研究认为,苜蓿草粉能降低肉、蛋中胆固醇含量并可预防人类心脑血管疾病是因为苜蓿中含有皂苷[11]。
猪肉占我国城乡居民食用肉类的63.5%,其抗氧化性能的高低是肉质好坏的重要指标之一。研究发现,通过在饲粮中添加一些植物添加剂可以提高肥育猪组织和血清中的抗氧化指标[12, 13]。关于苜蓿草粉和苜蓿皂苷对猪抗氧化性能的研究仅见于断奶仔猪方面的报道。在断奶仔猪饲粮中添加一定水平的苜蓿皂苷能提高其生长性能及抗氧化性能[14, 15]。关于苜蓿草粉在肥育猪饲粮中的应用仅限于生长性能方面的研究,且结论并不完全一致。王成章等[5]报道,在肥育猪饲粮中添加15%的苜蓿草粉有提高其日增重、采食量和营养物质消化率的作用;Kass等[16]报道,在肥育猪饲粮中添加20%的苜蓿草粉对其日增重和采食量无显著影响,但当苜蓿草粉的添加水平增加到40%和60%时,可显著降低日增重。而关于苜蓿草粉对肥育猪抗氧化性能及苜蓿皂苷在肥育猪饲粮中的应用鲜见报道。因此,本研究的目的在于探讨饲粮中添加不同水平的苜蓿草粉和苜蓿皂苷对肥育猪生长性能和抗氧化性能的影响,为其在肥育猪饲粮中的应用和实现苜蓿资源的深层次开发提供科学依据。
试验用苜蓿草粉是初花期苜蓿经刈割、自然干燥加工而成。经实验室分析,该苜蓿草粉所含营养成分为:干物质87.00%、粗蛋白质18.20%、粗纤维24.60%、粗脂肪2.60%、粗灰分7.80%、钙1.52%、磷0.22%。苜蓿皂苷产品中苜蓿皂苷含量为30%。
采用单因子完全随机试验设计,按照品种、日龄、胎次基本一致的原则,选择健康的体重为(60.00±2.32) kg的“杜×长×大”三元杂交肥育猪60头,随机分为5组,每组3个重复,分别在基础饲粮中添加0(对照组)、7.0%(试验Ⅰ组)、14.0%(试验Ⅱ组)、21.0%(试验Ⅲ组)的苜蓿草粉和0.3%的苜蓿皂苷(试验Ⅳ组),预试期10 d,正试期37 d。
饲粮参照NRC(1998)猪的营养需要并结合所在猪场生产实际配制,其组成及营养水平见表1。
试验在河南省鹤壁市山城区天洋种猪场进行。试验前对供试猪舍进行全面清扫消毒,待猪舍干燥后,将试验猪称重、编号和分组,每圈1个重复。在预试期内,给所有试验猪饲喂相同的基础饲粮,同时观察猪的行为和健康状态,以便及时做出调整。预试期结束后,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组饲喂相应的试验饲粮,对照组仍饲喂基础饲粮。试验猪由专人每日饲喂4次,自由饮水,自然光照。试验期间记录每日耗料量及试验猪健康状况。
试验猪分别于试验期第1天和第37天早上空腹12 h称重。试验期间统计每个重复耗料量,计算每头猪平均日增重、平均日采食量和料重比。
试验结束时,每个重复随机选择1头试验猪,颈部放血致死。取同样部位眼肌和肝脏样品用液氮速冻,-30 ℃冰箱保存,用于SOD、GSH-Px活性和丙二醛(MDA)含量测定,均按南京建成生物工程研究所试剂盒提供的方法进行。
试验数据以重复为统计单位,所有数据用平均值±标准差表示,采用SAS 8.01软件中STAT模块中的ANOVA程序进行单因子方差分析和Duncan氏法多重比较。
由表2可知,各组间平均日增重差异不显著(P>0.05),但试验Ⅳ组平均日增重比对照组提高了10.23%,比试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别提高了8.99%、5.43%、10.23%。随着苜蓿草粉添加量的增加,平均日采食量依次下降,其中试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组比对照组分别降低了2.06%、4.81%、10.65%,但差异均不显著(P>0.05),试验Ⅳ组的平均日采食量高于对照组和试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组,但只与试验Ⅲ组之间差异显著(P<0.05)。各组间料重比差异不显著(P>0.05),随着苜蓿草粉添加量的增加,料重比依次下降。
由表3可知,随着苜蓿草粉添加量的增加,肝脏中SOD、GSH-Px活性依次升高。除试验Ⅰ组外,其余各试验组肝脏中SOD活性均极显著高于对照组(P<0.01),试验各组肝脏中SOD活性分别比对照组提高了6.95%、51.81%、14.04%和26.17%。试验各组肝脏中GSH-Px活性均极显著高于对照组(P<0.01),和SOD活性相似,也以试验Ⅳ组最高,比对照组提高了82.83%;试验组内比较,试验Ⅳ组肝脏中GSH-Px活性极显著高于试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组(P<0.01),其中试验Ⅲ组极显著高于试验Ⅰ、Ⅱ组(P<0.01)。各试验组肝脏中MDA含量均低于对照组,但差异不显著(P>0.05)。
![]() | 表1 饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of diets (air-dry basis) % |
![]() | 表2 苜蓿草粉和苜蓿皂苷对肥育猪生长性能的影响 Table 2 Effects of alfalfa meal and alfalfa saponin on growth performance of finishing pigs |
![]() | 表3 苜蓿草粉和苜蓿皂苷对肥育猪肝脏抗氧化指标的影响
Table 3 Effects of alfalfa meal and alfalfa saponin on antioxidant indexs in liver of finishing pigs
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由表4可知,各试验组眼肌中SOD活性均高于对照组,其中试验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组显著或极显著高于对照组(P<0.05或P<0.01),但试验Ⅰ组和对照组相比差异不显著(P>0.05);试验Ⅳ组眼肌中SOD活性最高,极显著高于试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组(P<0.01),分别比对照组和试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组提高了63.13%、59.84%、41.13%和11.60%;随着苜蓿草粉添加量的增加,眼肌中SOD活性呈逐渐升高的趋势,其中试验Ⅱ、Ⅲ组显著或极显著高于试验Ⅰ组(P<0.05或P<0.01)。添加苜蓿草粉和苜蓿皂苷对眼肌中MDA含量无显著影响(P>0.05)。
关于苜蓿草粉对生长肥育猪生长性能影响的研究已有一些报道,但试验结果并不完全一致。徐向阳等[17]研究了在“长×大”二元杂交生长猪饲粮中添加5%、10%苜蓿草粉对其生长性能的影响,结果表明2个添加水平的苜蓿草粉都提高了生长猪的日增重及饲料转化率;而郑会超等[18]对杜洛克生长肥育猪的研究结果表明,苜蓿草粉替代组的生长性能均低于对照组,其中10%替代组略低于对照组,15%和25%替代组显著低于对照组。产生2种不同试验结果的原因可能与猪的品种和饲粮配方中能量水平高低有关。除猪品种不同外,前者的研究各组能值相近,而后者的试验组消化能低于对照组可能是苜蓿草粉替代组生长性能降低的主要原因。另外,不同的试验结果可能还与苜蓿草粉的品质及生长阶段等有关[19]。还有文献报道,环境温度的不同也会影响肥育猪利用粗纤维的效果,Stahly等[20]报道,在10.0、22.5和35.0 ℃下,饲粮中添加10%的苜蓿草粉,猪的日增重分别下降了1%、3%和5%。
![]() | 表4 苜蓿草粉和苜蓿皂苷对肥育猪眼肌抗氧化指标的影响
Table 4 Effects of alfalfa meal and alfalfa saponin on antioxidant indexs in eye muscle of finishing pigs
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关于苜蓿皂苷对畜禽生长性能影响的研究相对较少,结果也不完全一致。史莹华等[14]报道,苜蓿皂苷可以显著提高断奶仔猪的日增重,其中以1%的添加量效果最佳。王彦华等[15]、武志敏等[21]研究结果也显示,在断奶仔猪饲粮中添加苜蓿皂苷能提高其日增重。张勇等[22]给1~21日龄肉仔鸡饲喂含0.1%~0.2%苜蓿总苷的饲粮时,日增重有降低趋势。产生不同结果的原因可能和苜蓿皂苷的添加量及其有效含量、动物种类及生长阶段有关。不同畜禽和同种畜禽的不同生长阶段,其消化生理结构有差异,故对苜蓿皂苷的利用能力不同,过高的苜蓿皂苷添加量会对幼龄家禽产生不良的影响,而对猪、绵羊等家畜则有促生长的作用[23]。
本研究中,无论是苜蓿草粉组与对照组之间还是3个苜蓿草粉组之间,平均日增重和料重比差异均不显著,但平均日采食量有随着饲粮中苜蓿草粉添加量的增加而依次下降的趋势,这与王成章等[5]、郑会超等[24]的研究结果相近。平均日采食量随着苜蓿草粉添加量的升高依次下降可能和紫花苜蓿中含量较高的粗纤维有关。粗纤维在肠道内吸水膨胀,造成饲粮的体积逐渐变大,增强动物的饱感,因此降低了采食量[25]。据文献报道,当饲粮中粗纤维含量超过7%时,生长猪的生长性能将受到抑制[26]。本试验中,添加21.0%苜蓿草粉组平均日采食量低于对照组的原因可能和该组粗纤维含量为6.97%有关。关于苜蓿草粉对猪采食量的研究的结果也有相反的报道,黄飞等[27]研究指出,在基础饲粮中添加5%、10%的苜蓿草粉,平均日采食量不仅没有下降,反而略有升高,产生与本试验不同结果的原因可能与该试验是直接在基础饲粮中添加的苜蓿草粉,而苜蓿草粉能值较低,为满足能量需要,猪通过自身的生理调控机制提高采食量。本研究中,苜蓿草粉组平均日采食量下降,但平均日增重略有提升,料重比略有降低,其原因可能是:第一,苜蓿中富含粗蛋白质、维生素、矿物质和未知生长因子,可被肥育猪有效利用[27, 28];第二,苜蓿中占较大比例的纤维成分能够降低肠道pH,有利于肥育猪大肠微生物区系的改善,使纤维素和半纤维素分解菌数量增加,提高肥育猪分解饲粮纤维的能力,大部分的半纤维素和纤维素在猪大肠部位都可以被消化,纤维发酵所产生的挥发性脂肪酸可以为肥育猪的生长提供一定的能量需要[29, 30];第三,饲粮纤维能够促进猪胰脏和结肠的发育,提高消化酶的活性,从而促进营养物质的消化吸收[31]。
本试验结果还显示,添加0.3%的苜蓿皂苷提高了肥育猪的平均日采食量、平均日增重,并降低了料重比,这可能与苜蓿皂苷的下述功能有关:1)苜蓿皂苷能提高血清谷草转氨酶活性,谷草转氨酶反映了机体蛋白质合成效率,其活性的增加说明蛋白质合成增强,有利于增重[15];2)也可能是由于苜蓿皂苷调节了猪的胃肠道菌群平衡和促进了有益菌的生长繁殖[32];3)苜蓿皂苷作为一种生物活性物质和生长调节因子,其适宜的添加量可以促进营养物质的吸收,提高机体的抗氧化能力和免疫力,从而促进其生长[14]。
SOD和GSH-Px属于机体主要的抗氧化酶系,其活性的高低直接反映了机体的抗氧化性能,并间接反映了机体清除自由基的能力;MDA为脂质过氧化产物,反映机体脂质过氧化物的生成速率和强度,也间接反映了组织氧化损伤程度[33]。因此,通过测定机体SOD和GSH-Px活性以及MDA含量,在一定程度上可以反映机体抗氧化能力的高低。关于苜蓿草粉对动物机体抗氧化性能影响的相关报道较少,王成章等[9]研究表明,添加5%和10%的苜蓿草粉能提高黄河鲤鱼血清和肝胰脏中SOD和GSH-Px活性;陈越等[34]报道,苜蓿干草可以显著提高乳牛全血中的GSH-Px活性,说明苜蓿草粉、苜蓿干草能有效地提高黄河鲤鱼、乳牛的抗氧化性能。
本试验中,添加苜蓿草粉能显著提高试验猪组织中SOD和GSH-Px活性,表明其能有效改善肥育猪的抗氧化性能,与王成章等[9]、陈越等[34]研究结果相似。本试验结果还显示,苜蓿皂苷组肝脏和眼肌SOD、GSH-Px活性均高于对照组,说明苜蓿皂苷在提高肥育猪的抗氧化性能方面有一定作用;同时也可表明苜蓿草粉能够改善肥育猪组织抗氧化性能可能和苜蓿中含有丰富的苜蓿皂苷类物质有关。张勇等[10]研究表明,肉鸡饲粮中添加0.1%和0.2%苜蓿总苷可显著增加35日龄肉仔鸡血清中GSH-Px活性。史莹华等[14]报道,苜蓿皂苷可显著提高断奶仔猪血清和组织中SOD和GSH-Px的活性,并能有效降低MDA含量。这些研究与本试验结果是一致的。另外,也有一些资料表明,其他豆科作物提取的皂苷也有提高机体SOD和GSH-Px的活性、降低MDA含量的作用[35]。另外,本试验结果还表明,苜蓿皂苷组肝脏和眼肌中SOD和GSH-Px活性均高于苜蓿草粉组(试验Ⅱ组肝脏中SOD活性除外),说明苜蓿皂苷提取物在提高机体抗氧化性能方面可能优于苜蓿草粉。
① 在肥育猪饲粮中添加苜蓿草粉和苜蓿皂苷对肥育猪生长性能无显著影响,但添加7.0%、14.0%苜蓿草粉组和添加0.3%的苜蓿皂苷组的增重效果及料重比有优于对照组的趋势。
② 在肥育猪饲粮中添加苜蓿草粉和苜蓿皂苷可提高肥育猪抗氧化性能,其中以苜蓿皂苷效果最佳。
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