2. 江西高安裕丰农牧有限公司, 宜春 330800
2. Yufeng Agricultural and Livestock Co., Ltd., Yichun 330800, China
现代化肉牛养殖业中,高度集约化的生产模式使应激成为影响肉牛生产性能的重要因素之一。在各种应激反应中,热应激对肉牛的影响是最广泛且常常难以避免。已有的报道显示,热应激可引起肉牛采食量下降、饲料的利用率低下、生长缓慢,严重的可导致机体代谢紊乱甚至死亡,给肉牛生产带来巨大的经济损失[1]。为了缓解热应激对肉牛生长的影响,国内外除了在牛舍温湿度调控设施上进行投入和改进外,还研究通过饲粮添加营养性或非营养性物质调控动物营养代谢,实现缓解热应激产生的影响。研究显示,某些维生素如维生素C、维生素A、β-胡萝卜素可通过清除过多的氧自由基和提高动物抗氧化酶活性而缓解机体热应激反应[2]。但维生素添加剂在使用过 程中,容易被氧化失效,且机体的吸收利用率很 低,剂量难以估计。过高的维生素A和β-胡萝卜素添加后可能引起牛肉肌间脂肪比例下降、肉色变黄[3]。
金银花有清热解毒、解暑化湿的作用,只德贤等[4]研究表明,金银花的有效成分——黄酮、绿原酸都是天然的抗氧化剂,具有清除体内超氧离子自由基,保护组织免受氧化损伤的作用。鉴于金银花的药理作用,有可能克服已报道的利用添加物缓解热应激时对动物的负面影响,但是目前尚没有有关金银花及其提取物调节动物的抗热应激作用报道。本试验以锦江黄牛为对象,研究金银花提取物在饲粮中添加对热应激肉牛体温、血清激素及抗氧化指标的影响,旨在为植物提取物在肉牛热应激防治中的应用提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 试验动物20头健康无疾病的锦江黄牛未去势公牛,初始体重为(360±20) kg,由高安裕丰农牧有限公司提供。
1.1.2 金银花提取物金银花提取物购自西安某生物科技有限公司,采用高效液相色谱(HPLC)法测得其主要活性 成分绿原酸的含量为19.01%。
1.1.3 试验饲粮饲粮由精料和粗料组成,精料组成及营养水平见表1,粗料为干酒糟和皇竹草。精料综合净能根据《中国饲料成分及营养价值表》[5]计算,其余营养水平参照《动物营养学实验教程》[6]中的常规分析方法进行测定,其中粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定,磷含量采用钼黄比色法测定,钙含量采用高锰酸钾滴定法测定。
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表 1 精料组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the concentrate (air-dry basis) |
将20头锦江黄牛随机分成4组,每组5个重复,每重复1头牛。各组分别在精料中添加0(对照)、0.2%、0.4%和0.6%的金银花提取物。
本试验于2014年7月1日至2014年9月8日在江西省高安裕丰农牧有限公司完成,预试期10 d,正试期60 d。试验期间,供试牛在同一栏舍内穿鼻拴系单头饲养,由专人负责,试验前统一按常规方法驱除体内外寄生虫,日常管理相同,每天07:00和18:00分2次喂料,精料与干酒糟限量饲喂,每天每头牛饲喂精料3.5 kg,干酒糟5 kg,全部吃完后再自由采食皇竹草,自由饮水。
1.3 检测指标与方法 1.3.1 牛舍环境温湿度指数(temperature humidity index,THI)将温湿度表悬挂在试验牛群两边的墙壁上与牛体等高处(距地面约1.5 m),记录正试期每天08:00、14:00及20:00的温度和相对湿度。根据Berman[7]报道的方法计算牛舍环境THI。

式中:td为华氏温度(td=摄氏温度×9/5+32);RH为相对湿度。当牛舍THI<72时表示无热应激;72≤THI≤79时为轻度热应激;79
分别于试验的1、20、40、60 d清晨,用数字体温表测定所有试验牛的肛温。
1.3.3 日增重分别于试验的1、60 d 06:00 空腹称重,计算日增重。
1.3.4 血清激素和抗氧化指标检测在正试期的20、40、60 d早晨对全部试验牛空腹颈静脉采血20 mL,1 048×g离心15 min制备血清,放在-20 ℃冰箱中冷冻备用待测。
血清激素[三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)和皮质醇(COR)]含量均采取放射免疫技术测定,由南昌大学第二附属医院检测。
血清抗氧化指标[总抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量]均采用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定。
1.4 统计方法数据采用SPSS 17.0软件one-way ANOVA程序进行方差分析,采用Duncan氏法进行多重比较,结果以平均值±标准差表示。
2 结果与分析 2.1 夏季高温条件下牛舍的THI环境THI是用来反映气温和气湿对牛热交换影响的指标。一般认为,当环境温度超过25 ℃、THI大于72时牛处于热应激状态。由表2可见,在试验期间,牛舍的THI高于72,已超过了肉牛产生热应激的临界值。因而,在本试验条件下,夏季高温高湿环境可引起肉牛出现热应激。
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表 2 牛舍环境温湿指数 Table 2 THI in house of beef cattle |
由表3可见,试验组肉牛的日增重与对照组相比均无显著变化(P>0.05),但表现出了上升的趋势,其中以0.6%组最高。
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表 3 金银花提取物对肉牛日增重的影响 Table 3 Effects of Honeysuckle extracts on daily gain of beef cattle |
图1中显示,在1、20、60 d,试验组体温与对照组无显著差异(P>0.05),在 40 d,0.2%和0.6%组体温显著低于对照组(P<0.05)。
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数据柱形标注不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。 Value columns with different small letters mean signifi⁃cant difference (P<0.05). 图 1 金银花提取物对肉牛体温的影响 Fig. 1 Effects of Honeysuckle extracts on body temperature of beef cattle |
由表4可见,与对照组比较,试验组肉牛血清T3含量在20 d无显著差异(P>0.05);在40 d,0.2%、0.4%、0.6%组分别上升了30.53%、22.11%、23.16%(P<0.05);在60 d,只有0.2%组的T3含量比对照组提高了39.08%(P<0.05)。0.2%组血清T4含量在20、40、60 d分别比对照组上升了14.33%、45.97%、32.98%(P<0.05),0.4%组在40和60 d分别比对照组提高了28.68%、24.37%(P<0.05),0.6%组在40和60 d分别比对照组提高了33.60%和23.53%(P<0.05)。0.2%组血清皮质醇含量在20和40 d分别比对照组下降了20.45%和29.41%(P<0.05),0.4%组在20 d比对照组下降了15.22%(P<0.05),0.6%组在20、60 d分别比对照组下降了23.26%和19.23%(P<0.05)。
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表 4 金银花提取物对肉牛血清激素含量的影响 Table 4 Effects of Honeysuckle extracts on serum hormone contents of beef cattle |
由表5可见,与对照组比较,试验组肉牛血清中GSH-Px活性在20 d呈现上升趋势,但差异不显著(P>0.05);在40 d,0.2%组比对照组提高了12.73%(P<0.05),其他试验组与对照组相比差异不显著(P>0.05);在60 d,0.2%和0.6%组与对照组相比分别上升了17.94%,15.37%(P<0.05),但0.4%组无显著变化(P>0.05)。与对照组相比,试验组血清T-AOC在20 d均有上升的趋势,但差异不显著(P>0.05),在40 d,0.2%组比对照组上升了17.64%(P<0.05),在60 d,0.2%、0.4%和0.6%组分别比对照组提高了34.62%,21.40%,20.57%(P<0.05)。在20 d,0.2%和0.6%组血清MDA含量分别比对照组下降了34.96%、34.36%(P<0.05),在40 d分别下降了51.28%、35.94%(P<0.05),在60 d分别下降了38.20%、29.07%(P<0.05)。与对照组比较,0.2%、0.4%和0.6%组血清SOD活性在40 d分别比对照组上升了17.72%、13.97%、19.11%;但在20 d和60 d,试验组虽然呈现上升的趋势,但与对照组之间无显著差异(P>0.05)。
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表 5 金银花提取物对肉牛血清抗氧化指标的影响 Table 5 Effects of Honeysuckle extract on serum antioxidant indexes of beef cattle |
本研究的夏季高温高湿环境牛舍的THI高于79,肉牛处于热应激。肾上腺是动物体内一个对应激反应敏感的内分泌腺,应激原可激活下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA)并进而引起皮质醇和皮质酮分泌量增加。皮质醇是肾上腺皮质合成分泌的一种类固醇激素,参与机体多种代谢过程,利于组织的修复[8]。热应激时肉牛甲状腺机能减弱,代谢率降低,产热减少,以增加机体对炎热环境的适应,因此造成甲状腺分泌T4和T3减少[9]。本试验的结果表明,在热应激期,金银花提取物可引起试验牛血清中T3、T4含量升高,皮质醇含量下降。表明金银花提取物添加剂对肉牛热应激防治具有一定的效果。
3.2 金银花提取物对肉牛抗氧化指标的影响付戴波等[10]研究表明,高温应激能诱发机体大量产生氧自由基,破坏体内的抗氧化酶系统。脂质过氧化反应是细胞膜受到自由基的攻击而发生的一系列氧化连锁反应,最终导致细胞膜破坏及产生毒性代谢产物。GSH-Px和SOD是体内2种重要的抗氧化酶,其活性反映了机体清除氧自由基的能力;丙二醛是脂质过氧化反应的产物,其含量与机体组织细胞的脂质过氧化程度有关[11]。在本研究中,金银花提取物添加后可降低试验牛血清中MDA含量,可显著提高GSH-Px、SOD活性和T-AOC。这说明金银花提取物添加后提高了肉牛的抗氧化能力,有效地预防了高温应激引起的脂质过氧化损伤。方宇辉[12]研究显示,金银花复方制剂对急性心肌缺血具有明显的保护作用,其作用机制可能就是金银花有效成分黄酮和绿原酸清除了过多的自由基,从而改善心肌能量代谢和各种酶活性,使机体间接地提高对缺氧的耐受性,最终保护和稳定心肌细胞膜的通透性和完整性。金银花提取物可提高血清SOD活性,同时致MDA含量降低,NO含量降低,加强胰岛细胞的抗氧化能力,对外源性NO所造成的NIT-1胰岛B细胞损伤有很好的保护作用[4]。宫璀璀等[13]报道,金银花对RBL细胞氧化应激损伤具有一定保护作用,且前保护作用效果好于后保护作用,其保护作用机理可能是通过抑制热应激蛋白70和核转录因子κB的表达,阻抑核转录因子κB信号传导途径并提高细胞内抗氧化防御酶系水平。
4 结 论① 金银花提取物可改善肉牛抗氧化性能,缓解肉牛热应激反应,但对增重没有显著影响。
② 综合各项指标认为精料中添加0.2%较为适宜。
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