动物营养学报    2019, Vol. 31 Issue (3): 1295-1300    PDF    
饲粮添加不同水平黄芪多糖对冬毛期北极狐生产性能、氮代谢及肠道形态结构的影响
钟伟, 张婷, 刘晗璐, 孙旭阳, 李光玉     
中国农业科学院特产研究所, 吉林省特种经济动物分子生物学省部共建实验室, 长春 130112
摘要: 本试验旨在研究饲粮添加不同水平黄芪多糖对冬毛期北极狐生产性能、氮代谢及肠道形态结构的影响。试验选取40只157日龄、平均体重为(5 613±46)g的健康雄性北极狐,随机分成4组,每组10个重复,每个重复1只。各组分别饲喂在基础饲粮中添加0(对照组)、100(Ⅰ组)、200(Ⅱ组)和300 mg/kg(Ⅲ组)黄芪多糖的试验饲粮。预试期7 d,正试期40 d。结果表明:1)Ⅰ组和Ⅲ组的平均日增重显著高于对照组(P < 0.05)。Ⅰ组和Ⅲ组的料重比极显著低于对照组(P < 0.01),Ⅱ组显著低于对照组(P < 0.05)。Ⅰ组的体长显著高于对照组(P < 0.05)。各组之间平均干物质采食量和鲜皮长无显著差异(P > 0.05)。2)Ⅰ组和Ⅱ组的净蛋白质利用率极显著高于对照组和Ⅲ组(P < 0.01),Ⅰ组和Ⅱ组的蛋白质生物学价值显著高于对照组和Ⅲ组(P < 0.05)。各组之间氮采食量、粪氮排出量、尿氮排出量和氮沉积均无显著差异(P > 0.05)。3)Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组的绒毛高度极显著高于对照组(P < 0.01)。Ⅰ组和Ⅱ组的隐窝深度极显著低于对照组和Ⅲ组(P < 0.01)。Ⅰ组和Ⅱ组的绒毛高度/隐窝深度极显著高于对照组和Ⅲ组(P < 0.01),Ⅲ组显著高于对照组(P < 0.05)。由此可见,饲粮添加100 mg/kg黄芪多糖能够增加冬毛期北极狐对蛋白质的利用效率,改善其肠道形态结构,提高生产性能。
关键词: 黄芪多糖     北极狐     生产性能     氮代谢     肠道形态    
Effects of Different Dietary Astragalus Polysaccharide Supplemental Levels on Performance, Nitrogen Metabolism and Intestinal Morphology of Arctic Foxes during Winter Fur-Growing Period
ZHONG Wei, ZHANG Ting, LIU Hanlu, SUN Xuyang, LI Guangyu     
State Key Laboratory of Special Economic Animal Molecular Biology, Institute of Special Animal and Plant Science, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Changchun 130112, China
Abstract: This experiment was conducted to study the effects of different dietary Astragalus polysaccharide (APS) supplemental levels on performance, nitrogen metabolism and intestinal morphology of Arctic foxes during the winter fur-growing period. Forty healthy 157-day-old male Arctic foxes with average body weight of (5 613±46) g were randomly divided into 4 groups with 10 replicates per group and 1 fox per replicate. Foxes in each group were fed basal diets supplemented with 0 (control group), 100 (group Ⅰ), 200 (group Ⅱ) and 300 mg/kg (group Ⅲ) APS, respectively. The experiment was 7 days for adaption and 40 days for trial period. The results showed as follows:1) the average daily gain of groups Ⅰ and Ⅲ was significantly higher than that of the control group (P < 0.05). The ratio of feed to gain of groups Ⅰ and Ⅲ was significantly lower than that of the control group (P < 0.01), and that of group Ⅱ was significantly lower than that of the control group (P < 0.05). The body length of group Ⅰ was significantly higher than that of the control group (P < 0.05). No significant differences were found in average dry matter intake and fresh fur length among all groups (P > 0.05). 2) The net protein utilization of groups Ⅰ and Ⅱ was significantly higher than that of the control group and group Ⅲ (P < 0.01), the biological value of protein of groups Ⅰ and Ⅱ was significantly higher than that of the control group and group Ⅲ (P < 0.05). No significant differences were found in nitrogen intake, fecal nitrogen output, urine nitrogen output and nitrogen retention among all groups (P > 0.05). 3) The villous height of groups Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ was significantly higher than that of the control group (P < 0.01). The crypt depth of groups Ⅰ and Ⅱ was significantly lower than that of the control group and group Ⅲ (P < 0.01). The villous height/crypt depth of groups Ⅰ and Ⅱ was significantly higher than that of the control group and group Ⅲ (P < 0.01), and that of group Ⅲ was significantly higher than that of the control group (P > 0.05). In conclusion, diet added 100 mg/kg APS can increase the protein utilization efficiency, improve the intestinal morphology, enhance performance of Arctic foxes during the winter fur-growing period.
Key words: Astragalus polysaccharide     Arctic fox     performance     nitrogen metabolism     intestinal morphology    

黄芪是一种天然的中草药,黄芪多糖(Astragalus polysaccharide,APS)是黄芪的主要活性成分,能够增强细胞的生理代谢,提高动物生长性能[1-2]。研究表明,APS能改善小肠的形态结构,增强小肠的消化功能,促进营养物质吸收,从而提高动物生长速度。研究报道,在猪、鸡、兔饲粮中添加APS均可提高其生产性能,降低料重比(F/G)[3-7];APS还可显著增加肉仔鸡十二指肠、空肠及回肠的绒毛高度和宽度、黏膜厚度、绒腺比值及绒毛表面积[8]。APS具有提高动物生产性能、改善肠道结构、促进营养物质消化利用等功效,而其在毛皮动物上的应用尚未见报道。因此,本试验通过研究饲粮添加不同水平APS对冬毛期北极狐生产性能、氮代谢及肠道形态结构的影响,以期为APS在毛皮动物中的应用提供参考依据。

1 材料与方法 1.1 试验材料

APS:山东迅达康有限公司生产,主要成分为葡聚糖和杂多糖,有效成分含量≥70.0%。

1.2 试验动物

试验动物为地产芬系北极狐,即芬兰种狐经过多年繁育所形成的地方品种。

1.3 试验设计与试验饲粮

选取40只157日龄、平均体重为(5 613±46) g的健康生长期雄性北极狐,随机分成4组,每组10个重复,每个重复1只。各组分别饲喂在基础饲粮中添加0(对照组)、100(Ⅰ组)、200(Ⅱ组)和300 mg/kg(Ⅲ组)APS的试验饲粮。基础饲粮组成及营养水平见表 1。试验动物单笼饲养,饲养试验从2014年10月13日开始至2014年12月1日结束,预试期7 d,正试期40 d。每天08:00和15:00各饲喂1次,自由饮水,试验在中国农业科学院特产研究所毛皮动物试验基地完成。

表 1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis)
1.4 消化代谢试验

于2014年11月10—13日,每组选择8只采食和排便正常、体况接近的北极狐进行消化代谢试验,采用全收粪法,连续收集4 d的粪便和尿液,期间饲养管理和日常饲养管理相同。尿液收集前在收集桶内加入20 mL 10%硫酸固氮,将4 d内收集的尿液混合均匀进行称量,然后过滤取15 mL尿液样本于离心管中保存至-20 ℃冰箱,待测尿氮含量。将4 d内收集的粪便混合均匀进行称重,取部分粪样喷洒适量10%硫酸溶液固氮,先在80 ℃下杀菌2 h,然后降到65 ℃烘干至恒重,磨碎过40目筛,制成风干样本,以备实验室分析。

1.5 指标测定及方法 1.5.1 饲粮营养成分检测

饲粮中粗蛋白质含量参照GB/T 6432—1994,采用凯氏定氮法测定;粗脂肪含量参照GB/T 6433—1994,采用索氏抽提法测定;粗灰分含量参照GB/T 6438—1992,采用550 ℃灼烧法测定;钙含量参照GB/T 6436—1992,采用乙二胺四乙酸(EDTA)络合滴定法测定;磷含量参照GB/T 6437—1992的方法测定;赖氨酸和蛋氨酸含量参照GB/T 18246—2000,采用酸提取法,用全自动氨基酸分析仪(HITACHI,L-8900,日本)测定。

1.5.2 生产性能指标

正式开始试验后,每天记录采食量,计算平均干物质采食量(ADMI);每隔15 d晨饲前空腹称量体重,计算平均日增重(ADG)和F/G。北极狐的体长是将北极狐放于水平地面上,从鼻尖至尾根的距离;鲜皮长是皮张上楦后从鼻尖至尾根的距离(适量拉伸使皮张完全在楦板上展开后的距离)。

1.5.3 氮代谢指标

氮代谢指标根据下面公式计算:

1.5.4 肠道组织采集及形态结构指标

试验结束后,每组10只北极狐全部屠宰后,将每只北极狐的空肠肠管纵向剖开,取上表面为1 cm×1 cm的空肠组织1块,生理盐水冲洗后,放入10%甲醛溶液中固定,然后将固定的标本经脱水、透明、浸蜡、包埋、修块、切片、展片、常规苏木精-伊红(HE)染色等步骤处理后,制成4~6 μm厚的石蜡切片[9]。挑选制作合格的切片,在显微镜(Leica DM 1000,德国)100倍下随机选择多个非连续性视野观察切片,并挑选典型视野拍摄成图片,使用Toupview软件测定肠绒毛高度、隐窝深度,并计算绒毛高度/隐窝深度(V/C)。每只动物取不相邻的6张切片,每个切片读取5个数据。

1.6 数据整理与统计分析

试验数据采用Excel 2010进行整理,采用SAS 8.0软件中GLM程序进行统计分析,多重比较采用Duncan氏法进行,其中P<0.01为差异极显著,P<0.05为差异显著,P>0.05为差异不显著;结果以“平均值±标准差”表示。

2 结果 2.1 饲粮添加不同水平APS对冬毛期北极狐生产性能的影响

表 2可知,饲粮添加不同水平APS对冬毛期北极狐ADG、F/G及体长有显著或极显著影响(P<0.05或P<0.01)。Ⅰ组和Ⅲ组的ADG显著高于对照组(P<0.05),与Ⅱ组差异不显著(P>0.05),Ⅱ组与对照组差异不显著(P>0.05)。Ⅰ组和Ⅲ组的F/G极显著低于对照组(P<0.01),与Ⅱ组差异不显著(P>0.05),Ⅱ组显著低于对照组(P<0.05)。Ⅰ组的体长显著高于对照组(P<0.05),与Ⅱ组和Ⅲ组差异不显著(P>0.05),Ⅱ组、Ⅲ组和对照组之间差异不显著(P>0.05)。饲粮添加不同水平APS对冬毛期北极狐ADMI和鲜皮长无显著影响(P>0.05)。

表 2 饲粮添加不同水平APS对冬毛期北极狐生产性能的影响 Table 2 Effects of different dietary APS supplemental levels on performance of Arctic foxes during the winter fur-growing period
2.2 饲粮添加不同水平APS对冬毛期北极狐氮代谢的影响

表 3可知,饲粮添加不同水平APS对冬毛期北极狐净蛋白利用率和蛋白质生物学价值有显著或极显著影响(P<0.05或P<0.01)。Ⅰ组和Ⅱ组的净蛋白质利用率极显著高于对照组和Ⅲ组(P<0.01),Ⅰ组和Ⅱ组间差异不显著(P>0.05),对照组和Ⅲ组间差异不显著(P>0.05)。Ⅰ组和Ⅱ组的蛋白质生物学价值显著高于对照组和Ⅲ组(P<0.05),Ⅰ组和Ⅱ组间差异不显著(P>0.05),对照组和Ⅲ组间差异不显著(P>0.05)。饲粮添加不同水平APS对冬毛期北极狐氮采食量、粪氮排出量、尿氮排出量和氮沉积均无显著影响(P>0.05)。

表 3 饲粮添加不同水平APS对冬毛期北极狐氮代谢的影响 Table 3 Effects of different dietary APS supplemental levels on nitrogen metabolism of Arctic foxes during the winter fur-growing period
2.3 饲粮添加不同水平APS对冬毛期北极狐肠道形态结构的影响

表 4可知,饲粮添加不同水平APS对冬毛期北极狐绒毛高度、隐窝深度和V/C有极显著影响(P<0.01)。Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组的绒毛高度极显著高于对照组(P<0.01),Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组间差异不显著(P>0.05)。Ⅰ组和Ⅱ组的隐窝深度极显著低于对照组和Ⅲ组(P<0.01),Ⅰ组和Ⅱ组间差异不显著(P>0.05),Ⅲ组与对照组间差异不显著(P>0.05)。Ⅰ组和Ⅱ组的V/C极显著高于对照组和Ⅲ组(P<0.01),Ⅲ组显著高于对照组(P<0.05),Ⅰ组和Ⅱ组间差异不显著(P>0.05)。

表 4 饲粮添加不同水平APS对冬毛期北极狐肠道形态结构的影响 Table 4 Effects of different dietary APS supplemental levels on intestinal morphology of Arctic foxes during the winter fur-growing period
3 讨论

APS是从黄芪根部提取的具有特殊生物活性的多糖,能够增强动物细胞的生理代谢,可促进细胞中的RNA、DNA、蛋白质合成和细胞内环核苷酸的含量等[1]。在富含蛋白质饮食基础上添加黄芪等可使蛋白质净合成率增强,其中的活性物质可促进动物蛋白质的合成,使动物所吸收的营养物质合成体蛋白质能力增强,改善机体体况,从而提高动物生长速度[2]。本试验结果显示,100和200 mg/kg APS组净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值显著或极显著高于对照组和300 mg/kg APS组;饲粮添加APS提高了冬毛期北极狐ADG和体长,降低了F/G,其中100 mg/kg APS组各项生产性能指标要显著优于其他各组,这些试验结果与肉仔鸡[6]、蛋鸡[4]、三黄鸡[10]、齐口裂腹鱼[11]和断奶仔猪[3, 12]等促生长的研究报道相一致,说明添加适宜水平的APS加强了机体对蛋白质的利用效率,进而提高了北极狐的生产性能。

肠道是机体消化、吸收营养物质的重要场所,而肠道中小肠形态结构是衡量肠道功能的重要指标之一。APS作为饲料添加剂能改善小肠的形态结构,提高小肠的消化功能,促进营养物质吸收利用[13]。小肠的绒毛高度、隐窝深度、肠壁厚度及绒毛表面积是衡量小肠消化吸收功能的重要指标[14]。绒毛高度增加可使小肠吸收面积扩大,有利于营养物质的吸收[15-16]。隐窝深度反映了细胞的生成率,隐窝变浅,表明细胞成熟率上升,分泌功能增强[17]。V/C则综合反映小肠的功能状态,较高的V/C反映了较高的养分吸收能力[9]。本试验中,各APS添加组绒毛高度极显著高于对照组,100和200 mg/kg APS组隐窝深度极显著低于对照组和300 mg/kg APS组,V/C也极显著高于对照组和300 mg/kg APS组,这些试验结果与在肉仔鸡[8]、雏鸡[15-16]上的文献报道相一致,表明饲粮中添加适宜水平的APS可促进冬毛生长期北极狐肠道发育,改善肠道形态结构,有利于营养成分吸收与利用。

APS一方面能增强动物机体免疫力,减少应激,提高营养物质利用率;另一方面具有增强动物机体内核糖核酸酶抑制因子(RI)的作用,RI具有保护mRNA作用,能提高转录和翻译效率,RI活性增强有利于蛋白质合成,促进新的细胞生成,研究推测APS可能通过这2个方面的机制改善动物的生长性能[18]。本试验小肠形态结构、氮代谢与生产性能结果变化基本吻合,这证实了饲粮中添加适宜水平的APS后明显改善了北极狐小肠的形态结构,提高了小肠对饲粮中蛋白质的吸收与利用能力,加强了饲粮蛋白质转化合成体蛋白质的效率,进而提高了北极狐的生产性能,但具体调控机制还有待于深入研究。

4 结论

饲粮添加100 mg/kg黄芪多糖能够增加冬毛期北极狐对蛋白质的利用效率,改善其肠道形态结构,提高生产性能。

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