黄芪多糖(Astragalus polysaccharide, APS)是一种天然植物性多糖,是从中草药黄芪干燥根中提取出的高效活性物质,是黄芪中含量最多且免疫活性较强的一类物质,主要成分是葡多糖和杂多糖。研究表明,在仔猪、蛋鸡和肉鸡、仔兔饲粮中添加APS均具有提高生产性能、降低料重比、提高饲料利用效率等作用[1-5]。APS还具有调节血脂、提高动物机体免疫力的作用。研究表明,饲粮中添加APS能降低蛋鸡血脂指标含量,促进动物机体免疫器官的发育[6-9],增加B淋巴细胞和T淋巴细胞的增殖、分化,提高血清抗体浓度[10],从而提高机体免疫性能。APS作为饲料添加剂还能明显改善小肠的形态结构,增强小肠的消化功能。研究表明,APS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[11]。APS具有提高动物生产性能、调节血脂和提高机体免疫性能等功效,在肉仔鸡和仔猪等畜禽生产中已广泛应用,但在毛皮动物银黑狐上的研究鲜有报道,因此,本试验通过研究饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐生产性能、血清生化和免疫指标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,活性成分含量≥70.0%。
1.2 试验动物试验动物为地产芬系银黑狐,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(5 458±54) g的健康生长期雄性银黑狐,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。
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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) |
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。
1.4.2 生产性能指标正式开始试验后,每天记录采食量,计算平均日采食量(ADFI);每隔15 d晨饲前空腹称量体重,计算平均日增重(ADG);根据平均日增重和平均日采食量计算料重比(F/G)。银黑狐的体长是将银黑狐放于水平地面上,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。针毛和绒毛采集及长度测量:取背正中部带有毛囊样品于自封袋中待测;测量时取针毛20根,绒毛20根,分别置于载玻片上保持笔直状态,用游标卡尺分别测量其长度,并分别计算其平均值。
1.4.3 血清生化和免疫指标饲养试验结束时,每组随机选取8只健康银黑狐,称重后心脏采血5 mL,置于促凝采血管中,4 ℃、4 000 r/mL离心8 min,分离出血清至1.5 mL Eppendorf管中,置于-80 ℃保存备用。血清中总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、甘油三酯(TG)、胆固醇(CHO)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、葡萄糖(GLU)含量采用全自动生化分析仪(Selectra E,荷兰)测定,试剂盒购自中生北控生物科技有限公司。血清中的免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)含量采用酶联免疫吸附法测定,补体3(C3)、补体4(C4)含量采用免疫透射比浊法测定,白细胞介素-2(IL-2)和肿瘤坏死因子(TNF)含量采用化学发光法测定。血清免疫指标的检测均通过罗氏试剂盒检测。球蛋白(GLOB)含量是TP含量与ALB含量的差值,白蛋白/球蛋白(A/G)是ALB含量与GLOB含量的比值。
1.4.4 肠道形态结构试验结束后,每组10只银黑狐全部屠宰后,将每只银黑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[12]。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。
1.5 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对冬毛期银黑狐生产性能的影响从表 2可知,饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐平均日采食量、体长、鲜皮长、针毛长和绒毛长均无显著影响(P > 0.05),对平均日增重和料重比有显著或极显著影响(P < 0.05或P < 0.01)。Ⅱ组的平均日增重显著高于Ⅰ组和Ⅲ组(P < 0.05),与对照组差异不显著(P > 0.05),Ⅰ组和Ⅲ组与对照组差异不显著(P > 0.05)。Ⅱ组的料重比极显著低于Ⅲ组(P < 0.01),显著低于Ⅰ组(P < 0.05),与对照组差异不显著(P > 0.05),对照组显著低于Ⅲ组(P < 0.05)。
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表 2 饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐生产性能的影响 Table 2 Effects of different dietary APS supplemental levels on performance of silver foxes during winter fur-growing period |
从表 3可知,饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐血清LDL-C和GLU含量有极显著影响(P < 0.01),对血清TG、CHO、HDL-C含量均无显著影响(P > 0.05)。Ⅱ组血清LDL-C含量极显著低于对照组(P < 0.01),与Ⅰ组和Ⅲ组差异不显著(P > 0.05);Ⅰ组极显著低于对照组(P < 0.01),与Ⅲ组差异不显著(P > 0.05);Ⅲ组与对照组差异不显著(P > 0.05)。Ⅲ组血清GLU含量极显著低于对照组(P < 0.01),显著低于Ⅰ组(P < 0.05),与Ⅱ组差异不显著(P > 0.05);Ⅱ组显著低于对照组和Ⅰ组(P < 0.05);Ⅰ组显著高于Ⅲ组(P < 0.05),与对照组差异不显著(P > 0.05)。
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表 3 饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐血清糖脂类代谢指标的影响 Table 3 Effects of different dietary APS supplemental levels on serum glycolipid metabolism parameters of silver foxes during winter fur-growing period |
从表 4可知,饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐血清TP、ALB、GLOB含量及A/G均无显著影响(P > 0.05)。
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表 4 饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐血清蛋白质代谢指标的影响 Table 4 Effects of different dietary APS supplemental levels on serum protein metabolism parameters of silver foxes during winter fur-growing period |
从表 5可知,饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐血清IL-2含量有极显著影响(P < 0.01),Ⅱ组血清IL-2含量显著或极显著高于其他3组(P < 0.05或P < 0.01),其他3组间差异不显著(P > 0.05)。饲粮添加不同水平APS对血清IgA、IgM、IgG、C3、C4和TNF含量无显著影响(P > 0.05)。
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表 5 饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐血清免疫指标的影响 Table 5 Effects of different dietary APS supplemental levels on serum immune parameters of silver foxes during winter fur-growing period |
从表 6可知,饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐绒毛高度、隐窝深度、V/C均有极显著影响(P < 0.01)。Ⅱ组绒毛高度极显著高于其他3组(P < 0.01),Ⅰ组极显著高于对照组和Ⅲ组(P < 0.01),Ⅲ组极显著高于对照组(P < 0.01)。Ⅱ组隐窝深度极显著低于对照组(P < 0.01),显著低于Ⅲ组(P < 0.05),与Ⅰ组差异不显著(P > 0.05);Ⅰ组极显著低于对照组(P < 0.01),与Ⅲ组差异不显著(P > 0.05);Ⅲ组极显著低于对照组(P < 0.01)。Ⅱ组V/C极显著高于对照组和Ⅲ组(P < 0.01),与Ⅱ组差异不显著(P > 0.05),Ⅲ组极显著高于对照组(P < 0.01),显著低于Ⅰ组(P < 0.05);Ⅰ组极显著高于对照组(P < 0.01)。
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表 6 饲粮添加不同水平APS对银黑狐肠道形态结构的影响 Table 6 Effects of different dietary APS supplemental levels on intestinal morphology of silver foxes during winter fur-growing period |
APS作为饲料添加剂促动物生长作用在畜禽养殖生产中已开展诸多研究,但结果不尽相同。研究表明,饲粮中添加APS能够提高断奶仔猪对营养物质的消化率,改善饲料转化率,提高仔猪的生长速度[1, 13];可提高肉仔鸡平均日增重、平均日采食量,降低料重比,对其生长性能有促进作用[4];能显著提高蛋鸡产蛋率,降低料重比,提高蛋鸡生产性能[2];还可显著提高断奶仔兔饲料利用率[5]。但有研究报道,添加APS对肉仔鸡生长性能无显著影响[14-15]。本试验结果显示,饲粮中添加100和300 mg/kg APS组平均日增重和料重比均低于或高于对照组,饲粮中添加200 mg/kg APS组平均日增重略高于对照组,料重比略低于对照组,但差异均不显著,说明饲粮中添加APS对冬毛期银黑狐生长性能未产生显著影响,分析可能有2个方面原因:一方面可能与APS添加水平有关[16],试验设计的添加水平并未达到促进银黑狐生长的水平;另一方面可能与动物所处生长阶段有关,本试验处在冬毛生长期,动物体重增长相对缓慢,同时天气逐渐寒冷,感染疾病的几率相对较低,动物健康状态良好,因此APS通过调控动物机体免疫力而促进生长的作用效果未能表现出来。
3.2 饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐血清糖脂类代谢指标的影响研究报道,APS具有降低血糖、调节血脂的作用,能有效地降低正常人群血液中总胆固醇(TC)、TG和LDL-C含量[9]。饲粮中添加APS能降低蛋鸡血清TC、TG、LDL-C和HDL-C的含量[6]。本试验结果显示,饲粮中添加APS降低了银黑狐血清GLU含量,血清LDL-C含量也低于对照组,与文献报道相一致。分析APS具有调节血脂、降低血糖的作用可能由于:1)因APS分子量大、黏度高,可在动物肠道保持一定的体积,能够促进肠蠕动,引起排便,减少饲料中胆固醇的吸收从而起到调节血脂的作用[6];2)因APS中水溶性纤维被肠道细菌水解后,在肠道中形成乙酸盐、丙酸盐,能刺激肝脏的糖酵解、抑制糖异生,同时能减少胃肠肽的分泌,减轻胰岛β细胞的负担,增加组织对胰岛素的敏感性,减轻胰岛素抵抗进而起到调节血糖的作用[17]。
3.3 饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐血清蛋白质代谢指标的影响血清ALB具有运输血液中无机离子和小分子有机物、维持血液胶体渗透压和保护GLOB等作用。一般免疫器官中,血清GLOB含量会在注射病毒或细菌病原体的情况下有所增加,而且血清A/G保持在一定范围内,血清A/G的变动预示着体内免疫性能的变化。机体正常情况下能够保证血液中血清蛋白的平衡从而维持正常的生理功能。魏凤仙等[13]研究表明,APS对生长猪血清ALB、GLOB含量无显著影响,但能够提高生长猪血清A/G。本试验结果显示,饲粮添加不同水平APS未对冬毛期银黑狐血清蛋白质代谢指标产生显著影响,与上述文献报道结果不尽相同,可能由于本试验所处冬毛生长期,此阶段天气逐渐寒冷,并不是感染疾病的高发时期,外源感染环境较弱,因此APS并未明显调节银黑狐血清中的GLOB含量和A/G的变化。
3.4 饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐血清免疫指标的影响饲粮APS可通过促进免疫器官发育、调节免疫细胞的信号转导、提高免疫因子浓度等来发挥免疫调节作用,不仅对特异性免疫及非特异性免疫均有调节作用,而且对正常机体与异常机体均有免疫调节功能。颜爱等[18]研究表明,APS能提高血清中IL-2、白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-10(IL-10)的含量。饲粮中添加APS可提高肉仔鸡血清IgG、IgM和IgA含量[4, 19]。本试验结果显示,饲粮中添加200 mg/kg APS能显著提高银黑狐血清中的IL-2含量,饲粮中添加100和300 mg/kg APS组血清IL-2含量显著低于饲粮中添加200 mg/kg APS组,与对照组差异不显著,说明APS可以通过增加血清中的免疫因子的含量来提高机体的免疫能力。但本试验饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐血清IgA、IgM、IgG含量无显著影响,与上述研究结果不一致,分析可能受试验物种、所处生长阶段的生理基础及动物自身机体状态等多个因素影响,还需进一步研究。
3.5 饲粮添加不同水平APS对冬毛期银黑狐肠道形态结构的影响小肠形态结构的完整是其消化吸收功能的生理学基础,其中小肠的绒毛高度、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[20]。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[21-22]。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。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。本试验结果表明,与对照组相比,APS添加组显著或极显著改善了银黑狐小肠的形态结构,且当饲粮中添加200 mg/kg APS时银黑狐小肠绒毛高度、隐窝深度及V/C优于其他APS添加组,这与陶浩等[11]报道APS能提高肉仔鸡小肠对营养物质的吸收能力,张勇等[23]报道APS能增加肉鸡小肠绒毛高度、降低隐窝深度,以及李树鹏等[24]报道APS能显著提高雏鸡小肠绒毛高度的结果相一致。由此可见,APS可以通过增加银黑狐小肠绒毛高度、降低隐窝深度以及增加V/C,进而提高银黑狐肠内膜面积,促进银黑狐小肠对营养物质的吸收。
4 结论冬毛生长期饲粮中添加200 mg/kg APS能降低冬毛期银黑狐血清GLU和LDL-C含量,提高血清IL-2含量,改善肠道形态结构,有利于增加肠道的消化吸收能力,但并未提高生产性能。
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