时间:2024-05-23
高旭红, 张俊丽, 岳彩娟, 梁小军
(宁夏农林科学院动物科学研究所,宁夏 银川 750002)
独活(Heracleum hemsleyanum)是伞形科,属多年生草本植物, 植株高可达1.5 m, 主产于四川、湖北、陕西,常见于山坡阴湿的灌丛林下(郭晓亮等,2014)。 传统药用其根部,性辛、味苦、微温,临床多用于治疗腰膝痹痛、少阴伏风头痛、两足痛痹、足趾肿胀等症状(周璐丽等,2019)。 独活茎叶中不仅含有粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪和矿物质等营养成分,还含有具有抗炎、镇痛、降压、抗凝血、抗肿瘤等药理活性的蛇床子素, 在畜牧业中具有潜在的经济价值(张俊丽等,2021;Li 等,2013;林黎等,2013)。
近年来,为缓解畜禽饲料资源短缺、丰富畜禽饲料的功能性,已有科学工作者开展了中草药副产物(茎叶)在畜禽饲料中的应用研究,并取得良好效果。中草药副产物(茎叶)有助于提高畜禽机体免疫力,维持肠道微生态平衡,并对屠宰性能、肉品质和风味有一定的促进作用(杨建中等,2021;尹德成等,2021;陈凌锋等,2017)。 但目前国内鲜有对独活茎叶应用于养殖业中的研究报道。本试验通过在基础饲粮中添加不同水平的独活茎叶粉,研究其对西杂牛生长性能、血清生化指标、免疫和抗氧化指标的影响,以期为畜牧业生产中应用独活茎叶作为功能性饲料添加剂提供参考依据。
1.1 试验设计 试验用独活茎叶来源于宁夏隆德县葆易圣药业有限公司种植基地, 经测定含有0.01%的蛇床子素,独活茎叶营养成分见表1。
表1 独活茎叶营养成分(干物质基础)%
试验选取体况良好、 平均体重 (472.31±40.80)kg 的西杂牛(西门塔尔×本地黄牛)公牛20头,随机分为4 组,每组5 头。 试验基础日粮参照中国肉牛饲养标准(NY/T 815-2004)配制,分育肥前期和育肥后期两个阶段饲喂。 对照组饲喂基础日粮,试验组分别在每头牛基础饲粮中添加150、300、450 g/d 的独活茎叶粉。基础日粮组成及营养水平见表2。
表2 基础日粮组成及营养水平(干物质基础)
1.2 饲养管理 试验预试期15 d, 正试期90 d,共105 d。 每日由固定饲养员投料2 次,自由采食和饮水。
1.3 样品指标测定和计算方法
1.3.1 西杂牛生产性能的测定 每日记录饲喂量,次日投料前称量前一天剩料量,统计采食量;试验开始和结束当天早晨空腹称量试验牛体重,计算平均干物质采食量(DMI)、日增重(ADG)和料重比(F/G)。
1.3.2 西杂牛血清生化、 免疫和抗氧化指标的测定 饲喂试验结束当天早晨对试验牛进行颈静脉采血10 mL,室温静置,待血样在采血管中凝固析出血清后,于3000 r/min 离心15 min,分装上层透明血清于离心管中-20 ℃冷冻保存。 测定血清中葡萄糖(GLU)、球蛋白(GLB)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、肌酐(CREA)、尿素氮(UREA)、胆碱酯酶(CHE)、亮氨酸-脑啡肽(L-ENK)、β-内啡肽(β-EP)、 免疫球蛋白A (IgA)、 免疫球蛋白G(IgG)、 免疫球蛋白M (IgM)、 总抗氧化能力(TAOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽-过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10 (IL-10) 丙二醛 (MDA) 和肿瘤坏死因子-a(TNF-α)含量,均委托北京华英生物技术研究所测定。
1.4 数据分析 试验数据使用Excel 进行整理后, 采用SPSS 20.0 统计软件One-Way ANOVA方法进行方差分析,结果用“平均数±标准差”表示,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。
2.1 饲喂独活茎叶对西杂牛生产性能的影响由表3 可知,各组西杂牛的IBW 差异不显著(P>0.05),饲喂独活茎叶对西杂牛的FBW、ADG、DMI和F/G 均无显著影响(P>0.05)。但试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的ADG 比对照组高22.34% ~30.85%,F/G 比对照组低4.82% ~31.59%。
表3 饲喂独活茎叶对西杂牛生产性能的影响
2.2 饲喂独活茎叶对西杂牛血清生化指标的影响 由表4 可知,各组GLU、UREA、CREA、CHE、TP 和ALB 含量无显著性差异(P>0.05),但试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的GLU、CREA、CHE、TP 和ALB 含量整体高于对照组,UREA 含量低于对照组。试验Ⅲ组的GLB 含量比对照组显著高20.25%(P<0.05),与试验Ⅰ组和Ⅱ组差异不显著(P>0.05);L-ENK 含量比对照组极显著高43.72%(P<0.01), 比试验Ⅰ组和Ⅱ组分别显著高19.37%和16.93%(P<0.05);β-EP 含量比对照组极显著高46.86%(P<0.01),比试验Ⅰ组显著高12.00%(P<0.05),与试验Ⅱ组差异不显著(P>0.05)。
表4 饲喂独活茎叶对西杂牛血清生化指标的影响
2.3 饲喂独活茎叶对西杂牛免疫指标的影响由表5 可知, 试验Ⅲ组的IgA 含量比对照组极显著高24.60%(P<0.01), 与试验Ⅰ组和Ⅱ组差异不显著 (P>0.05);IgM 含量比对照组显著高18.75%(P<0.05), 与试验Ⅰ组和Ⅱ组差异不显著(P>0.05);试验Ⅲ组的IgG 含量比对照组极显著高16.93%(P<0.01), 比试验Ⅰ组显著高11.28%(P>0.05), 与试验Ⅱ组差异不显著(P>0.05);IL-2、IL-6 和TNF-α 含量极显著低于对照组、试验Ⅰ组和Ⅱ组(P<0.01);IL-10 含量比对照组、 试验Ⅰ组和Ⅱ组极显著高68.70%、31.26%和18.10%(P<0.01)。随独活茎叶添加量的增加,IgA、IgM、IgG 和IL-10 含量均有上升趋势,IL-2、IL-6 和TNF-α 含量有下降趋势。
表5 饲喂独活茎叶对西杂牛免疫指标的影响
2.4 饲喂独活茎叶对西杂牛机体抗氧化指标的影响 由表6 可知, 试验Ⅲ组的T-AOC 含量和GSH-PX 活性比对照组、试验Ⅰ组和Ⅱ组极显著高50.12%和23.06%、22.05%和25.76%、27.56%和12.12%(P<0.01);SOD 和CAT 活性比对照组和试验Ⅰ组极显著高38.59%和57.24%、18.96%和23.78%(P<0.01), 与试验Ⅱ组差异不显著 (P>0.05);MDA 比对照组、 试验Ⅰ组和Ⅱ组极显著低58.06%、50.78%和42.60%(P<0.01)。 随独活茎叶添加量的增加,T-AOC 含量、SOD、CAT 和GSHPX 活性均有上升趋势;MDA含量有下降趋势。
表6 饲喂独活茎叶对西杂牛机体抗氧化指标的影响
3.1 饲喂独活茎叶对西杂牛生产性能的影响动物的生产性能是衡量动物经济价值的一项重要指标。 饲粮中添加植物免疫添加剂有利于动物机体对营养物质的消化吸收,改善生长性能,可作为生长促进剂促进动物的生长发育 (杨正早等,2022;赵正伟等,2022)。有研究表明中草药通过为动物提供营养物质, 改善饲料风味, 刺激畜禽唾液、胃液、肠液的分泌量增加,降低瘤胃环境pH、优化瘤胃内环境等方面提高动物生长及生产性能(郝晨曲等,2020)。 雷石标等(2020)和李俊峰等(2017)研究表明,在家禽饲粮饲料中添加1%黄芪茎叶粉和人参茎叶超微粉可以提高生产性能、蛋品质及经济效益。因此,中草药副产物(茎叶)因与它们的药用部分有着相同的药理活性成分,或许对畜禽有着相似的促生长功能。本试验中,饲喂独活茎叶对西杂牛的FBW、ADG、DMI 和F/G 均无显著影响,但试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的ADG 比对照组高22.34% ~30.85%,F/G 比对照组低4.82% ~31.59%。 结合本试验后续血清生理生化指标的结果分析, 可能由于独活茎叶的添加促进了西杂牛机体蛋白质合成代谢,提升了机体免疫功能,从而生长性能获得一定效果的提升。
3.2 饲喂独活茎叶对西杂牛血清生化指标的影响 葡萄糖被用作衡量反刍动物能量状态的指标。 TP 是由ALB、GLB 等多种蛋白质组成的复合物,是机体蛋白质的来源之一,主要用于组织的修补和能量的供给, 在一定程度上代表了饲粮中蛋白质的营养水平及动物对蛋白质的消化吸收程度(杨建中等,2021)。CREA 和UREA 水平是衡量肾功能的重要指标,其中UREA 直接反映机体内蛋白质分解代谢状况,蛋白质代谢良好时,其浓度降低(鲁利萍等,2021)。 CHE 是肝脏合成蛋白质功能的指标。 本试验中独活茎叶添加组的TP、ALB、GLB 和CHE 含量整体高于对照组,UREA 含量低于对照组,各组CREA 含量差异不显著,表示独活茎叶不影响西杂牛肾功能, 可使体内蛋白质的合成代谢加强。 L-ENK 和β-EP 是中枢神经系统中一种类吗啡性神经递质,结合于细胞表面受体,似同阿片一样能镇静和提高痛阈, 并与风湿病和关节炎治疗机制有关(王迪等,2021;李艳,2015)。本研究中试验组L-ENK 和β-EP 含量显著高于对照组,且随独活茎叶添加量增加而上升,说明独活茎叶对西杂牛肢蹄有潜在的保健作用。 这与彭程等(2021)发现独活寄生汤对大鼠类风湿性关节炎治疗有一定治疗效果的研究结果一致。
3.3 饲喂独活茎叶对西杂牛免疫指标的影响许多中草药副产物具有免疫调节作用, 能刺激动物免疫系统激活免疫细胞分泌多种细胞因子,增加机体抗体的合成,增强机体免疫功能,从而起到动物保健的作用 (Abdallah 等,2019)。 IgA、IgM、IgG 是由动物免疫系统淋巴细胞产生的蛋白质,经过一系列的转化可以转化为抗体, 是体液免疫应答反应中发挥重要功能的免疫分子, 可体现血清中免疫球蛋白的整体水平(赵晓雅等,2022)。本研究表明, 在西杂牛饲粮中添加独活茎叶可显著提高其血清IgA、IgM 和IgG 含量, 表明独活茎叶可降低动物机体因应激造成的损伤, 从而使机体免疫球蛋白表达量增加。
细胞因子IL-2、IL-6、TNF-α 为促炎因子,主要介导细胞免疫, 对细胞内病原体具有抗感染作用;IL-10 是抗炎因子,辅助B 细胞分化、成熟,介导体液免疫, 它们通过调节免疫和炎症反应在宿主防御中发挥重要作用(郭广振等,2022;Liao 等,2021)。有研究表明独活中存在的蛇床子素和哥伦比亚苷可降低TNF-α、IL-1β 和IL-6 的水平(Li等,2016)。本试验结果显示,独活茎叶可显著上调西杂牛血清IL-10 含量, 下调血清IL-2、IL-6 和TNF-α 含量,与上述研究结果一致。 且随独活茎叶添加量的增加,IgA、IgM、IgG 和IL-10 含量均有上升趋势,IL-2、IL-6 和TNF-α 含量有下降趋势, 每头西杂牛添加450 g/d 的独活茎叶的抗炎效果最明显。 可见独活茎叶可提高西杂牛血清免疫球蛋白水平,降低炎症因子的释放,从而提高机体的免疫水平。
3.4 饲喂独活茎叶对西杂牛机体抗氧化指标的影响 关于独活茎叶对育肥牛血清抗氧化指标的研究鲜见报道, 但研究表明独活提取物具有明显的抗氧化活性:Min 等(2007)发现,独活的甲醇或水提取物具有明显的抗氧化活性, 可以用作天然抗氧化剂;胡昱等(2013)研究显示,独活95%乙醇提取物、石油醚提取物、乙酸乙酯提取物和石油醚-乙酸乙酯提取物均能增强SOD 活性, 降低MDA 含量。 裴媛等(2014)研究表明,独活香豆素类药理活性成分可提高大鼠血清中T-SOD 活性,降低MDA 含量。 本试验结果表明,在西杂牛饲粮中添加独活茎叶可显著提高其血清T-AOC 含量、SOD、CAT 和GSH-PX 活性, 降低血清MDA含量;且随独活茎叶添加量的增加,T-AOC 含量、SOD、CAT 和GSH-PX 活性均有上升趋势,MDA含量有下降趋势。 说明独活茎叶可提高西杂牛机体抗氧化能力, 且以每头牛添加量为450 g/d 时效果最明显。
在饲粮中添加独活茎叶对西门塔尔杂交牛机体蛋白质合成代谢及生长性能有一定促进作用,且能显著提高机体免疫和抗氧化性能, 建议每头牛添加量为450 g/d。
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