不同鐵源及水平對妊娠母豬鐵營養(yǎng)狀況和抗氧化性能的影響

董冬華 張桂國 楊維仁 劉法孝 張 亮

鐵是母豬營養(yǎng)中最重要的微量礦物元素之一。缺鐵會嚴(yán)重影響母豬機(jī)體的正常代謝及抗氧化性能。與硫酸亞鐵(FeSO4)相比，氨基酸螯合鐵的化學(xué)穩(wěn)定性和流動性好，具有較高的生物學(xué)效價，并能改善機(jī)體的貧血和免疫功能等［1－3］。關(guān)于鐵源在豬生產(chǎn)中的研究報道較多，例如有機(jī)鐵可通過胎盤有效的傳遞給仔豬［4－5］，提高初生仔豬體內(nèi)鐵貯，并提高母豬乳汁鐵含量［4，6］;但是研究結(jié)果并不一致，也有報道證實，以血紅蛋白(hemoglobin，HGB)為指標(biāo)，豬對蛋氨酸鰲合鐵的利用率明顯低于飼料級FeSO4［7］。有關(guān)鐵營養(yǎng)研究大多集中在斷奶仔豬飼糧中添加不同鐵源對鐵營養(yǎng)狀況的影響或母豬飼糧中添加鐵對初生仔豬的影響［8－10］，但不同添加水平的無機(jī)鐵和有機(jī)鐵對母豬鐵營養(yǎng)狀況的系統(tǒng)研究尚未見報道。甘氨酸與血紅素有相似的結(jié)構(gòu)，在血紅素的合成中有重要的作用，在理論上它作為鐵元素向靶細(xì)胞輸送的載體具有特異性［8］。故本試驗選用甘氨酸鐵(Fe-Gly)作為有機(jī)鐵源，生產(chǎn)中常用的一水合硫酸亞鐵(FeSO4·H2O)作為無機(jī)鐵源。本試驗以妊娠后期母豬(產(chǎn)前28天至分娩)為研究對象，研究飼糧添加不同水平Fe-Gly和FeSO4·H2O對母豬血液理化指標(biāo)、初乳鐵和胎盤鐵及抗氧化性能的影響，為母豬鐵源的選擇和母豬飼糧生產(chǎn)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

飼料級 Fe-Gly:鐵含量為14.75%，甘氨酸含量為 22.37%。

飼料級FeSO4·H2O:鐵含量為29.84%。

1.2 試驗動物與設(shè)計

選取3～4胎次、預(yù)產(chǎn)期前28天“長×大”二元雜交母豬45頭，隨機(jī)分為9組，每組5個重復(fù)，每個重復(fù)1頭母豬。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧(不額外添加鐵制劑);試驗組在基礎(chǔ)飼糧的基礎(chǔ)上分別添加 50、80、110、140 mg/kg(以鐵計)的 Fe-Gly 和FeSO4·H2O。

1.3 飼糧組成

基礎(chǔ)飼糧的配制參考NRC(1998)［11］各種營養(yǎng)素的推薦需要量?；A(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗?zāi)肛i飼喂于同一豬舍，豬舍為水泥地面，每欄1頭，試驗期間母豬定量飼喂，每日飼喂2次(06:00和16:00)，母豬飼喂量從預(yù)產(chǎn)期前28天的 2.8 kg/d，每 5 天增加 0.2 kg，直至預(yù)產(chǎn)期前 4天增至 3.6 kg/d，預(yù)產(chǎn)期前 3 天飼喂 3.4 kg/d，試驗期間平均飼喂量為3.2 kg/d，自由飲水，其他如免疫、消毒、衛(wèi)生等常規(guī)程序按豬場相關(guān)制度進(jìn)行。

1.5 測定指標(biāo)與方法

1.5.1 血液指標(biāo)

母豬分娩后，耳緣靜脈采血，取2 mL血液于含有乙二胺四乙酸(EDTA)的采血管內(nèi)，4℃保存，4 h內(nèi)測定血液生理指標(biāo);取15 mL血液置于含有促凝劑的離心管中，3 000 r/min下離心10 min分離血清，－20℃凍存，待測血清生化及抗氧化性能指標(biāo)。

1.5.1.1 血液生理指標(biāo)

紅細(xì)胞(RBC)計數(shù)、HGB含量、紅細(xì)胞壓積(HCT)采用全自動血液分析儀(KX－21，希森美康，日本)進(jìn)行測定。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Compositions and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %

1.5.1.2 血液生化指標(biāo)

血清鐵(SI)含量和血清總鐵結(jié)合力(TIBC)根據(jù)試劑盒(南京建成生物工程研究所)進(jìn)行測定。血清鐵蛋白(SF)含量用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測，用R＆D公司生產(chǎn)的試劑盒進(jìn)行測定。操作按試劑盒說明書進(jìn)行。

1.5.1.3 血清抗氧化性能測定

血清中谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性、總抗氧化能力(T-AOC)、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生產(chǎn)的試劑盒測定，具體測定方法均按試劑盒說明書進(jìn)行。

1.5.2 鐵貯測定

初乳鐵含量:母豬分娩后1 h內(nèi)采集母豬初乳5 mL，－20℃凍存，待測乳汁鐵含量。

胎盤鐵含量:母豬分娩時，取母豬胎盤－20℃凍存，待測胎盤鐵含量。

參照 GB/T 13885—2003［12］的方法處理樣品并定容，同時分別用超純水和鐵標(biāo)準(zhǔn)液做空白對照和標(biāo)準(zhǔn)參照物對照，利用原子吸收分光光度計(TAS－990)測定初乳和胎盤中鐵含量。

1.6 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)采用SAS 9.2統(tǒng)計軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，差異顯著性采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，并對不同鐵添加梯度的處理效應(yīng)進(jìn)行一次線性和二次回歸分析。P＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鐵源及水平對母豬血液生理指標(biāo)的影響

不同鐵源及水平對母豬血液生理指標(biāo)的影響見表2。與對照組相比，添加鐵制劑顯著提高了母豬RBC計數(shù)和 HGB含量(P＜0.05)，并有提高HCT的趨勢(P=0.062)。與 FeSO4·H2O 組相比，添加Fe-Gly有提高母豬HGB含量的趨勢(P=0.098)。母豬RBC計數(shù)、HGB含量和HCT均隨Fe-Gly和FeSO4·H2O的添加水平的升高而呈線性和二次增加(P＜0.05)。

表2 不同鐵源及水平對母豬血液生理指標(biāo)的影響Table 2 Effects of different iron sources and levels on physiological indices of sows

2.2 不同鐵源及水平對母豬血液生化指標(biāo)的影響

不同鐵源及水平對母豬血液生理指標(biāo)的影響見表3。與對照組相比，添加鐵制劑顯著提高了母豬 FE 和 SI含量(P＜0.05)，降低 TIBC(P＜0.05)。與FeSO4·H2O組相比，F(xiàn)e-Gly組顯著提高了母豬SI含量(P＜0.0 5)，降低了母豬TIBC(P＜0.05)，同時還有提高 FE含量的趨勢(P=0.052)。母豬 FE和 SI含 量 均 隨 Fe-Gly和FeSO4·H2O的添加水平的增加而呈線性和二次增加(P＜0.05);同時TIBC呈線性和二次降低(P＜0.05)。

表3 不同鐵源及水平對母豬血液生化指標(biāo)的影響Table 3 Effects of different iron sources and levels on blood biochemical index of sows

2.3 不同鐵源及水平對母豬抗氧化性能的影響

不同鐵源及水平對母豬抗氧化性能的影響見表4。與對照組相比，添加鐵制劑顯著提高了母豬血清 T-AOC、GSH-Px 和 SOD 活性(P＜0.05)，降低MDA 含量(P＜0.05)。與 FeSO4·H2O 組相比，F(xiàn)e-Gly組顯著提高了母豬血清T-AOC、GSHPx和 SOD 活性(P＜0.05)。母豬血清 T-AOC、GSH-Px和SOD活性隨Fe-Gly添加水平的增加而呈線性和二次增加(P＜0.05)。隨FeSO4·H2O的添加水平的增加，母豬血清T-AOC呈線性和二次升高(P＜0.05)，同時SOD活性呈線性線性升高(P＜0.05)，并有呈二次升高的趨勢(P=0.054);GSH-Px活性有線性升高趨勢(P=0.065)。MDA含量隨鐵添加水平的增加呈線性和二次降低(P＜0.05)。

表4 不同鐵源及水平對母豬抗氧化性能的影響Table 4 Effects of different iron sources and levels on serum antioxidant properties of sows

2.4 不同鐵源及水平對母豬初乳和胎盤鐵含量的影響

不同鐵源及水平對母豬初乳和胎盤鐵的影響見表5。與對照組相比，添加鐵制劑顯著提高了母豬初乳鐵和胎盤鐵含量(P＜0.05)。與 FeSO4·H2O組相比，F(xiàn)e-Gly組顯著提高了母豬的初乳鐵含量和胎盤鐵含量(P＜0.05)。對Fe-Gly組，初乳鐵和胎盤鐵含量均隨鐵添加水平的增加呈線性和二次增加(P＜0.05)。對 FeSO4·H2O 組，只有初乳鐵含量隨鐵添加水平的增加呈線性和二次增加(P＜0.05)。

3 討論

3.1 不同鐵源及水平對母豬血液生理指標(biāo)的影響

HCT與HGB是反映機(jī)體貧血狀況敏感的指標(biāo)［13］。前人關(guān)于飼糧中添加鐵制劑對血液生理指標(biāo)的研究主要是針對仔豬進(jìn)行，并有研究表明隨氨基酸螯合鐵添加水平的增加，斷奶仔豬HCT和HGB 含量呈線性增加［14－15］，但是對母豬血液生理指標(biāo)影響的研究很少。本研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加鐵制劑，可顯著提高母豬RBC計數(shù)和HGB含量，同時Fe-Gly的效果要優(yōu)于FeSO4·H2O，這與Wei等［8］的研究一致。這可能是因為無機(jī)鐵易受pH影響，在pH＞3.0時，無機(jī)鐵將變?yōu)椴蝗苄曰衔铮?4］，但是氨基酸螯合鐵的穩(wěn)定性強(qiáng)，分子質(zhì)量小，可完整通過消化道黏膜被吸收。本研究中，添加含鐵80 mg/kg的Fe-Gly或110 mg/kg的FeSO4·H2O時，對母豬 RBC計數(shù)、HGB含量和HCT的效果基本一致，同時高劑量FeSO4·H2O(含 鐵 140 mg/kg)和 Fe-Gly(含 鐵 110和140 mg/kg)并不能顯著提高母豬的HGB含量和HCT，這可能是與機(jī)體的穩(wěn)態(tài)機(jī)制有關(guān)，機(jī)體可通過肝臟及其他組織器官調(diào)節(jié)鐵水平［14］。一般認(rèn)為，當(dāng)機(jī)體HGB含量為100 g/L時，可以認(rèn)為機(jī)體鐵含量充足;為80 g/L時，瀕臨貧血邊緣;低于70 g/L時認(rèn)為動物已經(jīng)貧血［16］。在本試驗條件下，當(dāng)Fe-Gly和FeSO4·H2O的添加水平(以鐵計)分別為80和110 mg/kg時，母豬HGB含量均超過100 g/L，以HGB含量為判據(jù)，可認(rèn)為此時母豬的鐵貯富足，已滿足母豬的需要，過量添加只會增加成本和污染環(huán)境。

表5 不同鐵源及水平對母豬初乳鐵和胎盤鐵含量的影響Table 5 Effects of different iron sources and levels on iron content in colostrum and placenta of sows

3.2 不同鐵源及水平對母豬血清生化指標(biāo)的影響

FE、SI、TIBC是反映豬機(jī)體鐵狀況和生長發(fā)育狀況的重要指標(biāo)［17－18］，同時 TIBC越高，體內(nèi) SI含量越低［19］。本研究中，母豬飼糧中添加鐵制劑，顯著提高了母豬FE和SI含量，降低了TIBC。這與石文艷［9］研究發(fā)現(xiàn)一致。氨基酸螯合鐵可顯著提高母豬血液SI含量，降低TIBC。本研究中在相同的鐵添加水平下，F(xiàn)e-Gly效果優(yōu)于FeSO4·H2O，這表明Fe-Gly更能改善母豬的鐵營養(yǎng)狀況。這可能是因為無機(jī)鐵需要借助輔酶與氨基酸或其他物質(zhì)形成螯合鹽后才能被吸收，而氨基酸螯合鐵是機(jī)體吸收金屬離子的主要形式，可直接被機(jī)體吸收，并且避免了同其他礦物元素之間的吸收競爭［16］，從而提高了氨基酸螯合鐵的生物學(xué)效價［2，20］。

3.3 不同鐵源及水平對母豬抗氧化性能的影響

機(jī)體內(nèi)鐵含量可顯著影響機(jī)體的抗氧化能力。鐵元素可通過機(jī)體酶促抗氧化系統(tǒng)，清除體內(nèi)代謝產(chǎn)生的強(qiáng)氧化劑超氧陰離子自由基(O2－·)的歧化產(chǎn)物過氧化氫(H2O2)及有機(jī)過氧化物，并維護(hù)抗氧化酶系催化反應(yīng)得以正常進(jìn)行［21］。鐵攝取不足，會增大對應(yīng)激的敏感度，降低動物的抗氧化能力［22］。GSH-Px和SOD可反映體內(nèi)自由基反應(yīng)的動態(tài)變化及組織損傷情況，是機(jī)體抗氧化系統(tǒng)中重要的酶，而MDA則是一種具有很強(qiáng)生物毒性的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的代謝產(chǎn)物，其變化可反映肝臟組織內(nèi)脂質(zhì)過氧化情況;同時對T-AOC的測定，能夠全面地評價動物機(jī)體的抗氧化狀態(tài)。前人關(guān)于鐵對GSH-Px活性影響的報道并不一致，有研究表明，給小鼠定期定量注射右旋糖酐鐵，血清GSH-Px活性隨鐵含量的增加而顯著降低［23］;同時也有研究表明，血清中 GSH-Px活性隨鐵含量的增加而升高［24－25］。本研究表明，母豬血清GSH-Px活性均隨鐵添加水平的增加而升高，這可能與所選用的試驗動物以及鐵添加水平的不同有關(guān)。馮國強(qiáng)等［26］報道，肉仔雞飼糧中添加120及160 mg/kg甘氨酸亞鐵顯著提高了肉仔雞血清SOD活力，降低了MDA含量。本研究結(jié)果表明，添加鐵制劑可顯著提高母豬血清T-AOC和SOD活 性，降 低 MDA含 量，且 Fe-Gly和FeSO4·H2O添加水平(以鐵計)分別為 80和110 mg/kg時，血清T-AOC和MDA含量達(dá)顯著水平。這表明，添加鐵制劑可改善母豬的抗氧化性能，但Fe-Gly效果優(yōu)于FeSO4·H2O。

3.4 不同鐵源及水平對母豬初乳鐵和胎盤鐵含量的影響

氨基酸螯合鐵的吸收是以一種易于穿透胎盤的方式進(jìn)行的，在妊娠母豬飼糧中添加氨基酸螯合鐵后，可顯著增加胎盤和胎兒鐵含量［16，27］。有研究報道在妊娠母豬分娩前1個月，蛋氨酸螯合鐵能迅速通過胎盤并向仔豬轉(zhuǎn)移，增加仔豬鐵貯［5］，提高母乳中的鐵含量［28］，這與本研究的結(jié)果一致。但是 Robbins等［29］研究認(rèn)為，妊娠母豬飼糧鐵源并不能影響乳汁鐵含量，這可能是由鰲合鐵的品質(zhì)和母豬鐵營養(yǎng)狀況等的不同所致。本試驗結(jié)果表明，無機(jī)鐵對胎盤鐵含量無顯著影響，這與Spruill等［30］報道一致，這說明氨基酸螯合鐵具有更強(qiáng)的穿過胎盤屏障的能力，使機(jī)體更有效地利用鐵制劑，從而改善仔豬鐵營養(yǎng)狀況。

4 結(jié)論

①本試驗條件下，妊娠母豬飼糧中添加Fe-Gly和FeSO4·H2O均可不同程度改善母豬鐵營養(yǎng)狀況及抗氧化性能;添加Fe-Gly對母豬初乳鐵、胎盤鐵、SI含量、TIBC和抗氧化性能等的效果優(yōu)于添加FeSO4·H2O。

②以母豬HGB含量為標(biāo)準(zhǔn)，綜合本試驗研究結(jié)果，母豬適宜的Fe-Gly和FeSO4·H2O添加水平(以鐵計)分別為80和110 mg/kg。

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