李萬(wàn)佳 李福昌 朱曉強(qiáng) 付朝暉 張彩霞
(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,泰安 271018)
維生素D是動(dòng)物體內(nèi)必需的一種脂溶性維生素,在維持動(dòng)物正常生長(zhǎng)、調(diào)節(jié)鈣磷代謝平衡以及促進(jìn)骨骼發(fā)育等方面具有重要作用[1]。近年的研究認(rèn)為,維生素D還具有其他廣泛的生物學(xué)效應(yīng),如參與協(xié)調(diào)機(jī)體的抗氧化等。目前,我國(guó)還未正式出臺(tái)獺兔完整的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),因此對(duì)獺兔維生素D需要量進(jìn)行研究具有重要意義。本試驗(yàn)以生長(zhǎng)獺兔為研究對(duì)象,探討飼糧維生素D添加水平對(duì)其生長(zhǎng)性能、鈣磷代謝、血液指標(biāo)和抗氧化功能的影響,以尋求獺兔飼糧中維生素D的適宜添加水平,為我國(guó)制訂獺兔飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)依據(jù)。
基礎(chǔ)飼糧參照NRC(1977)家兔飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制而成,其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。在基礎(chǔ)飼糧中分別添加0(對(duì)照組)、500、1 000、2 000、4 000 IU/kg維生素D,制成5種試驗(yàn)飼糧,并加工成直徑為4~6 mm的顆粒飼料,通風(fēng)干燥后保存?zhèn)溆谩?/p>
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %
試驗(yàn)選用健康、平均體重為(1.45±0.03)kg的3月齡獺兔200只,公母各占1/2,隨機(jī)分成5組,每組40個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1只獺兔。5組獺兔分別飼喂1種試驗(yàn)飼糧,預(yù)試期7 d,正試期53 d。試驗(yàn)兔單籠飼養(yǎng),試驗(yàn)期間早、晚各喂1次,自由采食、飲水,采用常規(guī)飼養(yǎng)管理和免疫程序,自然采光、通風(fēng)。
試驗(yàn)結(jié)束前6天,每組隨機(jī)抽取8只試驗(yàn)兔,轉(zhuǎn)移到經(jīng)消毒處理的代謝籠內(nèi),單籠飼養(yǎng),飼喂相應(yīng)的試驗(yàn)飼糧,自由采食、飲水。預(yù)試期3 d,正試期連續(xù)3 d收集試驗(yàn)兔全天的糞樣,4℃密封保存,并記錄每只試驗(yàn)兔每天的采食量、排糞量。
糞樣取回后在烘箱中65℃烘干72 h,稱得糞樣的風(fēng)干重,最后將各組風(fēng)干糞樣粉碎,待測(cè)鈣、磷含量,用于計(jì)算鈣、磷表觀消化率。
在試驗(yàn)開始后第53天早晨空腹稱重,每組隨機(jī)抽取8只試驗(yàn)兔,立即心臟采血10 mL,37℃水浴40 min后,3 000 r/min離心15 min,分離所得血清分裝于Eppendorf管中,置于-20℃冷凍保存,待測(cè)抗氧化指標(biāo)和血液指標(biāo)。
采血完成后將試驗(yàn)兔頸動(dòng)脈放血屠宰,摘取肝臟放于液氮罐中保存,待測(cè)抗氧化指標(biāo)。屠宰后取左腿脛骨,剔除附著組織后用去離子水清洗,置于-20℃保存,待測(cè)脛骨中鈣、磷含量。
1.5.1 生長(zhǎng)性能指標(biāo)
試驗(yàn)結(jié)束后,以重復(fù)為單位稱量試驗(yàn)兔的體重,并統(tǒng)計(jì)全期的喂料量,計(jì)算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。
1.5.2 鈣磷代謝指標(biāo)
糞和脛骨中鈣、磷含量分別采用高錳酸鉀滴定法和鉬黃比色法進(jìn)行測(cè)定,血清中鈣、磷含量采用日本和光純藥工業(yè)株式會(huì)社提供的試劑盒測(cè)定。
鈣表觀消化率(%)=100×(食入飼糧總鈣量-食入飼糧后排泄物鈣量)/食入飼糧總鈣量;
磷表觀消化率(%)=100×(食入飼糧總磷量-食入飼糧后排泄物磷量)/食入飼糧總磷量。
1.5.3 血液指標(biāo)
血清堿性磷酸酶(ALP)活性以及總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、甘油三酯(TG)、膽固醇(CHO)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)含量均采用日本和光純藥工業(yè)株式會(huì)社提供的試劑盒,按說(shuō)明書在日立7020型全自動(dòng)分析儀上進(jìn)行測(cè)定。血清降鈣素(CT)、甲狀旁腺素(PTH)和維生素D3含量均采用酶聯(lián)免疫吸附法進(jìn)行測(cè)定,試劑盒購(gòu)自上海朗頓生物科技有限公司。
1.5.4 血清和肝臟抗氧化指標(biāo)
血清和肝臟總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)活性、總抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)含量均在UV-2450型紫外可見分光光度計(jì)上測(cè)定,試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所。
數(shù)據(jù)以平均值和均方根誤差(R-MSE)表示,采用SAS 9.1統(tǒng)計(jì)軟件中的GLM進(jìn)行數(shù)據(jù)的方差分析,若有顯著差異,則采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較。
由表2可以看出,在初始體重?zé)o顯著差異(P>0.05)的情況下,飼糧維生素D添加水平對(duì)平均日增重、平均日采食量、料重比均無(wú)顯著影響(P>0.05),平均日增重在維生素D添加水平為2 000 IU/kg時(shí)最高。
表2 飼糧維生素D添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔生長(zhǎng)性能的影響Table 2 Effects of vitamin D supplemental level on growth performance of growing Rex rabbits(n=8)
由表3可以看出,飼糧維生素D添加水平對(duì)血清中鈣、磷含量無(wú)顯著影響(P>0.05),但隨飼糧維生素D添加水平的增加,血清中鈣、磷含量呈先升高后降低趨勢(shì),均以2 000 IU/kg組的值為最高;飼糧維生素D添加水平對(duì)糞中磷含量無(wú)顯著影響(P>0.05),而對(duì)糞中鈣含量有顯著影響(P=0.011 5),表現(xiàn)為2 000 IU/kg組顯著低于0、500和4 000 IU/kg組(P<0.05);飼糧維生素D添加水平對(duì)脛骨中鈣含量有極顯著影響(P=0.002 2),表現(xiàn)為2 000 IU/kg組極顯著高于0、500和1 000 IU/kg組(P<0.01),而對(duì)脛骨中磷含量無(wú)顯著影響(P>0.05);飼糧維生素D添加水平對(duì)鈣、磷表觀消化率無(wú)顯著影響(P>0.05),但隨維生素D添加水平的增加,鈣、磷表觀消化率呈先升高后降低趨勢(shì),均以2 000 IU/kg組的值為最高。
由表4可以看出,飼糧維生素D添加水平對(duì)血清TP含量有顯著影響(P=0.046 3),表現(xiàn)為500、2 000和4 000 IU/kg組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),并以2 000 IU/kg組的值為最高;飼糧維生素D添加水平對(duì)血清ALB含量有顯著影響(P=0.043 0),表現(xiàn)為對(duì)照組顯著低于其他4組(P<0.05),其他各組間無(wú)顯著差異(P>0.05),并以2 000 IU/kg組的值為最高;飼糧維生素D添加水平對(duì)血清 ALP活性以及 TG、CHO、HDL-C和LDL-C含量均無(wú)顯著影響(P>0.05)。
表3 飼糧維生素D添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔鈣磷代謝的影響Table 3 Effects of vitamin D supplemental level on Ca and P metabolism of growing Rex rabbits(n=8)
由表4還可以看出,飼糧維生素D添加水平對(duì)血清CT含量有顯著影響(P=0.010 4),表現(xiàn)為1 000和2 000 IU/kg組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),并以2 000 IU/kg組的值為最高;飼糧維生素D添加水平對(duì)血清PTH含量無(wú)顯著影響(P>0.05),但隨維生素D添加水平的增加,血清PTH含量呈先升高后降低趨勢(shì),并以2 000 IU/kg組的值為最高;飼糧維生素D添加水平對(duì)血清維生素D3含量有顯著影響(P=0.017 5),表現(xiàn)為2 000 IU/kg組顯著高于對(duì)照組和500 IU/kg組(P<0.05)。
表4 飼糧維生素D添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔血液指標(biāo)的影響Table 4 Effects of vitamin D supplemental level on blood indices of growing Rex rabbits(n=8)
由表5可以看出,飼糧維生素D添加水平對(duì)血清GSH-Px和T-SOD活性有極顯著影響(P=0.007 8和P<0.000 1),隨維生素D添加水平的增加,血清GSH-Px和T-SOD活性呈先升高后降低趨勢(shì),均以2 000 IU/kg組的值為最高,并表現(xiàn)為2 000 IU/kg組的血清GSH-Px活性極顯著高于對(duì)照組和500 IU/kg組(P<0.01),1 000、2 000和4 000 IU/kg組的血清T-SOD活性極顯著高于對(duì)照組和500 IU/kg組(P<0.01);飼糧維生素D添加水平對(duì)血清MDA含量無(wú)顯著影響(P>0.05),但隨維生素D添加水平的增加,血清MDA含量有降低趨勢(shì),以2 000 IU/kg組的值為最低。
由表5還可以看出,飼糧維生素D添加水平對(duì)肝臟GSH-Px活性有極顯著影響(P=0.004 8),表現(xiàn)為2 000 IU/kg組極顯著高于其他4組(P<0.01),其他各組間無(wú)顯著差異(P>0.05);飼糧維生素D添加水平對(duì)肝臟T-SOD活性有顯著影響(P=0.043 0),表現(xiàn)為2 000 IU/kg組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),其他各組間無(wú)顯著差異(P>0.05);飼糧維生素D添加水平對(duì)肝臟T-AOC和MDA含量無(wú)顯著影響(P>0.05),但隨維生素D添加水平的增加,肝臟T-AOC先升高后降低,MDA含量先降低后升高,并分別在2 000 IU/kg組獲得最大值和最小值。
表5 飼糧維生素D添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔血清和肝臟抗氧化指標(biāo)的影響Table 5 Effects of vitamin D supplemental level on serum and liver antioxidant indices of growing Rex rabbits(n=8)
維生素D是動(dòng)物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)素,適量添加可促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng),但是長(zhǎng)期過(guò)量添加會(huì)產(chǎn)生毒性。張艷玲等[2]研究發(fā)現(xiàn),動(dòng)物對(duì)維生素D3的吸收和對(duì)維生素A和維生素E的吸收有拮抗作用,這在一定程度會(huì)降低動(dòng)物的生長(zhǎng)速度。關(guān)于兔維生素D需求方面的研究很少,在其他動(dòng)物的研究中,石天虹等[3]研究發(fā)現(xiàn),隨飼糧維生素 D3添加水平的增加,肉仔雞體增重、耗料量、存活率均顯著增加。Atencio等[4]研究發(fā)現(xiàn),維生素D可改善畜禽生長(zhǎng)性能,提高肉雞體增重、采食量和飼料效率,并能增加脛骨灰分含量,降低雛雞死亡率。陳娟等[5]研究表明,飼喂維生素D3添加水平為5 000 IU/kg的飼糧28 d后,料重比與基礎(chǔ)飼糧組相比顯著提高,對(duì)肉仔雞的生長(zhǎng)性能產(chǎn)生了顯著的影響。本試驗(yàn)中,飼糧維生素D添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔的平均日增重、平均日采食量、料重比均沒(méi)有產(chǎn)生顯著影響,但從數(shù)據(jù)趨勢(shì)可以看出以2 000 IU/kg的添加水平最為適宜。
維生素D對(duì)促進(jìn)鈣磷吸收和骨骼中鈣磷沉積具有重要作用。閆素梅等[6]研究結(jié)果表明,飼糧維生素D添加水平在500~5 000 IU/kg范圍內(nèi),隨著飼糧中維生素D添加水平的增加,血清鈣、磷含量呈一次線性增加趨勢(shì),脛骨鈣含量呈顯著的一元二次曲線上升趨勢(shì)。Mitchell等[7]研究發(fā)現(xiàn),飼糧添加維生素D3后,21日齡肉仔雞日增重、磷存留和血漿中可透析磷含量均顯著提高。馮志華等[8]研究發(fā)現(xiàn),維生素 D3組總磷、植酸磷表觀消化率及血清磷含量顯著高于對(duì)照組,表明維生素D3促進(jìn)了磷的運(yùn)轉(zhuǎn)和吸收。王松艷等[9]研究報(bào)道,缺乏維生素D的飼糧會(huì)引起肉雞體內(nèi)活性代謝產(chǎn)物減少,血清鈣、磷含量降低,骨重吸收增加,骨密度、骨礦含量以及股骨重等均低于正常組。本試驗(yàn)中,與在其他動(dòng)物中的研究相似,維生素D添加水平對(duì)血清鈣、磷含量無(wú)顯著影響,但隨維生素D添加水平的增加,血清鈣、磷含量呈上升趨勢(shì)。飼糧維生素D添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔脛骨中鈣含量有極顯著影響,說(shuō)明了維生素D對(duì)鈣在骨骼中的沉積有重要作用。飼糧維生素D添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔糞中鈣含量有極顯著影響,以2 000 IU/kg組的糞中鈣含量最低,同時(shí)2 000 IU/kg組的鈣、磷表觀消化率為最高,說(shuō)明適宜添加水平的維生素D有促進(jìn)鈣磷吸收的作用。
王麗等[10]研究表明,籠養(yǎng)育成蛋鴨血清TP和ALB含量有隨著飼糧維生素D添加水平的增加而升高的趨勢(shì)。本試驗(yàn)與上述研究結(jié)果相符,表現(xiàn)為血清TP和ALB含量受飼糧維生素D添加水平的影響顯著,以添加水平為2 000 IU/kg時(shí)最為適宜。ALP是一種含鋅的對(duì)底物專一性較低的磷酸單酯水解酶,在體內(nèi)直接參與磷酸基團(tuán)的轉(zhuǎn)移和代謝,與機(jī)體鈣磷代謝有關(guān)。周歧存等[11]研究發(fā)現(xiàn),在飼料中添加適量的維生素D顯著提高了皺紋盤鮑軟體部的ALP活性,但過(guò)高或過(guò)低的添加水平均對(duì)ALP活性起到抑制作用。本試驗(yàn)中,飼糧維生素D添加水平對(duì)血清ALP活性的影響不顯著,但可以看出其隨飼糧維生素D添加水平的增加有先升高后降低的趨勢(shì),以添加水平為2 000 IU/kg時(shí)為最高。此外,飼糧維生素添加水平對(duì)血清TG、CHO、HDL-C、LDL-C含量均無(wú)顯著影響。
維生素D對(duì)相關(guān)激素水平影響的研究報(bào)道較少。曹平等[12]研究表明,隨著飼糧維生素D添加水平的增加,肉雞血清維生素D3含量呈趨于顯著的一次線性增加趨勢(shì),對(duì)血清CT、PTH含量的影響不顯著。在本試驗(yàn)中,飼糧維生素D添加水平對(duì)血清CT和維生素D3含量有影響顯著,隨維生素D添加水平的增加,血清CT和維生素D3含量呈先升高后降低趨勢(shì),維生素D添加水平為2 000 IU/kg的組顯著高于其他組;維生素D添加水平對(duì)血清PTH含量無(wú)顯著影響。
T-SOD、GSH-Px、T-AOC作為抗氧化系統(tǒng)中的重要酶系,其活性與機(jī)體清除自由基的能力成正比,而MDA是細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化的產(chǎn)物,其含量可間接反映細(xì)胞損傷程度。本試驗(yàn)結(jié)果表明,隨維生素D添加水平的增加,血清和肝臟T-SOD、GSH-Px活性以及T-AOC升高,MDA含量降低,說(shuō)明維生素D在抗氧化方面有一定的作用。Mukhopadhyay等[13]研究維生素D3作為細(xì)胞抗氧化劑的調(diào)質(zhì)防止鼠淋巴瘤發(fā)生時(shí)發(fā)現(xiàn),維生素D3可提高谷胱甘肽氧化酶和還原酶類活性。李德發(fā)等[14]研究也發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,仔豬每日維生素D3攝入量為1.5×105IU時(shí)可增加血清溶菌酶和超氧化物歧化酶(SOD)活性,與本試驗(yàn)結(jié)果相似。解俊美等[15]研究表明,維生素 D對(duì) SOD和GSH-Px活性有較強(qiáng)的誘導(dǎo)能力,可維持動(dòng)物體自身自由基的產(chǎn)生和清除的動(dòng)態(tài)平衡。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨飼糧維生素D添加水平的增加,血清和肝臟T-SOD和GSH-Px活性呈先升高后下降趨勢(shì),表明飼糧適量添加維生素D可提高生長(zhǎng)獺兔機(jī)體的T-SOD和GSH-Px活性,增強(qiáng)其抗氧化功能。
趙吉偉等[16]研究表明,T-AOC的大小可反映機(jī)體自由基代謝的狀態(tài),測(cè)定T-AOC對(duì)機(jī)體酶和非酶系統(tǒng)抗氧化能力綜合評(píng)判具有重要意義。MDA是脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)鏈?zhǔn)浇K止階段產(chǎn)生的小分子產(chǎn)物,其含量可以間接反映自由基的產(chǎn)生情況和機(jī)體組織細(xì)胞的脂質(zhì)過(guò)氧化程度[17]。以機(jī)體中T-AOC和MDA含量作為判斷機(jī)體內(nèi)的氧化應(yīng)激程度的指標(biāo),較為敏感、準(zhǔn)確且方法可操作性強(qiáng)[18]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,隨飼糧維生素D添加水平的增加,血清和肝臟T-AOC升高,MDA含量降低,在維生素D添加水平為2 000 IU/kg時(shí)T-AOC最高,MDA含量最低。張淑云等[19]研究同樣發(fā)現(xiàn),隨飼糧維生素D添加水平的增加,血清和肝臟T-SOD、GSH-Px活性以及 T-AOC升高,MDA含量降低。由此可見,飼糧中適量添加維生素D對(duì)生長(zhǎng)獺兔的抗氧化功能具有一定的提高作用。
綜合本試驗(yàn)測(cè)定的指標(biāo)可以得出,生長(zhǎng)獺兔飼糧的適宜維生素D添加水平為2 000 IU/kg。
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動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)2014年2期