飼喂大豆異黃酮對(duì)荷斯坦?fàn)倥Ｃ庖呒翱寡趸阅艿挠绊?/h1>

2020-02-24 08:21:24李建洲

中國(guó)獸醫(yī)學(xué)報(bào)訂閱 2020年12期 收藏

關(guān)鍵詞：全期荷斯坦犢牛

肖 凡，李建洲，李 明，余 雄,2，邵 偉,2*

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆肉乳用草食動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，新疆 烏魯木齊 830052)

犢牛的培育是奶牛養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的重點(diǎn)，增強(qiáng)犢牛免疫和抗氧化性能，促進(jìn)犢牛高效健康生長(zhǎng)，以期提高奶牛生產(chǎn)性能，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。大豆異黃酮(soy isoflavone,SIF)是天然存在于豆科植物中最具雌激素作用的化合物之一[1]。眾多的研究均表明，SIF作為一種有效的生理調(diào)節(jié)劑，能夠不同程度地影響鼠[2-5]、雞[6-7]、鴨[8-9]、豬[10-13]、羊[14-16]、牛[17-19]等動(dòng)物的生長(zhǎng)、免疫、抗氧化性能。但不同劑量SIF對(duì)奶牛，尤其是犢牛的報(bào)道極少，需進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)通過(guò)以SIF作為荷斯坦?fàn)倥ｏ暳咸砑觿?，探究其?duì)犢牛免疫及抗氧化性能的影響，同時(shí)探討SIF在犢牛日糧中的適宜添加量和飼喂時(shí)間，旨在為進(jìn)一步推進(jìn)荷斯坦?fàn)倥ｏ曫B(yǎng)模式的優(yōu)化提供科學(xué)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)于2018年11月至2019年1月在新疆天山畜牧生物工程股份有限公司良種繁育場(chǎng)(新疆昌吉市榆樹(shù)溝鎮(zhèn))進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)選擇自然分娩、出生胎次為1～3胎、(30±10)日齡(d)、體況良好、體質(zhì)量50 kg左右、飼喂足量初乳和酸化乳的荷斯坦?fàn)倥?0頭。隨機(jī)分為4組，每組10頭。對(duì)照組(CON)每日3次，每次飼喂2 L全脂酸化乳，開(kāi)食料自由采食；試驗(yàn)Ⅰ組(TGⅠ)、試驗(yàn)Ⅱ組(TGⅡ)、試驗(yàn)Ⅲ組(TGⅢ)分別在CON組飼喂的基礎(chǔ)上添加100，300，600 mg/d SIF。試驗(yàn)分兩個(gè)階段，預(yù)試階段7 d及正試階段60 d，共67 d。分別于正試期0，20，40，60 d晨飼前對(duì)犢牛測(cè)體質(zhì)量，計(jì)算0～20，20～40，40～60 d的日增重。每日進(jìn)行犢牛糞便評(píng)分，每周統(tǒng)計(jì)腹瀉率。分別于正試期0，30，60 d時(shí)采集犢牛10 mL頸靜脈血液樣本于2支5 mL真空采血管中。血樣室內(nèi)靜置30 min，3 500 r/min離心15 min分離出血清后，分裝于1.5 mL滅菌離心管，-20℃保存待測(cè)。試驗(yàn)結(jié)束后血清樣本送至北京華英生物技術(shù)研究所測(cè)定免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、γ干擾素(IFN-γ)、白細(xì)胞介素1β(IL-1β)、白介素4(IL-4)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等免疫指標(biāo)和過(guò)氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、總抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)等抗氧化指標(biāo)。

1.3 試驗(yàn)材料本試驗(yàn)SIF提取物由西安華庚生物科技有限公司提供，有效純度為98%。

1.4 飼養(yǎng)管理試驗(yàn)期間，犢牛全期單欄飼養(yǎng)，飲水、飼料干凈衛(wèi)生，水溫、奶溫保持恒定，定期清洗消毒飼槽和奶瓶。對(duì)照組與試驗(yàn)組在相同的環(huán)境條件下，結(jié)合犢牛采食習(xí)慣，于每日4:00、11:00和17：00 飼喂全脂酸化乳2 L，開(kāi)食精料自由采食，自由飲水，試驗(yàn)組犢牛每日10:00投喂對(duì)應(yīng)量SIF。定時(shí)清糞、更換墊草，保持圈舍干凈衛(wèi)生。開(kāi)食精料由新疆天康飼料科技有限公司提供，精料日糧營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

表1 精料日糧營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ)) %

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)原始數(shù)據(jù)在Excel 2016中初步整理后，使用SAS University Edition統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)及關(guān)于重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)(Repeated Measurement Date)的MIXED模型進(jìn)行分析，差異顯著采用DUNCAN’S法進(jìn)行多重比較。統(tǒng)計(jì)分析以P<0.01表示差異極顯著圖中標(biāo)示**；P<0.05表示差異顯著圖中標(biāo)示*；P>0.10則表示差異無(wú)顯著意義圖中無(wú)標(biāo)示。

2 結(jié)果

2.1 飼喂SIF對(duì)犢牛免疫相關(guān)指標(biāo)的影響由表2和圖1可知，試驗(yàn)組IgA在試驗(yàn)全期極顯著高于CON組(P<0.01)，其中TGⅢ組極顯著高于其他各組(P<0.01)。在試驗(yàn)30 d時(shí)，試驗(yàn)組極顯著高于CON組(P<0.01)，其中TGⅢ組極顯著高于其他各組(P<0.01)，TGⅡ組顯著高于TGⅠ組(P<0.05)。在試驗(yàn)60 d時(shí)，試驗(yàn)組極顯著高于CON組(P<0.01)，其中TGⅢ組顯著高于TGⅠ組(P<0.05)。

試驗(yàn)組IgG在試驗(yàn)全期極顯著高于CON組(P<0.01)，其中TGⅢ組極顯著高于TGⅠ組(P<0.01)。在試驗(yàn)30 d時(shí)，TGⅢ組極顯著高于CON組(P<0.01)且顯著高于TGⅠ、Ⅱ組(P<0.05)。在試驗(yàn)60 d時(shí)，TGⅡ、Ⅲ組顯著高于CON組(P<0.05)。

在試驗(yàn)30 d時(shí)，TGⅡ、Ⅲ組IgM極顯著高于CON組(P<0.01)，TGⅠ組顯著高于CON組(P<0.05)，其他各期各組間無(wú)顯著性差異(P>0.05)。

表2 不同濃度SIF對(duì)犢牛免疫球蛋白水平的影響 g/L

由表3和圖2可知，TGⅡ、Ⅲ組IFN-γ在試驗(yàn)0 d極顯著低于CON組(P<0.01)，在試驗(yàn)60 d顯著高于CON組(P<0.05)。

在試驗(yàn)60 d時(shí)，TGⅢ組IL-1β顯著高于CON組(P<0.05)。

在試驗(yàn)60 d時(shí)，TGⅡ、Ⅲ組IL-4極顯著高于CON組(P<0.01)，TGⅢ組極顯著高于TGⅠ組(P<0.01)。

試驗(yàn)組TNF-α在試驗(yàn)全期極顯著低于CON組(P<0.01)，其中TGⅢ組極顯著低于其他各組(P<0.01)。在試驗(yàn)30 d時(shí)，TGⅢ組極顯著低于CON組(P<0.01)，TGⅠ、Ⅱ組顯著低于CON組(P<0.05)。在試驗(yàn)60 d時(shí)，TGⅡ、Ⅲ組極顯著低于CON組(P<0.01)，TGⅠ組顯著低于CON組(P<0.05)，其中TGⅢ組極顯著低于TGⅠ組(P<0.01)且顯著低于TGⅡ組(P<0.05)。

綜上所述，其他各期各組間均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。

2.2 飼喂SIF對(duì)犢?？寡趸笜?biāo)的影響由表4和圖3可知，試驗(yàn)組CAT在試驗(yàn)全期顯著低于CON組(P<0.05)。在試驗(yàn)30 d時(shí)，試驗(yàn)組顯著低于CON組(P<0.05)，其中TGⅡ組極顯著低于CON組(P<0.01)且顯著低于TGⅠ、Ⅲ組(P<0.05)。在試驗(yàn)60 d時(shí)，TGⅢ組極顯著低于其他各組(P<0.01)，TGⅡ顯著低于CON組(P<0.05)。

試驗(yàn)組GSH-Px在試驗(yàn)全期極顯著高于CON組(P<0.01)，其中TGⅡ、Ⅲ組顯著高于TGⅠ組(P<0.05)。在試驗(yàn)30 d時(shí)，試驗(yàn)組極顯著高于CON組(P<0.01)，其中TGⅡ組顯著高于TGⅠ組(P<0.05)。在試驗(yàn)60 d時(shí)，試驗(yàn)組極顯著高于CON組(P<0.01)，其中TGⅢ組極顯著高于TGⅠ組(P<0.01)。

圖1 不同濃度SIF對(duì)犢牛免疫球蛋白水平的影響

試驗(yàn)組T-AOC在試驗(yàn)全期極顯著高于CON組(P<0.01)，其中TGⅢ組極顯著高于其他各組(P<0.01)。在試驗(yàn)30 d時(shí)，試驗(yàn)組極顯著高于CON組(P<0.01)。在試驗(yàn)60 d時(shí)，TGⅢ組極顯著高于其他各組(P<0.01)，其中TGⅠ組顯著高于CON組(P<0.05)。

試驗(yàn)組SOD在試驗(yàn)全期極顯著高于CON組(P<0.01)，其中TGⅢ組極顯著高于TGⅠ組(P<0.01)。在試驗(yàn)30 d時(shí)，試驗(yàn)組極顯著高于CON組(P<0.01)，其中TGⅢ組極顯著高于TGⅠ組(P<0.01)。

試驗(yàn)組MDA在試驗(yàn)全期極顯著低于CON組(P<0.01)，其中TGⅠ組顯著低于TGⅡ、Ⅲ組(P<0.05)。在試驗(yàn)30 d時(shí)，試驗(yàn)組極顯著低于CON組(P<0.01)，其中TGⅠ組顯著低于TGⅡ、Ⅲ組(P<0.05)。

除上所述，其他各期各組間均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。

表3 不同濃度SIF對(duì)犢牛相關(guān)細(xì)胞因子水平的影響 ng/L

圖2 不同濃度SIF對(duì)犢牛相關(guān)細(xì)胞因子水平的影響

表4 不同濃度SIF對(duì)犢牛抗氧化指標(biāo)的影響 U/L

圖3 不同濃度SIF對(duì)犢?？寡趸笜?biāo)的影響

3 討論

3.1 飼喂SIF對(duì)犢牛免疫相關(guān)指標(biāo)的影響血清IgA、IgG和IgM水平是反映動(dòng)物機(jī)體體液免疫功能的重要指標(biāo)，血清IFN-γ、IL-1β、IL-4、TNF-α等細(xì)胞因子水平也能不同程度地反映動(dòng)物機(jī)體免疫性能。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在試驗(yàn)全期各試驗(yàn)組IgA、IgG極顯著高于CON組(P<0.01)，TNF-α極顯著低于CON組(P<0.01)，在試驗(yàn)各期試驗(yàn)組IgM、IFN-γ、IL-1β、IL-4極顯著或顯著高于CON組(P<0.01或P<0.05)，說(shuō)明SIF可顯著提高血清IgA、IgG、IgM、IFN-γ、IL-1β、IL-4水平，降低TNF-α含量，有效提高荷斯坦?fàn)倥Ｃ庖咝阅?。同時(shí)本試驗(yàn)結(jié)果顯示，相同時(shí)間相同劑量下SIF對(duì)荷斯坦?fàn)倥Ｑ逯胁煌庖咧笜?biāo)影響不同。目前SIF的免疫調(diào)節(jié)機(jī)理暫無(wú)明確解釋?，F(xiàn)有研究報(bào)道，SIF具有弱雌激素樣功能作用于免疫器官和細(xì)胞的雌激素受體，影響機(jī)體內(nèi)分泌，對(duì)機(jī)體特異性免疫與非特異性免疫產(chǎn)生影響[20]。大量研究證實(shí)SIF通過(guò)刺激T淋巴細(xì)胞(T-lymphocyte)的增殖，促進(jìn)分泌胸腺素(thymosin)、γ-干擾素(IFN-γ)，增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞(natural killer cell)活性，直接或間接地影響B(tài)淋巴細(xì)胞(B-lymphocyte)分泌和作用，增強(qiáng)機(jī)體細(xì)胞免疫和體液免疫功能。SAKAI等[21]發(fā)現(xiàn)SIF類(lèi)植物雌激素能提高轉(zhuǎn)基因小鼠血清IFN-γ和IL-4水平。陳麗[22]研究也發(fā)現(xiàn)飼喂SIF能顯著提高雌性巴馬香豬血清IgG水平，降低血清TNF-α含量，血清IL-1α、IL-2水平也有不同程度的提高。大量動(dòng)物試驗(yàn)都發(fā)現(xiàn)SIF能提高鼠[3-5]、肉雞[7]、肉鴨[8]、豬[13]、羊[14]、奶牛[17-19]等動(dòng)物免疫性能，這些研究均與本試驗(yàn)結(jié)果相吻合。

本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，血清IgA、IgG、IgM、IL-4水平隨SIF添加劑量增加呈上升趨勢(shì)，血清TNF-α含量隨SIF添加劑量增加呈下降趨勢(shì)，TGⅢ組血清IgA、IgG、IgM、IL-4水平最高，TNF-α含量最低。相同時(shí)間不同劑量SIF對(duì)血清IgA、IgG、IgM、IFN-γ、IL-1β、IL-4、TNF-α均產(chǎn)生了不同的影響。有研究報(bào)道IL-4能夠增加免疫球蛋白的分泌水平[23-24]，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。郝振榮等[18]在泌乳后期奶牛和乳腺肥大細(xì)胞的試驗(yàn)均表明，SIF能夠調(diào)控奶牛乳腺免疫，提高IL-4和IgG的水平，且IL-4的增加程度隨劑量增加而改變。鄭立等[25]在30日齡荷斯坦?fàn)倥Ｈ占Z中添加250 mg/d SIF研究其對(duì)免疫的影響，試驗(yàn)組血清IgA和IgG顯著提高。這些研究與本試驗(yàn)結(jié)果相吻合。說(shuō)明SIF對(duì)機(jī)體免疫性能的調(diào)控在一定程度上遵循劑量效應(yīng)，且在本試驗(yàn)條件下飼喂劑量在600 mg/d時(shí)效果最好。

本試驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，TGⅢ組血清IgA、IgM、IgG、TNF-α在試驗(yàn)30 d時(shí)即出現(xiàn)顯著，IFN-γ、IL-1β、IL-4在試驗(yàn)60 d時(shí)出現(xiàn)顯著影響。由此推測(cè)SIF對(duì)荷斯坦?fàn)倥Ｃ庖咝阅艿恼{(diào)控在一定程度上遵循時(shí)間效應(yīng)，且對(duì)血清中不同免疫指標(biāo)產(chǎn)生作用的時(shí)間不同，在本試驗(yàn)條件下飼喂劑量在600 mg/d時(shí)間30 d即可顯著提高荷斯坦?fàn)倥Ｃ庖咝阅堋５顷P(guān)于SIF對(duì)動(dòng)物機(jī)體作用時(shí)間的報(bào)道較少，未見(jiàn)犢牛的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，仍需進(jìn)一步探討。

3.2 飼喂SIF對(duì)犢牛抗氧化指標(biāo)的影響本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組在試驗(yàn)全期GSH-Px、T-AOC、SOD均極顯著高于CON組(P<0.01)，CAT顯著低于CON組(P<0.05)，MDA極顯著低于CON組(P<0.01)；說(shuō)明SIF可極顯著提高血清GSH-Px、T-AOC、SOD活性，降低血清MDA含量，有效提高荷斯坦?fàn)倥５目寡趸芰?。關(guān)于SIF的抗氧化性能?chē)?guó)內(nèi)外已有報(bào)道，機(jī)體在正常情況下，自由基的生成、利用和清除處于動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，當(dāng)自由基生成過(guò)?；蚯宄蛔銜r(shí)，會(huì)破壞細(xì)胞功能，導(dǎo)致機(jī)體氧化損傷和各種疾病[26-27]。SIF的抗氧化作用主要通過(guò)清除機(jī)體過(guò)量自由基維持機(jī)體內(nèi)平衡和提高抗氧化酶活降低MDA含量減輕氧化損傷等途徑實(shí)現(xiàn)。井樂(lè)剛等[28]研究發(fā)現(xiàn)SIF有清除羥自由基(-OH)的作用，對(duì)超氧自由基(.O2-)也有一定的清除作用。鄭靈芝等[29]研究也發(fā)現(xiàn)，SIF對(duì)二苯代苦味?；杂苫?DPPH-)、羥基自由基(-OH)、H2O2均有一定的清除作用且能夠抑制亞油酸過(guò)氧化。大量動(dòng)物試驗(yàn)也證明SIF能夠提高機(jī)體抗氧化性能。馮敬晶[30]在熱應(yīng)激大鼠日糧中補(bǔ)飼SIF試驗(yàn)28 d后顯著提高了血清GSH-Px活性，降低了MDA含量。李德生等[11]研究發(fā)現(xiàn)SIF能顯著提高泌乳母豬血清GSH-Px、T-AOC、SOD、CAT活性同時(shí)降低血清MDA含量。方洛云等[31]在奶牛日糧中補(bǔ)飼SIF顯著提高了GSH-Px、SOD活性，對(duì)CAT含量沒(méi)有顯著影響。劉續(xù)航等[32]的研究也得到了相同的結(jié)果。劉德義等[19]的研究發(fā)現(xiàn)SIF除了顯著提高奶牛血清GSH-Px、T-AOC、SOD的活性降低血清MDA含量外，還顯著提高了血清CAT活性。前人關(guān)于SIF對(duì)動(dòng)物機(jī)體GSH-Px、T-AOC、SOD、MDA等抗氧化指標(biāo)的影響與本試驗(yàn)結(jié)果基本一致。對(duì)血清CAT活性得到了不同的結(jié)果，推測(cè)可能因?yàn)樵囼?yàn)動(dòng)物生理狀態(tài)和環(huán)境差異所造成的。

本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，血清GSH-Px、T-AOC、SOD活性隨SIF添加劑量增加呈上升趨勢(shì)，血清MDA含量隨SIF添加劑量增加呈下降趨勢(shì)，TGⅢ組血清GSH-Px、T-AOC、SOD的活性最高，MDA含量最低。說(shuō)明SIF對(duì)機(jī)體抗氧化性能的調(diào)控在一定程度上遵循劑量效應(yīng)，且在本試驗(yàn)條件下飼喂劑量在600 mg/d 時(shí)效果最好。井樂(lè)剛等[28]研究發(fā)現(xiàn)SIF對(duì)羥自由基(-OH)的清除能力隨濃度的增大而增強(qiáng)。劉德義等[19]分別添加0，5，60，70 mg/kg SIF，結(jié)果顯示飼喂最高劑量70 mg/kg SIF的組血清CAT、SOD活性最高M(jìn)DA含量最低，抗氧化性能最好。這些研究與本試驗(yàn)結(jié)果相吻合。

本試驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，TGⅢ組在試驗(yàn)30 d時(shí)，血清GSH-Px、T-AOC、SOD、MDA即出現(xiàn)顯著影響。說(shuō)明在本試驗(yàn)條件下SIF飼喂劑量在600 mg/d時(shí)間30 d即可顯著提高荷斯坦?fàn)倥？寡趸阅?。方洛云等[31]飼喂30 mg/kg SIF試驗(yàn)35 d時(shí)顯著提高了泌乳奶牛血清抗氧化性能。劉續(xù)航等[32]的研究也得到了相同的結(jié)果，這與本試驗(yàn)結(jié)果接近。劉德義等[19]在奶牛日糧中補(bǔ)飼70 mg/kg SIF試驗(yàn)10 d時(shí)GSH-Px、SOD、CAT活性顯著提高M(jìn)DA含量顯著降低。由此推測(cè)SIF對(duì)機(jī)體抗氧化性能的調(diào)節(jié)不僅受劑量影響，還受到作用時(shí)間影響。在實(shí)際生產(chǎn)中還需根據(jù)動(dòng)物品種、生理狀態(tài)、環(huán)境、成本等眾多因素進(jìn)一步探討適宜劑量和飼喂時(shí)間。

綜上所述，飼喂SIF可顯著提高血清IgA、IgG、IgM、IFN-γ、IL-1β、IL-4水平，降低血清TNF-α含量，在本試驗(yàn)條件下飼喂劑量600 mg/d飼喂時(shí)間30 d能夠有效提高荷斯坦?fàn)倥Ｃ庖咝阅?。飼喂SIF可顯著提高血清GSH-Px、T-AOC、SOD活性，降低血清MDA含量，在本試驗(yàn)條件下飼喂劑量600 mg/d飼喂時(shí)間30 d能夠有效提高荷斯坦?fàn)倥？寡趸阅堋?/p>

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