飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道形態(tài)、消化酶活性、抗氧化能力、免疫功能及盲腸發(fā)酵參數(shù)的影響

蔡景義，曾繪錦 ，曾亭軒 ，焦艷娜 ，賈 剛，2，趙 華 ，2，田 剛 ，2*

（1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所，成都 611130；2.動物抗病營養(yǎng)教育部重點(diǎn)實驗室，成都 611130）

動物腸道結(jié)構(gòu)和功能的完整性與機(jī)體健康密切相關(guān)。因此，考察飼料原料的飼喂價值時理應(yīng)關(guān)注其對動物腸道健康的影響。玉米皮是玉米深加工過程中的常見副產(chǎn)物，不僅產(chǎn)量大、營養(yǎng)價值較高，而且還含有一些抗氧化和免疫調(diào)節(jié)活性物質(zhì)如玉米皮多糖等[1-6]，是一種潛在的飼料原料。已有研究表明，飼糧中含適宜比例的玉米皮對豬[7-8]、蛋雞[9]、牛[10-11]、羅非魚[12]和肉兔[13]的生長性能無明顯不良影響，甚至有改善作用，還可提高經(jīng)濟(jì)效益。然而，關(guān)于玉米皮對動物腸道健康影響的報道極少，僅在斷奶仔豬上有1篇報道[8]，對于家兔腸道健康的相關(guān)研究未見報道。經(jīng)本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，玉米皮可作為家兔飼料原料之一[1]，且飼糧中含適宜比例（以15%最佳）的玉米皮還可改善生長性能和經(jīng)濟(jì)效益[13]。因此，本試驗在本課題組現(xiàn)有研究[1，13]的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道形態(tài)、消化酶活性、抗氧化能力、免疫功能及盲腸發(fā)酵參數(shù)的影響，旨在全面評價玉米皮對家兔的飼喂價值，為養(yǎng)兔業(yè)中合理使用玉米皮提供更詳細(xì)的參考資料。

1 材料和方法

1.1 試驗設(shè)計

選取150只健康的35日齡斷奶商品新西蘭白兔，按照體重相近原則，隨機(jī)分為5組（每組15個重復(fù)，每個重復(fù)2只）即對照組（C組）和4個試驗組（T1、T2、T3和 T4），分別飼喂 5種含 0%、5%、10%、15%和20%玉米皮的等能等氮等纖維飼糧。飼糧參照D.Blas[14]推薦的生長肉兔營養(yǎng)需要配制，配方及營養(yǎng)水平見表1。飼糧中玉米皮為前期試驗[1]中3個產(chǎn)地樣品的等質(zhì)量混合物，其總能（GE）為19.84 MJ/kg、消化能（DE）為 6.65 MJ/kg、干物質(zhì)（DM）為91.50%、粗蛋白質(zhì)（CP）為 10.54%、粗纖維（CF）為16.32%、粗脂肪（EE）為5.54%、粗灰分（Ash）為1.12%、鈣（Ca）為 0.49%、總磷（TP）為 0.05%和無氮浸出物（NFE）含量為66.48%。飼糧均制成直徑2.50 mm的顆粒料。

表1 飼糧組成及營養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）Table 1 Composition and nutrient levels of diets （dry-matter basis） %

1.2 試驗動物與飼養(yǎng)管理

150只35日齡斷奶商品新西蘭白兔（平均體重為719.80 g±45.66 g）購自四川省金堂縣宏展養(yǎng)兔專業(yè)合作社，飼養(yǎng)于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所科研基地兔舍內(nèi)金屬籠（60 cm×45 cm×45 cm）中。每日于09：00和18：00飼喂試兔，自由采食和飲水。舍內(nèi)溫度為13.9℃～15.4℃，相對濕度為73.5%～82.8%，保持自然通風(fēng)和光照。

1.3 樣品采集和指標(biāo)測定

1.3.1 腸道形態(tài)

試驗第15天早晨將試兔稱重，并計算各組試兔的平均體重。各組均選取6只接近平均體重的試兔，參照A.Blasco等[15]方法進(jìn)行屠宰后分離十二指腸、空腸和回腸，剪取腸段中部2～3 cm，常溫保存于4%的多聚甲醛溶液。腸段樣品委托成都里來生物科技有限公司進(jìn)行蘇木精-伊紅（HE）染色制片，測定各腸段的絨毛高度及隱窩深度，計算得到絨毛高度與隱窩深度的比值。

1.3.2 消化酶活性

剪取各腸段中部后，采集食糜于凍存管中，用于測定淀粉酶和胰蛋白酶活性，同時采集盲腸內(nèi)容物于凍存管中，用于測定盲腸纖維素酶和半纖維素酶活性。采用南京建成生物制品研究所試劑盒測定淀粉酶和胰蛋白酶的活性，纖維素酶和半纖維素酶的活性采用3，5-二硝基水楊酸（DNS）比色法測定[16-17]。

1.3.3 腸道抗氧化能力

采集腸段食糜后，用生理鹽水沖洗各腸段，縱向剖開，載玻片刮取黏膜裝于凍存管中，用于測定十二指腸、空腸和回腸中總抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）的含量、谷胱甘肽過氧化物酶（GSHPx）和總超氧化物歧化酶（T-SOD）的活性。采用南京建成生物工程研究所試劑盒測定腸道抗氧化能力各指標(biāo)，具體操作按照試劑盒說明書執(zhí)行。

1.3.4 腸道免疫功能

各腸段黏膜中黏蛋白2（MUC2）和分泌型免疫球蛋白A（sIgA）的含量采用上海恒遠(yuǎn)生物科技有限公司的酶聯(lián)免疫試劑盒測定。利用前面的染色切片計數(shù)各腸段杯狀細(xì)胞數(shù)量（委托成都里來生物科技有限公司）。

1.3.5 盲腸發(fā)酵參數(shù)

動物屠宰后，取出盲腸，立即用pH-3B型酸度計測定盲腸內(nèi)容物pH，選取不同位置測定三次后求平均值。通過氣相色譜儀測定盲腸內(nèi)容物乙酸、丙酸和丁酸含量[18]，計算得到總揮發(fā)性脂肪酸（TVFA）含量、乙酸比例、丙酸比例、丁酸比例和乙酸/（丙酸+丁酸）。盲腸內(nèi)容物氨態(tài)氮（NH3-N）含量采用比色法（波長 700 nm）測定[19]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2013初步整理，用SAS 9.2統(tǒng)計軟件進(jìn)行方差分析和Duncan氏法進(jìn)行多重比較，結(jié)果用平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤表示，P＜0.05和P＜0.01分別表示差異顯著和差異極顯著，P≥0.05表示差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道形態(tài)的影響

結(jié)果見表2，其中玉米皮飼糧組十二指腸絨毛高度和絨隱比均高于對照組，其中T3組和T4組絨毛高度和絨隱比極顯著高于對照組（P＜0.01），同時除T2組外，玉米皮飼糧組十二指腸隱窩深度低于對照組（P＞0.05）。各組間空腸和回腸的絨毛高度、隱窩深度和絨隱比差異均不顯著（P＞0.05）。

表2 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道形態(tài)的影響Table 2 Effects of different proportions of corn bran in diets on intestinal morphology of growing rabbits

2.2 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道消化酶活性的影響

結(jié)果見表3，玉米皮飼糧組的空腸淀粉酶活性均高于對照組，其中T4組顯著高于對照組（P＜0.05），其他腸段的淀粉酶活性無顯著差異（P＞0.05）。T1組和T4組的回腸胰蛋白酶高于對照組，其中T1組存在顯著差異（P＜0.05），T4組與其他處理組無顯著差異（P＞0.05）。玉米皮飼糧組的十二指腸和空腸胰蛋白酶均高于對照組（P＞0.05）。各組間纖維素酶和半纖維素酶活性無顯著差異（P＞0.05）。

表3 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道消化酶活性的影響Table 3 Effects of different proportions of corn bran in diets on intestinal enzyme activities of growing rabbits

2.3 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道抗氧化能力的影響

結(jié)果見表4，玉米皮飼糧組的回腸的T-SOD活性均高于對照組，其中T2、T4組存在顯著差異（P＜0.05），T3 組與其他處理組無顯著差異（P＞0.05），其余腸道抗氧化能力指標(biāo)差異不顯著（P＞0.05）。

表4 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道抗氧化能力的影響Table 4 Effects of different proportions of corn bran in diets on intestinal antioxidant capacity of growing rabbits

2.4 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道免疫功能的影響

結(jié)果見表5，各組間回腸的MUC2含量存在極顯著差異（P＜0.01），其中T1組顯著高于對照組及其他玉米皮飼糧組（P＜0.01），而其他玉米皮飼糧組與對照組差異不顯著（P＞0.05），其余腸道免疫功能指標(biāo)差異不顯著（P＞0.05）。

表5 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道免疫功能的影響Table 5 Effects of different proportions of corn bran in diets on the intestinal immunity of growing rabbits

2.5 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔盲腸發(fā)酵參數(shù)的影響

結(jié)果見表6，除T1組外，各玉米皮飼糧組總VFA、乙酸比例和乙酸/（丙酸+丁酸）高于對照組，其中T3組和T4組的總VFA和乙酸/丙酸比值顯著高于對照組（P＜0.05），T2、T3和 T4組的乙酸比例均顯著高于對照組（P＜0.05），而丙酸比例和丁酸比例均低于對照組，其中T2、T3和T4組的丙酸比例均顯著低于對照組（P＜0.05），T2組丁酸比例顯著低于對照組（P＜0.05）。各組間盲腸pH和NH3-N含量差異不顯著（P＞0.05）。

表6 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔盲腸發(fā)酵參數(shù)的影響Table 6 Effects of different proportions of corn bran in diets on cecal fermentation parameters of growing rabbits

3 討論

3.1 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道形態(tài)的影響

絨毛和隱窩是腸道重要的生理結(jié)構(gòu)，分別決定了營養(yǎng)物質(zhì)與腸道的接觸面積和腸絨毛上皮細(xì)胞的分泌功能[20]。因此絨毛高度和隱窩深度可以反映腸道的消化和吸收能力，二者的比值即絨隱比也常用來評估腸道的功能狀態(tài)和消化吸收的能力。本試驗中各組間空腸和回腸絨毛高度、隱窩深度和絨隱比均無顯著差異，但十二指腸的絨毛高度和絨隱比組間存在顯著差異，各玉米皮飼糧組的絨毛高度和絨隱比均高于對照組，可見飼喂玉米皮飼糧對生長肉兔腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)有一定改善作用，與谷物麩皮類飼料原料（麥麩、稻殼、米糠和燕麥皮等）對豬[21-22]、鵝[23]和雞[24]等的研究結(jié)果一致，其可能原因與玉米皮等谷物麩皮類飼料原料纖維組成結(jié)構(gòu)有關(guān)[25]。

3.2 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道消化酶活性的影響

小腸內(nèi)消化酶主要由小腸黏膜上皮細(xì)胞和胰腺分泌，淀粉酶可將淀粉水解為糊精、低聚糖和單糖，能夠反映動物對淀粉的消化能力[26]；胰蛋白酶可專一性水解由賴氨酸和精氨酸羧基形成的肽鍵[27]，能夠在一定程度上反映動物對蛋白質(zhì)的消化能力。半纖維素酶和纖維素酶是主要由盲腸微生物分泌產(chǎn)生的重要纖維消化酶[28]。本試驗中玉米皮飼糧組的空腸淀粉酶活性均高于對照組，除回腸T2組和T3組胰蛋白酶活性外，其余腸段玉米皮飼糧組胰蛋白酶活性均高于對照組，與燕麥皮飼喂肉雞淀粉消化率提高[29]和稻殼粉飼喂生長肉兔胰蛋白酶活性增加結(jié)果類似[30]，考慮原因為麩皮類飼料原料中不溶性纖維含量較高，可能促進(jìn)了消化液的分泌[30]。此外，半纖維素酶和纖維素酶活性差異不顯著。可見飼喂玉米皮飼糧對生長肉兔腸道消化酶活性無負(fù)面影響，對淀粉酶和胰蛋白酶活性還有一定程度的提高。

3.3 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道抗氧化能力的影響

T-AOC、MDA、SOD和 GSH-Px分別是衡量機(jī)體清除氧化自由基能力的主要指標(biāo)、脂質(zhì)過氧化作用的最終分解產(chǎn)物和兩種重要的抗氧化酶，均可反映腸道抗氧化能力[31-32]。本試驗中各玉米皮飼糧組的回腸T-SOD活性均高于對照組，以T4組最佳，而其他指標(biāo)無顯著差異，證明飼喂玉米皮飼糧在一定程度上提高了生長肉兔抗氧化能力，與精制玉米麩皮酸解產(chǎn)物提高小鼠抗氧化能力效果一致[33]，可能原因是玉米皮里含有玉米皮纖維、玉米皮多糖和酚類化合物等，具有一定的抗氧化能力[4，5，33]。

3.4 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道免疫功能的影響

sIgA是腸黏膜免疫重要的抗體，在維持腸道黏膜內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)和免疫排異清除病原體的過程中發(fā)揮重要作用[34]。MUC2是腸黏膜免疫系統(tǒng)的重要組成部分，主要由杯狀細(xì)胞分泌，在腸黏膜屏障形成、防御致病微生物入侵、協(xié)調(diào)腸道益生菌定植等方面發(fā)揮著重要作用[35-36]。本試驗中T1組的空腸MUC2含量顯著高于對照組和其他玉米皮組，其他指標(biāo)無顯著差異，原因可能為玉米皮中的阿魏酰低聚糖具有一定的免疫功能活性，可增強(qiáng)小鼠免疫力[37]。但隨著玉米皮比例的增加，MUC2含量沒有增加以及分泌MUC2的杯狀細(xì)胞數(shù)量沒有提高的原因還有待進(jìn)一步研究。

3.5 飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔盲腸發(fā)酵參數(shù)的影響

盲腸是家兔重要的消化器官之一，常通過pH、NH3-N和VFA等指標(biāo)來評價盲腸的發(fā)酵程度[14]。較高的pH會影響消化酶活性，導(dǎo)致病原菌的增殖，同時還可增加家兔的腹瀉率[38]。NH3-N不僅是蛋白質(zhì)和非蛋白氮分解的終產(chǎn)物，同時也是腸道微生物主要氮源，可影響腸道菌群的活性。VFA是碳水化合物經(jīng)過微生物發(fā)酵后的主要產(chǎn)物，是反映盲腸微生物發(fā)酵能力的重要指標(biāo)，其濃度受到飼糧中纖維水平的影響，纖維水平越高，VFA濃度越高，且乙酸比例增加，丙酸和丁酸比例下降[14，39]。本試驗中各組間pH和NH3-N的濃度無顯著差異。各組總VFA濃度均屬于正常范圍，且符合家兔盲腸VFA組成模式[14]。除T1組外總VFA濃度隨玉米皮比例的增加而增加，乙酸比例均高于對照組，丙酸和丁酸比例均低于對照組。同配方實測營養(yǎng)水平對比，除T1組外，CF和NDF含量隨玉米皮比例的增加而提高，表明本試驗中總VFA濃度、乙酸、丙酸和丁酸比例的變化與纖維水平的變化相同，與前人研究結(jié)果一致[16，39]，而T1組纖維水平低于對照組的原因可能為T1組飼糧配合混合不均所致。

4 結(jié)論

綜上所述，在本試驗條件下，飼糧中不同比例玉米皮對生長肉兔腸道形態(tài)、消化酶活性、抗氧化能力、免疫功能及盲腸發(fā)酵功能均無明顯負(fù)面影響；結(jié)合生產(chǎn)實際及前期研究中生長性能和經(jīng)濟(jì)效益，推薦生長肉兔飼糧中玉米皮的適宜用量為15%（w/w）。