沒食子酸對斷奶前犢牛生長性能及血漿生化、抗氧化和免疫指標(biāo)的影響

張全宇 徐宏建 王麗華 張城瑞 馮冠智 張永根

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150030)

飼養(yǎng)不健康的犢牛會對奶牛的生長性能和福利產(chǎn)生負(fù)面影響，增加抗生素的使用量，并可能對未來的產(chǎn)奶量或者生長性能產(chǎn)生長期負(fù)面影響[1]。剛出生犢牛的免疫系統(tǒng)未發(fā)育成熟，而且犢牛無法從母牛胎盤獲得充足的免疫成分如免疫球蛋白[2]。因此，在出生后的第1個月，犢牛對傳染病的敏感性相對較高。世界衛(wèi)生組織在全球范圍內(nèi)禁止飼用抗生素的使用[3]。我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部自2020年始也退出除中草藥外的所有促生長類藥物飼料添加劑品種。在提高畜禽健康和生長性能方面，最有希望的方法之一是使用替代飼料抗生物的生物活性物質(zhì)，如草藥、植物和谷物等的提取物。與飼料中的抗生素相比，代乳粉或者奶中添加植物提取物可以促進(jìn)幼齡動物的生長性能并減少腹瀉發(fā)生[4]。酚類化合物是具有生物活性的植物化學(xué)物質(zhì)的主要成分，廣泛分布在植物中，表現(xiàn)出抗氧化和抗菌特性，并具有改善健康的作用[5]。沒食子酸(gallic acid)是一種天然存在于植物中的含酚有機(jī)酸，從植物提純的沒食子酸具有抑菌、抗炎、抗氧化、抗腫瘤和調(diào)節(jié)免疫等生物學(xué)功能[6]。近年來，沒食子酸和含有沒食子酸的植物提取物在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用研究已取得一定進(jìn)展。國內(nèi)外相關(guān)研究表明，飼糧中添加沒食子酸可促進(jìn)家禽和生長豬的生長，并改善飼料效率[7-8]。此外，沒食子酸具有較強(qiáng)的還原性，因此飼糧中添加沒食子酸可清除動物機(jī)體過多的氧化自由基，從而提高抗氧化能力，維持機(jī)體氧化還原平衡[9]。沒食子酸還具有改善動物腸道發(fā)育和健康狀態(tài)的功能。家禽和仔豬飼喂添加沒食子酸的飼糧可顯著促進(jìn)腸道絨毛、隱窩以及腸道屏障的發(fā)育，從而改善家畜對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用[10]。飼糧中添加沒食子酸可改善動物腸道形態(tài)并調(diào)節(jié)微生物多樣性，從而調(diào)控動物腸道的吸收功能和健康[7]。

目前國內(nèi)外關(guān)于沒食子酸在畜禽上的研究主要集中于豬和家禽，而沒食子酸對反芻動物的影響鮮有報(bào)道。因此，本試驗(yàn)旨在研究沒食子酸對斷奶前犢牛生長性能及血漿生化、抗氧化和免疫指標(biāo)的影響，探討沒食子酸在荷斯坦?fàn)倥Ｉ系膽?yīng)用效果，并為其在反芻動物生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理

表1 開食料組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

每天07:00、12:00和18:00使用奶桶飼喂?fàn)倥＃看物曃? L。牛奶(干物質(zhì)含量13.5%，粗蛋白質(zhì)含量25.5%，粗脂肪含量35.6%)在飼喂前經(jīng)過80 ℃的巴氏殺菌并降溫至39 ℃方可飼喂。開食料在犢牛出生1周之后開始提供，并保證每天至少有10%的開食料剩余，在整個試驗(yàn)期所有犢牛均在1.4 m×2.0 m的單欄中飼喂，自由飲水和采食。

1.2 生長性能測定

每天準(zhǔn)確記錄犢牛的飼喂量和剩料量，并計(jì)算每天開食料采食量。第28天和第56天對犢牛進(jìn)行稱重及體尺(體高、體斜長和胸圍)測量，并計(jì)算平均日增重和飼料效率。

1.3 飼料樣品采集與測定

對飼料樣品進(jìn)行每周取樣，最終混合成飼料樣品分析其營養(yǎng)成分，飼料樣品于55 ℃烘干48 h，回潮24 h，粉碎過40目篩。按AOAC(2000)方法測定干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量[11]。根據(jù)Van Soest等[12]方法用耐熱α-淀粉酶測定中性洗滌纖維含量。

1.4 血漿樣品采集與分析

在試驗(yàn)第1天、第28天和第56天晨飼后3 h于犢牛頸靜脈采血，并用負(fù)壓肝素鈉管收集血液，1 960×g離心15 min，將分離的血漿分裝于1.5 mL清潔的離心管中，-20 ℃保存，待測。

血漿生化指標(biāo)：血漿總蛋白(TP)、球蛋白(GLB)含量及谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活性由北京華英生物技術(shù)研究所協(xié)助檢測，試劑盒購自北京中生北控生物科技股份有限公司，測定儀器型號為邁瑞B(yǎng)S-420全自動生化儀(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司)。

血漿抗氧化指標(biāo)：血漿總超氧化物歧化酶(T-SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性及總抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)含量使用試劑盒測定，試劑盒均購自于南京建成生物工程研究所。

血漿免疫指標(biāo)：血漿免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)含量使用試劑盒測定，試劑盒均購自于南京建成生物工程研究所。血漿腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白細(xì)胞介素-6(IL-6)含量采用酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)法檢測，試劑盒均購自北京華英生物技術(shù)研究所，測定儀器型號為華衛(wèi)德朗DR-200BS酶標(biāo)分析儀(無錫華衛(wèi)德朗儀器有限公司)。

1.5 數(shù)據(jù)處理和分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)先用Excel 2010進(jìn)行初步整理，然后使用SAS 9.4軟件中的GLM進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果以平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示。P≤0.05為差異顯著，P≤0.01為差異極顯著。

4)在整個永川區(qū)農(nóng)居點(diǎn)復(fù)墾潛力評價指標(biāo)體系中，由于各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間存在著經(jīng)濟(jì)、社會以及自然條件等方面的區(qū)域差異，必然使得評價指標(biāo)選取有所不同。所以，怎樣選取統(tǒng)一的農(nóng)村居民點(diǎn)復(fù)墾現(xiàn)實(shí)潛力評價指標(biāo)以及如何選取仍是今后尚需進(jìn)一步探索和研究的問題。

2 結(jié) 果

2.1 沒食子酸對斷奶前犢牛生長性能的影響

由表2可知，第1～28天，對照組和沒食子酸組之間犢牛開食料采食量、平均日增重和飼料效率無顯著差異(P>0.05)。第29～56天，與對照組相比，沒食子酸組開食料采食量和平均日增重顯著升高(P<0.05)，飼料效率無顯著差異(P>0.05)。

表2 沒食子酸對斷奶前犢牛生長性能的影響

2.2 沒食子酸對斷奶前犢牛體重和體尺的影響

由表3可知，第28天和第56天，對照組和沒食子酸組之間犢牛體重、體高、體斜長和胸圍無顯著差異(P>0.05)。

表3 沒食子酸對斷奶前犢牛體重和體尺的影響

2.3 沒食子酸對斷奶前犢牛血漿生化指標(biāo)的影響

由表4可知，第28天和第56天，對照組和沒食子酸組之間犢牛血漿TP、GLB含量和AST、ALT活性以及AST/ALT無顯著差異(P>0.05)。

表4 沒食子酸對斷奶前犢牛血漿生化指標(biāo)的影響

2.3 沒食子酸對斷奶前犢牛血漿抗氧化指標(biāo)的影響

由表5可知，第28天，對照組和沒食子酸組之間犢牛血漿T-SOD、CAT活性和T-AOC以及MDA含量無顯著差異(P>0.05)。第56天，與對照組相比，沒食子酸組血漿CAT活性(P=0.05)和T-AOC(P<0.05)顯著升高，血漿MDA含量顯著降低(P=0.05)，血漿T-SOD活性無顯著差異(P>0.05)。

表5 沒食子酸對斷奶前犢牛血漿抗氧化指標(biāo)的影響

2.5 沒食子酸對斷奶前犢牛血漿免疫指標(biāo)的影響

由表6可知，第28天，與對照組相比，沒食子酸組血漿IgG含量極顯著升高(P=0.01)，血漿TNF-α含量顯著降低(P<0.05)，血漿IgA、IgM和IL-6含量無顯著差異(P>0.05)。第56天，與對照組相比，沒食子酸組血漿IgA含量顯著升高(P<0.05)，血漿TNF-α含量極顯著降低(P<0.01)，血漿IgG、IgM和IL-6含量無顯著差異(P>0.05)。

表6 沒食子酸對斷奶前犢牛血漿免疫指標(biāo)的影響

3 討 論

3.1 沒食子酸對斷奶前犢牛生長性能的影響

沒食子酸為一種新型植物提取物，添加在飼糧中可促進(jìn)畜禽生長性能提高飼料效率。Samuel等[8]研究報(bào)道，飼糧中添加75～100 mg/kg沒食子酸可以改善肉仔雞生長性能、飼料利用率及肌肉率。Salaheen等[13]研究表明，飲水中添加沒食子酸可提高肉仔雞的體重。韓國清等[14]研究表明，斷奶仔豬飼糧中分別添加沒食子兒茶素沒食子酸酯，仔豬的平均日采食量和平均日增重均顯著提高。本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼糧中添加沒食子酸可顯著提高5～8周犢牛開食料采食量和平均日增重。采食量的提高可能與沒食子酸增加了開食料的澀味刺激了犢牛的食欲有關(guān)[15]，第1～28天犢牛開食料采食量并未明顯增加可能是由于其日齡較小，主要依靠牛奶獲取營養(yǎng)物質(zhì)，開食料攝入較少，同時開食料從出生1周后開始提供，沒食子酸攝入時間較短。平均日增重的提高可能是由于沒食子酸組的犢牛具有更高的開食料采食量，從而為生長和發(fā)育提供更多的營養(yǎng)物質(zhì)。Cai等[10]研究報(bào)道，飼糧中添加沒食子酸對仔豬平均日增重和平均日采食量無顯著影響，但與對照組相比，400 mg/kg沒食子酸組的腹瀉發(fā)生率明顯降低。

3.2 沒食子酸對斷奶前犢牛體重和體尺的影響

犢牛體重和骨骼發(fā)育也可直接反映出動物生長性能。培育犢牛的成本占牧場總成本的20%[16]。此外，犢牛早期的生長性能對未來的產(chǎn)奶量也有顯著影響。Chester-Jones等[17]研究表明，在犢牛前6周體重每增加1 kg，第1次泌乳時產(chǎn)奶量增加456 kg。Oliveira等[18]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂石榴提取物(多酚)對犢牛30和70日齡的體重均無顯著影響，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。沒食子酸對犢牛體尺的研究較少，本試驗(yàn)結(jié)果顯示沒食子酸對犢牛體重和體尺均無顯著影響。

3.3 沒食子酸對斷奶前犢牛血漿生化指標(biāo)的影響

血漿生化指標(biāo)反映出營養(yǎng)物質(zhì)的代謝情況和健康水平。血漿TP含量反映犢牛對飼糧蛋白質(zhì)的消化和吸收情況，本試驗(yàn)中，飼糧中添加沒食子酸可促進(jìn)犢牛開食料采食量，但是對血漿TP含量無顯著影響，說明犢?？赡芾眠@部分蛋白質(zhì)來進(jìn)行肌肉組織的合成，從而改善平均日增重。Samuel等[8]研究報(bào)道，飼糧中添加沒食子酸在改善肉仔雞生長性能的情況下不影響血漿TP含量。血漿AST和ALT活性以及AST/ALT是反映機(jī)體肝臟功能的重要指標(biāo)[19]。本試驗(yàn)中，飼糧中添加沒食子酸對犢牛血漿AST和ALT活性無顯著影響，說明飼糧中添加沒食子酸不會對斷奶前的肝臟功能產(chǎn)生負(fù)面影響。

3.4 沒食子酸對斷奶前犢牛血漿抗氧化指標(biāo)的影響

血漿抗氧化指標(biāo)可作為動物維持氧化還原平衡的重要指標(biāo)[20]。飼喂大鼠葡萄籽原花青素增加了小腸黏膜的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性，并降低小腸黏膜MDA含量，可能是由于葡萄籽原花青素富含沒食子酸等酚類化合物[21]。Owumi等[22]研究也表明，沒食子酸能保護(hù)黃曲霉毒素B1誘導(dǎo)的大鼠腎臟和肝臟的氧化應(yīng)激損傷。沒食子酸是一種天然的植物酚類化合物，在脂質(zhì)系統(tǒng)中是一種強(qiáng)抗氧化劑，沒食子酸可清除羥基(-OH)和降低脫氧核糖的氧化損傷[23]。但Cai等[10]研究表明，飼糧中添加沒食子酸對脂多糖模型的斷奶仔豬血漿T-AOC無顯著影響。在斷奶前，犢牛容易受到營養(yǎng)、環(huán)境和群體帶來的各種應(yīng)激，從而影響犢牛的健康發(fā)育，因此，提高斷奶前犢?？寡趸芰κ桥嘤】禒倥５闹匾侄蝃24]。本試驗(yàn)中，飼糧中添加沒食子酸改善了犢牛第56天的抗氧化能力，有助于保護(hù)犢牛免受應(yīng)激引起的氧化損傷。

3.5 沒食子酸對斷奶前犢牛血漿免疫指標(biāo)的影響

犢牛體內(nèi)免疫球蛋白和炎癥因子含量是反映機(jī)體免疫功能的重要指標(biāo)[25]。Cai等[10]研究表明，飼糧中添加沒食子酸可以提高斷奶仔豬回腸黏膜分泌的IgA含量，并降低小腸黏膜TNF-α的表達(dá)量。這與本試驗(yàn)中第56天血漿IgA含量顯著升高、血漿TNF-α含量極顯著降低的結(jié)果一致。同時，Jiang等[26]研究表明，飼糧中添加沒食子酸可以促進(jìn)豬的中性粒細(xì)胞的IL-6含量和抑制TNF-α含量。此外，沒食子酸通過抑制核因子-κB亞基p65(NF-κB p65)和IL-6/磷酸化信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄活化因子3Y705(p-STAT3Y705)表達(dá)也具有潛在的抗炎作用[27]。所以本試驗(yàn)中炎癥因子含量的降低可能是由于核因子-κB(NF-κB)抑制蛋白(IκB)的磷酸化水平顯著降低，并且抑制了NF-κB的活化，或者通過抑制轉(zhuǎn)導(dǎo)因子p-STAT3Y705與信號轉(zhuǎn)錄的激活并減少其在細(xì)胞內(nèi)的積累來防止?fàn)倥５难装Y反應(yīng)。Owumi等[22]研究也表明，沒食子酸能通過降低TNF-α和白細(xì)胞介素-1β和提高白介素-10的表達(dá)保護(hù)黃曲霉毒素B1誘導(dǎo)的大鼠腎臟和肝臟的炎癥反應(yīng)。由此推測，沒食子酸可以通過調(diào)節(jié)免疫球蛋白的分泌，改善犢牛炎癥反應(yīng)，從而提高免疫力，抵御外界病原體的入侵。

4 結(jié) 論

① 飼糧中添加沒食子酸能夠提高第29～56天的犢牛平均日增重和開食料采食量。

② 飼糧中添加沒食子酸能夠提高犢牛血漿抗氧化酶活性和降低丙二醇含量，從而改善機(jī)體抗氧化功能。

③ 飼糧中添加沒食子酸能夠增加犢牛血漿免疫球蛋白含量，并降低血漿TNF-α含量。

④ 綜上所述，飼糧中添加沒食子酸有利于促進(jìn)斷奶前犢牛生長和維持健康狀態(tài)。