大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能、血清生化、免疫和抗氧化能力的影響

陳浩瀚，王錦湘，王敏奇

（浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，浙江杭州 310058）

合理使用飼料添加劑能夠改善動(dòng)物的生長(zhǎng)性能、免疫與抗氧化能力，由飼料添加劑引起的動(dòng)物健康與環(huán)境安全問題日益受到關(guān)注，安全高效的天然活性物質(zhì)成為當(dāng)今動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)的研究熱點(diǎn)之一，其中植物提取物受到廣泛關(guān)注。大豆異黃酮（Soybean Isoflavone）屬黃酮類化合物，在大豆中的含量較高，主要分為結(jié)合型大豆異黃酮糖苷和游離型大豆異黃酮糖苷兩大類。由于大豆異黃酮普遍存在于植物中，且具有與雌激素（Estrogen）類似的結(jié)構(gòu)，因此又稱植物雌激素。研究表明，大豆異黃酮可促進(jìn)肉雞、斷奶仔豬等動(dòng)物生長(zhǎng)，提升豬的免疫調(diào)節(jié)潛力，緩解應(yīng)激導(dǎo)致的腸屏障功能損傷和生長(zhǎng)阻滯。母豬飼糧中添加適量大豆異黃酮可改善母豬抗氧化能力，提高初產(chǎn)母豬的產(chǎn)仔性能。目前，大豆異黃酮在豬上的研究大多集中于母豬或斷奶仔豬，對(duì)生長(zhǎng)豬肥育豬的研究甚少。因此，本試驗(yàn)旨在研究飼糧中添加不同水平大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能、血清生化、免疫和抗氧化能力的影響，為大豆異黃酮在豬生長(zhǎng)肥育階段的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 大豆異黃酮購(gòu)自廣東新南都飼料科技有限公司，含4',7-二羥基異黃酮≥10%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)飼糧 選取平均體重為（25.83±1.24）kg 的健康杜×長(zhǎng)×大閹公豬60 頭，隨機(jī)分成4 組，每組5 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)3 頭豬。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組在基礎(chǔ)飼糧中分別添加10、20、40 mg/kg 的大豆異黃酮。預(yù)試期5 d，正試期為28 d。

基礎(chǔ)飼糧參照NRC（2012）25～50 kg 仔豬營(yíng)養(yǎng)需要進(jìn)行配制，飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分見表1。試驗(yàn)期間參試豬充分飼喂，自由飲水，每天早、中、晚投料3 次，根據(jù)采食狀況進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)料。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成和營(yíng)養(yǎng)成分（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.3 采集樣本 在試驗(yàn)第15 天和第29 天對(duì)試驗(yàn)豬進(jìn)行空腹稱重后，前腔靜脈采集5 mL 抗凝血，3 500 r/min 離心10 min，制備血漿，-80℃保存待用。同時(shí)采集5 mL 非抗凝血，室溫靜置30 min 后3 500 r/min 離心10 min，取上層血清，-80℃保存待用。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 生長(zhǎng)性能 試驗(yàn)開始當(dāng)天、第15 天、第29 天08:00，試驗(yàn)豬空腹稱重，統(tǒng)計(jì)每個(gè)重復(fù)的飼料消耗量，計(jì)算各階段的平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）、耗料增重比（F/G）。

1.4.2 血清生化指標(biāo) 血糖（GLU）、總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLB）、尿素氮（UN）、總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）等指標(biāo)依照南京建成試劑有限公司所生產(chǎn)試劑盒說明書進(jìn)行測(cè)定，儀器為多功能酶標(biāo)儀SpectraMax M5（Molecular Devices 公司）。根據(jù)測(cè)得ALB、GLB 數(shù)值計(jì)算白球比（A/G）。

1.4.3 血清免疫指標(biāo) 血清免疫指標(biāo)IgA、IgG、IgM、C3、C4 采用免疫比濁法測(cè)定，儀器為多功能酶標(biāo)儀SpectraMax M5（Molecular Devices 公司），測(cè)定方法依照試劑盒（南京建成試劑有限公司）的說明書進(jìn)行。

1.4.4 抗氧化能力 使用南京建成生物研究所的試劑盒測(cè)定血漿總抗氧化能力（T-AOC）活性、總超氧化物歧化酶（T-SOD）活性、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性、過氧化氫酶（CAT）活性以及血漿中丙二醛（MDA）含量。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析 數(shù)據(jù)處理和分析采用SAS 8.0 統(tǒng)計(jì)軟件（SAS，USA）的廣義線性模型（Generalized Linear Model，GLM）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用正交多項(xiàng)式來(lái)確定飼糧中添加不同水平大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬的線性和二次效應(yīng)。結(jié)果使用平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤（SEM）表示，以＜0.05 為差異顯著性標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能的影響 由表2 可知，與對(duì)照組相比，飼糧中添加大豆異黃酮提高了生長(zhǎng)豬15～28 d 的ADG（=0.05），且與大豆異黃酮的添加劑量呈線性相關(guān)（＜0.05）。

表2 飼糧中添加大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能的影響

2.2 大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)的影響 由表3可見，添加大豆異黃酮對(duì)試驗(yàn)第15 天血清生化指標(biāo)未產(chǎn)生顯著影響。試驗(yàn)第29 天，與對(duì)照組相比，添加大豆異黃酮提高了血清GLB 含量（＜0.05），降低了A/G 水平（＜0.05），且A/G 隨著大豆異黃酮添加劑量的增加呈線性降低（＜0.05），大豆異黃酮還降低了血清中UN 水平（＜0.05）。

表3 飼糧中添加大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)的影響

2.3 大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬血清免疫指標(biāo)的影響 由表4可見，與對(duì)照組相比，大豆異黃酮組試驗(yàn)第15 天血清補(bǔ)體C3 含量提高（＜0.05），IgA、IgG、IgM 和C4濃度無(wú)顯著變化。試驗(yàn)第29 天，IgA 水平隨著大豆異黃酮添加劑量的增加呈線性增加（＜0.05），IgG、IgM 和補(bǔ)體C4、C3 濃度未見顯著差異。

表4 飼糧中添加大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬血清免疫指標(biāo)的影響 g/L

2.4 大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬血漿中抗氧化指標(biāo)的影響 由表5 可見，試驗(yàn)第15 天和第29 天，飼糧中添加大豆異黃酮均降低了試驗(yàn)豬血漿MDA 濃度（≤0.05），提高了CAT 活性（＜0.05）。第15 天，血漿MDA濃度隨著大豆異黃酮添加劑量的增加呈線性下降趨勢(shì)（=0.05）；第29 天，血漿CAT 活性隨著大豆異黃酮添加劑量的增加呈線性上升趨勢(shì)（=0.056）。飼糧中添加大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬血漿中T-SOD 和GSH-Px 活性未產(chǎn)生顯著影響。

表5 飼糧中添加大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬血漿中抗氧化指標(biāo)的影響

3 討 論

3.1 大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能的影響 大豆異黃酮對(duì)豬生長(zhǎng)性能影響的作用機(jī)制可能是其與性腺軸上的下丘腦、垂體相關(guān)雌二醇受體相結(jié)合，從而影響神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)促進(jìn)睪酮、生長(zhǎng)激素和胰島素生長(zhǎng)因子-1 的生成和釋放，促使動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育。在體外培養(yǎng)腸上皮細(xì)胞的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，大豆異黃酮可以促進(jìn)葡萄糖的吸收，添加大豆異黃酮仔豬十二指腸腸絨毛最完整、損傷程度低，且ADG 高于其他處理組，說明大豆異黃酮能夠提高機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝和利用。研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加大豆異黃酮可以增加仔豬的ADFI 和ADG，提高肥育豬的屠宰性能。在本試驗(yàn)中，飼糧中添加大豆異黃酮顯著提高了生長(zhǎng)豬后期（15～28 d）ADG，添加大豆異黃酮試驗(yàn)豬整個(gè)飼養(yǎng)階段ADG、ADFI 和F/G 等生長(zhǎng)性能指標(biāo)都較對(duì)照組有不同程度改善，但數(shù)據(jù)分析未見顯著差異，說明大豆異黃酮在動(dòng)物機(jī)體發(fā)揮作用需要一定時(shí)間的積累。Li 等在斷奶仔豬試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加大豆異黃酮能顯著提高豬的末重，并顯著提高了試驗(yàn)后期（42～72 d）ADG 和ADFI。但Payne 等在育肥豬上的試驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)性能有顯著的改善作用。因此，大豆異黃酮的促生長(zhǎng)效應(yīng)與添加量及動(dòng)物所處的生長(zhǎng)階段密切相關(guān)，適當(dāng)劑量的大豆異黃酮能有效提高生長(zhǎng)豬后期生長(zhǎng)性能。

3.2 大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)的影響 在動(dòng)物體內(nèi)，TP、ALB 以及GLB 對(duì)維持血漿膠體滲透壓、正常血漿值、轉(zhuǎn)運(yùn)、催化等功能起著重要作用，其含量可反映蛋白質(zhì)的吸收、合成和代謝。本研究發(fā)現(xiàn)，在試驗(yàn)第29 天，添加大豆異黃酮顯著提高了血清中GLB含量，A/G 顯著降低，且A/G 隨著大豆異黃酮添加劑量的增加呈線性降低。血清 UN 水平可以反映蛋白質(zhì)代謝狀況，血清UN 含量的增加意味著蛋白質(zhì)分解的增強(qiáng)和氮沉積的減少。血清UN 含量高的動(dòng)物可能處于疾病或亞健康狀態(tài)。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，飼糧添加大豆異黃酮顯著降低了血清UN 水平。王志龍等發(fā)現(xiàn)，200 mg/kg大豆異黃酮和黃芪多糖混合物組哺乳母豬血清TP 含量顯著高于對(duì)照組，且血清UN 含量顯著低于對(duì)照組。還有研究表明，哺乳母豬飼糧中添加適量大豆異黃酮和黃芪多糖可顯著提高血清TP、ALB 含量。因此，飼糧中添加適量的大豆異黃酮有利于機(jī)體蛋白質(zhì)的吸收與代謝。

3.3 大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬免疫性能和抗病力的影響 免疫球蛋白是具有抗體功能的球狀蛋白，主要包括IgG、IgA、IgM、IgD、IgE 五類，其中IgG、IgA、IgM 在動(dòng)物機(jī)體免疫上發(fā)揮著重要功能。C3、C4 是血清中的補(bǔ)體成分，它們通過協(xié)同或加強(qiáng)抗體等免疫活性物質(zhì)發(fā)揮其功效。劉杰等研究表明，飼糧中添加大豆異黃酮顯著提高了妊娠母豬血漿IgM 濃度，哺乳母豬初乳中IgG 和IgA 含量也顯著增加，也提高了仔豬血漿IgM 濃度。王志龍等試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，在哺乳母豬飼糧中添加大豆異黃酮和黃芪多糖可顯著提高血清中IgG、IgA 含量。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，在飼糧中添加不同濃度的大豆異黃酮可以顯著提高第29 天生長(zhǎng)豬血清中IgA 濃度，IgG 和IgM 濃度較對(duì)照組也有不同程度提高；添加大豆異黃酮也顯著提高第15 天血清補(bǔ)體C3 水平。大豆異黃酮主要從3 個(gè)方面影響動(dòng)物免疫功能：首先，大豆異黃酮可直接作用與免疫器官或免疫細(xì)胞的雌激素受體；其次，大豆異黃酮能調(diào)節(jié)垂體分泌催乳素和生長(zhǎng)激素，通過其免疫促進(jìn)功能來(lái)間接調(diào)節(jié)免疫功能；此外，大豆異黃酮可以降低生長(zhǎng)激素釋放抑制激素的釋放，解除其對(duì)免疫功能的抑制，并促進(jìn)生長(zhǎng)激素的分泌從而增強(qiáng)機(jī)體免疫力。Smith 等給感染豬繁殖與呼吸綜合征病毒（PRRSV）的生長(zhǎng)豬飼料中添加大豆異黃酮發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，處理組能更早地產(chǎn)生抗PRRSV中和抗體且顯著降低生長(zhǎng)豬的死亡率。由此可見，飼糧中添加大豆異黃酮有助于提高豬的免疫性能和抗病力。

3.4 大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬抗氧化性能的影響 動(dòng)物在正常生命活動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生大量活性氧自由基（ROS），依賴動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。過量的ROS會(huì)損害機(jī)體，產(chǎn)生膜脂質(zhì)過氧化，從而破壞生物膜正常作用。MDA 是膜脂過氧化最終的產(chǎn)物之一，其細(xì)胞毒性會(huì)引起糖類、核酸、蛋白質(zhì)等大分子產(chǎn)生交聯(lián)聚合反應(yīng)?？寡趸到y(tǒng)由酶類抗氧化系統(tǒng)和非酶類抗氧化系統(tǒng)組成，其中酶類抗氧化系統(tǒng)主要包括SOD、GSH-Px、CAT，它們能避免機(jī)體受潛在氧化的損傷。大豆異黃酮中的黃酮類化合物具有中和自由基、促進(jìn)免疫系統(tǒng)及其反應(yīng)的作用，其通過清除ROS 從而抑制MDA 產(chǎn)生，并防止氧化應(yīng)激導(dǎo)致的膜通透性增加發(fā)揮其抗氧化活性。Huang 等研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加大豆異黃酮可以通過改善仔豬腸道形態(tài)、抗氧化能力和免疫功能，部分緩解氧化魚油所致的氧化應(yīng)激。有研究報(bào)道，飼糧中添加大豆異黃酮可通過降低脂質(zhì)過氧化作用，改善肉雞的抗氧化狀態(tài)，從而提高生長(zhǎng)性能和肉品質(zhì)。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加大豆異黃酮顯著提高了第15 天和第29 天血漿中CAT 活性，顯著降低了MDA 含量，T-AOC 也有提高趨勢(shì)。有研究表明，在斷奶仔豬飼料中添加10～40 mg/kg 大豆異黃酮能緩解十二指腸腸絨毛損傷，同時(shí)可降低空腸組織中MDA 含量，提高SOD、GSH-Px 活性和肝臟組織金屬硫蛋白含量。Chen 等發(fā)現(xiàn)，在育肥豬飼料中添加640 mg/kg 高水平大豆異黃酮可提高背最長(zhǎng)肌SOD 活性和T-AOC，但也會(huì)導(dǎo)致脂肪、肝臟和血漿中MDA 含量增加。由上可見，飼糧中添加大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬的抗氧化能力的影響與添加劑量有關(guān)，過量使用可能導(dǎo)致促氧化，且存在一定的組織差異性。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，飼糧中添加大豆異黃酮可提高生長(zhǎng)豬后期ADG，且與大豆異黃酮添加劑量呈線性相關(guān)；添加大豆異黃酮對(duì)生長(zhǎng)豬血清免疫指標(biāo)、血漿抗氧化指標(biāo)等均有顯著改善作用。