范慧玉,徐建風(fēng),王 靜,張振東,張建軍,沈振峰,張 帆,劉 婷,鄭 琛
(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院, 甘肅 蘭州 730070)
共軛亞油酸(conjugated linoleic acid, CLA)由十八碳二烯酸(C18 : 2)共軛雙鍵的多種位置和幾何異構(gòu)體構(gòu)成,是人和動物自身無法合成但又不可缺少的新型功能性多不飽和脂肪酸[1],主要存在于反芻動物的肉類和乳制品中[2-3]。其中,乳制品中共軛亞油酸含量為0.34%~1.07%,牛肉中0.12%~0.68%[4]。在動物飼糧中添加富含共軛亞油酸或亞油酸(linoleic acid, LA)的油脂類飼料能增加動物機體內(nèi)合成共軛亞油酸的底物量,是提高畜產(chǎn)品中共軛亞油酸含量的重要措施[5]。盡管飼草中共軛亞油酸含量非常少,特別是具有生物活性的c-9 和t-11 異構(gòu)體,但反芻動物腸道中厭氧的溶纖維丁酸弧菌亞油酸異構(gòu)酶能使飼料中的亞油酸轉(zhuǎn)化成共軛亞油酸,并以具有其活性c-9 和t-11 異構(gòu)體形式存在,具有改善動物機體脂肪沉積及提高生產(chǎn)性能等生理功能[6]。Pachikian 等[7]研究發(fā)現(xiàn),肝組織中存在的反-11,反-13 CLA 和順-9,順-11 共軛亞油酸與甘油三酯含量的增加和脂肪生成基因的表達有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),反-10,順-12 共軛亞油酸通過下調(diào)脂肪生成相關(guān)基因和轉(zhuǎn)錄因子的表達,從而引起乳脂抑制[8]。順-9,反-11 共軛亞油酸和順-10,反-12 共軛亞油酸異構(gòu)體均可以降低小鼠體重、體增重、機體脂肪比例及血清甘油三酯含量,增加肌肉比例[9]。前期研究證實,羊肉中CLA 含量受到飼糧組成的影響[10]。在研究添加不同水平共軛亞油酸對淘汰母牛生產(chǎn)性能的影響中發(fā)現(xiàn),隨著共軛亞油酸添加量的增加,淘汰母牛的胴體重和屠宰率均有上升趨勢,以1.5%添加量提高最為明顯[11]。添加2%~3%的大豆油+亞麻籽油可以改善斷奶羔羊的生產(chǎn)性能[12]。張俊麗等[13]在共軛亞油酸對灘羊二毛羔羊胴體品質(zhì)及脂肪酸含量的影響中發(fā)現(xiàn),基礎(chǔ)日糧+ 2% 共軛亞油酸可以改善灘羊二毛羔羊的屠宰性能。基于以上研究發(fā)現(xiàn),共軛亞油酸對湖羊胃腸形態(tài)學(xué)的研究還鮮有報道。因此,本研究探討飼糧添加2% 共軛亞油酸對其湖羊屠宰性能以及胃腸器官發(fā)育指數(shù)的影響,以期為共軛亞油酸在反芻動物中的應(yīng)用提供一定的科學(xué)依據(jù)。
采用配對試驗設(shè)計。從金昌中天羊業(yè)有限公司選擇30 只體況良好、遺傳背景一致、體重相近[(31.19 ± 0.53) kg]的湖羊公羔,按照同質(zhì)性原則隨機分為2 個處理組(對照組和共軛亞油酸組),每組15 只,每只為1 個重復(fù)。參照《中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T816-2004)進行飼糧配制。營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制對照組試驗羊全混合基礎(chǔ)飼糧,用2%共軛亞油酸替代糖蜜配制與對照組同一營養(yǎng)水平的共軛亞油酸組全混合飼糧(表1)。其中,共軛亞油酸購于陜西林州生物有限公司,該品為白色粉末,分子式為C18H32O2,規(guī)格≥ 98%。飼糧制作成全混合顆粒料,其顆粒料直徑約3.5 mm,長度1~2 cm。試驗預(yù)飼期10 d,正試期為60 d,于飼養(yǎng)試驗結(jié)束后進行屠宰。
表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient level of experiment diets(dry matter basis)
試驗羊全部舍飼,單欄飼養(yǎng),編號入欄。每個單欄均設(shè)有單獨的喂料槽和飲水器,每天投料兩次(08:00 和18:00),確保自由采食(以每天采食后料槽的剩料為準(zhǔn))與飲水。試驗期間保持舍內(nèi)溫度一致(20~25 ℃),觀察所有羊只的健康與采食情況。按照羊場標(biāo)準(zhǔn)化免疫程序進行免疫(所有試驗羊均注射口蹄疫、驅(qū)蟲、羊痘疫苗,并做布病檢測),定期清除糞便并消毒,保持舍內(nèi)外衛(wèi)生干凈。
1.3.1 湖羊生產(chǎn)性能測定
式中:ADG為平均日增重;BWt為試驗?zāi)w重;BW0為試驗初體重;Dt為飼喂天數(shù);ADFI為平均日采食量;Ft為每日投喂量;F0為剩余量;N為每組動物數(shù);F/I為料重比。
1.3.2 屠宰指標(biāo)及胃腸器官指數(shù)測定
試驗結(jié)束時,30 只湖羊全部靜脈放血屠宰,稱取并記錄皮、頭、蹄、內(nèi)臟器官及胴體重量。參照紀(jì)博心[16]的方法計算湖羊屠宰率,公式如下:
式中:Cr為屠宰率;CW為胴體重;LW為宰前活重。
試驗羊屠宰后分離4 個胃室、小腸和大腸并清除其內(nèi)容物,用生理鹽水沖洗干凈,使用無菌紗布擦干后,參照鄭琛等[17]采用的方法測定各胃腸道長度和重量,并計算其器官指數(shù)(占宰前活重的百分比)。
1.3.3 胃腸組織形態(tài)測定
試驗羊屠宰后快速截取瘤胃、皺胃、十二指腸、空腸和回腸中部約2 cm2區(qū)段,先用生理鹽水沖洗除去腸道內(nèi)容物,再置于多聚甲醛固定液中避光保存48 h 以上。
午收過后,埇橋區(qū)皖神面制品有限公司的加工車間,運送面粉的貨車往來穿梭,數(shù)十個面粉加工點每天運來數(shù)百噸面粉。這些面粉有的被制成面條供應(yīng)大型超市,有的被深加工成谷朊粉、淀粉、乙醇等化工產(chǎn)品出口創(chuàng)匯。
石蠟切片制作委托湖南志凡生物有限公司完成。運用Olympus-DP71 顯微照相系統(tǒng)(奧林巴斯有限責(zé)任公司,日本)觀察羔羊瘤胃、皺胃、十二指腸、空腸和回腸黏膜組織形態(tài)并拍照。用Image 6.0 圖像處理軟件測定瘤胃乳頭長度、寬度與肌層厚度,皺胃黏膜層厚度和肌層厚度,以及十二指腸、空腸和回腸的絨毛高度和寬度、隱窩深度、肌層厚度。每張切片選取8~10 個典型視野,每個視野測定3 組數(shù)據(jù),并計算絨毛長度/隱窩深度(villus length/crypt depth, V/C)的值。
利用SPSS 25.0 統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進行獨立樣本T檢驗,以P< 0.05 表示差異顯著。
由表2 可知,添加共軛亞油酸對湖羊各個時期的生產(chǎn)性能均無顯著影響(P> 0.05)。
表2 共軛亞油酸對湖羊生產(chǎn)性能的影響Table 2 Effects of CLA on growth performance of Hu sheep
添加共軛亞油酸可以顯著提高共軛亞油酸組湖羊的胴體重(P= 0.027)和屠宰率(P= 0.017),對其他屠宰性能均無顯著影響(P> 0.05) (表3)。
表3 共軛亞油酸對湖羊屠宰性能的影響Table 3 Effects of CLA on the slaughter performance of Hu sheep
2.3.1 共軛亞油酸對湖羊胃腸指數(shù)的影響
共軛亞油酸組湖羊盲腸占全腸重量的百分比與占全胃腸重量的百分比顯著低于對照組(P= 0.020,P= 0.033),皺胃占全胃重量的百分比顯著高于對照組湖羊(P= 0.017)。共軛亞油酸對湖羊胃室和其他腸段指數(shù)均未產(chǎn)生顯著影響(P> 0.05) (表4)。
表4 共軛亞油酸對湖羊胃腸指數(shù)的影響Table 4 Effect of CLA on relative weight of gastrointestinal tract of Hu sheep
2.3.2 共軛亞油酸對湖羊胃腸道長度的影響
共軛亞油酸對湖羊胃腸道長度和相對長度(占全腸長度的百分比)在各腸段均未產(chǎn)生顯著影響(P> 0.05) (表5)。
表5 共軛亞油酸對湖羊胃腸道長度和相對長度的影響Table 5 Effects of CLA on gastrointestinal length and relative length of Hu sheep
飼糧中添加共軛亞油酸時湖羊空腸絨毛長度和寬度、回腸絨毛長度和肌層厚度顯著低于對照組(P= 0.026,P= 0.034,P= 0.013,P= 0.005),共軛亞油酸對湖羊其他胃腸形態(tài)無顯著影響(P> 0.05) (表6)。
表6 共軛亞油酸對湖羊瘤胃、皺胃及小腸組織形態(tài)的影響Table 6 Effects of CLA on rumen, abomasum and small intestine morphology of Hu sheep
本研究中,添加2%劑量的共軛亞油酸對湖羊各階段的平均日增重、平均日采食量和料重比均未產(chǎn)生顯著影響。Sharifi 等[19]、Wynn 等[20]和Gillis等[21]在飼糧中添加共軛亞油酸對綿羊生產(chǎn)性能影響的研究中也得到了相同的結(jié)果。與之相似,在生長豬的試驗中,添加共軛亞油酸顯著降低豬采食量,增加瘦肉率,但對平均日增重?zé)o顯著性影響[22];Suksombat 等[23]在研究飼糧中添加亞麻籽油對奶牛生產(chǎn)性能和牛奶品質(zhì)影響的試驗中發(fā)現(xiàn),亞麻籽油能顯著提高牛奶營養(yǎng)價值,但對其牛奶成分和奶牛的生產(chǎn)性能不會造成影響。前期大量研究證實,飼糧中添加共軛亞油酸可以明顯降低動物機體對脂肪的沉積率,從而改善機體的飼料轉(zhuǎn)化,提高其瘦肉率[24-26]。這可能是因為飼料中添加共軛亞油酸能夠引起動物體對所吸收的養(yǎng)分進行重新分配,但不能達到影響動物生產(chǎn)性能的水平。
屠宰性能作為評價肉品生產(chǎn)中一項重要的指標(biāo),可以直接地反映動物的經(jīng)濟價值。 Poorghasemi等[27]和Nobakht 等[28]試驗證實,飼糧中添加植物油脂能夠改善動物的屠宰率。Nguyen 等[29]研究發(fā)現(xiàn),補充含有菜籽油或亞麻籽油顆粒料可以顯著提高澳大利亞優(yōu)質(zhì)羔羊的胴體重和屠宰率。張元可等[30]研究發(fā)現(xiàn),在飼糧中添加包被肉桂油可以顯著提高肉雞的胴體重。初漢平[31]和姜輝等[32]在牛至油對青山羊和河西絨山羊屠宰性能影響的研究中發(fā)現(xiàn),牛至油可以明顯地增加青山羊和河西絨山羊的屠宰率和胴體重。馬吉鋒等[33]研究發(fā)現(xiàn),在灘湖羔羊飼料中添加共軛亞油酸可提高屠宰性能。本研究結(jié)果表明,飼糧中添加共軛亞油酸能夠顯著提高湖羊胴體重與屠宰率,與前人研究結(jié)果一致。這可能是因為共軛亞油酸也具有類似牛至油的特性,可刺激其體內(nèi)消化道黏膜上的感受器官,從而激活體內(nèi)消化酶的活性,促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化及吸收,進而提高增重和飼料的吸收利用率,使得機體肌肉迅速積累;也可能是因為共軛亞油酸能夠增強反芻動物機體內(nèi)機體免疫,改善骨組織代謝和肌肉生長[34],影響綿羊肌肉代謝。然而,共軛亞油酸對反芻動物骨骼肌代謝影響的研究甚少,有待進一步研究。
動物器官指數(shù)在一定程度上能夠反映動物機體的機能狀況,對于理論研究和生產(chǎn)實踐均有重要意義[35]。Andrade 等[36]研究發(fā)現(xiàn),優(yōu)質(zhì)的亞油酸可促進薩能奶山羊機體內(nèi)臟器官系統(tǒng)的發(fā)育。但在本研究中,添加共軛亞油酸對器官指數(shù)除皺胃(占全胃重量百分比)以外,均未產(chǎn)生積極的顯著性影響。這可能是因為動物品種和年齡的不同。然而值得注意的是,本研究飼糧中添加共軛亞油酸的試驗羊,整個育肥過程中均未出現(xiàn)任何不良反應(yīng)及死亡現(xiàn)象,由此證實,共軛亞油酸不會影響育肥期湖羊正常的生理機能。
動物機體胃腸道的重量和長度能夠反映機體的養(yǎng)分利用狀況及生長情況[37]。大量研究報道,在飼糧中添加共軛亞油酸可以使反芻動物瘤胃內(nèi)環(huán)境發(fā)生改變,造成前消化道瘤胃微生物活性增強,對營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收較好[38-41]。本研究中,共軛亞油酸組湖羊的盲腸相對重量顯著低于對照組盲腸相對重量,推測這可能是因為共軛亞油酸可以增強反芻動物瘤胃中微生物的活性,進而增加試驗羊小腸段對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,從而降低盲腸對后腸段食糜的降解,使得其相對質(zhì)量減小。本研究中,共軛亞油酸組湖羊皺胃的相對重量顯著增加。由此可推斷,飼糧添加共軛亞油酸能夠刺激試驗羊皺胃消化酶和胃酸的分泌,從而引起皺胃相對重量的增加,甚至可以促進其對食糜的消化;另外,皺胃消化功能的提高也能夠驗證盲腸質(zhì)量減輕的試驗結(jié)果。但此推論尚待進一步的研究。
反芻動物前胃(瘤胃、網(wǎng)胃和瓣胃)的黏膜上沒有腺體,不分泌胃液,含有密集分布的乳頭,主要功能是儲存、發(fā)酵飼料和分解纖維素[42-43]。而瘤胃上皮細胞的良好發(fā)育有助于瘤胃對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,尤其瘤胃乳頭長度是影響營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收最重要的評價指標(biāo),乳頭越長,與食糜接觸更充分,消化吸收也就越充分,其次則是乳頭寬度和瘤胃壁厚度[44]。本研究中,飼糧中添加共軛亞油酸對試驗羊瘤胃形態(tài)相關(guān)指標(biāo)未產(chǎn)生顯著性影響。這主要是因為飼料結(jié)構(gòu)、來源和粒度是影響瘤胃形態(tài)和功能的重要因素[45]。本研究中,兩個處理組的飼糧具有相同的來源、粒度和水平,這可能是造成瘤胃形態(tài)學(xué)未表現(xiàn)出差異的主要原因。
反芻動物腸道內(nèi)共軛亞油酸水溶性差、氧化敏感度高,是其主要的吸收部位[46-47]。腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力與其絨毛高度、隱窩深度及黏膜厚度均呈正相關(guān)關(guān)系,絨毛越長則對養(yǎng)分的吸收越好[48]。小腸的黏膜結(jié)構(gòu),特別是絨毛和隱窩的結(jié)構(gòu)是判斷小腸吸收營養(yǎng)物質(zhì)能力的重要指標(biāo)之一[49]。隱窩深,說明腸絨毛萎縮使得其吸收能力減弱[50]。葛曉可[51]在日糧中添加油脂對肉雞生長性能、肉品質(zhì)和脂代謝的影響研究中發(fā)現(xiàn),油脂可以提高肉雞前期空腸和回腸脂肪酶的活性。Liermann 等[52]試驗證明,共軛亞油酸有降低哺乳期小牛空腸固有層CD2 + T 免疫細胞亞群的趨勢。本研究中,飼料中添加共軛亞油酸后顯著降低了湖羊空腸絨毛長度和寬度、回腸的絨毛長度和肌層厚度,且小腸隱窩深度均小于對照組湖羊。這可能是因為共軛亞油酸提高了湖羊小腸段酶活性,加速腸道上皮細胞代謝,使腸道上皮細胞更新速度加快并降低絨毛高度,但可提高養(yǎng)分的消化吸收,具體原理還有待進一步研究。
小腸是營養(yǎng)物質(zhì)主要的消化吸收部位。在本試驗條件下,共軛亞油酸調(diào)控瘤胃微生物菌群,改善瘤胃發(fā)酵,繼而改善瘤胃食糜組成并提高皺胃消化功能,引起皺胃相對質(zhì)量的增加。此外,共軛亞油酸可通過降低空腸和回腸黏膜隱窩深度增進小腸上皮細胞更新與成熟,提高養(yǎng)分吸收能力,進而減少盲腸食糜流通并降低盲腸相對質(zhì)量。由此可推斷,飼糧添加2%共軛亞油酸可刺激湖羊小腸部位對飼料營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,提高湖羊的屠宰性能。