徐學安 楊海明* 孫慶雨 郁 鈞 楊 芷 范忠軍 王志躍,
(1.揚州大學動物科學與技術(shù)學院,揚州 225000;2.揚州大學農(nóng)業(yè)科技發(fā)展研究院,揚州 225000;3.鹽城師范學院海洋與生物工程學院,鹽城 224000)
淀粉作為碳水化合物的主要成分,是畜禽所需能量的重要來源[1]。不同谷物飼料所含的淀粉組成和結(jié)構(gòu)不同。天然淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉兩大種類組成,直鏈淀粉和支鏈淀粉因結(jié)構(gòu)不同其消化特性存在差異[2]。飼糧不同直/支鏈淀粉比會影響動物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用,從而影響動物的生長性能。李湘[3]研究發(fā)現(xiàn),飼糧不同直/支鏈淀粉比不僅影響黃羽肉雞的采食量和飼料效率,還影響黃羽肉雞的屠宰性能;低直/支鏈淀粉比顯著提高黃羽肉雞的腹脂率,并有降低全凈膛率、半凈膛率、胸肌率和腿肌率的趨勢。Xie等[4]利用糯玉米淀粉、非糯玉米淀粉和豌豆淀粉配制直/支鏈淀粉比分別為0.07、0.19和0.28的飼糧飼喂育肥豬,結(jié)果表明豌豆淀粉飼糧顯著降低育肥豬肝臟中甘油三酯和總膽固醇含量。Yu等[5]研究發(fā)現(xiàn),飼糧不同直/支鏈淀粉比影響育肥豬肌肉脂肪酸組成和脂肪合成基因[脂肪酸合成酶(FAS)、脂蛋白脂酶(LPL)、乙酰輔酶A羧化酶(ACC)、硬脂酰輔酶A去飽和酶(SCD)]mRNA的表達水平。目前,飼糧不同直/支鏈淀粉比對仔鵝生產(chǎn)的影響研究未見報道。因此,本試驗旨在探討飼糧不同直/支鏈淀粉比對仔鵝生長性能、屠宰性能、肉品質(zhì)和脂質(zhì)代謝的影響,為進一步探究淀粉營養(yǎng)價值、指導仔鵝生產(chǎn)和實現(xiàn)仔鵝脂質(zhì)代謝調(diào)控提供參考依據(jù)。
選用同一批出雛、健康且體重相近的29日齡江南白鵝公鵝192只,隨機分為4組,每組6個重復(fù),每個重復(fù)8只。各組分別飼喂直/支鏈淀粉比分別為0.12(A組)、0.23(B組)、0.34(C組)和0.45(D組)的試驗飼糧。試驗期41 d。
試驗飼糧配制主要參照NRC(1994)飼養(yǎng)標準,在實用飼糧基礎(chǔ)上以常規(guī)玉米-豆粕型飼糧為參照,利用糯米(降低)、秈米(提高)改變飼糧直/支鏈淀粉比,配制直/支鏈淀粉比分別為0.12、0.23、0.34和0.45的4種試驗飼糧,料型為粉料,各組試驗飼糧的營養(yǎng)水平基本一致。試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎(chǔ))
試驗采用網(wǎng)上平養(yǎng)(2.00 m×1.20 m,單圈面積2.40 m2)。自由采食,自由飲水,自然光照。其他飼養(yǎng)管理按常規(guī)進行,保持舍內(nèi)清潔衛(wèi)生,通風良好,避免應(yīng)激,每日觀察鵝群狀況并記錄。
1.4.1 生長性能
分別于29和70日齡稱量仔鵝空腹體重,以重復(fù)為單位每周統(tǒng)計1次耗料量,計算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.4.2 屠宰性能
70日齡時,從每個重復(fù)中選取2只接近平均體重的仔鵝進行稱重后屠宰,屠宰前停飼6 h,頸靜脈放血致死。測定指標包括屠宰率、全凈膛率、胸肌率、腿肌率、腹脂率和皮脂率。試驗操作及指標測定方法參照《家禽生產(chǎn)性能名詞術(shù)語和度量統(tǒng)計方法》(NY/T 823—2020)進行。
1.4.3 肉品質(zhì)
70日齡時,每個重復(fù)選取1只仔鵝,屠宰后統(tǒng)一取左側(cè)胸肌樣品進行肉品質(zhì)測定。用pH-STAR胴體肉質(zhì)pH測定儀測定胸肌3點的pH,取平均值。用CR-400色彩色差儀測定胸肌亮度(L*)、紅度(a*)和黃度(b*)值,測3次,取平均值。胸肌水分和肌間脂肪含量參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)(第4版)》。胸肌脂肪酸組成測定方法參照《食品安全國家標準食品中脂肪酸的測定》(GB 5009.168—2016)。
1.4.4 血清生化指標
每個重復(fù)選取1只仔鵝,使用無菌負壓促凝采血管,翅靜脈采血,離心機(Cencel DL-5M,湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司)3 500 r/min離心15 min后,取得血清,-20 ℃保存。采用全自動生化分析儀(UniCel Synchron DxC 800,Beckman Coulter公司,美國)測定血清生化指標。
1.4.5 肝臟FAS、ACC和SCD1 mRNA相對表達量
每個重復(fù)選取1只仔鵝,采集肝臟樣品,采用Trizol法對肝臟進行RNA提取,逆轉(zhuǎn)錄成cDNA后采用β-肌動蛋白(β-actin)為內(nèi)參(試劑盒購自于北京天根生化科技有限公司),通過CFX ConnectTM實時熒光定量PCR儀(Bio-Rad公司,美國),采用SYBR-Green法對FAS、ACC和SCD1 mRNA相對表達量進行相對定量分析。反應(yīng)體系為20 μL:SYBR Premix Ex Taq(2×)10 μL,上、下游引物和ROX Reference Dye Ⅱ(50×)各0.4 μL,DNA模板2 μL,ddH2O 6.8 μL。PCR反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性30 s后,95 ℃ 5 s,60 ℃ 34 s,共40個循環(huán)。引物序列見表2。
表2 引物序列
使用Livak等[6]的方法對來自各重復(fù)樣品的基因表達數(shù)據(jù)進行平均和分析,所有數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析,差異顯著者采用Duncan氏法進行多重比較。數(shù)據(jù)采用平均值和均值標準誤(SEM)表示,P<0.05表示差異顯著。
由表3可知,各組之間仔鵝70日齡體重、ADG、ADFI和F/G均無顯著差異(P>0.05)。
表3 飼糧不同直/支鏈淀粉比對仔鵝生長性能的影響
由表4可知,隨著飼糧直/支鏈淀粉比升高,仔鵝的腹脂率和皮脂率降低。其中,A組的腹脂率為3.14%,分別比C組和D組高25.10%和21.71%(P<0.05);B組的腹脂率為2.95%,比D組高17.5%(P<0.05)。A組的皮脂率為3.26%,分別比C組和D組高25.87%和22.56%(P<0.05);B組的腹脂率為3.06%,比D組高18.15%(P<0.05)。各組之間仔鵝屠宰率、全凈膛率、胸肌率和腿肌率均無顯著差異(P>0.05)。
表4 飼糧不同直/支鏈淀粉比對仔鵝屠宰性能的影響
由表5可知,B組的胸肌肌間脂肪含量為4.94%,分別比C組和D組高24.43%和25.38%(P<0.05)。A組的胸肌肌間脂肪含量為4.82%,分別比C組和D組高21.41%和22.34%(P<0.05)。A組和B組之間胸肌肌間脂肪含量差異不顯著(P>0.05),C組和D組之間胸肌肌間脂肪含量差異不顯著(P>0.05)。各組之間仔鵝胸肌pH、亮度值、紅度值、黃度值和水分含量均無顯著差異(P>0.05)。
表5 飼糧不同直/支鏈淀粉比對仔鵝肉品質(zhì)的影響(鮮肉基礎(chǔ))
由表6可知,D組的胸肌亞油酸含量為1.71%,分別比A組、B組和C組低32.14%、41.84%和38.04%(P<0.05)。D組的胸肌花生四烯酸含量為1.65%,分別比A組、B組和C組低17.09%、14.06%和19.12%(P<0.05)。各組之間胸肌肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸和油酸含量均無顯著差異(P>0.05)。
表6 飼糧不同直/支鏈淀粉比對仔鵝胸肌脂肪酸組成的影響
由表7可知,A組的血清甘油三酯含量顯著高于B組、C組和D組(P<0.05),B組的血清甘油三酯含量顯著高于C組和D組(P<0.05)。各組之間血清總蛋白、葡萄糖、膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和胰島素含量無顯著差異(P>0.05)。
表7 飼糧不同直/支鏈淀粉比對仔鵝血清生化指標的影響
由表8可知,C組和D組的肝臟FASmRNA相對表達量顯著低于A組和B組(P<0.05),C組和D組的肝臟ACC和SCD1 mRNA相對表達量顯著低于A組(P<0.05)。
表8 飼糧不同直/支鏈淀粉比對仔鵝肝臟FAS、ACC和SCD1 mRNA相對表達量的影響
飼糧直/支鏈淀粉比的差異主要是由于飼糧中淀粉來源與類型不同造成的[7]。淀粉根據(jù)消化特性可分為快消化淀粉、慢消化淀粉和抗性淀粉[8]。目前,飼糧不同直/支鏈淀粉比對動物生長性能的影響研究主要集中在育肥豬和肉雞上,但研究結(jié)果并不完全一致。Yang等[9]研究發(fā)現(xiàn),飼糧不同直/支鏈淀粉比對育肥豬生長性能的影響并不顯著。但Yu等[5]利用木薯淀粉、玉米淀粉和豌豆淀粉配制直/支鏈淀粉比分別0.11、0.25和0.44的飼糧飼喂育肥豬,結(jié)果發(fā)現(xiàn)高直/支鏈淀粉比飼糧顯著提高試驗豬的體重和ADG,顯著降低試驗豬的F/G。李湘[3]通過飼喂29日齡黃羽肉雞直/支鏈淀粉比分別0.11、0.23、0.35和0.47的飼糧發(fā)現(xiàn),各組試驗雞的體重和ADG無顯著差異,直/支鏈淀粉比為0.11組試驗雞的ADFI和F/G顯著高于其他各組。馬杰[10]在1日齡愛拔益加(AA)肉仔雞上做過類似試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),飼糧不同直/支鏈淀粉比對肉仔雞的體重、ADG和F/G有顯著影響,對肉仔雞的ADFI影響不顯著。本試驗中,各組之間仔鵝的體重、ADG、ADFI和F/G均無顯著差異。雖然有研究表明直鏈淀粉和支鏈淀粉的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同,其在動物體內(nèi)的消化速度和部位存在差異[11]。但在完全消化時這些差異不會導致家禽產(chǎn)生不同代謝能量[12]。本試驗中,各組飼糧代謝能、粗蛋白質(zhì)等指標保持一致,仔鵝對淀粉較好地消化吸收,因此,各組仔鵝的生長性能差異并不顯著。除此之外,飼糧不同直/支鏈淀粉比對動物生長性能的影響還與試驗動物品種、日齡以及飼糧組成、加工等因素有關(guān)[13-14]。
許多研究表明,飼糧不同直/支鏈淀粉比對動物的屠宰性能有顯著影響。Doti等[15]利用豌豆淀粉飼喂育肥豬發(fā)現(xiàn),試驗豬的背膘厚和皮下脂肪含量降低。Li等[16]研究發(fā)現(xiàn),改變飼糧淀粉來源可以顯著影響肉雞的腹脂率。本試驗中,隨著飼糧直/支鏈淀粉比升高,仔鵝的腹脂率和皮脂率降低,這與上述觀點是一致的。支鏈淀粉作為快消化淀粉,在小腸前端就被消化吸收,這會導致動物血液葡萄糖和胰島素含量的快速升高,有利于機體進一步利用糖代謝產(chǎn)物合成脂肪。另外,本試驗發(fā)現(xiàn)低直/支鏈淀粉比組仔鵝肝臟脂質(zhì)代謝相關(guān)基因相對表達量更高,這可能是低直/支鏈淀粉比組仔鵝腹脂率和皮脂率較高的原因。
飼糧直/支鏈淀粉的比例不同可能對動物體內(nèi)的葡萄糖代謝通路產(chǎn)生影響。葡萄糖和胰島素可以影響肌肉的脂肪酸合成、糖原生產(chǎn)和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換,從而進一步影響動物的肉品質(zhì)[17]。但有關(guān)飼糧直/支鏈淀粉比對動物肉品質(zhì)的影響研究相對有限。Puerto等[18]利用高粱淀粉替代玉米淀粉飼喂肉雞發(fā)現(xiàn),高粱淀粉組肉雞的胸肌pH顯著下降。目前還沒有研究報道飼糧不同直/支鏈淀粉比對肉色和水分存在影響。本試驗中,各組之間仔鵝胸肌pH、肉色和水分含量均差異不顯著。但隨著飼糧直/支鏈淀粉比升高,仔鵝的肌間脂肪含量降低。這與Yang等[9]在育肥豬的研究結(jié)果一致。這與支鏈淀粉和直鏈淀粉消化吸收速率和方式有關(guān)。支鏈淀粉在小腸前端快速消化,短時間內(nèi)生成大量葡萄糖,這會對組織的消化吸收造成負擔,極易造成能量的浪費形成脂肪沉積,而直鏈淀粉能使葡萄糖持續(xù)釋放和吸收,未消化部分還能進入腸后端發(fā)酵生產(chǎn)揮發(fā)性脂肪酸,繼續(xù)參與代謝運轉(zhuǎn),有利于改善脂肪沉積現(xiàn)象。這可能還與飼糧中抗性淀粉含量有關(guān)。He等[19]研究發(fā)現(xiàn),抗性淀粉具有降低機體皮下脂肪和內(nèi)臟脂肪沉積的作用,但對肌內(nèi)脂肪沉積的影響還需進一步研究。
脂肪酸組成是評價肌肉營養(yǎng)價值的重要指標,研究表明,鵝肌肉中含有十幾種脂肪酸,其中油酸、亞油酸、棕櫚酸和花生四烯酸的含量較高[20],這與本試驗的結(jié)果一致。Yu等[5]研究發(fā)現(xiàn),飼喂不同直/支鏈淀粉比飼糧會改變豬肌肉中脂肪酸組成。本試驗中,飼喂高直/支鏈淀粉比飼糧降低了仔鵝胸肌中亞油酸和花生四烯酸含量。多不飽和脂肪酸經(jīng)過異構(gòu)化和生物氫化等催化作用生成亞油酸。有報道稱,食用支鏈淀粉含量高的產(chǎn)品能夠提高動物體內(nèi)ATP的水平,有利于肌肉中亞油酸的合成[21],此外,亞油酸的合成還與乳酸菌等腸道微生物有關(guān)。飼糧直/支鏈淀粉比影響亞油酸合成確切機制仍不清楚。花生四烯酸是一種ω-6多不飽和脂肪酸,在動物體內(nèi)可由亞油酸合成[22],因此其含量與亞油酸含量成正比。目前,飼糧直/支鏈淀粉比對肌肉脂肪酸含量的影響只有少量關(guān)于豬的報道。家禽肌肉與豬肌肉的脂肪酸組成存在較大差異。因此,飼糧不同直/支鏈淀粉比對家禽肌肉脂肪酸含量的影響及機制值得進一步的探索和研究。
血清生化指標可在一定程度上反映機體對營養(yǎng)物質(zhì)吸收代謝的水平,也是衡量動物健康狀況的重要指標[23]。本試驗中測定的血清葡萄糖、胰島素、甘油三酯、膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量是反映機體脂質(zhì)代謝水平的關(guān)鍵指標。支鏈淀粉在動物機體內(nèi)易被消化酶迅速降解生成葡萄糖。有研究報道,飼喂低直/支鏈淀粉比飼糧的動物血清葡萄糖和胰島素含量高于高直/支鏈淀粉飼糧[24-25]。但本試驗中,各組仔鵝血清葡萄糖和胰島素含量差異并不顯著。這可能是因為本試驗測定的是仔鵝空腹狀態(tài)下的血清葡萄糖和胰島素含量。在攝入低直/支鏈淀粉比飼糧后,仔鵝的血清葡萄糖和胰島素含量可能快速升高,但這種影響不是持久的,通過機體的調(diào)節(jié)后又恢復(fù)至正常的狀態(tài)。余苗等[26]研究發(fā)現(xiàn),育肥豬攝食含有高直鏈淀粉飼糧顯著降低了血清甘油三酯和總膽固醇含量。Si等[27]報道,在小鼠高脂飼糧中添加2 g/d高直鏈淀粉和酯化高直鏈淀粉,均能顯著降低血清甘油三酯和總膽固醇含量。本試驗研究發(fā)現(xiàn),飼喂高直/支鏈淀粉比飼糧降低了仔鵝血清甘油三酯含量。這與前人的研究結(jié)果一致。血清中甘油三酯主要來源有2種,一種為外源性攝入脂肪在消化酶作用下在腸上皮細胞中合成甘油三酯。本試驗各組飼糧粗脂肪含量一致,外源性影響較小。另一種為內(nèi)源性,體內(nèi)甘油三酯的合成主要在肝臟,而本試驗結(jié)果表明高直/支淀粉比下調(diào)了肝臟脂質(zhì)代謝關(guān)鍵酶的mRNA相對表達量,這些酶在甘油三酯合成過程中發(fā)揮重要作用,因此高直/支淀粉比能夠抑制肝臟甘油三酯合成從而降低血脂水平。
家禽脂肪酸的合成主要在肝臟中進行。FAS是脂肪酸從頭合成的關(guān)鍵酶,催化脂酰輔酶A和丙二酸單酰輔酶A反應(yīng)合成棕櫚酸酯[28]。ACC為脂肪酸合成的限速酶,催化乙酰輔酶A縮合為丙二酸單酰輔酶A,轉(zhuǎn)變?yōu)殚L鏈脂肪酸合成的必要原料[29]。SCD1是一種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合酶,催化單不飽和脂肪酸油酸和棕櫚酸的生成,與機體肥胖密切相關(guān)[30]。本試驗測定了仔鵝肝臟中FAS、ACC和SCD1 mRNA相對表達量,結(jié)果發(fā)現(xiàn),高直/支鏈淀粉比飼糧下調(diào)了這3個基因mRNA相對表達量。這可能與直鏈淀粉中抗性淀粉含量高有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),抗性淀粉含量與直鏈淀粉含量呈正相關(guān)[31]??剐缘矸弁ㄟ^胰島素、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARα)調(diào)節(jié)核受體和膽固醇調(diào)節(jié)組件結(jié)合蛋白(SREBPs)等關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子及其下游脂質(zhì)代謝相關(guān)酶的基因表達,調(diào)控動物體內(nèi)脂質(zhì)合成和分解代謝,降低血脂水平和脂肪沉積[32-34]。由此推斷可以通過改變飼糧直/支鏈淀粉比來調(diào)控仔鵝的脂質(zhì)代謝,其內(nèi)在機制還需進一步研究。
① 飼糧不同直/支鏈淀粉比對29~70日齡仔鵝生長性能無顯著影響,但飼喂高直/支鏈淀粉比飼糧可降低仔鵝腹脂率和皮脂率。
② 飼喂高直/支鏈淀粉比飼糧可降低仔鵝胸肌肌間脂肪、亞油酸和花生四烯酸含量。
③ 飼喂高直/支鏈淀粉比飼糧可降低仔鵝血清甘油三酯含量,下調(diào)肝臟FAS、ACC和SCD1 mRNA相對表達量。