飼糧中添加姜黃素對(duì)豬血液生理生化、抗氧化指標(biāo)及肉品質(zhì)的影響

涂尾龍,雷胡龍,毛 慧,薛惠琴,夏 東*

(1 上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,上海 201106;2 上海種豬工程技術(shù)研究中心,上海 201106)

姜黃素,分子式C21H20O6,相對(duì)分子質(zhì)量為368.39,是從姜科、天南星科等植物的根莖中提取出的化學(xué)成分,其含姜黃3%—6%,是植物界少有的二酮類化合物。 姜黃素是橙黃色結(jié)晶粉末,不溶于水,味稍顯苦。 姜黃素還是重要的氫供體,有兩個(gè)重要的活性部位:酚羥基和β-二酮,它們可以阻斷自由基之間的反應(yīng)[ 1]。 反應(yīng)介質(zhì)決定姜黃素抗氧化活性的發(fā)生部位[ 2]。 姜黃素在動(dòng)物體內(nèi)除了可以直接清除自由基,還能對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧反應(yīng)起到抑制作用,增加超氧化物歧化酶(SOD)的活性。 豬血清中的丙二醛(MDA)含量可以反映動(dòng)物機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)程度,以此判斷動(dòng)物機(jī)體內(nèi)細(xì)胞損傷程度。 姜黃素作為一種抗氧化劑,可以阻止MDA 誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激,降低機(jī)體DNA 損傷,抑制單核細(xì)胞凋亡[ 3]。 近年來(lái),姜黃素作為飼料添加劑逐漸受到關(guān)注。 韓婷等[ 4]研究發(fā)現(xiàn),姜黃素具有抗氧化、抗腫瘤、清除自由基、防止脂肪肝形成等一系列藥理作用。 王斌等[ 5]發(fā)現(xiàn),姜黃素還能夠促進(jìn)豬的生長(zhǎng)速度,降低脂肪率,提高背最長(zhǎng)肌蛋白質(zhì)含量。 本研究以杜長(zhǎng)大三元育肥豬為試驗(yàn)對(duì)象,分析姜黃素對(duì)育肥豬血液生理生化、抗氧化指標(biāo)及肉品質(zhì)的影響,以期為豬肉品質(zhì)的提升奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

選取同一批次、體重約30 kg 的杜長(zhǎng)大三元商品肉豬240 頭,分為兩組,每組120 頭。 對(duì)照組飼喂普通日糧(表1),試驗(yàn)組參照周明等[ 2]試驗(yàn)方案,飼喂添加400 mg∕kg 的姜黃素的日糧,試驗(yàn)周期為大保育結(jié)束至出欄。 試驗(yàn)期間專人飼喂管理,所有豬只處于同一環(huán)境,人工投料,自由采食,按豬場(chǎng)正常程序進(jìn)行免疫接種、驅(qū)蟲(chóng)等管理。

表1 日糧的組成及營(yíng)養(yǎng)水平Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet

1.2 指標(biāo)測(cè)定

1.2.1 血液指標(biāo)檢測(cè)

屠宰前,對(duì)兩組豬只分別進(jìn)行前腔靜脈采血,各分裝2 管,1 管加抗凝劑,用于檢測(cè)血常規(guī)指標(biāo):WBC、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(RBC)、血紅蛋白(HGB)、紅細(xì)胞比積(HCT)、平均紅細(xì)胞容積(MCV)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白量(MCH)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度(MCHC)、血小板計(jì)數(shù)(PLT)、NEUT、LYMPH、單核細(xì)胞數(shù)(MONO)、嗜酸性細(xì)胞數(shù)(EO)、嗜堿性細(xì)胞數(shù)(BASO);另外1 管不加抗凝劑,用于離心分離血清,檢測(cè)血清中的生化指標(biāo):ALT 活性、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活性、ALP 活性、GGT 含量、總蛋白(TP)含量、白蛋白(ALB)含量、GLOB 含量、血清白∕球蛋白(A∕G)、血糖(GLU)含量、總膽固醇(CHOL)含量、TG 含量、HDL-C 含量、LDL-C 含量、LDH 含量。 使用上海朗逸醫(yī)療器械有限公司的邁瑞B(yǎng)C-30 全自動(dòng)血液分析儀檢測(cè)血常規(guī)指標(biāo),使用南京普朗醫(yī)療設(shè)備有限公司的普朗SMT100 儀器檢測(cè)生化指標(biāo);使用ELISA 試劑盒(南京建成生物工程研究所提供)檢測(cè)血清中抗氧化指標(biāo):MDA 和T-SOD 含量。

1.2.2 生長(zhǎng)性能、屠宰及肉質(zhì)性狀指標(biāo)檢測(cè)

試驗(yàn)開(kāi)始前進(jìn)行稱重,為初始重。 當(dāng)豬只體質(zhì)量達(dá)100 kg 左右時(shí),空腹1 d,第二天清晨進(jìn)行第二次稱重,為末重。 稱重后進(jìn)行屠宰,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定屠宰率、胴體斜長(zhǎng)、平均背膘厚、眼肌面積、6—7 肋骨膘厚、皮厚、瘦肉率;采集肉樣,在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定滴水損失、失水率、嫩度值、肉色(L、a、b)、肌內(nèi)脂肪等相關(guān)指標(biāo)。 利用Thermo 公司ORION 3 STAR 肉質(zhì)專用pH 酸度計(jì)測(cè)定pH,ANKOM 公司XI15i 型全自動(dòng)脂肪分析儀測(cè)定肌內(nèi)脂肪,南京土壤儀器廠YYW-2 型應(yīng)變控制式無(wú)側(cè)限壓力儀測(cè)定失水率,南京銘奧儀器設(shè)備有限公司RH-N50 型肌肉嫩度測(cè)定儀測(cè)定嫩度值,天翔飛域公司OPTO-SCAN 型肉質(zhì)品質(zhì)檢測(cè)光譜儀測(cè)定肉色。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 26.0 軟件,數(shù)據(jù)采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行差異分析,試驗(yàn)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 姜黃素對(duì)豬的生理指標(biāo)的影響

由表2 可以看出,整個(gè)試驗(yàn)階段,HGB 和MCHC 指標(biāo)出現(xiàn)異常,不在參考值范圍。 姜黃素組的HCT顯著低于對(duì)照組,WBC、NUET 和LYMPH 顯著高于對(duì)照組。

表2 姜黃素對(duì)豬的生理指標(biāo)的影響Table 2 Effects of curcumin feed on physiology indicators of experimental pigs

2.2 姜黃素對(duì)豬的生化指標(biāo)的影響

由表3 可以看出,LDH 指標(biāo)出現(xiàn)異常,不在參考值范圍。 姜黃素組GGT 活性、HDL-C 含量顯著高于對(duì)照組;姜黃素組ALT 活性、ALP 活性、GLOB 含量、TG 含量、LDL-C 含量、LDH 活性顯著低于對(duì)照組。

表3 姜黃素對(duì)豬血清的生化指標(biāo)的影響Table 3 Effects of curcumin feed on biochemistry indicators of experimental pigs

2.3 姜黃素對(duì)豬的抗氧化指標(biāo)的影響

姜黃素組的MDA 濃度為(2.94 ±0.23)nmol∕mg、T-SOD 濃度為(476.35 ±41.29)U∕mL;對(duì)照組的MDA 濃度為(3.57 ±0.31) nmol∕mg、T-SOD 濃度為(368.27 ±34.23)U∕mL;姜黃素組的MDA 顯著低于對(duì)照組(P＜0.05),T-SOD 顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)。

2.4 姜黃素對(duì)豬的生長(zhǎng)性能、屠宰性能及肉質(zhì)性狀的影響

對(duì)照組均初始重為(35.65 ±1.26)kg,均末重為(93.33 ±4.04)kg,均日增重(ADG)為(716.76 ±35.21)g;姜黃素組均初始重為(35.37 ±1.29)kg,均末重為(109.67 ±3.25)kg,均日增重為(842.81 ±45.66)g。 均初始重兩組間無(wú)顯著差異(P＞0.05),姜黃素組均末重顯著高于對(duì)照組(P＜0.05);姜黃素組均日增重高于對(duì)照組(P＜0.05)。

對(duì)照組和飼喂姜黃素組胴體斜長(zhǎng)、皮厚差異顯著;在屠宰率、平均背膘厚、6—7 肋骨膘厚、眼肌面積和瘦肉率方面,兩組之間差異不顯著,但飼喂姜黃素組均優(yōu)于對(duì)照組。 兩組之間45 min pH 無(wú)差異;飼喂姜黃素組在失水率、嫩度、肌內(nèi)脂肪三個(gè)方面均顯著優(yōu)于對(duì)照組;在肉色方面,無(wú)論是傳統(tǒng)5 分制,還是從L值、a值、b值方面,姜黃素組較對(duì)照組有顯著改善;雖然兩組肌肉水分無(wú)差異,但姜黃素組優(yōu)于對(duì)照組(表4)。

表4 姜黃素對(duì)豬肉質(zhì)性能的影響Table 4 Effects of Curcumin feed on meat quality indicators of experimental pigs

3 討論

3.1 姜黃素對(duì)豬的生理生化指標(biāo)的影響

血液常規(guī)指標(biāo)可反映機(jī)體健康狀況,且檢測(cè)速度快,成本低。 白細(xì)胞是機(jī)體內(nèi)的防御部隊(duì),直接參與消滅侵入體內(nèi)的細(xì)菌病毒的過(guò)程。 白細(xì)胞有五種常見(jiàn)的類型,分別是單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞[ 6]。 在機(jī)體正常狀態(tài)下,白細(xì)胞指標(biāo)處在一個(gè)正常的范圍值內(nèi),波動(dòng)不會(huì)太大,只有在遇到細(xì)菌病毒等微生物侵入的時(shí)候,白細(xì)胞才會(huì)急劇增加[ 7],尤其是中性粒細(xì)胞,是動(dòng)物機(jī)體感染疾病初期的重要判定指標(biāo)[ 8]。 顧軍等[ 9]研究發(fā)現(xiàn),姜黃素有抗炎、抗腫瘤、抗微生物等功效。Anggakusu 等[ 10]研究發(fā)現(xiàn),姜黃素能夠降低乙型腦炎、乙型肝炎等多種病毒活性。 吳小萍等[ 11]研究發(fā)現(xiàn),姜黃素對(duì)仔豬感染藍(lán)耳病有一定的抑制作用,能增加動(dòng)物抵抗多種疾病的能力[ 12-14]。 本研究發(fā)現(xiàn),姜黃素對(duì)育肥豬有明顯影響的生理指標(biāo)是WBC、HCT、NUET、LYMPH,這些指標(biāo)也在參考值范圍內(nèi),說(shuō)明姜黃素未降低豬對(duì)細(xì)菌、病毒等的抵抗力。 飼喂姜黃素組HCT 要顯著低于對(duì)照組,說(shuō)明飼喂姜黃素組的豬運(yùn)氧能力低于對(duì)照組,飼喂姜黃素組的豬疾病抵抗力比對(duì)照組強(qiáng)。 另外,兩組豬只HGB 和MCHC 出現(xiàn)異常,可能是應(yīng)激造成的影響。

姜黃素能夠調(diào)節(jié)機(jī)體血脂代謝、調(diào)控相關(guān)脂質(zhì)氧化信號(hào)通路,減少機(jī)體過(guò)量自由基,降低機(jī)體血清中TC、TG、LDL-C 含量,提高HDL-C 含量。 Yang 等[ 15]研究發(fā)現(xiàn),小鼠飼喂含姜黃素日糧20 d 后,小鼠血清中的TG 和TC 含量顯著降低。 Manzoni 等[ 16]研究發(fā)現(xiàn),姜黃素可以顯著降低大鼠體內(nèi)TG 含量,增加血清中HDL-C 的含量,保護(hù)大鼠肝臟不被脂肪化。 Niu 等[ 17]研究表明,飼喂添加姜黃素的日糧30 d 后,豬血清中血糖含量(Glu)降低,并可通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)體胰島素信號(hào)通路降低胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR),減輕肝臟脂質(zhì)沉積。 鄧小杰等[ 18]通過(guò)研究姜黃素對(duì)肉雞血清生化指標(biāo)的影響,發(fā)現(xiàn)姜黃素能夠顯著影響肉雞血清中的LDH、ALT、AST 等指標(biāo),但對(duì)血清中Glu 含量沒(méi)有影響。 周明等[ 2]研究表明,姜黃素能夠不同程度地提高血清中Glu 水平,降低ALT、AST,育肥豬飼糧中姜黃素添加的適宜量為300—400 mg∕kg。 本研究發(fā)現(xiàn),飼喂姜黃素組GGT、HDL-C 活性顯著高于對(duì)照組,姜黃素組ALT、ALP、GLOB、TG、LDL-C、LDH 含量顯著低于對(duì)照組,說(shuō)明飼喂姜黃素顯著改善脂質(zhì)代謝,緩解脂質(zhì)氧化脂肪沉積。 姜黃素飼喂后的豬血清中LDH 不在參考值范圍內(nèi),其原因有待進(jìn)一步分析。

3.2 姜黃素對(duì)豬的抗氧化指標(biāo)的影響

T-SOD、MDA 含量是衡量動(dòng)物機(jī)體抗衰老、抗病等能力的重要指標(biāo)。 動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的自由基含量超過(guò)機(jī)體本身清除的能力時(shí),受到刺激的情況下,會(huì)攻擊機(jī)體正常細(xì)胞,最終導(dǎo)致機(jī)體受損,產(chǎn)生病變甚至死亡。 而姜黃素獨(dú)特的β-二酮和兩個(gè)鄰甲基化的酚分子結(jié)構(gòu),可以阻斷自由基反應(yīng)[ 19]。 姜黃素是一種雙功能抗氧化劑,能激活GSH-PX 和SOD 活性,降低MDA 含量,既能清除ROS 又能防止脂質(zhì)氧化、蛋白變質(zhì)[ 20-21]。 Longa 等[ 22]研究發(fā)現(xiàn),姜黃素通過(guò)清除巨噬細(xì)胞中的自由基來(lái)保護(hù)血紅蛋白不被氧化。 Waseem等[ 23]研究表明,姜黃素能夠顯著提高大鼠線粒體內(nèi)的SOD 活性、降低MDA 含量,從而降低大鼠的氧化損傷程度。 本研究中,姜黃素可顯著提高豬的血清中T-SOD 活性,降低MDA 含量,這和國(guó)內(nèi)學(xué)者研究結(jié)果基本一致[ 24-26]。

3.3 姜黃素對(duì)豬的生長(zhǎng)性能、屠宰性能及肉質(zhì)性狀的影響

姜黃素能夠抑制機(jī)體內(nèi)自由基水平,激活抗氧化劑活性,緩解機(jī)體脂質(zhì)氧化,保護(hù)心肌及腸道、肝臟和腎臟等器官,促進(jìn)豬的生長(zhǎng),提高豬的飼料轉(zhuǎn)化率。 姜黃素含有甾醇類物質(zhì),生物活性強(qiáng),可以調(diào)節(jié)豬胴體構(gòu)成,提高豬的瘦肉率。 姜黃素還含有微量元素、Ca、Zn、多酚、生物堿等多種營(yíng)養(yǎng)成分,可以改善肉色和嫩度、風(fēng)味等。 祝國(guó)強(qiáng)等[ 27]研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加姜黃素飼喂6 周后,肉雞脂肪沉積顯著降低,肉雞屠宰率、活重等生長(zhǎng)性能提高,料肉比降低。 薛海鵬等[ 28]研究表明,姜黃素能夠有效改善豬肉肉色、提高系水力,防止豬肉變壞。 張靖等[ 29]研究表明,姜黃素替代飼糧中喹烯酮對(duì)豬健康無(wú)顯著影響,能顯著改善豬肉品質(zhì)。 本研究中姜黃素能顯著改善失水率、嫩度和脂肪,提高肉質(zhì)。 雖然其抗氧化機(jī)理還存在一定的爭(zhēng)議[ 30],但其降低體內(nèi)過(guò)量的自由基,緩解脂質(zhì)氧化,提高豬肉品質(zhì)的特性毋庸置疑。

4 結(jié)論

三元商品豬飼喂添加了400 mg∕kg 姜黃素的飼糧后,豬的生理生化指標(biāo)顯著改善,T-SOD 含量提高,MDA 含量降低,豬生長(zhǎng)速度顯著提高,豬肉品質(zhì)顯著改善。