低蛋白日粮添加不同链长脂肪酸对仔猪肝脏抗氧化功能、脂代谢与脂肪沉积的影响.pdf
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1、2023 年 第 59 卷 第 08 期 Science and Technology科学技术-321-低蛋白日粮添加不同链长脂肪酸对仔猪肝脏抗氧化功能、脂代谢与脂肪沉积的影响霍天琢1,潘 登1,尹 悦1,王子旭1,黄艺珠2,赖州文2,陈耀星1,曹 静1*(1.中国农业大学动物医学院,兽医公共卫生安全全国重点实验室,北京 100193;2.龙岩新奥生物科技有限公司,福建龙岩 366215)摘 要:试验旨在探究低蛋白日粮中添加不同链长脂肪酸对仔猪肝脏抗氧化功能、脂代谢和脂肪沉积的影响。选用 28 日龄、体重(7.930.7)kg 的杜 长 大断奶仔猪 120 头,随机分成 5 组。对照组(Con
2、t 组)饲喂正常蛋白日粮(粗蛋白质 19.06%),试验组饲喂低蛋白日粮(粗蛋白质水平较 Cont 组降低 2.49%),并分别添加 0.2%短链脂肪酸、中链脂肪酸和 n-3 长链多不饱和脂肪酸。饲喂 28 d 后,采集肝脏、肩背脂肪与腹部脂肪。结果表明:仔猪肝脏抗氧化功能因饲喂低蛋白饲粮而改善,同时短链脂肪酸有较好的肝脏抗氧化作用(P0.05);当低蛋白日粮添加脂肪酸后,肝脏脂代谢水平提高,而短链和长链脂肪酸减轻了腹脂或肩背脂肪的沉积(P0.05)。由此可见,低蛋白日粮联合添加短链脂肪酸对增强仔猪肝脏抗氧化功能和减缓脂肪沉积的效果最好。关键词:低蛋白日粮;脂肪酸;仔猪;抗氧化功能;脂代谢;脂
3、肪沉积中图分类号:S828.5 文献标识码:A DOI 编号:10.19556/j.0258-7033.20230630-04保障仔猪健康是生猪生产的重要环节。仔猪自出生就开始面对各种应激源,这些不良刺激促使大量的氧自由基产生,而仔猪抗氧化系统尚不完善,应激源(特别是断奶应激)极易致仔猪患病,甚至减缓生长速度1。仔猪遭受断奶应激后还易出现腹泻和肠道屏障功能受损等问题。低蛋白日粮具有生产成本低、蛋白能源消耗少、氮排放小等优势。饲喂低蛋白日粮可有效缓解腹泻,与此同时多种营养素的水平也相应降低,难以满足仔猪的营养需求2。虞德夫3发现,断奶仔猪饲喂 45 d 低蛋白日粮显著提高了血清胆固醇和甘油三酯含
4、量,代谢病与肥胖风险增加。因此,低蛋白日粮应用中仍需科学添加其他营养素以弥补营养缺乏并降低患病风险。研究显示,脂肪酸不仅可降低胃肠道 pH、改善饲料消化率,还具有促生长、调节代谢的作用4。例如,短链脂肪酸(SCFA)可预防和治疗动物肥胖5;中链脂肪酸(MCFA)可快速氧化供能,减少脂肪沉积,还是调节脂代谢的关键物质6;而多不饱和脂肪酸(PUFA)不但可预防心血管疾病,还能调节脂代谢7。低蛋白日粮与不同链长脂肪酸的补饲对动物的抗氧化能力均有改善作用,但不同链长脂肪酸对机体的影响不尽相同8-11,还需进一步研究。因此,本试验旨在研究低蛋白日粮联合不同链长脂肪酸对仔猪抗氧化功能、脂代谢和脂肪沉积的影
5、响,为提高仔猪生产性能提供新的饲喂模式。1 材料与方法1.1 试验材料 短链脂肪酸(丁酸钠,SB)、微胶囊包被中链脂肪酸(中链脂肪酸甘油酯,MCT)和微胶囊包被 n-3 多不饱和脂肪酸(包括二十二碳六烯酸,DHA;二十碳五烯酸,EPA;十八碳三烯酸,ALA)饲料添加剂均购自龙岩新奥生物科技有限公司。1.2 饲喂方式 选用 28 日龄、体重(7.930.7)kg 的杜 长 大三元杂交断奶仔猪 120 头,随机分为 5 组,每组 6 个重复,每个重复 4 只仔猪。各组分别为正常粗蛋白质水平(CP)日粮饲喂组(CP 19.06%,Cont 组)、收稿日期:2023-06-30;修回日期:2023-0
6、7-14资助项目:国家自然科学基金(31972632、31572474);北京市自然科学基金(6192012)作者简介:霍天琢(1998-),女,河北石家庄人,硕士研究生,主要从事神经生物学研究,E-mail:*通讯作者:曹静(1980-),女,北京人,博士,教授,主要从事神经生物学研究,E-mail: 营养饲料Nutrition and Feedstuffs 2023 年 第 59 卷 第 08 期-322-低蛋白日粮饲喂组(CP 16.57%,LP 组)、低蛋白日粮+0.2%SB 饲喂组(LP+SCFA 组)、低蛋白日粮+0.2%MCT 饲喂组(LP+MCFA 组)和低蛋白日粮+0.2%n
7、-3 PUFA 饲喂组(LP+PUFA 组)。试验用日粮由龙岩新奥生物科技有限公司提供,试验日粮配方及营养成分见表 1。1.3 饲养管理 试验预试期 3 d,正式试验期 28 d。预试期间饲喂保育料,同时逐渐替换为试验饲粮。每天喂料 3 次。饲养期保证舍内通风,每日记录仔猪健康状况,日常管理严格按照仔猪饲养管理规范进行。1.4 样品采集 饲喂 28 d 后,对仔猪进行安乐死,采集肝脏、肩背脂肪和腹部脂肪。采集的组织材料一部分液氮冻存,一部分固定于 4%多聚甲醛磷酸盐缓冲溶液(pH=7.4)。1.5 苏木素和伊红染色 制作肝脏和脂肪组织的石蜡切片,经苏木素-伊红(HE)染色镜检并采集图像,采用
8、Image J 软件统计脂肪细胞面积。1.6 生化指标检测 采用南京建成生物工程研究所的表 1 试验日粮组成及营养成分注:预混料向每千克试验用日粮中提供:维生素 A 157 50 IU,维生素 B1 2.1 mg,维生素 B2 7 mg,D-泛酸 15.75 mg,维生素 B6 0.35 mg,维生素 B12 0.028 mg,维生素 D3 2 450 IU,维生素 E 17.5 IU,维生素 K3 1.75 mg,生物素 0.105 mg,叶酸 0.35 mg,烟酰胺 28 mg;锌 170 mg,铁 140 mg,锰 34 mg,铜 16 mg,碘 0.55 mg,硒 0.29 mg。营养
9、水平参照美国 NRC(2012)标准,营养成分均为计算值。项目Cont 组LP 组LP+SCFA 组LP+MCFA 组LP+PUFA 组原料组成,%玉米61.4569.3769.2369.2369.23豆粕(CP 8%)12.908.308.288.288.28膨化大豆(CP 43%)12.148.208.188.188.18鱼粉(CP 60%65%)4.804.704.694.694.69大豆油1.801.901.901.901.90乳清粉(CP 3%12%)2.502.502.502.502.50磷酸氢钙1.101.241.241.241.24石粉0.800.800.800.800.80食
10、盐0.300.300.300.300.30L-赖氨酸盐酸盐(79.8%)0.660.910.910.910.91蛋氨酸(99%)0.250.320.320.320.32L-色氨酸(99%)0.050.090.090.090.09L-苏氨酸(99%)0.250.370.370.370.37仔猪用预混料1.001.001.001.001.00SB-0.20-MCT-0.20-DHA-0.20合计100.00100.00100.00100.00100.00营养成分消化能,MJ/kg14.6714.5814.5914.5914.60粗蛋白质,%19.0616.5716.5416.5416.54钙,%0
11、.850.850.850.870.87总磷,%0.650.650.650.660.66有效磷,%0.430.440.440.460.46赖氨酸,%1.561.551.551.551.55蛋氨酸,%0.580.610.610.610.61胱氨酸,%0.310.270.260.270.27蛋氨酸+胱氨酸,%0.890.880.870.880.88苏氨酸,%0.960.960.960.960.96色氨酸,%0.260.260.260.250.252023 年 第 59 卷 第 08 期 Science and Technology科学技术-323-生化试剂盒检测肝脏超氧化物歧化酶(T-SOD,货号
12、A001-1)与谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px,货号A005-1)活力以及总抗氧化能力(T-AOC,货号 A015-1),总胆固醇(T-CHO,货号 A11-1-1)、甘油三酯(TG,货号 A110-1-1)、低密度脂蛋白(LDL,货号 A113-1-1)和高密度脂蛋白(HDL,货号 A112-1-1)含量。1.7 统计分析 采用 SPSS 25.0 软件对数据进行正态分布检验与方差齐性检验。组间比较采用单因素方差分析,使用 LSD 进行多重比较,P0.05 为差异显著。2 结 果2.1 低蛋白日粮中添加不同链长脂肪酸对仔猪肝脏抗氧化功能的影响 LP 组、LP+SCFA 组和 LP+MCFA
13、 组仔猪肝脏 T-SOD 活力与 Cont 组差异不显著,而 LP+PUFA组仔猪 T-SOD 活力低于其他各组(P=0.00110.031);LP 组、LP+SCFA 组和 LP+MCFA 组仔猪肝脏 GSH-Px活力高于 Cont 组(P0.05),LP+PUFA 组低于 LP+SCFA 组(P0.05)(图 1)。2.2 低蛋白日粮中添加不同链长脂肪酸对仔猪肝脏形态结构的影响 Cont 组仔猪肝脏肝小叶结构完整,肝索清晰;LP 组肝索结构不清晰,肝细胞胞体增大,胞浆疏松淡染,呈水样变性;而 LP 联合添加脂肪酸各组仔猪肝脏变性更为明显,尤以 LP+MCFA 组与 LP+PUFA组显著,且
14、部分肝细胞肿大似气球,胞浆透明呈空泡状(图 2)。2.3 低蛋白日粮中添加不同链长脂肪酸对仔猪脂肪细胞的影响 HE 染色结果显示,白色脂肪细胞呈卵圆形或多角形,胞核扁平,被挤压于细胞边缘,胞质被单室圆形脂滴占据,细胞形态完整,但各组细胞大小不一(图3)。与 Cont 组相比,LP 组和 LP 联合添加脂肪酸各组腹部脂肪细胞数目有增加的趋势,其中 LP+MCFA 组面积大于 1 200 m2的脂肪细胞数目较 LP 组增加 40.11%(P0.05),但 LP+SCFA 组面积大于 1 200 m2的脂肪细胞数目较 LP 组降低 71.67%(P0.05)。仔猪肩背白色脂肪细胞显示,相对于 Con
15、t 组,LP组面积大于 1 600 m2的脂肪细胞数目增加(P0.05);但随着添加脂肪酸链长的增加,面积大于 1 600 m2的脂肪细胞数目有逐渐减少的趋势,其中 LP+PUFA 组面积大于 1 600 m2的脂肪细胞数目较 LP 组降低了78.33%(P0.05)(图 4)。2.4 低蛋白日粮中添加不同链长脂肪酸对仔猪肝脏脂代谢的影响 由图 5 可见,LP 组仔猪肝脏 T-CHO 含量较A、B、C、D、E 分别为 Cont 组、LP 组、LP+SCFA 组、LP+MCFA 组、LP+PUFA 组。标尺=25 m。图 2 低蛋白日粮中添加脂肪酸对仔猪肝脏形态结构的影响(HE 染色)不同字母表
16、示组间差异显著(P0.05)。下图同。图 1 低蛋白日粮中添加脂肪酸对仔猪肝脏抗氧化能力的影响ABCContContContLP+PUFALP+PUFALP+PUFALP+MCFALP+MCFALP+MCFALP+SCFALP+SCFALP+SCFALPLPLPAaaaaaaaaababababbbbBCDE肝脏 T-SOD 含量,U/mg prot肝脏 GSH-px 含量,U/mg肝脏 T-AOC 含量,U/mg5040302010025020015010050043210营养饲料Nutrition and Feedstuffs 2023 年 第 59 卷 第 08 期-324-Cont 组
17、有增加的趋势,且 LP+PUFA 组 T-CHO 含量较Cont 组、LP 组 分 别 高 147.51%和 127.5%(P0.05)。LP 组仔猪肝脏 TG 含量高于 Cont 组,其中 LP+MCFA和 LP+PUFA 组较 Cont 组分别提高了 55.91%和 44.73%(P0.05)。3 种脂肪酸添加组仔猪肝脏 HDL 与 LDL含量较 Cont 组和 LP 组均有升高的趋势,且 LP+SCFA和 LP+PUFA 组 仔 猪 肝 脏 HDL 含 量 分 别 比 LP 组 高113.24%和 121.06%(P0.05);而 LP+SCFA 组、LP+MCFA 组和 LP+PUFA
18、 组仔猪肝脏 LDL 含量较 LP 组分 别 提 高 254.22%、179.48%和 232.10%(P=0.00070.016)。3 种脂肪酸添加组的 TG、LDL 和 HDL 含量差异均不显著,但 LP+PUFA 组 T-CHO 高于 LP+SCFA组(P1200 m2200 m2 400 m2 600 m2 800 m2 1000 m2 1200 m2 1400 m2 1600 m2 1600 m2不同大小脂肪细胞占比,%不同大小脂肪细胞占比,%脂肪细胞占比,%脂肪细胞占比,%40302010050403020100252015105050403020100脂肪细胞面积脂肪细胞面积20
19、23 年 第 59 卷 第 08 期 Science and Technology科学技术-325-3.1 低蛋白日粮中添加不同链长脂肪酸对仔猪肝脏抗氧化功能的影响 氧化应激对仔猪的生长性能、营养代谢、免疫功能等方面均可造成负面影响,这主要源于氧自由基的过氧化能力。因此,机体需要与氧化应激相对的抗氧化系统共同来维持自由基的动态平衡,而肝脏在抗氧化过程中起着重要的作用。本试验中,LP 组可提高肝脏 GSH-Px 与 T-SOD 活性,说明 LP 日粮可改善仔猪肝脏的抗氧化功能。此结果与生长猪低蛋白日粮的研究结果相符,即杜 长 大猪饲喂 36 d 低蛋白日粮(CP 18.21%,比对照组降低 4%
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