外源寡糖對奶山羊血清生化指標和抗氧化指標的影響

肖 宇王利華孫國強程 明汪文鑫張孝凱祁 茹褚永康林英庭*

(1.青島農業大學動物科技學院，青島 266109;2.青島市畜牧獸醫研究所，青島 266100)

隨著社會和經濟的發展，人們對無公害動物源性產品(肉、蛋、奶類等)的需求日益迫切，其中如何解決抗藥性、藥物殘留，改善畜禽產品品質等問題成為目前營養界研究的熱點。寡糖作為抗生素替代品，不能被消化道內源酶消化，也不能被有害菌利用，卻能夠選擇性地促進一種或幾種消化道有益菌(如雙歧桿菌、乳酸桿菌)的生長繁殖，從而增強動物機體的抵抗力。近年來國內外對果寡糖(FOS)、甘露寡糖(MOS)、異麥芽寡糖(IMO)、半乳甘露寡糖(GMOS)、殼聚糖等功能性寡糖替代抗生素對單胃動物和水生動物生長性能和血清生化指標影響的研究報道較多［1－4］，寡糖對反芻動物血清生化指標的影響卻鮮有報道。本研究探討了奶山羊飼糧中添加不同寡糖對血清生化指標和抗氧化指標的影響，篩選和確定適宜于作為奶山羊飼料添加劑的寡糖種類，旨在為寡糖在奶山羊領域的合理利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

寡木糖(XOS)，山東龍力生物科技股份有限公司提供，純度為70%;IMO，保齡寶生物股份有限公司提供，純度為90%;FOS，保齡寶生物股份有限公司提供，純度為90%;GMOS，購于山東仁和生物有限公司，純度為80%;MOS，購于武漢遠程科技發展有限公司，純度為50%。

1.2 試驗動物及分組

選用體況良好、年齡相近、體重(32.80±2.45)kg的6月齡去勢嶗山奶山羊6只，采用分期分組試驗設計，每期中5只羊飼喂以混合精料為基礎，分別添加1%(以有效含量計)不同外源寡糖的試驗飼糧，另外1只飼喂不添加寡糖的對照飼糧(CT)。試驗共分4期，每期35 d，其中預試期7 d，正試期28 d。試驗動物及分組見表1。

表1 試驗動物及分組Table 1 Experimental animals and groups

1.3 混合精料組成及營養水平

試驗混合精料組成及營養水平見表2。

表2 混合精料組成及營養水平(風干基礎)Table 2 Composition and nutrient levels of mixed concentrate(air-dry basis) %

1.4 飼養管理

試驗期間奶山羊單籠飼養，每日07：00和17：00分2次等量飼喂，先精后粗，精料425 g/d，粗料1 000 g/d(全株玉米青貯∶花生蔓為1∶2)，精粗比約30∶70，自由飲水，各組間飼養管理完全一致。

1.5 測定指標與方法

1.5.1 血清抗氧化指標的測定

正試期第14、28天晨飼前，6只奶山羊分別靜脈采血10 mL，37℃水浴鍋靜置1～2 h，3 500 r/min離心15 min，取上層血清于－80℃冰箱中保存。采用南京建成生物工程研究所試劑盒測定血清中總超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量。

1.5.2 血清生化指標的測定

正試期第28天晨飼前，6只奶山羊分別靜脈采血10 mL，37℃水浴鍋靜置1～2 h，3 500 r/min離心15 min，取上層血清于－80℃冰箱中保存。采用OLYMPUS AU2700全自動生化分析儀測定血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、葡萄糖(GLU)、尿素氮(UN)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(T-CHO)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、鈣(Ca)、磷(P)含量以及谷丙轉氨酶(GPT)、谷草轉氨酶(GOT)活性。

1.6 數據處理與統計分析

試驗數據采用Excel軟件整理，SPSS 17.0軟件One-way ANOVA進行方差分析，LSD法進行組間差異顯著性檢驗。試驗數據以“平均值±標準差”表示。

2 結果

2.1 飼糧中不同寡糖對奶山羊抗氧化指標的影響

由表3可知，正試期第14天，各試驗組的T-SOD和GSH-Px活性與對照組相比無顯著差異(P＞0.05);FOS組和GMOS組的MDA含量分別比對照組降低了 18.66%(P ＜0.05)和 21.53%(P＜0.01)。正試期第28天，各組間 GSH-Px活性差異均不顯著(P＞0.05);FOS組、MOS組、GMOS組的MDA含量分別比對照組降低了25.00%(P ＜0.05)、26.22%(P ＜0.05)、30.49%(P＜0.01);GMOS組的T-SOD活性比對照組提高 14.30%(P ＜0.05)。

表3 飼糧中不同寡糖對奶山羊抗氧化指標的影響Table 3 Effects of different dietary oligosaccharides on antioxidant indices of dairy goats

2.2 飼糧中不同寡糖對奶山羊血清生化指標的影響

由表4可知，飼糧中不同寡糖對奶山羊血清ALB、GLU、T-CHO、Ca含量和 GOT 活性影響不顯著(P＞0.05)。各試驗組的TP和GLB含量都有提高的趨勢，FOS組和GMOS組的TP含量分別比對照組提高了 7.69%(P ＜0.05)和 7.22%(P＜0.05);FOS組、MOS組和 GMOS組的 GLB含量分別比對照組提高了7.24%(P＜0.05)、7.49%(P ＜0.05)、9.12%(P ＜0.01)。飼糧中添加不同寡糖后，各試驗組的UN、TG含量均有降低趨勢，GMOS組分別比對照組降低了12.71%(P ＜0.05)和 19.05%(P ＜0.05)。FOS 組和GMOS組的LDL-C含量分別比對照組降低了21.95%(P ＜0.05)和 23.17%(P ＜0.05);GMOS組的HDL-C含量分別比對照組和XOS組提高了23.30%(P ＜0.05)和18.69%(P ＜ 0.05)。MOS組和GMOS組的血清P含量分別比對照組提高了14.56%(P ＜0.05)和 17.09%(P ＜0.05)。MOS組和GMOS組的GPT活性分別比對照組降低11.76%(P ＜0.05)和12.75%(P ＜0.05)。

3 討論

3.1 飼糧中不同寡糖對血清抗氧化指標的影響

抗氧化是機體免受自由基損傷的一種自我保護機制。自由基是一類非常活躍的化學物質，是具有不成對電子的原子或分子。自由基中最主要的是氧自由基，如果沉積在血管壁上，會使血管發生纖維性病變，導致動脈管硬化、高血壓、心肌梗塞;沉積在腦細胞時，會引起神經官能不全［5］。

表4 飼糧中不同寡糖對奶山羊血清生化指標的影響Table 4 Effects of different dietary oligosaccharides on serum biochemical indices of dairy goats

超氧化物歧化酶(SOD)能夠有效清除超氧陰離子自由基，可以催化氧自由基鏈中的第1個自由基·生成H2O2，從而阻止·啟動的自由基連鎖反應［6］，其活性反映了機體清除氧自由基的能力。GSH-Px能夠清除H2O2，并將脂質過氧化物ROOH還原成相應醇，使活性氧減少，從而減輕細胞膜多不飽和脂肪酸的過氧化作用，降低不飽和脂肪酸和脂類被氧化的機會及ROOH分解產物引起的細胞損傷［7］。由此看出，SOD和GSH-Px彼此之間相互協調共同完成機體的抗氧化功能。MDA是體內脂質過氧反應鏈中的終產物，其含量高低反映了機體脂質過氧化的程度及細胞膜過氧化的程度，間接反映細胞損傷的程度［8］。本試驗結果顯示，飼糧中添加寡糖可通過提高血清相關抗氧化物的活性來增強奶山羊的抗氧化功能，具體表現為FOS、MOS、GMOS可顯著降低血清MDA含量，GMOS顯著提高T-SOD活性。這與車向榮等［2］在仔豬上的試驗，商常發等［9］在乳房炎奶牛中的試驗結果一致。由此可見，添加寡糖能夠在一定水平上改善奶山羊的抗氧化機能，增強機體抵抗力。

3.2 飼糧中不同寡糖對血清蛋白質代謝的影響

血清中TP、ALB、GLB和UN的含量變化反映了動物機體蛋白質的吸收和代謝情況。血清中TP由ALB與GLB組成，其含量升高是蛋白質代謝旺盛的體現，有利于機體對蛋白質的吸收和利用，從而降低飼料消耗［10］。本試驗中，GMOS和FOS能夠顯著提高血清TP含量，說明寡糖對奶山羊的蛋白質沉積和合成具有一定的促進作用。血清GLB主要由機體免疫器官分泌，它能與外來的特異性抗原起免疫反應而保護機體，其含量的高低影響機體的免疫力，GMOS、MOS、FOS能夠顯著提高血清GLB含量，說明寡糖可以增強奶山羊的免疫力，與本試驗中相關抗氧化指標的改善相一致。血清ALB也是機體蛋白質的一個來源，它能夠增加血容量和維持血漿膠體滲透壓，同時有運輸和解毒的作用，其促使組織蛋白和血漿蛋白之間的相互轉化，是衡量肝臟功能和機體營養狀況的重要指標。奶山羊飼喂不同寡糖的飼糧后ALB含量變化不顯著但均有升高趨勢。血清UN反映了動物體內蛋白質代謝和氨基酸的平衡情況，當其含量下降時，說明機體蛋白質合成率較高、氨基酸平衡良好［11－12］;當其含量過高時，則會使氮以尿素或氣體的形式排出體外，降低飼料中氮的利用率。本試驗中各試驗組均降低了血清UN含量，說明添加不同種類寡糖可以改善奶山羊體內的蛋白質代謝和氨基酸平衡，加強動物對營養物質的吸收，提高飼料利用率，這與本試驗中寡糖能夠提高TP、ALB、GLB含量的結果相一致。

3.3 飼糧中不同寡糖對血清血糖和脂類代謝的影響

GLU主要指血液中的葡萄糖，它是所有動物體內不可缺少的營養物質，不僅是動物代謝(大腦神經系統、肌肉、脂肪組織、乳腺等)的唯一能源，而且還是合成脂肪代謝所必須的還原性輔酶(NADPH)以及合成乳糖和乳脂的前提物。本試驗中各試驗組GLU含量較對照組有升高趨勢，可能是因為添加的寡糖經瘤胃微生物發酵產生的丙酸產量提高，而丙酸是糖異生的主要前體，有增強機體肝臟組織糖異生能力的作用，從而提高奶山羊GLU含量。

血清TG和總膽固醇(TC)含量反映了體內脂質代謝的狀況，它們含量的上升往往引起腎臟、心血管和腦血管方面的疾病，就現代畜牧產業發展情況以及人類對畜產品的需求來看，如何降低機體脂肪和膽固醇的含量成為目前畜禽生產亟待解決的問題。胡彩虹等［13］研究表明，肉仔雞飼糧中添加 FOS可以增加血清 HDL-C含量，0.6%和0.8%FOS可以顯著降低血清TC、LDL-C含量和LDL-C/HDL-C值，0.8%FOS可以顯著降低血清極低密度脂蛋白膽固醇(VLDL-C)含量。商常發等［14］連續飼喂奶牛6 g/d的殼聚糖3～5周時，試驗組奶牛血清膽固醇含量分別比對照組顯著降低了 21.24%、21.82%和 28.96%，并且各組膽固醇含量有隨飼喂殼聚糖時間的增加而逐漸下降的趨勢。孫茂紅等［15］研究表明，600 mg/d殼聚糖可顯著降低犢牛血清TC含量，并有降低TG含量的趨勢。上述研究與本試驗結果基本一致，分析其作用機理可能有以下幾點：1)功能性寡糖不易被動物消化吸收，屬水溶性膳食纖維，具有膳食纖維的部分生理功能［16］，通過結合、黏附等作用調節機體的脂類代謝，從而降低血脂和膽固醇，改善血糖生成;2)寡糖可以減少肝臟分泌的低密度脂蛋白和極低密度脂蛋白，并降低脂肪酸合成酶的活性及其基因表達［17］;3)在寡糖產生的揮發性脂肪酸中，丙酸是肝臟糖、脂、膽固醇合成過程中多種酶的抑制劑，長期服用可影響酶活性而調節糖、脂、膽固醇代謝［18］;4)寡糖能促進雙歧桿菌等有益菌的增殖，而雙歧桿菌、乳酸桿菌對膽汁鹽有同化和共沉積作用，降低腸道膽汁酸濃度，增加膽汁酸和膽固醇在糞中的排出量，同時膽汁酸濃度的降低導致腸道內脂肪酶的活性下降，使飼料中脂肪的乳化分解減弱，吸收減少［13，19］。

3.4 飼糧中不同寡糖對血清Ca、P的影響

本試驗結果表明，不同寡糖有提高血清Ca含量的趨勢，GMOS和MOS顯著提高了奶山羊的血清P含量。分析以上結果認為：一方面可能因為寡糖經細菌發酵產生有機酸，如乙酸、丙酸和丁酸，從而降低消化道pH，增強腸道溶解不溶性Ca鹽、鎂(Mg)鹽的能力，從而促進 Ca、P、Mg等離子的吸收;另一方面，Ohta等［20］報道，大腸中 Ca的吸收率與Ca結合蛋白的含量呈正相關，小腸中Ca的吸收與Ca結合蛋白含量呈負相關，補充FOS后增加了大腸中而減少了小腸中Ca結合蛋白的含量，所以FOS可能通過轉細胞途徑促使大腸中Ca離子的吸收。肖明松等［21］在中華幼鱉飼料中添加200、400、1 000 mg/kg FOS和糖萜素，結果發現，隨著飼料中FOS和糖萜素水平的提高，Ca、P的表觀消化率顯著提高，而糞便中氮、P、Ca的含量顯著降低。黃紀明等［22］研究表明，IMO能夠提高大鼠在模擬失重狀態下對Ca的吸收，提高其血清骨鈣素含量，從而促進其骨骼鈣化。李曉麗等［10］報道0.9%FOS能顯著提高21日齡固始雞血清鈣含量。目前有關寡糖對動物血清礦物質代謝的研究主要集中在單胃動物上，對反芻動物礦物質代謝的影響及作用機理鮮有報道，仍有待于進一步研究。

3.5 飼糧中不同寡糖對血清GPT、GOT活性的影響

GPT和GOT廣泛存在于動物肝細胞內，其活性變化是反映肝細胞和心臟細胞受損的2個重要指標。正常情況下，GPT和GOT活性是相對穩定的，當心臟和肝臟組織細胞發生炎癥、壞死、中毒等，造成細胞受損或在熱冷應激狀態下時，轉氨酶便會釋放到血液里，使血清轉氨酶活性升高［23－24］。本試驗中，各試驗組血清 GOT 活性與對照組相比有降低趨勢，MOS組和GMOS組血清GPT活性顯著低于對照組。由此可以說明寡糖對奶山羊肝臟和心臟無損害，這為寡糖在生產中的應用提供了依據。

4 結論

①FOS、MOS和GMOS顯著降低奶山羊血清MDA含量，GMOS顯著提高T-SOD活性。

②FOS顯著提高TP和GLB含量，顯著降低LDL-C含量;MOS顯著提高GLB和P含量，顯著降低GPT活性;GMOS顯著提高TP、GLB、HDL-C和P含量，顯著降低UN、TG、LDL-C含量和GPT活性。

③ 奶山羊飼糧中添加的寡糖種類有FOS、MOS和GMOS，其中GMOS為首選。

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