脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬抗氧化能力的影響

屈長波，王 恬*

（南京農業大學動物科技學院，江蘇 南京 210095）

脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬抗氧化能力的影響

屈長波，王 恬*

（南京農業大學動物科技學院，江蘇 南京 210095）

研究食品添加劑脫氫醋酸鈉對動物抗氧化能力的影響。以仔豬作為實驗動物模型，選用10日齡哺乳仔豬（杜×長×大）192頭，隨機分成4組（每組4個重復，每重復12 頭），飼喂不含脫氫醋酸鈉的基礎日糧（對照組）、基礎日糧中分別添加脫氫醋酸鈉0.02%（實驗組Ⅰ）、0.1%（實驗組Ⅱ）和0.2%（實驗組Ⅲ）的日糧，實驗期42 d。結果表明：與對照組相比，1）仔豬51 d體質量，Ⅲ組顯著降低13.26%（P＜0.05），Ⅰ、Ⅱ組無顯著差異（P＞0.05）；2）Ⅲ組仔豬血清超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活力極顯著降低（P＜0.01），總抗氧化能力（tota l antioxidant capacity，T-AOC）顯著降低（P＜0.05），而Ⅰ、Ⅱ組仔豬血清抗氧化指標均無顯著差異（P＞0.05）；3）仔豬肝臟丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量，除Ⅲ組外，Ⅰ（P＜0.01）、Ⅱ（P＜0.05）組均有明顯升高。因此，日糧中添加0.2%脫氫醋酸鈉，明顯降低仔豬的抗氧化能力，食品中使用高劑量脫氫醋酸鈉存在一定的健康風險。

脫氫醋酸鈉；斷奶仔豬；抗氧化能力

脫氫醋酸鈉（又名脫氫乙酸鈉）（sodium dehydroacetate）對霉菌、細菌和酵母菌有很強的抑制能力[1]，是聯合國糧農組織（Food and Agriculture Organization，FAO）和世界衛生組織（World Health Organization，WHO）認可的一種安全型食品防霉、防腐保鮮劑。在日本，脫氫醋酸鈉被添加在奶酪、黃油、面包等食品中，其法定最高添加量為0.05%[2]，我國食品添加劑標準化技術委員會在1998年已將脫氫醋酸列為食品添加劑新品種[3]，由于高劑量脫氫醋酸鈉可能存在一定的潛在危害性，我國將其列為限量使用的添加劑[4]。由于人與動物的生長發育過程中，存在許多環境因素都能引起機體自由基的過量生成，導致氧化應激，而人與動物的抗氧化防御體系與健康存在著密切的關系[5]。在本實驗室開展對脫氫醋酸鈉防霉功能的前期研究基礎上，本實驗以仔豬作為實驗動物模型，進一步探討脫氫醋酸鈉對仔豬抗氧化功能的影響，為脫氫醋酸鈉作為食品添加劑的科學應用提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 動物及日糧

選用健康的體質量接近的杜×長×大三元雜交哺乳仔豬192頭（平均體質量為（3.57±0.42）kg），公母各半，參照美國國家研究委員會（National Research Council，NRC）仔豬營養需要配制日糧。對照組飼喂基礎日糧，實驗組分別在基礎日糧中加入0.02%、0.1%和0.2%的脫氫醋酸鈉。基礎日糧組成見表1。

表1 斷奶仔豬實驗日糧組成及營養水平Table1 Ingredients and nutrient levels of the diet for weaned piglets

1.2 試劑與儀器

脫氫醋酸鈉（C8H7NaO4，產品純度99.8%） 江蘇天成動物保健公司；谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）、丙二醛、超氧化物歧化酶、總抗氧化能力等抗氧化指標試劑盒 江蘇南京建成生物工程研究所。

DK-98-Ⅱ電熱恒溫水浴鍋 天津市泰斯特儀器有限公司；TECAN InfiniteTM M200多功能熒光酶標儀 上海寶特生命科學有限公司；5804R高速臺式冷凍離心機德國Eppendorf公司。

1.3 方法

1.3.1 實驗設計與飼養管理

選自24窩的10日齡杜×長×大三元雜交哺乳仔豬192頭（平均體質量為（3.57±0.42）kg），按遺傳基礎一致性原則，分別將來自各同窩的8頭隨機分為4組，最終分成每組48 頭。每組再隨機分4 個重復（每個重復12 頭，公母各半）。對照組飼喂基礎日糧（日糧中不含脫氫醋酸鈉），Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組為實驗組（分別在基礎日糧中加入0.02%、0.1%和0.2%的脫氫醋酸鈉），實驗期42 d。實驗豬自由采食，自動飲水器供水，每天早晚各清糞一次，每天飼喂4 次（7：00、11：00、15：00、18：00），免疫程序按常規方法進行。仔豬10、23、35、51d時，對其進行空腹稱質量并記錄體質量與耗料。

1.3.2 樣品采集

在仔豬51 d時，分別從每個重復隨機選1 頭仔豬前腔靜脈采血，靜置10～15 min后，3 500 r/min離心5 min，取上清液，置于－20 ℃冰箱貯藏待測。實驗結束時，每個重復隨機選1頭仔豬，共16 頭仔豬，經頸部放血致死，取肝臟樣品液氮罐保存待測。

1.3.3 樣品處理與測定

10%肝臟組織組織勻漿液制備方法：取肝臟組織0.5 g，按質量比1∶9加入預冷的生理鹽水，在冰水浴中勻漿破碎1～2min，組織勻漿液3 500r /min離心15 min，取上清液于－20 ℃冰箱保存待測。谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）采用還原型谷胱甘肽（glutathione，GSH）氧化法測定，超氧化物歧化酶（SOD）采用黃嘌呤氧化法測定，總抗氧化能力（T-AOC）采用Fe3+還原法測定，丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸（TBA）法測定。上述指標均按南京建成生物工程研究所試劑盒說明書測定。

1.3.4 肝臟組織形態學觀察

取肝右葉組織置于10%中性甲醛液中固定，石蠟包埋、切片，HE染色，在光學顯微鏡下觀察肝組織形態學變化情況。

1.4 數據處理

實驗數據經Excel 2010處理后，采用SPSS17.0軟件中的One-Way ANOVA 進行單因素方差分析，差異顯著性用Duncan法進行組間多重比較，數據均以±s表示。

2 結果與分析

2.1 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬體質量的影響

表2 不同水平脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬體質量的影響Table2 Effects of dietary supplementation of sodium dehydroacetate on body weight in weaned piglets

由表2可知，仔豬35日齡平均體質量，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組較對照組分別降低了1.11%、1.51%、7.39%，但均未達到生物統計顯著性標準（P＞0.05）；仔豬51日齡平均體質量，Ⅰ、Ⅱ組較對照組降低了2.58%、4.83%，差異均不顯著（P＞0.05），Ⅲ組較對照組顯著降低了13.26%（P＜0.05）。

2.2 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬血清抗氧化功能的影響

表3 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬血清抗氧化功能指標的影響Table3 Effects of dietary supplementation of sodium dehydroacetate on serum antioxidative indices in weaned piglets

由表3可知，與對照組相比較，Ⅲ組仔豬血清SOD活力極顯著降低（P＜0.01），T-AOC顯著降低（P＜0.05）。Ⅰ、Ⅱ組仔豬血清抗氧化指標與對照組比較均無顯著變化（P＞0.05）。血清MDA含量，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組較對照組差異均不顯著（P＞0.05）。

2.3 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬肝臟抗氧化功能的影響

表4 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬肝臟抗氧化功能的影響Table4 Effects of dietary supplementation of sodium dehydroacetate on hepatic antioxidative indices in weaned piglets

由表4可知，與對照組相比，Ⅰ組仔豬肝臟MDA含量極顯著升高（P＜0.01），Ⅱ組顯著升高（P＜0.05），III組無顯著變化（P＞0.05）。GSH-Px、SOD、T-AOC等抗氧化指標，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組較對照組均無顯著變化（P＞0.05）。

2.4 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬肝臟組織形態的影響

圖1 肝臟病理切片（×100）Fig.1 Pathological section images of liver (×100)

由圖1可知，Ⅲ組肝臟組織中央靜脈和門管區嚴重充血；Ⅰ、Ⅱ組與對照組比較無顯著變化。

3 討 論

3.1 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬體質量的影響

國外關于脫氫醋酸鈉的毒性實驗已經有較多研究[6-7]。有研究報道稱在小鼠的飼料中加入0.1%～0.2%劑量的脫氫醋酸，105 d后，小鼠沒有出現任何中毒現象，但是小鼠的體質量增加遲緩；猴子每千克體質量飼喂0.018%添加量的脫氫醋酸鈉，每周5 次，經過一年以上未見損害，但是當添加量為0.02%時會引起生長紊亂和器官的病理變化[3]。豬作為實驗動物模型在人類醫學上的應用已十分普遍[8-9]，本實驗采用仔豬作為動物模型的研究結果顯示，隨著日糧中脫氫醋酸鈉添加量的增加，仔豬51 日齡平均體質量有逐漸降低的趨勢，日糧中添加脫氫醋酸鈉達0.2%時，51 日齡仔豬體質量降低明顯（P＜0.05），表明脫氫醋酸鈉添加量不宜過高，這與Zhang Yumei等[3]的研究結果一致。另外，Sakaguchi等[10]研究表明，脫氫醋酸鈉會導致小鼠出現體質量減輕和腸道出血，并進一步提出這可能是由于脫氫醋酸鈉導致小鼠體內缺乏VK引起的。本實驗中脫氫醋酸鈉明顯降低了仔豬體質量，而且在解剖仔豬時發現高劑量脫氫醋酸鈉添加組仔豬肝臟組織充血，這也與Sakaguchi等[10]的研究結果一致，其具體的生物學機制尚待進一步探究。

3.2 脫氫醋酸鈉對斷奶仔豬抗氧化功能的影響

正常情況下，動物機體都存在一個完整的抗氧化系統，當動物在應激狀態下機體抗氧化酶活性降低，消除氧化代謝產物的能力下降[11-13]。超氧化物歧化酶（SOD）能有效清除自由基，減輕自由基鏈式反應對機體的損害[14]。總抗氧化能力（T-AOC）的大小反應機體抗氧化系統對外來刺激的代償能力以及機體自由基代謝的狀況，是衡量機體抗氧化系統功能狀況的綜合性指標[15]。有學者指出脫氫醋酸鈉會很快地被人或者動物機體吸收，并分布在血漿和各個器官中，有抑制多種酶的作用[16]。本實驗結果顯示隨著脫氫醋酸鈉添加量的增加，仔豬血清SOD活力有先升高后降低的趨勢，T-AOC有逐漸降低的趨勢，特別是，0.2%脫氫醋酸鈉添加組仔豬的血清SOD比對照組極顯著降低（P＜0.01），T-AOC顯著降低（P＜0.05），MDA含量升高（P＜0.05），表明日糧中添加高劑量脫氫醋酸鈉會降低仔豬血清抗氧化酶活力，這一結果也支持駱萌的觀點[16]，當脫氫醋酸鈉進入仔豬腸道后很可能被迅速吸收，并抑制多種抗氧化酶活性，仔豬的抗氧化系統被破壞，抵御外來刺激的能力也下降，健康水平受到嚴重威脅。

MDA是自由基作用于生物膜中的不飽和脂肪酸產生的脂質過氧化物，其含量常常可以反映機體內脂質過氧化的程度，間接地反映出細胞損傷的程度，也可以間接反映機體細胞受自由基攻擊的嚴重程度[17]。Sugihara等[18]研究了脫氫醋酸鈉等4種常用防霉劑對正常培養的大鼠肝臟細胞MDA含量的影響，結果顯示這4種防霉劑均沒有增加肝臟細胞MDA含量。這提示脫氫醋酸鈉可能并不直接造成肝臟組織氧化損傷。本實驗結果顯示，與對照組比較，0.02%與0.1%兩個添加量實驗組的仔豬肝臟MDA含量均升高，這與Sugihara的研究結果不一致。這可能是因為與體外培養細胞相比，動物體內的代謝環境比較復雜，脫氫醋酸鈉在動物體內有可能代謝為其他產物發揮負面作用[19]。也有可能是脫氫醋酸鈉導致仔豬體內缺乏VK，間接地影響了仔豬的正常代謝，從而造成肝臟的氧化損傷[10]。本實驗結果還顯示，隨著脫氫醋酸鈉添加量的增加，仔豬肝臟MDA含量有降低的趨勢，這可能是因為當脫氫醋酸鈉達到一定劑量后，一部分脫氫醋酸鈉發揮了抑制或延緩肝臟氧化損傷的作用。國外有研究表明，脫氫醋酸鈉對于小鼠并沒有致畸性和致癌性，并有抑制肝癌發生或延緩的作用[20]。在國內目前還沒有關于脫氫醋酸鈉對肝臟抗氧化功能影響的詳細研究報道，特別是在本實驗基礎上繼續增加脫氫醋酸鈉添加量梯度組別，進一步延長實驗期，進一步研究其對人和動物抗氧化功能的影響與添加量上限十分有必要。脫氫醋酸鈉對機體抗氧化功能影響的作用機理尚須進一步深入研究，以便為食品添加劑脫氫醋酸鈉的科學應用，提供更加翔實的實驗依據。

4 結 論

本研究表明日糧中添加0%～0.2%脫氫醋酸鈉時，隨著脫氫醋酸鈉的劑量的增加，仔豬體質量和總的抗氧化能力逐漸降低。因此食品中添加高劑量的脫氫醋酸鈉存在一定的健康風險。

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Effects of Sodium Dehydroacetate on Antioxidant Capacity in Weaned Piglets

QU Chang-bo, WANG Tian*
(College of Animal Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

The effects of sodium dehydroacetate on antioxidant capacity in weaned piglets were investigated. A total of 192 crossbreds (Duroc × Landrace × Yorkshire) piglets at 10 days of age were randomly divided into 4 groups with 4 replicates consisting of 12 animals each. They were weaned and fed with basal diet (control group), basal diet supplemented with 0.02% (group Ⅰ), 0.1% (group Ⅱ) and 0.2% (group Ⅲ) sodium dehydroacetate, respectively. The experiment lasted for 42 days. The results showed that when comparing with the control group: 1) the weight of the 51-day-old piglets in group Ⅲwas signif cantly decreased by 13.26% (P ＜ 0.05), while groups Ⅰ and Ⅱ had no signif cant difference (P ＞ 0.05); 2) the serum total superoxide dismutate (T-SOD) in group Ⅲ was decreased highly signif cantly (P ＜ 0.01), in addition to a signif cant reduction in serum total antioxidant capacity (T-AOC) (P ＞ 0.05). But the serum antioxidant indices in groups Ⅰand Ⅱ had no significant difference; and 3) the liver malondialdehyde (MDA) contents in groups I (P ＜ 0.01) and Ⅱ(P ＜ 0.05) but not in group Ⅲ were increased signif cantly. These results indicate that the diet containing 0.2% sodium dehydroacetate could signif cantly decrease the TAC in piglets. Thus some potential health risks may be caused by using high levels of sodium dehydroacetate in food.

sodium dehydroacetate; weaned piglets; antioxidant capacity

TS202.3

A

1002-6630（2014）11-0054-04

10.7506/spkx1002-6630-201411011

2013-10-15

江蘇高校優勢學科建設工程資助項目

屈長波（1988—），男，碩士研究生，研究方向為動物營養與飼料科學。E-mail：changboqu@163.com

*通信作者：王恬（1958—），男，教授，博士，研究方向為動物營養與飼料科學。E-mail：twang18@163.com