飼糧中添加姜黃素對豬血液生理生化、抗氧化指標及肉品質的影響

涂尾龍,雷胡龍,毛 慧,薛惠琴,夏 東*

(1 上海市農業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所,上海 201106;2 上海種豬工程技術研究中心,上海 201106)

姜黃素,分子式C21H20O6,相對分子質量為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[ 1]。 反應介質決定姜黃素抗氧化活性的發(fā)生部位[ 2]。 姜黃素在動物體內除了可以直接清除自由基,還能對脂質過氧反應起到抑制作用,增加超氧化物歧化酶(SOD)的活性。 豬血清中的丙二醛(MDA)含量可以反映動物機體內脂質過氧化反應程度,以此判斷動物機體內細胞損傷程度。 姜黃素作為一種抗氧化劑,可以阻止MDA 誘導的氧化應激,降低機體DNA 損傷,抑制單核細胞凋亡[ 3]。 近年來,姜黃素作為飼料添加劑逐漸受到關注。 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),姜黃素還能夠促進豬的生長速度,降低脂肪率,提高背最長肌蛋白質含量。 本研究以杜長大三元育肥豬為試驗對象,分析姜黃素對育肥豬血液生理生化、抗氧化指標及肉品質的影響,以期為豬肉品質的提升奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗動物

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

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

1.2 指標測定

1.2.1 血液指標檢測

屠宰前,對兩組豬只分別進行前腔靜脈采血,各分裝2 管,1 管加抗凝劑,用于檢測血常規(guī)指標:WBC、紅細胞計數(shù)(RBC)、血紅蛋白(HGB)、紅細胞比積(HCT)、平均紅細胞容積(MCV)、平均紅細胞血紅蛋白量(MCH)、平均紅細胞血紅蛋白濃度(MCHC)、血小板計數(shù)(PLT)、NEUT、LYMPH、單核細胞數(shù)(MONO)、嗜酸性細胞數(shù)(EO)、嗜堿性細胞數(shù)(BASO);另外1 管不加抗凝劑,用于離心分離血清,檢測血清中的生化指標:ALT 活性、谷草轉氨酶(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 全自動血液分析儀檢測血常規(guī)指標,使用南京普朗醫(yī)療設備有限公司的普朗SMT100 儀器檢測生化指標;使用ELISA 試劑盒(南京建成生物工程研究所提供)檢測血清中抗氧化指標:MDA 和T-SOD 含量。

1.2.2 生長性能、屠宰及肉質性狀指標檢測

試驗開始前進行稱重,為初始重。 當豬只體質量達100 kg 左右時,空腹1 d,第二天清晨進行第二次稱重,為末重。 稱重后進行屠宰,現(xiàn)場測定屠宰率、胴體斜長、平均背膘厚、眼肌面積、6—7 肋骨膘厚、皮厚、瘦肉率;采集肉樣,在實驗室測定滴水損失、失水率、嫩度值、肉色(L、a、b)、肌內脂肪等相關指標。 利用Thermo 公司ORION 3 STAR 肉質專用pH 酸度計測定pH,ANKOM 公司XI15i 型全自動脂肪分析儀測定肌內脂肪,南京土壤儀器廠YYW-2 型應變控制式無側限壓力儀測定失水率,南京銘奧儀器設備有限公司RH-N50 型肌肉嫩度測定儀測定嫩度值,天翔飛域公司OPTO-SCAN 型肉質品質檢測光譜儀測定肉色。

1.3 統(tǒng)計分析

采用SPSS 26.0 軟件,數(shù)據(jù)采用獨立樣本t檢驗進行差異分析,試驗結果用平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 姜黃素對豬的生理指標的影響

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

表2 姜黃素對豬的生理指標的影響Table 2 Effects of curcumin feed on physiology indicators of experimental pigs

2.2 姜黃素對豬的生化指標的影響

由表3 可以看出,LDH 指標出現(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 活性顯著低于對照組。

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

2.3 姜黃素對豬的抗氧化指標的影響

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 顯著低于對照組(P＜0.05),T-SOD 顯著高于對照組(P＜0.05)。

2.4 姜黃素對豬的生長性能、屠宰性能及肉質性狀的影響

對照組均初始重為(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。 均初始重兩組間無顯著差異(P＞0.05),姜黃素組均末重顯著高于對照組(P＜0.05);姜黃素組均日增重高于對照組(P＜0.05)。

對照組和飼喂姜黃素組胴體斜長、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)于對照組。 兩組之間45 min pH 無差異;飼喂姜黃素組在失水率、嫩度、肌內脂肪三個方面均顯著優(yōu)于對照組;在肉色方面,無論是傳統(tǒng)5 分制,還是從L值、a值、b值方面,姜黃素組較對照組有顯著改善;雖然兩組肌肉水分無差異,但姜黃素組優(yōu)于對照組(表4)。

表4 姜黃素對豬肉質性能的影響Table 4 Effects of Curcumin feed on meat quality indicators of experimental pigs

3 討論

3.1 姜黃素對豬的生理生化指標的影響

血液常規(guī)指標可反映機體健康狀況,且檢測速度快,成本低。 白細胞是機體內的防御部隊,直接參與消滅侵入體內的細菌病毒的過程。 白細胞有五種常見的類型,分別是單核細胞、中性粒細胞、淋巴細胞、嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞[ 6]。 在機體正常狀態(tài)下,白細胞指標處在一個正常的范圍值內,波動不會太大,只有在遇到細菌病毒等微生物侵入的時候,白細胞才會急劇增加[ 7],尤其是中性粒細胞,是動物機體感染疾病初期的重要判定指標[ 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),姜黃素對仔豬感染藍耳病有一定的抑制作用,能增加動物抵抗多種疾病的能力[ 12-14]。 本研究發(fā)現(xiàn),姜黃素對育肥豬有明顯影響的生理指標是WBC、HCT、NUET、LYMPH,這些指標也在參考值范圍內,說明姜黃素未降低豬對細菌、病毒等的抵抗力。 飼喂姜黃素組HCT 要顯著低于對照組,說明飼喂姜黃素組的豬運氧能力低于對照組,飼喂姜黃素組的豬疾病抵抗力比對照組強。 另外,兩組豬只HGB 和MCHC 出現(xiàn)異常,可能是應激造成的影響。

姜黃素能夠調節(jié)機體血脂代謝、調控相關脂質氧化信號通路,減少機體過量自由基,降低機體血清中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TG 含量,增加血清中HDL-C 的含量,保護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,并可通過調節(jié)機體胰島素信號通路降低胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR),減輕肝臟脂質沉積。 鄧小杰等[ 18]通過研究姜黃素對肉雞血清生化指標的影響,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,但對血清中Glu 含量沒有影響。 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 活性顯著高于對照組,姜黃素組ALT、ALP、GLOB、TG、LDL-C、LDH 含量顯著低于對照組,說明飼喂姜黃素顯著改善脂質代謝,緩解脂質氧化脂肪沉積。 姜黃素飼喂后的豬血清中LDH 不在參考值范圍內,其原因有待進一步分析。

3.2 姜黃素對豬的抗氧化指標的影響

T-SOD、MDA 含量是衡量動物機體抗衰老、抗病等能力的重要指標。 動物機體內的自由基含量超過機體本身清除的能力時,受到刺激的情況下,會攻擊機體正常細胞,最終導致機體受損,產生病變甚至死亡。 而姜黃素獨特的β-二酮和兩個鄰甲基化的酚分子結構,可以阻斷自由基反應[ 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 又能防止脂質氧化、蛋白變質[ 20-21]。 Longa 等[ 22]研究發(fā)現(xiàn),姜黃素通過清除巨噬細胞中的自由基來保護血紅蛋白不被氧化。 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,這和國內學者研究結果基本一致[ 24-26]。

3.3 姜黃素對豬的生長性能、屠宰性能及肉質性狀的影響

姜黃素能夠抑制機體內自由基水平,激活抗氧化劑活性,緩解機體脂質氧化,保護心肌及腸道、肝臟和腎臟等器官,促進豬的生長,提高豬的飼料轉化率。 姜黃素含有甾醇類物質,生物活性強,可以調節(jié)豬胴體構成,提高豬的瘦肉率。 姜黃素還含有微量元素、Ca、Zn、多酚、生物堿等多種營養(yǎng)成分,可以改善肉色和嫩度、風味等。 祝國強等[ 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豬健康無顯著影響,能顯著改善豬肉品質。 本研究中姜黃素能顯著改善失水率、嫩度和脂肪,提高肉質。 雖然其抗氧化機理還存在一定的爭議[ 30],但其降低體內過量的自由基,緩解脂質氧化,提高豬肉品質的特性毋庸置疑。

4 結論

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