不同來源和添加劑量的游離棉酚對豬生長性能和血清生化指標的影響

趙金標 ，宋孝明 ，劉 嶺

1.中國農業大學動物科學技術學院，動物營養學國家重點實驗室，北京 100193；

2.中農志遠咨詢管理有限公司，北京 100193

2022 年，我國大豆進口量高達9100 多萬t，其中85% 用于畜牧業（趙金標等，2023）。因此，飼料蛋白短缺是制約我國飼料工業可持續發展的主要因素之一，新型蛋白飼料資源的開發及其高效應用是解決我國飼料蛋白短缺的主要途徑之一。我國是棉花種植大國，每年棉籽的產量約900 萬t。棉籽粕是棉籽榨油后的副產物，其中的蛋白含量約40%，略低于豆粕（趙金標等，2022）。然而，研究表明棉籽粕含有大量的棉酚，這是其在畜牧生產中應用的主要限制性因素（李志青等，2022）。棉酚包括結合棉酚和游離棉酚，結合棉酚在生物體內不具有毒性，一般是在高溫蒸炒時，游離棉酚和棉仁中的蛋白質、氨基酸和磷脂結合而成的螯合物，特別是容易和賴氨酸結合，導致賴氨酸的利用率降低（Wang 等，2009；Skutches 等，1974）。游離棉酚能引起雄性動物生殖障礙，并且其毒性在體內具有累積效應，嚴重限制了棉籽粕在養豬生產中的應用（焦洪超等，2015）。

截至目前，養豬生產中游離棉酚的毒性一直處于理論認知的階段，而豬對游離棉酚的耐受限度以及不同種類的游離棉酚對豬生長性能的影響及其差異鮮有報道。本試驗旨在研究不同來源和添加劑量的游離棉酚對豬生長性能和血清生化指標的影響，為棉籽粕在實際生產中提供指導。

1 材料與方法

1.1 試驗設計與日糧

本試驗選用210 頭初始體重（26.18±1.42）kg、健康的杜× 長× 大三元雜交生長豬，按體重一致、公母各半的原則，隨機分為7 個處理，每個處理組包括5 個重復，每個重復6 頭豬。本試驗飼養周期持續21 d。玉米– 豆粕型飼糧為對照組，其他6 個處理組按照2×3 雙因子試驗設計，分別為添加不同比例的棉籽粕或醋酸游離棉酚配制含50、100 mg/kg 和150 mg/kg 游離棉酚的飼糧。本試驗使用的飼料原料常規化學成分見表1，日糧配方組成見表2，各飼糧處理組的營養水平滿足《中國豬營養需要》（2020）推薦的25～50 kg 生長豬對營養物質的需要量，飼糧采用粉料飼喂，自由采食和飲水。

表1 棉籽粕和豆粕常規化學組成（飼喂基礎）

表2 試驗日糧組成和營養水平

1.2 試驗動物與飼養管理

試驗在國家飼料工程技術研究中心/ 農業部飼料工業中心動物試驗基地（河北承德）進行。試驗前清洗料槽和水槽，對豬舍進行徹底消毒，同時對試驗豬進行常規免疫與驅蟲。豬舍溫度控制在25 ℃左右。消毒按常規程序進行。嚴格遵循豬場飼養和管理制度，每日注意觀察豬采食、糞便和精神狀況，發現疾病及時處理。

1.3 檢測指標與測定方法

1.3.1 常規化學成分原料中干物質、粗蛋白質、粗纖維、粗灰分、鈣、總磷和中性洗滌纖維分別按照中華人民共和國國家標準 GB/T 6435–2006、GB/T 6432–1994、GB/T 6438–2007、GB/T 6436–2002、GB/T 6437–2002 和 GB/T 20806–2006 方法進行測定。酸性洗滌纖維按照中華人民共和國農業行業標準NY/T1459–2007 方法測定。鉻和18 種氨基酸含量分別按照GB/T 13088–2006 和GB/T 18246–2000 所 述 方 法測定。

1.3.2 生長性能分別在試驗開始（1 d）和結束（21 d）對每頭試驗仔豬空腹稱重，以每個重復（圈）為單位結算耗料量，計算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和料重比（F/G）。

平均日增重 =（試驗結束時體重 – 試驗開始時體重）/ 試驗天數；

平均日采食量 = 試驗期內以重復為單位的耗料量 /（試驗天數 × 每個重復的試驗豬頭數）；

料重比 = 平均日采食量/平均日增重。

1.3.3 血清生化指標試驗結束后隨機選取1 頭仔豬，通過前腔靜脈采血10 mL，然后在室溫下靜置2 h，再3000 r/min 離心15 min，制備血清樣品，隨后將血清樣品置于–20 ℃保存待檢。采用全自動生化分析儀（日立7600，日本）測定分析血清樣品白蛋白、總蛋白、尿素氮、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶和堿性磷酸酶的活性。

1.4 統計方法

數據采用SAS 9.2 統計軟件Proc GLM 進行方差分析，以每頭試驗豬（重復）作為統計單位。采用SAS 9.2 統計軟件Proc CORR 和Proc REG 進行數據分析，統計結果用“平均值± 標準誤”表示，P＜0.05 為差異顯著，0.05≤P＜0.10為有趨勢。

2 結果與分析

2.1 生長性能

不同來源和劑量的游離棉酚對豬生長性能的影響見表3。研究結果表明各處理組間游離棉酚對豬平均日采食量、平均日增重和料重比均無顯著性影響（P＞0.05）。進一步研究不同添加劑量的游離棉酚對豬生長性能的影響（圖1），研究結果表明，當飼糧游離棉酚含量為100 mg/kg時，豬的平均日增重具有高于游離棉酚含量分別為50 mg/kg 和150 mg/kg 飼糧處理組的趨勢（P＜0.10），而豬的料重比顯著低于游離棉酚含量分別為50 mg/kg 和150 mg/kg 飼糧處理組（P＜0.05）。

圖1 不同來源和劑量的游離棉酚對生長豬日增重和料重比的影響

表3 不同來源和劑量的游離棉酚對生長豬生產性能的影響

2.2 血清生化指標

不同來源和劑量的游離棉酚對豬血清生化指標的影響見表4。研究結果表明各處理組間豬血清中尿素氮、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、堿性磷酸酶、總蛋白、白蛋白和球蛋白的濃度均無顯著性變化（P＞0.05）。

表4 不同來源和劑量游離棉酚對生長豬血清生化指標的影響

3 討論

3.1 棉籽粕常規化學成分

棉籽經預壓榨浸提取油后的副產品為棉籽粕，普通棉籽粕中蛋白質含量占38%～42%，僅略低于豆粕。棉籽粕中賴氨酸、蛋氨酸的含量相對較低，精氨酸的含量多，鈣含量較低，磷含量較高，但是其中磷多為植酸磷。棉籽粕的氨基酸組成平衡性不好，氨基酸的利用率不高，如果在棉籽粕飼料中添加蛋氨酸、賴氨酸，氨基酸組成比較平衡，可以提高棉籽粕的利用率（周培校等，2009；Henry 等，2001）。棉籽粕中磷、鐵、鎂等礦物元素含量充足，同時與豆粕相比，具有更高含量的B 族維生素。另外，棉籽中含有較多的游離棉酚，棉籽在高溫條件下加工成棉籽粕時，賴氨酸與游離棉酚形成結合棉酚，降低賴氨酸生物學效價。

3.2 游離棉酚對生長豬生產性能和血清生化指標的影響

游離棉酚以游離狀態存在，由于其活性基團未被結合，很易發生化學反應，而且排泄緩慢，在體內組織器官中具有蓄積效應，因此對動物毒性較大。蓄積的棉酚在動物體內各器官分布是不均衡的，按其沉積量的多少排序為：肝臟＞肌肉＞血液＞腎臟＞肺，之后為心臟、脾臟和腦組織（Baram 等，1993）。截至目前，豬對游離棉酚的耐受限度以及不同種類的游離棉酚對豬生長性能的影響及其差異鮮有報道。張志峰等（2011）報道飼喂含游離棉酚162.5 mg/kg 的飼糧致育肥豬中毒死亡的病例，剖檢發現其肝臟體積增大，質地變硬，腹腔中有大量黃色炎性滲出物，切片鏡檢發現肝小葉周邊區的肝細胞體積增大，發生明顯的水泡變性，部分肝細胞萎縮，嚴重病變區肝細胞壞死，結構模糊。然而，本試驗研究結果表明，150 mg/kg 的棉酚濃度對豬的生產性能和血清生化各項指標均無負面作用，這表明游離棉酚可能不是限制棉籽粕在養豬生產中利用效率的主要因素。另外，當飼糧游離棉酚含量為100 mg/kg 時，豬的平均日增重高于50 mg/kg 和150 mg/kg 飼糧處理組，而料重比低于50 mg/kg和150 mg/kg 飼糧處理組，這可能和適量的游離棉酚具有抗氧化活性有關系，但是上述假設需要進一步驗證。

谷丙轉氨酶存在于細胞中，在肝細胞中最多，整個肝臟內轉氨酶含量約為血中含量100倍，當谷丙轉氨酶少量入血，血清中其酶的活性就會明顯提高，谷草轉氨酶同理，上述指標可作為肝受損的評判依據。堿性磷酸酶的異常升高和骨病或肝病有關，也可以作為肝受損評判依據。另外，總蛋白和球蛋白可以反映蛋白沉積效果。Zhu 等（2017）研究表明，游離棉酚濃度為320 mg/kg 的處理組谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶活性明顯升高，總蛋白和球蛋白明顯降低，說明320 mg/kg 對肉鴨的肝臟造成了破壞并影響了肉鴨體蛋白的沉積。目前，不同種類的游離棉酚對豬血清生化指標影響鮮見報道。本試驗研究表明，各處理組間谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶、總蛋白和球蛋白均無顯著差異，說明生長豬肝臟并未受損，棉酚處理組沒有影響體蛋白沉積。

4 結論

當飼糧中游離棉酚含量低于150 mg/kg 時不會影響豬生長性能和血清生化指標，這表明游離棉酚并不是限制棉籽粕在養豬生產中利用效率的主要因素，棉籽粕的常規化學成分組成，氨基酸組成不平衡很可能是限制其高效利用的關鍵因素。另外，本研究豬生長性能數據表明，適量添加游離棉酚在一定程度上改善了豬日增重，這可能與游離棉酚具有抗氧化活性有關系，上述假設需要進一步驗證。