外源精胺在哺乳仔豬和哺乳母豬飼料中的穩(wěn)定性研究

■趙宏濤 何余湧 陸 偉

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江西南昌330045）

哺乳仔豬的早期斷奶是規(guī)?；B(yǎng)豬生產(chǎn)中一種十分普遍的做法，但由此產(chǎn)生的“仔豬早期斷奶綜合癥”困擾著規(guī)?；B(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。因此，如何減少斷奶應(yīng)激對仔豬健康生長的影響是一個很值得研究的重要課題。相關(guān)研究表明：早期斷奶仔豬產(chǎn)生“早期斷奶綜合征”的主要原因是由于斷奶日齡的提早而使得斷奶仔豬胃腸道還未完全發(fā)育到能較好地消化吸收非母乳飼料所致[1]。精胺(spermine)是多胺(poly?amine)的一種，在生物體內(nèi)普遍存在，是大多數(shù)生命器官的天然組分，能夠調(diào)控生物體內(nèi)核酸和蛋白質(zhì)的合成，尤其是對小腸黏膜上皮細胞等快速增殖和分化的組織細胞具有重要的生理作用[2]。程志斌研究發(fā)現(xiàn)，哺乳全期每頭仔豬每天平均從母乳中攝入1.4 mg精胺，對仔豬每天灌服240 mg精胺連續(xù)3 d，能有效促進幼齡哺乳仔豬小腸發(fā)育和成熟[2]；何余湧在7～28日齡哺乳仔豬飼料中添加精胺（6 mg∕kg），發(fā)現(xiàn)精胺能夠誘導(dǎo)哺乳仔豬小腸成熟[3]。通過在飼料中添加外源精胺促進仔豬腸道的發(fā)育和成熟，從而減輕仔豬早期斷奶應(yīng)激，在養(yǎng)豬生產(chǎn)上具有重要的科學(xué)意義和經(jīng)濟價值，但是精胺在飼料中的穩(wěn)定性如何還未見相關(guān)的研究報道。本研究分別以豬用全價飼料和預(yù)混合飼料為載體，研究它們對外源精胺穩(wěn)定性的影響，為外源精胺在飼料中的廣泛應(yīng)用提供相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

哺乳仔豬全價飼料，哺乳母豬預(yù)混合飼料和外源精胺。

1.2 飼料制備

1.2.1 對照組飼料

稱取15 kg哺乳仔豬全價飼料和15 kg哺乳母豬預(yù)混合飼料分別裝入外面套有編織袋的塑料袋中，扎好袋口，放置在自然通風(fēng)的房間內(nèi)。

1.2.2 試驗組飼料

將1.8 g精胺放入裝有200 ml自來水的噴瓶中，搖勻直至精胺全部溶解。稱取15 kg哺乳仔豬全價飼料并把它放入小型攪拌機內(nèi)，邊攪拌邊噴入精胺水溶液，混勻后取出飼料平鋪在一張塑料布上，自然通風(fēng)涼干1 d，然后裝入外面套有編織袋的塑料袋中，扎好袋口，與對照組飼料放在一起。哺乳母豬預(yù)混合飼料中精胺添加與飼料的處理與哺乳仔豬全價飼料相同。

1.3 樣品取樣

將制備的飼料樣品平鋪在一張干凈的塑料桌布上，按照飼料采樣標準（GB∕T14699）要求，在第0、14、28、42、56 d分別從對照組飼料和試驗組飼料中各采集3份樣品，每份2 g，放入5 ml的EP管中并編號。

1.4 測定方法

樣品中精胺含量按動物源性飼料中生物胺的測定方法（GB∕T 23884—2009）進行測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用單因素方差分析法，利用SPSS統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)均以“平均值±標準差”表示。

2 結(jié)果

2.1 外源精胺在哺乳仔豬全價飼料中的穩(wěn)定性（見表1）

表1數(shù)據(jù)表明，對照組飼料中原有精胺也呈降解趨勢，但是降解速度較慢。外源精胺在哺乳仔豬全價飼料中的降解速度很快，第28 d時已降解大約一半，第28 d與第42 d之間精胺降解速度最快，第42 d與第56 d之間降解速度變慢。從表1可以發(fā)現(xiàn)，對照組全價飼料中第28 d與第42 d的精胺含量差異不顯著(P＞0.05)；但是其它時間精胺含量存在差異,其中第14 d的精胺含量極顯著高于第28 d(P＜0.01)。實驗組全價飼料中第42 d與第56 d時的精胺含量差異不顯著(P＞0.05)；但是第42 d以前各時間測得的精胺含量存在差異，其中第14 d、28 d、42 d之間的精胺含量差異極顯著(P＜0.01)。

表1 全價飼料中精胺含量(mg∕kg)

2.2 外源精胺在哺乳母豬預(yù)混合飼料中的穩(wěn)定性（見表2）

表2 預(yù)混合飼料中精胺含量(mg∕kg)

表2數(shù)據(jù)表明，對照組飼料中原有精胺也呈降解趨勢，但是降解速度較慢。實驗組飼料中的精胺降解速度很快，第28 d時已降解大約一半，第56 d實驗組飼料中的精胺含量與對照組的精胺含量基本接近。從表2可以發(fā)現(xiàn)，對照組預(yù)混料中第28 d與第42 d，第42 d與第56 d的精胺含量差異不顯著(P＞0.05)；但是第28 d以前飼料中的精胺含量差異顯著，其中第14 d的精胺含量極顯著高于第28 d(P＜0.01)。實驗組預(yù)混料中第42 d與第56 d的精胺含量差異不顯著(P＞0.05)；但是第42 d以前各時間測得的精胺含量存在差異，其中第0 d和第28 d的精胺含量分別極顯著高于第14 d和第42 d(P＜0.01)。

3 討論

3.1 精胺的理化特性及影響精胺穩(wěn)定性的因素

精胺的化學(xué)名N,N-雙-3-丙胺基-l,4-雙胺，分子式是H2N(CH2)2NH(CH2)4NH(CH2)3NH2，其分子量為202.3。它是無色針狀結(jié)晶或白色結(jié)晶性粉末，易吸潮且易溶于水、低級醇類和氯仿，不溶于乙醚、苯、石油醚，熔點55～60 ℃，沸點141～142 ℃(66.66 Pa)。精胺是多胺的一種，其帶有四個正電荷，生理pH值為7.4[2]。

在天然的精胺合成途徑中共有4個酶參與,即兩個脫羧酶——鳥氨酸脫羧酶(ODC)和S-腺苷蛋氨酸脫羧酶(SAMD)；兩個丙胺基轉(zhuǎn)移酶——精脒合成酶和精胺合成酶[4]。精胺的合成是從鳥氨酸開始的，鳥氨酸在鳥氨酸脫羧酶的作用下脫去一個羧基形成腐胺；腐胺在亞精胺合成酶和精胺合成酶的作用下，通過兩次丙胺基轉(zhuǎn)移反應(yīng)最后生成精胺。在生物體內(nèi)，精胺的代謝需要多種酶的催化，SAMD的半衰期很短(0.5～2 h)，ODC可被多種無機離子滅活，半衰期僅10～20 min，因此，SAMD和ODC是精胺合成的限速酶[5]。飼料在膨化和制粒時的高溫破壞了原有酶的活性，因此飼料中不可能有酶作用的精胺合成。精胺經(jīng)精胺乙酰轉(zhuǎn)移酶、精脒乙酰轉(zhuǎn)移酶的轉(zhuǎn)化逐步降解為精脒和腐胺，而腐胺在雙胺氧化酶的作用下生成氨基丁酸，最后生成胺離子和二氧化碳排出體外。因為多胺的終末分解是由Cu2+依賴的胺類氧化酶催化的，而催化后的反應(yīng)產(chǎn)物無法再直接轉(zhuǎn)化為多胺[6]，所以飼料中也不可能有酶作用的精胺分解。

精胺帶有4個正電荷，其裸露的四個氮原子空軌道具有強烈的親和電子能力，可以與帶多價陰離子的生物分子相連接。而且精胺陽離子與無機陽離子Mg2+、Na+有所不同，因為精胺是線性分子，四個正電荷呈分散排列，這種結(jié)構(gòu)使精胺與多價陰離子的結(jié)合比Mg2+、Na+更加有效[7-8]。飼料中的植酸磷易與其它二價和三價金屬元素如鈣、鎂、鋅和鐵等螯合形成極難溶解的化合物，精胺是四價正離子，更易與其結(jié)合。因此，飼料中的多價陰離子與精胺的螯合可能降低了飼料中精胺的含量。精胺的生理pH值為7.4，飼料中的天冬氨酸、谷氨酸、維生素、尼克酸、葉酸等酸性物質(zhì)易與精胺結(jié)合，本實驗測得仔豬全價料的pH值為5.88，而添加了精胺的仔豬全價料pH值為5.96，添加精胺后全價料pH值的升高可能是因為具有堿性的精胺中和了飼料中的酸性物質(zhì)，由此降低了飼料中外源精胺的含量。精胺易溶于水，且極易吸潮，它與飼料和空氣中水分子的水合作用也可能會降低其含量。精胺見光易分解，熔點為60℃，必須低溫保存在棕色瓶中，而本實驗是在暑期8～9月份完成的，飼料放置在套有編織袋的塑料袋中，夏季的高溫高熱和沒有避光也可能導(dǎo)致了其降解。由此可知，精胺在環(huán)境中發(fā)生的物理變化和與飼料中的一些物質(zhì)的結(jié)合反應(yīng)可能影響了其在飼料中的穩(wěn)定性。

3.2 全價配合飼料與預(yù)混合飼料對精胺穩(wěn)定性的影響

全價料是由蛋白質(zhì)飼料(如魚粉、豆類及其餅粕等)、能量飼料(如玉米、麥麩等)、粗飼料(僅在低標準配合料中使用)和添加劑(除去糧食及其副產(chǎn)品以外的添加物叫添加劑)4部分組成的配合飼料[9]。預(yù)混料是將一種或多種微量組分(包括各種微量礦物元素、各種維生素、合成氨基酸、某些藥物等添加劑）與稀釋劑或載體按要求配比，均勻混合后制成的中間型配合飼料產(chǎn)品[10]。預(yù)混料中的微量元素在添加之前都要經(jīng)過預(yù)處理，一般都以無機鹽的形式添加，有硫酸錳、硫酸銅、硫酸鋅、硫酸亞鐵、亞硒酸鈉、碘化鉀和氯化鈷等。有些無機鹽易吸水結(jié)塊，可能會將本實驗中的精胺從水溶液中萃取出來。精胺與多價陰離子的結(jié)合比Mg2+、Na+、Mn2+、Fe2+等更加有效，使它能競爭性地與陰離子和稀釋劑、載體結(jié)合。預(yù)混料中的稀釋劑和載體一般多為沸石粉和石粉[11]，它含有動物的全部常量元素和部分微量元素，這些元素都有離子狀態(tài)存在，可能易與精胺分子發(fā)生螯合反應(yīng)。預(yù)混料中的微量元素和離子都多于全價料，這可能導(dǎo)致了預(yù)混料中精胺的降解速度比全價料中的快。預(yù)混料中血粉、魚粉等動物源飼料多于全價料，有實驗表明，動物體精胺含量高于植物，這可能就是在哺乳仔豬和哺乳母豬飼料的兩個對照組中，預(yù)混料精胺含量高于全價料的重要原因。因為精胺是正離子，精胺的水溶液顯堿性，當(dāng)它與飼料中的陰離子或酸性物質(zhì)結(jié)合達到一定的飽和狀態(tài)后，其含量就保持不變，這也可能就是28 d以后，飼料中外源精胺含量降解變慢的一個重要原因。對照組飼料中的原有精胺也會降解，但是其降解速度明顯低于實驗組，這可能是因為實驗組飼料中的原有精胺含量較少，并且在實驗之前已經(jīng)降解。

4 小結(jié)

①本實驗中的全價飼料和預(yù)混合飼料本身含有一定量的精胺，其在飼料保質(zhì)期內(nèi)呈降解趨勢，但是其降解速度較慢。

②隨著貯存時間的延長，預(yù)混合飼料和全價飼料中的外源精胺在第28 d時已降解約50%，外源精胺在預(yù)混合飼料中的降解速度要快于其在全價飼料中的降解速度。

③未經(jīng)包被處理的外源精胺在飼料中不能穩(wěn)定保存，其穩(wěn)定性受飼料組成和存放環(huán)境的影響。

④今后在飼料生產(chǎn)中廣泛添加精胺，還要進一步探討精胺在飼料中的降解機制以及環(huán)境對飼料中外源精胺含量的影響，使用包被技術(shù)和注意低溫防潮避光以減少精胺的降解。