α-酮戊二酸和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)發(fā)育及養(yǎng)分表觀消化率的影響

劉少娟 陳家順 康保聚 蔣 謙 何流琴 吳 飛 黃 牛 李 歡 印遇龍* 姚 康*

(1.中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南省畜禽健康養(yǎng)殖工程技術(shù)中心，農(nóng)業(yè)部中南動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，長(zhǎng)沙410125；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京100049；3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128)

α-酮戊二酸和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)發(fā)育及養(yǎng)分表觀消化率的影響

劉少娟1,2陳家順1,3康保聚3蔣 謙1,2何流琴1,2吳 飛1,2黃 牛3李 歡3印遇龍1,2*姚 康1,3*

(1.中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南省畜禽健康養(yǎng)殖工程技術(shù)中心，農(nóng)業(yè)部中南動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，長(zhǎng)沙410125；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京100049；3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128)

本試驗(yàn)旨在研究α-酮戊二酸(AKG)和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能、養(yǎng)分表觀消化率、血清生化指標(biāo)以及腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。選用40頭初始平均體重為(30.64±1.35) kg的健康三元(杜×長(zhǎng)×大)雜交生長(zhǎng)豬，按體重相近、性別比例相同原則隨機(jī)分為5組，每組8個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1頭豬。5組試驗(yàn)豬分別飼喂無抗基礎(chǔ)飼糧(對(duì)照組)、無抗基礎(chǔ)飼糧+25 mg/kg抗生素(Ⅰ組)、無抗基礎(chǔ)飼糧+1%AKG(Ⅱ組)、無抗基礎(chǔ)飼糧+0.5%大蒜素(Ⅲ組)、無抗基礎(chǔ)飼糧+1%AKG+0.5%大蒜素(Ⅳ組)。預(yù)試期7 d，正試期21 d。結(jié)果表明：1)與對(duì)照組相比，Ⅰ組和Ⅳ組生長(zhǎng)豬的平均日增重分別提高了10.80%和9.91%，但差異不顯著(P>0.05)。2)與對(duì)照組相比，Ⅱ組鈣的表觀消化率顯著提高(P<0.05)，Ⅳ組粗蛋白質(zhì)、鈣和磷的表觀消化率顯著提高(P<0.05)，且Ⅳ組較Ⅰ組顯著提高了磷的表觀消化率(P<0.05)。3)與對(duì)照組相比，Ⅱ組血清免疫球蛋白G(IgG)含量顯著提高(P<0.05)；Ⅲ組血清甘油三酯(TG)含量顯著降低(P<0.05)；Ⅳ組血清總膽固醇(TCHO)和TG含量顯著降低(P<0.05)，血清堿性磷酸酶(AKP)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)活性及血清免疫球蛋白A(IgA)、IgG含量顯著提高(P<0.05)。與Ⅰ組相比，Ⅳ組血清TCHO和TG含量有降低趨勢(shì)(P>0.05)，血清AST和ALT活性顯著提高(P<0.05)。4)與對(duì)照組相比，Ⅳ組回腸絨毛高度及空腸和回腸的絨毛高度/隱窩深度值顯著提高(P<0.05)。5)與對(duì)照組相比，Ⅳ組回腸中杯狀細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù)目顯著增加(P<0.05)。綜上，無抗飼糧中聯(lián)合添加1%AKG和0.5%大蒜素可通過改善腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)，提高對(duì)粗蛋白質(zhì)、鈣和磷等養(yǎng)分的消化吸收能力，促進(jìn)腸道健康，進(jìn)而改善生長(zhǎng)豬的生長(zhǎng)性能。

α-酮戊二酸；生長(zhǎng)豬；大蒜素；生長(zhǎng)性能；養(yǎng)分表觀消化率；血清生化指標(biāo)；腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)

抗生素作為飼料添加劑已被廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)中，然而，隨著抗生素濫用產(chǎn)生的細(xì)菌抗藥性、藥物殘留和環(huán)境污染等問題，尤其是近幾年來食品安全事件頻發(fā)，引起了國(guó)內(nèi)外政府和廣大消費(fèi)者對(duì)抗生素的高度關(guān)注。尋找抗生素的替代品將成為解決抗生素濫用問題的一條有效途徑。大蒜素(allicin)是從百合科蔥屬植物大蒜的鱗莖中提取的生物活性物質(zhì)，有研究表明其可作為抗生素的替代物應(yīng)用于動(dòng)物生產(chǎn)中，具有抗菌消炎、抗癌、抗腫瘤、降血脂、提高機(jī)體免疫力等[1-4]多種生物學(xué)功能。α-酮戊二酸(α-ketoglutarate,AKG)是三羧酸循環(huán)中重要的中間物質(zhì)，也是谷氨酰胺和谷氨酸的前體物質(zhì)，其良好的穩(wěn)定性及其改善動(dòng)物生長(zhǎng)性能、促進(jìn)腸道發(fā)育、調(diào)節(jié)能量代謝、提高免疫力和抗氧化等[5-7]特性引起了研究者的廣泛關(guān)注。王金泉等[8]在斷奶仔豬飼糧中添加中草藥和AKG，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中草藥結(jié)合AKG可改善斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能和消化吸收功能。AKG和大蒜素因其特殊生物學(xué)活性和營(yíng)養(yǎng)作用，可能對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)性能、免疫功能、腸道發(fā)育等方面具有一定的促進(jìn)作用[9-12]。但目前關(guān)于飼糧單一添加AKG和大蒜素或其聯(lián)合使用對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能、血清生化指標(biāo)及腸道發(fā)育等方面的研究較少。因此，本試驗(yàn)旨在研究無抗飼糧中添加AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)發(fā)育及養(yǎng)分表觀消化率的影響，以期為AKG和大蒜素在生長(zhǎng)豬無抗飼料中的科學(xué)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

AKG購自武漢遠(yuǎn)成共創(chuàng)科技有限公司，有效成分含量為99.5%；大蒜素購自河南開封牧博生物科技有限公司，有效成分含量≥25%；抗生素為金霉素，市售產(chǎn)品，飼糧中按25 mg/kg添加。

1.2試驗(yàn)飼糧

試驗(yàn)飼糧選用普通玉米作為主要能量來源、豆粕作為主要蛋白質(zhì)來源，參考NRC(2012)30～60 kg豬營(yíng)養(yǎng)需要配制，基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。各種飼糧原料粉碎后逐級(jí)混勻，制成粉狀料，儲(chǔ)存于通風(fēng)干燥處備用。

1.3試驗(yàn)動(dòng)物和設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選用40頭初始平均體重為(30.64±1.35) kg的健康三元(杜×長(zhǎng)×大)雜交生長(zhǎng)豬，按體重相近、性別比例相同原則隨機(jī)分為5組，每組8個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1頭。5組試驗(yàn)豬分別飼喂無抗基礎(chǔ)飼糧(對(duì)照組)、無抗基礎(chǔ)飼糧+25 mg/kg抗生素(Ⅰ組)、無抗基礎(chǔ)飼糧+1%AKG(Ⅱ組)、無抗基礎(chǔ)飼糧+0.5%大蒜素(Ⅲ組)、無抗基礎(chǔ)飼糧+1%AKG+0.5%大蒜素(Ⅳ組)。預(yù)試期7 d，正試期21 d。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供The premix provided the following per kg of diet：VA 4 000 IU，VD3400 IU，VE 50 IU，VK 1 mg，VB11.5 mg，VB24 mg，VB62 mg，VB120.02 mg，VC 300 mg，煙酸 nicotinic acid 23 mg，D-泛酸D-pantothenic acid 15 mg，生物素 biotin 0.08 mg，葉酸 folic acid 1.3 mg，氯化膽堿 choline chloride (50%) 600 mg，耐高溫植酸酶 high temperature resistant phytase 150 mg，抗氧化劑 antioxidant 800 mg，防霉劑 mildew preventive 500 mg，沸石粉 zeolite powder 7 442 mg，Cu 15 mg，Mn 30 mg，F(xiàn)e 100 mg，Zn 50 mg，I 0.3 mg，Se 0.3 mg。

2)消化能為計(jì)算值，其余為實(shí)測(cè)值。DE was a calculated value， while the others were measured values.

1.4飼養(yǎng)管理

本試驗(yàn)在中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所動(dòng)物實(shí)驗(yàn)樓內(nèi)進(jìn)行，生長(zhǎng)豬采用單籠飼養(yǎng)，每天08:30和16:30進(jìn)行喂料，自由采食和飲水。試驗(yàn)期間每天早上記錄給料量和剩料量，以便準(zhǔn)確記錄每頭豬的實(shí)際采食量，掌握豬群的采食及健康情況，定期進(jìn)行豬舍內(nèi)清掃和消毒，保持豬舍干凈衛(wèi)生。

1.5測(cè)定指標(biāo)及方法

1.5.1 生長(zhǎng)性能

試驗(yàn)的第1天和最后1天早上08:00分別對(duì)豬只進(jìn)行空腹稱重，記為初重和末重，據(jù)此來計(jì)算平均日增重(ADG)。每天記錄豬只實(shí)際采食量，試驗(yàn)結(jié)束后結(jié)算總耗料量，計(jì)算平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。各指標(biāo)計(jì)算公式如下：

ADFI=總耗料量/(試驗(yàn)天數(shù)×試驗(yàn)豬數(shù))；ADG=(試驗(yàn)?zāi)┢骄w重-試驗(yàn)初平均體重)/(試驗(yàn)天數(shù)×試驗(yàn)豬數(shù))；F/G=ADFI/ADG。

1.5.2 養(yǎng)分表觀消化率

試驗(yàn)結(jié)束前，連續(xù)5 d以不完全收糞法采集生長(zhǎng)豬的新鮮糞便，稱重并按每15 g鮮糞加10%稀硫酸10 mL混合均勻后置于-80 ℃冰箱貯存?zhèn)溆?。測(cè)定前先將糞樣在105 ℃烘箱烘至恒重，粉碎成粉末狀。按4 mol/L鹽酸不溶灰分法測(cè)定糞樣和飼糧中粗蛋白質(zhì)、粗灰分、能量、鈣和磷含量。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定粗蛋白質(zhì)(GB/T 6432—1994)、粗灰分(GB/T 6438—2007)、鈣(GB/T 6436—2002)和總磷(GB/T 6437—2002)等常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量，能量則采用GR-3500型氧彈式熱量計(jì)進(jìn)行測(cè)量。養(yǎng)分表觀消化率計(jì)算公式如下：

養(yǎng)分表觀消化率(%)=100×[1-(A/B)×(C/D)]。

式中：A為糞中某養(yǎng)分含量；B為飼糧中該養(yǎng)分含量；C為飼糧中酸不溶灰分含量；D為糞中酸不溶灰分含量。

1.5.3 血清生化指標(biāo)

于試驗(yàn)的最后1天08:00對(duì)每頭豬進(jìn)行空腹前腔靜脈無菌采血10 mL，3 000 r/min離心10 min分離制備血清，-80 ℃保存待測(cè)。血清中甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、總膽固醇(TCHO)、尿素氮(UN)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、免疫球蛋白(Ig)A、IgM和IgG含量及堿性磷酸酶(AKP)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)活性的檢測(cè)采用南京建成生物工程研究所試劑盒測(cè)定，具體操作步驟見說明書。

1.5.4 腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)

試驗(yàn)結(jié)束后，空腹屠宰試驗(yàn)豬，迅速打開腹腔之后取出腸道，分離出空腸、回腸的腸道中段，磷酸鹽緩沖液沖洗掉附著的內(nèi)容物之后，浸入4%多聚甲醛固定24 h后，石蠟包埋并進(jìn)行切片。通過蘇木精-伊紅(HE)及過碘酸希夫(PAS)染色后，光鏡下觀察小腸的黏膜結(jié)構(gòu)及上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞和杯狀細(xì)胞的形態(tài)及分布。每段小腸取5張切片，每張切片選2～5個(gè)視野，應(yīng)用Moditec照相處理軟件拍照，取每根腸管橫切面，每張照片測(cè)量5根小腸絨毛高度(以腸腺絨毛連接處到絨毛頂端為準(zhǔn))、最深隱窩深度(以腸腺絨毛連接處到腸腺基部為準(zhǔn))，并統(tǒng)計(jì)觀察5根最長(zhǎng)且排列整齊的絨毛每100個(gè)腸黏膜上皮柱狀細(xì)胞間淋巴細(xì)胞、杯狀細(xì)胞數(shù)量。

1.6數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，采用SPSS 20.0進(jìn)行單因素方差分析，模型顯著時(shí)采用Duncan氏多重比較檢驗(yàn)。P<0.05作為差異顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)，P<0.01作為差異極顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)，0.05≤P<0.10作為具有差異顯著趨勢(shì)的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1飼糧添加AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能的影響

由表2可見，與對(duì)照組相比，Ⅰ組和Ⅳ組的ADG均有提高趨勢(shì)，分別提高了10.80%(P=0.059)和9.91%(P=0.067)；各試驗(yàn)組的F/G都有所降低，但無顯著性差異(P>0.05)。各組的ADG、ADFI和F/G之間均無顯著性差異(P>0.05)。

2.2飼糧添加AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬養(yǎng)分表觀消化率的影響

由表3可見，與對(duì)照組相比，Ⅳ組粗蛋白質(zhì)、鈣和磷的表觀消化率分別顯著提高了5.45%、5.20%和4.26%(P<0.05)，粗灰分的表觀消化率有提高的趨勢(shì)(P=0.065)；Ⅱ組鈣的表觀消化率顯著提高了4.24%(P<0.05)，粗蛋白質(zhì)的表觀消化率有提高的趨勢(shì)(P=0.052)，磷的表觀消化率提高了3.43%(P>0.05)。與Ⅰ組相比，Ⅳ組磷的表觀消化率顯著提高(P<0.05)。其他各組間各養(yǎng)分表觀消化率沒有顯著性差異(P>0.05)。

表2 飼糧添加AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能的影響

同行數(shù)據(jù)肩注不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，相同小寫字母或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

表3 飼糧添加AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬養(yǎng)分表觀消化率的影響

2.3飼糧添加AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)的影響

由表4可見，與對(duì)照組相比，Ⅳ組血清TG和TCHO含量顯著降低(P<0.05)，AKP、ALT、AST活性及IgA、IgG含量顯著提高(P<0.05)，ALB含量有提高的趨勢(shì)(P=0.060)；Ⅱ組血清IgG含量顯著提高(P<0.05)；Ⅲ組血清TG含量顯著降低(P<0.05)，TCHO含量有降低的趨勢(shì)(P=0.066)。與Ⅰ組相比，Ⅳ組血清TCHO(P=0.068)和TG(P=0.063)含量有降低的趨勢(shì)，AST和ALT活性顯著提高(P<0.05)，IgG含量有提高的趨勢(shì)(P=0.057)。各組間其他血清生化指標(biāo)均無顯著性差異(P>0.05)。

2.4飼糧添加AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

由表5可見，與對(duì)照組相比，Ⅳ組空腸和回腸的絨毛高度/隱窩深度(V/C)值顯著提高(P<0.05)，回腸絨毛高度顯著提高(P<0.05)，回腸隱窩深度有降低趨勢(shì)(P=0.052)，空腸絨毛高度有提高趨勢(shì)(P=0.059)。Ⅳ組空腸(P=0.058)和回腸(P=0.052)V/C值較Ⅰ組有提高的趨勢(shì)，其他組間無顯著性差異(P>0.05)。

2.5飼糧添加AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬腸道杯狀細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù)目的影響

由表6可見，與對(duì)照組相比，Ⅳ組回腸杯狀細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù)目顯著增加(P<0.05)，空腸淋巴細(xì)胞數(shù)目有增加趨勢(shì)(P=0.056)；Ⅱ組回腸淋巴細(xì)胞數(shù)目有增加趨勢(shì)(P=0.057)。與Ⅰ組相比，Ⅳ組回腸淋巴細(xì)胞數(shù)目有增加趨勢(shì)(P=0.066)，其他各試驗(yàn)組間均無顯著性差異(P>0.05)。

3 討 論

3.1AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能的影響

眾所周知，抗生素是由微生物(包括細(xì)菌、真菌、放線菌屬)或高等動(dòng)植物在生活過程中所產(chǎn)生的具有抗病原體或其他活性的一類次級(jí)代謝產(chǎn)物，能干擾其他生活細(xì)胞發(fā)育功能的化學(xué)物質(zhì)，近年來被廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖和臨床醫(yī)學(xué)中，其最主要的作用是提高動(dòng)物機(jī)體免疫力進(jìn)而促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育。本試驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，抗生素組生長(zhǎng)豬ADG提高了10.80%，料重比降低了3.18%，說明抗生素對(duì)生長(zhǎng)豬的生長(zhǎng)具有一定促進(jìn)作用。AKG是谷氨酰胺的前體物質(zhì)，具有良好的穩(wěn)定性，其在改善動(dòng)物生長(zhǎng)性能方面發(fā)揮著非常重要的作用。胡泉舟[10]在25日齡斷奶仔豬飼糧中添加AKG可提高其生長(zhǎng)性能，其中添加1%AKG可提高ADG達(dá)9%，效果最佳。余親平等[13]在肉雞飼糧中添加AKG，結(jié)果表明添加0.7%AKG可顯著提高肉雞2周齡時(shí)體重及1～2周齡的ADG。許多研究報(bào)道從中草藥中提取的大蒜素對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育有促進(jìn)作用。劉超良[11]研究表明在飼糧中添加大蒜素可提高斷奶仔豬ADG達(dá)14.4%，降低料重比達(dá)16.8%，說明大蒜素有提高斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的作用。涂興強(qiáng)[14]研究表明，飼糧中添加大蒜素能夠顯著提高65～110 kg階段育肥豬ADG，降低F/G，且以150和300 mg/kg為宜。以上結(jié)果從本研究中進(jìn)一步得到證實(shí)，筆者發(fā)現(xiàn)無抗飼糧中添加1%AKG聯(lián)合0.5%大蒜素較對(duì)照組ADG有提高的趨勢(shì)，且與抗生素組無顯著差異。究其原因可能是：1)AKG作為谷氨酰胺前體物質(zhì)，和谷氨酰胺一樣可為腸上皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞供能和補(bǔ)充氮源，同時(shí)降低腸道谷氨酰胺的分解，為胃腸道細(xì)胞代謝提供能量，保障腸道屏障功能的完整性和正常的吸收功能[15-16]；2)大蒜素中的二烯丙基三硫醚能抑制胃液中亞硝酸鹽還原菌的生長(zhǎng)，對(duì)胃腸道有保護(hù)作用，進(jìn)而促進(jìn)生長(zhǎng)豬的生長(zhǎng)[17]。

表4 飼糧添加AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)的影響

表5 飼糧添加AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

表6 飼糧添加AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬腸道杯狀細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù)目的影響

3.2AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬養(yǎng)分表觀消化率的影響

養(yǎng)分表觀消化率是衡量動(dòng)物對(duì)飼料消化吸收能力的重要指標(biāo)，動(dòng)物的消化吸收能力越強(qiáng)，越有利于動(dòng)物的生長(zhǎng)。付曉輝等[18]在斷奶仔豬飼糧中添加中草藥和AKG能提高斷奶仔豬的消化吸收功能。劉超良[11]研究發(fā)現(xiàn)，大蒜素能提高斷奶仔豬對(duì)鈣、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。本試驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，飼糧中添加1%AKG和0.5%大蒜素能顯著提高粗蛋白質(zhì)、鈣和磷的表觀消化率，這與上述研究結(jié)果相一致。一方面可能是因?yàn)锳KG與大蒜素間具有相互協(xié)同作用，能更好地促進(jìn)生長(zhǎng)豬的消化吸收能力；另一方面可能是由于AKG可以促進(jìn)腸道黏膜生長(zhǎng)，從而增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與腸道的接觸面積，進(jìn)而增加了腸道吸收面積，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[8]。另外，大蒜素獨(dú)特的氣味能改善飼糧的適口性，促進(jìn)動(dòng)物采食、增強(qiáng)胃液分泌、胃腸蠕動(dòng)，從而促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[19]。

3.3AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)的影響

動(dòng)物的血清生化指標(biāo)是反映機(jī)體新陳代謝狀況的一項(xiàng)重要指標(biāo)，在一定程度上可以根據(jù)相關(guān)指標(biāo)的變化來推斷出某一組織或器官的功能狀況。血清ALT和AST是體內(nèi)參與轉(zhuǎn)氨基作用的重要酶，常分布于肝細(xì)胞和其他組織內(nèi)，其活性可反映蛋白質(zhì)和脂類代謝效率以及肝臟和心臟器官功能狀況，在排除肝臟組織受損情況下，血清ALT和AST的活性增強(qiáng)可反映蛋白質(zhì)合成和分解代謝的增強(qiáng)[20]。AKP是具有遺傳標(biāo)記的同工酶，其活性的高低除了能反映動(dòng)物的生長(zhǎng)速度和生長(zhǎng)性能外，還能反映骨組織生長(zhǎng)、鈣磷代謝、脂肪代謝狀況，當(dāng)AKP活性升高時(shí)，骨質(zhì)生長(zhǎng)旺盛、鈣磷沉積增加[21]。位瑩瑩等[22]研究表明在松浦鏡鯉飼料中添加AKG可顯著提高血清ALT和AST活性，促進(jìn)松浦鏡鯉肝臟氨基酸代謝，提高蛋白質(zhì)利用率，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成；魏玉強(qiáng)等[23]研究也證實(shí)了AKG可提高魚體蛋白質(zhì)代謝水平。本試驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，1%AKG+0.5%大蒜素能顯著提高血清AKP、ALT和AST活性，1%AKG有提高血清AST和ALT活性的趨勢(shì)；而與抗生素相比，1%AKG+0.5%大蒜素顯著提高血清AST和ALT活性，1%AKG有提高血清AST活性的趨勢(shì)，這表明無抗飼糧中添加1%AKG和0.5%大蒜素能提高機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)合成和脂肪代謝效率。這可能與AKG可促進(jìn)機(jī)體蛋白質(zhì)合成和抑制蛋白質(zhì)降解等功能有關(guān)[24]。

血清TCHO和TG的含量能反映肝功能狀況，與動(dòng)物體內(nèi)脂肪沉積有關(guān)，當(dāng)TCHO和TG含量降低，表明機(jī)體脂肪代謝增強(qiáng)，有抗脂肪肝的作用[25]。本研究中，無抗飼糧中添加1%AKG+0.5%大蒜素可顯著降低血清TCHO和TG含量，而單一地添加0.5%大蒜素只能顯著降低血清TG含量，對(duì)血清TCHO含量有降低趨勢(shì)。這表明AKG和大蒜素都有增強(qiáng)機(jī)體脂肪代謝、減少脂肪沉積的作用[24,26-27]，且二者聯(lián)合添加的效果比添加抗生素或單獨(dú)添加AKG和大蒜素的效果好。

血清TP含量反映了機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)的吸收情況和體液免疫的關(guān)系，主要包括ALB和球蛋白，可間接反映機(jī)體的抗病能力，當(dāng)血清中IgA、IgG和IgM含量升高，表明機(jī)體免疫功能增強(qiáng)[28]。本試驗(yàn)中，無抗飼糧中添加1%AKG+0.5%大蒜素顯著提高血清IgA和IgG的含量，有提高血清ALB含量的趨勢(shì)，而單獨(dú)添加1%AKG則顯著提高血清IgG含量。這表明AKG和大蒜素可增強(qiáng)機(jī)體免疫能力及肝臟蛋白質(zhì)合成能力[9,12]。

3.4AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

小腸是動(dòng)物機(jī)體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化、吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的主要部位，而腸道黏膜結(jié)構(gòu)的完整是機(jī)體養(yǎng)分消化吸收和動(dòng)物正常生長(zhǎng)的生理基礎(chǔ)。腸道絨毛高度與隱窩深度反映了腸道的功能狀況，絨毛高度反映了腸道吸收能力，當(dāng)絨毛高度降低時(shí)，養(yǎng)分吸收能力下降，而隱窩深度反映了腸道黏膜細(xì)胞的更新速度，當(dāng)隱窩深度變淺，表明細(xì)胞更新速度提高，分泌功能增強(qiáng)[29]。胡泉舟[10]研究表明，在飼糧中添加1%AKG可顯著降低仔豬小腸隱窩深度、提高V/C值，可在一定程度上改善仔豬的小腸組織學(xué)形態(tài)，提高小腸吸收功能。陳迪等[30]研究發(fā)現(xiàn)，AKG顯著提高雜交鱘后腸絨毛高度，可在一定程度上促進(jìn)腸道發(fā)育。本試驗(yàn)中，無抗飼糧中添加1%AKG+0.5%大蒜素可顯著提高空腸和回腸V/C值及回腸絨毛高度。同時(shí)，1%AKG+0.5%大蒜素組空腸和回腸V/C值較抗生素組高。這可能是因?yàn)锳KG是三羧循環(huán)的中間體，在三羧循環(huán)的過程中可轉(zhuǎn)化為谷氨酸和谷氨酰胺，為胃腸道細(xì)胞供能以及補(bǔ)充氮源，從而促進(jìn)胃腸道細(xì)胞增殖和腸道黏膜修復(fù)，維持胃腸道健康，促進(jìn)腸道發(fā)育[31]。

3.5AKG和大蒜素對(duì)生長(zhǎng)豬腸道杯狀細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù)目的影響

腸道淋巴細(xì)胞和杯狀細(xì)胞等免疫細(xì)胞是腸道屏障發(fā)揮作用的主要組成部分，在保護(hù)腸道免受有害微生物的黏附和入侵中起到第一道防線的作用[32]。杯狀細(xì)胞是腸道上皮中的黏液分泌細(xì)胞，具有分泌黏液的功能，對(duì)維持腸道黏膜的完整和穩(wěn)定具有重要作用，并參與感染、炎癥性腸病、壞死性腸炎等多種腸道疾病的發(fā)生發(fā)展[33]。小腸黏膜上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞是腸道相關(guān)淋巴組織中的一個(gè)特殊組分，是機(jī)體免疫系統(tǒng)中和外來抗原以及微生物最先接觸的免疫細(xì)胞，同時(shí)也是最先發(fā)生免疫反應(yīng)的細(xì)胞，其數(shù)量可反映小腸局部黏膜免疫屏障的完整及免疫防御功能的完善程度[34]。有研究表明，AKG和谷氨酰胺一樣可通過雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信號(hào)通路調(diào)控黏膜蛋白質(zhì)的合成，為胃腸道上皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞供能，促進(jìn)胃腸道細(xì)胞增殖，保障腸道吸收及結(jié)構(gòu)功能的完整性[16]。另外，張玉仙等[35]在小鼠飼糧中添加不同濃度的大蒜素溶液，發(fā)現(xiàn)添加1%大蒜素溶液可顯著增加小鼠腸道杯狀細(xì)胞數(shù)量，使杯狀細(xì)胞分泌黏液的能力增強(qiáng)，進(jìn)而使得小腸黏膜免疫屏障的作用發(fā)揮得更好。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)無抗飼糧中添加1%AKG+0.5%大蒜素能顯著增加回腸中杯狀細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù)目，同時(shí)單獨(dú)添加1%AKG同樣也有增加回腸淋巴細(xì)胞數(shù)目的趨勢(shì)。另外，回腸中，無抗飼糧中添加1%AKG+0.5%大蒜素較抗生素具有較高的淋巴細(xì)胞數(shù)，其結(jié)果與上面所述報(bào)道結(jié)果相符，這說明1%AKG和0.5%大蒜素聯(lián)合添加可起到增強(qiáng)兩者效果的作用。

4 結(jié) 論

無抗飼糧中聯(lián)合添加1%AKG和0.5%大蒜素可通過改善腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)腸道對(duì)粗蛋白質(zhì)、鈣和磷等養(yǎng)分的消化吸收，增強(qiáng)機(jī)體免疫抗病能力，促進(jìn)腸道健康，進(jìn)而改善生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能。

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*Corresponding authors: YIN Yulong, academician, E-mail: yinyulong@isa.ac.cn; YAO Kang, professor, E-mail: yaokang@isa.ac.cn

(責(zé)任編輯 田艷明)

Effects of Dietary α-Ketoglutarate and Allicin on Growing Development and Nutrient Apparent Digestibility of Growing PigsLIU Shaojuan1,2CHEN Jiashun1,3KANG Baoju3JIANG Qian1,2HE Liuqin1,2WU Fei1,2HUANG Niu3LI Huan3YIN Yulong1,2*YAO Kang1,3*

(1. Key Lab Agro-Ecology Processing Subtropical Region, Institute of Subtropical Agriculture, Chinese Academy of Sciences, Hunan Engineering & Research Center of Healthy Breeding Livestock & Poultry, Scientific Observational and Experimental Station of Animal Nutrition and Feed Science in South-Central, Ministry of Agriculture, Changsha 410125, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)

This experiment was conducted to study the effects of dietary α-ketoglutarate (AKG) and allicin on growth performance, nutrient apparent digestibility, serum biochemical parameters and intestinal morphologic structure of growing pigs. Forty healthy crossbred (Duroc×Landrace×Large White) growing pigs with (30.64±1.35) kg were randomly divided into 5 groups with 8 replicates per group and 1 pig per replicate by similar body weight and gender ratio. Pigs in control group were fed a basal diet (without antibiotics), while pigs in the experimental groups were fed the basal diet supplemented with either 25 mg/kg antibiotics (group Ⅰ), or 1.0 % AKG (group Ⅱ), or 0.5 % allicin (group Ⅲ), or 1.0 % AKG combined with 0.5 % allicin (group Ⅳ). The experiment lasted for 21 days after 7 days for pre-feeding. The results showed as follows: 1) compared with control group, the average daily gain of pigs in groups Ⅰ and Ⅳ was respectively improved by 10.80% and 9.91% without significant difference (P>0.05). 2) Compared with control group, the calcium (Ca) apparent digestibility in group Ⅱ was significantly improved (P<0.05), the apparent digestibility of crude protein (CP), Ca and phosphorus (P) in group Ⅳ was significantly increased (P<0.05). Compared with group Ⅰ, the P apparent digestibility in group Ⅳ was significantly increased (P<0.05). 3) Compared with control group, pigs in group Ⅱ had significantly improved serum immunoglobulin G (IgG) content (P<0.05), and the serum triglyceride content in group Ⅲ was significantly decreased (P<0.05); pigs in group Ⅳ had significantly lower serum contents of total cholesterol (TCHO) and TG (P<0.05), but had significantly higher serum activities of alkaline phosphatase (AKP), glutamic-oxalacetic transaminase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) (P<0.05), and significantly higher serum contents of immunoglobulin A (IgA) and IgG (P<0.05). Compared with group Ⅰ, the serum contents of TCHO and TG in group Ⅳ were tend to be decreased (P>0.05), while the serum activities of AST and ALT in group Ⅳ were significantly increased (P<0.05). 4) Compared with control group, the villous height of ileum and the ratio of the villous height to crypt depth of ileum and jejunum in group Ⅳ were significantly improved (P<0.05). 5) Compared with control group, the amounts of goblet cells and lymphocytes in the ileum of group Ⅳ were increased significantly (P<0.05). The results suggest that dietary supplementation with 1.0 % AKG and 0.5% allicin can ameliorate intestinal morphologic structure, increase the ability of nutrient digestibility and absorption such as CP, Ca and P, and promote intestinal health, thus improve growth performance of growing pigs.[ChineseJournalofAnimalNutrition,2017,29(9)：3193-3201]

α-ketoglutarate; growing pigs; allicin; growth performance; nutrient apparent digestibility; serum biochemical parameters; intestinal morphologic structure

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.09.022

2017-02-16

中科院百人計(jì)劃項(xiàng)目(Y451022111)；國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31472107)；湖南省“湖湘青年科技創(chuàng)新人才”項(xiàng)目(2015RS4053)；湖南省“湖南省杰出青年基金”項(xiàng)目(2016JJ1015)；中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(ISA2016101)

劉少娟(1991—)，女，湖南邵陽人，碩士研究生，從事單胃動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料研究。E-mail: 2431866181@qq.com

*通信作者：印遇龍，院士，博士生導(dǎo)師，E-mail: yinyulong@isa.ac.cn；姚 康，研究員，博士生導(dǎo)師，E-mail: yaokang@isa.ac.cn

S816.7；S828

：A

：1006-267X(2017)09-3193-09