李巨銀,閆 偉,劉宗平,譚 菊,丁小麗,刁小龍,陳啟偉
(1.江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院,江蘇泰州 225300;2.揚(yáng)州大學(xué),江蘇揚(yáng)州 225000;3.中崇信諾生物科技泰州有限公司,江蘇泰州 225300;4.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所家畜疫病病原生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅蘭州 730046)
吲哚是吡咯與苯并聯(lián)的化合物,又稱苯并吡咯,化學(xué)式為C8H7N的芳香族雜環(huán)有機(jī)化合物,吲哚類化合物在自然界中廣泛存在,大多具有生物活性,在農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、飼料、食品及添加劑等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,發(fā)展前景廣闊(李嚴(yán)等,2020)。然而,吲哚在畜禽飼喂上的研究鮮有報(bào)道。鑒于此,為了探究吲哚對(duì)畜禽養(yǎng)殖方面的影響,本研究選擇江蘇高郵鴨為試驗(yàn)對(duì)象,測(cè)定飼糧中添加吲哚對(duì)其生長(zhǎng)性能、血清生化指標(biāo)以及微量元素含量的影響,探討其在高郵鴨生產(chǎn)實(shí)踐中的作用及可能涉及的反應(yīng)機(jī)制,為其在高郵鴨養(yǎng)殖中的初步應(yīng)用提供參考依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)高郵鴨購(gòu)自江蘇高郵鴨發(fā)展集團(tuán)有限公司;食品級(jí)吲哚購(gòu)自上海麥克林生化科技有限公司;血清生化指標(biāo)和微量元素含量檢測(cè)試劑盒購(gòu)自英諾華醫(yī)療科技有限公司。試驗(yàn)在中崇信諾生物科技泰州有限公司動(dòng)物房進(jìn)行,采用籠養(yǎng),人工光照,常規(guī)免疫。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用單因素設(shè)計(jì),隨機(jī)選擇體重相近高郵鴨280只,分為4組,每組5個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)14只,公母各7只。預(yù)飼期4 d,試驗(yàn)期22~49日齡(共28 d),試驗(yàn)鴨自由采食和飲水,日糧和飼養(yǎng)管理參照高郵鴨飼養(yǎng)技術(shù)規(guī)程地方標(biāo)準(zhǔn)(DB32/T910-2006)。試驗(yàn)分為對(duì)照組和試驗(yàn)組,根據(jù)預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果,試驗(yàn)組中分別添加濃度為100、250 mg/kg和400 mg/kg的吲哚,對(duì)照組和試驗(yàn)組分別在試驗(yàn)期的第7、14、21天和28天采取全血后各組每重復(fù)組隨機(jī)屠宰公母鴨各1只。
1.3 測(cè)定指標(biāo)
1.3.1 生長(zhǎng)性能 試驗(yàn)開始和結(jié)束前一天斷料供水,次日上午以重復(fù)為單位稱重,并以重復(fù)為單位統(tǒng)計(jì)本周各組平均每只高郵鴨增重、平均采食量、料重比(周根來等,2018)。
1.3.2 血清生化指標(biāo) 試驗(yàn)飼養(yǎng)期滿(49日齡)當(dāng)天,以各組重復(fù)為單位采取高郵鴨全血,室溫靜置待血清析出后,3500 r/min離心15 min,取上清采用SINNOWAD280分立式全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)各組高郵鴨血清中總膽紅素(TBILI)、直接膽紅素(DBILI)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移(AST)、堿性磷酸酶(ALP)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、膽固醇 (CHO)、尿素(UREA)、尿酸(UA)、肌酐(CRE)水平。
1.3.3 血清中微量元素含量 試驗(yàn)飼養(yǎng)期滿(49日齡)當(dāng)天,以各組重復(fù)為單位采取高郵鴨全血,室溫靜置待血清析出后,3500 r/min離心15 min,取上清采用SINNOWAD280分立式全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)各組高郵鴨血清中磷(P)、鈣(Ca)、氯(Cl)水平。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)分析,用LSD多重比較法比較組間差異,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。P>0.05表示差異不顯著,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。
2.1 飼糧吲哚對(duì)不同處理組不同階段高郵鴨體重的影響 由表1可知,與對(duì)照組相比,22日齡各組平均每只番鴨體重差異不顯著(P>0.05);28日齡試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組體重分別下降1.44%(P>0.05)、8.65%(P>0.05)、2.70(P>0.05);35日齡試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組體重分別下降7.29%(P>0.05)、13.40%(P>0.05)、4.24(P>0.05)。42日齡試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組體重分別上升2.29%(P>0.05)、1.27%(P>0.05)、4.46%(P>0.05),49日齡試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組體重分別上升0.33%(P>0.05)、0.54%(P>0.05)、2.38%(P>0.05);各階段的不同試驗(yàn)組平均每只高郵鴨體重差異不顯著(P>0.05)。
表1 不同處理組不同階段高郵鴨體重變化kg
2.2 飼糧吲哚對(duì)不同處理組不同階段平均每只高郵鴨采食量的影響 由表2可知,在試驗(yàn)第1周(22~28日齡)、第2周(29~35日齡)飼喂過程中,對(duì)照組與試驗(yàn)組采食量無顯著差異(P>0.05)。試驗(yàn)第3周(36~42日齡)與對(duì)照組相比,試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組的采食量分別下降16.19%(P<0.05)、26.83%(P<0.01)、12.90%(P<0.05),試驗(yàn)組間的采食量均無顯著差異(P>0.05);試驗(yàn)第4周(43~49日齡)與對(duì)照組相比,試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組的采食量分別下降2.72%(P>0.05)、21.38%(P<0.05)、3.30%(P>0.05),試驗(yàn)組間的采食量均無顯著差異(P>0.05)。
表2 不同處理組不同階段高郵鴨采食量變化kg
2.3 飼糧吲哚對(duì)不同處理組不同階段平均每只高郵鴨料重比的影響 由表3可知,整個(gè)飼喂過程中,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)第1周(22~28日齡)、第2周(22~28日齡)、第4周(43~49日齡)高郵鴨料重比均無顯著差異(P>0.05);第3周(36~42日齡)試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組的料重比分別下降18.02%(P<0.01)、22%(P<0.01)、19.22%(P<0.01),試驗(yàn)組間均無顯著差異(P>0.05)。
表3 不同處理組不同階段高郵鴨料重比變化
2.4 飼糧吲哚對(duì)不同處理組不同階段高郵鴨血清生化指標(biāo)的影響 由表4可知,與對(duì)照組相比,試 驗(yàn)Ⅰ組 的TBILI、DBILI、ALT、AST、ALP、CKMB、CHO、UREA、UA、CRE分別升高14.15%(P>0.05)、39.74%(P>0.05)、59.91%(P>0.05)、0.81%(P>0.05)、0.11%(P>0.05)、55.96%(P>0.05)、1.06%(P > 0.05)、80.16%(P > 0.05)、102.44%(P>0.05)、93.49%(P>0.05),而TP、ALB分別下降37.80%(P>0.05)、27.58%(P>0.05);試驗(yàn)Ⅱ組的TBILI、DBILI、ALT、AST、ALP、CK-MB、CHO、UREA、UA、CRE分別升高15.09%(P>0.05)、30.67%(P>0.05)、112.62%(P<0.05)、25.30%(P>0.05)、25.33%(P>0.05)、91.71%(P<0.05)、37.10%(P>0.05)、35.71%(P>0.05)、89.66%(P>0.05)、183.74%(P>0.05),TP、ALB分別下降34.26%(P>0.05)、31.03%(P>0.05);試 驗(yàn)Ⅲ組 的TBILI、DBILI、ALT、AST、ALP、CKMB、CHO、UREA、UA分別升高53.59%(P<0.01)、83.58%(P<0.05)、21.21%(P>0.05)、26.32%(P>0.05)、42.14%(P>0.05)、201.55%(P<0.01)、52.64%(P>0.05)、15.08%(P>0.05)、182.15%(P<0.01),而TP、ALB、CRE分別下降35.31%(P>0.05)、34.92%(P>0.05)、8.94%(P>0.05);試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組、對(duì)照組與試驗(yàn)Ⅲ組間TBILI、DBILI、UA對(duì)比差異極顯著或顯著(P<0.01或P<0.05),試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組與試驗(yàn)Ⅲ組間TBILI、DBILI對(duì)比均差異顯著(P<0.05);試驗(yàn)Ⅱ組與對(duì)照組間ALP對(duì)比差異顯著(P<0.05),試驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ組與對(duì)照組間ALP差異均不顯著(P>0.05)。對(duì)照組、試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組間TP、ALB、CHO、UREA、CRE均無顯著性差異,表明吲哚對(duì)血清中TP、ALB、CHO、UREA、CRE沒有影響。試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組、對(duì)照組與試驗(yàn)Ⅲ組間UA對(duì)比差異極顯著(P<0.01)。
表4 不同處理組高郵鴨血清生化指標(biāo)變化
2.5 飼糧吲哚對(duì)不同處理組不同階段高郵鴨血清微量元素含量的影響 由表5可知,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)Ⅰ組的P、Ca、Cl分別升高52.28%(P>0.05)、2.67%(P>0.05)、26.56%(P>0.05),試驗(yàn)Ⅱ組 的P、Ca、Cl分 別 升 高9.09%(P>0.05)、50.67%(P>0.05)、118.48%(P>0.05),試驗(yàn)Ⅲ組的P下降6.82%(P>0.05),Ca和Cl分別升高384%(P<0.01)、203.83%(P<0.01);試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組間P差異不顯著(P>0.05),試驗(yàn)Ⅲ組Ca、Cl與其他各組對(duì)比均差異極顯著(P<0.01)。
表5 不同處理組高郵鴨血清中微量元素含量變化mmol/L
研究發(fā)現(xiàn),目前飼糧中添加吲哚的研究側(cè)重于對(duì)人體腸道與免疫系統(tǒng)疾病影響、種間及跨界信號(hào)分子研究、吲哚在微生物代謝中的作用等方面,鮮有關(guān)于飼糧吲哚在畜禽生產(chǎn)上的報(bào)道,對(duì)畜禽生長(zhǎng)性能、生化指標(biāo)和電解質(zhì)含量方面影響的研究幾乎沒有,而吲哚嗪、2-吲哚酮、吲哚-3-甲醇等吲哚衍生物研究相對(duì)較多,且大多試驗(yàn)的模型動(dòng)物為兔子、大鼠和小鼠,這為本試驗(yàn)的研究提供了重要的理論參考和實(shí)踐指導(dǎo)。
3.1 飼糧吲哚對(duì)高郵鴨生長(zhǎng)性能的影響 生長(zhǎng)性能(主要包括增重、采食量、料重比)是評(píng)價(jià)飼糧中添加食品級(jí)吲哚對(duì)畜禽營(yíng)養(yǎng)需求量的重要指標(biāo)。在探討3,3'-二吲哚甲烷(DIM)對(duì)大鼠用藥安全性的過程中發(fā)現(xiàn),不同濃度的DIM對(duì)各組體重?zé)o明顯影響(Elackattu等,2009)。在探究吲哚-3-甲醇(I3C)對(duì)生長(zhǎng)肉兔體重、采食量的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),連續(xù)14 d飼喂40 mg/kg的I3C,對(duì)肉兔的終末體重、采食量沒有顯著影響,但顯著降低了料肉比(趙娜,2021)。在本試驗(yàn)中,飼糧添加不同劑量的吲哚對(duì)不同處理組不同階段高郵鴨體重、采食量影響差異不顯著,但對(duì)6周齡以上的高郵鴨體重有一定的促進(jìn)作用,對(duì)5周齡以上的高郵鴨采食量有抑制作用,對(duì)36~42日齡高郵鴨的料重比有極顯著影響。試驗(yàn)結(jié)果與上述觀點(diǎn)一致,表明食品級(jí)吲哚添加在飼料中對(duì)高郵鴨體重、采食量沒有顯著影響,但能降低料重比,說明飼喂吲哚改善了高郵鴨的飼料轉(zhuǎn)換效率,提高了高郵鴨的生長(zhǎng)性能,可在飼糧中添加吲哚進(jìn)行高郵鴨節(jié)糧養(yǎng)殖。
3.2 飼糧吲哚對(duì)高郵鴨血清生化指標(biāo)的影響血清生化指標(biāo)的改變?cè)谝欢ǔ潭壬显从跈C(jī)體組織細(xì)胞的通透性和新陳代謝機(jī)能的變化,反映動(dòng)物代謝及生理機(jī)能狀況,指示動(dòng)物機(jī)體營(yíng)養(yǎng)健康水平的優(yōu)劣,是繁殖和疾病預(yù)防等方面的重要參考。研究發(fā)現(xiàn)I3C衍生物DIM可以顯著緩解CCl4誘導(dǎo)應(yīng)激小鼠血清中AST和ALT的增加(Munakarmi等,2020)。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,試驗(yàn)II組ALT與對(duì)照組相比出現(xiàn)差異顯著,具體原因有待于進(jìn)一步研究;其他不同處理組間AST、ALT、ALP、CHO均沒有顯著差異,但隨著吲哚劑量增加而呈現(xiàn)血清AST、ALT、ALP、CHO含量升高,表明吲哚對(duì)肝臟的健康狀況影響不大,但其含量升高存在肝臟受損的風(fēng)險(xiǎn)。TBILI、DBILI、TP和ALB含量是反映肝臟合成功能的重要指標(biāo),研究表明飼喂I3C使血清中TP、ALB含量顯著高于其他組(趙娜,2021)。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,試驗(yàn)Ⅲ組TBILI、DBILI相比其他組表現(xiàn)差異顯著或極顯著,TP、ALB含量試驗(yàn)組與對(duì)照組無顯著性差異,但隨著吲哚劑量的增加而TP、ALB含量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。UREA、UA和CREA在血清中的含量變化可以直接反映腎臟的健康狀況,并間接反映機(jī)體對(duì)氨基酸和蛋白質(zhì)的代謝情況。本研究結(jié)果顯示,組間UREA和CREA含量均差異不顯著但有升高趨勢(shì),而試驗(yàn)Ⅲ組與其他組UA相比差異極顯著,表明大劑量吲哚能提升尿酸含量,吲哚對(duì)腎小球和腎小管效率的影響小并隨吲哚劑量增加而存在腎臟受損風(fēng)險(xiǎn)。
3.3 飼糧吲哚對(duì)高郵鴨血清微量元素含量的影響 微量元素含量一定程度上可反映機(jī)體代謝平衡,是細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞和正常神經(jīng)功能所必需的成分。研究表明蛋雞飼糧添加有機(jī)鋅可提高血清中Ca含量,但對(duì)血清中P含量無顯著影響(Li等,2019)。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,除試驗(yàn)Ⅲ組外,其他各組間Ca、Cl含量對(duì)比均差異不顯著,各組間P含量對(duì)比差異均不顯著,表明飼糧吲哚對(duì)高郵鴨血磷影響不顯著,對(duì)Ca、Cl含量影響不大,但對(duì)血鈣、血氯有提高作用,并呈現(xiàn)吲哚添加劑量越大提升越明顯的趨勢(shì),表明添加吲哚基本不會(huì)破壞高郵鴨電解質(zhì)代謝平衡。
吲哚作為一種典型的氮雜環(huán)芳烴化合物,添加在飼料中能改善高郵鴨的飼料轉(zhuǎn)換效率,提高高郵鴨的生長(zhǎng)性能,對(duì)血清生化指標(biāo)和微量元素含量影響不大,但隨著劑量增加會(huì)存在對(duì)肝、腎功能損傷的風(fēng)險(xiǎn)。因此,本試驗(yàn)條件下,食品級(jí)吲哚在飼糧中添加最合適的劑量為250 mg/kg。