張偉明 王 安
(東北農(nóng)業(yè)大學動物營養(yǎng)研究所,黑龍江哈爾濱 150030)
硒是動物體內(nèi)的一種必需微量元素,對機體的生長發(fā)育和維持正常生理功能等都起著重要作用。國內(nèi)外學者專家的研究表明,硒在豬、牛、兔等動物的生長性能、免疫功能及繁殖等方面有著重要作用。目前,禽類營養(yǎng)與飼糧的研究主要集中在肉雞和蛋雞兩方面,蛋鴨方面基本是參考蛋雞甚至是肉雞的研究和生產(chǎn)數(shù)據(jù)而進行飼糧配制和飼養(yǎng),與我國蛋鴨產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展勢頭不相適應。
本試驗通過設置不同硒水平的飼糧,研究探討硒對籠養(yǎng)蛋雛鴨的生產(chǎn)性能、抗氧化能力和免疫機能的影響以及內(nèi)在聯(lián)系,試圖推斷硒的最適添加量,為我國蛋鴨飼糧標準提供參考,同時為硒在蛋鴨生產(chǎn)中的應用提供一定的依據(jù)。
試驗選用體重接近的1日齡健康金定蛋雛鴨180只,初始體重經(jīng)方差分析差異不顯著(P>0.05)。采用單因子試驗設計,隨機平均分為5個處理組,每個處理組設6個重復,每個重復6只鴨。試驗期28 d。
試驗飼糧基本參照我國臺灣省(1993)畜牧學會和NRC(1994)建議的飼養(yǎng)標準,配制玉米-豆粕型基礎飼糧,其組成和營養(yǎng)水平見表1?;A飼糧中硒的含量為0.042 mg/kg。第Ⅰ組為對照組,第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組為試驗組,飼喂在基礎飼糧的基礎上分別添加0.1、0.15、0.2、0.3 mg/kg硒(以亞硒酸鈉形式添加)的試驗飼糧,各處理除Se外,其它營養(yǎng)水平一致。將試鴨飼養(yǎng)于三層層疊式金屬籠中,按常規(guī)方法和程序進行飼養(yǎng)和免疫,按時記錄死亡數(shù)和耗料量,每周空腹給雛鴨稱重。
試驗結(jié)束時,每個重復隨機抽取1只健康、接近平均體重的試鴨,每個處理6只,共30只,采血前12 h對試鴨進行斷料,做到空腹采血。用一次性注射器進行心臟采血,5 ml/只。緩慢注入離心管中,3 000 r/min離心10 min,取出血清置于干凈的EP管中,-20℃冷凍保存,待測;采完血后將鴨放血處死,剖摘左側(cè)肝臟,封袋,在-20℃冰柜中保存待測;摘取免疫器官(胸腺、脾臟、法氏囊),去除結(jié)締組織和脂肪,用電子分析天平稱重。
1.4.1 生產(chǎn)性能指標
在試驗開始時稱初始鴨重并記錄,以后每周記錄1次鴨重,稱重前 1 d 20:00停料,第 2 d 08:00進行空腹稱重。每周統(tǒng)計1次試鴨耗料量,余料回收并作詳細記錄,計算平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)、平均日增重(average daily gain,ADG)、料重比(feed to gain,F(xiàn)/G)。以上測定指標均以重復為單位。
表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)
1.4.2 抗氧化指標
谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px:酶促法)活性、血清和肝臟組織的總抗氧化能力(T-AOC:Fe3+還原法)、丙二醛(MDA:TBA/硫代巴比妥酸法)含量的測定均使用日本島津UV-2401PC紫外可見分光光度計,試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。
1.4.3 免疫器官指數(shù)
免疫器官(脾臟、胸腺、法氏囊)指數(shù)(g/kg)=免疫器官鮮重/宰前空腹活重。
采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件中單因子方差分析法進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,差異顯著時用Duncan's法進行多重比較,統(tǒng)計顯著水平設定P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異極顯著,結(jié)果用“平均值±標準差”表示。對相應的指標用二次曲線進行回歸分析,以確定飼糧Se的適宜添加水平。
由表2可知,ADFI以第Ⅰ組(對照組,下同)最高,為(396.49±15.95)g,第Ⅲ組最低,為(292.44±1.88)g,并且第Ⅲ組極顯著低于其余各組(P<0.01),第Ⅰ、Ⅴ組間差異不顯著(P>0.05)。ADG 以第Ⅲ組最高,為(82.25±1.18)g,第Ⅰ組最低,為(46.38±0.45)g,并且第Ⅲ組極顯著高于其余各組(P<0.01),即整體呈先上升后下降的趨勢。第Ⅰ組的F/G最高,為6.20±0.22,第Ⅲ組的最低,為3.70±0.26,第Ⅲ組的F/G顯著低于第Ⅳ組(P<0.05),并且極顯著低于第Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ組(P<0.01)。
表2 飼糧中添加硒對籠養(yǎng)蛋雛鴨生長性能的影響
表3 飼料中添加硒對籠養(yǎng)蛋雛鴨免疫器官指數(shù)的影響(g/kg)
如表3所示,法氏囊指數(shù)隨飼糧硒添加量的增加呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢,但差異均不顯著(P>0.05)。脾臟指數(shù)除第Ⅴ組顯著高于第Ⅲ組外(P<0.05),各組間的差異和法氏囊指數(shù)一樣與對照組相比均差異不顯著(P>0.05)。胸腺指數(shù)第Ⅳ、Ⅴ組極顯著高于第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組(P<0.01),但第Ⅳ、Ⅴ組間以及第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組間差異并不顯著(P>0.05)。
表4 飼糧中添加硒對籠養(yǎng)蛋雛鴨肝臟抗氧化指標的影響
表5 飼糧中添加硒對籠養(yǎng)蛋雛鴨血清抗氧化指標的影響
2.3.1 飼糧中添加硒對谷胱甘肽過氧化物酶 (GSHPx)的影響
由表4、表5可知,第Ⅰ組的血清和肝臟谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活力均極顯著低于其余各組(P<0.01)。第Ⅳ、Ⅴ組的血清GSH-Px活力均極顯著高于第Ⅱ組(P<0.01)、第Ⅳ組顯著高于第Ⅲ組(P<0.05);另外,第Ⅲ組的血清GSH-Px活力也極顯著高于第Ⅱ組(P<0.01);第Ⅴ組的肝臟GSH-Px活力極顯著高于其余4組(P<0.01),第Ⅳ組的肝臟GSH-Px活力極顯著高于第Ⅱ組(P<0.01),第Ⅲ組的肝臟GSH-Px活力也顯著高于第Ⅱ組(P<0.05),但第Ⅲ、Ⅳ組間差異不顯著(P>0.05)。
2.3.2 飼糧中添加硒對丙二醛(MDA)含量的影響
從表4、表5對比可以看出,MDA在血清和肝臟中的含量變化基本一致,均為先隨飼糧中硒的增加而減少,而后又逐步上升,第Ⅰ組MDA含量最高,在第Ⅲ組時達到最低點,兩組間差異極顯著(P<0.01);另外,第Ⅱ組和第Ⅴ組的MDA含量均極顯著低于第Ⅰ組(P<0.01),第Ⅱ、Ⅴ組間和第Ⅲ、Ⅳ組間MDA含量均無顯著差異(P>0.05)。不同的是,第Ⅲ、Ⅳ組肝臟MDA含量極顯著低于第Ⅰ組(P<0.01),顯著低于Ⅱ、Ⅴ組(P<0.05),而血清MDA含量極顯著低于第Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ組(P<0.01)。
2.3.3 飼糧中添加硒對總抗氧化能力(T-AOC)的影響
由表4、表5可知,血清和肝臟的T-AOC水平均隨飼糧中硒含量的增加呈現(xiàn)出明顯的先上升后下降的拋物線趨勢,第Ⅲ組肝臟和血清中的T-AOC水平均為最高,并且極顯著高于其余各組(P<0.01),并且第Ⅳ、Ⅴ組的血清T-AOC水平均極顯著高于第Ⅰ、Ⅱ組(P<0.01)。
評價營養(yǎng)需要量時,隨著飼糧中硒添加量(X)的增加,反應指標(Y)要達到一個平臺期,即不再有顯著意義上的增加(正面指標)或減少(負面指標)。盡管采用不同指標估測硒的添加水平有所不同,硒的適宜添加水平應為滿足所有代謝需要的水平。根據(jù)這一定義,并綜合各曲線方程置信區(qū)間,本試驗中有效評價硒營養(yǎng)需要量的指標為ADG、F/G和肝臟T-AOC水平,所有擬合曲線方程見表6。
表6 擬合曲線模式求測飼糧硒適宜添加水平
由表6所示,籠養(yǎng)蛋雛鴨的實用飼糧中硒的適宜添加水平是0.180 mg/kg,加上基礎飼糧中所含的硒,總的硒含量為0.222 mg/kg時可使籠養(yǎng)蛋雛鴨的生長性能、免疫器官發(fā)育和抗氧化功能達到最佳。
硒促進生長發(fā)育的機制主要有兩個方面:一是含硒脫碘酶參與甲狀腺激素的合成,而甲狀腺激素具有促進蛋白質(zhì)同化的作用,同時還參與生長激素及胰島素的分泌,最終共同促進機體的生長發(fā)育;二是通過氧化還原過程清除體內(nèi)氧自由基和過氧化物,從而保護細胞膜不受侵害,促進蛋白質(zhì)合成,進而提高動物的生長性能。
本試驗中,在添加硒水平為0.15~0.2 mg/kg時,生長性能處于一個高峰平臺期,但添加量為0.2~0.3 mg/kg時,蛋雛鴨生長性能又出現(xiàn)了下降趨勢,與張艷艷等在2~3月齡肉兔以及宋清華等在肉仔雞上的試驗結(jié)果基本一致。王濰波等也發(fā)現(xiàn),在肉仔雞飼糧中添加富硒酵母可明顯提高肉仔雞的增重。但根據(jù)馬雄等在4~6月齡絨山羊上的試驗,飼糧中硒水平對絨山羊羔羊生長性能沒有顯著影響。咼于明等的研究表明,飼糧硒添加量對產(chǎn)蛋雞的采食量和飼料轉(zhuǎn)化率均無顯著影響。Vignola G、Skrivanova分別在綿羊羔羊、生長犢牛上的試驗也得出飼糧添加硒的水平對生長性能無顯著影響。
本試驗中,對照組生長性能明顯低于各試驗組,說明缺硒使蛋雛鴨生長發(fā)育受到顯著阻礙。從試驗結(jié)果可以看出,蛋雛鴨的各項生長性能指標在一定范圍內(nèi)隨飼糧硒添加的增加而提高,包括料重比和平均日采食量的下降和平均日增重的上升,顯示出硒添加量與生長性能間的劑量效應關系,但在平均日增重出現(xiàn)下降之后平均日采食量仍然保持著上升趨勢,可能是由于高量的硒使得甲狀腺素分泌增加,出現(xiàn)甲狀腺功能亢進、新陳代謝病態(tài)增強所導致的。上述不同試驗結(jié)果可能是由試驗環(huán)境控制、試驗動物品種、基礎飼糧含硒量、飼養(yǎng)周期和階段等因素所導致的。
胸腺、脾臟、法氏囊均為禽類重要免疫器官,其中胸腺是T淋巴細胞分化成熟的場所,對細胞免疫應答有重要作用;脾臟是B淋巴細胞分化成熟的外周免疫器官,對機體體液免疫應答能力產(chǎn)生重要影響;法氏囊是禽類特有的免疫器官,最早發(fā)生并提供給機體B淋巴細胞,同樣參與機體體液免疫應答過程。
免疫器官指數(shù)和免疫系統(tǒng)成熟速度密切相關。本試驗中法氏囊和脾臟指數(shù)均沒有受到顯著影響,但根據(jù)胥保華在Avian肉雞上的試驗,在飼糧中添加水平為0.1~0.5 mg/kg的硒,免疫器官指數(shù)顯著高于無硒組。本試驗中免疫器官指數(shù)雖無顯著差異,但仍體現(xiàn)出一定上升趨勢,說明硒具有提高免疫器官生長發(fā)育速度和成熟度的作用。
機體的總抗氧化能力由酶促抗氧化體系和非酶促抗氧化體系共同組成,缺一不可。根據(jù)本試驗的結(jié)果,在飼糧中添加硒可極顯著提高籠養(yǎng)蛋雛鴨血清和肝臟T-AOC水平(以第Ⅲ、Ⅳ組為準),一方面可能是由于硒使機體內(nèi)GSH-Px、SOD其它抗氧化酶活力提高;另一方面,硒和維生素E、微量元素鋅還具有協(xié)同作用,飼糧中添加硒有利于維生素E自身抗氧化能力的發(fā)揮,從而達到提高T-AOC的效果,而鋅是銅鋅超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)的金屬輔酶之一。高銘宇等的研究也證實,肉雞飼糧中添加適量硒與鋅比添加單一元素能夠更有效地阻斷脂質(zhì)過氧化過程。MDA是自由基引發(fā)的脂質(zhì)過氧化作用的最終分解產(chǎn)物,其可以反映機體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度。動物缺硒狀態(tài)下各種抗氧化酶的活性都會不同程度降低,機體產(chǎn)生抗氧化酶的能力也會下降,從而導致氧自由基和過氧化氫不能及時被清除,最終使機體內(nèi)MDA含量和活性氧自由基水平升高。GSH-Px是體內(nèi)主要抗氧化酶之一,GSH-Px的活力高低間接反映了機體對于氧自由基和過氧化物的清除能力,本試驗結(jié)果得出,在飼糧中添加硒可以明顯提高血清和肝臟的GSH-Px活力,對于清除體內(nèi)氧自由基、過氧化脂質(zhì)有著明顯作用。王福香等報道,在飼糧中添加0.15~1.2 mg/kg納米硒,肉雞血漿中GSHPx活力明顯高于不添加組。高建忠等對仔豬的試驗也證明,飼糧中添加富硒酵母和亞硒酸鈉均可顯著提高仔豬血液GSH-Px活力,這與本試驗結(jié)果基本一致。
許多前人研究證實,飼糧硒含量過低或者過高會引起硒缺乏癥或慢性、急性硒中毒,本試驗結(jié)果也證實,動物對硒的需要量存在一個劑量范圍,在此范圍內(nèi)硒對動物才是具有營養(yǎng)作用的,例如提高籠養(yǎng)蛋雛鴨生長性能和抗氧化能力等,這就是硒的劑量-效應關系。飼糧硒含量過低會引起畜禽免疫低下或白肌病等病癥,根據(jù)孫恩杰等的研究及其相關試驗證明,硒在不同條件下對自由基的作用是不同的,高硒不僅不能降低自由基濃度,反而會使其提高。徐輝碧等報道,亞硒酸鈉和其它硒化合物均可催化產(chǎn)生活性氧自由基,這可能是硒致毒的重要原因。細胞內(nèi)的過多自由基會攻擊生命大分子物質(zhì),如蛋白質(zhì)、DNA、脂膜等,進而引起細胞凋亡;還能通過強氧化作用使核酸斷裂、突變,從而嚴重影響蛋白質(zhì)的表達。因此,擬定硒在飼糧中的最適添加水平顯得尤為重要。
①在飼糧中添加硒可以有效地降低料重比,提高平均日增重和平均日采食量,促進免疫器官發(fā)育,但對免疫器官指數(shù)并無明顯改善,飼糧中添加硒還能顯著提高籠養(yǎng)蛋雛鴨的抗氧化能力。綜合比較各試驗組和擬制回歸方程,在飼糧中添加0.180 mg/kg硒可獲得最大經(jīng)濟效益。
②硒添加水平對籠養(yǎng)蛋雛鴨的生長、免疫及抗氧化的影響存在一定劑量-效應關系,添加水平在0.154~0.180 mg/kg時處于高峰平臺,低于和高于此范圍都會使籠養(yǎng)蛋雛鴨的生長性能降低,抗氧化水平和免疫力下降。