■孫齊英彭 玲
(1.江漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,湖北武漢 430056;2.武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,湖北武漢 430065)
蛋雞汗腺不發(fā)達(dá)、代謝旺盛、體溫高,當(dāng)環(huán)境高溫超過最適等溫區(qū)(13~26℃),蛋雞極易發(fā)生熱應(yīng)激,血清中丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、天門冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)、血清堿性磷酸酶(ALP)、肌酸激酶(CK)等酶的濃度、pH值及某些無(wú)機(jī)離子如K、Na、Ca、P會(huì)發(fā)生明顯變化[1]。
熱休克蛋白70(HSP70)對(duì)熱應(yīng)激機(jī)體具有分子伴侶、抗原遞呈、抗細(xì)胞凋亡、抗氧化和促進(jìn)細(xì)胞增殖等特征,能抗應(yīng)激損傷[2]。
江漢大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)免疫課題組配制和加工了一種蛋雞抗熱應(yīng)激中草藥超微粉添加劑,為探討其抗熱應(yīng)激作用機(jī)制,本文研究超微粉添加劑對(duì)蛋雞血清的酶類和HSP70的影響,旨在為該添加劑的應(yīng)用提供依據(jù)。
53周齡伊薩褐蛋雞105只,購(gòu)于武漢鵬程禽業(yè)有限責(zé)任公司,產(chǎn)蛋率(夏季產(chǎn)蛋率80%)、體重(1.5 kg)接近。
添加劑由江漢大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)免疫課題組研制,由黃芪、甘草、夏枯草、蘆根、生石膏、薄荷(購(gòu)于武漢九州通醫(yī)院)按一定比例混合成復(fù)方劑,粗加工成100 μm左右的粗粉,用超微粉球磨粉碎機(jī)制成粒徑小于10 μm的超微粉粉劑。
105只伊薩褐蛋雞隨機(jī)分為5個(gè)處理組,每個(gè)處理組7個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)3只雞。A組為對(duì)照組,飼喂基礎(chǔ)日糧[康地華美(武漢)產(chǎn)蛋雞配合飼料,營(yíng)養(yǎng)水平見表1];B、C、D、E組在基礎(chǔ)日糧中分別添加0.5%、1.0%、1.5%、2.0%超微粉中草藥添加劑。
表1 配合飼料的營(yíng)養(yǎng)水平
試驗(yàn)在飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,3層立體籠養(yǎng),各處理組飼養(yǎng)管理統(tǒng)一,每天飼喂4次,自由飲水,保證室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生,常規(guī)正常免疫,用雞舍光照自動(dòng)控制器控制每天16 h光照,光照強(qiáng)度15 lx,用空調(diào)保持室內(nèi)溫度約為27~30℃,用加濕器保持室內(nèi)濕度為80%~90%。
預(yù)試期為1周,試驗(yàn)組逐步增加添加劑喂量,直至試驗(yàn)用量。添加劑每天與飼料充分混勻后飼喂,正試期為6周。
試驗(yàn)組和對(duì)照組蛋雞每重復(fù)選1只(每處理7只),在正試期結(jié)束后1 d翅靜脈采血取樣。血樣分離血清后檢測(cè)下列指標(biāo):
血清的pH值用PHS-3D型pH計(jì)測(cè)定(上海精科儀器有限公司生產(chǎn)),丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、天門冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)、肌酸激酶(CK)、鉀(K)、鈉(Na)、鈣(Ca)、磷(P)用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)(美國(guó)雅培C8000),試劑為美國(guó)雅培Abbott原裝進(jìn)口試劑盒。
血清HSP70的含量測(cè)定采用ELISA試驗(yàn)法[3],所用試劑為武漢貝茵萊生物公司小鼠HSP70檢測(cè)試劑盒,儀器為DNM-9602G酶標(biāo)儀。檢測(cè)步驟:
①標(biāo)準(zhǔn)品的稀釋與加樣:在酶標(biāo)包被板上設(shè)標(biāo)準(zhǔn)品孔10孔,在第一、第二孔中分別加標(biāo)準(zhǔn)品100 μl,在第一、第二孔中加標(biāo)準(zhǔn)品稀釋液50 μl,混勻;從第一孔、第二孔中各取100 μl分別加到第三孔和第四孔,同樣的方法對(duì)其余孔進(jìn)行加樣和稀釋,第九第十孔中各取50 μl棄掉。稀釋后各孔加樣量都為50 μl,濃度分別為300、200、100、50、25 ng/l。
②加樣:分別設(shè)空白孔、待測(cè)樣品孔。在酶標(biāo)包被板上待測(cè)樣品孔中先加樣品稀釋液40 μl,再加待測(cè)樣品10 μl。用封板膜封板37℃溫育30 min。
③洗滌:揭膜,棄去液體,以洗滌液連續(xù)洗板5次,拍干。
④ 加酶:每孔加入酶標(biāo)試劑50 μl,用封板膜封板后置37℃溫育30 min。
⑤洗滌:重復(fù)第三步。
⑥ 顯色:每孔先加入顯色劑A 50 μl,再加入顯色劑B 50 μl,37 ℃避光顯色15 min。
⑦ 終止:每孔加終止液50 μl,終止反應(yīng)(此時(shí)藍(lán)色立轉(zhuǎn)黃色)。
⑧ 測(cè)定:450 nm波長(zhǎng)測(cè)量各孔的吸光度(OD值)。
繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,由曲線方程計(jì)算各樣品HSP70含量。
數(shù)據(jù)均用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,用SAS8.0進(jìn)行方差分析和鄧肯氏多重比較。
表2 超微粉中草藥添加劑對(duì)蛋雞血清酶活性的影響
表2的結(jié)果表明,D、E組血清ALT含量比A組有顯著的降低(P<0.05),D、E組之間沒有顯著性差異(P>0.05);A組與其他組血清AST含量沒有顯著性差異(P>0.05);B、C、D組血清的ALP含量較A組有顯著的提高(P<0.05),但超微粉添加量達(dá)2.0%(E組)時(shí),其ALP的含量反而下降,其原因尚不清楚;D、E組血清的CK含量較A組有顯著的下降(P<0.05),而B、C組與A組沒有顯著性差異(P>0.05)。說(shuō)明超微粉添加劑對(duì)蛋雞血清的ALT、ALP、CK影響明顯,對(duì)AST沒有明顯影響。
表3 超微粉中草藥添加劑對(duì)蛋雞血清pH值、無(wú)機(jī)離子濃度的影響
表3的結(jié)果表明,B、C組血清pH值較A組顯著降低(P<0.05),B、C、D、E組的K較A組顯著提高(P<0.05),各組血清Na無(wú)顯著性差異(P>0.05),D、E組血清Ca較A組顯著提高(P<0.05),但B、C組與A組無(wú)顯著性差異(P>0.05),B、C、D、E組的P較A組顯著提高(P<0.05),說(shuō)明添加劑對(duì)蛋雞血清中pH值、K、Ca、P有明顯影響,對(duì)Na的含量沒有影響。
由圖1可知,當(dāng)超微粉添加量為1.0%(C組)時(shí),蛋雞血清的HSP70含量為372.98 ng/l,比A組提高63.3%,差異極顯著(P<0.01),D、E組也比A組有顯著的提高(P<0.05),B組與A組沒有顯著性差異(P>0.05)??梢姵⒎鄣奶砑恿窟_(dá)到0.1%以上可顯著提高蛋雞的HSP70的表達(dá)。
圖1 超微粉中草藥添加劑對(duì)蛋雞血清HSP70含量的影響
肌酸激酶(CK)的功能是催化三磷酸腺苷中的高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移到肌酸分子上,生成磷酸肌酸而貯存能量。蛋雞熱應(yīng)激時(shí)因?yàn)榧∪饽芰抗?yīng)缺乏,肌肉營(yíng)養(yǎng)不良,導(dǎo)致肌肉細(xì)胞中的CK逸出,使血清CK濃度升高。
丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶主要存在于肝臟,熱應(yīng)激導(dǎo)致肝臟細(xì)胞損傷時(shí)會(huì)導(dǎo)致血清中ALT濃度增高[4]。
堿性磷酸酶(ALP)主要水解磷酸單脂,有研究表明,熱應(yīng)激導(dǎo)致雞血清的ALP下降[5]。
本試驗(yàn)超微粉添加劑使得蛋雞血清中的CK、ALT活性顯著降低,ALP活性顯著增高,提示超微粉添加劑具有提高蛋雞熱耐力,減少組織細(xì)胞損傷的功能。
蛋雞在熱應(yīng)激時(shí),呼吸頻率急劇上升,肺通氣過度,血中CO2的排出增多,血清中H+、HCO3-濃度下降,pH值上升,發(fā)生呼吸性堿中毒,盡管機(jī)體可以通過肺、腎臟、血液的緩沖系統(tǒng)及分泌有機(jī)酸來(lái)降低pH值,但長(zhǎng)期的高溫環(huán)境,機(jī)體的調(diào)節(jié),特別是血中的NaHCO3/H2CO3緩沖對(duì)的調(diào)節(jié)會(huì)失去平衡[4],本試驗(yàn)A組蛋雞血清的pH值超過了蛋雞血液pH值的正常范圍(7.30~7.40)上限值,而添加劑的使用將蛋雞的pH值降低到正常范圍。
蛋雞為了保持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,通過腎排出血液中的鈉、鉀等陽(yáng)性離子來(lái)降低血液pH值,引起血液中鈉、鉀含量的下降,引起血漿滲透壓下降,由于醛固酮的保鈉排鉀作用,使Na+在腎中的重吸收增加,K+經(jīng)腎排出增多,血液鉀離子含量下降明顯,而Na+含量變化不明顯。
熱應(yīng)激蛋雞由于呼吸性堿中毒,血漿中的蛋白質(zhì)會(huì)釋放H+來(lái)調(diào)節(jié)血液的pH值,但其負(fù)電荷會(huì)結(jié)合血中的鈣離子,導(dǎo)致血中的游離鈣減少,血中僅有游離鈣被用于蛋殼形成、骨骼生長(zhǎng)和肌肉收縮等代謝過程,所以血鈣持續(xù)下降就會(huì)嚴(yán)重影響蛋殼的分泌,造成蛋質(zhì)下降[6-8]。
除了上述原因外,還由于熱應(yīng)激蛋雞大量飲水和排放稀便進(jìn)一步引起血液中鈉、鉀鈣、磷含量的下降。
本試驗(yàn)使用超微粉添加劑后,通過調(diào)整離子平衡,緩解了堿中毒,恢復(fù)了體液平衡。
HSP70能促進(jìn)蛋白質(zhì)的折疊和裝配,并幫助錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊和降解,高溫會(huì)使蛋白質(zhì)失去原來(lái)的分子空間構(gòu)型,所以HSP70的增加可以起到分子伴侶的作用,穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu);當(dāng)熱應(yīng)激時(shí),HSP70廣泛存在于細(xì)胞骨架內(nèi)外,與核仁和細(xì)胞膜結(jié)合,起細(xì)胞保護(hù)作用;HSP70在細(xì)胞內(nèi)能夠抑制產(chǎn)生氧自由基的關(guān)鍵酶,減少氧自由基的產(chǎn)生,發(fā)揮抗氧化功效,對(duì)細(xì)胞起到保護(hù)作用[9-10]。
本試驗(yàn)使用超微粉添加劑后,增強(qiáng)了HSP70在雞體內(nèi)的表達(dá)量,增強(qiáng)了機(jī)體的熱耐受。