王寶維 周小喬 葛文華 張名愛(ài) 岳 斌 史雪萍 王曉曉
(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)優(yōu)質(zhì)水禽研究所,青島 266109;2.北京畜牧獸醫(yī)研究所,動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100193;3.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,青島 266109)
維生素E不僅在維持動(dòng)物生長(zhǎng)、提高胴體品質(zhì)、調(diào)節(jié)內(nèi)源激素分泌等方面發(fā)揮著重要作用,而且還能提高動(dòng)物的免疫和抗氧化能力,緩解各種應(yīng)激引起的不良影響,是一種天然的抗氧化劑和免疫調(diào)節(jié)劑。武江利等[1]研究表明,隨著維生素E添加量的增加,育成金定鴨的免疫和抗氧化指標(biāo)均有不同程度地提高,以添加15~20 IU/kg維生素E效果較好。Gerrit等[2]報(bào)道,飼糧中添加一定量的維生素E可以增加小鼠胸腺和法氏囊的重量,從而提高機(jī)體的免疫功能。范文娜等[3]研究發(fā)現(xiàn),在飼糧中添加維生素E可以顯著提高填飼期溆浦鵝血清中抗氧化酶活性,降低血清丙二醛(MDA)含量。然而,目前關(guān)于維生素E對(duì)育雛和育成鵝免疫和抗氧化能力的影響尚未進(jìn)行系統(tǒng)研究,缺乏準(zhǔn)確的研究數(shù)據(jù),無(wú)法為實(shí)際飼養(yǎng)提供有效指導(dǎo)。本試驗(yàn)擬通過(guò)研究飼糧維生素E水平對(duì)鵝免疫和抗氧化功能的影響,篩選出鵝飼糧中維生素E的適宜添加量,為豐富我國(guó)鵝營(yíng)養(yǎng)需要量數(shù)據(jù)庫(kù)提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)鵝由國(guó)家水禽產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系育種基地高密銀河潤(rùn)雁鵝業(yè)有限公司提供,為1日齡的健康青農(nóng)灰鵝(法國(guó)米朗德、阿蒂蓋品種雜交配套選育而成)。試驗(yàn)用維生素E購(gòu)自浙江新維普添加劑有限公司,其有效成分為50%。
選擇1日齡平均體重為(111.1±6.5)g的健康青農(nóng)灰鵝180只,隨機(jī)分為6組,每組3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)10只鵝。6組試驗(yàn)鵝分別飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加 0(對(duì)照組)、5、10、20、40、80 IU/kg 維生素E的試驗(yàn)飼糧。試驗(yàn)期為12周。
基礎(chǔ)飼糧參照NRC(1994)和我國(guó)飼料營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配方設(shè)計(jì),全期分為1~4周齡、5~12周齡2個(gè)飼養(yǎng)階段,其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table1 Composition and nutrient levels of basal diets(air-dry basis) %
試驗(yàn)前對(duì)鵝舍進(jìn)行全面消毒,試驗(yàn)鵝自由飲水和采食,全期舍飼,地面平養(yǎng),喂料時(shí)少喂勤添,并注意觀察鵝群的生長(zhǎng)狀況。
鵝群按常規(guī)免疫新城疫(ND)后,每隔7 d從每個(gè)重復(fù)中抽取2只鵝,翅靜脈采血5 mL,靜置片刻后3 500 r/min離心10 min吸取血清,采用血凝和血凝抑制(HA-HI)試驗(yàn)法測(cè)定鵝新城疫抗體滴度。
分別在28日齡和84日齡時(shí),每個(gè)重復(fù)抽取2只鵝,進(jìn)行無(wú)菌翅靜脈采血,血液分成2批。一批為抗凝血,采用噻唑藍(lán)(MTT)法用酶標(biāo)儀進(jìn)行淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率的測(cè)定;另一批靜置片刻后3 500 r/min離心10 min吸取血清,采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒測(cè)定谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)活性以及MDA含量和總抗氧化能力(T-AOC)這5項(xiàng)抗氧化指標(biāo)。采血完畢后,頸靜脈放血致死,解剖取其胸腺、脾臟和法氏囊進(jìn)行稱(chēng)重,計(jì)算免疫器官指數(shù),并按常規(guī)方法將肝臟制成10%的組織勻漿液測(cè)定肝臟中上述抗氧化指標(biāo)。
試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)以重復(fù)為單位進(jìn)行處理,應(yīng)用SPSS 17.0軟件對(duì)各處理數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和Duncan氏多重比較,試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。應(yīng)用SPSS 17.0軟件進(jìn)行飼糧維生素E水平與各種測(cè)定指標(biāo)之間的二次曲線擬合,確定最佳的回歸曲線方程,計(jì)算飼糧維生素E最適添加量。
2.1.1 飼糧維生素E水平對(duì)鵝免疫器官指數(shù)的影響
由表2可知,與對(duì)照組相比,4周齡時(shí)5、10、20 IU/kg維生素E組胸腺指數(shù)顯著增加(P<0.05),40、80 IU/kg維生素E組胸腺指數(shù)極顯著增加(P<0.01);20、40、80 IU/kg維生素 E組法氏囊指數(shù)顯著增加(P<0.05)。與對(duì)照組相比,12周齡時(shí)10、40、80 IU/kg維生素E組胸腺指數(shù)顯著增加(P<0.05),20 IU/kg維生素E組胸腺指數(shù)極顯著增加(P<0.01);20、40、80 IU/kg維生素E組法氏囊指數(shù)顯著增加(P<0.05)。
表2 飼糧維生素E水平對(duì)鵝免疫器官指數(shù)的影響Table2 Effects of dietary vitamin E level on immune organ indices of geese mg/g
通過(guò)曲線擬合和回歸方程分析發(fā)現(xiàn),4周齡的法氏囊指數(shù)(Y1)、12周齡的胸腺指數(shù)(Y2)與飼糧維生素E水平(X)間均呈二次曲線關(guān)系,建立的回歸方程如下:
由上述方程得出,當(dāng)飼糧維生素E水平為51.55 IU/kg時(shí),4周齡的法氏囊指數(shù)最大;當(dāng)飼糧維生素E水平為50.55 IU/kg時(shí),12周齡的胸腺指數(shù)最大。
2.1.2 飼糧維生素E水平對(duì)鵝新城疫抗體滴度的影響
由表3可知,免疫后7 d,20、40 IU/kg維生素E組新城疫抗體滴度顯著高于對(duì)照組(P<0.05),10 IU/kg維生素E組極顯著高于對(duì)照組(P<0.01);免疫后14 d,10、20 IU/kg維生素E組新城疫抗體滴度顯著高于對(duì)照組(P<0.05),其他各組之間差異不顯著(P>0.05);免疫后21 d,20、80 IU/kg維生素E組新城疫抗體滴度顯著高于對(duì)照組(P<0.05),其他各組之間差異不顯著(P>0.05)。
表3 飼糧維生素E水平對(duì)鵝新城疫抗體滴度的影響Table3 Effects of dietary vitamin E level on antibody titre of Newcastle disease of geese log2
2.1.3 飼糧維生素E水平對(duì)鵝外周血淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率的影響
由表4可知,4周齡時(shí),10 IU/kg維生素E組淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率顯著高于對(duì)照組(P<0.05),20、40、80 IU/kg維生素E組淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率極顯著高于對(duì)照組(P<0.01);12周齡時(shí),20、40、80 IU/kg維生素E組淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。
通過(guò)曲線擬合和回歸方程分析發(fā)現(xiàn),4、12周齡的淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率(Y3、Y4)與飼糧維生素E水平(X)間均呈二次曲線關(guān)系,建立的回歸方程如下:
由上述方程得出,當(dāng)飼糧維生素E水平為48.50 IU/kg時(shí),4周齡的淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率最高;當(dāng)飼糧維生素E水平為47.50 IU/kg時(shí),12周齡的淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率最高。
表4 飼糧維生素E水平對(duì)鵝外周血淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率的影響Table4 Effects of dietary vitamin E level on lymphocyte transformation rate in peripheral blood of geese %
2.2.1 飼糧維生素E水平對(duì)鵝血清和肝臟抗氧化酶活性的影響
飼糧維生素E水平對(duì)鵝血清和肝臟GSH-Px、T-SOD和CAT活性的影響見(jiàn)表5。
血清GSH-Px 活性:4 周齡時(shí),20、40、80 IU/kg維生素 E組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),以40 IU/kg維生素 E組為最高;12周齡時(shí),10、20、40、80 IU/kg維生素E組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),以20 IU/kg維生素 E組為最高。肝臟GSH-Px活性:4周齡時(shí),以40 IU/kg維生素E組為最高,但各組之間差異不顯著(P>0.05);12周齡時(shí),5、10、20、40、80 IU/kg 維生素 E 組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),以20 IU/kg維生素E組為最高。
血清T-SOD活性:4周齡時(shí),40 IU/kg維生素E組均顯著高于對(duì)照組(P<0.05),其他各組之間差異不顯著(P>0.05);12周齡時(shí),各維生素E添加組與對(duì)照組相比差異不顯著(P>0.05)。肝臟T-SOD活性:4周齡時(shí),10 IU/kg維生素E組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),其他各組之間差異不顯著(P >0.05);12周齡時(shí),20、40、80 IU/kg維生素 E組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),其他各組之間差異不顯著(P>0.05)。
血清CAT活性:4周齡時(shí),20、40 IU/kg維生素E組顯著高于對(duì)照組(P<0.05);12周齡時(shí),與對(duì)照組相比,40 IU/kg維生素E組顯著升高(P<0.05),20 IU/kg維生素 E組極顯著升高(P<0.01)。肝臟CAT活性:4周齡、12周齡時(shí)各組之間均差異不顯著(P>0.05)。
通過(guò)曲線擬合和回歸方程分析發(fā)現(xiàn),12周齡的肝臟GSH-Px活性(Y5)、12周齡的肝臟T-SOD活性(Y6)與飼糧維生素E水平(X)間均呈二次曲線關(guān)系,建立的回歸方程如下:
由上述方程得出,當(dāng)飼糧維生素E水平為53.09 IU/kg時(shí),12周齡的肝臟 GSH-Px活性最高。當(dāng)飼糧維生素E水平為44.31 IU/kg時(shí),12周齡的肝臟T-SOD活性最高。
2.2.2 飼糧維生素E水平對(duì)鵝血清和肝臟MDA含量和T-AOC的影響
飼糧維生素E水平對(duì)鵝血清和肝臟MDA含量和T-AOC的影響見(jiàn)表6。
血清MDA含量:4周齡時(shí),各維生素E添加組均低于對(duì)照組,其中80 IU/kg維生素E組顯著低于對(duì)照組(P<0.05);12周齡時(shí),20、40、80 IU/kg維生素E組顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。肝臟MDA含量:4周齡時(shí),MDA含量隨飼糧維生素E水平的提高而降低,其中10、20、80 IU/kg維生素E組顯著低于對(duì)照組(P<0.05),40 IU/kg維生素E組極顯著低于對(duì)照組(P<0.01);12周齡時(shí),與對(duì)照組相比,各維生素E添加組均有不同程度地降低,其中5、10 IU/kg維生素E組顯著降低,40 IU/kg維生素E組極顯著降低(P<0.01)。
血清T-AOC:4周齡時(shí),40 IU/kg維生素E組顯著高于對(duì)照組(P<0.05);12周齡時(shí),20、40、80 IU/kg維生素E組顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。肝臟T-AOC:4周齡時(shí),20 IU/kg維生素E組顯著高于對(duì)照組(P<0.05);12周齡時(shí),各組之間均差異不顯著(P>0.05)。
通過(guò)曲線擬合和回歸方程分析發(fā)現(xiàn),4周齡的血清MDA含量(Y7)、12周齡的肝臟T-AOC(Y8)與飼糧維生素E水平(X)間均呈二次曲線關(guān)系,建立的回歸方程如下:
根據(jù)上述方程得出,當(dāng)飼糧維生素E水平為6.84 IU/kg時(shí),4周齡的血清MDA含量最高;當(dāng)飼糧維生素E水平為53.11 IU/kg時(shí),12周齡的肝臟T-AOC最高。
胸腺、脾臟、法氏囊是家禽體內(nèi)重要的免疫器官,其中法氏囊和胸腺屬于一級(jí)免疫器官,也叫中樞免疫器官,主要參與體液免疫;而脾臟則與體內(nèi)淋巴細(xì)胞構(gòu)成胸腺依賴(lài)成分,參與細(xì)胞免疫。Lawrence等[4]早在1985年就研究發(fā)現(xiàn)動(dòng)物采食維生素E之后,機(jī)體內(nèi)合成抗體的細(xì)胞數(shù)明顯增加,使脾臟重量明顯增大。維生素E能夠促進(jìn)免疫器官的發(fā)育,尤其可以促進(jìn)脾臟細(xì)胞分裂,使其重量顯著增加。胡蘭等[5]研究指出,飼糧中添加維生素E可很好地促進(jìn)機(jī)體法氏囊、胸腺和脾臟的發(fā)育,并減少免疫器官的損傷。維生素E缺乏時(shí),家禽免疫器官的正常發(fā)育會(huì)被顯著抑制,并導(dǎo)致免疫器官發(fā)生損傷性變化。本研究結(jié)果表明,維生素E能夠促進(jìn)鵝胸腺和法氏囊的發(fā)育,有利于免疫水平的提高。通過(guò)回歸曲線預(yù)測(cè)飼糧維生素水平為50.55~51.55 IU/kg時(shí)免疫器官總體發(fā)育較好。
表5 飼糧維生素E水平對(duì)鵝血清和肝臟GSH-Px、T-SOD和CAT活性的影響Table5 Effects of vitamin E on activities of GSH-Px,T-SOD and CAT in serum and liver of geese
新城疫抗體滴度的檢測(cè)是衡量動(dòng)物體液免疫水平的重要指標(biāo),可以直接反映家禽體內(nèi)新城疫免疫狀態(tài)。韓慕俊等[6]指出,蛋雛雞飼糧中維生素E水平在40 IU/kg以上時(shí)可以提高雛雞血液中新城疫、禽流感(AI)的抗體滴度。陳艷君等[7]研究指出,飼糧中維生素E添加量為15 IU/kg時(shí)新城疫抗體滴度最高。本研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加維生素E能顯著提高免疫后7、14、21 d的新城疫抗體滴度,其中飼糧維生素E添加量在10 IU/kg以上時(shí)效果比較顯著,并且隨著維生素E添加量的增加新城疫抗體滴度下降延緩,有利于機(jī)體免疫力的保持,提高免疫功能,這與趙榮興等[8]的研究結(jié)果一致。
淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率是體外檢測(cè)T淋巴細(xì)胞的一種有效的方法。維生素E對(duì)動(dòng)物免疫功能具有增強(qiáng)作用,有利于提高淋巴細(xì)胞數(shù)量,增強(qiáng)淋巴細(xì)胞反應(yīng)性。劉鈾等[9]研究表明,增加維生素E供給量可增強(qiáng)熱應(yīng)激條件下肉雞的免疫功能,顯著提高淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率。文杰等[10]通過(guò)對(duì)肉雞抗體滴度和淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率的研究指出,飼糧中高水平的維生素E(80 mg/kg)可提高28日齡肉仔雞的細(xì)胞及體液免疫功能。本研究表明,維生素E能夠提高4周齡和12周齡鵝外周血淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率,其中維生素E添加量在20 IU/kg以上時(shí)效果尤其明顯。通過(guò)曲線擬合和回歸方程分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)飼糧中維生素E水平為47.50~48.50 IU/kg時(shí),外周血淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率較高。
表6 飼糧維生素E水平對(duì)鵝血清和肝臟MDA含量和T-AOC的影響Table6 Effects of dietary vitamin E level on MDA content and T-AOC in serum and liver of geese
GSH-Px是由谷氨酸、甘氨酸及半胱氨酸組成的三肽,是生物體內(nèi)含有巰基(SH)基團(tuán)的非蛋白質(zhì)中含量最高的一種抗氧化劑,是機(jī)體保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能完整的重要酶類(lèi)[11];而T-SOD是動(dòng)物體內(nèi)一種有效清除活性氧的抗氧化酶類(lèi),其活性的相對(duì)穩(wěn)定對(duì)維持機(jī)體的正常生理機(jī)能極為重要[12]。這2種酶是機(jī)體抗氧化防御體系中的重要成分,相互配合能有效地平衡體內(nèi)氧化與抗氧化狀態(tài),增加抗氧化能力。龐婧[13]研究發(fā)現(xiàn),維生素E是動(dòng)物體內(nèi)一種很好的自由基清除劑,可以提高細(xì)胞內(nèi)的GSH-Px和T-SOD活性,提高機(jī)體抗氧化能力。徐建雄等[14]通過(guò)電子自旋共振(ESR)捕集法和生物化學(xué)法研究表明,肉雞飼糧中添加高水平維生素E(12.55 IU/kg以上)能顯著提高血清和肝臟中超氧化物歧化酶(SOD)和GSH-Px的活性,飼糧中維生素E不足會(huì)誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生超氧陰離子、過(guò)氧化氫自由基,且隨缺乏的時(shí)間延長(zhǎng)超氧陰離子自由基會(huì)持續(xù)大量產(chǎn)生。王奔等[15]通過(guò)構(gòu)建維生素E缺乏雛雞模型探討維生素E缺乏對(duì)雛雞抗氧化能力的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)維生素E缺乏會(huì)減弱雛雞淋巴細(xì)胞膜SOD和GSH-Px活性,降低膜的流動(dòng)性。本研究結(jié)果表明,在生長(zhǎng)期鵝飼糧中添加維生素E可以顯著提高血清及肝臟GSH-Px活性,增強(qiáng)肝臟中T-SOD活性。隨著飼糧維生素E水平的增加,血清和肝臟中GSH-Px活性呈現(xiàn)先快速升高后平穩(wěn)維持的趨勢(shì),而T-SOD活性則出現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),這與徐建雄等[14]的研究結(jié)果相一致。
T-AOC是用來(lái)評(píng)估體內(nèi)抗氧化水平一個(gè)綜合指標(biāo),體現(xiàn)了體內(nèi)多種抗氧化酶共同作用的效果,T-AOC的高低可以直接反映出機(jī)體面對(duì)外來(lái)刺激時(shí)抗氧化酶系統(tǒng)和非酶抗氧化系統(tǒng)的應(yīng)對(duì)能力[16]。龐婧[13]研究發(fā)現(xiàn),蛋雛鴨飼糧中添加維生素E可以顯著提高機(jī)體的抗氧化能力,其中220和420 IU/kg的維生素E添加量使試驗(yàn)鴨血清T-AOC顯著升高。靳峰濤等[17]研究發(fā)現(xiàn),蛋鴨血清和肝臟中T-AOC隨著飼糧維生素E水平的提高而有不同程度地提高。本研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加低水平維生素E(5 IU/kg)對(duì)鵝血清和肝臟T-AOC無(wú)顯著影響,添加中、高水平維生素E(≥10 IU/kg)可不同程度地提高鵝血清和肝臟T-AOC,這與靳峰濤等[17]的研究結(jié)果基本一致。
MDA是體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的產(chǎn)物,主要是由機(jī)體內(nèi)酶系統(tǒng)與非酶系統(tǒng)產(chǎn)生的自由基與細(xì)胞膜上的不飽和脂肪酸共同反應(yīng)產(chǎn)生的,可直接反映機(jī)體內(nèi)氧化自由基的水平以及細(xì)胞被其攻擊損傷的程度;而CAT的主要作用是清除體內(nèi)過(guò)氧化氫,促使其轉(zhuǎn)化為水和氧氣,減少有害基團(tuán)的生成,起到清除自由基的作用,以減輕過(guò)氧化物對(duì)機(jī)體組織的損傷。Coetzee等[18]研究發(fā)現(xiàn),在肉雞飼糧中添加20、40、60、80和100 mg/kg維生素 E可以顯著降低3周齡肉仔雞肉品中MDA含量,并且隨著維生素E添加水平的提高而持續(xù)降低。黃素珍等[19]研究發(fā)現(xiàn),在21周齡肉雞飼糧中添加100 mg/kg維生素E,5周后肝臟MDA含量與對(duì)照組相比顯著降低。咼于明等[20]在玉米-豆粕型飼糧(維生素E含量為13.7 mg/kg)中分別添加不同水平的維生素E,研究發(fā)現(xiàn)隨維生素E添加量的提高肉仔雞肝臟中MDA含量顯著降低。徐建雄等[14]研究發(fā)現(xiàn),低水平的維生素E會(huì)引起體內(nèi)超氧陰離子、過(guò)氧化氫自由基的大量產(chǎn)生。本研究發(fā)現(xiàn),隨著飼糧維生素E水平的提高,試驗(yàn)鵝血清和肝臟中MDA含量不斷降低,同時(shí)CAT活性則相應(yīng)地提高。通過(guò)曲線擬合發(fā)現(xiàn),飼糧維生素E水平與血清MDA含量存在負(fù)線性關(guān)系,表現(xiàn)為本試驗(yàn)范圍內(nèi)飼糧維生素E水平越高,體內(nèi)自由基的含量越少,脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的損害越低。這與靳峰濤等[17]、元娜等[21]、張偉等[22]、王顯慧[23]的研究結(jié)果具有相同的變化趨勢(shì)。
①飼糧中添加維生素E可以提高鵝的免疫和抗氧化功能。
②運(yùn)用回歸方程預(yù)測(cè),最佳免疫和抗氧化條件下1~12周齡鵝飼糧維生素E適宜添加量為44.31~53.11 IU/kg;以血清MDA含量為參考依據(jù)確定1~12周齡鵝飼糧維生素E最低添加量為6.84 IU/kg。
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動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)2013年1期