薛 梅,昝林森
(1.山西廣播電視大學(xué),山西太原 030027;2.西北農(nóng)林科技大學(xué),陜西咸陽 712100)
近十年來,鋅在家禽飼料中的作用已得到深入的研究和應(yīng)用。研究表明,鋅缺乏會(huì)導(dǎo)致食欲下降、生長(zhǎng)遲緩、皮膚異常、羽化不良、精子質(zhì)量下降、膠原蛋白生成減少和長(zhǎng)骨畸形(常巧玲和孫建義,2004)。鋅參與碳水化合物、脂類、蛋白質(zhì)和核酸合成、分解相關(guān)酶的組成,其中鋅最重要的功能之一是作為抗氧化劑,參與抗氧化防御系統(tǒng),如鋅是抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)的重要組成部分,超氧化物歧化酶(SOD)是抗活性氧轉(zhuǎn)化為過氧化氫的重要防御元素(李大剛等,2008)。此外,鋅對(duì)細(xì)胞增殖是必不可少的,尤其是在免疫系統(tǒng)中,它是胸腺素必不可少的輔因子,可以調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的釋放,誘導(dǎo)細(xì)胞增殖(Maggini等,2007)。家禽飼料中通常添加鋅,根據(jù)NRC(1994)規(guī)定,肉雞對(duì)鋅的需求量為40 mg/kg。然而,單胃動(dòng)物對(duì)氧化鋅的利用率非常低,只有6%~11%,因此,在動(dòng)物生產(chǎn)中,為了滿足動(dòng)物需要,無機(jī)鋅的添加濃度比正常要求高20~30倍,但高鋅可能會(huì)影響機(jī)體內(nèi)微量元素的平衡,降低維生素的穩(wěn)定性和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,長(zhǎng)期飼喂高鋅日糧會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物體內(nèi)殘留(Zhao等,2014),也會(huì)導(dǎo)致過量鋅通過糞便排泄,造成環(huán)境污染(Bratz等,2013)。有機(jī)鋅源,如鋅蛋氨酸和鋅丙酸鹽的生物利用度比無機(jī)鋅源高,但由于有機(jī)鋅成本高,在動(dòng)物飼料中的使用受到限制。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,納米產(chǎn)品可以作為家禽飼料的原料,與氧化鋅相比,納米氧化鋅能更好地被胃腸道吸收,具有較強(qiáng)的化學(xué)活性,并與多種有機(jī)化合物發(fā)生氧化反應(yīng)。因此,本試驗(yàn)的目的是在不影響肉雞重要代謝功能、免疫狀態(tài)和生長(zhǎng)參數(shù)的前提下,探討是否可以降低肉雞日糧中鋅添加水平,同時(shí)評(píng)估納米氧化鋅是否可以達(dá)到上述目標(biāo)。
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)選擇1日齡黃羽肉仔雞648只,隨機(jī)分為6組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)18只。試驗(yàn)日糧采用2×3因子設(shè)計(jì),即2個(gè)鋅來源(氧化鋅和納米氧化鋅),3個(gè)鋅水平(10、50和100 mg/kg)。試驗(yàn)共分為 1~ 28 d、29~ 56 d、57~84 d和85~98 d四個(gè)階段,各階段日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。
表1 肉雞各階段日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平
1.2 生長(zhǎng)性能測(cè)定及樣品收集 在試驗(yàn)過程中,記錄肉雞體重和采食量,以此計(jì)算平均日采食量、平均日增重和料重比。在98 d試驗(yàn)結(jié)束時(shí),每組選擇平均體重一致的肉雞6只,禁食8 h后翅下靜脈采血,之后屠宰,收集肝臟。
1.3 樣品分析 血液樣品離心分離得到血清后-80℃保存。肝臟樣品通過組織勻漿制備成待測(cè)樣品。血清用于分析鋅、銅和鐵、葡萄糖、總蛋白、白蛋白、肌酸酐、甘油三酯、膽固醇、尿素氮和尿酸含量及谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)和谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活力。同時(shí)利用ELISA法測(cè)定血清銅藍(lán)蛋白、免疫球蛋白(Y、M和A)及白細(xì)胞介素-6(IL-6)含量。肝臟勻漿用于分析超氧化物歧化酶(SOD)、總抗氧化力(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)等抗氧化指標(biāo)。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)結(jié)果采用SAS軟件多因素方差分析,確定鋅源和鋅水平對(duì)各測(cè)定指標(biāo)的影響及兩者之間的交互效應(yīng),采用Duncan’s法進(jìn)行多重比較,P<0.05為差異顯著,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 生長(zhǎng)性能 由表2可知,在整個(gè)試驗(yàn)過程中,各處理間日增重和料重比均無顯著差異(P>0.05)。日糧中添加100、50和10 mg/kg氧化鋅對(duì)末重?zé)o顯著影響(P>0.05)。無論日糧鋅源和鋅水平如何,各組肉雞的存活率均表現(xiàn)較高(95%-100%)。
表2 鋅源和鋅水平對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響
2.2 血液指標(biāo) 由表3可知,不同鋅源和鋅水平對(duì)血清鋅水平無顯著影響(P>0.05),對(duì)血清銅和鐵含量的影響具有顯著的交互作用(P<0.05),其中100 mg/kg納米氧化鋅組血清銅含量表現(xiàn)為最高(P<0.05),而鐵含量較100 mg/kg氧化鋅顯著降低(P<0.05)。
由表4可知,與氧化鋅組相比,納米氧化鋅組血清白蛋白水平顯著降低(P<0.05),血清甘油三酯含量和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)活力顯著升高(P<0.05)。與其余各組相比,低鋅日糧的血清白蛋白水平最低,甘油三酯水平最高(P<0.05)。
2.3 肝臟抗氧化性能 由表5可知,在肝臟抗氧化分析指標(biāo)中,日糧鋅來源對(duì)肝臟總抗氧化力(CAT)的影響具有顯著差異,其中納米氧化鋅較氧化鋅顯著提高了CAT活力(P<0.05)。日糧中鋅水平減少到10 mg/kg時(shí)顯著提高了肉雞肝臟重量及谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活力(P<0.05),但對(duì)超氧化物歧化酶(SOD)和CAT及丙二醛(MAD)含量無顯著影響(P>0.05)。
表3 鋅源和鋅水平對(duì)肉雞血清微量元素水平的影響
表4 鋅源和鋅水平對(duì)肉雞血清生化指標(biāo)的影響
表5 鋅源和鋅水平對(duì)肉雞肝臟抗氧化性能的影響
2.4 血液免疫指標(biāo) 由表6可知,納米氧化鋅替代氧化鋅對(duì)血清銅藍(lán)蛋白和IgY無顯著影響(P>0.05)。與相應(yīng)劑量的氧化鋅相比,納米氧化鋅添加水平達(dá)到100 mg/kg時(shí),IgM水平升高(P<0.05),中等劑量時(shí)IgM水平降低(P<0.05),低劑量時(shí)對(duì)IgM水平無顯著影響(P>0.05)。日糧中添加納米氧化鋅提高了血清IgA水平,但僅表現(xiàn)在最高劑量時(shí)(P<0.05)。與其他組相比,50 mg/kg鋅顯著提高了血清IgY水平(P<0.05)。鋅源和鋅水平對(duì)血清IgA、IgM、IL-6水平的影響具有顯著交互作用(P<0.05)。
Liu等(2011)研究表明,飼糧中添加鋅可以提高肉雞生長(zhǎng)速度,改善飼料轉(zhuǎn)化率,添加有機(jī)鋅對(duì)家禽生長(zhǎng)性能更能產(chǎn)生積極影響。在本試驗(yàn)中,低鋅日糧增加了采食量,但不同鋅源和鋅水平均未對(duì)肉雞末重、料重比和存活率產(chǎn)生顯著影響,且各組肉雞的存活率均表現(xiàn)較高(95%~100%)。肉雞血液、肝臟和肌肉中的鋅含量隨飼糧中鋅含量的增加而增加(Olgun和 Yildiz,2017)。本研究中,日糧鋅的不同劑量和來源對(duì)血清鋅水平無顯著影響,這可能是日糧礦物質(zhì)含量的降低可以觸發(fā)適應(yīng)性機(jī)制,包括運(yùn)輸?shù)鞍椎膭?dòng)員,導(dǎo)致組織中特定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沉積增加;另一方面,當(dāng)?shù)V物的供應(yīng)超過生理需求時(shí),額外的量會(huì)通過糞尿排泄來降低它們?cè)谘汉徒M織中的濃度(Cholewinska等,2018)。本研究中,用100 mg/kg納米氧化鋅替代普通氧化鋅導(dǎo)致鐵水平降低和銅水平增加,但在中等鋅水平條件下未觀察到相應(yīng)結(jié)果。
表6 鋅源和鋅水平對(duì)肉雞血液免疫指標(biāo)的影響
Ahmadi等(2013)發(fā)現(xiàn),與不添加鋅的飼糧相比,添加納米氧化鋅使鋅水平在30、60、90和120 mg/kg時(shí)可顯著降低肉雞體內(nèi)的甘油三酯、膽固醇和低密度脂蛋白。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),納米氧化鋅替代氧化鋅導(dǎo)致血清白蛋白水平降低,甘油三酯水平升高,但對(duì)肉雞血清總蛋白影響差異不顯著,而血清總蛋白可以反映機(jī)體營(yíng)養(yǎng)狀況及蛋白質(zhì)代謝水平,結(jié)果說明,納米氧化鋅作為氧化鋅替代品對(duì)蛋白質(zhì)代謝的影響較小。
鋅是抗氧化防御系統(tǒng)的重要組成部分,因?yàn)樗歉鞣N蛋白質(zhì)和依賴酶的結(jié)構(gòu)成分之一。鋅刺激不同金屬硫蛋白的合成,而金屬硫蛋白是富含半胱氨酸的蛋白質(zhì),具有清除自由基的作用,并對(duì)脂質(zhì)過氧化提供有效保護(hù)(Powell,2000)。但關(guān)于鋅對(duì)肉雞不同組織抗氧化的影響報(bào)道存在爭(zhēng)議。Sun等(2012)研究表明,日糧添加50 mg/kg鋅可提高SOD活性,同時(shí)降低MDA水平和血漿總抗氧化能力。但Bun等(2011)發(fā)現(xiàn),日糧添加20、40和60 mg/kg鋅增加了血液中GSH-Px活性和肝臟中SOD活性。
Hengmin等(2004)認(rèn)為,鋅缺乏會(huì)抑制淋巴器官發(fā)育,而日糧中添加鋅有助于增加淋巴器官的重量。IgM水平升高通常與暴露于免疫原或病原體的初級(jí)免疫反應(yīng)有關(guān),而IgA抗體能有效抵御一系列入侵的病原體,包括病毒、細(xì)菌和原生動(dòng)物,以及它們的產(chǎn)物,如毒素(Jankowski等,2018)。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),日糧中添加鋅對(duì)血漿IgY、IgM、IgA和Il-6水平有不同程度的影響,其中50 mg/kg鋅日糧組肉雞血清IgY水平最高,與相應(yīng)劑量的氧化鋅相比,納米氧化鋅高劑量時(shí)IgM水平升高,中等劑量時(shí)IgM水平降低,低劑量時(shí)對(duì)IgM水平無顯著影響,結(jié)果表明,低鋅日糧對(duì)肉雞的免疫有一定抑制作用。
本研究結(jié)果表明,肉雞日糧中鋅的推薦添加量可降低到50 mg/kg,將鋅的添加劑量從100 mg/kg降低到10 mg/kg并不會(huì)影響肉雞生長(zhǎng)性能,但會(huì)通過增加血清甘油三酯水平對(duì)脂質(zhì)代謝產(chǎn)生負(fù)面影響。用納米氧化鋅替代氧化鋅對(duì)肉雞生產(chǎn)性能、免疫狀態(tài)均無顯著影響,但在一定程度上提高了肉雞抗氧化性能。