蔣海生,王佳麗*,馮金寶,李 寧
(1.錦州醫(yī)科大學畜牧獸醫(yī)學院,遼寧錦州 121001;2.阜新蒙古族自治縣福興地鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)辦公室,遼寧阜新 123106;3.遼寧省農(nóng)業(yè)發(fā)展服務中心,遼寧沈陽 110032)
短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)是在碳鏈中具有6個以下碳原子的脂肪酸,并且主要包含乙酸、丙酸和丁酸。Canani 等[1]研究表明,SCFAs 在單胃動物中主要是通過有益細菌(例如乳酸菌和雙歧桿菌)的發(fā)酵在結(jié)腸中消化不易消化的糖(例如膳食纖維)、抗性淀粉和寡糖而產(chǎn)生的。哺乳動物生理學中最重要的SCFAs 是線性脂肪酸,其中乙酸、丙酸和丁酸的含量最高,共占SCFAs的85%以上。SCFAs 易于被動物消化,是必需脂肪酸的有效來源。SCFAs 是一種具有多種生理功能且安全無毒副作用的飼料添加劑[2]。近年來,SCFAs 作為脂肪添加劑受到畜牧養(yǎng)殖業(yè)的廣泛關注。研究顯示,日糧中添加SCFAs具有提高動物生產(chǎn)性能,增強對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力,改善并維持動物腸道健康和提高免疫力的功能[3-5]。莊河大骨雞(又名大骨雞)作為遼寧著名地方雞種,具有耐粗飼、耐寒、抗病力強、肉質(zhì)鮮嫩,產(chǎn)蛋多而大等優(yōu)點[6],深受廣大消費者喜愛,有著極大的品種優(yōu)勢和發(fā)展空間。因此,本試驗研究日糧中添加乙酸對大骨雞消化器官、小腸黏膜形態(tài)和血清激素的影響,為乙酸在家禽養(yǎng)殖中的應用提供參考。
試驗選取健康無病、體況良好、發(fā)育正常,體重相近的1日齡莊河大骨雞48只,隨機分為2組,每組12個重復,每重復2 只雞。對照組飼喂玉米-豆粕型基礎日糧,試驗組日糧在基礎日糧中添加0.50%的乙酸,試驗期為15 d。
試驗日糧參照美國NRC(1994)營養(yǎng)需要并結(jié)合本品種實際配制粉狀配合飼料,日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗用雞采用籠養(yǎng),處于相同的飼養(yǎng)環(huán)境,自由采食和飲水。
15 日齡試驗結(jié)束后,大骨雞禁食12 h,兩組試雞分別抽取4只(公、母各半)進行屠宰,采集腸道、胰腺、肝臟、肌胃、腺胃組織,稱重后統(tǒng)計消化器官指數(shù)。剪取十二指腸前端1 cm處腸段用生理鹽水沖洗干凈,置于10%福爾馬林液中固定保存,用于制作石蠟切片,以備形態(tài)學分析。收集血樣,靜置15 min,以3 000 r/min 的速度離心10 min,將上清液分裝于1.5 mL Ep 管中,置于-20 ℃的冰箱中低溫保存,用于測定血清中生長激素(GH)、促生長激素釋放激素(GHRH)、胰島素樣生長因子-1(IGF-1)、胰島素(INS)的含量。
1.4.1 消化器官指數(shù)
表1 日糧組成及營養(yǎng)水平Tab.1 Diet composition and nutritional level
1.4.2 十二指腸黏膜形態(tài)
制片:將固定幾天后的十二指腸前端1 cm 處組織,制作石蠟切片后在顯微鏡下觀察。
測量:在H.E.染色之后,以100倍于美國moticam3000顯微照相成像系統(tǒng)拍攝膠片,并使用motic images advanced3.2 病理圖像分析系統(tǒng)對腸絨毛高度和寬度進行測量,并計算出絨毛面積。小腸絨毛高度及寬度測定示例見圖1。形態(tài)學指標測定參考Iji 等[7]的方法,十二指腸前端絨毛高度為a(絨毛頂端到絨毛與腸黏膜肌層的垂直距離);絨毛寬度為(b+c)/2;絨毛表面積通過絨毛高度和寬度計算,即(b+c)/2×a。對于所有形態(tài)學指標,每張切片至少測定5根完整、長且直的絨毛,每個指標取5個值的平均值作為該張切片該指標的最終測定值。
圖1 小腸絨毛高度及寬度測定示例Fig.1 Example of measuring the height and width of small intestine villi
1.4.3 血清激素
采用ELISA試劑盒測定(南京建成生物工程研究所),具體測定方法按照試劑盒說明書。
數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件對試驗數(shù)據(jù)進行獨立t檢驗,結(jié)果以“平均值±標準誤”表示,P<0.05表示差異顯著。
表2 日糧添加乙酸對大骨雞消化器官的影響Tab.2 Effect of adding acetic acid in diet on digestive organs of Dagu chickens
由表2可知,與對照組相比,日糧添加0.50%的乙酸對大骨雞肝臟指數(shù)、胰腺指數(shù)、肌胃指數(shù)、腺胃指數(shù)無顯著影響(P>0.05);小腸指數(shù)顯著提高(P<0.05)。
表3 日糧添加乙酸對大骨雞小腸黏膜形態(tài)的影響Tab.3 Effects of dietary supplementation of acetic acid on the morphology of small intestinal mucosa of Dagu chickens 單位:μm
由表3可知,與對照組相比,日糧添加0.50%的乙酸顯著提高大骨雞十二指腸絨毛高度(P<0.05),絨毛寬度也有增加趨勢,但差異不顯著(P>0.05)。
表4 日糧添加乙酸對大骨雞血清激素的影響Tab.4 Effect of adding acetic acid in diets on serum hormones of Dagu chickens
由表4可知,與對照組相比,日糧添加0.50%的乙酸顯著提高大骨雞IGF-1的含量(P<0.05),具有提高INS、GH、GHRH的含量的趨勢,但差異不顯著(P>0.05)。
消化器官則是動物執(zhí)行重要生理功能(如新陳代謝)的地方,其生長發(fā)育的狀態(tài)與動物的生長速度密切相關[8]。胃腸道是家禽消化和吸收營養(yǎng)的主要場所。在飼糧中添加的SCFAs均在胃和小腸中被吸收,從而發(fā)揮其營養(yǎng)和生理作用。劉永祥等[9]研究發(fā)現(xiàn),在日糧中添加乙酸和丙酸可提高小腸腸道食糜中淀粉酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的活性,并改善肉雞的消化功能。李丹丹等[10]研究表明,在日常飲食中添加丁酸鈉和抗生素可以顯著提高豬的平均日采食量、平均日增重、免疫器官指數(shù)和免疫球蛋白含量,并且0.1%丁酸鈉和0.1%的抗生素效果最好。本課題組前期研究表明,散養(yǎng)大骨雞的高消化能力可能是腸道中乙酸刺激的結(jié)果。本研究中,日糧添加0.50%的乙酸對大骨雞的小腸指數(shù)有顯著提高,表明乙酸能促進小腸發(fā)育并提高大骨雞的消化能力,這基本與以前的研究結(jié)論一致。
家禽的腸道健康至關重要,因為腸道不僅是營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收和代謝的重要器官,也是抵御外來病原入侵的重要屏障。小腸由十二指腸,空腸和回腸組成,腸壁分為3 層:黏膜層,肌肉層和漿膜層。黏膜層由絨毛、微絨毛以及褶皺等特殊結(jié)構組成,可以顯著增加小腸的表面積以吸收營養(yǎng)。小腸絨毛是黏膜結(jié)構的主要組成部分,是獨特的指示劑,其高度和寬度反映了小腸消化和吸收營養(yǎng)的能力[11-12]。SCFAs 可以降低胃腸道的pH 值,抑制或消滅一些有害菌群(如大腸桿菌),從而促進腸道有益細菌生長,改善動物腸道微生物結(jié)構[13]。Sikandar 等[14]報道,肉雞飼糧中添加500 或1 000 mg/kg 的丁酸鈉均可顯著改善生長性能、增加十二指腸和空腸絨毛的高度和表面積以及調(diào)節(jié)淋巴器官和腸黏膜的形態(tài)。張浩等[15]研究表明,肉雞飼糧中添加丁酸甘油酯可以提高其平均日增重、降低料重比、增加十二指腸和空腸絨毛高度、降低盲腸大腸桿菌數(shù)量和提高乳酸桿菌數(shù)量,并且添加量為500 mg/kg時效果最佳。本研究結(jié)果顯示,日糧添加0.50%的乙酸顯著提高大骨雞十二指腸絨毛高度,絨毛寬度也有增加趨勢,但具體作用機制還需進一步的研究。
家禽的生長發(fā)育受INS、IGF-1、GH、GHRH 等多種激素的共同調(diào)節(jié),GH-IGF-1 生長軸是調(diào)控動物生長的中心環(huán)節(jié),GHRH與垂體生長激素細胞表面的生長激素釋放激素受體(GHRHR)結(jié)合后,活化非選擇性離子通道,使細胞膜去極化,促進鈣離子內(nèi)流和GH 分泌。禽類GH 的作用機制較為復雜,由垂體分泌的GH并不能直接促進生長,而是在GH 與受體結(jié)合后,誘導肝細胞產(chǎn)生的IGF-1 介導下進行,促進細胞的生長[16]。本試驗結(jié)果表明,日糧添加0.50%的乙酸顯著提高大骨雞IGF-1 的含量,INS、GH、GHRH也有增加趨勢,但乙酸影響血清激素的機制還有待進一步的研究。
日糧添加0.50%的乙酸可以顯著提高大骨雞的小腸指數(shù)、十二指腸絨毛高度和IGF-1 的含量,改善小腸黏膜形態(tài)結(jié)構,促進小腸絨毛的生長和發(fā)育。