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        蛋氨酸錳對(duì)蛋雞抗氧化能力、脂質(zhì)代謝、免疫功能和腸道形態(tài)的影響

        2021-11-18 13:26:18苗灑灑洪作鵬朱明坤周旻瑤董信陽鄒曉庭
        中國(guó)畜牧雜志 2021年11期
        關(guān)鍵詞:血清

        苗灑灑,洪作鵬,朱明坤,周旻瑤,董信陽,鄒曉庭*

        (1.浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,浙江省飼料與動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江杭州 310058;2.建德市維豐飼料有限公司,浙江建德 311600)

        微量元素以多種形式參與動(dòng)物機(jī)體的新陳代謝,對(duì)維持畜禽的生命活動(dòng)具有重大意義。錳(Mn)是多種酶活性中心的輔助因子,是動(dòng)物機(jī)體正常發(fā)育和代謝所必需的微量元素之一[1-2]。缺錳通常會(huì)導(dǎo)致生理和結(jié)構(gòu)紊亂[3]。在畜禽生產(chǎn)中,由于很多天然飼料都缺乏或含有較低的微量元素錳,不足以滿足畜禽正常生長(zhǎng)發(fā)育和生產(chǎn)所需,所以畜禽日糧通常需要額外補(bǔ)充一定量的錳以滿足畜禽生產(chǎn)所需[4]。

        近年來,隨著人們對(duì)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境保護(hù)的關(guān)注,有機(jī)微量元素在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中受到廣泛關(guān)注。許多研究證實(shí)無機(jī)微量元素不穩(wěn)定,易受畜禽內(nèi)環(huán)境影響,從而導(dǎo)致其利用率低;而有機(jī)微量元素具有吸收率高、穩(wěn)定性好、生物學(xué)效價(jià)高和適口性好等優(yōu)點(diǎn),生產(chǎn)中有機(jī)微量元素越來越多地取代了無機(jī)微量元素。此外,有研究表明,氨基酸螯合錳比硫酸錳生物利用率更高,對(duì)環(huán)境的污染更少[5]。但也有研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)錳和無機(jī)錳兩者之間的錳生物利用率沒有差異[6]。本課題組前期研究表明,與無機(jī)錳相比,添加蛋氨酸錳可以顯著提高蛋雞的采食量,改善蛋品質(zhì),提高蛋白質(zhì)的利用率[7]。Mwangi 等[8]指出,用有機(jī)錳代替無機(jī)錳可以通過減少礦物質(zhì)的排泄,改善肉雞的性能,提高微量礦物質(zhì)的利用效率。因此,本試驗(yàn)旨在探討不同劑量的蛋氨酸錳對(duì)蛋雞抗氧化能力、脂質(zhì)代謝、免疫功能和腸道形態(tài)的影響,為蛋氨酸錳在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料 蛋氨酸錳由天津奧特奇生物制品有限公司所提供,含錳量為15 %。

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)飼糧 選用53 周齡的京紅1 號(hào)商品蛋雞480 羽,其生產(chǎn)性能相近,將其隨機(jī)分成5 組,每組6 個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)16 羽。選取玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧(5%預(yù)混料中不含錳)進(jìn)行飼喂,對(duì)照組在基礎(chǔ)日糧中添加60 mg/kg 硫酸錳 (以錳計(jì)),試驗(yàn)組分別在基礎(chǔ)日糧中添加20、40、60、80 mg/kg 蛋氨酸錳(以錳計(jì))。以外源添加蛋氨酸配平各組飼糧中蛋氨酸含量,均為0.34%。預(yù)試期1 周,正試期9 周。基礎(chǔ)飼糧參照《雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T33-2004)配制,基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分見表1。

        1.3 飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)在浙江省建德市三益有限公司養(yǎng)殖基地進(jìn)行。試驗(yàn)期內(nèi),試驗(yàn)雞每日喂料2 次(07:00 和15:00)。試驗(yàn)雞三層階梯式籠養(yǎng),試驗(yàn)期自由采食和飲水,保持充足的光照(自然光照+人工光照),飼養(yǎng)管理和免疫均按照試驗(yàn)場(chǎng)原有程序進(jìn)行,并定期對(duì)雞舍消毒。

        1.4 樣品采集與制備 試驗(yàn)結(jié)束時(shí),每個(gè)處理組選12羽(每個(gè)重復(fù)2 羽)蛋雞,禁食24 h,稱重,進(jìn)行頸靜脈采血,分離血清(3 000 r/min,10 min)。屠宰并分離肝臟和各腸段,肝臟置于-80℃保存用于抗氧化指標(biāo)檢測(cè),分別取約1 cm 十二指腸、空腸和回腸的中段,置于4%多聚甲醛溶液固定用于組織形態(tài)學(xué)分析。

        1.5 抗氧化指標(biāo)測(cè)定 肝臟中總抗氧化能力(T-AOC)、過氧化氫酶(CAT)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)、錳超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)的活性或含量均按試劑盒(南京建成生物工程研究所)說明書測(cè)定。

        1.6 血清脂質(zhì)代謝相關(guān)指標(biāo)測(cè)定 血清游離脂肪酸(FFA)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(T-CHO)及低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)含量按試劑盒(南京建成生物工程研究所)說明書測(cè)定。

        1.7 血清免疫指標(biāo)測(cè)定 免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、補(bǔ)體3(C3)、補(bǔ)體4(C4)含量按照試劑盒(南京建成生物工程研究所)說明書測(cè)定。

        1.8 腸道形態(tài)學(xué)指標(biāo)測(cè)定 將固定好的十二指腸、空腸、回腸組織經(jīng)過修塊、脫水、透明、浸臘、包埋、切片、染色、透明、封固等步驟,連續(xù)橫斷切片,切片厚度為5 μm,H &E 染色,采用Nicon 圖像分析系統(tǒng),測(cè)腸絨毛高度、隱窩深度及絨毛面積。

        1.9 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0 進(jìn)行單因素方差分析,采用Duncan's 法進(jìn)行多重比較。結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示,以P<0.05 作為差異顯著性的判定標(biāo)準(zhǔn)。

        2 結(jié)果

        2.1 飼糧中添加蛋氨酸錳對(duì)蛋雞肝臟抗氧化指標(biāo)的影響如表2 所示,與對(duì)照組相比,60 mg/kg 蛋氨酸錳組肝臟T-AOC 活性增高(P<0.05);40、60、80 mg/kg 蛋氨酸錳組的T-SOD 和Mn-SOD 活性均高于對(duì)照組(P>0.05)。

        2.2 飼糧中添加蛋氨酸錳對(duì)蛋雞脂質(zhì)代謝的影響 由表3 可知,與對(duì)照組相比,60、80 mg/kg 蛋氨酸錳組血清T-CHO 水平降低(P<0.05);蛋氨酸錳組的TG 含量均低于對(duì)照組(P>0.05)。

        表3 飼糧中添加蛋氨酸錳對(duì)蛋雞脂質(zhì)代謝的影響

        2.3 飼糧中添加蛋氨酸錳對(duì)蛋雞血清免疫指標(biāo)的影響由表4 可知,與對(duì)照組相比,日糧中添加40 mg/kg 蛋氨酸錳可提高血清中IgA 含量(P<0.05);蛋氨酸錳組血清中IgG、IgM 及C3、C4 含量與對(duì)照組沒有顯著差異。

        表4 飼糧中添加蛋氨酸錳對(duì)蛋雞血清免疫指標(biāo)的影響

        2.4 飼糧中添加蛋氨酸錳對(duì)蛋雞腸道形態(tài)學(xué)的影響 由表5 可知,與對(duì)照組相比,在十二指腸中,80 mg/kg蛋氨酸錳組絨毛高度增加(P<0.05),隱窩深度降低(P<0.05);在空腸中,80 mg/kg 蛋氨酸錳組絨毛高度和絨毛面積增加(P<0.05);在回腸中,80 mg/kg蛋氨酸錳組回腸絨毛面積增加(P<0.05)。

        表5 飼糧中添加蛋氨酸錳對(duì)蛋雞腸道形態(tài)的影響

        3 討 論

        3.1 飼糧中添加蛋氨酸錳對(duì)蛋雞抗氧化性指標(biāo)的影響肝臟中的T-AOC、SOD、MDA 等是動(dòng)物抗氧化防御系統(tǒng)中必不可少的抗氧化酶[9]。T-AOC 是可以反映機(jī)體抗氧化酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)對(duì)外來刺激的代償能力以及機(jī)體自由基代謝狀態(tài)的綜合性指標(biāo),它用于衡量機(jī)體氧化系統(tǒng)功能狀況[10]。SOD 被認(rèn)為是家禽主要的抗氧化防御系統(tǒng),它催化超氧化物自由基轉(zhuǎn)化為氧和過氧化氫[11]。錳作為Mn-SOD 的功能性成分[12],可通過超氧化物自由基解毒來緩解氧化應(yīng)激。薛穎等[13]研究表明,有機(jī)復(fù)合微量元素(錳、鐵、銅、鋅)組的血漿中T-AOC和T-SOD 的活性顯著高于無機(jī)組。邱家凌等[14]研究也表明,與無機(jī)復(fù)合微量元素相比,有機(jī)復(fù)合微量元素能顯著提高蛋雞的T-AOC。在本試驗(yàn)結(jié)果也顯示,與對(duì)

        照組相比,飼糧中添加60 mg/kg 蛋氨酸錳可顯著提高肝臟的T-AOC 活性,T-SOD 和Mn-SOD 活性也呈上升趨勢(shì),表明飼糧中添加60 mg/kg 蛋氨酸錳在提高蛋雞的機(jī)體抗氧化能力方面比同等水平的硫酸錳更有優(yōu)勢(shì)。

        3.2 飼糧中添加蛋氨酸錳蛋雞脂質(zhì)代謝的影響 血清中FFA、CHO、TG 及LDL-C 是反映機(jī)體脂類代謝水平的重要指標(biāo)[15]。CHO 是細(xì)胞膜的重要組成成分,同時(shí)具有營(yíng)養(yǎng)、保健等功能,但當(dāng)機(jī)體有過多的CHO 積累時(shí)可導(dǎo)致疾病的發(fā)生,嚴(yán)重時(shí)可危害機(jī)體健康[16]。血清中TG 水平能直接反映機(jī)體脂肪沉積的情況[17]。Aksu等[18]研究表明,低劑量有機(jī)復(fù)合礦物質(zhì)(錳、鋅、銅)比無機(jī)形式更能顯著降低T-CHO 和LDL-C 的含量。本研究中發(fā)現(xiàn),當(dāng)日糧中添加60 和80 mg/kg 蛋氨酸錳可以顯著降低蛋雞血清中T-CHO 濃度,TG 含量也呈下降趨勢(shì),表明添加蛋氨酸錳對(duì)蛋雞血液脂質(zhì)代謝具有積極作用,可能是蛋氨酸更能促進(jìn)錳對(duì)胰腺β細(xì)胞胰島素的合成,促進(jìn)胰島素分泌[19],從而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成及葡萄糖的利用,并進(jìn)一步誘導(dǎo)蛋雞脂質(zhì)代謝過程加強(qiáng),以及血清T-CHO 和TG 的動(dòng)員和消耗。

        3.3 飼糧中添加蛋氨酸錳對(duì)蛋雞免疫指標(biāo)的影響 免疫球蛋白是動(dòng)物體內(nèi)的一種球狀蛋白,是血清中的主要抗體,它主要包括IgA、IgM、IgG 等,能與外來的抗原相結(jié)合從而引起免疫反應(yīng)。補(bǔ)體是免疫系統(tǒng)內(nèi)的重要成分,而C3、C4 是補(bǔ)體系統(tǒng)中的重要分子,在補(bǔ)體活化中起重要作用,活化后能夠有效介導(dǎo)免疫應(yīng)答及炎癥反應(yīng)[20]。研究表明,錳作為一種微量元素,通過參與免疫反應(yīng)的血漿膜細(xì)胞與嗜血桿菌和巨噬細(xì)胞相互作用[21],在改善家禽免疫方面起著重要作用[22]。馬婭婭等[23]研究表明,日糧中添加有機(jī)錳可顯著提高肉仔雞巨噬細(xì)胞吞噬指數(shù)及血清IgA 含量。本試驗(yàn)中,添加40 mg/kg 蛋氨酸錳組的IgA 含量顯著高于對(duì)照組,IgG 和C4 含量也有增高趨勢(shì)。本課題組前期的研究發(fā)現(xiàn),與60 mg/kg 硫酸錳組相比,40 mg/kg 蛋氨酸錳可以顯著提高蛋雞的采食量[7],這可能與蛋氨酸錳提高蛋雞的免疫力有關(guān),也進(jìn)一步說明60 mg/kg 硫酸錳可以被較低濃度的蛋氨酸錳所替代。

        3.4 飼糧中添加蛋氨酸錳對(duì)蛋雞腸道形態(tài)的影響 腸道形態(tài)通常能部分反映腸道的健康狀況,其功能主要取決于腸道的微觀結(jié)構(gòu)。已知小腸上皮細(xì)胞由大量自我更新的隱窩和絨毛單位組成。隱窩是大量活躍的增殖上皮細(xì)胞的家園,它為上皮細(xì)胞自我更新提供能量。絨毛伸入腸腔,最大化有效吸收表面積,介導(dǎo)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)吸收[24]。絨毛和隱窩的形態(tài)特征常被用來評(píng)估腸道的消化和吸收能力[25]。小腸絨毛高度增加,食糜吸收面積增大,吸收能力增加;隱窩變淺,成熟細(xì)胞數(shù)量增加,消化能力隨之加強(qiáng)。絨隱比綜合反映小腸的功能狀況,比值升高,表明小腸消化吸收功能增強(qiáng),腸道結(jié)構(gòu)改善。有研究表明,無機(jī)錳在腸道內(nèi)可以與某些抗?fàn)I養(yǎng)因子反應(yīng)生成不被機(jī)體吸收的鹽,導(dǎo)致吸收率低[26]。相反,由于有機(jī)錳的螯合結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定,與其他物質(zhì)不易結(jié)合成不溶物質(zhì),具有較高的生物利用率[27]。目前的研究主要集中在腸道對(duì)錳的吸收,有關(guān)錳對(duì)腸道形態(tài)作用的文獻(xiàn)較少。本試驗(yàn)中,日糧中添加80 mg/kg 蛋氨酸錳可顯著改善小腸的腸道形態(tài),40、60 mg/kg 蛋氨酸錳也有改善腸道形態(tài)的趨勢(shì),表明日糧中添加蛋氨酸錳能改善腸道形態(tài),促進(jìn)腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,可能是由于蛋氨酸作為配體能更有效地促進(jìn)腸道對(duì)錳的吸收[28]。目前關(guān)于蛋氨酸錳在機(jī)體腸道吸收的分子機(jī)制和途徑尚不明確,還需進(jìn)一步研究。

        4 結(jié) 論

        本試驗(yàn)條件下,日糧中添加蛋氨酸錳可改善蛋雞抗氧化能力、脂質(zhì)代謝、免疫功能和腸道形態(tài),且添加20 mg/kg 蛋氨酸錳與60 mg/kg 硫酸錳效果相當(dāng),當(dāng)?shù)鞍彼徨i添加量增加到40~80 mg/kg 時(shí)其效果優(yōu)于硫酸錳。在生產(chǎn)實(shí)踐中,可以用較低濃度的蛋氨酸錳替代硫酸錳。

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