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。