袁華根,安 東,徐亞亞,高 峰*
(1.江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院,江蘇泰州 225300;2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,江蘇南京 210095)
腸道是動物體消化吸收的主要場所。腸道發(fā)育形態(tài)、消化酶活性及完整性可反映動物的生長及健康狀況(Schenck等,2001)。日糧中含有的營養(yǎng)物質(zhì)在吸收的同時也在改變腸道的生長發(fā)育,并影響其生理功能(孫德文等,2003)。谷氨酰胺能促進(jìn)肉雞腸道發(fā)育,同時也是機(jī)體免疫細(xì)胞的主要能源之一(王書平等,2009)。而α-酮戊二酸(AKG)作為谷氨酰胺的前體物質(zhì)在維持腸道屏障完整和為腸道供能等方面與谷氨酰胺作用相同。目前,大多數(shù)相關(guān)研究都采用化學(xué)合成的AKG作為添加劑,而微生物發(fā)酵的AKG具有成本低、使用安全等優(yōu)點,應(yīng)用前景廣泛。本試驗以AA肉雞為試驗對象,研究日糧添加AKG制劑對肉雞腸道形態(tài)、空腸抗氧化性能、血漿DAO含量、空腸sIgA含量及生產(chǎn)性能的影響,為微生物發(fā)酵法生產(chǎn)的AKG應(yīng)用于畜禽飼料提供理論依據(jù)。
1.1 試驗材料1日齡AA肉雞雛雞,α-酮戊二酸制劑(有效含量293 g/kg)。
1.2 試驗設(shè)計試驗采取單因素試驗設(shè)計,將192只體重?zé)o顯著差異的健康1日齡AA肉仔雞隨機(jī)分為4組,其中對照組飼喂基礎(chǔ)日糧,處理組在基礎(chǔ)日糧的基礎(chǔ)上分別添加0.2%、0.4%、0.8%的AKG制劑,每個處理6個重復(fù),每重復(fù)8只雞,試驗為期42 d。肉雞雙層籠養(yǎng),自由采食和飲水,自然光照加白熾燈補(bǔ)光,常規(guī)免疫程序免疫。
1.3 樣品采集于21和42 d,在每個重復(fù)中隨機(jī)挑選2只體重接近的肉雞進(jìn)行屠宰采樣。用10 mL離心管采集頸動脈血液,4℃,3000 r/min離心10 min,取上清液分裝于-20℃冰箱中保存。在碎冰上分離肉雞十二指腸、空腸和回腸等組織,采集十二指腸U形彎曲上端,回腸和空腸中端腸段各1 cm,用預(yù)冷的0.75%生理鹽水清洗后迅速放入4%的多聚甲醛磷酸緩沖液(pH為7.4)中固定,用石蠟切片,HE染色。除去空腸內(nèi)容物,剪開腸段并用預(yù)冷的0.75%生理鹽水清洗,用消毒滅菌過的載玻片分別刮取空腸黏膜于凍存管中,液氮保存待測。
1.4 指標(biāo)測定
1.4.1 小腸常規(guī)HE染色和觀察測定 將固定于4%多聚甲醛溶液中24 h左右的小腸各段組織制作石蠟切片,常規(guī)HE染色,鏡檢合格后封片。用顯微鏡照相系統(tǒng)進(jìn)行觀察、拍照,其中對第21和42天肉雞腸道形態(tài)圖片進(jìn)行4×10倍放大,每張切片隨機(jī)選取絨毛結(jié)構(gòu)清晰且走向平直完整的10個不同視野;用Image-Pro Plus 6.0軟件測量每個圖片視野中選定的3條絨毛的絨毛高度(VH)及其相連的隱窩深度(CD),并計算絨毛高度與隱窩深度的比值(VH/CD)。最后,對每只雞每個腸段切片樣品10個視野測量值的平均值進(jìn)行統(tǒng)計分析,每個處理為6只雞。
1.4.2 空腸黏膜抗氧化能力指標(biāo)測定 準(zhǔn)確稱取空腸黏膜樣品0.3 g,將其置于10 mL離心管中,向離心管中加入2.7 mL預(yù)冷的0.75%生理鹽水,邊冰浴邊用勻漿機(jī)2500 r/min進(jìn)行勻漿。高速冷凍離心機(jī)離心10 min(3000 r/min),取上清液得到10%組織勻漿液,-20℃分裝保存待測。采用試劑盒分別測定總抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSHPx)及丙二醛(MDA),測定方法嚴(yán)格按照試劑盒使用說明書進(jìn)行。樣品蛋白含量使用考馬斯亮藍(lán)試劑盒進(jìn)行測定。
1.4.3 血漿DAO含量測定 血漿中二胺氧化酶(DAO)含量采用酶聯(lián)免疫法進(jìn)行檢測。
1.4.4 空腸黏膜sIgA含量測定 空腸黏膜中分泌型免疫蛋白A(sIgA)含量采用酶聯(lián)免疫法進(jìn)行檢測。
1.4.5 生長性能測定 按重復(fù)分別在21和42 d早晨飼喂前空腹稱重、結(jié)料,并計算平均日增重(ADG)。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析采用Microsoft Excel軟件進(jìn)行初步數(shù)據(jù)整理,SPASS 22.0進(jìn)行單因子方差分析,采用Duncan's法進(jìn)行多重比較,數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。
2.1 日糧添加AKG制劑對肉雞小腸黏膜形態(tài)的影響由表1可知,21 d,0.4% AKG組十二指腸絨毛高度顯著高于對照組(P<0.05);0.4%、0.8% AKG組十二指腸絨毛高度和隱窩深度的比值顯著高于對照組(P<0.05);十二指腸隱窩深度隨AKG制劑添加濃度的遞增呈現(xiàn)下降趨勢(P<0.10);0.4%、0.8% AKG組空腸絨毛高度顯著高于對照組(P<0.05);0.4%、0.8% AKG組空腸絨毛高度和隱窩深度的比值顯著高于對照組(P<0.05);0.2%、0.4%與0.8%AKG組回腸絨毛高度顯著高于對照組(P<0.05);0.2%、0.4%與0.8% AKG組回腸隱窩深度顯著高于對照組(P<0.05);42 d,0.2%、0.4% AKG組回腸絨毛高度顯著高于對照組(P<0.05);0.2% AKG組回腸隱窩深度顯著高于對照組(P<0.05);其他結(jié)果差異均不顯著(P>0.05)。
表1 AKG制劑對肉雞小腸黏膜形態(tài)的影響
2.2 日糧添加AKG制劑對肉雞空腸黏膜抗氧化能力的影響由表2可知,21 d,0.4% AKG、0.8% AKG組空腸GSH-Px活性顯著高于對照組(P<0.05);0.4% AKG、0.8% AKG組空腸MDA含 量 顯 著 低 于 對 照 組(P<0.05);42 d,0.2% AKG、0.8% AKG組空腸GSH-Px活性顯著高于對照組(P<0.05);空腸MDA含量隨著AKG制劑濃度的提高呈下降趨勢(P<0.10);其他結(jié)果差異均不顯著(P>0.05)。
表2 AKG制劑對肉雞空腸抗氧化能力的影響
2.3 日糧添加AKG制劑對肉雞血漿DAO含量 的 影 響由 表3可 知,21 d,0.2%、0.4%與0.8% AKG組血漿DAO含量顯著低于對照組(P<0.05);42 d,0.4%、0.8% AKG組血漿DAO含量顯著低于對照組(P<0.05)。
表3 AKG制劑對肉雞血漿DAO含量的影響 pg/L
2.4 日糧添加AKG制劑對肉雞空腸黏膜sIgA含量的影響由表4可知,42 d,0.4%、0.8% AKG組空腸sIgA含量顯著高于對照組(P<0.05);其他結(jié)果差異均不顯著(P>0.05)。
表4 AKG制劑對肉雞空腸sIgA含量的影響 pg/mg
2.5 日糧添加AKG制劑對肉雞生長性能的影響由 表5可 知,1~21 d,0.2% AKG、0.4% AKG、0.8%AKG組平均日增重均顯著高于對照組(P<0.05)。
表5 AKG制劑對肉雞生長性能的影響 g
3.1 日糧添加AKG制劑對肉雞小腸黏膜形態(tài)的影響腸道黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)是促進(jìn)動物腸道健康及其生長性能的前提(師昆景等,2009)。小腸絨毛高度越高,隱窩深度越低,就越利于腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。而隱窩深度的增加則代表小腸上皮細(xì)胞的減少,因此,絨毛高度與隱窩深度的比值可在一定程度上反映小腸上皮細(xì)胞的代謝程度(Hampson,1986)。本試驗在肉雞日糧中添加AKG制劑,21 d時顯著提高了小腸各腸段的絨毛高度,42 d時可顯著提高空腸與回腸的絨毛高度。結(jié)果證明,AKG可改善并促進(jìn)小腸早期發(fā)育和營養(yǎng)吸收功能。但值得注意的是,在十二指腸與空腸隱窩深度降低的同時,回腸隱窩深度顯著升高,其原因有待進(jìn)一步研究。
3.2 日糧添加AKG制劑對肉雞空腸抗氧化能力的影響AKG抗氧化功能有3種:一是直接與H2O2反應(yīng)分解過氧化物;二是有利于肉毒堿生成,促進(jìn)脂肪正常代謝,減少自由基生成;三是參與機(jī)體GSH的合成,提高GSH的含量(Stoyanova,2011)。通常適量的自由基對機(jī)體有益,如果自由基產(chǎn)生過量會破壞機(jī)體正常秩序及生理代謝,嚴(yán)重時甚至?xí)l(fā)疾病。生物體細(xì)胞內(nèi)存在SOD、GSH-Px等自由基清除系統(tǒng),MDA是氧自由基攻擊生物膜形成的脂質(zhì)過氧化物之一,隨著體內(nèi)氧自由基活性增強(qiáng),含量升高,則抗氧化作用減弱,因此,MDA高低可反映機(jī)體過氧化的程度(張克烽等,2007)。而總抗氧化能力(T-AOC)則反映非酶類和酶類抗氧化物清除自由基的總體能力。黃冠慶等(2006)報道,在黃羽肉雞日糧中添加谷氨酰胺可顯著提高血液GSHPx活性,顯著降低血液MDA含量。其原因主要為谷氨酰胺是谷胱甘肽的前體物質(zhì),外源添加谷氨酰胺可提高谷胱甘肽的水平,促使GSH-Px的活性升高,從而加強(qiáng)了清除自由基的能力(黃冠慶和林紅英,2006)。在本試驗中,日糧添加AKG制劑可顯著提高空腸中GSH-Px的活性,顯著降低21 d肉雞空腸MDA的含量,對42 d肉雞空腸MDA含量也有降低趨勢。
3.3 日糧添加AKG制劑對肉雞血漿DAO含量的影響二胺氧化酶(DAO)是小腸黏膜上層絨毛中具有高度活性的細(xì)胞內(nèi)酶,在組胺和多種多胺代謝中起作用,當(dāng)小腸黏膜上皮細(xì)胞受損后,DAO釋放入血,使血液內(nèi)DAO水平升高(鄧鏡龍等,2017)。因此,血液中DAO含量的變化可準(zhǔn)確反映腸道的損傷程度及完整性。在本試驗中,日糧添加AKG制劑可顯著降低血漿內(nèi)DAO含量。說明AKG可以為腸上皮細(xì)胞補(bǔ)充氮源,為腸道細(xì)胞代謝提供能量,保障腸道屏障功能的完整性和正常的吸收功能。
3.4 日糧添加AKG制劑對肉雞空腸sIgA含量的影響AKG在免疫代謝方面也具有重要作用。研究表明,外源攝入的膳食AKG能增加腸道免疫球蛋白A的分泌,增加小腸上皮淋巴結(jié)的面積,同時AKG可以提高畜禽的體液免疫、細(xì)胞免疫及非特異性免疫能力(王蕾,2010)。AKG的產(chǎn)物谷氨酰胺可作為淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的主要能量來源。分泌型免疫球蛋白A(sIgA)是由消化道黏膜上的B淋巴細(xì)胞分泌出的抗體蛋白,主要存在于黏膜表面,通過免疫排斥作用阻止病原體入侵細(xì)胞,為機(jī)體提高免疫力。本試驗中,日糧添加AKG制劑能顯著提高42 d肉雞空腸sIgA含量,有效提高肉雞腸道黏膜免疫力,有利于促進(jìn)肉雞腸道健康。