張 旭 劉 洋 黃 璇 鄧 萍 李 闖 蔣桂韜 戴求仲*

(1.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所,動物營養(yǎng)與飼養(yǎng)技術研究室,長沙 410131;2.湖南家禽安全生產工程技術研究中心,長沙 410128)

隨著全球氣候變暖及蛋鴨養(yǎng)殖逐漸向規(guī)?；?、集約化和層疊式籠養(yǎng)模式發(fā)展,季節(jié)性和突發(fā)性高溫引起蛋鴨熱應激的問題日益凸顯。蛋鴨熱應激是指在高溫環(huán)境下蛋鴨體溫調節(jié)及生理機能趨于紊亂而發(fā)生的一系列異常反應,可造成采食量、產蛋率及飼料轉化率降低,導致蛋鴨產蛋量下降,免疫功能降低,甚至休克或死亡,嚴重影響蛋鴨的生產性能,給蛋鴨養(yǎng)殖帶來巨大的經濟損失。同時,熱應激會損害家禽腸道形態(tài)和腸道黏膜屏障的完整性,導致腸道對飼料的消化和吸收能力降低,毒素等有害物質向腸道滲透,腸道黏膜發(fā)生炎癥反應。

表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)是茶多酚中活性最高、抗氧化性最強、含量最高的一種兒茶素,具有抗病毒、抗氧化、促代謝、調節(jié)內分泌等功能[1-2]。EGCG能夠清除體內自由基,提高動物腸道有益菌豐度,改善血糖代謝,提高有益于發(fā)揮抗病毒功能的代謝產物含量,有利于家禽腸道黏膜健康和保持良好的腸道微生物屏障。飼糧中添加茶多酚能夠提高肉雞的淋巴細胞轉化率,從而提高肉雞免疫力[3];還能夠提高肉雞的免疫器官指數,進而提高肉雞抗病能力[4]。還有研究表明,飼糧中添加EGCG可提高急性熱應激肉雞的抗氧化能力,緩解急性熱應激導致的氧化損傷[5]。EGCG能夠改變小鼠腸道菌群的結構和組成,促進有益菌豐度增加,抑制有害菌定植[6]。飼糧中添加300和600 mg/kg的EGCG能夠改善蛋鴨十二指腸和空腸的形態(tài)結構[7]。

熱應激會嚴重影響蛋鴨的生產性能,使蛋鴨的產蛋量和產蛋率降低,料蛋比升高[8],損害蛋鴨健康,降低蛋鴨養(yǎng)殖經濟效益。因此,本試驗旨在研究EGCG對熱應激蛋鴨生產性能及血清生化、抗氧化和免疫指標的影響,為EGCG在防控蛋鴨熱應激中應用提供理論依據和指導。

1 材料與方法

1.1 試驗設計與飼養(yǎng)管理

前人研究結果顯示,飼糧中添加300 mg/kg的EGCG對熱應激肉雞的抗氧化能力有顯著影響,且300 mg/kg組和600 mg/kg組差異不顯著[2],并可改善熱應激蛋鴨的腸道形態(tài)結構[7],故本試驗中EGCG的添加量設為300 mg/kg。選用180只42周齡產蛋期臨武鴨,隨機分成2組,每組6個重復,每個重復15只鴨。對照組飼喂基礎飼糧,試驗組在基礎飼糧中添加300 mg/kg的EGCG。試驗期52 d,預試期10 d,正試期42 d,正試期分為熱應激期和恢復期2個階段,各21 d。預試期和熱應激期氣溫35～40 ℃,舍內溫度28～35 ℃,相對濕度60%～65%;恢復期氣溫28～33 ℃,舍內溫度23～28 ℃,相對濕度60%～65%。試驗進入預試期時蛋鴨已產生熱應激,產蛋率下降至50%左右,在預試期調整各重復試驗鴨,使產蛋率和日產蛋量差異不顯著(P>0.05)。預試期2組試驗鴨全部飼喂基礎飼糧。

飼養(yǎng)試驗在湖南省畜牧獸醫(yī)研究所水禽試驗場進行,蛋鴨分上、下2層階梯籠養(yǎng),每籠1只試驗鴨,各重復均勻分布于鴨舍。自由采食顆粒料,采用乳頭飲水器自由飲水。白天自然光照,夜晚人工光照。每日清理糞便和撿蛋各2次。

1.2 試驗飼糧

采用玉米-豆粕型基礎飼糧,參照GB/T 41189—2021《蛋鴨營養(yǎng)需要量》配制基礎飼糧,其組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗組飼糧在1 t基礎飼糧中加入300 g EGCG替代基礎飼糧中的300 g沸石粉。EGCG購自西安某生物科技有限公司,純度為90%。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 生產性能

試驗期間每天按重復記錄產蛋數、總蛋重、合格蛋重(去除軟、破蛋和畸形蛋)、采食量和死亡數,以組為單位統(tǒng)計平均蛋重、平均日產蛋量(總產蛋量/試驗天數)、平均日采食量、產蛋率、合格蛋率(合格蛋數/總蛋數)、死亡率和料蛋比。

1.3.2 血清生化、抗氧化和免疫指標

在正試期的第21和42天,從每重復中抽取2只試驗鴨,空腹12 h后翅下靜脈采血10 mL,靜置1 h后于1 776×g離心10 min,分離血清,于-20 ℃冰箱中保存?zhèn)錅y。采用日立3100全自動生化儀測定血清葡萄糖(GLU)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、胰島素(INS)和一氧化氮(NO)含量,以及天門冬氨酸氨基轉移酶(AST)、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)和肌酸激酶(CK)活性。采用試劑盒法(試劑盒購自上海江萊生物科技有限公司),使用Rayto Rt-6100酶標分析儀測定血清丙二醛(MDA)含量、總抗氧化能力(T-AOC)及超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性,以及免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)和熱休克蛋白-70(HSP-70)含量。

1.4 數據統(tǒng)計分析

采用Excel 2010和SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對數據進行處理和統(tǒng)計分析,顯著水平為P<0.05,極顯著水平為P<0.01,試驗結果以“平均值±標準差”表示。

2 結 果

2.1 EGCG對熱應激蛋鴨生產性能的影響

如表2所示,在熱應激期和恢復期,試驗組的產蛋率和平均日產蛋量顯著高于對照組(P<0.05),產蛋率分別較對照組高15.91%和9.99%,平均日產蛋量分別較對照組高16.56%和12.12%。在恢復期,試驗組的平均日采食量顯著高于對照組(P<0.05),較對照組高10.42%。在熱應激期和恢復期,試驗組和對照組之間合格蛋率、平均蛋重、料蛋比和死亡率均無顯著差異(P>0.05)。

表2 EGCG對熱應激蛋鴨生產性能的影響Table 2 Effects of EGCG on growth performance of heat stressed laying ducks

2.2 EGCG對熱應激蛋鴨血清生化指標的影響

如表3所示,在熱應激期,試驗組的血清TP含量顯著高于對照組(P<0.05),血清ALB含量極顯著高于對照組(P<0.01),分別較對照組高17.32%和35.77%。在恢復期,試驗組的血清CK活性極顯著高于對照組(P<0.01)。在熱應激期,試驗組和對照組之間血清GLU、GLB、INS、TG、TC、HDL-C、LDL-C、NO含量和AST、ALT、CK活性及ALB/GLB、AST/ALT均無顯著差異(P>0.05);在恢復期,試驗組和對照組之間血清GLU、TP、ALB、GLB、INS、TG、TC、HDL-C、LDL-C、NO含量和AST、ALT活性及ALB/GLB、AST/ALT均無顯著差異(P>0.05)。

2.3 EGCG對熱應激蛋鴨血清抗氧化和免疫指標的影響

如表4所示,在熱應激期,試驗組的血清SOD活性顯著高于對照組(P<0.05),血清GSH-Px活性極顯著高于對照組(P<0.01),分別較對照組高21.50%和34.44%;試驗組和對照組之間血清MDA含量、CAT活性和T-AOC均無顯著差異(P>0.05)。在恢復期,試驗組的血清SOD和GSH-Px活性均顯著高于對照組(P<0.05),血清CAT活性極顯著高于對照組(P<0.01),分別較對照組高23.28%、20.38%和20.70%;試驗組和對照組之間血清MDA含量和T-AOC均無顯著差異(P>0.05)。

在熱應激期,試驗組的血清IgG和IgM含量極顯著高于對照組(P<0.01),血清HSP-70含量顯著高于對照組(P<0.05),分別較對照組高24.33%、37.80%和21.94%;試驗組和對照組之間血清IgA含量無顯著差異(P>0.05)。在恢復期,試驗組的血清IgA、IgG和HSP-70含量極顯著高于對照組(P<0.01),分別較對照組高17.90%、21.50%和20.04%;試驗組和對照組之間血清IgM含量無顯著差異(P>0.05)。

3 討 論

3.1 EGCG對熱應激蛋鴨生產性能的影響

蛋鴨對環(huán)境溫度較為敏感,其適宜的生產溫度為15～25 ℃,環(huán)境溫度為26～32 ℃時蛋鴨處于亞熱應激狀態(tài),溫度高于32 ℃時,機體出現高度熱應激。蛋鴨受熱應激影響會發(fā)生采食量減少、生產性能下降、體重降低、飼料轉化率下降、死淘率升高等一系列問題,嚴重影響蛋鴨的生產效益[8-9]。本研究中,飼糧中添加300 mg/kg的EGCG顯著提高了熱應激蛋鴨的產蛋率和平均日產蛋量,熱應激期平均日采食量有提高趨勢,恢復期平均日采食量顯著提高,說明EGCG能夠一定程度上減少熱應激對蛋鴨生產性能造成的不良影響,且有利于熱應激蛋鴨的生產性能恢復。

3.2 EGCG對熱應激蛋鴨血清生化指標的影響

熱應激會降低蛋鴨的采食量[8],進而影響蛋鴨的營養(yǎng)狀況,致使血清TP含量降低,血清中TP含量與蛋鴨的產蛋率相關,與產蛋率較低時期相比,產蛋率較高時期血清TP含量顯著提高[10]。ALB是動物血液中含量最豐富的蛋白質,當營養(yǎng)供給不足時,血清ALB含量會出現明顯降低的情況。本研究中,飼糧中添加300 mg/kg的EGCG極顯著提高了熱應激期血清ALB含量,說明EGCE能夠降低熱應激對蛋鴨的損害。此外,EGCG促進蛋鴨采食量的提高也是血清TP和ALB含量提高的一個重要原因,這改善了蛋鴨的營養(yǎng)狀況,提高了蛋鴨產蛋率,有利于蛋鴨機體健康。

3.3 EGCG對熱應激蛋鴨血清抗氧化指標的影響

溫度對家禽的生理健康和生長發(fā)育有較大影響,當舍內溫度過高時,家禽產生高溫熱應激,散熱困難,代謝增強,血液中細菌毒素增加[11-13]。熱應激會造成家禽機體損傷,其中氧化應激最為多發(fā),熱應激引起活性氧的過量積累,引起機體組織細胞、蛋白質和核酸的氧化損傷[14]。家禽體內的抗氧化酶和外源提供的抗氧化劑共同組成機體的抗氧化防御系統(tǒng),EGCG即為外源抗氧化劑,內源抗氧化酶包括SOD、CAT和GSH-Px,這些抗氧化酶和脂質過氧化物MDA可作為衡量機體氧化應激的主要標志物[15]。熱應激發(fā)生后會損傷機體的抗氧化防御系統(tǒng),引起抗氧化酶活性下降,還會消耗外源抗氧化劑。EGCG是茶多酚中含量最高的一類兒茶素,有較高的抗氧化活性,一些研究表明,EGCG能夠增強肉雞的抗氧化能力[16],減輕熱應激引起的氧化損傷[17]。蛋雞飼糧中添加165 mg/kg的EGCG能夠提高蛋雞血清谷胱甘肽-S-轉移酶(GST)活性,降低血清MDA含量,且降低蛋清和蛋黃中MDA含量[1]。飼糧中添加300和600 mg/kg的EGCG能夠提高熱應激肉雞肝臟中SOD、CAT和GSH-Px活性,降低肝臟中MDA含量[18]。本研究表明,飼糧中添加300 mg/kg EGCG能夠提高熱應激期和恢復期血清SOD、CAT和GSH-Px活性,這與Xue等[18]的研究結果相一致,說明EGCG提高了蛋鴨抗氧化應激的能力,有助于蛋鴨抵抗熱應激。

3.4 EGCG對熱應激蛋鴨血清免疫指標的影響

熱休克蛋白是機體在應激狀態(tài)下產生的分子伴侶蛋白,HSP-70家族是體內分布最廣、表達量最大的一類熱休克蛋白[19-20],熱應激能增加機體HSP-70含量,這有助于提高細胞的耐熱性,并抵抗細胞凋亡,幫助機體耐熱應激損傷[21]。HSP-70可激活免疫系統(tǒng)和釋放炎性因子[22]。本試驗中,飼糧中添加300 mg/kg EGCG顯著或極顯著提高了熱應激期和恢復期血清HSP-70含量,說明EGCG能夠激發(fā)蛋鴨機體產生熱休克蛋白,幫助蛋鴨抵抗熱應激。

IgG、IgM和IgA是動物體內重要的免疫球蛋白,免疫球蛋白是免疫系統(tǒng)中最為關鍵的組成物質之一。IgG是動物體內含量最高的一種免疫球蛋白,在動物體內表現出抗菌、抗病毒和抗外毒素活性;IgM含量僅次于IgG,IgM是初次免疫應答產生的主要免疫球蛋白,在再次免疫應答中,其含量降低;IgA也具有抗菌、抗病毒和抗毒素等作用[23]。本試驗中,飼糧中添加300 mg/kg的EGCG顯著極提高了熱應激期血清IgG、IgM含量和恢復期血清IgG、IgA含量,說明EGCG提高了熱應激蛋鴨的免疫功能,有利于蛋鴨抵抗熱應激,減少熱應激對機體的損傷,這與本試驗中EGCG提高熱應激蛋鴨生產性能和抗氧化能力的結果具有一致性。EGCG能夠緩解蛋鴨熱應激的原因與EGCG提高蛋鴨的抗氧化能力和免疫功能有關,免疫球蛋白能夠保護腸道、呼吸道等黏膜器官免受病原微生物的入侵,預防病毒感染,保護機體健康。

4 結 論

飼糧中添加300 mg/kg的EGCG提高了熱應激蛋鴨的產蛋率和平均日產蛋量,提高了血清TP、ALB、IgA、IgG、IgM和HSP-70含量及SOD和GSH-Px活性,提高了熱應激蛋鴨的抗氧化和免疫能力,有助于蛋鴨抵抗熱應激。