劉 芳,胡鵬程,湯樹生,李 源,劉 寧,劉鼎闊*
1.鼎正新興生物技術(shù)(天津)有限公司,天津 300383;2.天津市企業(yè)技術(shù)中心,天津 300383;3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院,北京 100091
金屬蛋白酶(Matrix metalloproteinase,MMPs)是一類需要Zn2+、Ca2+等金屬離子作為輔助因子的蛋白酶的總稱。MMPs 參與細(xì)胞胚胎發(fā)育、組織穩(wěn)態(tài)、炎癥反應(yīng)、免疫反應(yīng)、寄生蟲感染、傷口修復(fù)等多項(xiàng)重要生物學(xué)功能[1-4]。MMPs 和飼料中的金屬離子能夠高度協(xié)同提高蛋白酶活性[5]。因此,越來越多的研究開始關(guān)注MMPs。
生物安全是微生物研究領(lǐng)域的重點(diǎn)。但可能由于MMPs 的本質(zhì)是蛋白質(zhì),所以大家對它的生物安全性研究反而較少。因此,本試驗(yàn)旨在研究MMPs 在飼料添加中的生物安全性,為飼用MMPs 的產(chǎn)品開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
MMPs:活性80 萬IU,由天津市生物飼料添加劑企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供(批號20230406)。
8 日齡健康海蘭灰公雛雞120 只,體重60g~65g,天津市薊州區(qū)紅海蛋雞養(yǎng)殖場。
全自動生化分析儀(型號:7020),日本和光純藥工業(yè)株式會社。
電解質(zhì)分析儀(型號:XD685),上海迅達(dá)醫(yī)療儀器有限公司。
血球監(jiān)護(hù)儀血細(xì)胞分析儀(型號:BC-2800Vet),深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司。
組織切片機(jī)(型號:LEICA RM2025)、組織脫水機(jī)(型號:LEICA TP1020),德國Leica 公司。
光學(xué)顯微鏡(型號:BX50),日本Olympus 公司。
血液生化檢測試劑,日本和光純藥工業(yè)株式會社。
離子檢測試劑,上海迅達(dá)醫(yī)療儀器有限公司。
選取體重為60~65 g 的8 日齡海蘭灰公雛雞120 只,分為4 組,每組30 只;分別按照MMPs 的臨床推薦劑量(1 mg/kg 體重)的1 倍、3 倍、5 倍量分為低、中、高劑量組,另設(shè)空白對照組。預(yù)備試驗(yàn)8 d,正式試驗(yàn)逐只灌服,1 次/d,共5 d。
觀察記錄給藥后雞的精神狀態(tài)、飲食、糞便等,如有異常反應(yīng),及時記錄并分析原因。
試驗(yàn)期間每天稱量各組添加飼料量,測定日采食量。
連續(xù)給藥5 d,逐只測定體重。
連續(xù)給藥5 d 后,分別對每組進(jìn)行心臟采血,每只雞采集適量血樣(EDTA 抗凝管1 管、促凝劑真空采血管1 管),按表1 檢測項(xiàng)目測定該血樣。
表1 血液采集生理生化檢測項(xiàng)目
連續(xù)給藥5 d 后,試驗(yàn)結(jié)束時對試驗(yàn)雞進(jìn)行撲殺剖解。
大體病變觀察:包括體表檢查、頸部檢查、胸腔及胸腔臟器檢查、腹腔及腹腔臟器檢查、頭部檢查等。
病理組織學(xué)檢查:每組隨機(jī)篩取5 只試驗(yàn)雞,采集心臟、肝臟、腎臟、脾臟、肺臟,制作切片,進(jìn)行組織形態(tài)學(xué)檢查。
采用SPSS19.0 軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示,采用F 檢驗(yàn)對正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行差異顯著性分析,P<0.05 表示差異顯著,P<0.01 表示差異極顯著,P>0.05 表示差異不顯著。
試驗(yàn)期間,各組試驗(yàn)雞均精神狀態(tài)良好,羽毛光滑,飲水及采食正常,排便正常。
試驗(yàn)各組的采食量與空白對照組的采食量差異不顯著(P>0.05)。
空白對照組與低劑量組、中劑量組增重差異不顯著(P>0.05),與高劑量組增重差異顯著(P<0.05)。這表明,MMPs 可能會引起試驗(yàn)組體重產(chǎn)生一定量的增加。
3.4.1 對雞生理指標(biāo)的影響
如表2 所示,各組在給藥5 d 后,血液生理指標(biāo)與空白對照組相比均未呈現(xiàn)顯著性差異,血紅蛋白在組織中作為抗氧化劑和鐵代謝的調(diào)節(jié)因子存在,其含量稍高,有可能與劇烈運(yùn)動或缺水有關(guān),表明體內(nèi)鐵離子含量升高,對機(jī)體無害。
表2 MMPs 給藥期間對雞血液學(xué)常規(guī)指標(biāo)的影響()
表2 MMPs 給藥期間對雞血液學(xué)常規(guī)指標(biāo)的影響()
劑量組N WBC/(109·L-1) RBC/(1012·L-1) HGB/(g·L-1)HCT/(L·L-1)MCV/(fL)空白對照組15259.8±14.472.32±0.17115.00±10.5032.05±3.44140.77±5.56低劑量組15255.7±9.282.34±0.14116.29±6.0732.87±1.89140.83±5.56中劑量組15 255.96±12.332.36±0.20118.36±8.8432.07±3.54140.91±4.19高劑量組15265.39±8.212.38±0.17118.07±8.1633.63±2.67141.30±4.05注:應(yīng)用軟件分析,*表示與空白對照組比較P<0.05,差異顯著。MCH/(pg)50.49±2.21 49.72±2.57 50.07±2.06 49.54±2.28 PLT/(109·L-1)25.13±9.53 23.80±8.18 24.57±9.03 32.78±13.86
3.4.2 對雞生化指標(biāo)的影響
高劑量組TP、ALB、T.CHO 與空白對照組相比呈顯著性差異,中劑量組K+、Na+、Cl-與空白對照組相比呈顯著性差異。給藥組GLU 和TG 指標(biāo)與空白對照組差異顯著,表示胰腺和肝臟效應(yīng)提高,促進(jìn)血糖形成糖原,加速了對甘油三酯的分解。
連續(xù)給藥后,每組隨機(jī)剖殺5 只試驗(yàn)雞,各組雞外觀、皮膚、皮下及心、肝、肺、脾、腎臟、腸道、胸腺、法氏囊等器官均未見異常。
給藥期組織學(xué)檢測結(jié)果:
(1)空白對照組檢測結(jié)果
各臟器均未見異常病變[6]。
(2)給藥組檢測結(jié)果
高、中、低劑量組與空白對照組相比,心、肝、脾、肺、腎均無異常。
連續(xù)給藥5 d,各組試驗(yàn)雞的精神狀態(tài)、飲食、增重均未見不良影響;給藥5 d 后,血液檢測指標(biāo)部分呈無規(guī)律性變化。僅GLU 和TG 指標(biāo)與空白對照組差異顯著,但這兩項(xiàng)指標(biāo)值呈下降趨勢,表示胰腺和肝臟效應(yīng)提高,促進(jìn)血糖形成糖原,加速了對TG的分解,對機(jī)體呈現(xiàn)良性影響;雞血液GLU 指標(biāo)均顯著提高。在張寧等[7]的研究中,高糖誘導(dǎo)的大鼠胸主動脈平滑肌細(xì)胞基質(zhì)MMPs 蛋白表達(dá),推測MMPs 與糖含量具有正相關(guān)關(guān)系。有研究[8]發(fā)現(xiàn),高甘油三酯血癥病人MMPs 水平高于正常人,說明TG與MMPs 含量之間存在相關(guān)關(guān)系。MMPs 在多種疾病的發(fā)病機(jī)制中起到重要作用[9-10]。本研究中,試驗(yàn)雞心、肝、脾、肺、腎的病理切片顯示,MMPs 5 倍推薦劑量對雞的實(shí)質(zhì)臟器未見明顯影響,推測MMPs的致病機(jī)理可能與動物自身的健康水平相關(guān)。
MMPs 對雞具有良好的安全性,5 倍推薦劑量內(nèi)進(jìn)行臨床使用,安全無不良反應(yīng),且具有一定的促生長作用,對肝腎及胰腺功能具有一定程度的有益價值,可以作為添加到飼料中的一種有益酶制劑。