谷氨酰胺和葡萄糖對(duì)急性熱應(yīng)激肉雞血清蛋白指標(biāo)的互作影響

戴四發(fā)，華金玲，蔡治華，聞愛(ài)友，郭偉娜，胡 洪，陳瑩瑩

(安徽科技學(xué)院 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100)

急性熱應(yīng)激(Acute heat stress，AHS)是限制夏季家禽生產(chǎn)效益的主要環(huán)境因素，特別是在集約化條件下的肉雞生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的一種不利因素，直接導(dǎo)致肉雞免疫力和生產(chǎn)性能明顯下降，發(fā)病率和死亡率顯著升高。谷氨酰胺(Gln)是動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的一種條件性氨基酸，具有抗應(yīng)激、抗氧化、增強(qiáng)免疫力等功能，在機(jī)體過(guò)度疲勞以及運(yùn)輸、高溫等應(yīng)激時(shí)，需通過(guò)外源供給［1］。葡萄糖(Glu)是動(dòng)物主要的獲能物質(zhì)，可改善動(dòng)物散熱能力，緩解熱應(yīng)激對(duì)血液性狀的影響，減少血液中有毒代謝物的產(chǎn)生［2-3］。從生產(chǎn)角度分析，Glu、Gln分別為機(jī)體的第一、二道抗應(yīng)激途徑，分別從糖代謝、蛋白質(zhì)代謝方面影響著動(dòng)物的抗應(yīng)激能力，通過(guò)在日糧中同時(shí)添加兩種物質(zhì)是否存在一定的互作效應(yīng)尚未見(jiàn)有相關(guān)報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)從血液蛋白相關(guān)指標(biāo)分析日糧中單獨(dú)或共同添加Gln和Glu對(duì)肉雞抗熱應(yīng)激方面的互作影響效應(yīng)，為開(kāi)發(fā)安全的抗熱應(yīng)激飼料添加劑提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與分組設(shè)計(jì)

200只1日齡(d)健康A(chǔ)A肉雞，常規(guī)飼養(yǎng)至35 d，選擇體重接近的96只雞(公母各半)，平均分成4組，每組24只，進(jìn)行分組飼喂，分別在基礎(chǔ)日糧中添加0%Gln+0%Glu(Ⅰ組)、1.0%Gln(Ⅱ組)、1.0%Glu(Ⅲ組)、1.0%Gln+1.0%Glu(Ⅳ組)，42d時(shí)進(jìn)行AHS處理。

1.2 主要試劑和儀器

Gln(L型，含量＞99.0%，美國(guó)Amresco公司，Lot2011/04)、Glu(分析純，上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，批號(hào)20110410)。Gln分析試劑盒(比色法，批號(hào)2010904，南京建成生物研究所)。全自動(dòng)生化分析儀(HITACHI-7600，Hitachi有限公司，日本)，酶標(biāo)儀(DG 5033A，南京華東電子集團(tuán)醫(yī)療裝備有限責(zé)任公司)。

1.3 飼養(yǎng)管理和急性熱應(yīng)激處理

試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧參照NRC(1998)肉雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制，以粉料形式飼喂，22～42d配方和營(yíng)養(yǎng)水平如下，玉米56.76%，玉米淀粉1.0%，豆粕3.3%，魚(yú)粉3.0%，豆油3.5%，磷酸氫鈣1.1%，石粉1.05%，食鹽0.3%，DL-蛋氨酸0.1%，預(yù)溫料0.19%;化謝能12.46MJ/Kg，粗蛋白20.67%，賴(lài)氨酸1.16%。蛋氨酸0.44%，蛋胱氨酸0.75%，鈣0.88%，非植酸磷0.38%。采用立體籠養(yǎng)方式，自由采食和飲水，舍內(nèi)濕度、光照和免疫等均按常規(guī)飼養(yǎng)管理要求進(jìn)行。在42d時(shí)，通過(guò)電加熱方式進(jìn)行12h的AHS處理(處理溫度34±1℃，相對(duì)濕度65% ～75%)。

1.4 樣品采集與測(cè)定

分別在熱應(yīng)激0h、4h、8h和12h時(shí)，從各組中取6只試驗(yàn)雞，宰殺放血收集血樣，每只取2管(10 mL/管)，3500 rpm離心8min，各取血清分裝2凍存管(400 uL)，置于-80℃冷凍保存，供后期血清蛋白相關(guān)指標(biāo)測(cè)定，包括總蛋白(TP)、白蛋白(Alb)、球蛋白(Glb)，白球比(A/G)通過(guò)計(jì)算得到，血清Gln含量按試劑盒方法進(jìn)行測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)

采用SPSS 15.0軟件進(jìn)行分析，先將Ⅰ組中4h、8h、12h數(shù)據(jù)分別與0h數(shù)據(jù)進(jìn)行t檢驗(yàn)。再用一般線性回歸(General linearmodel，GLM)程序中的UNIVARIATE過(guò)程對(duì)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四組數(shù)據(jù)進(jìn)行兩因素兩水平互作效應(yīng)分析。P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異顯著，數(shù)據(jù)以平均數(shù)和總體標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 日糧中添加Gln和Glu對(duì)AHS肉雞血清TP的影響

表1可知，Ⅰ組中，與熱應(yīng)激0 h比較，TP水平在熱應(yīng)激4h、8h、12h時(shí)，分別降低了5.7%(P＜0.05)、12.3%(P＜0.01)和20.7%(P＜0.01)。日糧中添加1.0%Gln使熱應(yīng)激8h、12h時(shí)的TP水平增加了10.3%(P＜0.05)和13.0%(P＜0.01)。日糧中添加1.0%Glu對(duì)熱應(yīng)激12h內(nèi)TP水平無(wú)顯著影響(P＞0.05);同時(shí)添加Gln和Glu對(duì)各熱應(yīng)激處理時(shí)間的TP水平均有顯著互作效應(yīng)(P＜0.05)。

2.2 日糧中添加Gln和Glu對(duì)AHS肉雞血清Alb的影響

表1可知，與熱應(yīng)激0 h比較，Alb水平在熱應(yīng)激4h、8h、12h時(shí)，分別較低3.3%(P＜0.05)、7.2%(P＜0.05)和11.2%(P＜0.01)。日糧中添加1.0%Gln使12h時(shí)的Alb水平增加了4.9%(P＜0.05)，對(duì)4h、8h時(shí)無(wú)影響;日糧中添加1.0%Glu對(duì)熱應(yīng)激12h內(nèi)Alb水平無(wú)顯著影響(P＞0.05)。同時(shí)添加Gln和Glu對(duì)各熱應(yīng)激處理時(shí)間的血清Alb均不存在顯著互作效應(yīng)(P＞0.05)。

2.3 日糧中添加Gln和Glu對(duì)AHS肉雞血清Glb的影響

表1可知，Ⅰ組中，與0 h比較，Glb水平在熱應(yīng)激4h、8h、12h時(shí)均有顯著差異，(P＜0.05)，分別降低8.2%、17.0%和29.1%。日糧添加1.0%Gln使熱應(yīng)激4h、8h、12h的Glb水平增加(P＜0.01)了37.4%、73.4%和87.9%;日糧添加1.0%Glu使Glb水平分別增加(P＜0.01)了50.0%、38.2%和28.4%。同時(shí)添加Gln和Glu對(duì)各熱應(yīng)激處理時(shí)間的Glb水平均存在極顯著互作效應(yīng)(P＜0.01)。

2.4 日糧中添加Gln和Glu對(duì)AHS肉雞血清A/G的影響

表1可知，Ⅰ組中，A/G值在熱應(yīng)激4h、8h、12h時(shí)，分別比0 h增加4.8%(P＞0.05)、10.7%(P＜0.05)和25.0%(P＜0.01)。日糧添加1.0%Gln使熱應(yīng)激8h、12h的A/G值分別降低(P＜0.01)了13.1%、17.6%;日糧添加1.0%Glu對(duì)熱應(yīng)激12h內(nèi)A/G水平的影響不顯著(P＞0.05)。同時(shí)添加Gln和Glu，對(duì)熱應(yīng)激4h、8h、12h時(shí)的A/G值均存在顯著互作效應(yīng)(P＜0.05)。

表1 日糧添加Gln和Glu對(duì)急性熱應(yīng)激肉雞血清蛋白指標(biāo)的影響Table 1 Effects of dietary Gln and Glu supplementation on serum protein indexes of broilers under AHS

2.5 日糧中添加Gln和Glu對(duì)熱應(yīng)激肉雞血液中Gln的影響

表2 日糧添加Gln和Glu對(duì)AHS肉雞血清Gln的影響Table 2 Effects of dietary Gln and Glu supplementation on serum Gln of broilers under AHS

組別Group日糧處理Dietary treatment谷氨酰胺Gln(mmol/mL)Gln(%) Glu(%)0 h 4 h 8 h 12 h 101.70 1.64 1.62 1.59 S.E.M. 0.02 0.03 0.02 0.01 P value ＜0.05 ＜0.05 ＜0.01 ＜0.01 Glu(%)0 1.67 1.62 1.59 1.57 10 1.64 1.61 1.54 1.47 S.E.M. 0.02 0.02 0.03 0.03 P value ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 P value(Gln*Glu)＞0.05 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01

表2可知，Ⅰ組中，血清Gln水平在熱應(yīng)激4h、8h、12h時(shí)，比0 h分別降低(P＜0.01)了12.9%、23.3%和43.6%。日糧中添加1.0%Gln使熱應(yīng)激4h、8h、12h時(shí)的Gln水平分別增加了5.1%(P＜0.05)、13.3%(P＜0.01)和19.5%(P＜0.01);添加1.0%Glu對(duì)熱應(yīng)激4h、8h、12h時(shí)的Gln水平無(wú)顯著影響(P＞0.05)。同時(shí)添加兩種物質(zhì)對(duì)不同熱應(yīng)激時(shí)間的血清Gln水平均存在極顯著(P＜0.01)的互作效應(yīng)。

3 討論

處于急性熱應(yīng)激條件下的肉雞表現(xiàn)出采食量下降，營(yíng)養(yǎng)攝入不足，進(jìn)而動(dòng)用體內(nèi)貯備的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并加速分解代謝以滿足機(jī)體所需的能量和物質(zhì)供應(yīng)，導(dǎo)致血液中相關(guān)指標(biāo)的變化［4］。本研究表明，通過(guò)對(duì)肉雞進(jìn)行12h的34℃急性熱應(yīng)激處理，使血清中的TP、Alb和Glb分別降低了20.7%、11.2%和29.1%，并明顯增加了A/G(增加25.0%)，說(shuō)明肉雞體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝受到了一定程度的影響。過(guò)去許多關(guān)于肉雞的研究結(jié)果與本研究是一致的，多種模式的熱應(yīng)激處理均能明顯降低血清TP水平［5］。劉鳳華［6］研究高溫對(duì)蛋雞的影響時(shí)也得出了同樣的結(jié)果。但有研究卻發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間的熱應(yīng)激對(duì)肉雞血液TP沒(méi)有顯著的影響，也未發(fā)現(xiàn)Glb含量的變化［7］。上述結(jié)果說(shuō)明，關(guān)于熱應(yīng)激對(duì)雞血液中蛋白組成的影響尚存在不完全一致的結(jié)果，傅玲玉等［8］的研究發(fā)現(xiàn)，持續(xù)高溫與短期急性高溫對(duì)肉雞血漿蛋白的影響有所不同，雖然都使TP水平下降，但對(duì)Glb、Alb的含量卻有不同的影響效應(yīng)。究其原因，動(dòng)物機(jī)體的蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)代謝本身就是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，受到影響的因素很多，體內(nèi)任何微小的變化都可能使其含量及組成發(fā)生變化，且存在不同種類(lèi)蛋白間的差異，再加上試驗(yàn)條件(如應(yīng)激模式、雞的品種、年齡、生理狀況、營(yíng)養(yǎng)狀況等)的差異。

Glu是機(jī)體重要的能量來(lái)源物質(zhì)，在動(dòng)物發(fā)生熱應(yīng)激時(shí)首先被大量利用，并分解體內(nèi)糖原以供應(yīng)Glu的需要，防止機(jī)體低能狀態(tài)的發(fā)生［9］。有研究證實(shí)，高溫環(huán)境中飲用Glu水的肉雞肛溫都低于對(duì)照組，并且顯著降低死亡率，提高增重［2］。本研究顯示，日糧添加0.5%Glu對(duì)本試驗(yàn)條件下的急性熱應(yīng)激肉雞血清Glb水平有明顯的緩解作用，但對(duì)TP、Alb無(wú)影響，說(shuō)明了Glu在防止短時(shí)間急性應(yīng)激影響肉雞機(jī)體蛋白質(zhì)代謝方面具有一定的積極作用，且存在一定的特異性。

由于Gln可在骨骼肌中大量?jī)?nèi)源性合成，過(guò)去一直被人們認(rèn)為是一種非必需氨基酸。但隨著研究的深入，這種看法發(fā)生了改變。大量證據(jù)表明，在正常情況下，機(jī)體可以大量合成并貯存Gln。但在大手術(shù)、嚴(yán)重創(chuàng)傷、中重度感染等應(yīng)激狀態(tài)下，機(jī)體分解代謝增強(qiáng)，Gln的需求量超過(guò)合成量，若應(yīng)激狀態(tài)持續(xù)存在，將會(huì)出現(xiàn)Gln的缺乏，并深度影響到機(jī)體蛋白質(zhì)代謝，出現(xiàn)骨骼肌損傷［1］。因此，近來(lái)Gln被稱(chēng)作為人、小鼠、豬等哺乳動(dòng)物的條件必需氨基酸，而在尿酸動(dòng)物中是否也是這樣的，目前研究不多。黃冠慶等［10］試驗(yàn)表明，高溫下日糧中添加0.5%Gln顯著提高49 d、56 d家禽的血液TP含量，添加0.2%Gln顯著降低56 h的血液尿素氮含量;在飼糧中添加0.4%Gln或0.2%甘氨酰谷氨酰胺均能降低黃羽肉仔雞血液中尿酸、尿素氮的含量。喬云芳［11］在日糧添加0.5%、1.0%、1.5%的Gln，經(jīng)過(guò)42天的飼喂，發(fā)現(xiàn)肉雞血清TP水平分別增加13.0%、5.8%和12.2%。本研究表明(表1)，34℃急性熱應(yīng)激對(duì)肉雞血清Gln水平產(chǎn)生了顯著的負(fù)面影響，在處理4h、8h、12h時(shí)，分別降低了12.9%、12.0%和26.4%，顯示體內(nèi)Gln的代謝狀況發(fā)生了明顯變化，血清中的Gln被機(jī)體用于抵抗急性熱應(yīng)激帶來(lái)的不利影響。本試驗(yàn)通過(guò)日糧中添加1.0%Gln，對(duì)不同處理時(shí)間的血清TP、Alb、Glb、A/G、Gln指標(biāo)都有不同程度的緩解作用，特別是Glb和Gln水平，這一現(xiàn)象充分證實(shí)，外源性Gln在提高肉雞抵抗急性熱應(yīng)激造成的蛋白質(zhì)高分解代謝狀態(tài)方面具有積極的作用。

進(jìn)一步分析，Glu和Gln是分別從糖代謝、蛋白質(zhì)代謝角度，在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)起著重要抗應(yīng)激作用的兩種物質(zhì)，但從代謝時(shí)效性分析，糖代謝是動(dòng)物應(yīng)激發(fā)生時(shí)最先改變的，而蛋白質(zhì)代謝的變化相對(duì)滯后［12］，因此，Glu和Gln在提高動(dòng)物抗應(yīng)激方面具有一定的時(shí)差性和互補(bǔ)性。從表1可以看出，1.0%Gln對(duì)急性熱應(yīng)激4h時(shí)血清的TP和A/G無(wú)影響，而在熱應(yīng)激12h時(shí)則存在極顯著的影響，顯示了Gln在影響蛋白質(zhì)代謝方面存在一定程度的時(shí)間依賴(lài)性?；贕lu和Gln在抗應(yīng)激方面的共性和代謝上的先后關(guān)系，本研究嘗試分析了兩者的互作效應(yīng)，表1和表2顯示，Glu和Gln在影響血清Glb方面均有明顯的作用，且兩者對(duì)Glb、A/G和Gln的影響存在顯著或極顯著的互作效應(yīng)，初步證實(shí)了它們?cè)诟纳迫怆u抗急性熱應(yīng)激方面存在一定的密切關(guān)系，但由于本試驗(yàn)應(yīng)用的濃度偏少，結(jié)果還具有一定的局限性，需要開(kāi)展更多水平梯度的互作效應(yīng)分析，并考慮到試驗(yàn)動(dòng)物的種類(lèi)和年齡(或日齡)、飼料的構(gòu)成和營(yíng)養(yǎng)水平、應(yīng)激的模式和方式、添加方式、添加劑量和應(yīng)用時(shí)間等方面的影響。

綜上所述，急性熱應(yīng)激對(duì)肉雞血清蛋白生化指標(biāo)產(chǎn)生了明顯的影響，通過(guò)在日糧中添加1.0%Gln和1.0%Glu均具有一定的緩解急性熱應(yīng)激負(fù)面影響的效果，Gln的效果比Glu更為明顯，同時(shí)添加兩種物質(zhì)具有較好的互作效應(yīng)，更有利于提高動(dòng)物抗熱應(yīng)激能力。

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(責(zé)任編輯:顧有方)