謝夢(mèng)蕊 李秋明 邱思奇 齊曉龍* 沈 紅,2*
(1.北京農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 102206;2.獸醫(yī)學(xué)(中醫(yī)藥)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 102206)
氧化應(yīng)激是指在內(nèi)源或外源因素的刺激下,機(jī)體自由基產(chǎn)生過多,超出其清除能力,致使氧化還原狀態(tài)失衡而引起的氧化損傷過程[1]。目前,在高密度集約化飼養(yǎng)模式下,環(huán)境、營養(yǎng)、運(yùn)輸?shù)纫蛩鼐梢鹧趸瘧?yīng)激,降低動(dòng)物的生產(chǎn)性能、免疫功能和畜產(chǎn)品品質(zhì)等。因此,探索開發(fā)安全有效的天然抗氧化劑顯得尤為重要。
近年來,國內(nèi)外學(xué)者已從多種動(dòng)植物蛋白酶解液中分離出具有抗氧化活性的多肽,其可清除體內(nèi)多余的氧自由基,抑制脂質(zhì)過氧化,且易被機(jī)體吸收[2]。研究證明,多肽在調(diào)節(jié)免疫功能、降低膽固醇含量、抗菌和抗氧化等方面均有良好功效[3]。如牛膝多肽可顯著降低大鼠因心肌缺血再灌注引起的氧化應(yīng)激,保護(hù)心肌細(xì)胞的正常功能[4];大米蛋白肽對(duì)熱應(yīng)激引起的蛋雞生產(chǎn)性能的下降和血液中葡萄糖、醛固酮等含量的升高有良好的緩解作用[5]。
地鱉(EupolyphagasinensisWalker,ESW)具有調(diào)脂降脂、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)和抗氧化等藥理作用[6]。研究發(fā)現(xiàn)地鱉肽(EupolyphagasinensisWalker polypeptides,ESWPs)具有一定的抗氧化作用,但有關(guān)地鱉肽抗氧化作用的研究僅局限于簡單的提取分離、活性分析和小鼠的體內(nèi)試驗(yàn),尚未見有關(guān)地鱉肽對(duì)氧化應(yīng)激狀態(tài)下禽類影響的報(bào)道。
本試驗(yàn)通過在飲水中添加氫化可的松構(gòu)建肉仔雞氧化應(yīng)激模型,探究不同水平地鱉肽對(duì)氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞生長性能、肉品質(zhì)、臟器指數(shù)和抗氧化能力的影響,為地鱉肽在肉雞生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
氫化可的松購自山西科龍獸藥有限公司,為白色粉末,純度≥99%,在水中的溶解度為100 mg/mL。地鱉肽由本實(shí)驗(yàn)室提取制備。采用蛋白酶水解法從地鱉蟲粉中提取獲得地鱉肽溶液,通過三羥甲基甘氨酸-十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(Tricine-SDS-PAGE)法測(cè)定酶解液中地鱉肽的分子質(zhì)量為8~9 ku,通過雙縮脲法測(cè)定地鱉肽溶液濃度為45 mg/mL。
選用180只1日齡健康愛拔益加(AA)肉仔雞公雛,隨機(jī)分為5組,分別為對(duì)照組、模型組(25 mg/L氫化可的松)和3個(gè)地鱉肽組[0.4、0.8和1.6 g/kg BW,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)6只雞。從第4天開始,3個(gè)地鱉肽組在飲水中加地鱉肽至第21天;從第8天開始,除對(duì)照組外,其余各組均在飲水中加氫化可的松,連續(xù)5 d。試驗(yàn)期21 d。自由飲食,觀察肉仔雞的精神狀態(tài)、食欲和糞便狀況,記錄死亡雞只數(shù)?;A(chǔ)飼糧參照NRC(1994)和《雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 33—2004),結(jié)合肉仔雞飼養(yǎng)手冊(cè)配制,為玉米-豆粕型粉狀飼糧?;A(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
1)預(yù)混料為每千克飼糧提供 The premix provided the following per kg of the diet:VA 12 000 IU,VD33 000 IU,VE 25 mg,VK33.0 mg,VB12.5 mg,VB26.0 mg,VB63.0 mg,VB120.025 mg,D-泛酸D-pantothenic acid 12.0 mg,生物素 biotin 0.03 mg,煙酸 nicotinic acid 50 mg,葉酸 folic acid 1.5 mg,F(xiàn)e (as ferrous sulfate) 100 mg,Zn (as zinc sulfate) 75 mg,Mn (as manganese sulfate) 80 mg,Cu (as copper sulfate) 10 mg,I (as potassium iodide) 0.4 mg,Se (as sodium selenite) 0.3 mg。
2)營養(yǎng)水平為計(jì)算值。Nutrient levels were calculated values.
分別于第14天和第21天,每組隨機(jī)選取18只雞稱重(空腹12 h),心臟采血,離心制備血清,分裝于-20 ℃保存?zhèn)溆谩L幩离u后取左側(cè)胸肌、腿肌稱重,立即取一部分用于肉品質(zhì)檢測(cè),剩余部分與采集的新鮮肝臟樣品于-20 ℃保存?zhèn)溆茫蝗∫认?、胸腺、脾臟和法氏囊稱重,計(jì)算臟器指數(shù)。稱取1 g組織(肝臟、胸肌)于勻漿管中,加9 mL預(yù)冷生理鹽水制成10%組織勻漿液,3 500 r/min離心15 min,取上清液于-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.4.1 生長性能
分別于1、14和21日齡時(shí)以重復(fù)為單位稱量肉仔雞和余料重,計(jì)算平均日增重(ADG,g/d)、平均日采食量(ADFI,g/d)和料重比(F/G)。
1.4.2 臟器指數(shù)
按照以下公式計(jì)算臟器指數(shù):
臟器指數(shù)(mg/g)=臟器重量(mg)/雞活體重(g)。
1.4.3 肉品質(zhì)
pH:分別于屠宰后45 min和24 h時(shí),取2 g胸肌、腿肌剪碎,加入10倍體積超純水,攪拌均勻后,室溫靜置30 min,用酸度計(jì)測(cè)胸肌、腿肌的pH。
肉色:取同一部位胸肌、腿肌,用測(cè)色色差計(jì)測(cè)肌肉亮度(lightness,L*)值、紅度(redness,a*)值和黃度(yellowness,b*)值。
滴水損失:取胸肌、腿肌的中間部分,修整成35 cm×15 cm×10 mm長方體,稱重(W1),然后用鐵絲釣住肉樣的一端,使肌纖維垂直,裝入充氣的塑料袋中封口,4 ℃保存24 h后取出稱重(W2),按照以下公式計(jì)算滴水損失:
滴水損失(%)=(W1-W2)/W1×100。
1.4.4 血清皮質(zhì)酮含量
按照試劑盒說明檢測(cè)血清皮質(zhì)酮含量。
1.4.5 組織抗氧化酶活性和過氧化物含量
根據(jù)試劑盒說明檢測(cè)肝臟和胸肌的超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)含量。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Graphpad Prism 6.0軟件,單因素方差分析(one-way ANOVA)程序進(jìn)行組間差異分析,LSD進(jìn)行多重比較,結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)”表示。P<0.05表示差異顯著。
由表2可見,14日齡時(shí),模型組肉仔雞的血清皮質(zhì)酮含量顯著高于對(duì)照組和地鱉肽組(P<0.05);與對(duì)照組比,地鱉肽組的血清皮質(zhì)酮含量也有不同程度的增加,但差異不顯著(P>0.05);地鱉肽組中以1.6 g/kg BW地鱉肽組的血清皮質(zhì)酮含量為最低。21日齡時(shí),模型組的血清皮質(zhì)酮含量高于其他各組,但差異不顯著(P>0.05)。
表2 地鱉肽對(duì)氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞血清皮質(zhì)酮含量的影響
同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。
In the same row, values with different letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.
由表3可見,1~14日齡時(shí),與對(duì)照組相比,模型組肉仔雞的ADG顯著降低(P<0.05),ADFI有降低趨勢(shì)(P>0.05),F(xiàn)/G顯著增加(P<0.05);與模型組相比,地鱉肽組的ADG有升高趨勢(shì),ADFI有降低趨勢(shì),但差異均不顯著(P>0.05),F(xiàn)/G顯著降低(P<0.05)。15~21日齡時(shí),模型組的ADG和ADFI顯著低于對(duì)照組(P<0.05);地鱉肽組的ADG和ADFI高于模型組,但差異不顯著(P>0.05);各組的F/G無顯著差異(P>0.05)。1~21日齡時(shí),模型組的ADG和ADFI顯著低于對(duì)照組(P<0.05),F(xiàn)/G顯著高于對(duì)照組(P<0.05);與模型組相比,地鱉肽組的ADG有升高趨勢(shì)(P>0.05),0.4 g/kg BW地鱉肽組的ADFI有升高趨勢(shì)(P>0.05),而0.8和1.6 g/kg BW地鱉肽組的ADFI則有降低趨勢(shì)(P>0.05);0.4和1.6 g/kg BW地鱉肽組的F/G顯著低于模型組(P<0.05)。
表3 地鱉肽對(duì)氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞生長性能的影響
由表4可見,14日齡時(shí),各組肉仔雞的胸肌相對(duì)重?zé)o顯著差異(P>0.05);模型組的胸肌pH45 min顯著低于對(duì)照組和0.4、0.8 g/kg BW地鱉肽組(P<0.05);各組的胸肌pH24 h無顯著差異(P>0.05);與對(duì)照組相比,模型組的胸肌a*值顯著降低(P<0.05),L*值和b*值有升高趨勢(shì),但差異不顯著(P>0.05);與對(duì)照組相比,模型組的胸肌滴水損失顯著升高(P<0.05),而與模型組相比,地鱉肽組的滴水損失有降低趨勢(shì),其中0.8 g/kg BW地鱉肽組的滴水損失顯著降低(P<0.05)。21日齡時(shí),模型組的胸肌相對(duì)重低于對(duì)照組和地鱉肽組,但差異不顯著(P>0.05);各組的胸肌pH45 min、pH24 h、L*值和b*值均無顯著差異(P>0.05);0.4 g/kg BW地鱉肽組的胸肌a*值顯著高于除對(duì)照組外的其他各組(P<0.05);0.4 g/kg BW地鱉肽組的胸肌滴水損失顯著低于模型組(P<0.05)。
表4 地鱉肽對(duì)氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞胸肌肉品質(zhì)的影響
續(xù)表4項(xiàng)目Items日齡Daysofage對(duì)照組Controlgroup模型組Modelgroup地鱉肽組EupolyphagasinensisWalkerpolypeptidesgroups/(g/kgBW)0.40.81.6pH24h146.22±0.056.12±0.026.20±0.086.21±0.056.10±0.04216.18±0.186.19±0.066.11±0.206.16±0.186.17±0.17肉色Color亮度L*1444.36±1.8548.09±0.8747.49±0.5846.94±2.7146.13±1.322146.38±3.3951.36±2.7847.75±1.0249.62±3.0751.38±1.38紅度a*147.98±0.86a5.67±0.50b6.15±0.29b6.41±1.23b6.32±0.53b217.29±0.44ab5.04±1.28b9.05±2.16a4.88±1.97b4.92±0.51b黃度b*1410.81±1.0511.54±1.079.91±1.1810.32±0.9310.57±0.672110.71±1.9712.54±1.9410.47±1.7110.47±0.4313.58±1.34滴水損失Driploss/%147.85±1.15c12.71±1.10a11.42±1.74ab10.07±1.15bc11.10±1.16ab218.52±0.51ab9.34±0.08a7.73±0.76b9.43±0.76a9.14±0.68a
由表5可見,14日齡時(shí),各組肉仔雞的腿肌相對(duì)重?zé)o顯著差異(P>0.05);與對(duì)照組相比,模型組的腿肌L*值、a*值有升高趨勢(shì),但差異不顯著(P>0.05);模型組的腿肌滴水損失顯著高于對(duì)照組(P<0.05),地鱉肽組的腿肌滴水損失均低于模型組,其中0.4和1.6 g/kg BW地鱉肽組的腿肌滴水損失顯著低于模型組(P<0.05)。21日齡時(shí),模型組的腿肌相對(duì)重低于對(duì)照組和地鱉肽組,但無顯著差異(P>0.05);各組的腿肌L*值、a*值、b*值、滴水損失均無顯著差異(P>0.05)。
表5 地鱉肽對(duì)氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞腿肌肉品質(zhì)的影響
由表6可見,14日齡時(shí),各組肉仔雞的胰腺指數(shù)無顯著差異(P>0.05);模型組的脾臟指數(shù)顯著低于0.4、0.8 g/kg BW地鱉肽組和對(duì)照組(P<0.05);模型組的胸腺指數(shù)顯著低于對(duì)照組和1.6 g/kg BW地鱉肽組(P<0.05);模型組的法氏囊指數(shù)顯著低于對(duì)照組和0.4 g/kg BW地鱉肽組(P<0.05),地鱉肽各組的法氏囊指數(shù)無顯著差異(P>0.05)。21日齡時(shí),胰腺、脾臟和胸腺指數(shù)的變化趨勢(shì)與14日齡時(shí)相似,但各組間無顯著差異(P>0.05);與對(duì)照組相比,模型組的法氏囊指數(shù)顯著降低(P<0.05),而1.6 g/kg BW地鱉肽組顯著高于模型組(P<0.05)。
表6 地鱉肽對(duì)氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞臟器指數(shù)的影響
由表7可見,14日齡時(shí),模型組肉仔雞的肝臟SOD活性顯著低于對(duì)照組(P<0.05),1.6 g/kg BW地鱉肽組的肝臟SOD活性顯著高于模型組(P<0.05),但地鱉肽各組的肝臟SOD活性無顯著差異(P>0.05);模型組的肝臟GSH-Px活性顯著低于對(duì)照組和0.4、0.8 g/kg BW地鱉肽組(P<0.05);對(duì)照組和0.8和1.6 g/kg BW地鱉肽組的肝臟CAT活性顯著高于模型組(P<0.05);模型組的肝臟MDA含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),0.8、1.6 g/kg BW地鱉肽組的肝臟MDA含量顯著低于模型組(P<0.05)。21日齡時(shí),模型組的肝臟抗氧化酶活性低于對(duì)照組和0.4、0.8 g/kg BW地鱉肽組,但無顯著差異(P>0.05);對(duì)照組和1.6 g/kg BW地鱉肽組的肝臟MDA含量顯著低于模型組(P<0.05)。
表7 地鱉肽對(duì)氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞肝臟抗氧化能力的影響
由表8可見,14日齡時(shí),模型組肉仔雞的胸肌SOD活性顯著低于對(duì)照組和0.4 g/kg BW地鱉肽組(P<0.05),且低于0.8和1.6 g/kg BW地鱉肽組(P>0.05);模型組的胸肌GSH-Px活性顯著低于對(duì)照組和0.4、1.6 g/kg BW地鱉肽組(P<0.05),地鱉肽各組的胸肌GSH-Px活性無顯著差異(P>0.05);模型組的胸肌CAT活性顯著低于對(duì)照組和地鱉肽組(P<0.05);與對(duì)照組相比,模型組
的胸肌MDA含量顯著升高(P<0.05),而0.4 g/kg BW地鱉肽組的胸肌MDA含量顯著低于模型組(P<0.05)。21日齡時(shí),各組的肌肉SOD和GSH-Px活性無顯著差異(P>0.05);模型組的胸肌CAT活性低于對(duì)照組(P>0.05),顯著低于0.8 g/kg BW地鱉肽組(P<0.05);模型組的胸肌MDA含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),0.4、1.6 g/kg BW地鱉肽組的胸肌MDA含量低于模型組,但無顯著差異(P>0.05)。
表8 地鱉肽對(duì)氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞胸肌抗氧化能力的影響
氧化應(yīng)激是目前規(guī)模化養(yǎng)殖生產(chǎn)中普遍存在的問題之一,嚴(yán)重影響?zhàn)B殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。氧化應(yīng)激狀態(tài)下,機(jī)體細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生大量自由基,攻擊細(xì)胞膜的多不飽和脂肪酸,導(dǎo)致細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的完整性受損,蛋白質(zhì)和核酸氧化損傷,酶活性發(fā)生改變,組織功能異常,機(jī)體抗病力下降,進(jìn)而誘導(dǎo)各種疾病的發(fā)生[7]。自1980年二丁基羥基甲苯(BHT)和丁基羥基茴香醚(BHA)等人工合成抗氧化劑被發(fā)現(xiàn)有一定的毒性和低致癌性后,天然抗氧化劑的開發(fā)就具有十分重要的意義。
機(jī)體處于氧化應(yīng)激狀態(tài)時(shí),下丘腦通過釋放促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)促使垂體前葉分泌促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH),而ACTH的釋放促進(jìn)腎上腺皮質(zhì)分泌糖皮質(zhì)激素[8]。皮質(zhì)酮作為調(diào)節(jié)代謝速率的重要激素,對(duì)機(jī)體的糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝均有重要影響,血液皮質(zhì)酮含量升高正是動(dòng)物體應(yīng)對(duì)應(yīng)激反應(yīng)的生理過程。韓慕俊等[9]研究表明,免疫和脂多糖(LPS)刺激均導(dǎo)致雛雞血漿皮質(zhì)酮含量急劇升高,添加維生素E可有效緩解。于文會(huì)等[10]對(duì)雛雞注射新城疫疫苗造成免疫應(yīng)激,發(fā)現(xiàn)免疫應(yīng)激能顯著提高血清ACTH和皮質(zhì)酮含量及下丘腦CRH的mRNA表達(dá)水平。本研究結(jié)果表明,在飲水中添加氫化可的松可使肉仔雞的血清皮質(zhì)酮含量顯著增加,成功誘導(dǎo)肉仔雞處于氧化應(yīng)激狀態(tài)。
研究表明,地塞米松(DEX)誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激可顯著降低肉仔雞的ADFI和ADG,抑制肉仔雞的生長[11-12]。在產(chǎn)蛋雞飼糧中添加不同水平的氧化大豆油,隨著大豆油氧化程度的加深,蛋雞的飼料轉(zhuǎn)化效率顯著降低,產(chǎn)蛋率呈下降趨勢(shì)[13],與Eid等[14]的研究結(jié)果相一致。本研究結(jié)果表明,氧化應(yīng)激模型組肉仔雞的ADG和ADFI低于對(duì)照組,F(xiàn)/G高于對(duì)照組,但飲水中添加不同水平地鱉肽后肉仔雞的ADG和ADFI升高,F(xiàn)/G降低。上述研究結(jié)果提示,地鱉肽可有效緩解氧化應(yīng)激對(duì)肉仔雞生長性能的不利影響。
研究表明,應(yīng)激可降低肉仔雞體內(nèi)蛋白質(zhì)的沉積,減少胸肌、腿肌重量,降低肌肉率,促進(jìn)脂肪合成,顯著提高腹脂率,減少胴體可食用部分[15]。應(yīng)激過程中活性氧(ROS)對(duì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的氧化作用會(huì)加快糖酵解進(jìn)程,使肌肉pH迅速降低,增加肌肉滴水損失率,導(dǎo)致肌肉蛋白質(zhì)變性,使肌肉水分滲出,顏色灰白[16-18]。本研究結(jié)果表明,氧化應(yīng)激降低肉仔雞肌肉pH,導(dǎo)致L*值增加、a*值降低、滴水損失增加,而添加地鱉肽可有效改善氧化應(yīng)激對(duì)仔雞肉品質(zhì)的不利影響。
氧化應(yīng)激對(duì)機(jī)體具有廣泛影響,肌肉和主要臟器都會(huì)產(chǎn)生不同程度的氧化損傷。臟器指數(shù)是體內(nèi)試驗(yàn)重要的觀測(cè)指標(biāo),通過臟器指數(shù)可判斷藥物的毒性作用和免疫作用。關(guān)于地鱉肽對(duì)肉仔雞臟器指數(shù)的報(bào)道較少,本研究結(jié)果表明,氧化應(yīng)激模型組肉仔雞的臟器指數(shù)低于對(duì)照組,添加地鱉肽后可提高臟器指數(shù),改善器官發(fā)育,說明地鱉肽對(duì)氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞的生長發(fā)育有一定促進(jìn)作用,改善不良影響。
研究報(bào)道,氧化應(yīng)激可嚴(yán)重破壞肉雞體內(nèi)氧化系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)之間的平衡狀態(tài)[19-20]。家禽體內(nèi)沉積過量的MDA會(huì)抑制抗氧化酶的活性,加劇機(jī)體DNA和蛋白質(zhì)的氧化損傷,而應(yīng)激可使肉雞胸肌和骨骼肌的MDA含量增加2~4倍[21]。閔育娜等[22]通過腹腔注射地塞米松誘導(dǎo)肉雞氧化應(yīng)激模型,結(jié)果發(fā)現(xiàn)地塞米松顯著降低血清GSH-Px活性和T-AOC。注射敵草快(diquat)誘導(dǎo)仔豬氧化應(yīng)激導(dǎo)致血液SOD、GSH-Px和CAT活性顯著下降,MDA含量呈上升趨勢(shì)[23]。本試驗(yàn)通過測(cè)定氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞胸肌和肝臟抗氧化酶活性和MDA含量,評(píng)價(jià)肉仔雞的氧化應(yīng)激狀態(tài),結(jié)果顯示,氫化可的松可成功誘導(dǎo)氧化應(yīng)激,致使機(jī)體產(chǎn)生氧化損傷,而在飲水中添加地鱉肽后,胸肌和肝臟抗氧化酶活性增加,MDA含量降低,說明地鱉肽對(duì)氫化可的松誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激有較好的緩解作用,可改善肉仔雞肝臟和胸肌抗氧化酶的活性,提高抗氧化能力。
地鱉肽可通過增加肉仔雞的肝臟和肌肉抗氧化酶活性,減少脂質(zhì)過氧化物的產(chǎn)生,緩解氫化可的松誘導(dǎo)的氧化損傷,從而改善肉仔雞的臟器發(fā)育和肉品質(zhì),促進(jìn)氧化損傷后的修復(fù)。在本試驗(yàn)條件下,肉仔雞飲水中地鱉肽的適宜添加量為0.4~0.8 g/kg BW。
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動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào)2018年5期