過氧化氫酶對(duì)黃羽肉雞生長性能、腸道形態(tài)以及抗氧化能力的影響

唐明紅

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長沙 410128)

動(dòng)物在正常的生理狀態(tài)下和生命活動(dòng)中，機(jī)體內(nèi)自由基的產(chǎn)生與清除保持著一種動(dòng)態(tài)的平衡，從而維持動(dòng)物機(jī)體正常的功能和活動(dòng)[1]。當(dāng)動(dòng)物采食氧化飼糧以及受到應(yīng)激等不利因素影響時(shí)，動(dòng)物體內(nèi)自由基大量的產(chǎn)生，超過機(jī)體清除自由基的能力和速度，導(dǎo)致自由基在體內(nèi)的蓄積，造成體內(nèi)氧化-還原平衡狀態(tài)的破壞，使動(dòng)物機(jī)體處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，對(duì)機(jī)體產(chǎn)生影響和破壞作用，使動(dòng)物的生長性能降低和動(dòng)物產(chǎn)品品質(zhì)下降[2-7]。

過氧化氫酶(CAT)作為機(jī)體內(nèi)抗氧化酶系的關(guān)鍵性酶種，廣泛存在于動(dòng)植物體和微生物體內(nèi)，能催化細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫分解，防止脂質(zhì)氧化，具有抗氧化[8-9]、抗應(yīng)激[10]、抗過敏[8]、抗腹瀉[11-12]和減輕腸道炎癥反應(yīng)[8,13-14]等作用。近幾年來，人們開始對(duì)CAT在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行探索和研究，但研究主要在豬尤其是斷奶仔豬上，在黃羽肉雞上的研究和報(bào)道甚少。

快速生長的黃羽肉雞體內(nèi)的生物抗氧化系統(tǒng)比較脆弱，容易受到環(huán)境脅迫，飼糧中的氧化油脂、舍內(nèi)高溫等引起的氧化應(yīng)激造成體內(nèi)抗氧化反應(yīng)失衡[4]，自由基和過氧化物堆積，對(duì)肉雞的機(jī)體健康、生長性能、屠宰后的肉品質(zhì)等造成危害和影響。因此，本試驗(yàn)以1日齡雄性黃羽肉雞為試驗(yàn)對(duì)象，探討CAT對(duì)其生長性能、腸道形態(tài)、抗氧化能力的影響，旨在為CAT在肉雞中的廣泛應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

CAT為山東某酶制劑公司生產(chǎn)的食品級(jí)產(chǎn)品，酶活性為5 000 U/g。1日齡雄性黃羽肉雞苗購自溫氏集團(tuán)分公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選用健壯、活潑、均勻的1日齡雄性黃羽肉雞360只，隨機(jī)分為4個(gè)組，每個(gè)組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)15只雞。試驗(yàn)期分為前期(1～21日齡)和后期(22～45日齡)。綜合分析前人關(guān)于CAT在豬的應(yīng)用研究中設(shè)定的添加量[15-18]、黃羽肉雞采食量和對(duì)氧化應(yīng)激的敏感度、本試驗(yàn)飼糧的特點(diǎn)、調(diào)質(zhì)制粒過程中對(duì)CAT的損失、CAT試驗(yàn)產(chǎn)品的酶活定義(在pH 7.0、30 ℃條件下，1 min分解1 μmoL CAT所需的酶量定義為1個(gè)活性單位，以U/g表示)及生產(chǎn)廠家的推薦用量，在本試驗(yàn)中設(shè)定CAT的添加量為100～200 U/kg。試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)飼糧參照NRC(1994)和《雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 33—2004)中黃羽肉雞營養(yǎng)需要配制，經(jīng)過調(diào)質(zhì)后制粒成顆粒型飼糧?；A(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2。

表2 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)雞采用階梯3層籠養(yǎng)方式，人工光照，自然通風(fēng)，采取自由飲水和采食，按照正常程序進(jìn)行免疫接種，觀察雞群的行為和健康狀況，注意舍內(nèi)的溫度和相對(duì)濕度，并做好記錄。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.4.1 生長性能的測(cè)定

記錄和統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)期間每組的采食量和死亡雞的數(shù)量及體重。分別在21和45日齡早上對(duì)每個(gè)重復(fù)進(jìn)行空腹稱重(禁食12 h，僅供飲水)，計(jì)算每個(gè)階段的采食量、體增重和料重比。

1.4.2 抗氧化指標(biāo)的測(cè)定

于21、45日齡時(shí)每個(gè)組選取1只雞進(jìn)行翅下靜脈采血，所采血液靜置后進(jìn)行離心分離血清，并將血清保存于-20 ℃冰箱待測(cè)。取完血后進(jìn)行屠宰，解剖取肝臟置于2 mL凍存管中，放于-20 ℃冰箱待測(cè)。血清進(jìn)行CAT、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)含量的檢測(cè)，血清和肝臟同時(shí)進(jìn)行總抗氧化能力(T-AOC)的檢測(cè)。所用試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1.4.3 腸道形態(tài)指標(biāo)的測(cè)定

將21、45日齡的雞屠宰后，各取1 cm左右空腸末端腸段和回腸中部腸段，用生理鹽水輕輕沖洗內(nèi)容物后放入10%福爾馬林溶液中固定。固定好的腸段經(jīng)過脫水、二甲苯透明、石蠟包埋后制成切片，切片染色后封片，然后進(jìn)行顯微鏡觀察。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)過Excel 2016處理后，利用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，差異顯著時(shí)采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，試驗(yàn)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 CAT對(duì)黃羽肉雞生長性能的影響

由表3可知，1～21日齡，各組肉雞采食量無顯著差異(P>0.05)。3個(gè)添加CAT組的體增重和料重比比試驗(yàn)1組均有改善，其中試驗(yàn)4組體增重比試驗(yàn)1組顯著提高(P<0.05)，試驗(yàn)3組和試驗(yàn)4組料重比分別比試驗(yàn)1組降低6.54%和7.84%(P<0.05)。

表3的數(shù)據(jù)同時(shí)顯示，22～45日齡，3個(gè)添加CAT組的末重、體增重和料重比比試驗(yàn)1組均有改善。試驗(yàn)4組的末重比試驗(yàn)1組顯著提高(P<0.05)，試驗(yàn)3組和試驗(yàn)4組的體增重比試驗(yàn)1組顯著提高(P<0.05)，料重比比試驗(yàn)1組顯著降低3.83%和4.92%(P<0.05)，各試驗(yàn)組間采食量的差異不顯著(P>0.05)；1～45日齡，試驗(yàn)3組和試驗(yàn)4組的體增重顯著高于試驗(yàn)1組(P<0.05)，料重比顯著低于試驗(yàn)1組(P<0.05)，各試驗(yàn)組間采食量的差異不顯著(P>0.05)。

表3 CAT對(duì)黃羽肉雞生長性能的影響

2.2 CAT對(duì)黃羽肉雞抗氧化能力的影響

由表4可知，21、45日齡，3個(gè)添加CAT的試驗(yàn)組肉雞的肝臟和血清總抗氧化能力比試驗(yàn)1組均有提升，其中21日齡時(shí)試驗(yàn)4組的肝臟和血清總抗氧化能力顯著高于試驗(yàn)1組(P<0.05)，分別提高38.74%和14.13%；45日齡，試驗(yàn)3組、試驗(yàn)4組的肝臟總抗氧化能力顯著高于試驗(yàn)1組(P<0.05)，分別提高32.58%和44.20%；45日齡，3個(gè)添加CAT的試驗(yàn)組的血清總抗氧化能力顯著高于的試驗(yàn)1組(P<0.05)，分別提高24.28%、32.65%和34.71%，而3個(gè)添加CAT的試驗(yàn)組間的差異不顯著(P>0.05)。

表4 CAT對(duì)黃羽肉雞肝臟和血清總抗氧化能力和血清抗氧化指標(biāo)的影響

同時(shí)，表4的數(shù)據(jù)顯示，21日齡，試驗(yàn)4組血清中CAT活性顯著高于試驗(yàn)2組和試驗(yàn)1組(P<0.05)，血清SOD活性顯著高于試驗(yàn)1組(P<0.05)，血清MDA含量顯著低于試驗(yàn)1組(P<0.05)，各試驗(yàn)組間的GSH-Px活性的差異不顯著(P>0.05)。45日齡，3個(gè)添加CAT的試驗(yàn)組血清中CAT活性均顯著高于試驗(yàn)1組(P<0.05)；試驗(yàn)4組血清中CAT活性顯著高于試驗(yàn)1組(P<0.05)，SOD活性顯著高于試驗(yàn)1組(P<0.05)，MDA含量顯著低于試驗(yàn)1組(P<0.05)；各組間血清GSH-Px活性差異不顯著(P>0.05)。

2.3 CAT對(duì)黃羽肉雞腸道形態(tài)的影響

由表5看出，21日齡時(shí)，試驗(yàn)4組空腸絨毛高度、試驗(yàn)3組和試驗(yàn)4組回腸絨毛高度均顯著高于試驗(yàn)1組(P<0.05)；試驗(yàn)4組回腸隱窩深度顯著低于試驗(yàn)1組(P<0.05)，空腸隱窩深度各組間差異不顯著(P>0.05)；試驗(yàn)3組和試驗(yàn)4組空腸絨毛高度/隱窩深度(V/C)顯著高于試驗(yàn)1組(P<0.05)，回腸V/C顯著高于試驗(yàn)2組和試驗(yàn)1組(P<0.05)。45日齡時(shí)，試驗(yàn)2組和試驗(yàn)4組的空腸絨毛高度顯著高于試驗(yàn)1組(P<0.05)，試驗(yàn)2組、試驗(yàn)3組和試驗(yàn)4組的回腸絨毛高度顯著高于試驗(yàn)1組(P<0.05)，同時(shí)試驗(yàn)4組回腸絨毛高度顯著高于試驗(yàn)2組(P<0.05)；試驗(yàn)4組空腸的隱窩深度顯著低于試驗(yàn)1組(P<0.05)，回腸隱窩深度顯著低于試驗(yàn)2組和試驗(yàn)1組(P<0.05)；試驗(yàn)3組和試驗(yàn)4組的空腸V/C顯著高于試驗(yàn)1組(P<0.05)，試驗(yàn)4組回腸V/C顯著高于試驗(yàn)3組、試驗(yàn)2組和試驗(yàn)1組(P<0.05)，同時(shí)試驗(yàn)3組回腸V/C顯著高于試驗(yàn)2組和試驗(yàn)1組(P<0.05)。

表5 CAT對(duì)黃羽肉雞腸道形態(tài)的影響

3 討 論

3.1 CAT對(duì)黃羽肉雞生長性能的影響

應(yīng)激[19]和氧化[1,4-5]會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物體內(nèi)氧自由基的增多和堆積，從而造成對(duì)腸黏膜的損傷，引起腸上皮絨毛的萎縮和脫落，降低其消化吸收功能[1-2,6-7]。CAT能清除自由基和過氧化物，維持腸上皮細(xì)胞正常的消化酶分泌和吸收的功能，提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，改善動(dòng)物的生長性能和飼料報(bào)酬[10-11,20]。方銳等[9]的研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬飼糧中添加75和100 U/kg CAT能顯著提高日增重，分別提高6.69%和5.02%，顯著降低料重比，分別降低3.2%和7.2%。申童等[11]的研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加CAT能顯著提高斷奶仔豬末重，顯著降低料重比，其中添加0.10%、0.15% CAT顯著提高斷奶仔豬日增重，分別提高9.26%和7.41%。戰(zhàn)曉燕等[12]在斷奶仔豬飼糧中添加CAT，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加90 U/kg CAT組相對(duì)2 500 mg/kg氧化鋅組，極顯著地提高了平均日增重和采食量，分別提高9.63%和6.12%；顯著降低料重比，降低了2.67%。鄭偉萍等[20]發(fā)現(xiàn)，在飼糧中單獨(dú)添加CAT能顯著降低肉雞1～21日齡的料重比，添加750 U/kg CAT顯著提高肉雞22～42日齡、1～42日齡的平均日增重，分別提高5.8%和1.7%，顯著降低肉雞22～42日齡、1～42日齡的料重比，分別降低7.54%和5.90%。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與試驗(yàn)1組相比，在黃羽肉雞飼糧中添加CAT，試驗(yàn)4組1～21日齡和22～45日齡體增重顯著提高，試驗(yàn)3組22～45日齡的體增重顯著提高，試驗(yàn)3組和試驗(yàn)4組1～21日齡、22～45日齡的料重比顯著降低。

3.2 CAT對(duì)黃羽肉雞抗氧化性能的影響

T-AOC是衡量機(jī)體抗氧化能力的綜合指標(biāo)，MDA是衡量脂質(zhì)過氧化水平和細(xì)胞損傷程度的重要指標(biāo)。在正常范圍內(nèi)，CAT、SOD和GSH-Px的活性越高，血清和肝臟內(nèi)T-AOC越高，MDA的含量就越低。肉雞在生長的代謝過程中會(huì)產(chǎn)生自由基和內(nèi)源性抗自由基的活性物質(zhì)，通常的情況下二者處于動(dòng)態(tài)平衡。但是，高能高蛋白質(zhì)飼糧、氧化油脂、快速生長、高密度飼養(yǎng)、籠養(yǎng)環(huán)境、高溫等都會(huì)導(dǎo)致肉雞產(chǎn)生強(qiáng)烈的應(yīng)激反應(yīng)，造成體內(nèi)過多更快地產(chǎn)生超氧陰離子(O2-·)、羥自由基(·OH)和過氧化氫(H2O2)[3]，如果不被及時(shí)清除，過多的O2-·、H2O2、·OH蓄積在血液和肝臟中，就會(huì)降低血清和肝臟的抗氧化能力，造成MDA的大量產(chǎn)生。機(jī)體為了清除過多O2-·、H2O2、·OH，就會(huì)動(dòng)用自身的抗自由基活性物質(zhì)包括酶系統(tǒng)(CAT、SOD、GSH-Px)和非酶系統(tǒng)(生物抗氧化劑)，造成體內(nèi)抗自由基活性物質(zhì)的過多消耗。在飼糧中添加抗自由基的酶(如CAT)和生物抗氧化劑(維生素E、茶多酚等)，一方面能使體內(nèi)的抗自由基活性物質(zhì)得到補(bǔ)充，另一方面減少飼糧中過氧化物對(duì)機(jī)體內(nèi)抗自由基活性物質(zhì)的消耗，從而提高機(jī)體的抗氧化能力，減少M(fèi)DA的產(chǎn)生；同時(shí)，外源CAT基因能夠在機(jī)體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定表達(dá)，從而提高機(jī)體組織中CAT的活性[13,21]。研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加CAT[8-9,22]或者維生素E[23-24]、茶多酚[16，25-27]、精油[28-29]、脂肽[30]等一些抗氧化物質(zhì)[14-15,18，31-34]以及一些提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率的酶[15]都能提高機(jī)體的抗氧化能力。陳嘉銘等[22]研究發(fā)現(xiàn)，在母豬飼糧中添加100 U/kg的CAT，母豬妊娠104 d時(shí)血清T-AOC提高60.03%，谷胱甘肽(GSH)含量提高32.02%，初乳中T-AOC提高119.1%，初乳中CAT活性提高86.24%，母豬哺乳14 d血清中CAT活性提高47.77%，哺乳14 d的仔豬血清中GSH含量提高45.99%，CAT活性提高35.84%。方銳等[9]在斷奶仔豬飼糧中添加75、100 U/kg的CAT能降低肝臟中MDA的含量，提高GSH含量；顯著降低血清中的MDA含量，分別降低43.7%和44.7%，GSH含量顯著升高。本研究結(jié)果顯示，添加200 U/kg的CAT可以顯著提高21日齡肉雞肝臟和血清T-AOC，顯著提高45日齡肉雞血清T-AOC，添加150和200 U/kg的CAT均能顯著提高45日齡肉雞肝臟T-AOC。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，添加200 U/kg的CAT可以顯著提高肉雞血清中CAT和SOD活性，顯著降低MDA的含量。

3.3 CAT對(duì)黃羽肉雞腸道形態(tài)的影響

飼糧中的氧化油脂、應(yīng)激等都會(huì)引起消化道形態(tài)的變化，尤其是腸黏膜的損傷和絨毛形態(tài)的變化，其危害主要表現(xiàn)為絨毛的萎縮和脫落；同時(shí)，伴隨著活性氧(ROS)含量增加，調(diào)控致炎細(xì)胞因子和化學(xué)因子過度表達(dá)，加重腸黏膜的損壞[13-14]。飼糧中添加茶多酚[16，25-27]、植物精油[20,28]等還原性和營養(yǎng)性物質(zhì)[15，23-24,31,33-34]以及CAT[13,21]均能起到保護(hù)腸道黏膜的作用。CAT作為ROS的清除劑，催化電子對(duì)的轉(zhuǎn)移，從而使過氧化氫轉(zhuǎn)變?yōu)樗脱鯕猓瑴p少腸黏膜的脫落與黏膜細(xì)胞的調(diào)亡，對(duì)腸上皮結(jié)構(gòu)和功能的完整性起到顯著的保護(hù)作用[13]。方銳等[9]的研究發(fā)現(xiàn)，添加CAT能提高腸道絨毛高度，降低隱窩深度，V/C也有所改善。戰(zhàn)曉燕等[12]在斷奶仔豬氧化鋅飼糧中添加CAT，結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加90 U/kg的CAT比氧化鋅顯著提高了空腸絨毛高度，極顯著降低十二指腸和顯著降低回腸的隱窩深度，極顯著提高V/C。本試驗(yàn)結(jié)果表明，添加200 U/kg的CAT能顯著提高肉雞空腸和回腸的絨毛高度，顯著降低空腸和回腸的隱窩深度，同時(shí)空腸和回腸的V/C得到顯著提高。

4 結(jié) 論

添加CAT能提高黃羽肉雞的體增重，降低料重比，提高肉雞肝臟和血清的抗氧化能力，提高空腸和回腸的絨毛高度，降低隱窩深度，提高V/C。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在黃羽肉雞飼糧添加200 U/kg的CAT效果最佳。