李振慧 吳桂萍 劉 龍 趙敏孟 范 翔 耿拓宇 龔道清
(揚州大學動物科學與技術學院,揚州 225600)
蛋雞產(chǎn)蛋后期的產(chǎn)蛋量和蛋品質(zhì)通常會隨蛋雞日齡的增長而逐漸下降。蛋雞一般在27周齡左右到達產(chǎn)蛋高峰,此時產(chǎn)蛋率達90%以上。蛋雞的產(chǎn)蛋高峰期會維持3~4個月,在50周齡后開始進入產(chǎn)蛋后期,由于蛋雞長期高負荷生產(chǎn)和產(chǎn)蛋日齡的增加,蛋雞生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)會出現(xiàn)下降[1-3]。此外,蛋雞產(chǎn)蛋后期易將多余的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成脂肪囤積在體內(nèi),引起機體脂質(zhì)氧化還原失衡,免疫機能降低,從而導致慢性炎癥的出現(xiàn)[4-5]。如何提高蛋雞產(chǎn)蛋后期的生產(chǎn)性能,以及如何增強蛋雞產(chǎn)蛋后期的免疫能力及緩解機體氧化程度,是目前養(yǎng)殖行業(yè)值得探究的問題。
酵母多糖是由酵母細胞壁中提取的一種大分子復合多糖,其外層到內(nèi)層共具3層結(jié)構(gòu),分別為甘露聚糖層、糖蛋白層及β-葡聚糖層[6-7],其中β-葡聚糖和甘露聚糖為其主要成分。研究表明,β-葡聚糖具有提高免疫能力及抑炎功效,還可改善機體脂質(zhì)代謝[8];而甘露寡糖具有細菌結(jié)合性,可防止致病細菌對腸黏膜的黏附,消除腸道有害細菌,有助于家畜腸道健康[9]。酵母多糖則結(jié)合了β-葡聚糖和甘露聚糖兩大成分的主要優(yōu)點,能更好地發(fā)揮其促生長、生產(chǎn)、抗氧化和免疫調(diào)節(jié)等生物學功能。酵母多糖由于其獨特的生物學功能,在動物生產(chǎn)中得到廣泛關注[4]。吳宇梁等[10]研究表明,酵母多糖可提高斷奶仔豬的生長性能,降低盲腸pH,改善腸道形態(tài)并通過調(diào)節(jié)腸道黏膜細胞因子影響斷奶仔豬的腸道免疫功能。另有研究發(fā)現(xiàn),在反芻動物飼糧中添加不同水平的酵母多糖可提高日增重,提升飼料轉(zhuǎn)化效率和屠宰率,提高受到免疫應激時反芻動物的能量代謝水平,提高血清免疫球蛋白含量,以及增強機體抗氧化能力等[11-12]。
目前,酵母多糖在豬、反芻動物及雛雞中研究較多,但關于酵母多糖對蛋雞產(chǎn)蛋后期的生產(chǎn)性能、免疫功能及抗氧化方面的研究鮮有報道。因此,本試驗以產(chǎn)蛋后期蛋雞為試驗對象,研究酵母多糖對產(chǎn)蛋后期蛋雞生產(chǎn)性能、免疫功能、血清生化指標和抗氧化能力的影響,為酵母多糖在蛋雞產(chǎn)蛋后期生產(chǎn)中的應用提供依據(jù)。
試驗所用酵母多糖由某公司提供,通過定向酶解技術,把酵母細胞壁網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分解,釋放活力功能性多糖,其中β-葡聚糖含量大于8%,甘露寡糖含量大于6%。
試驗地點:本試驗在句容市浩源生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司進行。
試驗選取健康、體重及產(chǎn)蛋率相近的52周齡海蘭褐蛋雞720只,隨機分為4個組,每組6個重復,每個重復30只。對照組飼喂基礎飼糧,試驗組分別飼喂在基礎飼糧中添加500、1 000和1 500 mg/kg酵母多糖的飼糧。試驗預試期7 d,正試期36 d。試驗雞采用籠養(yǎng),按照蛋雞常規(guī)飼養(yǎng)方式進行管理,每天飼喂3次?;A飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)
1.3.1 生產(chǎn)性能
每天以重復為單位記錄產(chǎn)蛋總數(shù)、蛋重和采食量,并計算產(chǎn)蛋率、平均蛋重、平均日采食量和料蛋比。
1.3.2 樣品采集
試驗結(jié)束后,每重復隨機選2只體重相近的蛋雞稱重,參照魏帥等[13]的方法進行血液分離,取上清,于-20 ℃凍存。采血后屠宰,取出肝臟、脾臟,稱重,免疫器官指數(shù)參照李燕平等[14]的方法計算。取左側(cè)和右側(cè)肝臟中間部位,剪碎分裝于EP管,-80 ℃凍存。
1.3.3 血清生化指標和免疫指標
采用試劑盒測定血清免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)和免疫球蛋白M(IgM)含量。試劑盒由上海易利生物科技有限公司生產(chǎn),采用TECAN酶標分析儀測定。血清生化指標送揚州市醫(yī)學檢驗中心檢測。
1.3.4 血清和肝臟抗氧化指標
參照李貞明等[15]的方法進行血清和肝臟抗氧化指標測定,所用試劑盒購于南京建成生物工程研究所。
試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 21.0軟件進行方差分析,并用Duncan氏法進行多重比較,結(jié)果用“平均值±標準差”表示,P<0.05為顯著差異,0.05
由表2可知,與對照組相比,500和1 000 mg/kg酵母多糖組產(chǎn)蛋后期蛋雞產(chǎn)蛋率有提高的趨勢(P=0.063),分別提高了0.73%和4.29%;試驗組平均蛋重有提高的趨勢(P=0.091),500、1 000和1 500 mg/kg酵母多糖組分別提高了1.83%、2.02%和0.75%;試驗組料蛋比和平均日采食量均無顯著差異(P>0.05)。
表2 酵母多糖對產(chǎn)蛋后期蛋雞生產(chǎn)性能的影響
由表3可知,與對照組相比,500、1 000和1 500 mg/kg酵母多糖組產(chǎn)蛋后期蛋雞脾臟指數(shù)有提高的趨勢(P=0.076),分別提高了20.48%、32.53%和18.07%;1 000 mg/kg酵母多糖組肝臟指數(shù)較對照組以及500和1 500 mg/kg酵母多糖組顯著提高(P<0.05),但500和1 500 mg/kg酵母多糖組與對照組相比則無顯著差異(P>0.05)。
表3 酵母多糖對產(chǎn)蛋后期蛋雞免疫器官指數(shù)的影響
由表4可知,與對照組相比,飼糧添加不同劑量酵母多糖對產(chǎn)蛋后期蛋雞血清IgA含量無顯著影響(P>0.05),但500和1 000 mg/kg酵母多糖組血清IgA含量有提高趨勢(P=0.077);1 500 mg/kg酵母多糖組血清IgM含量顯著提高(P<0.05),且顯著高于500和1 000 mg/kg酵母多糖組(P<0.05);試驗組血清IgG含量均無顯著差異(P>0.05)。
表4 酵母多糖對產(chǎn)蛋后期蛋雞血清免疫指標的影響
由表5可知,與對照組相比,500和1 000 mg/kg酵母多糖組產(chǎn)蛋后期蛋雞血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)活性和500 mg/kg酵母多糖組血清谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活性顯著降低(P<0.05),500、1 000和1 500 mg/kg酵母多糖組血清總膽固醇(TC)含量均顯著降低(P<0.05),且血清甘油三酯(TG,P=0.075)和低密度脂蛋白(LDL,P=0.057)含量有降低的趨勢。
表5 酵母多糖對產(chǎn)蛋后期蛋雞血清生化指標的影響
由表6可知,各組產(chǎn)蛋后期蛋雞血清總抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽(GSH)含量以及總超氧化物歧化酶(T-SOD)和谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶(GST)活性之間均無顯著差異(P>0.05)。與對照組相比,500和1 000 mg/kg酵母多糖組血清丙二醛(MDA)含量顯著降低(P<0.05),1 000 mg/kg酵母多糖組血清過氧化氫酶(CAT)活性顯著提高(P<0.05),500和1 500 mg/kg酵母多糖組血清谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性顯著提高(P<0.05)。
表6 酵母多糖對產(chǎn)蛋后期蛋雞血清抗氧化指標的影響
由表7可知,與對照組相比,1 000和1 500 mg/kg酵母多糖組產(chǎn)蛋后期蛋雞肝臟MDA含量顯著降低(P<0.05);試驗組肝臟CAT活性顯著提高(P<0.05),分別提高了33.17%、31.06%、32.42%;1 000 mg/kg酵母多糖組肝臟GSH含量顯著提高(P<0.05);其他肝臟抗氧化指標各組之間差異均不顯著(P>0.05)。
表7 酵母多糖對產(chǎn)蛋后期蛋雞肝臟抗氧化指標的影響
產(chǎn)蛋量和蛋重是反映蛋雞產(chǎn)蛋性能的重要指標,但是蛋雞在產(chǎn)蛋后期機體開始逐漸步入衰老階段,產(chǎn)蛋性能逐漸下降,導致經(jīng)濟效益降低[13,16]。有研究表明,酵母多糖富含機體所需的多種氨基酸、維生素、礦物質(zhì)及具有益生功能的多糖,且多以磷酸酯的形式存在,具有一定的營養(yǎng)和保健作用[17]。酵母多糖還可吸附病原菌,阻止病原菌在腸道內(nèi)附植,降低腸道內(nèi)有害菌的數(shù)量,增加腸道內(nèi)揮發(fā)性脂肪酸含量,改善腸道形態(tài)結(jié)構(gòu),以促進腸道對營養(yǎng)物質(zhì)更好地消化吸收,從而提高動物的生產(chǎn)性能[10,18-19]。Peng等[20]研究發(fā)現(xiàn),在肉牛增重期飼喂酵母多糖,可提高日增重和飼料轉(zhuǎn)化率。Lucey等[21]研究表明,在剛出生的荷斯坦犢牛飼糧(牛奶)中添加甘露寡糖,與對照組相比,可顯著提高犢牛的日增重。林伯全等[22]研究表明,在19周齡蛋雞飼糧中添加酵母細胞壁和益生素,可以顯著提高蛋雞產(chǎn)蛋率和平均蛋重。Zhang等[23]研究發(fā)現(xiàn),在67周齡蛋雞飼糧里添加3.0 g/kg酵母培養(yǎng)物可以提高母雞產(chǎn)蛋率和總蛋重,并降低料蛋比。劉佳等[24]研究證實,在斷奶仔豬飼糧中添加酵母多糖可顯著提高仔豬的平均日增重以及降低料重比。本試驗中,各組產(chǎn)蛋率、平均蛋重、平均日采食量和料蛋比均無顯著差異,但3個試驗組的平均蛋重相比對照組均有提高趨勢;飼糧中添加500和1 000 mg/kg酵母多糖后,產(chǎn)蛋率有提高趨勢。本試驗結(jié)果與前人研究不盡一致,可能與畜種、日齡、酵母多糖成分及酵母多糖提取工藝等因素不同有關。綜合來看,酵母多糖還是具備提高產(chǎn)蛋后期蛋雞生產(chǎn)性能的潛力。
免疫器官是免疫細胞發(fā)育、增殖和分化的場所,一定范圍內(nèi)的免疫器官指數(shù)代表著免疫系統(tǒng)的強弱,因此常用免疫器官指數(shù)來評估畜禽的免疫機能[25-27]。免疫系統(tǒng)衰弱可能會增加感染疾病的風險,不利于畜體健康并降低生產(chǎn)性能,還會降低經(jīng)濟效益。管秀界等[28]研究發(fā)現(xiàn),在1日齡科寶肉雞飼糧中添加酵母細胞壁多糖,對肉雞免疫器官發(fā)育起到一定刺激作用,并隨著酵母細胞壁多糖添加劑量升高,免疫器官指數(shù)呈提高的趨勢。Biswas等[29]研究證實,肉雞飼糧中添加0.2%的甘露寡糖,與對照組相比胸腺和法氏囊重量顯著增加,而肝臟重量則差異不顯著。熊阿玲等[30]研究表明,飼糧中添加不同水平甘露寡糖可顯著提高肉仔雞21日齡法氏囊指數(shù)及42日齡胸腺指數(shù)。李燕平等[14]研究發(fā)現(xiàn),在肉兔飼糧中添加β-葡聚糖可提高肉兔的胸腺指數(shù),并顯著提高圓小囊指數(shù)。本試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對照組相比,在產(chǎn)蛋后期蛋雞飼糧中添加1 000 mg/kg酵母多糖能顯著提高肝臟指數(shù);在3個試驗組飼糧中添加不同劑量的酵母多糖后,具有提高脾臟指數(shù)的趨勢,分別提高了20.48%、32.53%和18.07%。本試驗結(jié)果與上述研究結(jié)果相似,這可能由于機體脾臟組織中存在著大量的巨噬細胞和B淋巴細胞,而酵母多糖可刺激免疫器官產(chǎn)生大量的巨噬細胞和淋巴細胞,以此增強機體免疫防御機能。因此推測酵母多糖主要通過促進免疫器官內(nèi)各淋巴細胞增殖及增強巨噬細胞吞噬能力,來提高免疫器官指數(shù);且酵母多糖中包含的兩大主要成分β-葡聚糖和甘露寡糖本身具備增強免疫的作用,但潛在的機制有待做更深入的研究。
免疫球蛋白主要存于機體的體液免疫中,禽類免疫球蛋白主要分為IgA、IgG和IgM 3種[31]。IgM是在初級免疫反應中產(chǎn)生的,能溶解細菌、中和病毒等;而IgG是次級免疫反應中的主要形式,在血清中含量較高,可清除病原微生物;IgA則是機體分泌物中抗體活力的主要形式,能夠有效清除黏膜上的抗原,可作抵御病原體的防線[32]。邵亞群等[33]研究表明,飼糧添加一定比例酵母多糖可顯著提高犢牛血清IgG和IgA含量,提高機體免疫力。賀琴[19]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加酵母多糖可提高斷奶仔豬血清IgG和IgA含量。Ge等[34]研究表明,肉鴿飼糧中添加一定量甘露寡糖可以提高血清IgM和IgA含量,提升免疫功能。本試驗結(jié)果表明,飼糧中添加1 500 mg/kg酵母多糖可顯著提高產(chǎn)蛋后期蛋雞血清IgM含量,與上述結(jié)果一致,這可能與酵母多糖中含有β-葡聚糖成分有關[7],而β-葡聚糖已被證實具有抗病毒的作用,它被認為是三結(jié)構(gòu)域(TRIM)蛋白家族的誘導劑并有助于免疫應答對抗[35]。β-葡聚糖可能通過胞飲作用穿過上皮組織,進入淋巴或血液循環(huán)系統(tǒng)并與血液中特殊受體結(jié)合,刺激淋巴細胞后經(jīng)分化變?yōu)闈{細胞,漿細胞可分泌大量的免疫球蛋白[36],提高血清免疫球蛋白含量,并產(chǎn)生抑制細菌和病毒的抗體[37];然后通過刺激免疫器官產(chǎn)生大量的巨噬細胞,利用巨噬細胞特有的吞噬作用,清除體內(nèi)受損的細胞和體內(nèi)的細菌及病原體。免疫能力與機體抗病力息息相關,飼糧中添加酵母多糖后可顯著提高產(chǎn)蛋后期蛋雞血清IgM含量,說明在一定程度上酵母多糖能夠提高機體非特異性免疫機能,增強蛋雞后期抗病能力。
血清生化指標可部分反映生物體的代謝和健康狀況[38],是評定生理學、病理學的重要指標。ALT和AST常??煞从掣闻K、心臟的健康狀況,通常肝肌和心肌細胞中AST和ALT的活性最高,而血清中ALT和AST的活性非常低。只有當組織細胞功能受損時,血清ALT和AST活性才會升高[26]。本試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),飼糧中添加500和1 000 mg/kg酵母多糖可降低產(chǎn)蛋后期蛋雞血清ALT活性,且添加500 mg/kg酵母多糖還可降低血清AST活性。劉孟健等[39]研究發(fā)現(xiàn),在羔羊代乳料中添加0.3%~0.5%的布拉氏酵母壁多糖可顯著降低斷奶羔羊血清AST活性。何健等[40]研究表明,母豬妊娠后期及泌乳期飼糧中添加酵母細胞壁多糖能降低血清ALT和AST活性。上述結(jié)果與本試驗結(jié)果相同,原因可能是酵母多糖中的活性成分物質(zhì)對相關基因表達具有調(diào)控作用,曾有研究發(fā)現(xiàn)甘露寡糖可提高肝臟免疫蛋白——血清淀粉樣蛋白A(SAA)和白細胞衍生趨化因子2(LECT2)基因表達水平[41]。本試驗在產(chǎn)蛋后期蛋雞飼糧中添加適當劑量的酵母多糖可降低血清ALT和AST活性,表明酵母多糖可減輕肝臟、心臟組織損傷,對蛋雞肝臟、心臟組織具有保護作用。
血清TC、TG、高密度脂蛋白(HDL)和LDL含量可以反映動物機體的脂類代謝情況[42]。本試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),飼糧中添加500、1 000和1 500 mg/kg酵母多糖可顯著降低產(chǎn)蛋后期蛋雞血清TC含量,同時有降低血清TG和LDL含量的趨勢。Ghasemian等[43]研究表明,飼糧中添加1~2 g/kg甘露寡糖顯著降低蛋雞血清TG和LDL含量。Malekkhahi等[44]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加酵母培養(yǎng)物可顯著降低羊血液TG含量。Dev等[45]研究證實,肉雞飼糧中添加0.2%甘露寡糖可產(chǎn)生降膽固醇和降血脂作用。上述結(jié)果與本試驗結(jié)果基本一致,說明在產(chǎn)蛋后期蛋雞飼糧中添加酵母多糖對脂質(zhì)代謝的運轉(zhuǎn)有一定的調(diào)節(jié)作用,可避免過量的脂質(zhì)囤積于機體內(nèi)。
家禽新陳代謝速度快,氧化呼吸供能都會產(chǎn)生自由基。產(chǎn)蛋后期蛋雞處于逐漸衰老狀態(tài),機體更易產(chǎn)生大量自由基,導致脂質(zhì)過氧化,繼而抑制各種抗氧化酶活性,使機體產(chǎn)生氧化應激及細胞組織受損,致使機體老化加速,所以蛋雞后期需要更強的抗氧化防御系統(tǒng)。有研究表明,攝入抗氧化物質(zhì)能夠提高機體清除自由基的能力,保持體內(nèi)氧化還原平衡[13]。T-SOD、GSH-Px、GSH和CAT被認為是抗氧化防御系統(tǒng)的主要成員,形成了氧化損傷的保護系統(tǒng)[46]。Bozkurt等[46]研究證實,蛋雞飼糧中添加甘露寡糖可提高肝臟中超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低蛋黃中MDA含量。Wang等[47]研究證實,肉雞飼糧中添加酵母細胞壁可以提高21和42日齡空腸SOD活性以及和42日齡空腸GSH-Px活性。梁金逢等[48]研究了在育成牛全混合日糧中添加甘露寡糖配合復合益生菌兩者聯(lián)合使用,發(fā)現(xiàn)可顯著提高血清SOD和GSH-Px活性。Zhang等[49]研究表明,在母豬妊娠和哺乳期間補充酵母培養(yǎng)物可提高血清SOD活性,并提高母豬母乳中SOD和GSH-Px活性,顯著降低母豬母乳中MDA含量。本試驗結(jié)果表明,飼糧中添加一定劑量的酵母多糖可顯著降低產(chǎn)蛋后期蛋雞血清和肝臟MDA含量,顯著提高血清和肝臟CAT活性,并可顯著提高血清GSH-Px活性及肝臟GSH含量,這與上述前人報道所得結(jié)果基本相似。這可能是因為酵母多糖本身能直接作用于自由基,如羥基自由基可快速地將多糖碳氫鏈上的氫原子結(jié)合成水,而多糖的碳原子上則留下一個成單電子,成為碳自由基,可進一步氧化形成過氧自由基,最后分解成對機體無害的產(chǎn)物[50]。由此可見,酵母多糖可通過與自由基發(fā)生氧化反應而降低對機體的損傷進而提高動物體內(nèi)抗氧化酶的活性。但本試驗中,血清和肝臟抗氧化結(jié)果略有不同,推測是由于二者作用重點不同,肝臟是機體最大的防御和解毒器官,也是主要的生物轉(zhuǎn)化器官;而血液則是將各種物質(zhì)如酶、激素,通過血液循環(huán)運輸?shù)礁鱾€器官發(fā)揮作用的載體[51]。血清和肝臟抗氧化指標結(jié)果表明,產(chǎn)蛋后期飼糧中添加一定劑量的酵母多糖可緩解蛋雞肝臟組織衰老,減少肝臟組織損傷,增強清除自由基能力,提高機體抗氧化能力。
產(chǎn)蛋后期飼糧中添加酵母多糖可一定程度上改善蛋雞生產(chǎn)性能,增強免疫功能,調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝,提高機體抗氧化能力,且以添加1 000 mg/kg酵母多糖效果較佳。