魏炳棟 陶 浩 于 維 陳 群* 李 林
(1.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧分院,公主嶺 136100;2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,長(zhǎng)春 130118)
植物多糖是從天然植物中分離而出的高效活性物質(zhì),它不僅是植物體的功能和結(jié)構(gòu)物質(zhì),而且還參與了生命現(xiàn)象中的各種活動(dòng),在提高機(jī)體免疫力、抗氧化能力等方面起到了十分重要的作用[1-4]。動(dòng)物在正常生理狀態(tài)下,體內(nèi)活性氧產(chǎn)生和清除處于動(dòng)態(tài)平衡中,但是許多內(nèi)源或外源性的刺激均可使體內(nèi)氧化還原狀態(tài)失去平衡,使機(jī)體處于氧化應(yīng)激狀態(tài)[5-6]。常見(jiàn)的應(yīng)激源有:環(huán)境、疾病、飼養(yǎng)管理和心理等,應(yīng)激時(shí)動(dòng)物體內(nèi)一些理化指標(biāo)產(chǎn)生變化,這些變化的理化指標(biāo)也可以作為應(yīng)激因子,反過(guò)來(lái)刺激動(dòng)物產(chǎn)生應(yīng)激。因?yàn)閼?yīng)激均有腎上腺皮質(zhì)激素的參與,氫化可的松和皮質(zhì)酮屬于糖皮質(zhì)激素,作用機(jī)理相似[7-9]。因此,本試驗(yàn)采用氫化可的松為應(yīng)激源,誘導(dǎo)產(chǎn)生氧化應(yīng)激,研究在飼糧中添加黃芪多糖(Astragalus polysaccharide,APS)對(duì)氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞生長(zhǎng)性能、主要臟器指數(shù)和血清、肝臟中氧化還原狀態(tài)的影響。
選用1日齡愛(ài)拔益加(AA)肉仔雞256只,隨機(jī)分為4個(gè)組,每組8個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)8只雞,公母各占1/2,重復(fù)之間體重接近。對(duì)照組(A組)和模型組(B組)飼喂不添加APS的基礎(chǔ)飼糧,基礎(chǔ)飼糧為參照美國(guó)NRC(1994)家禽營(yíng)養(yǎng)需要配制的粉狀配合飼料,其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。試驗(yàn)1組(C組)和試驗(yàn)2組(D組)飼喂在基礎(chǔ)飼糧中分別添加0.4%和0.8%APS的試驗(yàn)飼糧。試驗(yàn)預(yù)試期7 d,從第8天開(kāi)始除A組外,其余各組均在飲水中添加20 mg/L氫化可的松造模,連續(xù)5 d,A組飲用蒸餾水;同時(shí)C組和D組飼喂添加APS的試驗(yàn)飼糧至第21天,具體的試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。試驗(yàn)雞采用籠養(yǎng),每個(gè)重復(fù)單獨(dú)給料,試驗(yàn)期間肉仔雞自由采食,充足飲水,按正常免疫程序進(jìn)行免疫接種。
APS購(gòu)自陜西中鑫生物技術(shù)有限公司,為黃色精細(xì)粉末,多糖含量50%;氫化可的松購(gòu)自山西晉新雙鶴藥業(yè)有限責(zé)任公司,為白色粉末,純度≥99%。
分別于肉仔雞14、21日齡,每重復(fù)按平均體重選取3只雞,頸部采血10 mL/只,3 500 r/min離心10 min制備血清,于-20℃條件下保存,備測(cè)血清抗氧化指標(biāo)。同時(shí),進(jìn)行屠宰試驗(yàn),摘取肝臟、胰腺、脾臟、法氏囊和胸腺,除去血液,濾紙吸干,稱重,計(jì)算臟器指數(shù)。另取肝臟0.5 g,加9倍冰冷生理鹽水,剪碎,置玻璃勻漿器中研磨,制成10%的組織勻漿液,2 000 r/min離心15 min,取上清液于-20℃條件下保存,備測(cè)肝臟抗氧化指標(biāo)。
分別于肉仔雞14和21日齡空腹12 h后稱重,記錄體重,計(jì)算平均日增重。
血清和肝臟抗氧化指標(biāo)的測(cè)定:血清和肝臟總超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)活性以及丙二醛(MDA)含量均用Specord S600紫外可見(jiàn)光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定,抗氧化指標(biāo)測(cè)定試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所。
結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,數(shù)據(jù)處理與分析采用 SPSS 13.0軟件的 one-way ANOVA程序進(jìn)行方差分析,以P<0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),差異顯著時(shí),以LSD法進(jìn)行多重比較。
從表2可以看出,C、D組14日齡體重和1~14日齡平均日增重均極顯著高于A、B組(P<0.01);D組21日齡體重和1~21日齡平均日增重均顯著高于B組(P<0.05)。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %
表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 2 Design of this experiment
表2 APS對(duì)氫化可的松氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞生長(zhǎng)性能的影響Table 2 Effects of APS on growth performance of broilers under oxidative stress by hydrocortisone induction
從表3可以看出,14日齡的肝臟指數(shù)A組顯著高于其他3組(P<0.05),B、C和D組間差異不顯著(P>0.05),胰腺指數(shù)A、B組顯著高于C組(P<0.05),但與D組差異不顯著(P>0.05),脾臟指數(shù)B組顯著低于A、C組(P<0.05),但與D組差異不顯著(P>0.05),法氏囊指數(shù)各組間差異均不顯著(P>0.05),D組胸腺指數(shù)極顯著高于A、B組(P<0.01),顯著高于 C組(P<0.05),A、C組顯著高于B組(P<0.05),A、C組間差異不顯著(P>0.05)。21日齡的肝臟指數(shù)A、B組顯著高于D組(P<0.05),胰腺指數(shù)和胸腺指數(shù)各組間差異均不顯著(P>0.05),C、D組脾臟指數(shù)極顯著低于 A、B組(P<0.01),且 A、B組間和C、D組間差異均不顯著(P>0.05),C組法氏囊指數(shù)顯著低于D組(P<0.05),而A、B、D組間差異均不顯著(P>0.05)。
從表4可以看出,14日齡C、D組 T-SOD和GSH-Px活性高于A、B組,但未達(dá)到差異顯著水平(P>0.05),A、B組MDA含量顯著高于D組(P<0.05),但與C組差異不顯著(P>0.05)。21日齡各組間T-SOD活性差異不顯著(P>0.05),C、D組 GSH-Px活性顯著高于 A、B組(P<0.05),且 C、D組 MDA含量極顯著低于 B組(P<0.01)。
從表5可以看出,14日齡肝臟 T-SOD和GSH-Px活性各組間差異不顯著(P>0.05),C、D組MDA含量極顯著低于A、B組(P<0.01)。21日齡,各組MDA含量各組間差異均不顯著(P>0.05),C組 T-SOD活性顯著高于 B組(P<0.05),且 A、C、D 組間差異不顯著(P >0.05),A組 GSH-Px活性顯著高于 B、C、D 組(P<0.05),且B、C、D組間差異不顯著(P>0.05)。
當(dāng)應(yīng)激發(fā)生時(shí),肌肉、血漿中不穩(wěn)定蛋白質(zhì)貯存組織分解能力加強(qiáng),血漿尿酸和尿酸氮含量增加,分解氨基酸通過(guò)糖異生作用生成葡萄糖,從而使氮存留受到損害,蛋白質(zhì)合成降低伴隨著肉雞生長(zhǎng)性能下降[10]。大多數(shù)研究認(rèn)為,應(yīng)激會(huì)影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能,Puvadolpirod等[8]報(bào)道,促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)處理后,4和7 d的增重均低于對(duì)照組;柏華[11]的研究結(jié)果表明,慢性氧化應(yīng)激不同程度地降低了肉仔雞日增重,增加了飼糧的耗料量和料重比,對(duì)生產(chǎn)性能有影響,但差異不顯著。在本試驗(yàn)結(jié)果中,通過(guò)在飼糧中添加APS,可顯著改善氫化可的松產(chǎn)生的氧化應(yīng)激狀態(tài),促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)。
表3 APS對(duì)氫化可的松氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞臟器指數(shù)的影響Table 3 Effects of APS on viscera indexes of broilers under oxidative stress by hydrocortisone induction mg/g
表4 APS對(duì)氫化可的松氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞血清抗氧化指標(biāo)的影響Table 4 Effects of APS on serum antioxidant indices of broilers under oxidative stress by hydrocortisone induction
表5 APS對(duì)氫化可的松氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞肝臟抗氧化指標(biāo)的影響Table 5 Effects of APS on hepatic antioxidant indices of broilers under oxidative stress by hydrocortisone induction
動(dòng)物的臟器指數(shù)是其重要的生物學(xué)特性指標(biāo)之一,臟器指數(shù)的相對(duì)大小,從一定程度上可說(shuō)明其功能的強(qiáng)弱[12]。肝臟和胰腺是體內(nèi)重要的代謝器官和消化器官,胸腺、法氏囊和脾臟是重要的免疫器官。一般認(rèn)為,動(dòng)物免疫器官重量的增加是由其自身細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育和分裂增殖所致。
本試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明氫化可的松氧化應(yīng)激對(duì)14日齡的肉仔雞臟器指數(shù)有影響,但是隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng),這種影響逐漸變得不明顯。同樣,APS對(duì)14日齡肉仔雞應(yīng)激產(chǎn)生的臟器指數(shù)損傷有一定的緩解作用,尤其能改善脾臟和胸腺等免疫器官指數(shù),但是對(duì)21日齡的大多臟器指數(shù)影響不顯著。國(guó)內(nèi)外關(guān)于應(yīng)激對(duì)器官指數(shù)影響的報(bào)道結(jié)果也不盡一致。武書(shū)庚[6]的研究結(jié)果表明,在應(yīng)激處理10 d之前,可的松飲水對(duì)肉仔雞胸腺指數(shù)無(wú)顯著影響,應(yīng)激處理10 d后,試驗(yàn)組胸腺指數(shù)顯著低于對(duì)照組,處理2 d后,試驗(yàn)組的脾臟指數(shù)顯著低于對(duì)照組,但是在其他時(shí)間未見(jiàn)顯著差異,且對(duì)肉仔雞的肝臟指數(shù)無(wú)顯著影響;Puvadolpirod等[8]報(bào)道,ACTH誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激處理4和7 d后,降低了肉仔雞的免疫器官指數(shù),顯著增加肝臟的絕對(duì)重量和相對(duì)重量。
關(guān)于APS對(duì)肉仔雞臟器指數(shù)的報(bào)道較多。魏炳棟[13]報(bào)道,在肉仔雞飼糧中添加 APS對(duì)1~7日齡肝臟、胰腺及免疫器官指數(shù)的影響顯著,但是對(duì)1~14日齡影響不顯著,這可能是由于肉仔雞在1~7日齡時(shí)內(nèi)臟器官發(fā)育還不完善,功能也不健全,添加APS可促進(jìn)體內(nèi)器官細(xì)胞的發(fā)育和增殖,使得重量增加,而1~14日齡時(shí),器官發(fā)育較為完善,添加效果就不明顯;李樹(shù)鵬[14]的研究表明,APS可使肝細(xì)胞排列緊密有序、枯否氏細(xì)胞核小葉間動(dòng)靜脈增多,有助于增強(qiáng)肝功能;石達(dá)友等[15]的研究中指出,黃芪提取濃縮粉能增加粵黃雞的胸腺、脾臟和法氏囊指數(shù)。
動(dòng)物處于應(yīng)激狀態(tài)時(shí),腎上腺髓質(zhì)部大量分泌兒茶酚胺,Haggendal等[16]報(bào)道,試驗(yàn)性應(yīng)激(束縛)導(dǎo)致交感-腎上腺系統(tǒng)的反應(yīng)而大量釋放兒茶酚胺類激素,特別是腎上腺素能促使神經(jīng)末梢釋放去甲腎上腺素,可導(dǎo)致自由基產(chǎn)量增加而造成心肌損傷,自由基產(chǎn)生的增加會(huì)導(dǎo)致組織細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)過(guò)氧化現(xiàn)象發(fā)生。MDA是脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的最終產(chǎn)物,能夠間接反映細(xì)胞的損傷程度;SOD和GSH-Px是自由基損害的主要防御酶,清除自由基,同時(shí),這2種酶之間還能起相互保護(hù)作用[6]。
本試驗(yàn)通過(guò)測(cè)定肉仔雞血清和肝臟勻漿中TSOD、GSH-Px活性和MDA的含量,間接地反映了細(xì)胞的脂質(zhì)過(guò)氧化程度。結(jié)果表明,氫化可的松可誘導(dǎo)產(chǎn)生氧化應(yīng)激,使細(xì)胞產(chǎn)生不同程度的氧化損傷,通過(guò)在飼糧中添加APS后,可以看出,14日齡C、D組血清T-SOD和GSH-Px活性、21日齡血清GSH-Px活性以及14和21日齡肝臟 T-SOD活性均高于A、B組,且21日齡血清和14日齡肝臟MDA含量極顯著低于A、B組,說(shuō)明APS對(duì)氫化可的松誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激有一定的干預(yù)作用,能夠提高T-SOD和GSH-Px活性,減少脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物MDA的含量。
武書(shū)庚[6]研究結(jié)果表明,飲用可的松可使肉仔雞血清MDA含量明顯升高,而SOD活性下降,而且還隨著可的松濃度的增加,機(jī)體發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)增強(qiáng),同樣,心臟和肝臟中MDA含量與SOD活性之間存在負(fù)相關(guān),且對(duì)肝臟的損傷比心臟明顯;柏華[11]研究結(jié)果表明,慢性氧化應(yīng)激可顯著升高肉仔雞心臟和肝臟MDA含量,降低SOD和GSH-Px活性;同樣,叢杰等[17]和方志宏等[18]相繼報(bào)道了輻射、冷應(yīng)激和急性熱應(yīng)激可引起組織中過(guò)氧化現(xiàn)象的發(fā)生;魏炳棟等[13]報(bào)道,在飼糧中添加APS可顯著提高1~14日齡肉仔雞血清和肝臟中T-SOD和 GSH-Px活性,降低 MDA含量,說(shuō)明APS對(duì)1~14日齡肉仔雞具有較強(qiáng)的抗氧化作用;呂美[19]和徐小芳等[20]的研究中指出,APS 能夠提高肉仔雞血清中GSH-Px和SOD活性,降低MDA含量,具有較強(qiáng)的抗氧化活性。本試驗(yàn)結(jié)果與上述報(bào)道一致,APS對(duì)氫化可的松誘導(dǎo)產(chǎn)生的氧化應(yīng)激具有一定的干預(yù)作用,能夠提高血清和肝臟中 T-SOD和 GSH-Px的活性,減少 MDA的含量。
APS可通過(guò)提高肉仔雞血清和肝臟中T-SOD和GSH-Px活性,減少M(fèi)DA的含量,緩解氫化可的松誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激,從而上調(diào)肉仔雞臟器指數(shù),保證動(dòng)物生長(zhǎng)。
[1]馮婷,何聰芬,趙華,等.植物多糖的研究進(jìn)展[J].北京工商大學(xué)學(xué)報(bào),2004,22(5):1-4.
[2]丁保全,金麗琴,呂建新.多糖生物活性研究進(jìn)展[J].中國(guó)藥學(xué)雜志,2004,39(8):561 -564.
[3]唐小紅,祝壽芬.國(guó)內(nèi)外對(duì)高等植物多糖的研究進(jìn)展[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),1998,29(1):95 -96.
[4]羅祖友,吳季勤,吳謀成.植物多糖的抗氧化與抗病毒活性[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào),2007,25(1):77-81.
[5]陳群.氧化應(yīng)激對(duì)動(dòng)物消化道結(jié)構(gòu)功能影響的研究[D].博士學(xué)位論文.無(wú)錫:江南大學(xué),2007:11-13.
[6]武書(shū)庚.肉仔雞氧化應(yīng)激模型的研究[D].博士學(xué)位論文.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2007:1-3.
[7]POST J,REBEL M J,TER HUURNE A A.Physiological effects of elevated plasma corticosterone concentrations in broilers chickens.An alternative means by which to access the physiological effects of stress[J].Poultry Sciences,2003,82:1313 - 1318.
[8]PUVADOLPIROD S,THAXTON J P.Model of physiological stress in chickens 1.Response parameters[J]Poultry Science,2000,79:363 -369.
[9]梁禮成,劉建華,金久善,等.ACTH和地塞米松對(duì)雞血漿纖維連接蛋白及血清生化指標(biāo)的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,5(3):106-110.
[10]劉鈾,劉艷芬,林紅英,等.VE防治肉雞熱應(yīng)激機(jī)理的初步研究[J].中國(guó)家禽,1999,21(6):6 -10.
[11]柏華.慢性氧化應(yīng)激對(duì)肉仔雞肉品質(zhì)及消化代謝的影響[D].碩士學(xué)位論文.楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2007:40-42.
[12]馬得瑩,單安山,李群道.中草藥添加劑對(duì)蛋雛雞生長(zhǎng)性能和免疫功能的影響[J].動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2004,16(2):36 -40.
[13]魏炳棟,于維,陶浩,等.黃芪多糖對(duì)1~14日齡肉仔雞生長(zhǎng)性能、臟器指數(shù)及抗氧化能力的影響[J].動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2011,23(3):486 -491.
[14]李樹(shù)鵬.黃芪多糖益生菌合生元對(duì)雛雞生長(zhǎng)和免疫作用的研究[D].碩士學(xué)位論文.楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2005:32-41.
[15]石達(dá)友,劉漢儒,卓曲,等.中藥提取物對(duì)雞免疫器官發(fā)育和新城疫抗體水平的影響[J].中獸醫(yī)雜志,2004(2):4-5.
[16]HAGGENDAL J,JONSSON L,JOHANSSON G,et al.Catecholamine induce free radicals in myocardial cell necrosis on experimental stress in pigs[J].Acta Physiologica Scandinavica,1987,131:447 -452.
[17]叢杰,方允中.應(yīng)激反應(yīng)引起的氧化損傷[J].自由基生命學(xué)進(jìn)展,1993,1:28 -34.
[18]方志宏,高應(yīng).沙棘油和VE對(duì)冷暴露大鼠脂質(zhì)過(guò)氧化物作用的影響[J].營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),1995,17:27-31.
[19]呂美.黃芪多糖粗提物對(duì)肉仔雞生長(zhǎng)及代謝調(diào)控的研究[D].碩士學(xué)位論文.鄭州:河南農(nóng)業(yè)大學(xué),2005:16-19.
[20]徐小芳,羅燕,趙民,等.中藥復(fù)方多糖對(duì)雞抗氧化功能的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,42(2):706 -713.