摘 要:本试验旨在探讨牛樟芝多糖(ACP)和锌对脂多糖(LPS)诱导的肉鸡生长性能、血清生化指标以及抗氧化能力的影响。选取 1 日龄雄性麻黄肉鸡 540 只,随机分为 6 组(3 种饲粮×2 种LPS 诱导),每组 6 个重复,每个重复 15 只。3 种饲粮分别为玉米-豆粕型基础饲粮(CON)、基础饲粮+500 mg/kg ACP(ACP)、基础饲粮+500 mg/kg ACP+100 mg/kg 锌(ACP+锌);2 种LPS 诱导分别为LPS 诱导(肉鸡腹腔注射 0.3 mL 300 μg/kg BW LPS 溶液)以及未LPS 诱导(腹腔注射等量生理盐水)。试验期为 28 天。结果显示:1)LPS 诱导显著降低了 1~21 日龄肉鸡的平均日增重(ADG)(P<0.05),ACP 及 ACP+锌可以缓解生长抑制。未LPS 诱导时,ACP+锌对 21~28 日龄肉鸡 ADG 有增加趋势(P=0.081),对于其他指标均无显著影响(P>0.05)。2)未LPS 诱导时,ACP+锌对 21 日龄肉鸡法氏囊指数具有增加趋势(P=0.085),ACP 对 28 日龄肉鸡胰腺指数有增加趋势(P=0.067)。LPS 诱导时,ACP 显著增加了 21 日龄肉鸡胸腺指数(P<0.05)。3)未LPS 诱导时,ACP 及 ACP+锌可以显著降低 21 日龄肉鸡血清碱性磷酸酶(AKP)活性和 28 日龄肉鸡血清谷丙转氨酶(ALT)的活性(P<0.05),ACP+锌对 28 日龄肉鸡血清 AKP 活性有降低趋势(P=0.086);未LPS 诱导时,ACP 可以显著降低 21 日龄肉鸡血清 ALT 和 AKP 活性(P<0.05)。4)与未LPS 诱导对照组相比,ACP 显著降低未LPS 诱导时 21 日龄肉鸡血清丙二醛(MDA)的含量(P<0.05),ACP 或 ACP+锌可以显著降低 LPS 诱导时 21 日龄肉鸡肝脏 MDA 的含量(P<0.05);与未LPS 诱导对照组相比,ACP 显著提高了未LPS 诱导时 28 日龄肉鸡血清超氧化物歧化酶(SOD)活性(P<0.05),ACP+锌显著提高了未LPS 诱导时 21 日龄肉鸡血清 SOD 活性(P<0.05)。ACP+锌对未LPS 诱导时 28 日龄肉鸡肝脏 SOD 活性有增加趋势(P=0.055);与未LPS 诱导对照组相比,ACP+锌对未LPS 诱导时 21 日龄肉鸡血清过氧化氢酶(CAT)活性有提高趋势(P=0.060)。与LPS 诱导对照组相比,ACP 可以显著提高 LPS 诱导时 21 日龄肉鸡血清 CAT 活性(P<0.05),ACP 对 LPS 诱导时 21(P=0.067)和 28 日龄肉鸡(P=0.053)肝脏 CAT 活性有提高趋势;与未LPS 诱导的对照组相比,ACP 或 ACP+锌可以显著提高未LPS 诱导时 28 日龄肉鸡肝脏总抗氧化能力(T-AOC)(P<0.05),ACP 或 ACP+锌对血清 T-AOC 无显著影响(P>0.05)。综上所述,饲粮添加 ACP、ACP+锌可能通过促进肉鸡免疫器官的发育,提高血清和肝脏抗氧化酶的活性,并改善血清生化指标,减少体内的有害物质含量,从而改变机体的氧化应激状态,减轻 LPS 诱导肉鸡引起的氧化损伤,在一定程度上缓解了 LPS 诱导造成的生长抑制。
关键词:牛樟芝多糖;锌;肉鸡;生长性能;抗氧化能力;脂多糖
在养殖过程中家禽常常受到来自环境中细菌和病毒的入侵
导致机体处于应激状态。在这种应激状态下,机体的分解代谢增强,合成代谢减弱,机体将更多的能量和葡萄糖用于抵抗应激,而自身生长发育减缓,导致家禽生产性能降低。为了减少外来病原体的侵袭,养殖场常常采取快速有效的免疫接种手段。但是,大量且高频率的免疫接种也会引起家禽采食量下降,生长发育迟缓,严重时甚至可造成死亡[1]。所以,通过营养调控手段来提高动物机体在生长过程中抵抗外界不良环境的能力显得尤为重要。
植物多糖是从植物中提取的一类具有生物学活性的天然高分子物质
由多种单糖通过糖苷键连接而成[2]。研究发现,植物多糖具有较强的抗氧化能力[3],其可以通过上调核因子 E2 相关因子 2(Nrf2)/抗氧化反应元件(ARE)信号通路中相关抗氧化酶基因表达提高抗氧化酶的活性[4-5],也可以通过调节核因子-κB(NF-κB)信号通路中的免疫相关基因表达,从而缓解机体氧化应激[6];另外,植物多糖还具有来源广泛、高效和安全的特点[7]。因此,植物多糖作为饲料添加剂在家禽养殖业的应用研究引起了广大研究者的兴趣。牛樟芝是一种主要生长在台湾的特殊真菌,其含有较高的三萜类活性成分,发挥抗炎、促进机体代谢等生物学功能。以往研究报道,从牛樟芝提取的多糖称为牛樟芝多糖(Antrodia cinnamomea polysaccharide,ACP),其具有多种生物学功能,包括抗炎、抗氧化和促进生长等。研究发现,ACP 可以通过激活 Nrf2 信号通路,抑制活性氧的产生,从而缓解脂多糖(LPS)诱导的肝细胞的氧化损伤[8]。
在家禽体内,锌主要在十二指肠和空肠中被吸收
超氧化物歧化酶(SOD)是抗氧化酶系统中的关键酶之一,而锌离子作为 SOD 的催化中心可以起到提高机体抗氧化性能的作用。研究表明,补充锌可以提高肉鸡肝细胞抗氧化酶的活性,增强机体的抗氧化能力,从而缓解热应激造成的氧化损伤[9]。另外,饲粮硫酸锌也可以提高 1~21 日龄黄羽肉鸡的采食量和增重[10]。但是,锌离子在进入肠道后,遇到草酸、植酸等极易生成沉淀,不利于锌的吸收和利用。植物多糖的糖链中含有羧基、羟基等配位基团,具有表面络合能力,多糖作为一个潜在的金属离子配体,通过与金属的相互作用对生物活性产生重要的影响[11]。研究表明,在多糖的保护下,机体对锌的吸收效果也能够得有效改善,在减少锌损失的同时还可以减少对肠胃的损伤[12]。
LPS 又称内毒素,是革兰氏阴性菌细胞外壁的主要成分
LPS 可以激活免疫细胞表面的 Toll 样受体 4,促进炎性细胞因子的释放,导致炎症的发生。ACP 和锌都具有提高抗氧化酶活性的作用,可以缓解机体氧化损伤,同时都能促进肠道发育,改善肠道屏障功能,促进家禽的生长发育。以往研究表明,ACP 在 LPS 诱导的体内和体外试验研究中均表现出提高肉鸡抗氧化酶活性的作用[8,13]。以往研究报道多糖与锌的螯合物具有较强的抗氧化活性。但是,对于饲粮中 ACP 或 ACP+锌添加对于 LPS 诱导的麻黄肉鸡相关研究目前鲜见报道。因此,本试验通过在饲粮中添加 ACP、ACP+锌来探究其对 LPS 诱导肉鸡的生长性能和抗氧化能力的影响,以期为 ACP 和锌在家禽养殖生产中的应用提供理论参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验用锌(ZnSO4·7H2O,纯度≥99.5%)购自天津某化学试剂有限公司。ACP 购自陕西某生物公司,纯度为 87%,主要成分为 β-葡聚糖。LPS(L8617066,O55:B5)购自上海麦克林生化科技股份有限公司。麻黄肉鸡购自丹棱巨星禽业有限责任公司种鸡场。
1.2 试验设计
选取 1 日龄雄性麻黄肉鸡 540 只,随机分为 6 组(3 种饲粮×2 种 LPS 诱导),每组 6 个重复,每个重复 15 只。3 种饲粮分别为玉米-豆粕型基础饲粮(CON)、基础饲粮+500 mg/kg ACP(ACP)、基础饲粮+500 mg/kg ACP+100 mg/kg 锌(ACP+锌);2 种 LPS 诱导分别为 LPS 诱导(肉鸡腹腔注射 0.3 mL 300 μg/kg BW LPS 溶液)以及未 LPS 诱导(腹腔注射等量生理盐水)。试验期为 28 天。试验期间按正常程序进行免疫接种。基础饲粮参考 NRC(1994)标准和黄羽肉鸡营养需要量最新国标(NY/T 3645—2020)配制,试验按照 1~21 日龄、22~42 日龄 2 个阶段配制粉状的玉米-豆粕型基础饲粮,其组成及营养水平见表 1。
1.3 饲养管理
2022 年 5—6 月在四川丹棱巨星禽业有限公司种鸡场进行养殖试验。试验肉鸡以重复为单位饲养在不锈钢鸡笼中,自由采食和饮水,每组均匀分布在鸡舍内。1 日龄时鸡舍内温度为 34 ℃,之后每 2 天降低 1 ℃,当鸡舍内温度降至 21 ℃后保持不变。试验期间每天 3 次记录鸡舍温度、相对湿度以及鸡只健康状况。第 1 周鸡舍 24 h 恒定光照,此后每天 23 h 恒定光照,1 h 黑暗。参照 Sun 等[14]给出的 LPS 诱导的时间和方法,在 16、18、20 日龄时,对 LPS 诱导肉鸡腹腔注射 0.3 mL 300 μg/kg LPS 溶液,未 LPS 诱导肉鸡腹腔注射等量生理盐水。在饲养期间,每天准确记录加料和余料量,分别在 21、28 日龄空腹称重,以重复为单位记录采食量与体重,计算各组平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)、料重比(F/G)。若有死亡鸡,则记录当天的日龄、重量及余料重量,重新统计采食量与体重。
1.4 样品采集与保存
1.4.1 采样
在 21、28 日龄,分别从每个重复中选取 2 只鸡,称量活鸡体重后翅静脉采血,再颈静脉放血处死,采集胸腺、肝脏、脾脏、法氏囊、胰腺并称重。采集血液于 10 mL 离心管中,3500 r/min 离心 10 min取上清,储存在-80 ℃冰箱备用。每个组织称重后分装并迅速放入液氮速冻,后转到-80 ℃备用。器官指数计算公式如下:器官指数(%)= (器官重量 / 活重) ×100。
1.4.2 血清生化指标测定
采用试剂盒检测血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)和碱性磷酸酶(AKP)的活性,以上试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。
1.4.3 抗氧化相关指标测定
按照试剂盒说明书测定血清和肝脏中的抗氧化相关指标。超氧化物歧化酶(SOD)的活性采用 WST-1 法(A001-3)测定,总抗氧化能力(T-AOC)采用 ABTS 法(A015-2-1)测定,丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法(A003-1)测定,过氧化氢酶(CAT)的活性采用钼酸铵法(A007-1-1)测定,以上指标使用酶标仪(SoftMax Pro 7 Software SM P7 TY 20210433)进行检测,所有试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。
1.5 数据处理与分析
采用 SPSS 20.0 一般线性模型(GLM)进行双因素方差分析,2 个因素和交互作用显著时,再用单因素方差分析对各组间进行方差齐性检验和多重比较。P>0.05 为差异不显著,0.05 < P < 0.10 为差异有显著趋势,P≤0.05 为差异显著。
2 结果
2.1 ACP 对肉鸡生长性能的影响
由表 2 可知,LPS 诱导有显著降低 1~21 日龄 ADFI 的趋势(P = 0.063),ACP 及 ACP+锌可以明显减轻这种生长抑制。LPS 和饲粮对 22~28 日龄肉鸡 ADFI 有显著的交互作用(P<0.05),对 22~28 日龄 ADG 有趋于显著的交互作用(P = 0.086)。LPS 和饲粮对 1~28 日龄肉鸡 ADG 有显著的交互作用(P < 0.05)。未 LPS 诱导时,ACP+锌对 22~28 日龄肉鸡 ADG 有增加趋势(P = 0.081),而对其他指标无显著影响(P > 0.05)。
2.2 ACP 对肉鸡器官指数的影响
由表 3 可知,LPS 和饲粮对 21 日肉鸡各个器官指数无显著的交互作用(P>0.05)。未 LPS 诱导时,ACP+锌对 21 日肉鸡法氏囊指数具有增加趋势(P = 0.085)。LPS 诱导时,ACP 显著增加了 21 日肉鸡胸腺指数(P<0.05)。
由表 4 可知 ,LPS 和饲粮对 28 日龄肉鸡法氏囊指数有趋于显著的交互作用(P = 0.093),对其他器官指数无显著的交互作用(P > 0.05)。未 LPS 诱导时,ACP 对 28 日龄肉鸡胰腺指数有增加趋势(P = 0.067)。LPS 诱导时,ACP 及 ACP+锌对 28 日龄肉鸡器官指数无显著影响(P > 0.05)。
2.3 ACP 对肉鸡血清生化指标的影响
由表 5 可知,LPS 和饲粮对 21 日龄肉鸡血清 AST 活性有趋于显著的交互作用(P = 0.052),LPS 和饲粮对 28 日龄肉鸡血清 ALT 活性有趋于显著的交互作用(P = 0.052)。未 LPS 诱导时,ACP 及 ACP+锌显著降低了 21 日龄肉鸡血清 AKP 活性(P < 0.05),ACP 及 ACP+锌显著降低了 28 日龄肉鸡血清 ALT 活性(P < 0.05),ACP+锌对 28 日龄肉鸡血清 AKP 活性有增加的趋势(P = 0.096)。LPS 诱导时,ACP 显著降低了 21 日龄肉鸡血清 ALT 和 AKP 的活性(P < 0.05)。
2.4 ACP 对肉鸡血清和肝脏抗氧化指标的影响
由表 6 可知,LPS 诱导显著增加了 21 日龄肉鸡血清 MDA 含量(P < 0.05),显著降低了 21 日龄肉鸡血清 CAT 活性(P < 0.05)。ACP 显著提高了血清 CAT 的活性(P < 0.05)。LPS 和饲粮对 21 日龄肉鸡血清中 SOD 活性和 T-AOC 有显著的交互作用(P ≤ 0.05),LPS 和饲粮对 21 日龄肉鸡血清中 CAT 的活性具有趋于显著的交互作用(P = 0.096)。未 LPS 诱导时,ACP 显著降低了 21 日龄肉鸡血清 MDA 含量(P < 0.05),ACP+锌显著提高了 21 日龄肉鸡血清 SOD 活性(P < 0.05),ACP+锌有增加血清 CAT 活性的趋势(P = 0.060)。LPS 诱导时,ACP 显著提高了 21 日龄肉鸡血清 CAT 活性(P < 0.05),LPS 和饲粮对对 21 日血清 T-AOC 无显著影响(P > 0.05)。
由表 7 可知,LPS 和饲粮对 28 日龄肉鸡血清 MDA 含量以及 SOD、CAT 活性和 T-AOC 均无显著交互作用(P > 0.05)。未 LPS 诱导时,除 ACP 显著提高了 28 日龄肉鸡血清 SOD 活性(P < 0.05)外,ACP 及 ACP+锌对其他指标均无显著影响(P > 0.05)。
由表 8 可知,LPS 诱导显著降低了 21 日龄肉鸡肝脏 SOD 活性和 T-AOC 和 MDA 的含量(P < 0.05)。LPS 和饲粮对 21 日龄肉鸡肝脏 SOD 活性(P = 0.063)和 T-AOC(P = 0.060)存在趋于显著的交互作用,而对其他指标均无显著交互作用(P > 0.05)。未 LPS 诱导时,各组饲粮之间无显著差异(P > 0.05)。LPS 诱导时,ACP、ACP+锌显著降低 21 日龄肉鸡肝脏 MDA 含量(P < 0.05),ACP 对 21 日龄肉鸡肝脏 CAT 活性有增加趋势(P = 0.067)。
由表 9 可知,LPS 诱导显著增加了 28 日龄肉鸡肝脏 T-AOC(P < 0.05)。ACP 显著提高 28 日龄肉鸡肝脏 T-AOC(P < 0.05)。LPS 和饲粮对 28 日龄肉鸡肝脏 SOD 活性和 T-AOC 具有显著的交互作用(P < 0.05)。未 LPS 诱导时,ACP+锌对 28 日龄肉鸡肝脏 SOD 活性有增加趋势(P = 0.055),ACP 及 ACP+锌显著提高了 28 日龄肉鸡肝脏 T-AOC(P < 0.05)。LPS 诱导时,ACP 对 28 日龄肉鸡肝脏 CAT 活性有增加趋势(P = 0.053),ACP 显著提高了肝脏中 T-AOC(P < 0.05)。LPS 和饲粮对 28 日龄肉鸡肝脏 MDA 含量无显著影响(P > 0.05)。
3 讨论
3.1 ACP 对肉鸡生长性能的影响
LPS 是革兰氏阴性细菌细胞壁的主要成分,可以刺激机体并增加炎性细胞因子分泌。目前,通过向动物腹腔注射一定剂量的 LPS 已经成为大多数学者研究动物免疫应激的经典建模方式。当 LPS 作用于肝脏等靶器官时可引起体内营养物质的重新分配,将更多的能量和葡萄糖用于抵抗机体应激,进而导致动物采食量下降,生长发育受阻,大大降低养殖效益。本试验通过腹腔注射 300 μg/kg BW LPS 的方法建立肉鸡诱导模型,使机体产生过量的活性氧和脂质过氧化产物来影响与肉鸡的生长发育相关的各项指标。本试验做了前期试验,选取 LPS 剂量为 300 μg/kg BW 是一个较为温和的刺激。攻毒后也表现出 21 日龄肉鸡攻毒组血清中 MDA 含量显著上升,21 日龄肉鸡肝脏 CAT 活性显著下降;血清中 ALT 活性升高,这些指标的变化都显示攻毒是成功有效的。
本试验发现,ACP+锌对 21~28 日龄肉鸡 ADG 有增加趋势。ACP 的主体结构是葡聚糖,其支链常以 β-1,3 结合,而侧链常以 β-1,6 结合,其活性成分是 β-D-葡聚糖大分子[15]。研究表明,饲粮添加 0.002% β-葡聚糖可以显著降低 1~14 日龄肉鸡的饲料转化率,但是对 1~35 日龄肉鸡生长性能无显著影响[16]。饲粮添加 1 g/kg 刺五加多糖对 21、28 日龄肉鸡日增重和日采食量无显著影响[17]。本试验发现,饲粮添加 ACP 与 ACP+锌对肉鸡 ADG 和 F/G 没有显著影响,这与前人研究结果一致。以往研究表明,400 mg/kg ACP 对 1~21 日龄黄羽肉鸡母鸡生长性能也无显著影响[13]。在本试验中,ACP 对 1~21 日龄肉鸡 ADG 和 ADFI 没有显著影响,这与前人研究结果一致。研究表明,注射 200 μg/kg BW LPS 导致肉鸡采食量受到抑制,但是这种抑制在肉鸡体内的潜伏期较短,且抑制作用持续时间较短[1]。所以,本试验选择的 300 μg/kg BW LPS 的注射剂量可能对肉鸡造成的免疫应激程度较小,还没有达到降低采食量的诱导剂量。但是,ACP 对 1~21 日龄 LPS 诱导肉鸡有增加 ADG 和 ADFI 的趋势,ACP 可以使更多的营养成分用于肉仔鸡的生长。在本试验中,ACP+锌没有进一步提高 LPS 诱导肉鸡的生长性能。研究表明,饲粮中添加 100 ppm 锌和 1.1×10^5 CFU/g 枯草芽孢杆菌可以提高 15~28 日龄肉鸡的体重,但是对 29~40 日龄肉鸡的生长无显著影响[18]。Sun 等[10] 研究表明,蛋内注射 100 μg/g 硫酸锌也可以显著增加孵化率和健雏率,降低死胚率。在本试验中,ACP+锌对 21~28 日龄肉鸡的 ADG 有增加趋势,但是对 1~21 日龄肉鸡生长性能没有显著影响。有研究表明,饲粮添加 35 和 75 mg/kg 锌对蛋鸡 ADFI 也无显著影响,但是 75 mg/kg 锌在产蛋量方面效果优于 35复制再试一次分享
mg/kg [19]。在本试验中,当 LPS 刺激时,机体处于应激损伤状态,此时肠黏膜有一定程度的损伤,此时,添加 ACP+锌使饲粮黏性相对增大,可能降低了肠道食糜的通过速率,降低了肉鸡的采食量。但是,与未 LPS 诱导相比,LPS 诱导肉鸡生长性能相关指标并未受到显著的负面影响。所以,在本试验条件下,锌对肉鸡生长性能的影响的添加量还需要进一步的研究。
综上所述,LPS 诱导降低肉鸡的生长性能,饲粮添加 ACP 可以降低 LPS 诱导肉鸡导致的生长性能降低的不良影响。ACP 对于肉鸡的生长性能的影响可能与多糖来源、添加量以及组成多糖的单糖结构有关。同时,由于 ACP 中所含的活性成分复杂,具体作用机制还需进一步研究。
3.2 ACP 对肉鸡器官指数的影响
脾脏、胸腺和法氏囊数是家禽主要的免疫器官,免疫器官的发育状态和机体免疫机能强弱直接关系到家禽的免疫水平。在本试验中,ACP+锌可以增加未 LPS 诱导肉鸡的法氏囊指数,与对照组相比,未 LPS 刺激时,ACP+锌使肉鸡法氏囊指数增加了 0.08%。ACP 也可以增加 LPS 诱导肉鸡的胸腺指数,与对照组相比,LPS 刺激时,ACP 使肉鸡胸腺指数增加了 0.08%。研究表明,ACP 通过磷酸化蛋白激酶 Cα(PKC-α)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)表现出其免疫刺激作用[20]。小鼠灌胃 10 mg/kg 牛樟芝菌丝体多糖可以显著增加机体胸腺和脾脏指数[21]。ACP 或 ACP+锌可以通过促进免疫器官的发育改善家禽免疫状态,从而促进机体生长。研究表明,具有较高半乳糖醛酸和葡萄糖含量的植物多糖可以提高肉鸡对禽白血病病毒的抵抗力,对 B 亚型病毒引起的免疫抑制和细菌感染具有良好的治疗作用[22]。肉鸡免疫器官的发育可能是 ACP 中含有较高的糖醛酸的作用。综上所述,LPS 对肉鸡免疫器官发育有不利影响,而 ACP 和锌可以促进肉鸡免疫器官的发育。
3.3 ACP 对肉鸡血清生化指标的影响
血清生化指标可以反映组织、器官的功能状态,是机体某些组织器官受损的主要信号。当外界不良因素对肝细胞造成一定程度的损伤时,细胞膜通透性增大引起血清生化指标的变化。肝细胞损伤时细胞膜通透性加大,血清中 ALT、AST 的活性显著升高。研究表明,肝脏受到损伤时,血清 ALT、AST 和 ALP 的活性将会高于正常范围[23]。
本试验中,ACP 降低了 21 日龄 LPS 诱导肉鸡血清 ALT 活性,缓解了肝脏的损伤。ACP 及 ACP+锌也降低了 28 日龄肉鸡血清 ALT 的活性。在本试验中,ACP 及 ACP+锌对血清 AST 活性没有显著影响,可能是肝脏损伤程度没有达到其活性增加的程度。本试验结果显示,ACP 显著降低了 28 日龄肉鸡血清 AKP 活性。因为 AKP 是一种含锌酶,锌对于维持其活性至关重要[24],其结构中含有锌,对骨骼的钙储存起着重要作用。但当肝脏受到损伤时,血清 AKP 活性高于正常范围。在本试验中,ACP+锌降低了 21 日龄肉鸡血清 AKP 活性。与此不一致的是,缺锌饲粮补硫酸锌(18.7 mg/kg)可以显著增加蛋鸡血清中 AKP 活性[25]。饲粮添加 80 mg/kg 硫酸锌和 100 mg/kg 蛋氨酸锌均提高了血清 AKP 的活性[26]。这些研究结果不一致可能和鸡的品种、补充的锌的来源有关。综上所述,LPS 诱导提高了肉鸡与肝脏损伤相关酶的活性,对肉鸡肝脏造成了氧化损伤,而 ACP 或 ACP+锌可以降低相关酶的活性,缓解了肉鸡肝脏损伤。
3.4 ACP 对肉鸡血清和肝脏抗氧化指标的影响
机体在代谢过程中会产生大量的自由基,其与细胞膜上的不饱和脂肪酸反应并损害细胞膜结构,进而影响细胞膜的生物学功能。细胞膜由脂质构成,而 MDA 是脂质过氧化的最终产物,所以在一定程度上 MDA 含量可以反映细胞的氧化状态。在本试验中,通过血清生物标志物 MDA 来评估 LPS 对肉鸡的氧化应激状态,结果发现,肉鸡腹腔注射 LPS 显著增加了 21 日龄肉鸡血清中 MDA 的含量。这与前人的研究结果一致,提示本试验成功建立了肉仔鸡应激模型。
SOD 是重要的抗氧化酶,在体内有 3 种存在形式:铜-锌超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)和铁超氧化物歧化酶(Fe-SOD),它们可以催化超氧阴离子转化为过氧化氢(H2O2),阻止自由基的生成。而 CAT 是主要的内源性抗氧化酶,可以将过氧化氢转化为水和氧气。T-AOC 是机体抗氧化物质和抗氧化酶构成的总和。研究表明,饲粮添加 1500 mg/kg 甘草多糖可以显著降低 21 日龄肉鸡血清中 MDA 的含量[27]。
本试验中,ACP 及 ACP+锌可显著降低 LPS 诱导 21 日龄肉鸡血清中 MDA 的含量,缓解了肉鸡的氧化应激。研究表明,饲粮添加 2000 mg/kg 枸杞多糖可以显著提高 42 日龄肉鸡血清中 SOD 的活性,降低血清和肝脏中 MDA 的含量[28]。本试验中,ACP 显著提高了 21 日龄肉鸡血清中 CAT 活性和 28 日血清 SOD 的活性。ACP+锌可以提高 21 日龄肉鸡血清 SOD 和 CAT 活性。研究表明,35 和 75 mg/kg 有机锌添加量可以显著提高 21 周龄蛋鸡血清 SOD 的活性,且有机锌(锌氨基酸复合物)和无机锌(硫酸锌)对 SOD 活性的影响并无显著差异[19]。而 Li 等[26] 的研究发现,饲粮补充 20~100 mg/kg 蛋氨酸锌对蛋鸡血清 CuZn-SOD 的活性没有显著影响。这些结果的不一致可能和鸡的品种、生长阶段以及生理状况有关。
多糖沿着胃肠道吸收后可以通过门静脉到达肝脏[29],因此,ACP 的潜在抗氧化作用可能主要发生在肝脏。为了进一步探究 ACP 对 LPS 诱导肉鸡氧化应激的改善作用,本试验选择肝脏作为靶器官。肝脏是重要的代谢器官,负责清除体内过多的自由基来维持机体的氧化平衡。体外研究表明,ACP 可以显著降低 MDA 的含量[8]。在本试验中,ACP 及 ACP+锌也能显著降低 LPS 诱导的 21 日龄肉鸡肝脏中 MDA 的含量。研究发现,饲粮添加 1 g/kg 刺五加多糖可以显著提高 42 日龄肉鸡血清的 SOD 活性,降低 MDA 的含量[17],这与本研究结果一致。
研究发现,ACP 不仅能显著增加 KCs 细胞的 SOD 活性[8],而且还可以下调儿茶酚胺羟基化衍生物诱导的 MES23.5 细胞活性氧-炎症小体传感器蛋白 3(ROS-NLRP3)的基因表达,因此表现出较好的抗氧化作用[30]。本试验发现,ACP+锌对 21 日龄肉鸡肝脏的 SOD 活性有增加趋势,可能和 ACP 的添加量有关。研究表明,饲粮添加 100 mg/kg 藻类多糖可提高 86 日龄热应激肉鸡十二指肠 T-AOC,降低十二指肠 MDA 的含量[31]。
本试验发现,ACP 对 21 和 28 日龄肉鸡肝脏 CAT 活性有增加的趋势。ACP 及 ACP+锌可以提高 28 日龄肉鸡肝脏 T-AOC,但是对 21 日龄肉鸡肝脏 T-AOC 无显著影响,可能是添加的时间长短不同所导致的。有研究显示,饲粮中添加 750 mg/kg 白蒿多糖提高了 21 日龄非攻毒肉鸡肝脏的 T-AOC[5]。同时,研究表明,不同植物多糖的糖苷键的连接方式和异位构型影响其生物活性[32]。所以,不同多糖添加对抗氧化相关指标影响的结果不一致可能与不同植物多糖之间生物学活性的大小存在差异及添加时间有关。
在 21 日龄时,未 LPS 诱导时,饲粮对肝脏 MDA 含量无显著影响。LPS 诱导时,ACP 和 ACP+锌显著降低了肝脏中 MDA 的含量。当机体受到 LPS 的刺激时,肝脏的脂质过氧化产物 MDA 含量会增加。但是,当所受的外界刺激相对较小时,肝脏作为机体代谢器官能清除体内一定量的自由基,从而维持体内氧化与抗氧化之间的平衡。所以,当无 LPS 刺激时,对照组肝脏 MDA 含量并未发生显著变化。但是,在 LPS 刺激时,ACP 或 ACP+锌启动了机体的抗氧化系统,显著增加了肝脏的 SOD 活性。此时,增加的 SOD 活性发挥抗氧化作用,显著降低肝脏的 MDA 含量。所以,此时 LPS 主效应显著降低了肝脏 MDA 的含量。本试验选择的 300 μg/kg BW LPS 的注射剂量对肉鸡造成的免疫应激程度相对不是太强烈,在 28 日龄时前期注射的 LPS 对机体应激损伤程度较小,未达到显著变化。28 日龄时,LPS 诱导作用下肉鸡肝脏 MDA 含量并未发生显著变化,可能是因为 LPS 在体内持续较长时间时,在肝脏代谢作用下,肉鸡肝脏氧化损伤逐渐得到恢复。
综上所述,LPS 通过降低肉鸡的抗氧化能力,诱导肉鸡发生氧化应激。ACP 或 ACP+锌显著提高肉鸡机体抗氧化酶活性,阻止机体内自由基的产生和清除产生的多余自由基而降低血清与肝脏中 MDA 含量,从而减轻细胞内氧化应激程度,降低细胞损伤,进而缓解肉鸡的氧化应激。
4 结论
饲粮添加 ACP 及 ACP+锌可以促进肉鸡胸腺和法氏囊的生长发育,提高肉鸡的抗氧化酶活性,改善血清生化指标,从而缓解 LPS 诱导的氧化应激,对 LPS 诱导造成的生长抑制有一定程度的减轻作用。(作者:马维梅1 赖世雄1 杨 佳1 李志雄1 蓝咫林1 王韩可1 唐 林2 饶开晴1∗ 1.西南民族大学畜牧兽医学院,成都 610041;2.四川丹棱巨星禽业有限公司,眉山 610095)