天然和合成腐植酸對熱應激蛋雞生產性能、血清促性腺激素濃度、肝臟抗氧化能力和腸...

畜牧編輯

　　天然和合成腐植酸對熱應激蛋雞生產性能、血清促性腺激素濃度、肝臟抗氧化能力和腸道形態結構的影響

　　作者：魯鑫濤 , 邱家凌 , 祝家明 , 周琴 , 劉兵 , 余東游      

　　摘要:本試驗旨在探討飼糧中添加天然和合成腐植酸對熱應激蛋雞生產性能、血清促性腺激素濃度、肝臟抗氧化能力和腸道形態結構的影響。選用60周齡、體重[（1.32±0.24）kg]相近、產蛋率[（80.16±0.21）%]一致的健康海蘭白蛋雞540只，隨機分成4個組，每組9個重復，每個重復15只雞。對照組1在常溫[（25±1）℃]條件下飼養，飼喂基礎飼糧；其他組在高溫[（35±1）℃]條件下飼養，分別飼喂基礎飼糧（對照組2）及在基礎飼糧中添加1000mg/kg天然腐植酸（腐植酸A組）和1000mg/kg合成腐植酸（腐植酸B組）的試驗飼糧。試驗期4周。結果表明：1）與對照組1相比，對照組2蛋雞的產蛋率（LR）、平均日采食量（ADFI）、血清促黃體激素（LH）濃度、空腸絨毛高度（V）、絨毛高度/隱窩深度（V/C）和回腸V極顯著降低（P <0.01），不合格蛋率（UER）、死亡率、肝臟丙二醛（MDA）含量和過氧化氫酶（CAT）活性極顯著增加（P <0.01）；與對照組2相比，飼糧中添加天然腐植酸極顯著提高蛋雞的LR、血清LH濃度、空腸V、V/C和回腸V（P <0.01），極顯著降低不合格蛋率、肝臟MDA含量和CAT活性（P <0.01）。綜上所述，飼糧中添加腐植酸可提高蛋雞的抗氧化能力，調節血清促性腺激素濃度，改善生產性能，減輕熱應激對腸道的損傷，且在本試驗條件下天然腐植酸效果更佳。

　　關鍵詞: 腐植酸    熱應激    蛋雞    產蛋性能    促性腺激素    抗氧化能力    腸道形態   

　　由于全球氣候變暖，熱應激逐漸成為影響畜牧業發展的重要因素之一[1]。在美國，由于畜禽在溫度超出熱舒適區域的地方和季節飼養而導致了畜牧業的巨大經濟損失[2]?，F代家禽養殖業對高溫較為敏感，在一定的高溫條件下，禽類機體內易產生活性氧(ROS)，從而促使機體進入氧化應激階段[3]，為了保護自身免受ROS的有害損傷，機體內會發生抗氧化反應，最終造成熱應激[4]。熱應激對家禽生理行為、免疫應答以及食品質量和安全等方面都有不利的影響[4-5]。此外，胃腸道對熱應激亦高度敏感[6]，熱應激導致的胃腸道結構改變和完整性受損均可能導致腸道損傷，甚至對家禽的健康造成傷害[7]。

　　研究表明，飼糧中添加飼料添加劑如維生素E、維生素C[8-9]和維生素A[10]等可通過其自身良好的抗氧化應激能力來減緩禽類的熱應激狀況。腐植酸(humicacids，HAs)也具有減緩氧化應激的作用，其抗氧化能力已得到學術界的廣泛關注與重視[11]。腐植酸可作為有機化合物氧化的電子傳遞者[12]，在氧化還原反應中起重要作用，已有研究表明在腐植酸的分子結構中存在與輔酶Q相似的物質，其可能會影響機體的氧化還原系統[13]。腐植酸分子結構中存在羥基、羧基、羰基和巰基等官能團，其可通過去除機體ROS等物質來提高機體的抗氧化能力[14-15]。腐植酸有抗菌、抗炎和抗病毒作用[16-17]，可促進動物的生長發育，提高機體的免疫能力[13]，但有關腐植酸對動物熱應激的緩解作用鮮有報道。根據來源可將腐植酸分為天然腐植酸和合成腐植酸，不同來源的腐植酸其有效成分和含量有所差異，這可能導致腐植酸在畜禽養殖上的作用效果不同。因此，本試驗主要研究飼糧中添加天然和合成腐植酸對熱應激蛋雞生產性能、血清促性腺激素濃度、肝臟抗氧化能力和腸道形態結構的影響，旨在探究腐植酸對蛋雞熱應激的減緩作用。

　　1材料與方法

　　1.1試驗材料

　　天然腐植酸：由水體、土壤和煤炭等物質在自然條件下形成的，其有機有效成分含量(風干基礎)為62.88%，主要成分為高分子有機弱酸和少量未知營養因子；合成腐植酸：在人為控制條件下通過化學合成、生物發酵等形成的，其有機有效成分含量(風干基礎)為60.51%，主要成分為高分子有機弱酸混合物。

　　1.2試驗設計

　　采用單因子試驗設計，選用60周齡、體重[(1.32±0.24)kg]相近、產蛋率[(80.16±0.21)%]一致的健康海蘭白蛋雞540只，隨機分成4個組，每組9個重復，每個重復15只雞。對照組1(CON1組)在常溫[(25±1)℃]條件下飼養，飼喂基礎飼糧；其他組在高溫[(35±1)℃]條件下飼養，分別飼喂基礎飼糧(對照組2，CON2組)及在基礎飼糧中添加1000mg/kg天然腐植酸(腐植酸A組，HAA組)和1000mg/kg合成腐植酸(腐植酸B組，HAB組)的試驗飼糧。試驗期4周?；A飼糧參照NRC(1994)和《海蘭白蛋雞飼養手冊》配制成粉料，其組成及營養水平見表1。

　　1.3飼養管理
　　飼養試驗于農業農村部華東動物營養與飼料重點實驗室研究試驗基地的雞舍進行，采用上、中、下3層階梯式籠養，每層5個雞籠(45cm×30cm×30cm)，每籠3只雞。按蛋雞場常規方法進行飼養，采用不銹鋼料槽和乳頭飲水器，每天早晚定時2次喂料和清糞，自由采食、飲水，雞舍采用人工光照16L:8D，光照強度為20lx。每周對雞舍進行1次消毒。

　　1.4樣品采集與制備
　　于試驗結束時，每個重復隨機選取1只蛋雞(每組9只)，禁食12h后采血5mL于促凝管中，37℃水浴5min，3000r/min離心10min制成血清，上清液分裝于1.5mLEppendorf管中，置于-80℃保存待用。然后進行屠宰，采集蛋雞的肝臟、十二指腸、空腸和回腸組織，做好標記，用錫箔紙包好，于-80℃保存待用。

　　1.5測定指標與方法
　　1.5.1生產性能
　　以重復為單位，每天記錄蛋雞的產蛋量、總蛋重、雞只死亡數和不合格蛋(破殼蛋、軟殼蛋等)數量，每周進行飼料消耗量的記錄。基于記錄的生產數據計算產蛋率(LR)、不合格蛋率(UER)、平均日采食量(ADFI)、平均蛋重(AEW)、料蛋比(F/E)和死亡率。

　　1.5.2血清促性腺激素濃度
　　采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)法測定血清促性腺激素濃度，包括促卵泡素(FSH)和促黃體素(LH)，嚴格遵循ELISA試劑盒說明書進行操作，試劑盒購買于南京建成生物工程研究所。

　　1.5.3肝臟抗氧化指標
　　將采集的肝臟組織用4℃的生理鹽水制備成10%的肝臟上清液，測定肝臟組織的抗氧化指標，包括丙二醛(MDA)含量與總超氧化物歧化酶(T-SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性，嚴格按照試劑盒說明書進行操作，試劑盒購買于南京建成生物工程研究所。

　　1.5.4腸道絨毛形態結構
　　分別輕輕擠出采集好的十二指腸、空腸和回腸中的內容物，將腸段切成約1cm長的片段，用生理鹽水沖洗干凈腸道內的殘留物，拭去殘留的水分，放入10%的甲醛溶液中固定，用石蠟切片，蘇木精-伊紅(HE)染色，參照Taklimi等[18]的研究方法，使用ImagePro-Plus7.0圖像分析軟件(MediaCybernetics，美國)觀察腸道形態結構，測量絨毛高度(V)和隱窩深度(C)，計算V/C。

　　1.6數據統計分析
　　數據采用SPSS20.0統計軟件進行單因素方差分析(one-wayANOVA)，用Duncan氏法進行多重比較檢驗。P <0.01表示差異極顯著，P <0.05表示差異顯著。

　　2結果
　　2.1天然和合成腐植酸對熱應激蛋雞生產性能的影響

　　由表2可知，與對照組1相比，對照組2蛋雞的LR和ADFI極顯著降低(P <0.01)，不合格蛋率和死亡率極顯著增加(P <0.01)。與對照組2相比，飼糧中添加天然腐植酸極顯著增加蛋雞的LR(P <0.01)，極顯著降低不合格蛋率(P <0.01)；飼糧中添加天然和合成腐植酸對ADFI和F/E無顯著影響(P>0.05)。各組蛋雞的AEW無顯著差異(P>0.05)。

　　

　　2.2天然和合成腐植酸對熱應激蛋雞血清促性腺激素濃度的影響

　　由表3可知，與對照組1相比，對照組2蛋雞的血清LH濃度極顯著降低(P <0.01)。與對照組2相比，飼糧中添加天然腐植酸極顯著增加蛋雞的血清LH濃度(P <0.01)。各組蛋雞的血清FSH濃度無顯著差異(P>0.05)。

　　2.3天然和合成腐植酸對熱應激蛋雞肝臟抗氧化指標的影響

　　由表4可知，與對照組1相比，對照組2蛋雞的肝臟MDA含量和CAT活性極顯著增加(P <0.01)。與對照組2相比，飼糧中添加天然腐植酸極顯著降低蛋雞的肝臟MDA含量和CAT活性(P <0.01)。各組蛋雞的肝臟T-SOD和GSH-Px活性無顯著差異(P>0.05)。

　　

　　2.4天然和合成腐植酸對熱應激蛋雞腸道形態結構的影響

　　由圖1可知，對照組1蛋雞的十二指腸、空腸和回腸并未發現明顯的組織病理學損傷，而對照組2的3段腸段中絨毛結構均有損傷折斷且分層明顯；飼糧中添加天然和合成腐植酸除十二指腸外均可在一定程度上減少絨毛結構的折斷分層現象，有效緩解熱應激引起的腸道絨毛損傷。

　　由表5可知，與對照組1相比，對照組2蛋雞的空腸V、V/C和回腸V極顯著降低(P <0.01)。與對照組2相比，飼糧中添加天然和合成腐植酸均極顯著增加蛋雞的空腸V、V/C和回腸V(P <0.01)。各組蛋雞的十二指腸V、C和V/C無顯著差異(P>0.05)。

　　3討論
　　3.1天然和合成腐植酸對熱應激蛋雞生產性能的影響
　　熱應激會對產蛋母雞的生產性能產生不利影響，例如降低LR和飼料轉化率，提高死亡率和不合格蛋率等[19-21]。本試驗中，熱應激導致的蛋雞LR的降低和不合格蛋率的增加可通過在飼糧中添加腐植酸來改善。由此可知，在高溫下添加腐植酸對LR和不合格蛋率具有與在正常溫度下添加腐植酸相似的效果[22-24]。熱應激時，飼糧中添加腐植酸不同程度增加了蛋雞的血清LH濃度，進而提高了蛋雞的生產性能，其中天然腐植酸表現出的效果更佳，可能的原因是天然腐植酸中存在的未知營養因子具有提高生產性能和促性腺激素濃度的作用，具體的作用機制還需對天然腐植酸進行進一步的研究。

　　3.2天然和合成腐植酸對熱應激蛋雞血清促性腺激素濃度的影響

　　促性腺激素濃度的變化可能會影響蛋雞的產蛋性能。研究報道，熱應激蛋雞的血清LH濃度可能會降低[25-26]，這與本試驗結果相一致。本試驗中，蛋雞的血清LH濃度在熱應激時降低，但在飼糧中添加腐植酸后增加。一般來說，當排卵頻率最高時機體的LH濃度會激增，而卵巢周期黃體期時LH濃度則降到最低[27]。Tanabe等[28]研究表明，對蛋雞禁食7d可減少產蛋，顯著降低血漿LH濃度。當母雞恢復產蛋時，血漿LH濃度則開始升高[29]。由此可推斷，在家禽養殖中血清LH濃度的增加可以促進排卵的增加，從而提高LR并降低破殼蛋和軟殼蛋的產生。蛋雞生產性能與血清LH濃度之間可能存在正相關關系，但需要進一步的研究來探索產蛋量與血清LH濃度之間的關系。

　　3.3天然和合成腐植酸對熱應激蛋雞肝臟抗氧化能力的影響
　　隨著蛋雞周齡的增加，更多的脂肪會積聚在肝臟中。脂肪肝與產蛋性能下降有關，過度脂肪肝還與產蛋母雞的死亡率有關[30]。在脂肪肝中會同時存在抗氧化能力降低和蛋白質氧化[31]，抗氧化能力表明體內自由基和活性氧的狀況，肝臟抗氧化能力的提高可以減輕脂肪肝的形成。因此，肝臟的抗氧化指標是反映蛋雞健康狀況的重要指標。熱應激可能損害線粒體功能并誘導身體不同部位的氧化損傷[32]。本試驗中，熱應激使蛋雞的肝臟MDA含量和CAT活性均有所增加，但通過在飼糧中添加天然腐植酸而有所降低。CAT是重要的抗氧化酶，可以分解體內的過氧化氫[33]，CAT活性增加可能是因為體內過氧化氫羥自由基含量升高，機體為了維持體內平衡從而導致CAT活性增加。MDA則是體內脂質過氧化的產物，間接反映體內過氧化程度[34]。Ganesan等[35]研究發現，應激會顯著增加骨骼肌中的MDA含量，這與本試驗研究結果相一致。本試驗研究表明，飼糧中添加天然腐植酸通過一定程度的抗氧化反應刺激可減少由熱應激引起的氧化損傷。

　　3.4天然和合成腐植酸對熱應激蛋雞腸道形態結構的影響
　　正常的腸道結構可以防止細菌移位，促進營養物質吸收和能量消耗[36-37]；當腸道形態結構受損時則會影響機體的健康狀況。本試驗中，熱應激時可觀察到明顯受損的蛋雞腸道絨毛結構和V顯著縮短的空腸和回腸，這與Deng等[7]在34℃時對蛋雞進行的為期12d的試驗結果一致，表明熱應激已影響到了蛋雞的腸道結構和功能。熱應激可能在腸道中產生了毒素，毒素的存在與V的縮短和C的增加有關，導致機體營養吸收不良和生產性能降低[38]，進而影響到蛋雞的正常機能。本試驗還發現熱應激對腸道的負面影響從大到小依次為空腸、回腸和十二指腸，因此熱應激主要影響的腸道可能是空腸。本試驗在飼糧中添加腐植酸觀察到相對正常的絨毛形態結構，可能是由于腐植酸對熱應激蛋雞的腸道形態產生了保護作用，但腐植酸對腸道具體的保護機制還有待進一步研究。

　　綜上所述，熱應激時飼糧中添加腐植酸可提高機體的抗氧化能力，改善體內促性腺激素濃度，緩減機體腸道形態結構損傷，提高生產性能，從而緩解蛋雞的熱應激狀況。

　　4結論
　?、俑邷貤l件使蛋雞表現出熱應激癥狀：生產性能下降，體內促性腺激素紊亂，同時增加了肝臟氧化應激和腸道結構損傷。
　?、谠诒驹囼灄l件下，飼糧中添加腐植酸可緩解蛋雞的熱應激狀況，提高抗氧化能力，減少腸道結構損傷，且天然腐植酸還可恢復生產機能和促性腺激素分泌，對熱應激的緩減效果更佳。
　　參考文獻：略
　　轉自：動物營養學報