冷应激对后备蛋鸭生长的影响及微量元素硒对其作用

舒宏建

冷应激对后备蛋鸭生长的影响及微量元素硒对其作用 王安   王宏强   范承浩 （1、东北农业大学动物营养研究所，黑龙江哈尔滨150030；2、黑龙江省第三水利工程处，黑龙江佳木斯154000） 摘 要：试验旨在研究低温和硒对育成期（12-16周龄）笼养后备蛋鸭的机体抗氧化能力及生化指标的影响。、选取12周龄金定鸭144只，采用2因素（温度×硒）交互试验设计，随机分配到低温(2±1)℃和适温(18±1)℃下的3个硒处理组(添加硒0.15、0.30和0.45 mg/kg)中，每个处理6个重复，每个重复4只试鸭。结果表明：温度对蛋鸭丙二醛(MDA)含量、球蛋白（CIB）含量、白蛋白与球蛋白比( A/C)的影响显著(P<0.05)，对总抗氧化能力(T-AOC)、总蛋白(TP)含量的影响没有达到显著水平(P>0.05)；硒对谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH-Px)活性、尿酸(URIC)含量的影响显著(P<0.05），对白蛋白(ALB)、尿素氮含量(BUN)的影响没达到显著水平(P>0.05)；硒与温度互作对丙二醛含量影响显著(P<0.05)．、本试验条件下，添加0.30 mg/kg的硒能适度调节低温对激素水平的不利影响。        寒冷是北方地区动物最普遍的应激原，冷应激使禽类新陈代谢和生理机能发生改变，导致促生长激素轴、促性腺轴的分泌受到抑制。国内外对应激研究较多，冷应激方面的研究却较少，且在如何缓解冷应激方面的研究却更少。某些营养素具有缓解冷应激伤害的作用，能够参与机体的冷适应过程，从而提高畜禽的抵抗力，有助于生产性能的发挥。其中，硒有抗氧化、抗应激等生理功能，在提高寒冷地区动物耐寒能力上有明显作用。本试验旨在通过对后备蛋鸭的机体抗氧化能力及生化指标的研究，探讨冷应激对后备蛋鸭的影响及微量元素硒对其的调控作用 1 材料与方法 1.1 试验动物与试验设计        选用健康12周龄金定鸭144只，随机分配到全重叠式笼中，各处理组试鸭体重经方差分析差异不显著。试验采用两因素的重复试验没计，温度设2个水平，分别为低温(2±1) ℃和适温(18±1) ℃；硒（亚硒酸钠）设3个水平，分别为0.15、0.30和0.45 mg/kg。试验共6个处理组，分别为低温适硒组（ I）、低温中硒组(Ⅱ)和低温高硒组(Ⅲ)：适温适硒组（Ⅳ）、适温中硒组(V)和适温高硒组(Ⅵ)，每个处理设6个重复，每重复4只试鸭。试验期为5周(12-16周龄)，鸭舍内其他小气候参数均在允许范围内。 1.2试验日粮及饲养管理        本试验采用玉米一豆粕型日粮，参考NRC(1994)北京鸭的饲养标准和我国台湾省畜牧学会建议的饲养标准(1993)配制。基础日粮组成及营养水平见表1。试验鸭饲养于3层层叠式金属笼中，人工喂料，自由采食和饮水。 登录/注册后可看大图 1.jpg (135.69 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2014-3-7 09:22 上传 1.3测定指标与方法        试验至第5周末（16周龄）时从各重复组中随机抽取1只试鸭，翅静脉采血制备血清；尿酸(URIC)、尿素氮(BUN)、月几酐(CRE)、总蛋白(TP)、门蛋门( ALB)、球蛋白( GLB)等指标采用美国贝克曼CX-4型自动生化分析仪测定；血清中总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)指标测定采用日本岛津UV-240IPC紫外可见分光光度计。 1.4统计分析        本试验所得数据的分析和处理结果以“平均值±标准差(SD)”表示，统计分析采用SAS8.2统计软件CLM模块进行方差分析和Duncan's法进行各处理组间多重比较，检验误差为5%。 2结果与分析 2.1对尿酸、尿素氮、肌酐含量的影响（见表2） 登录/注册后可看大图 2.jpg (268.44 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2014-3-7 09:26 上传        由表2可知，不同硒水平对尿酸影响显著(P<0.05)，其中以第Ⅲ组含量最高，第Ⅱ组含量最低；不同处理对尿素氮和肌酐含量影响不显著(P>0.05)。温度对尿酸、尿素氮和肌酐含量影响不显著(P>0.05)；尿酸在不同硒水平之间差异显著(P<0.05)，硒对尿素氮和肌酐含量影响不显著(P>0.05)；温度和硒的交互作用对尿酸、尿素氮和肌酐含量的影响均不显著(P>0.05)。 2.2对总蛋白、白蛋白、球蛋白含量和白球比的影响（见表3） 登录/注册后可看大图 1.jpg (241.09 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2014-3-7 09:50 上传        由表3可知，不同处理对总蛋白、白蛋门和球蛋白含量的影响均不显著(P>0.05)，其中都以第1组含量最低，最高值分别出现在第Ⅵ组、第Ⅲ组和第Ⅵ组；不同温度对白球比的影响显著(P<0.05)，第Ⅳ组和第Ⅵ组显著高于第I、Ⅱ、Ⅲ组(P<0.05)。温度对总蛋白含量的影响不显著(P>0.05)，低温使总蛋白含量降低10.99%，硒水平对总蛋白含量的影响不显著(P>0.05)，但随着硒水平的增加总蛋白含量有上升的趋势；温度和硒水平对白蛋白含量的影响均不显著(P>0.05),变化规律不明显；温度对球蛋白含量影响显著(P<0.05),低温使球蛋白含量降低21 .85%,硒水平对球蛋白含量的影响不显著(P>0.05)，但与适硒组相比，中硒组和高硒组球蛋白含量上升14.82%和12.59%；温度对白球比影响显著(P<0.05)，低温使白球比降低22.03%，硒水平对白球比影响不显著(P>0.05)；温度和硒的交互作用对总蛋白、白蛋白、球蛋白含量和白球比的影响均不显著(P>0.05)。 2.3对后备蛋鸭血清抗氧化指标的影响（见表4） 登录/注册后可看大图 2.jpg (263.94 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2014-3-7 09:56 上传        由表4可知，GSH- Px活性以第 I 组最低，与第Ⅱ组和第V组相比差异显著(P<0.05)；不同处理对SOD活性影响不显著(P>0.05)，其中以第 I 组最低，第V组最高；T-AOC活性以第1组最低，第V组最高，且两者之间差异显著(P<0.05)；不同温度对MDA含量的影响显著(P<0.05)，最低值出现在第Ⅵ组，最高值出现在第Ⅲ组。        由表4可知，温度对CSH- Px、SOD和T-AOC活性的影响不显著(P>0.05)，对MDA含量的影响显著(P<0.05)，低温使GSH-Px、SOD和T-AOC的活性分别降低5.37%、4.90%和13 .96%，使MDA的含量升高30.45%。硒水平对GSH-Px活性的影响显著(P<0.05)，对SOD、T-AOC活性和MDA含量影响均不显著(P>0.05)；随着硒水平的提高，GSH-Px 、SOD和T-AOC活性均有不同程度地增加。 3  讨论        测定肉鸭血清尿酸、尿素氮、肌酐含量直接反映体内蛋白质分解代谢水平。尿酸主要反映肌肉组织中蛋白质分解代谢情况，肌肉中的蛋白质在更新过程中经氨基酸脱氨基作用产生尿酸。尿素氮是蛋白质分解的最终产物，尿素氮在肝脏中合成，在尿素循环机制中完成，尿素氮可较准确地反映动物体内蛋白质的代谢情况。氨基酸平衡良好时，尿素氮浓度下降。肌酸是由甘氨酸、精氨酸和蛋氨酸在体内合成的一种物质，肌酸脱水生成肌酐，再释放到血液中，随尿排泄。肌酐的生成量与骨骼肌中肌酸、磷酸肌酸的储备量成正比。磷酸肌酸所富含的高能磷酸键，是肌肉收缩的一种能量储备。本试验结果表明，中硒组显著降低了血清尿酸含量，使尿素氮含量有降低的趋势，这说明提高硒水平，能在一定程度上降低机体内源氮的排出量，维持了蛋白质的代谢和氧基酸的平衡。低温使肌酐含量降低，原因可能是在低温条件下，机体需要大量动用能量，使得骨骼肌中磷酸肌酸含量降低，从而使血清中肌酐含量下降。添加硒对肌酐含量影响不显著，但有升高趋势。        血清总蛋白、白蛋白、球蛋白含量以及白球比值的变化可反映肾、肝功能的正常与否。总蛋白除作为机体的主要营养源外，还参与维持体内的渗透压，也是机体蛋白质的一个来源，用于修补组织和提供能量。白蛋白在血液中有重要生理功能，与维持血液正常渗透压有关，是血液总渗透压的主要调节物质，缺少白蛋白可能导致机体浮肿；血清白蛋白的另一作用是作为脂肪酸的载体参与运送脂肪酸。血清球蛋白来源于浆细胞的分泌，反映机体的抵抗力，它的升高说明机体对外界不良反应敏感性增大，致使机体内环境发生了变化。白球比是临床医学上检测肝功能的一个重要指标，白球比(A／G)正常值应在1.1～1.8，一般来讲是大于1；如果小于1，叫白球比倒置，提示有纤维化。肝纤维化是指肝细胞发生坏死及炎症刺激时，肝脏内纤维结缔组织异常增生的病理过程。本试验结果表明，低温使球蛋白的含量和白球比显著下降，球蛋白是机体重要的免疫蛋白，它含量的降低表明低温使机体的免疫机能下降；在低温情况下，白球比小于1，表明低温对试鸭的肝细胞有一定损伤。随着日粮硒水平的提高，总蛋白、白蛋白和球蛋白的含量有上升的趋势，这可能是硒能够减缓冷应激对机体造成的不良影响，从而降低蛋白质的分解，并提高组织内蛋白质的合成。        机体防御体系的抗氧化能力与健康程度密切相关，该防御体系有酶促和非酶促两个体系，许多酶以微量元素为活性中心，非酶促体系中主要为维生素、氨基酸和金属蛋白。防御体系各成分之间相互起协调和代偿作用，因此，测定T-AOC活性对机体酶和非酶系统抗氧化能力综合评判具有重要意义(赵吉伟等，2005)。另一方面，酶促体系广泛存在于真核生物体内，它们在各组织器官抵抗氧化损伤中发挥着重要作用，如GSH- Px、SOD等，GSH-Px可以清除由ROS和．OH诱发的脂质过氧化物，保护细胞膜结构和功能的完整性；SOD可以清除O2-，从而保护机体细胞免受损伤，其活力的高低间接反映了机体清除氧自由基的能力；MDA是自由基攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸，引发脂质过氧化作用形成的脂质过氧化物，因而其含量的高低常可反映机体脂质过氧化的程度。        已有研究表明，冷应激可以改变生物体的促氧化与抗氧化间的平衡，通过黄嘌呤氧化酶活性的升高，髓过氧化物酶活性的降低使机体产生过多的自由基，导致脂质过氧化作用的增强诱发氧化损伤(Shustanova等，2004)。王建鑫等(2005)研究了冷应激对金定蛋鸭抗氧化功能的影响，结果表明，T-AOC活性先升高后降低，在应激后th达到高峰，MDA含量则呈现波动变化，并在应激后2h达到最高峰。慢性冷应激对小鼠脑、心脏、肾脏、肝脏以及小肠抗氧化防御系统的影响结果表明，慢性冷应激可使所有组织的总SOD活性显著下降，GSH-Px活性仅在脑与小肠中有增加，GSH在所有组织中的含量均显著降低。本试验结果显示，在低温条件下，MDA含量显著升高，同时GSH—Px、SOD和T-AOC活性有降低趋势，这表明低温导致机体脂质过氧化程度加强，自由基蓄积；同时，机体组织对自由基和活性氧的毒性作用更加敏感，从而导致试鸭组织的氧化损伤。     动物组织中GSH-Px活性可能是血硒水平的敏感指标，试验证明，人和动物的GSH-Px活性依赖于日粮中硒的含量。GSH-Px是动物机体的主要抗氧化物酶，其活性将影响动物机体内活性氧自由基水平及脂质过氧化终末代谢产物丙二醛(MDA)的含量，因为硒是这种酶的必需成分，并且位于GSH-Px的活性中心，机体硒的营养状态将直接影响此酶的活性。通过清除H2O2以减轻和阻断脂质过氧化的一级引发作用，催化脂质过氧化物分解成相应的无毒害作用的醇，减少过氧化脂质的生成。本试验表明，硒添加最为0.30 mg/kg时，血清中GSH-Px活性达到最大值，以后稍有下降，并且在低温条件下添加0.30 mg/kg硒显著提高了GSH—Px活性，体现了硒在缓解冷应激方面的作用。        SOD作为体内重要的清除活性氧的金属酶，其活性的相对稳定对维持机体的正常生理机能极为重要。有试验表明，硒的量与血清中SOD活性具有密切的关系。超氧化物歧化酶的含量可以相对的反映出硒在体内清除自由基的程度。外加硒可以使SOD酶活性有一定程度地提高，可能是因为GSH-Px活性提高后，可以清除更多的过氧化物，可减少过氧化物对SOD的损害。本试验表明，在低温条件下，随着硒含量的增加，GSH-Px活性明显升高，SOD活性有升高的趋势，这可能是南于硒的增加使GSH-Px大量合成，对SOD的合成有一定的促进作用。        MDA能与蛋白质结合，引起蛋白质分子内和分子间的交联及生物膜中结构蛋白和酶的聚合和交联，使它们的结构功能和催化功能发生变化受到破坏。MDA是机体脂质氧化的产物，随着体内氧自由基(OFR)活性增强，氧化作用增强，丙二醛含量升高，抗氧化作用减弱。研究发现，MDA能强烈地与细胞内各种成分发生反应，因而会引起对酶和膜的严重损伤，膜电阻及膜的流动性降低，最终导致了膜的结构及生理完整性的破坏。本试验结果表明，在低温条件下添加0.30mg/kg的硒，能降低MDA的含量。 4  结论        低温对蛋白质代谢状况产生不良影响，添加硒可调节蛋白质代谢平衡，育成鸭对蛋白质利用效率有所改善。        低温下机体的GSH-Px、SOD和T-AOC活性有下降趋势，MDA含量显著升高。添加0.30 mg/kg硒，可以提高机体的抗氧化性。        综合考虑，适当提高硒添加水平可以在一定程度上缓解冷应激，提高机体耐寒能力，建议口粮中添加0.30 mg/kg硒