张利环 杨瑞娟 杨燕燕 张晓峰 王 博 张春善
铁和维生素A及其互作效应对蛋鸡肝脏和血清铁、锌含量及表观存留率的影响
张利环 杨瑞娟 杨燕燕 张晓峰 王 博 张春善
选用27周龄蛋鸡432只,随机分为6组,每组6个重复,每重复12只鸡,采用3×2(铁×维生素A)完全随机试验设计,日粮铁的添加量分别为0、30、60 mg/kg,维生素A的添加量分别为4 000、8 000 IU/kg,探讨日粮中不同水平铁和维生素A及其互作效应对蛋鸡产蛋高峰期(27~30周龄和31~34周龄)肝脏和血清铁、锌含量及表观存留率的影响。结果表明:①日粮铁水平对27~30周龄肝脏锌含量、血清铁含量,试验期血清锌含量、铁表观存留率和27~30周龄锌表观存留率影响显著(P<0.05);②日粮维生素A水平对27~30周龄肝脏锌含量,试验期血清铁含量、铁表观存留率和27~30周龄锌表观存留率影响显著(P<0.05);③铁和维生素A交互作用对27~30周龄肝脏锌含量、31~34周龄肝脏铁含量、血清锌含量和试验期铁和锌表观存留率的影响显著(P<0.05)。
铁;维生素A;互作效应;蛋鸡;锌
前人研究表明,铁和维生素A在代谢上存在互作关系,但都以人、绵羊和鼠等哺乳动物为模型,张春善等已经在肉仔鸡体内做过一些研究,但在蛋鸡上还没有见到类似的研究报道。Munoz(2000)试验表明,添加铁使人血清视黄醇、视黄醇结合蛋白、甲状腺素运载蛋白显著增加,这说明铁可促进维生素A运载蛋白的合成,铁通过促进维生素A运载蛋白的合成而促进了维生素A的动员利用。张春善等的研究表明,高水平的维生素A有促进肝脏和胫骨锌沉积的趋势。Layrisse(1997,1998)和Garcia(1998)都认为维生素A可与铁形成复合物,保持它在肠道内是可溶的,防止了植酸盐、多酚对铁吸收的抑制,从而促进了铁的吸收。但也有不同的报道,Sijtsma(1993),Annet(1994)的研究都表明,维生素A缺乏时,小鼠对铁的吸收增加,这可能是由于缺乏维生素A时,机体对铁的利用下降,机体处于低铁状态,导致铁吸收率增加。本研究将探讨铁和维生素互作对蛋鸡微量元素铁、锌代谢的影响。
表1 日粮组成及营养水平(风干基础)
本研究采用3×2(铁×维生素A)完全随机试验设计,试验分27~30周龄和31~34周龄两个阶段。基础日粮是参照《鸡饲养标准(NY/T 33—2004)》产蛋鸡营养需要配制而成的玉米-豆粕型粉状配合料,铁和维生素A除外。铁以FeSO4·H2O形态添加,添加量为0、30、60 mg/kg,维生素A以维生素A棕榈酸酯形态的粉剂形式添加,维生素A的添加量为4 000、8 000 IU/kg,基础日粮组成与营养水平见表1。
选用432只健康活泼的26周龄商品代海兰褐(Hyline Brown)蛋鸡,产蛋率相近且整体产蛋率92%以上,体重均匀度在95%以上。随机分为6个处理,每处理6个重复,每重复12只。试验鸡预饲1周,从27周龄开始正式试验,按蛋鸡饲养管理要求进行饲养管理。
分别于30周龄末和34周龄末进行屠宰试验,屠宰前试鸡饥饿24 h,以使胃肠道内容物排尽,每重复屠宰1只。屠宰前制备血清,低温保存,待测有关指标,屠宰后取肝脏,低温保存待测。肝脏的铁含量采用原子吸收分光光度法测定。
分别于第30周龄和第34周龄进行代谢试验,准确记录采食量与排粪量,饲料与粪中铁含量测定用原子吸收分光光度法,各元素的表观存留率=(饲料食入量-粪中排出量)/饲料食入量。
用SAS软件对试验结果进行方差分析和多重比较(各表中数值表示为 Mean±SD)。
由表2知,日粮铁水平和维生素A水平及其互作效应对前期肝脏锌含量影响极显著(P<0.01)。随着日粮铁添加水平的增加,前期肝脏铁含量逐渐降低;前期Fe 30 mg/kg组肝脏锌含量显著低于Fe 0 mg/kg和Fe 60 mg/kg组,后期Fe 30 mg/kg组肝脏铁、锌含量最高。前期VA 4 000 IU/kg组肝脏铁、锌含量最高,后期是VA 8 000 IU/kg组肝脏铁、锌含量最高。
表2 铁和维生素A及其互作效应对肝脏铁和锌含量的影响
铁和维生素A交互作用对后期肝脏铁含量影响显著(P<0.05)。前期Fe 0 mg/kg和VA 8 000 IU/kg交互组肝铁含量最高,Fe 60 mg/kg和VA 4 000 IU/kg交互组肝脏锌含量最高;后期Fe 30 mg/kg和VA 8 000 IU/kg交互组肝脏铁、锌含量最高。
由表3知,日粮不同铁水平对前期血清铁、前后期血清锌含量影响显著(P<0.05),前后期血清铁、锌含量均是随着日粮铁水平的增加而增加;日粮维生素A水平对前后期血清铁含量影响显著(P<0.05),对前后期血清锌含量均影响不显著(P>0.05)。前期VA 4 000 IU/kg组血清铁含量最高,血清锌含量最低;后期VA 8 000 IU/kg组血清铁含量最高,血清锌含量最低。铁和维生素A的交互作用对前后期血清铁含量和前期血清锌含量影响均不显著(P>0.05),对后期血清锌含量影响极显著(P<0.01)。
由表4知,日粮不同铁水平和维生素A水平对前后期铁表观存留率和前期锌表观存留率影响显著(P<0.05),Fe 30 mg/kg组前期铁表观存留率和前后期锌表观存留率最高。铁和维生素A的交互作用对前后期铁、锌表观存留率影响均显著(P<0.05),且前后期都是Fe 30 mg/kg和VA 4 000 IU/kg交互组铁、锌表观存留率最高。
表3 铁和维生素A及其互作效应对血清铁和锌含量的影响
表4 铁和维生素A及其互作效应对铁和锌表观存留率的影响
吴建设采用半纯合日粮对肉仔鸡的研究表明,与Fe 0 mg/kg组相比,Fe 110 mg/kg组肝脏、脾脏、胸腺等组织铁含量显著增高(P<0.01)。本试验中基础日粮含铁丰富,可能机体内铁状况已能满足组织对铁的需要,机体组织沉积铁和锌的能力也有一定的限度,当机体铁水平和锌水平超出其沉积能力时,日粮铁水平再增加,肝脏铁含量和肝脏锌含量也不会随着增加。
日粮维生素A水平对前期肝脏锌含量影响显著(P<0.05)。前期VA 4 000 IU/kg组肝脏铁、锌含量最高,后期是VA 8 000 IU/kg组肝脏铁、锌含量最高。这可能是蛋鸡对维生素A的需要量后期大于前期,李艳云等报道,维生素A不足明显影响肉仔鸡对锌吸收。后期高水平的维生素A有利于铁、锌在肝脏中的沉积,这与王锋等的研究结果一致。
铁和维生素A交互作用对后期肝脏铁含量和前期肝脏锌含量影响显著(P<0.05)。后期Fe 30 mg/kg和VA 8 000 IU/kg交互组肝脏铁、锌含量最高,表明铁和维生素A对肝脏铁、锌的沉积存在一定的互作效应。
3.2.1 铁、维生素A及其互作效应对蛋鸡血清铁含量的影响
前期血清铁含量均是随着日粮铁水平的增加而增加;日粮维生素A水平对前期血清铁含量影响极显著,VA 4 000 IU/kg组血清铁含量最高,表明前期蛋鸡对维生素A的需要量较低,日粮维生素A水平对后期血清铁含量影响极显著,随着日粮维生素A添加量的增加,血清铁浓度增加,表示维生素A可促进铁的转运。前人的研究有类似的结果,血清视黄醇当量与血清铁呈明显正相关。本试验研究表明维生素A对血清铁含量的影响不仅与日粮维生素A含量有关,还与蛋鸡生长阶段有关,单因素铁或维生素A对血清铁含量的影响显著,而铁和维生素A的交互作用对前后期血清铁含量的影响则不显著,可能是铁和维生素A在对血清铁含量的影响中不存在明显的交互作用。
3.2.2 铁、维生素A及其互作效应对蛋鸡血清锌含量的影响
日粮不同铁水平对前后期血清锌含量影响显著,且前后期随着日粮铁水平的增加,血清锌含量均升高。日粮维生素A水平对前后期血清锌含量均影响不显著。刘景芳等研究表明只有在日粮维生素A供给不适宜的情况下,对锌代谢才会产生明显影响。许多资料表明:维生素A增加锌的转运进而增加机体对锌的吸收,维生素A可能通过某一途径影响体内锌的吸收与贮存。进食缺锌饲料,摄食高剂量的维生素A,大鼠血清锌含量高于维生素A缺乏和正常的大鼠。铁和维生素A的交互作用对后期血清锌含量影响显著,Fe 60 mg/kg和VA 4 000 IU/kg交互组的血清锌值(5.84 mg/kg)远大于单独的Fe 60 mg/kg组和VA 4 000 IU/kg组,表明铁和维生素A对血清锌含量的影响存在一定的互作效应。
3.3.1 铁、维生素A及其互作效应对铁表观存留率的影响
日粮不同铁水平对前后期铁表观存留率的影响极显著。随着日粮铁水平的增加,后期铁的表观存留率逐渐增高,这可能是由于后期机体铁贮较低,机体对铁的需要量增加。Wheby(1964)对大鼠的研究表明,不论铁是由肠腔到粘膜细胞的转运还是由粘膜到血液的转运都与机体铁贮成负相关。
日粮维生素A水平对前后期铁表观存留率的影响均极显著,随着日粮VA水平的增加,前期铁的表观存留率上升,这说明维生素A可促进铁的吸收利用。Layrisse(1998)和Garcia Casal(1998)的研究都认为维生素A可与铁形成复合物,保持它在肠腔内是可溶的,防止了植酸盐、多酚对铁吸收的抑制,从而促进了铁的吸收。随着日粮维生素A水平的增加,后期铁的表观存留率却是下降,可能是因为后期蛋鸡对维生素A的需要量降低,从而降低机体对铁的利用,导致铁吸收率降低。Sijtsma(1993)、Annet(1994)的研究都表明:维生素A缺乏时,小鼠对铁的吸收增加,这可能是由于缺乏VA时,机体对铁的利用下降,机体处于低铁状态,导致铁吸收率增加。说明机体对铁的吸收利用与蛋鸡生长阶段和日粮维生素A水平有关。
铁和维生素A的交互作用对前后期铁表观存留率的影响均极显著,且前后期都是Fe 30 mg/kg和VA 4 000 IU/kg交互组铁的表观存留率最高。可见,在对铁代谢的影响中,铁和维生素A之间存在明显的互作效应。
3.3.2 铁、维生素A及其互作效应对锌表观存留率的影响
日粮不同铁水平对前期锌表观存留率影响极显著,前后期均是Fe 30 mg/kg组锌表观存留率最高,说明低铁利于锌的吸收。铁在肠道与锌竞争配体,从而降低锌的吸收,以人为例,铁/锌>2时,降低锌的吸收。
日粮不同维生素A水平对前期锌表观存留率影响显著,VA 8 000 IU/kg组锌表观存留率最高,说明日粮维生素A水平的增加有助于锌的吸收。Berzin等(1986)报道,维生素A影响锌的转运,这主要是通过维生素A影响锌结合蛋白质而引起的。锌正常维生素A缺乏的情况下,小肠粘膜锌结合蛋白质含量明显低于补维生素A组。维生素A对锌吸收的促进效果等同于维生素D对钙吸收的促进效果。邓欣珠(1990)发现不同剂量的维生素A对缺锌大鼠有不同的影响,维生素A缺乏会加重缺锌损害,增加维生素A的摄入量,可明显减轻缺锌损害,说明锌和维生素A在代谢上有互补作用。摄入不同剂量的维生素A,大鼠体内锌含量有所不同。同样进食缺锌饲料,大剂量维生素A组大鼠的血清锌含量高于维生素A缺乏和正常的大鼠。
铁和维生素A交互作用,对前后期锌表观存留率的影响均显著。前后期均是Fe(30 mg/kg)×VA(4 000 IU/kg)组锌表观存留率最高。通过各阶段的最高值比较,发现铁和维生素A的互作可明显提高锌表观存留率。单考虑维生素A作用时,后期日粮VA 8 000 IU/kg组锌表观存留率最高,而在交互作用中Fe(30 mg/kg)×VA(4 000 IU/kg)组锌表观存留率最高,说明在对锌代谢的影响中,铁对维生素A有促进作用。
从蛋鸡肝脏和血清铁、锌含量及铁、锌表观存留率这些指标来看,铁和维生素A表现出了明显的互作效应。铁和维生素A的适宜添加量为30 mg/kg和4 000 IU/kg。
S816.11
A
1001-991X(2011)09-0008-04
张利环,山西农业大学生命科学学院,博士,030801,山西太谷。
杨瑞娟、张春善(通讯作者),山西农业大学动物科技学院。
杨燕燕,大同市农产品质量安全检验检测中心。
张晓峰,大同市动物检疫站。
王博,河北科技师范学院。
2011-02-11
河北科技师范学院博士启动项目基金,山西农业大学科技创新基金 [2004063],山西省科技攻关项目基金[052007]
14篇,刊略,需者可函索)
(编辑:刘敏跃,lm-y@tom.com)