刘肖挺 王 安 杨小然 张 括
(东北农业大学动物营养研究所,黑龙江哈尔滨 150030)
色氨酸是动物维持和生长的必需氨基酸,参与机体蛋白的合成和代谢,是5-羟色胺、褪黑素、色胺、NAD、NADP、烟酸等的前体物质,在动物体内具有多种生理功能,被认定是家禽继蛋氨酸、赖氨酸之后第三限制性氨基酸[1-2]。近年来,国内外出现了饲粮中添加色氨酸饲喂雏鸡的报道[3],在蛋雏鸭上还未见相关报道。本文在玉米-豆粕型饲粮中添加色氨酸,探讨其对蛋雏鸭生长性能、抗氧化功能及免疫器官发育的影响,以确定色氨酸的适宜添加量,为蛋鸭饲粮的配制提供理论依据,从而更好地指导生产,促进养鸭业的发展。
试验用色氨酸,纯度>99.8%(哈尔滨华达饲料公司)。
选用1日龄健康、体重相近的金定蛋雏鸭288只,初始体重经方差分析无显著差异(P>0.05)。蛋鸭基础日粮参照NRC(1998)营养标准和台湾畜牧学会标准中产蛋鸭营养需要配制,为玉米-豆粕型饲粮,具体配方和营养水平见表1。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)
试验采用单因子试验设计,选用1日龄288只金定蛋雏鸭随机分为6个处理,每个处理6个重复,每个重复8只鸭。Ⅰ组为对照组,饲喂玉米-豆粕型基础饲粮,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组在基础饲粮的基础上分别添加0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.24%的色氨酸,试验期4周。试验鸭饲养于3层重叠式育雏笼中,保证鸭舍有良好的通风和光照,自由采食和饮水,按时记录日期、室温、死亡数,每周统计耗料重量。
试验结束时从每个重复中选取健康、接近平均体重的试鸭1只进行颈静脉采血,3 500 r/min离心15 min,分离血清,-20℃保存备用;采血后将鸭完全放血处死,摘取肝脏(不包括胆囊),保存在-20℃冰柜中待用。摘取免疫器官(脾脏、胸腺、法氏囊),去除结缔组织和脂肪,称重。
1.5.1 生长性能指标
试验开始时称鸭初重,试验结束时空腹称末重,称重前1 d晚上20:00停料,于第2 d早晨8:00空腹称重,统计耗料量,计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.5.2 免疫器官指数
免疫器官(胸腺、脾脏、法氏囊)指数=免疫器官重量(g)/屠体重(kg)。
1.5.3 血清生化指标
测定血清及肝脏组织中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,总抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)含量,采用考马斯亮蓝法测定组织中蛋白的含量。以上指标在UV-2401紫外可见分光光度计上进行测定,方法参照南京建成生物工程研究所的试剂盒说明书进行。
试验数据采用SAS 8.1统计软件的One-way ANOVA过程进行方差分析,差异显著时进行Duncan's法多重比较,以P<0.05为显著标准,统计结果以“平均数±标准差”(Mean±SD)表示。
表2 不同色氨酸水平对蛋雏鸭生长性能的影响
由表2可知,添加0.04%色氨酸组(Ⅲ组)的平均日增重显著高于对照组和其它试验组(P<0.05),其余各组平均日增重与对照组相比差异不显著(P>0.05)。添加0.04%色氨酸组平均日采食量显著高于对照组和其它试验组(P<0.05),其余各试验组平均日采食量与对照组相比差异不显著(P>0.05)。各组料重比差异不显著(P>0.05),以第Ⅴ组料重比最高。
2.2.1 色氨酸对蛋雏鸭血清和肝脏中GSH-Px、SOD活性的影响(见表3)
表3 不同色氨酸水平对蛋雏鸭血清和肝脏中GSH-Px、SOD活性的影响
由表3可知,饲粮中添加色氨酸对血清中SOD活性无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,第Ⅱ组血清GSH-Px活性显著升高(P<0.05),第Ⅲ组血清和肝脏中GSH-Px活性显著升高(P<0.05),第Ⅲ组肝脏中SOD活性与对照组相比显著升高(P<0.05)。
2.2.2 色氨酸对蛋雏鸭血清和肝脏中T-AOC能力、MDA含量的影响(见表4)
表4 不同色氨酸水平对蛋雏鸭血清和肝脏中T-AOC能力、MDA含量的影响
由表4可知,第Ⅱ组血清T-AOC能力(水平)和第Ⅲ组肝脏T-AOC能力(水平)显著高于对照组(P<0.05),第Ⅲ组血清中MDA含量显著低于对照组(P<0.05),各试验组肝脏中MDA的含量与对照组相比无显著差异(P>0.05),第Ⅵ组肝脏中MDA含量显著高于第Ⅲ组(P<0.05)。
表5 不同色氨酸水平对28日龄蛋雏鸭免疫器官的影响(g/kg)
由表5可知,与对照组相比,第Ⅳ组的胸腺指数显著升高(P<0.05),第Ⅲ组和第Ⅳ组的脾脏指数显著升高(P<0.05)。各试验组的法氏囊指数与对照组相比无显著差异(P>0.05),第Ⅵ组的法氏囊指数显著低于第Ⅱ和第Ⅲ组(P<0.05)。
本试验结果表明:添加色氨酸组(Ⅱ~Ⅳ组)的平均日增重高于对照组(第Ⅰ组),其中添加0.04%色氨酸组(第Ⅲ组)达到了显著水平,过高添加组反而有降低平均日增重的趋势。邝声耀[4]研究报道,色氨酸是神经递质5-羟色胺的前体,5-羟色胺能够作用于人和动物下丘脑的采食中枢,从而调节动物的采食,提高采食量;并且色氨酸可以调节机体的蛋白质代谢,使机体蛋白质合成增加;而且色氨酸又通过调节家禽的采食量而达到提高其饲料转化率的效果。还有一些研究认为,色氨酸可直接作用于氨基酸受体或通过增加外周5-羟色胺含量而调节采食作用。吴妙宗等[5]研究报道,日粮中略微添加色氨酸(0.03%),可显著提高肉雏鸡的平均日增重、平均日采食量和降低料肉比。席鹏彬等[6]报道,日粮中添加色氨酸显著改善了黄羽肉鸡生产性能,提高机体蛋白质沉积和5-羟色胺浓度。据Borg等[7]研究报道,饲粮中色氨酸水平的变化(0.03%)可显著影响断奶仔猪的采食量、日增重和料重比,同时莫棣华等[8]研究报道,日粮中添加0.02%、0.04%的色氨酸,可提高雏鸡第1、第2周龄体重,降低料重比,添加过多色氨酸反而降低雏鸡体重,增加料重比,本试验研究结果与前人研究一致。
正常情况下,需氧生物体内有完善的抗氧化防御系统,机体抗氧化系统处于动态平衡状态,一旦这种状态被破坏就会导致过多的自由基攻击机体的生物膜,引起脂质过氧化产物——MDA的含量增加。体内的SOD(超氧化物歧化酶)、GSH-Px(谷胱甘肽过氧化物酶)、T-AOC(总抗氧化能力)等都是动物体内抗氧化系统中的重要组成部分,有清除自由基、抗氧化损伤和维持细胞结构等重要作用。MDA作为脂质过氧化产物的分解产物,测试其含量可反映细胞受损伤的程度。本试验中,添加0.04%色氨酸可显著提高蛋雏鸭肝脏中SOD、GSH-Px活性及总抗氧化能力(T-AOC),显著降低血清中MDA含量。由此说明,适宜的色氨酸添加水平具有间接和直接的抗氧化损伤功能。高晶[9]研究报道,色氨酸分子中的氨基和氧化剂结合,阻止氧化反应,减少了体内MDA含量;同时色氨酸经过氢化酶途径分解代谢产生5-羟色胺,而5-羟色胺是褪黑素的前体,褪黑素具有抗氧化作用。周斌[10]研究报道,饲粮中适量添加色氨酸(0.04%~0.08%),蛋鸡血清中的MDA含量显著降低,GSH-Px活性有上升趋势。Tan等[11]研究报道,褪黑素为强·OH清除剂,其清除能力是还原型谷胱甘肽(GSH)的4倍、甘露醇的14倍。张全江等[12]研究表明,连续51 d服用褪黑素后,小鼠肾脏SOD活性与总抗氧化能力(T-AOC),心肌TAOC及脑SOD活性与T-AOC显著升高,心肌与脑MAD含量显著下降。这与本试验研究结果一致。由此说明,添加适宜水平的色氨酸可提高蛋雏鸭抗氧化功能,进而促进机体的生长发育。
胸腺、法氏囊是形成、诱导和分化淋巴细胞的中枢免疫器官,对体液免疫功能的发挥起重要作用,脾脏是机体最大的外周免疫器官,可清除机体衰老死亡的红细胞和血液中的大部分抗原,免疫器官的相对重量被认为是一种反映动物机体免疫机能的重要指标。色氨酸作为褪黑素的前体可促进雏鸭免疫器官的生长发育,提高机体的免疫力。本试验结果表明,添加0.04%的色氨酸可显著提高蛋雏鸭脾脏指数,添加0.06%的色氨酸可显著提高胸腺指数。张括等[13]研究表明,在日粮中添加0.05%的色氨酸,显著增加育成鸭胸腺、法氏囊和脾脏免疫器官重量,这与本试验结果一致。Pertsov[14]报道,在正常状态下给予大鼠褪黑素,能增加胸腺和脾脏重量,在应激状态下能对抗应激所致的胸腺萎缩。由此可见,适宜剂量的色氨酸可促进雏鸭免疫器官的发育。
①饲粮中添加0.04%的色氨酸显著提高蛋雏鸭的日增重、日采食量。饲粮中过高或过低的色氨酸含量不利于蛋雏鸭生长发育;0.04%的色氨酸可显著提高蛋雏鸭脾脏指数,添加0.06%的色氨酸可显著提高蛋雏鸭胸腺指数、脾脏指数,增强机体的免疫功能。
② 饲料中添加0.02%、0.04%色氨酸,有提高SOD、T-AOC、GSH-Px活性、降低MDA含量的作用。
③根据以上结论,饲料中添加0.04%的色氨酸对改善蛋雏鸭生长性能、提高机体抗氧化能力、促进免疫器官发育的效果最好。