■韩喜彬 谢建中 巴彩凤
(1.辽宁医学院基础医学院,辽宁锦州121001;2.辽宁医学院实验动物中心,辽宁锦州121001)
夏季高温会导致热应激的发生,致使蛋鸡生产性能下降,因此,抗热应激添加剂的研究备受关注,并取得了一系列成果,如维生素C、复合电解多维等。近年来,中草药的研发与使用受到更多关注,中草药抗热应激添加剂成为研究的热点。相关研究表明,中草药添加剂可以提高热应激蛋鸡的采食量、产蛋率,降低料重比,并能提高机体免疫力等[1],其抗热应激机制一般认为与调节机体酸碱平衡、甲状腺激素分泌以及超氧化物歧化酶(SOD)活性等有关[2]。本试验通过研究中药复方对热应激蛋鸡的肝脏、卵巢和空肠HSP70基因表达的影响,初步探讨了所选中药复方的分子调控机制,为中草药添加剂开发利用提供参考。
选用60周龄海兰褐蛋鸡80只,随机分为4组,每组20只,即空白对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组。根据产蛋期营养需要配制基础日粮,常规饲喂和饮水,预试期1周,正式试验期40 d,慢性热应激条件为:平均温度31~32℃、平均相对湿度75%~80%。
黄芪、人参、白术、茯苓和甘草65℃烘干2 h,按1∶1∶1∶1∶0.5比例配合,混合均匀后粉碎,经200目筛制得干粉,分装备用。空白对照组饲喂基础日粮,基础日粮组成及营养水平见表1,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组在基础日粮中分别添加0.5%、1.0%、1.5%中药干粉。中草药均购自锦州辽西国药大众药房。试验所用仪器包括酶标仪680 ELX-800型(美国伯乐)、电动玻璃匀浆机DY89-Ⅱ型(广州深华)、离心机TG16W型(长沙湘智)、分光光度计UV-1500型(上海美析)。
在正式试验第7、10、20、30、40 d每组随机抽取2只鸡,剖杀取出肝脏、卵巢和空肠,各称取0.5 g,液氮快速冷冻,研磨,加入10倍的0.9%冷生理盐水,电动玻璃匀浆机破碎组织细胞,3 200 r/min离心5 min,取上清液用鸡HSP70定量试剂盒测定含量(上海酶联生物),具体步骤参照试剂盒说明书进行。
表1 基础日粮组成及营养水平
表2 复方中药对蛋鸡肝脏HSP70表达的影响(ng/ml)
由表2可见,各组蛋鸡肝脏HSP70蛋白含量在第7、10、40 d存在显著差异(P<0.05),在第20、30 d差异不显著(P>0.05);对照组(热应激组)蛋鸡肝脏HSP70蛋白含量随时间变化持续升高,试验组无明显变化规律,但HSP70蛋白含量均在第10 d达到最高;各试验组HSP70蛋白含量在第7、10 d高于对照组,在第20、30、40 d低于对照组;3个试验组间差异均不显著(P>0.05),即中草药添加剂量与蛋鸡肝脏HSP70表达量间无相关性。
表3 复方中药对蛋鸡卵巢HSP70表达的影响(ng/ml)
由表3可见,各组蛋鸡卵巢HSP70蛋白含量在第7、10、40 d存在显著差异(P<0.05),在第20、30 d差异不显著(P>0.05);对照组蛋鸡卵巢HSP70蛋白含量随时间变化先降低后持续升高,试验组表现为先升后降,在第10 d达到最高;试验组HSP70蛋白含量在第7、10、20 d均高于对照组,在第30、40 d低于对照组;3个试验组间差异不显著(P>0.05),即中草药添加剂量与蛋鸡卵巢HSP70表达量间无相关性。
表4 复方中药对蛋鸡空肠HSP70表达的影响(ng/ml)
由表4可见,试验Ⅲ组蛋鸡空肠HSP70蛋白含量在第20 d显著高于对照组(P<0.05),在其余时间差异均不显著(P>0.05);对照组蛋鸡空肠HSP70蛋白含量随时间变化持续升高,试验组表现为先升高后降低,在第20 d达到最高;试验组HSP70蛋白含量在第10、20 d高于对照组,在第30、40 d低于对照组;3个试验组组间差异不显著(P>0.05),即中草药添加剂量与蛋鸡空肠HSP70表达量间无相关性。
根据近年报道显示,HSP70主要通过三方面增强机体热耐受性:①分子伴侣作用,特别是对蛋白质分子的折叠、转运、寡聚体的形成和解聚等,可以维持细胞的结构和功能,在不利条件下,提高细胞的抵抗力,起到应激保护作用[3];②抗氧化作用,可以提高血清SOD、GSH-Px活性,同时降低MDA含量,缓解过氧化过程的发生[4];③免疫协同作用,可以作为抗原肽的载体,通过其表面的肽结合位点与肽段结合增强后者的抗原性,发挥抗原提呈作用[5]。由于HSP70保护作用得到证实,如何通过饲养手段提高HSP70的表达量已成为当今畜禽抗应激研究的热点,但肖敏华等[6]、祁延泽[7]认为,HSP70的保护作用有限,当应激时间过长,细胞凋亡后溢出的HSP70会破坏其他细胞膜的完整性,使机体受损进程加快。本研究结果显示,中药组蛋鸡肝脏HSP70表达量在试验初期存在高于对照组(热应激组)(P<0.05或P>0.05)的情况,空肠表达量在中期存在高于对照组(P<0.05或P>0.05)的情况,对照组(热应激组)的各指标表达量在整个试验期持续升高,而试验组经过高峰期后在中草药调节下HSP70表达量下降,说明复方中药具有双向调节作用,在应激初期诱导机体高表达HSP70,对机体细胞形成保护,减轻胞核损伤,增强机体热抵抗力,而随着热应激时间的延长,中草药可以抑制HSP70的表达,以防止过表达造成的伤害,HSP70表达量的动态变化说明细胞的热适应过程。上述研究结果与钟翠红等[8]、毛帅等[9]的研究结果相似,中草药抗热效应属于多靶点调节,包括提供免疫器官指数,增强免疫功能,调节体液平衡等,而中草药对HSP70表达的调节机制尚不明确,有待进一步的研究。
所选中药复方在蛋鸡慢性热应激初、中期可以促使肝脏、卵巢和空肠HSP70表达量升高,提高机体耐热和抗损伤能力,在热应激后期可诱导HSP70表达量下降,防止过表达造成的进一步伤害。