陈 斌,张占侠,赵洪妹,孔佳佳,李勇军,董 超
(1.石家庄市动物园管理处,河北石家庄050200;2.昌黎县农林畜牧水产局,河北秦皇岛066600;3.武安市农牧局冶陶动物防疫监督站,河北邯郸056300;4.河北省科学院生物研究所,河北石家庄050081)
纳豆芽孢菌剂对黑天鹅在放养初期生长状态及抗氧化应激的影响
陈 斌1,张占侠1,赵洪妹2,孔佳佳3,李勇军1,董 超4
(1.石家庄市动物园管理处,河北石家庄050200;2.昌黎县农林畜牧水产局,河北秦皇岛066600;3.武安市农牧局冶陶动物防疫监督站,河北邯郸056300;4.河北省科学院生物研究所,河北石家庄050081)
[目的]通过记录比较黑天鹅放养初期生长性能并检测黑天鹅血清中部分抗氧化指标,探讨纳豆芽孢菌剂对黑天鹅在放养初期生长性能及抗氧化应激的影响。[方法]选取放养初期露天圈养的黑天鹅16只,随机分为对照组和试验组,两组均预饲养5天,之后对照组正常饲养,试验组基础日粮中添加10%的纳豆芽孢菌剂。饲养35天,记录全程采食量,测量第1、12、35天体重,于第1、6、12、35天采血并制备血清。测定血清中超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)含量。[结果]在放养初期应激状态,正常饲养的黑天鹅,体重和采食量随机体成长而增加,血清中SOD逐步降低,MDA逐步升高;饲喂纳豆芽孢菌剂的黑天鹅,体重增加,采食量下降,血清中SOD逐步升高,MDA逐步降低。[结论]黑天鹅在放养初期饲喂纳豆芽孢菌剂能够促进消化吸收,提高饲料利用率,提高抗氧化应激能力,减少氧化应激损伤,保护动物健康。
纳豆芽孢菌剂;黑天鹅;超氧化物歧化酶;丙二醛;
新转入动物园人工湖的游禽,由于应激因素,机体受到氧化损伤而发病,在放养初期成活率较低。提高动物抗氧化能力是减轻应激伤害的有效方法[1]。纳豆芽孢菌剂在反刍动物[2]、黄羽肉鸡[3]中进行过临床应用研究,确定有积极作用,但在野生动物方面的应用研究较少。
前期研究表明,小天鹅在外放前,应用纳豆芽孢菌剂后,体质明显增强,外放后6个月的观察期内未出现死亡,临床效果显著优于以前未应用纳豆芽孢菌剂的其它珍贵游禽4。本试验着重探索纳豆芽孢菌剂对黑天鹅在放养初期应激反应中生长性能和抗氧化作用的影响。
黑天鹅:雁形目、鸭科、天鹅属。石家庄市动物园同一批次孵化并于育幼室饲养,亚成年体,全部按规程进行免疫。
纳豆芽孢菌剂:由河北省科学院生物研究所研制,为纳豆芽孢杆菌发酵的全产物制剂。活菌含量3×108/g;γ-多聚谷氨酸,含量25mg/g;纳豆激酶,含量20000 IU/g;纳豆蛋白肽,含量30mg/g。
黑天鹅共16只,随机分成对照组和试验组,每组8只,均佩带编号脚环。对照组和试验组先进行5日预饲养,均饲喂基础日粮,记录采食量,若两组采食量差异不显著则进入试验期,若采食量差异显著则进行重新分组。对照组:饲喂基础日粮。试验组:在基础日粮中添加10%的纳豆芽孢菌剂。基础日粮成分详见表1。
表1 对照组和试验组日粮组成
黑天鹅在人工湖湖心岛露天圈养,对照组和试验组分笼饲养。两组青绿饲料自由采食,自由饮水。
对照组:饲喂基础日粮,次日清晨将剩余饲料收集并称重,记录前一日采食量。试验组:在基础日粮中添加10%的纳豆芽孢菌剂,次日清晨将剩余饲料收集并称重,记录前一日采食量。两组在试验第1、12、35天称量体重。在试验第1、6、12、35天,于腿部内侧采取静脉血,促凝管储存,静止凝血完全后,4000r/min,离心5min,分离并分装血清,在-20℃保存。
采用酶标仪 (Thermo Scientific Multiskan GO,Thermo)测定血清中超氧化物歧化酶(SOD),分光光度计(可见光分光光度计722G,上海仪电分析仪器有限公司)测定血清中丙二醛(MDA)的含量。具体步骤按照试剂盒(南京建成生物工程研究所)说明书操作。
采用SSPS统计软件进行独立样本T检验、配对样本T检验和单因素方差分析,P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著,P>0.05为差异不显著,数据以(均数±标准差)表示。
选取试验预饲养期5天(预饲养期),试验第1-5天(饲养前期),试验11-15天(饲养中期),试验31-35天(饲养末期)的采食量进行比较,采食量变化见表2。体重变化见表3。
由表2可知,对照组和试验组在预饲养期和饲养初期采食量差异不显著 (p>0.05)。饲养末期,对照组高于试验组,差异极显著(p<0.01)。
试验所用黑天鹅处于成长期,通常认为动物随着成长,采食量和体重会逐步增加。对照组采食量从预饲养期到饲养末期,采食量逐步增加,饲养末期采食量高于饲养前期,差异极显著(p<0.01)。试验组采食量从预饲养期到饲养初期,采食量增加,从饲养初期到饲养末期采食量减少,差异显著(p<0.05)。
由表3可知,对照组和试验组体重均呈现增长趋势。试验各阶段两组间体重差异不显著(p>0.05),试验第35天重于第1天,差异极显著(p<0.01)。
表2 采食量变化
表3 体重变化
两组黑天鹅血液中SOD的变化见表4,MDA的变化见表5。
由表4可知,对照组与试验组第1天SOD差异不显著(p>0.05)。 第 6、12、35 天,对照组低于试验组,差异极显著(p<0.01)。对照组第35天SOD低于第1天,差异极显著(p<0.01)。试验组第35天SOD高于第1天,差异极显著 (p<0.01)。试验组第35天与第12天SOD差异不显著(p>0.05)。
表4 黑天鹅血液中SOD变化
表5 黑天鹅血液中MDA变化
由表5可知,对照组与试验组第1天MDA差异不显著(p>0.05)。第 6、12、35 天,对照组高于试验组,差异极显著(p<0.01)。对照组第35天MDA高于第1天,差异极显著(p<0.01)。对照组第35天MDA与第12天差异不显著 (p>0.05)。试验组第35天MDA低于第1天,差异极显著(p<0.01)。试验组第35天MDA与第12天差异不显著(p>0.05)。
动物正常状态下,自由基的产生和清除处于动态平衡中[5]。黑天鹅从笼舍环境进入比较严峻的露天圈养时,应激较为严重和持久,使得机体的氧化和抗氧化能力失衡,损伤机体正常机能,引发疾病。再次出现其它应激时,比如露天圈养之后的外放饲养,抵抗能力极大削弱,造成死亡[6]。
预试验期和试验初期,两组间没有显著差异,说明试验动物分配均匀合理,体质相当。试验所用黑天鹅处于成长期,通常认为动物随着成长,体重和采食量会逐步增加。对照组的体重和采食量符合这个情况,且试验末期体重和采食量呈现显著增加。试验组出现了不同情况。试验组体重随着成长逐步增加,但是采食量却逐步减少,试验末期体重显著增加,采食量显著减少。试验组并没有因采食减少而导致生长放缓。说明添加纳豆芽孢菌剂后黑天鹅对饲料的吸收和利用度显著增加。试验组黑天鹅体重逐步增加,且与对照组没有显著差异,但是组内个体的整齐度要优于对照组。试验末期,对照组内个体体重差异比较明显,体重更大的个体对于体重较轻的个体具有采食和行动的优先权。体重轻的个体在外放后,争取不到足够的食物和空间,而被淘汰。添加纳豆芽孢菌剂后,有利于黑天鹅外放后减少甚至避免个体竞争导致的死亡。
应激状态下,动物自身分泌的消化酶不充足,导致饲料中营养消化率低,而未被消化营养物质到达后肠道时,被致病菌利用,导致有害菌增值。纳豆芽孢杆菌在发酵过程中产生纳豆激酶、蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等,这些酶类构成庞大的细胞外消化体系,弥补机体消化酶分泌不足,促进饲料的消化。纳豆芽孢杆菌在肠道定植,竞争性抑制有害菌增值,减少肠道损伤,也是促进消化吸收的一个方面。纳豆芽孢菌剂中含有γ-多聚谷氨酸,它作为活性载体[7],具有良好的生物相容性,能够与纳豆制剂中肽类、酶类、纳豆菌体等结合,保护活性物质通过胃,到达小肠,同时作为缓释剂持续释放这些活性物质,使得机体吸收更加充分。
SOD是机体抗氧化酶促系统最重要的成员,能有效清除超氧自由基,保护细胞免受损伤。本研究显示,在放养初期应激状态下,对照组血液中SOD水平显著下降,这说明SOD被过分消耗或者生成受到抑制。试验组血液中SOD,从第6天到第12天时出现显著升高,再到第35天虽然继续升高,但差异不显著。从试验第6天开始,试验组血液中SOD含量显著高于对照组,这个差异随时间而逐渐扩大,在试验第12天,试验组血液中SOD含量极显著高于对照组,说明试验组抗氧化能力极显著的高于对照组。这说明添加纳豆芽孢菌剂后需要一段时间才能显著提高机体的抗氧化损伤能力,但是当抗氧化能力达到一定水平时,不会继续提高,而是维持在这个水平上。
MDA是氧自由基会攻击细胞产生的脂质过氧化物之一,是毒性最大的一种。因此通过MDA的测定可反映机体氧化损伤细胞的程度[8]。本研究显示,在放养初期应激状态下,对照组血液中MDA显著增加,但是经过一定时间(12天)就不在显著增加。试验组血液中MDA显著减少,但经过一定时间(12天)也不在显著减少。从试验第6天开始,试验组血液中MDA含量显著高于对照组,这个差异随时间而逐渐扩大,在试验第12天,试验组血液中MDA含量极显著高于对照组,说明试验组收到的氧化损伤极显著的低于对照组。
饲喂纳豆芽孢菌剂提高黑天鹅抗氧化应激的能力,一方面是因为饲喂纳豆芽孢菌剂的黑天鹅消化吸收能力增强,体质改善,自身调节机制恢复;另一方面,纳豆芽孢菌剂中的SOD、纳豆蛋白肽、纳豆异黄酮、维生素E、卵磷脂和不饱和脂肪酸发挥积极做用。有研究显示[9]纳豆中含有SOD,这部分SOD可直接吸收。本研究显示饲喂纳豆芽孢菌剂的黑天鹅血液中SOD含量显著增加,一方面是体质增强,自身形成足量SOD;另一方面是纳豆芽孢菌剂补充了SOD。试验用的纳豆芽孢菌剂(河北省科学院生物研究所研制)中纳豆蛋白肽含量高达30mg/g,按精饲料量添加10%的纳豆芽孢菌剂,则每公斤饲料相当于添加入3000mg纳豆蛋白肽。有研究显示高剂量的植物蛋白肽,短期添加,能有效增加动物血液中SOD活性,降低MDA含量,提高总抗氧化能力[10、11]。
综合上述情况,添加纳豆芽孢菌剂后,可以显著提高放养初期黑天鹅的抗氧化应激能力,显著降低氧化应激对机体的损伤。
纳豆芽孢菌剂提高黑天鹅放养初期的生长性能和抗氧化应激能力,是一个复杂的增效体系,通过同时提高消化吸收能力、增加抗氧化物质产生、减少过氧化物产生实现。试验说明,纳豆芽孢菌剂能够促进放养初期黑天鹅的消化吸收,能够快速提高动物抗氧化能力,减轻氧化应激损伤,修复机体功能,提高动物生长性能。
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S858.3
A
1003-8655(2017)05-0094-04
石家庄市科学技术研究与发展计划(161500182A)
陈斌(1980-),河北保定人,硕士,兽医师,野生动物疾病防治,电子信箱:49343147@qq.com。