刘 梅, 史 挺, 王玉海, 郑 美
(1.枣庄学院生命科学学院,山东枣庄 277160;2.北京资源集团,北京大兴 102600)
茶多酚是从茶叶中提取的多酚类纯天然活性物质,通常其含量占茶制品干重的30%左右,主要成分为黄烷醇 (儿茶素)类,儿茶素占60%~80%。茶多酚又称茶鞣或茶单宁,其是形成茶叶色香味的主要成份之一 (赵磊等,2017;汪水平等,2003)。目前,茶多酚是我国食品添加剂标准委员会批准使用的天然抗氧化剂之一,其可通过保持细胞的完整性,以保证各种细胞功能。故其在畜牧养殖业中的应用已引起众多研究者的关注。研究表明,茶多酚对动物和人体是安全的(高海荣等,2016)。有关报道也表明茶多酚对肉鸡的增重、料肉比有一定的改善作用(曹兵海等,2003),也可降低鹌鹑及蛋鸡血清中的总胆固醇、甘油三酯水平(李桦等2015;尹靖东等,2002)。然而关于茶多酚对肉鸡抗氧化能力的影响却鲜有报道。本研究以AA肉鸡为试验对象,探讨茶多酚对肉鸡生产性能及抗氧化能力的影响,为其在肉鸡生产中应用提供理论依据。
1.1 试验材料 茶多酚购自徐州丰瑞生物科技有限公司,纯度为99%。
1.2 试验动物与设计 试验动物为1日龄AA肉仔鸡,购自枣庄市富平孵化场。选择128只1日龄AA肉仔鸡,随机分成4个日粮处理组,每个日粮处理组分4个重复,每个重复8只鸡。第1组为对照组,饲喂基础日粮,第2、3、4组分别在日粮中添加 40、80、120 mg/kg 的茶多酚。试验期 42 d。参照美国NRC(1994)营养需要配制的粉状配合饲料,基础日粮组成及营养水平见表1。
1.3 饲养管理 各组饲养管理方式一致。试验肉鸡双层笼养,自由采食和饮水,控制舍内温度、湿度和光照,卫生学指标符合鸡的卫生要求。免疫和消毒程序按常规程序进行。
1.4 样品采集与测定方法
1.4.1 生产性能指标的测定 试验期间每天记录肉鸡采食量,21日龄、42日龄8:00称重 (称重前一夜禁食12 h,仅供饮水)。计算各组的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI) 和料肉比(F/G)。
1.4.2 血清指标的测定 每个处理组随机取4只翅下静脉采血,血液样品4℃下3000 r/min离心10 min,装于 1.5 mL的eppendorf管中,置-20℃冰箱中保存备用。
血清中丙二醛(MDA)含量的测定采用试剂盒法(硫代巴比妥酸比色法)(南京建成生物工程研究所),nmol/mL 。
血清中超氧化物歧化酶(SOD)活力的测定采用试剂盒法(黄嘌呤氧化酶法)(南京建成生物工程研究所),U/mL。
血清中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力的测定采用试剂盒法(DTNB比色法)(南京建成生物工程研究所),U/mL。
血清中CAT活力的测定采用试剂盒法(紫外分光光度计法)(南京建成生物工程研究所),U/mL。
1.4.3 胸肌抗氧化能力指标的测定 静脉采血后断颈处死(Close等,1997),分离胸肌并称重,快速取1~2 g胸大肌组织样品放入液氮中速冻,-70℃保存用于分析有关酶活性和基因表达。
表1 基础日粮的组成及营养水平(风干基础)
根据Gen Bank上鸡GPx4基因m RNA序列设计引物,TRIZOL法提取总RNA后,用Oligo(dT)引物和AMV反转录酶进行反转录,RT-PCR反应体系为SYBR Premix Ex Taq,上下游引物和cDNA模板以GAPDH为内参,反应程序为:变性95℃,10 s,退火 95 ℃,5 s,延伸 60℃,34 s。引物详细信息见表2。
本试验采用荧光定量PCR中的双标准曲线法对肉鸡肌肉GPx4的相对表达量进行检测,按试剂盒(大连宝生物公司)说明书进行操作,反应结束后分析熔解曲线,对引物特异性进行判定。
表2 相关引物序列
1.5 统计分析 采用SPSS(18.0.3)统计处理软件进行数据方差分析,试验结果采用“平均值±标准差”表示。
2.1 茶多酚对肉仔鸡生产性能的影响 茶多酚对肉仔鸡生产性能的影响见表3。由表3可知,21日龄,120 mg/kg茶多酚组的平均日采食量和平均日增重分别显著高于对照组18.64%(P<0.05)、22.86%(P<0.05),与对照组比较120 mg/kg茶多酚组的料肉比则显著降低了3.42%(P<0.05)。而在42日龄时,与对照组相比,茶多酚各添加组的平均日采食量(P<0.05)和平均日增重(P<0.05)均显著增加,茶多酚80 mg/kg与120 mg/kg组的料肉比均显著降低(P<0.05)。
2.2 茶多酚对肉仔鸡血清抗氧化指标的影响茶多酚对肉仔鸡血清抗氧化指标的影响见表4。由表4可知,21日龄时,与对照组相比,80、120 mg/kg茶多酚组肉仔鸡血清中GSH-Px、CAT和SOD的活力均显著上升 (P<0.05);在42日龄时,80、120 mg/kg茶多酚组肉仔鸡血清中GSHPx和 SOD的活力均显著上升 (P<0.05),但CAT活力无显著性变化 (P>0.05)。在21日龄时,与对照组相比,各试验组之间肉鸡血清的MDA含量显著下降(P<0.05)。而在42日龄时,与对照组相比,茶多酚80、120 mg/kg组肉仔鸡血清中的MDA含量分别显著降低了14.88%、17.79%(P < 0.05)。
表3 茶多酚对肉仔鸡生产性能的影响
表4 茶多酚对血清抗氧化相关指标的影响
2.3 茶多酚对肉仔鸡胸肌GPx4表达水平的影响茶多酚对肉仔鸡胸肌GPx4表达水平的影响见图1。由图1可知,与对照组相比较,茶多酚80 mg/kg组和120 mg/kg组的肉仔鸡胸肌GPx4表达水平显著上调(P < 0.05)。
3.1 茶多酚对肉鸡生产性能的影响 李桦等(2015)的研究表明,在饮水中添加茶多酚,能不同程度的改善肉鸡的平均日增重,降低料重比。李卫春等(2008)研究指出,茶多酚能降低料肉比,且对肉鸡生产性能的影响存在性别差异。徐晓娟等(2011)报道,在饲粮中添加一定浓度水平的茶多酚能显著提高青脚麻鸡生产性能,但饲料转化率不与日粮中茶多酚添加量成正比。易先国(2014)也报道,饲料中添加茶多酚可使4周龄以上固始鸡雏鸡极显著增重,料重比也明显降低。而曹兵海等(2003)报道,在肉仔鸡日粮中添加0.4%的茶多酚,对肉仔鸡的增重、料肉比等有显著改善作用。本研究结果表明,日粮中添加120 mg/kg茶多酚在一定程度上可以改善肉仔鸡生产性能,差异显著(P<0.05)。此结果与上述研究结果有些不一致,这有可能与肉鸡的品种及茶多酚的添加水平不同有关。茶多酚能够影响动物生产性能,可能由于其属于黄酮类物质,具有植物雌激素活性,可促进动物生长,影响动物生产性能。
图1 茶多酚对肉仔鸡胸肌GPx4表达水平的影响
3.2 茶多酚对肉鸡血清抗氧化指标的影响GSH-Px是生物机体细胞内H2O2和脂质自由基的清除剂。SOD是自由基损害的主要防御酶,其重要意义在于清除H2O2和OH-的前身O2-,进而保护细胞不受毒性氧自由基的损伤,所以其活力可以反映机体清除氧自由基的能力,故测定SOD可以判断组织内的自由基水平及脂质过氧化程度(于扬等,2013)。SOD和GSH-PX两种酶能协同减弱自由基的损伤效应。CAT能分解H2O2以减少机体受自由基的侵害,保护细胞膜的完整性(李桦等,2016)。生物机体内的酶类氧自由基清除剂SOD、GSH-Px和CAT构成酶促抗氧化体系。
有些研究表明,茶多酚可以诱导GSH-Px、SOD和CAT的生成,同时能激活体内抗氧化物酶及其转录系统,以提高动物机体的抗氧化能力。李卫春等(2008)报道,茶多酚能显著提高肉鸡血浆中的抗氧化物GSH-Px、SOD和CAT活性。李桦等(2016)研究结果表明,肉鸡饮水中添加绿茶多酚能不同程度改善热应激状态下的血清SOD、GSH-Px抗氧化指标。汪小红等(2017)研究表明,TP可显著提高血浆总超氧化物歧化酶 (T-SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx-Px)活性。本研究结果表明,21日龄时,与对照组相比,80、120 mg/kg茶多酚组肉仔鸡血清中的的 GSH-Px、CAT和SOD的活力均显著上升(P<0.05);而在42日龄时,80、120 mg/kg茶多酚组肉仔鸡血清中GSHPx和SOD的活力均显著上升(P<0.05),但CAT活力无显著性变化(P>0.05),与以上试验结果基本一致。
MDA是脂质过氧化的代谢产物,其可间接反映氧自由基对细胞的损伤程度。MDA含量可以反映脂质过氧化程度。茶多酚与自由基反应生成较为稳定的酚氧自由基,从而达到直接清除自由基的目的,同时能抑制脂质过氧化作用(Masella等,2005;Wanasundara 等,1998)。 茶多酚对自由基引起的细胞膜脂质过氧化损伤有保护作用,对细胞膜MDA的生成有抑制作用(晁娅梅等,2016;Park等,2003)。李卫春等(2008)报道,肉鸡日粮中添加茶多酚,血浆中的MDA含量与对照组差异不显著。然而,李桦等(2015)研究则表明,茶多酚能有效抑制血液中MDA的生成,减少机体损伤。本研究结果表明,在21日龄时,与对照组相比,各试验组之间肉鸡血清的MDA含量显著下降 (P<0.05)。而在42日龄时,与对照组相比,茶多酚80、120 mg/kg组肉仔鸡血清中的MDA含量分别显著降低了14.88%、17.79%(P<0.05)。此结果与上述研究相比有些不一致,这有可能与茶多酚的添加水平不同,添加时间长短有关。
3.3 茶多酚对肉仔鸡胸肌GPx4表达水平的影响GPx4是GSH-Px家族同工酶的一种,也是哺乳动物细胞中唯一能直接还原生物膜上的磷脂氢过氧化物的抗氧化酶。研究表明,GPx4不但可以分解过氧化氢,而且还可以分解过氧化脂质,以减少体内脂质氢过氧化物的累积。GPx4可与生物膜内及其脂蛋白上脂质过氧化物结合,保护细胞内和细胞膜上的脂蛋白免受过氧化物介导的损伤。所以,在动物屠宰后,如果肌肉中GPx4基因mRNA相对表达量高,那么就说明该鸡肉中GPx4酶活性高,就可以更加有效地抑制肉产品的腐败(Li等,2015;Gatellier等,2004)。 本研究表明,与对照组相比较,茶多酚80、120 mg/kg组的肉仔鸡胸肌GPx4表达水平上调,差异显著。
茶多酚对肉仔鸡的生长性能有促进作用。茶多酚对抗氧化物酶GSH-Px、SOD和CAT的活性有提高作用,同时茶多酚的添加能降低肉鸡血清中的MDA含量,对机体的抗氧化能力有一定的促进作用。在转录水平上,茶多酚可显著提高肉鸡胸肌GPx4基因mRNA的表达量,进而提高GSH-Px酶活性,保护肉鸡肌肉生物膜不受损伤,为其货架期延长起到积极作用。