曹威荣,孙 睿,吴小叶
(1.朔州职业技术学院,山西 朔州 036002;2.沁水县现代农业发展中心,山西 沁水 048200;3.朔州市平鲁区草牧业发展中心,山西 朔州 036800)
许多研究表明,营养素之间存在着广泛的互作效应[1]。铜和维生素A 是家禽必需的两种营养素,都参与机体的抗氧化功能。动物体内代谢产生的大量超氧阴离子自由基虽然是机体必需的,但也可间接或直接发挥强氧化剂作用,给机体造成伤害。因此需要及时清除多余的超氧阴离子,才能维持动物体良好的免疫状态,这就需要动物机体的抗氧化系统来起作用。动物体内的抗氧化系统包括抗氧化酶和抗氧化剂,抗氧化酶有谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)、一氧化氮合成酶(NOS)等。铜是一些抗氧化酶的关键性组分,动物体内缺铜时,机体内发生的多种病理或生理变化与过氧化作用有密切的关系。本研究探讨了铜和维生素A及其互作效应对肉仔鸡血清GSH-Px和NOS的影响。
试验采用Cu×维生素A(4×2)完全随机设计,试验分前、后两个阶段,即前期1~4 周龄和后期5~7 周龄两个阶段。除Cu和维生素A两个试验因素外,其他营养成分指标都参照我国肉仔鸡的营养标准。基础饲粮中实测的铜含量分别为23.36 mg·kg-1(1~4 周龄)和16.00 mg·kg-(15~7 周龄);铜的添加形态为五水硫酸铜粉末,添加量为0、8、150、225 mg·kg-1,维生素A的添加形式为视黄醇乙酸酯粉剂,添加量为1 500、5 000 IU·kg-1。日粮组成和营养成分见表1。
表1 日粮组成和营养成分
试验动物为山西文水大象禽业有限公司提供的448只1日龄艾维茵肉仔鸡,每个重复为14只鸡(7公7母),4个重复为1大组,共8大组。饲养方式为笼养,鸡笼喷漆避免其他金属矿物质的影响,使用塑料水槽和料槽,鸡只自由采食和饮水。试验地点为山西农业大学畜牧站,试验分两个阶段:前期1~4周龄,后期5~7周龄。
肉仔鸡分别于4 周龄和7 周龄进行心脏采血制备血清,低温保存。血清中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和一氧化氮合成酶(NOS)的测定均采用试剂盒法,试剂盒由南京建成生物工程研究所有限公司提供。
采用 Excel 2003 和 SAS 6.12 软件中 ANOVA 程序对试验结果进行方差分析和邓肯氏多重比较,数值表示为“平均值±标准误”。P<0.01表示差异极显著,P<0.05表示差异显著,P>0.05表示差异不显著。
测定试验鸡血清中GSH-Px和NOS的活性,结果见表2。
由表2可知,日粮不同铜水平对前、后期血清中GSH-Px活性影响极显著(P<0.01),前期(1~4周龄)Cu 0 mg·kg-1添加组酶活性最高,后期(5~7 周龄)Cu 150 mg·kg-1添加组酶活性最高;维生素A水平对前期血清GSH-Px 活性影响不显著(P>0.05),对后期血清GSH-Px 活性影响极显著(P<0.01),低维生素A 组酶活性较高;二者的交互作用对前期(1~4 周龄)和后期(5~7 周龄)血清GSH-Px 活性影响均极显著(P<0.01)。
抗氧化酶活性测定结果见表2。由表2 可知,日粮不同铜水平对前期血清NOS 活性影响极显著(P<0.01),以Cu 0 mg·kg-1添加组酶活性较高,日粮不同铜水平对后期血清NOS活性影响不显著(P>0.05);维生素A 水平对前期血清NOS 活性影响极显著(P<0.01),维生素A 5 000 IU·kg-1添加组酶活性较高,维生素A 水平对后期血清NOS 活性影响不显著(P>0.05);二者的交互作用对前后期血清NOS活性影响显著,前期P<0.01,后期P<0.05。
表2 血清中GSH-Px和NOS活性 U·mL-1
GSH-Px 是动物体内普遍存在的一种重要的抗氧化酶,它催化过氧化氢发生分解反应,并特异性地催化还原型谷胱甘肽为过氧化氢,它可以保护细胞膜的结构和功能完整。GSH-Px 的含量和活性影响机体内的活性氧自由基水平。
本试验结果表明日粮铜的添加水平对GSH-Px活性影响极显著,前期Cu 0 mg·kg-1添加组酶活性最高,后期Cu 150 mg·kg-1添加组酶活性最高。这说明高铜会降低GSH-Px活性。马得莹等[2]报道,日粮中过高的铜会降低GSH-Px的活性,导致体内自由基的蓄积,引起脂氧化。本试验与此结果类似。
维生素A的添加水平对前期GSH-Px 活性影响不显著,但对后期GSH-Px活性影响极显著,低维生素A添加组酶活性较高。李英哲等[3]报道,维生素A 轻度或完全缺乏都可导致GSH-Px 活性的降低。本试验证明维生素A 添加量过高也会使GSHPx的活性降低。
铜与维生素A交互作用对GSH-Px 活性影响极显著,前期Cu(0 mg·kg-1)×维生素A(5 000 IU·kg-1)组GSH-Px 活性最高,为364.25 U·mL-1;后期Cu(150 IU·kg-1)×维生素A(1 500 IU·kg-1)组GSH-Px活性最高,为307.17 U·mL-1。可见铜与维生素A在对GSH-Px活性的影响上存在互补作用,但未见二者互作效应对GSH-Px活性影响的报道,有关机理还有待进一步研究。
NOS 是一氧化氮(NO)合成的限速酶,其活性与NO 水平直接相关。NO 在机体内起着毒理和生理的双重作用,少量的NO 可以发挥调节神经传导、调节心血管以及提高机体免疫力的作用[4];大量的NO则会抑制线粒体呼吸、导致DNA损伤,并可与超氧阴离子发生作用,造成自身免疫性疾病、神经毒性等[5]。因此正常的NO 水平或NOS 水平是机体健康的重要保证。
本试验结果表明,日粮铜的添加水平对前期血清NOS活性影响极显著(P<0.01),以Cu 0 mg·kg-1添加组酶活性较高,说明基础日粮中不再添加铜也能保持较高的NOS 活性,高铜反而抑制了NOS 的活性。对后期血清NOS 活性影响不显著(P>0.05),说明铜对血清NOS 活性的影响和动物的生长发育阶段有关。目前尚未见到有关报道,其机理还有待进一步研究。
日粮维生素A 的添加水平对前期血清NOS 活性影响显著(P<0.05),维生素A 5 000 IU·kg-1添加组酶活性较高,说明高水平的维生素A可提高血清NOS活性。日粮维生素A的添加对后期血清NOS活性影响不显著(P>0.05),说明维生素A对血清NOS活性的影响也存在阶段性,和铜类似,都对幼龄动物有影响。铜与维生素A交互作用对前、后期血清NOS 活性影响显著,前期P<0.01,后期P<0.05。前期Cu(0 mg·kg-1)×维生素A(5 000 IU·kg-1)添加组酶活性最高,后期Cu(225 mg·kg-1)×维生素A(1 500 IU·kg-1)组酶活性最高。由此可见铜与维生素A之间存在一定的互补作用,但未见二者互作对血清NOS活性影响的报道,有关机理还有待进一步研究。
在本试验条件下,得出如下结果:(1)铜水平对GSH-Px 活性的影响规律不明显,前期血清GSH-Px活性以Cu 0 mg·kg-1添加组最高,后期血清GSH-Px 活性以Cu 150 mg·kg-1添加组最高;低铜(0 mg·kg-1、8 mg·kg-1)组NOS 活性较高。(2)血清GSH-Px 活性以维生素 A 1 500 IU·kg-1添加组较高;血清NOS活性以维生素A 5 000 IU·kg-1添加组高。(3)铜和维生素A 交互作用对前期、后期血清GSH-Px和NOS活性影响均显著。