郝晓娜 辛清武 李 丽 章琳俐 朱志明 缪中纬 郑嫩珠*
(1.福建农林大学动物科学学院(蜂学学院) 福州 350002;2.福建省农业科学院畜牧兽医研究所 福州 350013)
在世界热带国家和地区, 高温环境是制约畜牧生产领域发展的重要因素之一。 在我国南部地区,热应激对蛋禽行业的负面影响较大, 不仅降低生产性能, 而且严重的高温易造成畜禽大面积死亡和继发性疾病[1]。 热应激较大程度阻碍了养殖行业经济发展,其影响程度大小与家禽品种、日龄以及热应激模式有一定的相关性[2]。
家禽适宜的生长环境温度为15~25 ℃, 高于30 ℃则会出现各种不良机体反应[3]。 热应激对蛋禽肠道形态结构和完整性产生不利影响[4]。 肠道稳态与机体健康状态密切相关[5],肠道的正常结构可以阻挡有害菌的侵袭, 从而保障机体正常的营养摄入及消化吸收功能,减少其对高温环境的敏感度[6]。 热应激对家禽肠道主要有3 大方面的影响:第一,肠道功能和形态结构方面的影响; 第二, 肠壁通透性增加,阻碍机体对营养成分的吸收,对生长繁殖产生不利影响;第三,增加肠道疾病的发生率及衍生风险[7]。
通过添加绿色高效安全的抗氧化剂来缓解热应激造成的一系列负面影响,是当前研究的热点。表没食子儿茶素没食子酸酯及茶多酚在国内外家禽生产中的应用效果好、市场空间大,能够改善家禽肠道健康[8]。 绿茶中活性最强的物质是表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG),具有较强的抗氧化、抗菌、抗炎作用[9]。 Song 等[10]研究表明,热应激条件下在肉鸡日粮中添加EGCG, 可通过提高机体的抗氧化能力及抑制炎性反应来改善热应激对肠道的损伤。 EGCG在国内外蛋鸭方面的生产应用研究较少, 本试验选用400 日龄健康金定鸭,探讨EGCG 对热应激蛋鸭肠道结构及十二指肠黏膜IgA 的影响, 为其在家禽实际生产开发提供合理可靠的依据。
1.1 试验动物及材料 试验选用400 日龄健康金定鸭240 羽,随机分为4 组,每组3 个重复,每个重复20 羽。 NT 组(温度22~26 ℃),HS 组(温度33~37 ℃),NT 和HS0 组 饲 喂 基 础 日 粮,HS300 和HS600 组在饲喂基础日粮的基础上分别添加EGCG 300 mg/kg 和600 mg/kg 。 试验共计4 周,28 d 结束后屠宰并采集各段肠道样本。
1.2 饲养管理 试验在福建省农科院畜牧兽医研究所试验基地开展, 严格按照金定鸭饲养管理标准进行统一饲养。 每天早上8:30、晚上18:30 饲喂,自由饮水。 饲粮使用福建省福清华龙饲料有限公司生产的蛋鸭产蛋期配合饲料711 (产品标准编号:Q/FQHL 003-2018, 饲料生产许可证编号: 闽饲证(2020)01352,其营养成分见表1。 98%表没食子儿茶素没食子酸酯(精细粉末、类白色、特有气味,堆积密度0.45~0.65 g/mL)购自陕西某生物科技有限公司。
表1 基础饲粮营养水平
1.3 肠道形态结构和十二指肠黏膜IgA 含量测定
1.3.1 肠道形态结构测定 在试期28 d 结束时,每个重复随机选取2 羽蛋鸭进行屠宰,分别取1 cm 十二指肠、空肠、回肠各两段,使用预冷的生理盐水清洗肠段内容物,置于多聚甲醛固定液进行常温固定,24 h 后用于HE 染色试验及肠道形态测定。
用经过高压消毒的器械将多聚甲醛固定液中的肠段取出并做相应修整, 将标签和对应的肠段置于脱水盒,随后对肠段进行不同浓度酒精脱水,清洗、浸蜡、包埋、切片,将切片放置载玻片上,随后采用苏木素-伊红(HE)染色方法进行染色,最后脱水封片,使用显微镜观察各肠段形态。
1.3.2 十二指肠黏膜IgA 含量测定 在试验28 d结束时,屠宰解剖并取出十二指肠置于无RNA 酶的EP 管中,迅速置于液氮中,用于十二指肠黏膜IgA测定。
1.4 数据统计与分析 肠道形态结构采用HE 染色,显微镜镜检并采集图像进行分析。十二指肠黏膜IgA 结果利用SPSS26.0 软件进行统计分析,利用单因素方差分析(ANOVA,LSD)进行显著性检验,P<0.05 表示差异显著,P<0.01 表示差异极显著。 数据用平均值±标准误(SE)表示。
2.1 EGCG 对热应激条件下蛋鸭肠道形态的影响由肠道切片图1 可见,对照组十二指肠、空肠、回肠的形态结构较为完整,无明显的组织损伤,且分布密集,绒毛之间间隔清晰。热应激组十二指肠、空肠、回肠可见上皮脱落、绒毛损伤的现象,其中十二指肠和空肠的损伤较为明显。 热应激后在日粮中分别添加EGCG 300 mg/kg 和600 mg/kg 的试验组,可见肠道上皮脱落和绒毛严重损伤情况得到有效改善, 肠道形态结构的完整性虽不比对照组好, 却能够对热应激后十二指肠、空肠的绒毛形态、排列以及绒毛末端的损伤起到积极作用。
2.2 EGCG 对热应激条件下蛋鸭十二指肠黏膜IgA的影响 由表2、图2 可以看出,与对照组相比,HS0组十二指肠的黏膜IgA 含量极显著降低 (P<0.01),HS300、HS600 组可一定程度提高十二指肠的黏膜IgA 含量,但与对照组、HS0 组相比,差异均不显著(P>0.05)。
表2 十二指肠黏膜IgA 含量检测结果
3.1 EGCG 对热应激条件下蛋鸭肠道形态结构的影响 热应激会造成家禽肠道结构实质性损伤[11]。雷昕[12]研究表明,EGCG 在热应激下添加能够保护AA 肉鸡的空肠形态结构。 本研究表明,热应激导致小肠绒毛及黏膜结构出现脱落、断裂的现象,在添加EGCG 后能够改善蛋鸭的十二指肠、 空肠和回肠的形态结构。 与雷昕[12]的研究结果相一致。
图1 肠道切片
图2 十二指肠IgA 含量
3.2 EGCG 对热应激条件下蛋鸭十二指肠黏膜IgA的影响 肠道黏膜IgA 所构建的免疫屏障在应对家禽热应激、 控制毒素及有害菌进入肠道起到一定的保护作用。 Liu 等[13]研究表明,热应激降低了肠道黏膜IgA 表达,损伤了肠道免疫功能。 林立楠[14]研究表明,十二指肠、输卵管黏膜的IgA 含量受热应激的影响显著下降。
本研究表明, 热应激能够极显著降低十二指肠IgA 含量,这与Liu 等[13]、林立楠[14]研究相一致;日粮中添加EGCG 对热应激下蛋鸭的十二指肠免疫球蛋白IgA 有一定的改善效果。