不同硒源对产蛋后期蛋鸡硒沉积、抗氧化、免疫、生产性能和蛋品质的影响

2022-10-01 09:56王永侠薛雅婕杨剑峰陆红新汪新标刘金松张小东
饲料工业 2022年18期
关键词:周龄产蛋饲粮

■王永侠 薛雅婕 杨剑峰 陆红新 汪新标 刘金松 张小东

(1.浙江农林大学动物科技学院动物医学院,浙江杭州 311300;2.桐乡市宏盛禽业有限公司,浙江嘉兴 314501;3.桐乡市乌镇镇农业经济服务中心,浙江嘉兴 314501;4.浙江惠嘉生物科技股份有限公司,浙江湖州 313300)

蛋鸡产蛋后期,卵巢加速衰老,造成蛋鸡产蛋性能降低和平均产蛋间隔增加[1]。因此,延缓蛋鸡产蛋后期卵巢老化以提高生产性能是家禽生产中首要解决的问题。

硒是人和动物生命中必需的微量元素,具有抗氧化、抗衰老、抗应激和提高免疫力的功能[2]。家禽饲用硒源主要分为无机硒和有机硒,常用无机硒源为亚硒酸钠(sodium selenite, SS),有机硒源为酵母硒(selenium yeast, SY)[3]。SY的主效成分为硒代蛋氨酸(selenomethionine, SM),但含量不稳定,且成分复杂[4]。因此,近年来化工合成的SM产品逐渐被应用到饲料中。与SS相比,SY和SM在动物体内具有吸收率高、生物活性强、毒性低、抗氧化功能强和环境污染小等特点[5]。有研究表明,饲粮中添加SY较SS可显著提高43周龄星杂(Shaver)579蛋鸡[6]和30周龄罗曼蛋鸡[7]的产蛋量。但目前国内外关于SM对蛋鸡产蛋后期产蛋性能影响的研究相对较少。另一方面,特别是近年来,为了更好地利用鸡舍设备和降低生产成本,家禽养殖业提出延长蛋鸡和种鸡(包括肉种鸡和蛋种鸡)淘汰周龄的方案,即将淘汰周龄从传统意义上的72 周龄延长至80 周龄,甚至延长至100周龄。因此,本试验拟以70周龄海兰褐蛋鸡为研究对象,以化工合成的SM为有机硒源,无机硒SS为对照,比较研究SM和SS对产蛋后期蛋鸡硒沉积、抗氧化、免疫、生产性能和蛋品质的影响,以期为SM的产业化开发及在食品、医药和饲料中的科学应用提供理论依据。

1 材料和方法

试验过程得到了浙江农林大学动物伦理委员会批准,该委员会使用《动物护理和使用指南》来管理试验过程中所有动物的使用。

1.1 试验材料、设计与饲粮

亚硒酸钠(货号10102-18-8)和硒代蛋氨酸(货号:259,960,000)分别购自国药集团化学试剂有限公司和北京伊诺凯科技有限公司,在基础饲粮中的添加量均为0.30 mg/kg(以硒计)。

试验选用同一批次68 周龄海兰褐商品蛋鸡,预试期2 周后开始试验,按照产蛋率基本一致的原则,将试验蛋鸡随机分为2组,分别为SS组和SM组,每组含6个重复,每重复12只,共计144只,正试期10周。

采用玉米-豆粕型基础饲粮,营养水平参考美国NRC(1994)[8]建议配制。基础饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.2 饲养管理

蛋鸡采用立体3层笼养,每个笼子2只鸡,每重复间隔开1 个笼位。每日喂料3 次,自由采食和饮水,16 h光照。其他均按养殖场常规管理方式进行。

1.3 鸡蛋样品采集与相关指标测定

1.3.1 生产性能的测定

每日以重复为单位记录死鸡数、产蛋个数(包括破蛋和软壳蛋数),准确称量总蛋重(包括破蛋和软壳蛋;破蛋蛋黄流出的,不计在内),同时统计蛋鸡采食量,试验结束后以重复为单位计算产蛋率、软破蛋率、平均蛋重、平均日采食量和料蛋比。

产蛋率(%)=总产蛋数/鸡只数×试验天数×100

软破蛋率(%)=软壳蛋和破蛋总数/总产蛋数×100

平均蛋重(g/个)=总蛋重/总产蛋数

平均日采食量[g/(d·只)]=总耗料量/鸡只数×试验天数

料蛋比=总耗料量/总蛋重

1.3.2 蛋品质的测定

分别于正试期第5周末和第10周末,采集鸡蛋样品各1次,每个重复选取6枚接近平均蛋重的鸡蛋,用于测定蛋品质。

蛋形指数:利用蛋形指数测定仪(以色列,NFN385)进行测定,测量鸡蛋最大纵径和横径,取纵径与横径之比为蛋形指数。

蛋壳厚度:采用日本三丰数显厚度表(型号547-301)进行测定,采用三点法测量,测量鸡蛋的尖端、中部和钝端(精确到0.01 mm),最后取其平均值。

蛋壳强度、蛋白高度、哈夫单位和蛋黄颜色的检测:采用高精度蛋品质分析仪(型号DET-6000)进行检测。

1.4 屠宰试验与相关指标测定

饲养试验结束后,每重复随机选取2只接近平均体重的鸡,每组12只,共24只,提前12 h禁食但不禁水,称量并记录体重后,进行翅静脉采血10 mL于促凝管中,以3 500 r/min离心10 min分离血清。采血后,用戊巴比妥钠(50 mg/kg)麻醉鸡并剖检,完整取出卵巢,将不同等级卵泡分离,然后取部分卵巢基质。血清和卵巢基质样品于-80 ℃冻存,用于后续相关指标的测定。

1.4.1 硒含量测定

每个重复选取2枚具有代表性的鸡蛋,分离蛋黄和蛋清进行硒含量测定。蛋黄和蛋清在LGJ-18S 冻干机(北京松源华星科技发展有限公司)中冻干72 h。分别取0.2 mL 血清和0.2 g 蛋清、蛋黄及卵巢基质放于微波消解罐中,随后加入1 mL H2O2,于密闭微波消解系统内消解7 min,直至液体呈无色透明状。待液体冷却后取出,加超纯水定容至10 mL。将过滤后的2 mL消化液、1 mL 50%(V/V)盐酸溶液及1 mL 5%的硫脲-抗坏血酸混合液加到10 mL试管中反应15 min,再经超纯水定容后混匀。使用AF-610A 型原子荧光光谱仪上机测定不同样品的硒含量。将超纯水和硒标准参照物(GBW 08551 猪肝,国家商业局食品检测科学院)当做空白及标准参照物对照。

1.4.2 抗氧化指标测定

血清和卵巢基质谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GPX)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)活性和总抗氧化能力(total antioxidant capacity, T-AOC)、丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平测定均按南京建成生物工程研究所有限公司提供的试剂盒说明书操作,在酶标仪上进行测定。

卵巢基质蛋白含量测定采用南京建成生物工程研究所有限公司试剂盒,以考马斯亮兰法测定。

1.4.3 血清免疫指标测定

免疫指标:免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)测定均按北京方程生物科技有限公司提供的试剂盒说明书操作,在酶标仪上进行测定。

1.5 数据分析

采用SPSS 25.0中的独立t检验对数据进行分析,结果以“平均值±标准差”表示。P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同硒源对血清、卵巢基质、蛋黄和蛋清中硒含量的影响(见表2)

表2 不同硒源对血清、卵巢基质、蛋黄和蛋清中硒含量的影响

由表2可知,相较于SS组,饲粮中添加SM可显著提高血清、卵巢基质、蛋黄和蛋清中硒含量(P<0.05)。

2.2 不同硒源对血清和卵巢基质抗氧化指标的影响(见表3)

表3 不同硒源对血清和卵巢基质抗氧化指标的影响

由表3可知,与SS组相比,SM组血清和卵巢基质T-AOC水平和CAT、卵巢基质SOD活性显著提高(P<0.05),而MDA 含量显著降低(P<0.05)。不同硒源对血清和卵巢基质GPX 活性及血清SOD 活性无显著影响(P>0.05)。

2.3 不同硒源对血清免疫指标的影响(见表4)

表4 不同硒源对血清免疫指标的影响(μg/mL)

由表4可知,与SS组相比,SM组可显著增加血清IgA和IgG的含量(P<0.05),但对IgM水平无显著影响(P>0.05)。

2.4 不同硒源对生产性能的影响(见表5)

表5 不同硒源对生产性能的影响

由表5可知,与添加SS相比,饲粮中添加SM显著提高了蛋鸡全期产蛋率(P<0.05)。平均蛋重、平均日采食量、料蛋比及软破蛋率均不受饲粮中添加不同硒源的影响(P>0.05)。

2.5 不同硒源对蛋品质的影响(见表6)

表6 不同硒源对蛋品质的影响

由表6可知,与SS组相比,饲粮中添加SM可显著提高试验第10周鸡蛋的蛋壳强度和蛋白高度(P<0.05),但对第10周蛋形指数、蛋壳厚度、哈夫单位和蛋黄颜色及第5周的各项蛋品质指标均无显著影响(P>0.05)。

3 讨论

3.1 硒沉积

饲粮中硒可直接影响血清、组织和器官的硒含量。本试验结果显示,与SS组相比,SM组显著提高了血清、卵巢基质、蛋黄和蛋清中硒含量。Wang等[9]研究表明,SM较SS显著提高了49周龄海兰褐蛋鸡蛋黄硒含量。Delezie 等[10]研究发现,在不同添加水平(0.3 mg/kg 和0.5 mg/kg)下,与SS相比,SM可显著提高55周龄海兰褐蛋鸡全蛋中硒含量。苏晓菲[5]研究显示,SM提高50周龄海兰褐蛋鸡血清硒含量的能力明显高于SS。上述研究与本试验结果一致,造成这一现象的主要原因在于SM和SS在机体内吸收机制的不同。亚硒酸钠是通过被动转运的方式经小肠进入血液循环,而SM是通过主动吸收方式进入;另一方面,蛋氨酸(Met)-tRNA无法区分SM和Met化学结构上的不同,使得SM可直接替代Met用于机体蛋白质合成,进而促进机体内硒沉积[11]。

3.2 抗氧化功能

硒是GPX 的必需元素和组成部分,而GPX 可通过清除代谢活动中产生的过氧化氢发挥抗氧化作用。饲粮中补硒通常会导致血清和组织GPX 活性的增加[12-14]。

氧化应激是蛋鸡产蛋后期卵巢机能衰退的主要诱因[15]。丙二醛是活性氧自由基(ROS)攻击不饱和脂肪酸产生的脂质过氧化物的最终分解产物,其在机体中的含量可反映机体氧化应激的程度[16]。SOD 可清除超氧阴离子自由基,CAT 可清除过氧化氢,从而显著减少MDA 含量,提高机体抗氧化能力[14,17-18]。总抗氧化能力则是待测样品中所有抗氧化剂的抗氧化能力总和,可反映机体清除ROS的总能力[1]。

占秀安等[19]对39 周龄岭南黄羽肉种鸡的研究表明,与SS 相比,SM 可显著提高肝脏和肌肉T-AOC 水平及血清、肝脏、肾脏和胰脏SOD活性,并显著降低血清MDA 含量。另有研究发现,55 周龄海兰褐蛋鸡[10]和48 周龄罗曼蛋鸡[12]血清中GPX 活性均不受饲粮添加不同硒源的影响。本试验研究结果显示,与SS 组相比,SM组显著提高了血清和卵巢基质T-AOC 水平和CAT活性及卵巢基质SOD活性,并显著降低了血清和卵巢基质MDA 含量,但在提高血清和卵巢基质GPX 活性方面,并未达到显著水平,与上述研究结果基本一致。本试验结果表明,SM 较SS可有效提高产蛋后期蛋鸡卵巢基质抗氧化能力,这可能是由于SM较SS 显著增加了卵巢基质硒沉积,进而提高了多种抗氧化酶活性,最终提高了总抗氧化能力。但在提高血清和卵巢基质GPX活性方面,不同硒源并未达到差异显著水平,具体的作用机制仍待进一步研究。

3.3 免疫功能

免疫力的提高对维持家禽健康具有重要作用,硒主要通过多种硒蛋白进行免疫调节以增强机体特异性与非特异性免疫功能[20]。在本研究中,与SS组相比,SM组血清IgA和IgG的含量显著升高,这说明在本试验条件下,SM提高蛋鸡免疫功能的能力优于SS,推测与其提高机体硒沉积的能力优于SS有关,因免疫细胞(如T淋巴细胞、单核细胞和巨噬细胞)的活化导致ROS的增加,而硒能通过直接和间接的方式清除ROS[21],从而保护细胞膜免受过氧化物的损害,进而增强机体的免疫功能。

3.4 生产性能

本研究结果表明,与SS 组相比,SM 组显著提高了试验全期产蛋率,而平均蛋重、平均日采食量、料蛋比和软破蛋率均不受饲粮中添加SM 和SS 的影响。齐香萍等[22]研究表明,酵母硒较SS 可显著提高43 周龄海兰褐蛋鸡的产蛋率,与本研究结果大体一致。造成此结果的可能原因在于SM组比SS组显著提高了卵巢基质硒沉积,进而提高了卵巢基质的抗氧化能力,由此减轻了ROS造成的卵巢基质氧化损伤,最终促进卵泡的发育,提高了产蛋率。另一方面,SM组机体免疫功能的提高,可增强蛋鸡健康水平,对提高产蛋率也有促进作用。

3.5 蛋品质

蛋品质主要通过蛋形指数、蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋白高度、哈夫单位和蛋黄颜色等指标来综合判断。蛋壳强度和蛋壳厚度主要反映蛋壳质量,蛋白高度则反映鸡蛋新鲜度[23]。本试验结果表明:饲添SM较SS可显著提高试验第10周的蛋壳强度和蛋白高度,但对试验第5周的各项蛋品质指标均无显著影响,这说明SM较SS发挥优势作用是一个时间累积过程。崔国强等[24]研究发现,酵母硒较SS可显著增加23周龄蛋鸡(北京油鸡和罗曼粉蛋鸡杂交一代)的蛋壳强度,这与本试验结果大体一致。造成此现象的原因可能是由于SM较SS显著提高了蛋壳腺硒沉积和抗氧化能力,进而增强了蛋壳腺Ca2+转运蛋白表达水平[25-26],最终提高了蛋壳钙含量和蛋壳强度,但具体的作用机制还有待近一步研究。硒代蛋氨酸较SS可显著提高蛋白高度的可能原因在于:①SM与SS相比更能显著提高输卵管膨大部的硒沉积和抗氧化能力,从而促进浓厚蛋白的分泌,提高了蛋白高度;②SM较SS显著提高了蛋清硒含量,进而提高了蛋清抗氧化能力,最终促使蛋白高度的提高;但具体的作用机理还有待进一步深入研究。

4 结论

与SS相比,饲粮添加SM可显著增加产蛋后期蛋鸡血清、卵巢基质、蛋黄和蛋清硒含量,进而增强机体抗氧化和免疫功能,最终提高产蛋性能和蛋品质。

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