野生与笼养白腰文鸟抗氧化及体液免疫能力比较

陈静 聂启航 黄立静 吴邦元

摘 要：抗氧化能力与免疫水平是评估动物健康状况的重要指标，为探究不同生存环境对雌雄白腰文鸟（Lonchura striata）抗氧化能力和体液免疫水平的影响，本研究以野生、笼养白腰文鸟（雌雄各半）为研究对象，采用生物化学法及ELISA法对其抗氧化能力及体液免疫水平进行检测。研究发现：（1）野生白腰文鸟血清中T-SOD、CAT和GSH-Px活性，GSH含量和RAHFR能力均高于笼养白腰文鸟，且野生白腰文鸟血清中MDA含量低于笼养白腰文鸟；（2）野生白腰文鸟体内的IgA、IgM和IgG的含量均高于笼养白腰文鸟。因此得出，野生白腰文鸟的抗氧化能力和免疫球蛋白水平优于笼养鸟。

关键词：白腰文鸟；野生；笼养；抗氧化能力；免疫水平

中图分类号：Q143 文献标志码：A 文章编号：1673-5072（2023）03-215-05

白腰文鸟（Lonchura striata）属于雀形目（Passeriformes）梅华雀科（Estrildidae）文鸟属（Lonchura）［1］，是著名鸣禽，鸣声婉转悦耳且羽毛鲜艳，是頗为常见的把玩鸟和观赏鸟，深受养鸟爱好者的喜爱［2］。国内外对白腰文鸟的研究主要集中在其特征驯化以及神经系统等方面［3-4］，而对鸣禽生存非常重要的抗氧化能力和体液免疫水平研究较少。

抗氧化系统是机体通过超氧化物活性酶清除自由基，保持体内氧化-抗氧化动态平衡，进而维持机体健康的复杂系统，包括抗氧化酶类［超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）］和非抗氧化酶类［谷胱甘肽（GSH）］。这些酶能清除动物在氧化还原循环、酶促反应和小分子自身氧化等正常代谢过程中产生的超氧阴离子自由基（O-2·）、羟自由基（·OH）和过氧化氢（H2O2）等超氧化物［5］，以保护组织细胞免受损伤。动物的免疫系统是机体抵御各种细菌、病毒入侵并抑制、清除已入侵机体病原微生物的重要系统，对维持机体健康至关重要，其中作用范围更广、发挥功能更快的是体液免疫。禽类血清中免疫球蛋白A（IgA）、G（IgG）以及M（IgM）是介导体液免疫的主要抗体，也是反映机体体液免疫水平的重要指标之一。IgA主要由肠系淋巴浆细胞分泌产生，具有抗菌、抗毒素、抗病毒及对自身抗原形成免疫耐受等生物学作用；IgG在血清中含量较高，主要作用是参与再次免疫应答反应，具有吞噬抗原、中和病原微生物毒素等生物学作用［6］；IgM主要用于病毒检测，IgM检测量与病毒IgM阳性检测量呈正相关［7］。

本研究拟通过检测并比较野生与笼养白腰文鸟个体血清中各类抗氧化指标以及发挥主要功能的免疫球蛋白含量，探究不同生存环境对白腰文鸟抗氧化能力以及体液免疫水平的影响。

1 材料与方法

1.1 研究对象

健康的白腰文鸟（10月龄左右达性成熟，体长10～12 cm，尾羽有红褐色羽端），野生（源于四川省南充市市民捕捉）和笼养（来源于南充市清泉滨江公园花鸟市场）各10只，雌雄各半。每只个体颈静脉采血150 μL，室温凝血，不抗凝，凝血后1 000 r·min-1离心8 min后，取上清液于收集管中，-20 ℃保存备用。

1.2 仪器与试剂

主要试剂：总超氧化物歧化酶（T-SOD）测试盒（A061-2-1）、CAT测定试剂盒（A007-1-1）、GSH-Px测定试剂盒（A005-1-2）、还原型GSH测定试剂盒（A006-1）、羟自由基（RAHFR）测试试剂盒（A018-1-1）和丙二醛（MDA）测定试剂盒（A003-1-1-2）（南京建成生物工程研究所），IgA-ELISA试剂盒（A003403）、IgG-ELISA试剂盒（A003421）以及IgM-ELISA试剂盒（A003403）（上海抚生实业有限公司）。

主要仪器：分光光度计（T-6系列，南京菲勒仪器有限公司），酶标仪（EPOCH，美国伯腾仪器有限公司，450 nm波长滤光片），37 ℃恒温水浴箱，台式离心机，漩涡混匀器等。

1.3 检测指标

1.3.1 抗氧化指标检测

T-SOD和GSH-Px活性测定采用比色法，在412 nm波长下测量每孔的吸光度值；CAT活性测定采用可见光法，在450 nm波长下测量各孔的吸光度值；GSH含量测定采用分光光度法，在420 nm波长下测量各管的吸光度；羟自由基含量测定采用Fenton比色法，于660 nm波长下测定吸光度值；MDA含量测定采用TBA法，测定532 nm处的吸光度并计算MDA含量，计算公式为：MDA含量（nmol·mL-1）=（D测-D测空）/（D标-D标空）×C标×W，式中，D测是测定管吸光度，D测空是测定空白管吸光度，D标是标准管吸光度，D标空是标准空白管吸光度，C标为标准品浓度，W为样本稀释倍数。具体检测步骤参考文献［8-10］。

1.3.2 免疫球蛋白含量检测

IgA含量检测采用分光光度法，具体步骤参考ORR-BURKS等［11］的实验方法。各试剂加好后于450 nm波长测量各孔的吸光度（A0），加终止液后再在600 nm处测量吸光度（A1），多点标定曲线Logit-log（4P）归一化后，可根据测得的值（A1－A0）得到IgA的含量。IgG、IgM的测定方法同IgA。

1.4 数据分析

采用单因素方差（One-Way ANOVA）分析野生和笼养个体之间抗氧化能力和免疫水平差异，结果以二维直方图表示，P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著。

2 结 果

2.1 抗氧化酶类（T-SOD、CAT和GSH-Px）活性比较

研究发现（图1）：野生白腰文鸟血清T-SOD活性（雄性：226.8±15.31 U·mL-1；雌性：211.61±9.48 U·mL-1）、CAT活性（雄性：83.68±6.07 U·mg-1）均显著高于对应性别的笼养白腰文鸟［T-SOD活性（雄性：189.28±10.05 U·mL-1；雌性：185.88±7.06 U·mL-1）、CAT活性（雄性：74.37±5.60 U·mg-1）］；野生雄性白腰文鸟血清GSH-Px活性（537.50±29.86 μmol·L-1）极显著高于笼养雄性白腰文鸟（雄性：465.50±37.86 μmol·L-1）。

2.2 非抗氧化酶类（GSH和RAHFR）以及氧化产物（MDA）比较

野生雄性白腰文鸟血清中GSH含量（4.39±0.27 mg·L-1）和RAHFR能力（1585.10±24.32 U·mL-1）均显著高于笼养雄性白腰文鸟（GSH含量：3.88±0.16 mg·L-1、RAHFR能力：1 548.60±14.79 U·mL-1）；而血清中MDA含量（雄性：3.33±0.35 nmol·mL-1；雌性：3.46±0.27 nmol·mL-1）均低于笼养白腰文鸟（雄性极显著，雌性显著）（雄性：3.90±0.24 nmol·mL-1；雌性：3.92±0.27 nmol·mL-1）（图2）。

2.3 免疫球蛋白含量比较

野生白腰文鸟体内的IgA、IgM和IgG含量均高于笼养白腰文鸟，其中野生雄性白腰文鸟血清中免疫球蛋白含量IgA（8.54±0.51 μg·mL-1）、IgM（11.23±0.77 μg·mL-1）均极显著高于笼养雄性白腰文鸟（IgA：6.62±0.61 μg·mL-1； IgM：8.53±0.55 μg·mL-1）（图3）。

3 讨 论

本研究发现，野生白腰文鸟的抗氧化能力和免疫球蛋白含量均高于笼养鸟。两类鸟不同的食物来源和生存环境是导致这一结果的重要因素［12-13］。野生个体因面临更多直接或间接的挑战和刺激，故机体的抗氧化及体液免疫系统必须保持较高水平；相反，笼养个体因所处环境相对简单且稳定，即面对外界的风险挑战较少，故机体无需投入大量精力到抗氧化与体液免疫系统之中。

禽类抗氧化系统中，SOD、CAT 、GSH以及GSH-Px抗氧化酶发挥着非常重要的作用。不同食物SOD含量不同［14］，作为组织细胞抗氧化的第一道防线，SOD和CAT能清除机体产生的H2O2［15］。同样，GSH作为机体氧化应激的早期生物学标志［16］，也能清除H2O2以保持机体抗氧化系统的动态平衡［17］。另外，GSH還可通过清除自由基间接提高机体抑制羟自由基的能力［17］。本研究显示野生白腰文鸟的GSH含量更高，机体产生的自由基被清除地更加迅速，从而表现出抑制羟自由基的能力更强。当机体内抗氧化物质含量过低时，会产生氧化应激［18］，即脂质过氧化产生自由基，而脂质衍生出的醛类物质，如4-羟基壬烯醛（HNE）和MDA，在脂质过氧化中起着关键作用［19］。笼养白腰文鸟机体GSH含量少导致脂质过氧化产生大量MDA。此外，GSH-Px可以将脂氢过氧化物（ROOH）还原成相应无毒害的氧化物（ROH），减轻细胞膜多不饱和脂肪酸过氧化作用［20］。而未被抗氧化酶及时消除的自由基会在细胞膜内外形成电势差，破坏细胞膜完整性并使细胞膜的脆性增加。笼养白腰文鸟GSH-Px活性较低，会改变细胞膜流动性，进而使得细胞膜完整性易受损，最终导致机体组织细胞损伤 ［17］。

禽类血清中发挥主要功能的免疫球蛋白有三类：IgA、IgG和IgM［21］。动物免疫系统的行为很大程度上取决于生境［22］。野生鸟类在野外觅食的不定性，接触的食物复杂且未经过人工处理，饮食中很可能有细菌、病毒或寄生虫，甚至重金属存在［23］。为保证肠道健康，野生白腰文鸟必然会产生较多分泌型免疫球蛋白A（sIgA）进行免疫防御，而笼养鸟类主要饲喂人工饲料，食物中病菌、寄生虫等少有；生活在良好固定的环境中，接触细菌、病毒的机会也很少，故笼养白腰文鸟体内IgA分泌较少。IgG是体液免疫再次应答产生的主要抗体，在血清中含量较高，具有吞噬清除抗原、中和病原微生物毒素和促进巨噬细胞杀伤支原体的作用［21］。野生鸟类在野外很可能反复接触同种类型的病原菌，进而产生二次免疫反应，故野生白腰文鸟血清中IgG含量高于笼养鸟。IgM主要由机体免疫器官（如胸腺）中的B淋巴细胞产生，是B淋巴细胞分化的表面标志，也是机体初次免疫应答分泌的主要抗体。IgM可用于病毒检测，IgM的检测量与病毒IgM阳性检测量呈正相关，同时IgM对细菌（如单胞菌）也可发挥免疫作用，且抗菌能力与IgM含量呈正相关［22］。野生鸟类不断变换环境接触不同的细菌和病毒，机体便会不断产生IgM进行初次免疫反应，因此野生白腰文鸟体内产生的IgM极显著高于笼养鸟。此外，笼养鸟类的觅食只需消耗少许能量［24］，机体会将多余能量转变为脂肪储存起来，有实验表明，脂肪含量过高会抑制IL-5和IL-2等炎症细胞因子的产生［25-26］，最终导致笼养鸟类体液免疫水平降低。而野生鸟类为适应野外多变的环境，自身体液免疫能力可能会因环境的复杂而变得更加强大［27-28］。因此，本研究结果表现出野生白腰文鸟血清中免疫球蛋白含量高于笼养鸟。

4 结 论

综上所述，野生白腰文鸟生活在复杂环境中，天敌威胁、食物影响、环境刺激等都要求机体保持较高的抗氧化及体液免疫水平；而笼养白腰文鸟拥有安全稳定的生存环境、单一充足的食物等条件，其并不需要在抗氧化与体液免疫方面花费大量精力。最终研究结果表现出野生白腰文鸟的各类抗氧化及发挥主要功能的免疫球蛋白含量高于笼养鸟，说明生存环境对它们的抗氧化能力及体液免疫水平有重要影响。

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Abstract： Antioxidant capacity and immune level are important indexes of evaluating animal health status.This research aims to investigate the effects of different living environments on the antioxidant capacity and the humoral immune level of the wild and caged white-backed munias.The wild and caged white-backed munias （half male and half female） are studied and the differences between them are measured by the biochemical method and ELISA method.It is found that the activity of SOD，CAT and GSH-Px in serum，the content of GSH and RAHFR are higher in wild white-backed munias than that in the caged ones，and the content of MDA in wild ones is lower than that in caged white-backed munias；the content of IgA，IgM and IgG in wild white-backed munias are higher than that in the caged ones.The antioxidant capacity and immunoglobulin levels of wild white-backed munias are better than those of caged ones.

Keywords：white-backed munias；wild；caged；antioxidant capacity；immune level

基金项目：西华师范大学英才科研基金项目（17YC349）；西华师范大学大学生创新训练计划项目（cxcy2021185）

作者简介：陈静（1995—），女，硕士研究生，主要从事生物技术研究。

通信作者：吴邦元（1983—），博士，讲师，硕士生导师，主要从事野生动植物保护与利用研究。

引文格式：陈静，聂启航，黄立静，等.野生与笼养白腰文鸟抗氧化及体液免疫能力比较［J］.西华师范大学学报（自然科学版），2023，44（3）：215-219.