雷小文 颜语 吴丽娟 李秋粉 李建军 钟云平 黎观红
摘要:为探讨饲粮中添加蚯蚓液对高温环境下肉鸡生长性能和肠道屏障功能的影响,选取21日龄健康状况良好、体质量相近的817肉公鸡288羽,随机分成4个处理组,每个处理组6个重复,每个重复12羽鸡,肉鸡饲养于夏季高温环境中。4个处理组饲粮分别添加0.0%(对照组)、0.5%、2.0%、3.5%蚯蚓液,试验期为21d。结果显示,与对照组相比,饲粮添加3.5%蚯蚓液显著提高肉鸡平均日采食量(P<0.05),并有提高平均日增质量的趋势(P=0.095)。与对照组相比,饲粮添加0.5%和2.0%蚯蚓液显著提高肉鸡回肠黏膜总抗氧化力和过氧化氢酶活性(P<0.05),显著降低回肠黏膜丙二醛水平(P<0.05)。与对照组相比,饲粮添加2.0%蚯蚓液显著提高肉鸡回肠绒毛高度(P<0.05),饲粮添加蚯蚓液显著降低肉鸡血清二胺氧化酶、D-乳酸和内毒素水平(P<0.05),显著提高空肠和回肠黏膜sIgA水平(P<0.05)。以上结果表明,饲粮添加蚯蚓液可不同程度地提高高温环境下肉鸡生产性能和小肠黏膜抗氧化能力,缓解高温环境对肉鸡小肠黏膜屏障功能的损伤。
关键词:高温;蚯蚓液;肉鸡;生产性能;肠道屏障功能
中图分类号:S831.5文献标志码:A
文章编号:1002-1302(2023)10-0163-05
家禽是热敏感动物,极易受高温应激而影响其生产性能。肠道是应激反应的靶器官,极易受到高温应激、环境缺氧等因素的影响,造成黏膜损伤,进而引起肠道细菌易位和内毒素侵入机体并引起其他组织器官功能变化或损伤[1]。国内外研究揭示,高温应激导致家禽肠道黏膜屏障结构和功能损伤,影响其对营养物质正常的消化吸收功能,并提高对病原菌的易感性,最终导致其生产性能下降[2-3]。蚯蚓富含蛋白质、脂肪、维生素和微量元素,且含有多种核苷酸、蚯蚓素、蚯蚓碱、琥珀酸、胆碱、胆甾醇等活性物质[4]。蚯蚓液,又分蚯蚓自溶液、蚯蚓提取物等。蚯蚓体内含有的蛋白水解酶如纤溶酶等,在高温等特定条件下,可使蚯蚓自身溶解成液体,这种自溶方法提取率一般为75%以上[5]。研究表明,蚯蚓液可改善家禽的生长性能,提高家禽免疫能力[6-7]。然而,蚯蚓及其制品在缓解肉鸡热应激损伤研究还未见报道。本试验旨在探究热应激条件下饲粮中添加蚯蚓液對肉鸡生长性能和小肠屏障功能的影响,为蚯蚓产品在缓解肉鸡热应激损伤方面提供参考依据。
1材料与方法
1.1蚯蚓液的制备
蚯蚓品种为大平2号与大平3号,养殖周期为15d。收集成熟的蚯蚓制备蚯蚓液,蚯蚓液的制备参照雷小文等的方法[8]。
1.2试验设计
试验选用健康良好的15日龄817肉公鸡350羽,常规饲养以及免疫,饲喂至21日龄,选取健康,体质量相近288羽,随机分成4个处理组,蚯蚓液添加量分别为0.0%(对照组)、0.5%、2.0%、3.5%,每个处理组6个重复,每个重复12羽鸡,饲养至42日龄。试验于2020年江西省南昌市江西农业大学畜禽饲养基地进行,饲养期间处于南昌夏季高温(2020年8月10—31日,共21d),每日09:00—17:00的平均温度为33.4℃。
1.3试验饲粮与饲养管理
本试验采用玉米-豆粕型饲粮,参考我国《鸡饲养标准》(NT/T33—2004)推荐的营养水平进行配制(表1)。试验采用4层笼养饲养法,乳头式自动饮水,所有试验鸡均自由采食和饮水。试验前对鸡舍和周围环境进行严格消毒。采用连续光照、自然通风。每天定时清理食槽,清理粪盘并消毒,鸡羽按正常免疫程序进行。
1.4样品采集与制备
在42日龄时,肉鸡提前禁食12h,期间自由饮水,每个重复随机选取1羽肉鸡,翅静脉采血10mL,3000r/min离心8min,分离血清,-20℃保存备用。采血后立即断颈处死,剖开腹腔,采集空肠、回肠中段4cm,采用DEPC水洗净内容物,置于装有10%甲醛溶液中固定,用于制作肠道切片。采集空肠和回肠中下段,用预冷的生理盐水冲洗干净内容物,刮取肠黏膜并置于冻存管中,迅速放入液氮罐中,后于-80℃冰箱保存备用。
1.5测定指标与方法
1.5.1生长性能
分别在肉鸡21日龄、42日龄的08:00对每组每重复鸡称空腹质量,每天记录每个重复饲粮的饲喂量和剩余量,计算平均日采食量(ADFI)、平均日增质量(ADG)和料质量比(F/G)。
1.5.2小肠黏膜抗氧化指标的测定
分别取空肠、回肠肠段,快速刮取肠黏膜,放入冻存管于-20℃冰箱保存。采用生理盐水制备10%组织匀浆,离心取上清进行抗氧化指标的检测,采用BCA法测定上清液的蛋白浓度。采用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量。
1.5.3小肠黏膜形态结构的测定
将固定好的肠道样品经脱水-透明-浸蜡-石蜡包埋-切片(5μm厚)-染色(苏木精-伊红,HE染色),最后通过光学显微镜拍照并观察切片,利用MoticImagesAdvanced3.2图像软件测量绒毛高度(VH)和隐窝深度(CD)并计算绒毛高度和隐窝深度比值(V/C)。
1.5.4血清二胺氧化酶(DAO)、D-乳酸(D-LA)和内毒素(LPS)含量的测定
采用南京建成生物工程研究所的试剂盒,并严格按照试剂盒说明书测定DAO活性、D-LA和LPS含量。
1.5.5小肠黏膜分泌型IgA(sIgA)含量的测定
空肠和回肠黏膜sIgA含量采用上海酶联生物科技有限公司的试剂盒并用ELISA法测定,严格按照说明书进行。
1.6数据统计分析
采用SPSS22.0软件中的one-wayANOVA过程进行单因素方差分析,采用Duncans法进行多重比较,结果以“平均值±标准误”表示,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著,0.05
2结果与分析
2.1饲粮添加蚯蚓液对高温环境下肉鸡生长性能的影响
由表2可知,与对照组相比,饲粮中添加3.5%蚯蚓液显著提高高温环境下21~42日龄肉鸡平均日采食量(P<0.05)。饲粮添加蚯蚓液对高温环境下,21~42日龄肉鸡的料质量比无显著影响(P>0.05),但有提高平均日增质量趋势(P=0.095)。
2.2饲粮添加蚯蚓液对高温环境下肉鸡小肠黏膜抗氧化能力的影响
由表3可知,与对照组相比,饲粮添加0.5%蚯蚓液极显著提高高温环境下肉鸡回肠黏膜T-AOC水平(P<0.01),添加0.5%、2.0%和3.5%蚯蚓液均极显著提高高温环境下肉鸡回肠黏膜CAT活性(P<0.01),添加0.5%和2.0%蚯蚓液显著降低高温环境下肉鸡回肠黏膜中MDA含量(P<0.05)。与对照组相比,饲粮添加不同含量蚯蚓液对空肠黏膜MDA含量、T-AOC水平和CAT活性均无显著影响(P>0.05)。
2.3饲粮添加蚯蚓液对高温环境下肉鸡小肠黏膜形态结构的影响
由表4可知,与对照组相比,饲粮中添加不同含量蚯蚓液对高温环境下肉鸡空肠的绒毛高度、隐窝深度和V/C值均无显著影响(P>0.05),对高温环境下肉鸡回肠隐窝深度和V/C值无显著影响(P>0.05),饲粮添加2%蚯蚓液显著提高高温环境下肉鸡回肠绒毛高度(P<0.05)。
2.4饲粮添加蚯蚓液对高温环境下肉鸡血清DAO、D-LA和LPS含量的影响
由表5可知,与对照组相比,饲粮中添加不同含量蚯蚓液显著降低高温环境下肉鸡血清中D-LA的水平(P<0.05),极显著降低高温环境下肉鸡血清中DAO和LPS的水平(P<0.01)。
2.4饲粮添加蚯蚓液对高温环境下肉鸡小肠黏膜sIgA含量的影响
由表6可知,饲粮添加不同含量的蚯蚓液均极显著提高高温环境下肉鸡空肠黏膜sIgA含量(P<0.01),饲粮添加0.5%蚯蚓液极显著提高高温环境下肉鸡回肠黏膜sIgA含量(P<0.01)。
3讨论
肉鸡是熱敏感动物,全身覆盖羽毛,且皮肤表层缺乏汗腺,极易遭受高温应激。研究表明,高温应激引起肉鸡采食量下降、饲料转化率降低,损伤肠道黏膜屏障结构和功能,影响其对营养物质正常的消化吸收功能,并增加对病原菌的易感性,最终导致生产性能下降[9-10]。高温应激成为影响肉鸡养殖产业经济效益的重要因素之一。由于养殖实践中的技术限制和经济成本等原因,营养干预成为缓解肉鸡高温应激的重要手段[11]。蚯蚓是我国重要的中药材之一,蚯蚓富含多种生物活性物质。笔者所在课题组前期研究发现,饲粮添加蚯蚓液可提高番鸭和宁都黄鸡生产性能[7-8]。本研究发现,饲料中添加3.5%蚯蚓液显著提高高温环境下21~42日龄肉鸡平均日采食量,并有提高日增质量的趋势,但对饲料转化率无显著。由于热应激会激活下丘脑-垂体-肾上腺轴,继而影响摄食中枢与消化道交感神经,最终导致采食量下降[12],而蚯蚓液本身富含“鲜味氨基酸”谷氨酸,可提高饲粮适口性,对生产性能具有一定的改善作用。
在热应激条件下,机体产生过量活性氧,机体抗氧化稳态失衡,导致氧化应激[13],机体氧化应激导致体内自由基和脂质过氧化物大量累积,SOD作为抗氧化酶系的第一道防线,首先将其催化同时生成H2O2,而后CAT与GHS-Px再对SOD的催化产物进行清除。MDA是自由基作用于脂质发生过氧化反应的氧化终产物,具有细胞毒性,能够反映机体脂质过氧化程度。蚯蚓液富含SOD、CAT及过氧化物酶(POD),具有较强的抗氧化作用,对脂质过氧化物及自由基具有清除作用[14]。本试验在饲粮中添加蚯蚓液,相较于对照组,显著降低了热应激肉鸡回肠黏膜中MDA水平,显著提高了回肠中T-AOC水平。同时,添加蚯蚓液均能显著提高回肠黏膜中CAT酶活,这与周亿金等的研究结果[15]一致。这些研究结果表明,蚯蚓液可通过提高肠道抗氧化能力,减少高温环境下肉鸡机体自由基与脂质过氧化物的产生,从而提高肠道健康。
肠道既是机体的消化器官,又是重要的免疫器官,同时又是热应激主要的靶器官之一。研究表明,热应激损害肠道黏膜组织形态,绒毛萎缩变短、隐窝深度增加、消化和免疫功能受损[16-17]。本试验发现,饲粮中添加2%蚯蚓液能显著提高42日龄肉鸡回肠黏膜小肠绒毛长度,这表明饲粮中添加蚯蚓液能在一定程度上缓解高温环境下肉鸡回肠黏膜结构损伤。肠道黏膜的完整性对于上皮细胞的正常功能和防止肠腔内有害致病菌进入血液循环至关重要。内毒素(LPS)是革兰氏阴性菌细胞壁中的一种高致病性成分,在应激条件下高浓度LPS存在于肠腔中,当肠道屏障受损时释放到血液[18]。体循环中LPS浓度的增加表明肠道屏障功能受损[17]。D-LA是肠道细菌的产物,肠道菌群失衡导致D-LA过度产生,在机体肠道黏膜屏障受损时,肠道黏膜通透性增加,使得血液中D-LA水平升高[19]。DAO主要存在于小肠绒毛,DAO可通过受损的肠道屏障进入血液[20]。因此,血清LPS、D-LA和DAO浓度通常被用来作为评价肠黏膜屏障完整性和通透性的标志物。本试验发现,饲粮添加蚯蚓液显著降低高温环境下肉鸡血清D-LA水平,极显著降低热应激肉鸡血清中DAO和LPS水平,由此表明,蚯蚓液可改善高温环境下肉鸡肠道黏膜结构,缓解高温应激引起的肠道屏障损伤。本试验发现,饲粮中添加蚯蚓液能显著提高高温环境下肉鸡空肠和回肠黏膜重要防御因子sIgA水平。提示饲粮中添加蚯蚓液可显著提高高温应激条件下肉鸡肠道免疫功能,提高肉鸡抗应激能力。
4结论
综上所述,饲粮中添加蚯蚓液可不同程度地提高高温环境下肉鸡生产性能和小肠黏膜抗氧化能力,改善高温环境下肉鸡肠道黏膜结构和免疫功能,缓解高温环境对肉鸡小肠黏膜屏障功能的损伤。
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