丁雪梅,遲曉楓,李小聰,彭 西
(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所,動物抗病營養(yǎng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 611130;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院,動物疾病與環(huán)境公害四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 611130;3.西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,西南野生動植物資源省部共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川南充 637009)
飼糧中添加殼寡糖對肉雞抗氧化性能的影響
丁雪梅1,遲曉楓2,李小聰2,彭 西3*
(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所,動物抗病營養(yǎng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 611130;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院,動物疾病與環(huán)境公害四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 611130;3.西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,西南野生動植物資源省部共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川南充 637009)
【目的】試驗(yàn)旨在研究飼糧中添加殼寡糖(COS)對肉雞抗氧化性能的影響?!痉椒ā窟x用1日齡愛拔益加(AA)健康肉公雞640只,隨機(jī)分為4組。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,COSⅠ、COSⅡ和COSⅢ組分別飼喂含200、350和500 mg/kg殼寡糖的基礎(chǔ)飼糧。試驗(yàn)期42 d。在第21和42天采血,分離血清,檢測血清T-SOD、GSH-Px、CAT和GR的活性,MDA和GSH的含量,總抗氧化能力(T-AOC)和抑制羥自由基的能力。【結(jié)果】飼糧中添加200、350和500 mg/kg殼寡糖均能顯著提高肉雞血清抗氧化酶活性(P<0.01),降低血清MDA的含量(P<0.05),提高GSH含量(P<0.05),提高T-AOC和抑制羥自由基的能力(P<0.05)?!窘Y(jié)論】飼糧中殼寡糖添加量達(dá)200 mg/kg及以上水平時,肉雞血清抗氧化能力有明顯增強(qiáng)。
殼寡糖;肉雞;血清;抗氧化能力
殼寡糖(COS)是通過化學(xué)或酶水解殼聚糖得到的一種低聚糖[1],由葡糖胺和N-乙酰氨基葡萄糖構(gòu)成[2-3]。與殼聚糖比較,殼寡糖具有分子量低、溶解性好、黏度低、生理活性較高等優(yōu)點(diǎn)[4-5]。對豬、肉雞和魚的研究表明,殼寡糖有抗癌、抗腫瘤、抑菌、抗炎、抗氧化、免疫增強(qiáng)作用[6-14]。殼寡糖的抗氧化活性是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一[15],對水生動物、小鼠、肥育山羊和肉仔雞的研究結(jié)果顯示,飼喂含殼寡糖的飼糧,可有效提高抗氧化酶活性、減少氧化產(chǎn)物堆積,進(jìn)而增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力[16-19]。為了系統(tǒng)深入地探究飼糧殼寡糖對肉雞血清抗氧化能力的影響,本研究全面檢測了不同濃度殼寡糖對血清抗氧化酶活性、氧化產(chǎn)物濃度和綜合抗氧化能力的影響,以期為殼寡糖在肉雞生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。
AA肉雞苗購于遂寧市四川金川生物食品有限責(zé)任公司;殼寡糖由中泰和(北京)科技發(fā)展有限公司提供,其有效含量為10%。
試驗(yàn)采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì),1日齡健康A(chǔ)A肉公雞640只,隨機(jī)分為4組,每組8個重復(fù),每個重復(fù)20只雞。試驗(yàn)分組及處理如下:①對照組,飼喂基礎(chǔ)飼糧;②殼寡糖Ⅰ組(COSⅠ),飼喂基礎(chǔ)飼糧+200 mg/kg COS;③殼寡糖Ⅱ組(COSⅡ),飼喂基礎(chǔ)飼糧+350 mg/kg COS;④殼寡糖Ⅲ組(COSⅢ),飼喂基礎(chǔ)飼糧+500 mg/kg COS。試驗(yàn)期42 d,所有動物按常規(guī)飼養(yǎng)管理。
試驗(yàn)以玉米和大豆粕為主要原料,參照中國肉雞營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T33-2004),按照肉雞生長發(fā)育階段配制基礎(chǔ)日糧。試驗(yàn)分1~21d和22~42 d兩階段進(jìn)行,基礎(chǔ)飼糧組成和營養(yǎng)水平見表1。所有試驗(yàn)飼糧均以粉料形式飼喂。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成和營養(yǎng)水平Table1 Composition and nutrient levels of the basal diet
分別在試驗(yàn)第21和42天時,禁食12 h后,每個重復(fù)選取1只接近平均體重的雞稱重后,頸靜脈采血5 mL分離血清,室溫靜置1 h后,在低溫離心機(jī)中以3000 r/min離心10 min制備血清,-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
抗氧化酶活性:WST-1法測定血清中總超氧化物歧化酶(T-SOD)的活性;比色法測定血清中谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的活性;可見光法測定過氧化氫酶(CAT)的活性;紫外比色法測定血清中谷胱甘肽還原酶(GR)的活性。
抗氧化物質(zhì)含量:分光光度法測定血清中還原型谷胱甘肽(GSH)的含量。
氧化終產(chǎn)物:用硫代巴比妥酸法(TBA)測定血清中丙二醛(MDA)的含量。
抗氧化能力:比色法測定血清總抗氧化能力(TAOC);芬頓(Fenton)高級氧化法測定血清中抑制羥自由基能力。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)過Excel初步整理后,采用SPSS 20.0軟件中的一般線性模型進(jìn)行多變量檢驗(yàn)和單因素方差分析(one-way ANOVA),并以LSD氏法多項(xiàng)檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性比較,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”(M±SD)表示。
與對照組相比,在試驗(yàn)21d和42d,COSⅠ、COSⅡ和COSⅢ組肉雞血清T-SOD、GSH-Px的活性均極顯著增加(P<0.01),且COSⅡ組T-SOD活性顯著高于COSⅠ組(P<0.05);COSⅡ組在 21d 血清 GSHPx的活性顯著高于COSⅠ和COSⅢ組(P<0.05),在42 d極顯著高于COSⅠ組(P<0.01)。在試驗(yàn)21d和42d,COSⅠ、COSⅡ和COSⅢ組肉雞血清CAT的活性均極顯著增加(P<0.01),尤以COSⅡ組效果最好,且COSⅡ顯著高于 COSⅠ組(P<0.05);COSⅠ、COSⅡ和COSⅢ組肉雞血清GR的活性均顯著增加,COSⅢ組在 21d顯著高于 COSⅠ組(P<0.05),COSⅡ和 COSⅢ組在42d顯著高于COSⅠ組(P<0.05),且COSⅢ組顯著高于COSⅡ組(P<0.05)。詳見表2。
表2 殼寡糖對肉雞血清中抗氧化酶活性的影響Table2 Effect of COS on the activities of serum antioxidant enzymes in broilers
與對照組相比,試驗(yàn)21d,COSⅠ,COSⅡ和COSⅢ組肉雞血清GSH的含量均顯著增加,且COSⅡ組顯著高于 COSⅢ組(P<0.05);42 d 時,COSⅠ,COSⅡ和COSⅢ組血清GSH的含量均極顯著增加(P<0.01),且COSⅡ和COSⅢ組均顯著高于COSⅠ組(P<0.05)。在試驗(yàn)21d和42 d,與對照組相比,COSⅠ,COSⅡ和COSⅢ組肉雞血清MDA的含量均顯著降低,且COSⅡ組血清中MDA含量顯著低于COSⅠ組(P<0.05)。詳見表3。
與對照組相比,在試驗(yàn)21d和42d,COSⅠ,COSⅡ和COSⅢ組的血清T-AOC能力均顯著升高(P<0.05),21d時,COSⅡ組和COSⅢ組的血清 T-AOC均顯著高于 COSⅠ組(P<0.05或 P<0.01),42 d時,COSⅡ組顯著高于 COSⅠ和 COSⅢ組(P<0.05);COSⅠ,COSⅡ和COSⅢ組血清抑制羥自由基能力均極顯著增加(P<0.01),21d 時,COSⅡ組肉雞血清的抑制羥自由基能力極顯著高于COSⅠ組和COSⅢ組(P<0.01);42 d 時,COSⅡ和 COSⅢ組顯著高于COSⅠ組(P<0.05)。詳見表 4。
表3 殼寡糖對肉雞血清中GSH和MDA含量的影響Table3 Effect of COS on the contents of GSH and MDA in serum of broilers
表4 殼寡糖對肉雞血清中抗氧化能力的影響Table4 Effect of COS on serum antioxidant capacity in broilers
正常情況下,機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的自由基和內(nèi)源性抗自由基的活性物質(zhì)處于動態(tài)平衡中。當(dāng)自由基生成量增加或自由基清除能力降低,則引起氧化和抗氧化的失衡,導(dǎo)致氧化應(yīng)激[20-21]。自由基可破壞和攻擊DNA、細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)和脂類,是導(dǎo)致動物發(fā)病機(jī)理之一[22]。肉雞因體脂含量相對較高,因此更容易發(fā)生脂質(zhì)過氧化應(yīng)激性損傷。因COS具有清除氧自由基、降低氧化產(chǎn)物的含量、提高抗氧化酶活性等功能[23-26],已逐漸用作肉雞飼料添加劑[5,7,20]。
SOD酶將體內(nèi)的O2-自由基轉(zhuǎn)化為過氧化氫(H2O2)[27]。CAT 則催化 H2O2分解成 H2O 和 O2,使得H2O2不至于與O2-在鐵螯合物作用下反應(yīng)生成對機(jī)體有害的-OH,CAT在分解H2O2時往往與GSH-Px協(xié)同作用[18]。谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)催化GSH參與過氧化反應(yīng),清除體內(nèi)的過H2O2和-OH[28]。SOD、CAT和GSH-Px相互協(xié)調(diào),共同構(gòu)成體內(nèi)重要的抗氧化鏈條[29]。孫雅煊等[17]分別給局灶性腦缺血小鼠灌胃50、100、200 mg/kg殼寡糖,能提高腦組織中SOD、CAT和GSH-Px活性。在三疣梭子蟹飼糧中添加1000和1500 mg/kg殼寡糖顯著提高了血清T-SOD活力[16];2000 mg/kg飼糧殼寡糖提高了紅鰭東方鲀血清CAT活性[30]。本試驗(yàn)與前人研究結(jié)果一致[16,30],3 個 COS 添加組肉雞的血清 SOD、CAT 和GSH-Px酶活性顯著高于對照組(P<0.01),且COSⅡ組雛雞血清SOD、CAT和GSH-Px酶活性程度不同地高于COSⅠ組,COSⅡ組血清GSH-Px活性在42 d時亦顯著高于COSⅢ組(P<0.05)。該結(jié)果顯示,飼糧中添加200 mg/kg及以上水平殼寡糖能顯著提高試驗(yàn)雞的血清抗氧化酶活性。
GSH的結(jié)構(gòu)中含有一個活潑的巰基-SH,易被氧化脫氫。在GSH-Px的作用下,GSH將O2-、H2O2等還原,自身被氧化為GSSG,GSSG在谷胱甘肽還原酶(GR)的作用下又還原成GSH,使自由基清除反應(yīng)能持續(xù)進(jìn)行[18]。王靜等[31]研究表明,飼糧中添加100和200 mg/kg殼寡糖時,肉雞血清中GSH含量和GSH-Px活性隨著殼寡糖的添加水平升高而增加。本試驗(yàn)亦觀察到,3個COS組血清GSH含量和GR 活性顯著高于對照組(P<0.05或 P<0.01);COSⅡ的GR活性在42 d時顯著高于COSⅠ和COSⅢ組,表明日糧中添加200 mg/kg及以上水平的殼寡糖能提高肉雞血清中GSH的含量,而GSH含量維持在較高水平又與GR酶的較高活性有關(guān)。
MDA是脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的終產(chǎn)物,會損傷膜結(jié)構(gòu),并引起蛋白質(zhì)、核酸等生命大分子的交聯(lián)聚合,因而具有細(xì)胞毒性[20]。在肉仔雞日糧中添加100或200 mg/kg殼寡糖可顯著降低肝臟和血清中的MDA含量[32]。本試驗(yàn)也觀察到3個COS組血清MDA含量顯著低于對照組(P<0.05或P<0.01)。結(jié)果表明,日糧中添加200、350和500 mg/kg殼寡糖能顯著降低血清中脂質(zhì)過氧化終產(chǎn)物MDA的含量。該結(jié)果間接反映出,COS能使肉雞體內(nèi)的細(xì)胞膜脂受氧化損傷的程度減弱。
T-AOC代表體內(nèi)酶類和非酶類系統(tǒng)的抗氧化能力總和,抑制羥自由能力檢測評估的是機(jī)體處理羥自由基的綜合能力[33]。已有研究發(fā)現(xiàn),在日糧中添加4 mg/kg的殼寡糖可提高對蝦血清的T-AOC[4];在肉雞日糧中添加120 mg/kg殼寡糖極顯著提高肉雞血漿T-AOC[19]。本試驗(yàn)中,3個COS組肉雞血清的T-AOC和抑制羥自由基能力顯著高于對照組(P<0.05 或 P<0.01),表明日糧中添加 200、350 和500 mg/kg殼寡糖均能顯著提高肉雞血清的總體抗氧化能力。
綜合分析所測指標(biāo),COS使肉雞血清抗氧化能力增強(qiáng)的途徑包括:①提高SOD、CAT和GSH-Px等抗氧化酶的活性;②提高GR活性,使GSH含量維持在較高水平;③維持有效的抗氧化酶活性和充足的抗氧化物質(zhì)含量,有利于及時清除體內(nèi)的O2-,H2O2和羥自由基,進(jìn)而使血清脂質(zhì)過氧化終產(chǎn)物含量維持在較低水平,有利于細(xì)胞正常發(fā)揮功能,維持機(jī)體健康。國內(nèi)外研究中,飼料殼寡糖最佳添加水平的差異較大,可能與動物的種類、殼寡糖的活性、飼糧組成、飼養(yǎng)環(huán)境不同等有關(guān)。
綜上所述,飼糧中添加200、350和500 mg/kg殼寡糖均能顯著提高肉雞血清T-SOD、GSH-PX、CAT、GR活性和GSH含量,降低MDA含量,提高T-AOC和抑制羥自由基的能力,從而顯著提高肉雞血清抗氧化能力。
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Effects of Chitosan Oligosaccharides Supplementation on Serum Antioxidation Property in Broilers
DING Xue-mei1,CHI Xiao-feng2,LI Xiao-cong2,PENG Xi3*
(1.Key Laboratory for Animal Disease-Resistance Nutrition of China Ministry of Education,Institute of Animal Nutrition,Sichuan Agricultural University,Chengdu 611130,China;2.Key Laboratory of Animal Diseases and Environmental Hazards of Sichuan Province,College of Veterinary Medicine,Sichuan Agricultural University,Chengdu 611130,China;3.Key Laboratory of Southwest China Wildlife Resources Conservation (Ministry of Education),College of Life Science,China West Normal University,Nanchong 637009,China)
【Objective】In order to investigate effects of dietary Chitosan oligosaccharides(COS)on serum antioxidation ability in broilers.【Methods】6401-day-old healthy Arbor Acres(AA)male broilers were randomly divided into four groups.The control group was fed with a basal diet,and chickens in the COSⅠ,COSⅡ and COSⅢ groups were fed with diets supplemented with 200,350 and 500 mg/kg COS for 42 days.Blood was collected on days 21 and 42 d,separated serum was used for detecting the activities of T-SOD,GSH-Px,CATand GR,the contents of MDA and GSH,total antioxidation capacity(T-AOC)and capacity of inhibiting hydroxyl free radical.【Results】The results showed that diets supplemented with 200,350 and 500 mg/kg COS can significantly enhance the activities of antioxidant enzymes(P<0.01),reduce the content of MDA(P<0.05),increase the content of GSH(P<0.05)and improve the ability of T-AOC and the capacity of inhibiting hydroxyl free radical(P<0.05).【Conclusion】Diet supplemented with more than 200 mg/kg COS significantly improved antioxidative capacity.
chitosan oligosaccharides;broilers;serum;antioxidant ability
S816.79
A
1000-2650(2017)04-0568-06
10.16036/j.issn.1000-2650.2017.04.017
2017-05-30
“十三五”育種攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(主要畜禽標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖技術(shù)研究與示范,2016NYZ0052)。
丁雪梅,博士,副教授,主要從事家禽營養(yǎng)方面的研究,E-mail:dingxuemei0306@163.com。*責(zé)任作者:彭西,博士,教授,主要從事野生動物保護(hù)和動物病理學(xué)方面的研究,E-mail:pengxi197313@163.com。
(本文審稿:李志瓊;責(zé)任編輯:秦碧雯;英文編輯:劉益平)