飼糧能量水平和來源對肉雞腹水癥的影響及其機(jī)理

曾秋鳳 張克英 陳代文 丁雪梅

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所,教育部動物抗病營養(yǎng)重點(diǎn)實驗室,雅安 625014)

飼糧能量水平和來源對肉雞腹水癥的影響及其機(jī)理

曾秋鳳 張克英 陳代文*丁雪梅

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所,教育部動物抗病營養(yǎng)重點(diǎn)實驗室,雅安 625014)

本試驗采用2×2×2因子設(shè)計,研究不同飼糧能量水平、來源,不同生理應(yīng)激狀態(tài)對肉雞腹水癥的影響及其機(jī)理。飼糧能量水平為13.79和11.70 MJ/kg,能量來源為高脂和低脂,肉雞生理狀態(tài)為正常和3,3′,5-三碘甲腺原氨酸(3,3′,5-triiodothy ronine,T3)誘導(dǎo)的應(yīng)激狀態(tài)。320只1日齡健康愛拔益加(AA)肉雞隨機(jī)分配到8個處理中,每個處理4個重復(fù)。試驗雞自由采食和飲水,試驗期為21 d。結(jié)果表明:1)高能飼糧(13.79 M J/kg)極顯著提高了肉雞的心臟指數(shù)(P＜0.01)、全期增重(P＜0.01)和單位代謝體重耗氧量(P＜0.01),顯著降低了肝臟超氧化物歧化酶(SOD)活性(P＜0.05),肉雞肝臟丙二醛(MDA)含量增加了25.6%(P＞0.05);2)飼糧能量來源對上述指標(biāo)均無顯著影響(P＞0.05),但高脂使肝臟MDA含量增加了35.5%;3)在T3誘導(dǎo)下,肉雞心臟指數(shù)極顯著增加(P＜0.01),全期增重極顯著降低(P＜0.01),肝臟MDA含量增加了 17.8%(P＞0.05);4)飼糧能量水平和 T3對肉雞心臟指數(shù)具有極顯著的互作效應(yīng)(P＜0.01)。以上結(jié)果提示:高能飼糧可促使肉雞腹水癥的發(fā)生,其機(jī)理是高能飼糧條件下,肉雞生長速度快,單位體重耗氧量高,肝臟抗氧化能力降低,脂質(zhì)過氧化程度增加,且高能飼糧效應(yīng)在T3誘導(dǎo)下作用更為顯著。

能量水平;能量來源;耗氧量;腹水癥;肉雞

自1958年首次報道肉雞腹水癥(ascites syndrome,AS)[又稱肉雞肺動脈高壓綜合征(pulmonary hypertension synd rom e,PHS)]以來,AS已成為制約各國肉雞養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展的主要因素之一。近年來,研究發(fā)現(xiàn)缺氧是肉雞AS發(fā)生的一個關(guān)鍵啟動因子。肉雞缺氧導(dǎo)致肺動脈血管重構(gòu)、肺動脈壓升高、右心室肥大、自由基損傷等病理變化,這與哺乳動物缺氧性肺動脈高壓的病理變化十分類似。一般來說,高能飼糧可增加肉雞對能量的攝入量,加快肉雞的生長速率,使肉雞生長代謝旺盛,而肉雞快速生長是影響需氧量的主要因素,也是引發(fā)AS的重要原因。Stolz等[1]研究了1～7周齡肉雞在飼喂高能飼糧(12.99 MJ/kg)和低能飼糧(11.50M J/kg)下AS發(fā)生率的變化表明,高能組肉雞AS發(fā)生率極顯著高于低能飼糧組[2-3]。但也有相反的報道,如肉雞生長前期采食代謝能(M E)為12.16、12.58和12.79 M J/kg的飼糧,后期采食 ME為 13.21、12.79和12.25 M J/kg的飼糧,發(fā)現(xiàn)飼糧能量水平對肉雞死亡率和AS發(fā)病率無影響[3-4]?？梢?飼糧能量水平對肉雞AS影響的研究結(jié)果并不一致。由于脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物在機(jī)體內(nèi)氧化時,每消耗1 L氧氣產(chǎn)生的能量分別為19.60、17.89和21.07 J,從節(jié)約氧的原則和缺氧對肉雞AS的影響來看,碳水化合物是最有效的能量來源,可能會對肉雞AS的發(fā)生具有一定的預(yù)防作用,但迄今為止,未見飼糧能量來源對肉雞AS發(fā)病率的影響,也未見飼糧能量水平和來源對肉雞機(jī)體耗氧量影響的報道。因此,本試驗以愛拔益加(AA)肉雞為試驗動物,研究不同飼糧能量水平和來源對肉雞AS發(fā)病率的影響及其可能的機(jī)理,旨在為預(yù)防肉雞AS發(fā)生提供營養(yǎng)調(diào)控技術(shù)。

1 材料和方法

1.1 試驗設(shè)計

本試驗采用2×2×2因子設(shè)計,即2個飼糧能量水平(13.79和11.70M J/kg)、2種飼糧能量來源(高脂和低脂)和2種肉雞生理狀態(tài)[正常狀態(tài)和3,3′,5-三碘甲腺原氨酸(3,3′,5-triiodothyronine,T3)誘導(dǎo)應(yīng)激狀態(tài)],研究飼糧能量水平和來源對正常和T3誘導(dǎo)條件下肉雞AS發(fā)病率的影響及其機(jī)理。試驗共8個處理,每個處理4個重復(fù),每個重復(fù)10只雞,試驗設(shè)計見表1。

表1 試驗設(shè)計Table 1 Experimental design

1.2 試驗飼糧

試驗飼糧營養(yǎng)水平(除能量外)參照NRC(1994)肉雞0～3周齡飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合我國飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)做適當(dāng)調(diào)整。4種基礎(chǔ)飼糧除能量水平和來源不同外,蛋白質(zhì)、氨基酸及礦物元素等均相同且滿足肉雞需要。高脂組基礎(chǔ)飼糧由大豆油提供的能量占總能量的21.7%,低脂組基礎(chǔ)飼糧由大豆油提供的能量占總能量的5.4%,均保證肉雞必需脂肪酸的需要。4種基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2。誘導(dǎo)組在4種基礎(chǔ)飼糧的基礎(chǔ)上再添加1.5 mg/kg T3。

表2 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Tab le 2 Composition and nutrient levels of basal diets(air-d ry basis) %

1.3 試驗動物及飼養(yǎng)管理

320只1日齡健康A(chǔ)A肉雞,按體重差異最小原則隨機(jī)分為32組,再隨機(jī)分配到各處理中。試驗在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所教學(xué)科研試驗基地進(jìn)行,試驗期21 d,試驗雞自由采食和飲水。

試驗結(jié)束時,每個處理各個重復(fù)隨機(jī)抽2羽,斷頸處死、分離心臟和肝臟,-20℃貯存?zhèn)溆?。同時將所有試驗雞全部屠宰,采集心臟。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1心臟指數(shù)

心臟指數(shù):測定參考[5]。

1.4.2 體增重和料重比

每隔7 d以重復(fù)為單位進(jìn)行稱重,計算體增重,并記錄采食量,計算料重比(采食量/體增重)。若雞只試驗中途死亡,對增重和飼料消耗進(jìn)行校正。

1.4.3 肝臟中超氧化物歧化酶(SOD)活性、總抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)含量的測定

SOD活性、T-AOC和MDA含量的檢測嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行,試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1.4.4 單位代謝體重氧消耗(OX c/W*)

利用OX c=0.048HP公式計算。HP=肉雞每天采食的代謝能(ME i)-機(jī)體每日沉積能(RE),ME i=肉雞每天采食的總能(GE)×能量利用率×每只雞平均每天采食量,RE采用比較屠宰試驗法進(jìn)行測定。

具體操作如下:飼養(yǎng)試驗開始時,取6只接近于平均體重的1日齡肉雞,在試驗結(jié)束時,每個重復(fù)取1只肉雞進(jìn)行悶死,不放血,分離羽毛和胴體,分別測定羽毛和胴體的能量。羽毛在65℃烘干制樣,胴體存于-20℃冰箱中,測定前將胴體迅速解凍,以刀切成碎塊,用絞肉機(jī)反復(fù)絞碎,混勻后取100 g樣品進(jìn)行冷凍干燥后制樣保存。

式中:W*為每只雞代謝體重,W*=[(每重復(fù)試驗雞21日齡平均體重+1日齡平均體重)/2]0.75。

1.5 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析

用Microsoft Excel和SPSS 11.0軟件中GLM對數(shù)據(jù)進(jìn)行多因素方差分析,用Duncan氏法進(jìn)行多重比較,數(shù)據(jù)均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(Mean±SE)表示,以P＜0.05為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),P＜0.01為差異極顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧能量水平和來源及T3對肉雞心臟指數(shù)的影響

從表3可看出,飼糧能量水平和T3可極顯著影響21日齡肉雞的心臟指數(shù)(P＜0.01),且兩者對心臟指數(shù)具有極顯著的互作效應(yīng)(P＜0.01),即高能飼糧和T3可提高肉雞的心臟指數(shù)。飼糧能量來源對心臟指數(shù)無顯著影響(P＞0.05)。

表3 飼糧能量水平和來源及T3對肉雞心臟指數(shù)的影響Tab le 3 Ef fects of dietary energy levels,energy sources and T3 on heart indexes of broilers

2.2 飼糧能量水平和來源及T3對肉雞生長性能的影響

從表4看,飼糧能量水平極顯著影響肉雞全期增重(P＜0.01),即高能飼糧具有促進(jìn)肉雞生長的作用,而飼糧能量來源對肉雞全期增重?zé)o顯著影響(P＞0.05),飼糧中添加1.5mg/kg T3可顯著降低肉雞的全期增重(P＜0.01),但飼糧能量水平和來源及T3對全期料重比無顯著影響(P＞0.05)。

表4 飼糧能量水平和來源及T3對肉雞生長性能的影響Table 4 Effec ts of dietary energy levels,energy sources and T3 on growth perform ance of broilers

2.3 肝臟抗氧化能力

從表5可看出,飼糧能量水平顯著影響肉雞肝臟中SOD活性,高能飼糧下肉雞肝臟SOD活性顯著降低(P＜0.05)。飼糧能量水平具有提高肝臟MDA含量的趨勢,飼喂高能飼糧的肉雞肝臟MDA含量比低能飼糧提高了25.6%(P＞0.05)。高脂也具有提高肝臟MDA含量的趨勢,比低脂組提高了35.5%(P＞0.05)。T3誘導(dǎo)應(yīng)激增加了肉雞肝臟MDA含量,比無T3組提高了17.8%。飼糧能量水平和來源及T3對肝臟T-AOC的影響規(guī)律與MDA剛好相反。

表5 飼糧能量水平和來源及T3對肉雞肝臟SOD活性、T-AOC和MDA含量的影響Table 5 Ef fec ts of dietary energy leve ls,energy sources and T3 on SOD activity,T-AOC and MDA content in liver of broilers

2.4 單位代謝體重耗氧量

通過表6可看出,高能飼糧使肉雞單位代謝體重耗氧量提高了24.7%,差異極顯著(P＜0.01)。飼糧能量來源對肉雞單位代謝體重耗氧量無顯著影響(P＞0.05)。T3具有提高肉雞單位代謝體重耗氧量的趨勢,但統(tǒng)計差異不顯著(P＞0.05)。

3 討 論

3.1 飼糧能量水平對肉雞AS發(fā)生的影響

本試驗中飼糧能量水平提高到13.79 M J/kg可使肉雞心臟指數(shù)和機(jī)體耗氧量增加,使肝臟抗氧化能力下降,脂質(zhì)過氧化增加。Julian等[6]研究發(fā)現(xiàn),肉雞采食高能量、高蛋白質(zhì)飼糧會增加AS的發(fā)病率,如果降低飼糧能量水平,則可降低肉雞AS的發(fā)病率[2],這與本試驗結(jié)果一致?？赡艿脑蚴歉吣芰匡暭Z能夠提高動物的生長速度,導(dǎo)致機(jī)體代謝增強(qiáng),耗氧量增加。孫斌[7]研究表明,高能飼糧(13.79 MJ/kg)極顯著地提高了肉雞肝臟 Na+/K+-ATP酶的活性。Na+/K+-ATP酶在維持細(xì)胞內(nèi)外離子平衡、膜興奮傳導(dǎo)、遞質(zhì)釋放及新陳代謝等方面具有重要作用。當(dāng)機(jī)體代謝旺盛時,體內(nèi)有大量的ATP生成,導(dǎo)致Na+/K+-ATP酶活性增加[8]。

表6 飼糧能量水平和來源及T3對肉雞單位代謝體重耗氧量的影響Tab le 6 Effects of dietary energy levels,energy sources and T3 on oxygen consumption per metabolic body w eight of broilers

在本試驗中還發(fā)現(xiàn),高能飼糧顯著降低了肝臟SOD活性,將肝臟MDA含量增加了25.6%。這是由于高能飼糧極顯著增加了肉雞單位代謝體重的耗氧量,導(dǎo)致機(jī)體相對缺氧嚴(yán)重。缺氧過程中,厭氧的糖酵解作用隨腺嘌呤的降解而增加,導(dǎo)致嘌呤代謝物(如次黃嘌呤降解酶和黃嘌呤氧化酶)增多,同時次黃嘌呤降解酶在缺氧條件下可轉(zhuǎn)化為黃嘌呤氧化酶,而黃嘌呤氧化酶是O2-的生產(chǎn)源,表明高能飼糧會增加肉雞體內(nèi)O2-的濃度,這與本試驗結(jié)果一致。

3.2 飼糧能量來源對肉雞AS發(fā)生的影響

本試驗發(fā)現(xiàn),飼糧能量來源對肉雞AS發(fā)生率無顯著影響,可能的原因是本試驗使用富含n-6多不飽和脂肪酸的大豆油。Julian[9]報道,飼糧中添加不飽和脂肪酸可降低肉雞AS的發(fā)病率,尤其是在常溫和高溫環(huán)境中。大豆油含有較高比例的不飽和脂肪酸,不飽和脂肪酸可以增加細(xì)胞膜的流動性,改變細(xì)胞膜的功能,進(jìn)而增加血液中紅血球的可變形能力,降低血液的黏稠度[10]和AS的發(fā)生。A rcher等[11]研究表明,飼料中添加魚油降低了大鼠的血液黏稠度和pH。Bond等[12]報道,在飼糧中添加亞麻酸,可降低AS的發(fā)病率而不影響增重。

Lee等[13]研究表明,給小鼠飼喂富含多不飽和脂肪酸的蛋氨酸-膽堿缺乏飼糧,小鼠表現(xiàn)出廣泛的肝脂質(zhì)過氧化,誘導(dǎo)前炎癥細(xì)胞因子基因的表達(dá)和組織炎癥以及脂肪肝;如用飽和脂肪酸替代不飽和脂肪酸,肝脂質(zhì)過氧化,誘導(dǎo)前炎癥細(xì)胞因子基因的表達(dá)和組織炎癥顯著下降,這與本試驗高脂飼糧組肉雞肝臟MDA含量提高了35.5%的結(jié)果相一致。

3.3 T3對肉雞AS發(fā)生的影響

本試驗發(fā)現(xiàn),飼糧添加1.5 m g/kg T3對肉雞AS影響規(guī)律與高能飼糧是一致的,均使肉雞心臟指數(shù)和機(jī)體耗氧量增加,使肝臟抗氧化能力下降,脂質(zhì)過氧化增加,這與曾秋鳳等[5]研究結(jié)果一致。甲狀腺激素對動物機(jī)體代謝與生長發(fā)育等基本機(jī)能有重要的調(diào)節(jié)作用。甲狀腺活動增強(qiáng),甲狀腺激素過量分泌使動物生長速度和生產(chǎn)效率下降。因此,當(dāng)肉雞采食含有1.5 mg/kg T3的飼糧后,其機(jī)體甲狀腺激素水平急劇增加,機(jī)體組織的代謝率增強(qiáng),產(chǎn)熱量增多[14],導(dǎo)致機(jī)體能量消耗、氧消耗增加,而用于生長的能量降低,因此表現(xiàn)為生產(chǎn)性能顯著下降。Decuypere等[15]報道,在肉雞飼糧中添加超過0.5m g/kg T3就會抑制肉雞的生長,增加心臟的相對重量,增加右心室肥大的發(fā)病率,T3的添加量與肉雞AS的死亡率呈劑量依賴性關(guān)系。

4 結(jié) 論

①高能飼糧(13.79 M J/kg)可促使肉雞AS的發(fā)生,其機(jī)理是提高了肉雞的生長速度,增加了機(jī)體的耗氧量,降低了肝臟抗氧化能力。

②本試驗條件下,在等能等蛋白質(zhì)飼糧中,無論是提高碳水化合物供能比例,還是提高大豆油供能比例,均對肉雞AS發(fā)生及機(jī)體生理生化指標(biāo)無顯著影響。

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*Correspond ing au thor,p rofessor,E-m ail:chendwz@sicau.edu.cn

(編輯 田艷明)

Effectsof Dietary Energy Levels and Sources on Ascites Syndrome and Its Mechanism in Broilers

ZENG Qiufeng ZHANG Keying CHEN Daiwen*DING Xuemei

(Institute of Animal Nutrition,Key Laboratory for Animal Disease Resistance Nutrition of the Ministry of Education of China,Sichuan Agricultural University,Ya'an625014,China)

A 2×2×2 factorial design w as used to investigate the effects of dietary energy levels,energy sources and different physiological stress on asc ites syndrom e(AS),and its mechanism in broilers.Two dietary energy levels were 13.79 and 11.70 MJ/kg,two dietary energy sources were high and low fat,and two kinds of physiological stress were norm al and 3,3′,5-triiodothyronine(T3)induced stress.Three hund red and twenty A rbor A cres chicks of 1-day-o ld were random ly allotted into 8 treatmen ts with 4 replicates per treatment of 10 birds per rep licate.Water and feed were p rovidedad libitumfor 21 days.Results were showed as follows:1)high dietary energy levels could significantly increase heart indexes(P＜0.01),body w eight gain(P＜0.01),and oxygen consump tion per metabo lic body weigh t(P＜0.01),and significantly decrease SOD activity in liver(P＜0.05),w hileM DA content in liver was increased by 25.6%(P＞0.05);2)dietary energy sources had no significant effects on the parameters above(P＞0.05),but high fat increased the MDA content in liver by 35.5%;3)T3inducemen t could significantly increase heart indexes(P＜0.01),decrease body w eight gain(P＜0.01),and MDA content in liver w as increased by 17.8%(P＞0.05);4)a significant in terac tion betw een dietary energy leveland T3supplementation w as found on the heart indexes of broilers(P＜0.01).It is concluded that high dietary energy leve l leads to a higher incidence of AS because of the increase of growth rate,oxygen consump tion and lower antioxidant ability in liver,which causes lipid peroxidation to be increased.Meanwhile,m ore significant effec ts are found with T3inducement.[Chinese Journa lof Animal Nutrition,2010,22(6):1738-1744]

energy level;energy source;oxygen consump tion;ascites synd rome;broilers

S831.4

A

1006-267X(2010)06-1738-07

10.3969/j.issn.1006-267x.2010.06.039

2010-05-10

教育部長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊發(fā)展計劃資助項目(IRTO555);四川農(nóng)業(yè)大學(xué)雙支計劃團(tuán)隊資助

曾秋鳳(1974—),女,湖南衡陽人,博士,副研究員,碩士生導(dǎo)師,主要從事家禽營養(yǎng)科研工作。E-m ail:zqf@sicau.edu.cn

*通訊作者:陳代文,教授,博士生導(dǎo)師,E-mail:chendw z@sicau.edu.cn