硫酸鈉對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能、抗氧化能力、腸道形態(tài)及盲腸微生物菌群的影響

熊平文 劉 兵 陳娜娜 何俊娜 余東游

(浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，農(nóng)業(yè)部華東動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州 310058)

硫是家禽所必需的一種營(yíng)養(yǎng)成分，在機(jī)體中間代謝過程中發(fā)揮重要作用。硫在體內(nèi)不能合成，必須外源添加。研究表明，在機(jī)體代謝過程中，一方面用無機(jī)硫作為硫源來滿足機(jī)體對(duì)硫的部分需要，從而減少含硫氨基酸的氧化，另一方面畜禽在無機(jī)硫利用上，以硫酸鈉吸收效果最好［1］。無機(jī)硫?qū)仪菥哂写龠M(jìn)生長(zhǎng)作用是由Gordon等［2］首先發(fā)現(xiàn)并報(bào)告的，此后，各國(guó)學(xué)者對(duì)畜禽利用無機(jī)硫的問題作了大量的研究和探討［3-4］。王彥新等［5］報(bào)道，在肉仔雞育雛期，飼糧中添加適量的硫酸鈉可強(qiáng)化或代替部分含硫氨基酸的作用，可進(jìn)一步提高和完善禽飼料營(yíng)養(yǎng)水平，提高飼料的利用率。Ross等［4］研究表明，在飼糧中添加0.05%～0.50%硫酸鈉可以顯著提高肉雞的體重。Gordon等［2］研究結(jié)果表明，在缺乏胱氨酸、無機(jī)硫酸鹽的飼糧中添加0.5%硫酸鈉對(duì)肉雞具有促生長(zhǎng)作用。Machlin等［3］研究表明，蛋雞體內(nèi)能夠?qū)⒘蛩猁}轉(zhuǎn)變成胱氨酸，但不能轉(zhuǎn)化為蛋氨酸，可以起到節(jié)省含硫氨基酸的作用。國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，硫酸鈉作為一種新型的飼料蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，除了節(jié)省含硫氨基酸、促生長(zhǎng)外，還具有改善蛋殼質(zhì)量、提高受精率、抗熱應(yīng)激和提高機(jī)體免疫力的功能［6-11］，但其在腸道的作用機(jī)理尚不清楚，且目前國(guó)內(nèi)硫酸鈉應(yīng)用于蛋雞的研究尚未見報(bào)道。為此，本試驗(yàn)以海蘭白蛋雞為研究對(duì)象，探討硫酸鈉對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能、抗氧化能力、腸道形態(tài)及盲腸微生物菌群的影響，旨為硫酸鈉在畜禽飼料中的實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

硫酸鈉:白色粉末，含量為99.3%，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院飼料所提供，且添加水平均已折合成飼糧中無水硫酸鈉。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理

選取采食［(88.81±1.06)g/d］正常、體重［(1.28 ± 0.02)kg］相 近、產(chǎn) 蛋 率 ［(47.94±1.67)%］一致的健康海蘭白蛋雞 450只(20周齡)，試驗(yàn)采用單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，隨機(jī)分成5個(gè)組，每個(gè)組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)15只雞。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)1～4組分別飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加 0.3%、0.6%、1.5%、3.0%硫酸鈉替代沸石粉的試驗(yàn)飼糧。預(yù)試期2周，正試期8周?；A(chǔ)飼糧在參照 NRC(1994)［12］和《雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 33—2004)，并結(jié)合海蘭白蛋雞飼養(yǎng)手冊(cè)配制，基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

試驗(yàn)蛋雞采用封閉式雞舍3層階梯式籠養(yǎng)，每層5個(gè)雞籠(45 cm×30 cm×30 cm)，每籠3只雞，每層15只雞為1個(gè)重復(fù)，各組間的試驗(yàn)雞保證分布在上、中、下層的數(shù)量相等。依雞場(chǎng)常規(guī)方法進(jìn)行飼養(yǎng)管理，雞舍采用自動(dòng)控制人工光照，16∶8(L/D)，光照強(qiáng)度為 20 lx，室溫(25±5)℃，相對(duì)濕度40%～70%。自由采食，每天08:00和14:30各喂料1次，勻料4次;乳頭式飲水器，自由飲水;每周帶雞消毒和清理雞糞1次。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(飼喂基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(as-fed basis) %

1.3 樣品采集與保存

試驗(yàn)第8周(27周齡)末，以重復(fù)為單位，每重復(fù)隨機(jī)選取2只體重相近的蛋雞，翅下靜脈采血6 m L，其中4 m L血液抗凝管存放，3 000 r/m in離心10 m in制備血漿，上清液分裝于1.5 m L的Eppendof管中，置于-80℃保存待用。

血液樣品采集后，每重復(fù)隨機(jī)選擇1只健康體重相近的蛋雞進(jìn)行屠宰，按組織學(xué)區(qū)分十二指腸、回腸和盲腸。十二指腸和回腸各取2 cm，浸入裝有4%福爾馬林溶液的燒杯中涮洗掉內(nèi)容物后，放入裝有4%福爾馬林溶液的棕色瓶中固定，進(jìn)行腸道形態(tài)觀察;無菌采集盲腸并結(jié)扎，立即浸入液氮中，并保存在-80℃進(jìn)行菌群分析。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.4.1 生產(chǎn)性能

每天10:00收蛋，以重復(fù)為單位每天記錄產(chǎn)蛋數(shù)(包括軟殼蛋、破殼蛋)、蛋重，每周統(tǒng)計(jì)耗料量，計(jì)算全期的日產(chǎn)蛋重、平均蛋重、平均日采食量、產(chǎn)蛋率、料蛋比等生產(chǎn)性能指標(biāo)。

1.4.2 抗氧化能力

谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性、總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和總抗氧化能力(T-AOC)采用SpectraMax M 5多功能酶標(biāo)儀測(cè)定，試劑盒購(gòu)于南京建成生物工程研究所。

1.4.3 腸道形態(tài)

將固定的標(biāo)本經(jīng)水洗，透明，浸蠟，包埋等處理后，制成3～5μm的切片，經(jīng)蘇木精-伊紅(HE)染色后，在光學(xué)顯微鏡(40×)下選擇典型視野(絨毛完整、走向平直)觀察腸道形態(tài)，采用DigiLabⅡ-C圖像分析軟件測(cè)量十二指腸和回腸的絨毛高度與隱窩深度，并計(jì)算絨隱比(絨毛高度/隱窩深度)。

1.4.4 盲腸微生物菌群

盲腸雙歧桿菌(Bifidobacteria)、乳桿菌(Lactobacillus)、腸 桿菌 (Enterobacteria)、大腸 桿菌(Escherichia coli)數(shù)量指標(biāo)采用Step One PlusTMReal-Time PCR測(cè)定，2×SYBR Premix Ex TaqⅡ(Tli RNaseH Plus)購(gòu)于Takara公司。以對(duì)照組細(xì)菌數(shù)量為1.00，其他組結(jié)果以相對(duì)于對(duì)照組的數(shù)量表示。

北宋官員蘇易簡(jiǎn)22歲時(shí)參加殿試，宋太宗當(dāng)廷賜題，他洋洋灑灑三千言，揮毫而就。宋太宗御覽后龍顏大悅，贊賞道“君臣千載遇”，拔其為一甲第一名。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用 SPSS 16.0軟件中的 Bonferroni法進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)檢驗(yàn)組間差異顯著性，試驗(yàn)結(jié)果均以平均值和集合標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示，P＜0.05 為差異顯著，P＜0.01 為差異極顯著。

2 結(jié)果

2.1 硫酸鈉對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能的影響

由表2可知，飼糧中添加硫酸鈉對(duì)日產(chǎn)蛋重、平均蛋重、平均日采食量、產(chǎn)蛋率和料蛋比均未產(chǎn)生顯著影響(P＞0.05)。與對(duì)照組相比，低劑量(0.3%和0.6%)組的蛋雞產(chǎn)蛋率隨著飼糧硫酸鈉添加水平的增加上升(P=0.106)，且以0.6%組促產(chǎn)蛋效果較佳;而與0.6%組相比，高劑量(1.5%和3.0%)組的產(chǎn)蛋率下降(P=0.106)。

表2 硫酸鈉對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能的影響Table 2 Effects of sodium sulfate on performance of laying hens

2.2 硫酸鈉對(duì)蛋雞抗氧化能力的影響

由表3可知，在飼喂硫酸鈉8周后，與對(duì)照組相比，飼糧中添加硫酸鈉對(duì)血漿和肝臟GSH-Px活性、T-SOD活性、T-AOC及MDA含量均無顯著影響(P＞0.05)。與 0.6%組相比，高劑量(1.5%和3.0%)組血漿的GSH-Px活性和肝臟的T-SOD活性顯著或極顯著降低(P＜0.05 或 P＜0.01)，3.0%組的血漿T-AOC和肝臟GSH-Px活性顯著降低(P＜0.05)。

表3 硫酸鈉對(duì)蛋雞抗氧化能力的影響Table 3 Effects of sodium sulfate on antioxidant capacity of laying hens

2.3 硫酸鈉對(duì)蛋雞腸道形態(tài)的影響

由表4可知，與對(duì)照組相比，0.6%組十二指腸和回腸的絨毛高度分別提高了30.51%和42.63%(P＜0.01)，0.6%組十二指腸的隱窩深度顯著降低(P＜0.05)，絨隱比顯著提高(P＜0.05)，回腸的絨隱比有升高的趨勢(shì)(P=0.075)。與0.6%組相比，高劑量(1.5%和3.0%)組十二指腸和回腸的絨毛高度及十二指腸的絨隱比極顯著降低(P＜0.01)，3.0%組十二指腸和回腸的隱窩深度極顯著增加(P＜0.01)。

表4 硫酸鈉對(duì)蛋雞腸道形態(tài)的影響Table 4 Effects of sodium sulfate on intestinalmorphology of laying hens

2.4 硫酸鈉對(duì)蛋雞盲腸微生物菌群的影響

由表5可知，飼糧中添加適量的硫酸鈉對(duì)盲腸內(nèi)容物中雙歧桿菌數(shù)量、乳桿菌/腸桿菌和雙歧桿菌/大腸桿菌均無顯著影響(P＞0.05)。與對(duì)照組相比，低劑量(0.3%和0.6%)組極顯著降低了大腸桿菌數(shù)量(P＜0.01);0.6%組提高了蛋雞盲腸內(nèi)雙歧桿菌和乳桿菌數(shù)量，降低了腸桿菌數(shù)量，升高了乳桿菌/腸桿菌和雙歧桿菌/大腸桿菌，但差異均不顯著(P＞0.05)。與 0.6%組相比，高劑量(1.5%和3.0%)組腸桿菌和大腸桿菌數(shù)量顯著或極顯著增加(P＜0.05 或 P＜0.01)。

表5 硫酸鈉對(duì)蛋雞盲腸微生物菌群的影響Table 5 Effects of sodium sulfate on cecalm icroflora population of laying hens

3 討論

3.1 硫酸鈉對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能的影響

3.2 硫酸鈉對(duì)蛋雞抗氧化能力的影響

機(jī)體抗氧化系統(tǒng)的首要職責(zé)是抑制自由基的生成和維持脂質(zhì)過氧化水平，過量的自由基可導(dǎo)致蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子物質(zhì)受到損傷，產(chǎn)生大量的MDA，損傷組織細(xì)胞，影響機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，從而誘發(fā)許多疾病的發(fā)生［18］，通過測(cè)定血漿和肝臟中MDA含量，GSH-Px活性、T-SOD活性和T-AOC可以反映機(jī)體抗氧化性能，反映機(jī)體抗氧化酶系統(tǒng)和非酶促系統(tǒng)對(duì)外來刺激的代償能力及機(jī)體自由基代謝狀況［19-20］，從而評(píng)價(jià)機(jī)體的健康。硫酸鈉中的硫能使畜禽組織中的硫基和谷胱甘肽含量迅速增加，提高機(jī)體免疫力和抗氧化能力［6，13］。目前，國(guó)內(nèi)硫酸鈉應(yīng)用于蛋雞上的研究，尚未見其影響抗氧化能力的相關(guān)報(bào)道，本試驗(yàn)表明，在20周齡海蘭白蛋雞飼糧中分別添加0.3%、0.6%、1.5%、3.0%的硫酸鈉飼喂 8 周，與對(duì)照組相比，血漿和肝臟 GSH-Px活性、T-SOD活性、T-AOC及MDA含量均無顯著影響;與0.6%組相比，高劑量(1.5%和3.0%)組血漿 GSH-Px活性和肝臟T-SOD活性顯著或極顯著降低，3.0%組的血漿T-AOC和肝臟GSH-Px活性顯著降低，說明飼糧中添加適量硫酸鈉可提高蛋雞血漿GSH-Px活性和T-AOC，增加肝臟GSH-Px和T-SOD活性，表現(xiàn)了較強(qiáng)的抗氧化能力，對(duì)機(jī)體具有保護(hù)作用，而過量添加對(duì)機(jī)體抗氧化能力具有負(fù)面影響。

3.3 硫酸鈉對(duì)蛋雞腸道形態(tài)和盲腸微生物菌群的影響

腸道的完整性是保證飼料中營(yíng)養(yǎng)成分得到完全的消化和吸收的先決條件。小腸絨毛是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化、吸收的主要場(chǎng)所，其中絨毛高度、隱窩深度及絨隱比等是衡量小腸消化吸收功能的重要指標(biāo)，其消化吸收的主要細(xì)胞是絨毛上皮細(xì)胞。絨毛高度影響小腸吸收面積，絨毛高度越高，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收越快。隱窩深度反映細(xì)胞的生成率，隱窩越淺，越有利于細(xì)胞成熟，分泌功能越強(qiáng)。絨隱比則綜合反映小腸的功能狀態(tài)，比值下降，表明黏膜可能受損，降低消化吸收功能;比值上升，表明黏膜得到改善，增強(qiáng)消化吸收功能［21-24］。動(dòng)物的腸道是一個(gè)復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng)。通常，機(jī)體腸道內(nèi)的各種微生物區(qū)系都處于一個(gè)平衡的狀態(tài)，機(jī)體的健康情況也與腸道菌群平衡密切相關(guān)，一旦這個(gè)平衡被打破，便會(huì)引起腸道菌群的失調(diào)，機(jī)體消化機(jī)能紊亂，從而引起生產(chǎn)性能的降低和相關(guān)疾病的發(fā)生［25-26］。腸道菌群中最具有生理意義的是乳酸菌屬的雙歧桿菌和乳桿菌［27］，它們和其他腸道益生菌緊密黏附在腸黏膜上皮細(xì)胞，構(gòu)成一層生物膜屏障，抵制有害菌的入侵和定植。據(jù)王寅［28］報(bào)道，硫酸鈉中的硫元素可以加速反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)纖毛蟲和腸道微生物的繁殖。本試驗(yàn)表明，飼糧中添加0.6%的硫酸鈉蛋雞十二指腸和回腸的絨毛高度顯著提高，十二指腸的隱窩深度和絨隱比顯著降低，回腸的隱窩深度和絨隱比有變淺和升高的趨勢(shì)，盲腸內(nèi)大腸桿菌數(shù)量極顯著減少;盲腸內(nèi)雙歧桿菌和乳桿菌數(shù)量增加，腸桿菌數(shù)量減少，乳桿菌/腸桿菌和雙歧桿菌/大腸桿菌升高，但差異不顯著。此結(jié)果和王寅［28］報(bào)道結(jié)果基本一致，表明在產(chǎn)蛋高峰期蛋雞飼料中添加適量硫酸鈉能有效改善腸道形態(tài)，調(diào)節(jié)腸道菌群，促進(jìn)機(jī)體腸道健康。

4 結(jié)論

①飼糧中添加0.6%硫酸鈉可以提高蛋雞十二指腸和回腸的絨毛高度，降低盲腸內(nèi)容物中大腸桿菌數(shù)量;而與 0.6%組相比，高劑量(1.5%和3.0%)硫酸鈉會(huì)降低血漿 GSH-Px活性和肝臟T-SOD活性，對(duì)機(jī)體的抗氧化能力具有負(fù)面的影響。

②本試驗(yàn)結(jié)果表明，蛋雞飼糧中硫酸鈉適宜添加水平為0.6%。

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