無氮飼糧中鉻添加水平對大鼠器官指數(shù)、腸道黏膜形態(tài)及血清指標(biāo)的影響

鄭燦財　黃艷玲

(西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都610041)

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無氮飼糧中鉻添加水平對大鼠器官指數(shù)、腸道黏膜形態(tài)及血清指標(biāo)的影響

鄭燦財黃艷玲*

(西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都610041)

摘要：本試驗旨在研究無氮飼糧中添加不同水平丙酸鉻(CrPro)對Sprague Dawley(SD)大鼠器官指數(shù)、腸道黏膜形態(tài)及血清指標(biāo)的影響。試驗選用36只體重均一的斷奶雌性SD大鼠，分為3個處理，每個處理6個重復(fù)，每個重復(fù)2只鼠。各處理分別飼喂無氮基礎(chǔ)飼糧(對照組，含鉻0.08 mg/kg)及在基礎(chǔ)飼糧上分別添加0.2和1.0 mg/kg Cr(以CrPro形式)的試驗飼糧，試驗期21 d。結(jié)果顯示：1)飼糧添加0.2 mg/kg的Cr顯著提高了大鼠脾臟指數(shù)(P<0.05)。2)飼糧添加1.0 mg/kg的Cr顯著提高了大鼠空腸絨毛高度與隱窩深度的比值(P<0.05)。3)與對照組相比，飼糧添加1.0 mg/kg的Cr顯著提高了血清白蛋白和尿酸含量(P<0.05)，飼糧添加0.2 mg/kg Cr顯著提高了血清尿酸含量(P<0.05)。由此可見，無氮飼糧中補充適量鉻對改善大鼠機體免疫器官指數(shù)、腸黏膜形態(tài)及血清蛋白質(zhì)代謝有一定的作用。

關(guān)鍵詞：無氮飼糧；丙酸鉻；器官指數(shù)；腸道黏膜；血清指標(biāo)

鉻(Cr)是動物必需的微量元素之一，作為胰島素作用的輔助因子，在機體碳水化合物、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸代謝中扮演著重要角色[1]。許多研究表明，飼糧中添加適量的Cr具有提高動物生長性能、改善胴體品質(zhì)、增強機體免疫力等作用[2-4]。Cr在動物體內(nèi)形成小分子Cr的有機配合物以被動擴散的形式通過腸黏膜進入到小腸內(nèi)[5]，其吸收部位主要在小腸中部，其次是回腸和十二指腸[6]。腸黏膜不僅是機體消化、吸收營養(yǎng)物質(zhì)的重要場所，而且還具有重要的免疫功能，保持正常的腸黏膜形態(tài)是腸道發(fā)揮其強大吸收功能、抵抗外界有害物質(zhì)入侵、促進機體健康發(fā)育的前提。目前針對Cr方面的研究大多集中在Cr對機體糖代謝和脂肪沉積的影響[7-9]，而針對腸道黏膜形態(tài)和蛋白質(zhì)代謝方面的研究較少。且有研究認(rèn)為飼糧蛋白質(zhì)是Cr的最好來源[10]，即攝入低蛋白質(zhì)(無氮)飼糧可能會導(dǎo)致Cr的缺乏[10-11]。鑒于此，本研究以Sprague Dawley(SD)大鼠為動物模型，選用新型Cr源——丙酸鉻(Cr propionate,CrPro)，通過飼喂無氮飼糧以產(chǎn)生低Cr狀態(tài)，初步探討飼糧添加不同水平的CrPro對SD大鼠器官發(fā)育、腸道黏膜形態(tài)和血清指標(biāo)的影響，為人們進一步認(rèn)識Cr的作用提供參考。

1材料與方法

1.1試驗材料及試驗設(shè)計

選用體重(53.63±1.37) g的無特定病原體(SPF)級雌性斷奶SD大鼠36只，預(yù)飼喂1周后，根據(jù)各處理體重?zé)o顯著差異(P>0.05)原則分為3個處理，每個處理6個重復(fù)，每個重復(fù)2只大鼠。各處理分別飼喂無氮基礎(chǔ)飼糧(對照組)及在基礎(chǔ)飼糧上分別添加0.2和1.0 mg/kg Cr(以CrPro形式)的試驗飼糧。試驗期21 d。CrPro由建明(珠海)工業(yè)有限公司提供，實測Cr含量為0.11%。根據(jù)前人研究結(jié)果[12]配制純合無氮基礎(chǔ)飼糧，其中的酪蛋白及十二水合硫酸鉻鉀以等比例玉米淀粉替代(凱氏定氮法測定基礎(chǔ)飼糧中粗蛋白質(zhì)含量為0.70%，電熱板消解-石墨爐原子吸收光譜法測定基礎(chǔ)飼糧中Cr含量為0.08 mg/kg)。

1.2飼養(yǎng)管理

試驗于2015年3月在西南民族大學(xué)小動物試驗場進行。自然周期光照，動物房溫度控制在(24±1) ℃，相對濕度控制在50%～60%，排風(fēng)扇24 h連續(xù)通風(fēng)換氣。大鼠自由采食試驗飼糧，自由飲用去離子水(未檢測出Cr)。

1.3測定指標(biāo)及方法

1.3.1血清指標(biāo)

正試期第21天，禁食8 h，對重復(fù)籠里的2只大鼠稱重后，眼球動脈采血，4 ℃條件下以2 000×g離心15 min制得血清，置于-20 ℃條件下保存。

血清指標(biāo)均由全自動生化分析儀(TC6010L，上海特康科技有限公司)測定，總蛋白(TP)含量測定采用雙縮脲法；白蛋白(ALB)含量測定采用溴甲酚綠法；尿酸(UA)含量測定采用尿酸酶法。計算球蛋白(GLB)含量及白球比(A/G)。

GLB=TP-ALB。

1.3.2器官指數(shù)

采血后，頸椎脫臼處死，剖離肝臟、脾臟、腎臟，稱重并計算各器官指數(shù)。

器官指數(shù)(mg/g)=器官鮮重/活體重。

1.3.3空腸黏膜形態(tài)

大鼠處死后，迅速剪取空腸段2 cm，用pH 7.2的磷酸鹽緩沖液(PBS)輕輕沖洗后置于4%多聚甲醛固定液中固定，4 ℃保存3 d后，進行石蠟包埋、切片及常規(guī)蘇木精-伊紅(HE)染色，觀察并測量空腸的絨毛高度(從絨毛基底部到絨毛頂端的距離)、隱窩深度(隱窩基底部到絨毛基底部的距離)，計算絨毛長度/隱窩深度。

1.4統(tǒng)計分析

應(yīng)用SAS 8.1程序?qū)?shù)據(jù)進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，以P<0.05作為差異顯著的標(biāo)準(zhǔn)，用Duncan氏法進行多重比較。

2結(jié)果

2.1飼糧Cr添加水平對大鼠器官指數(shù)的影響

由表1可知，飼糧Cr添加水平對大鼠肝臟指數(shù)和腎臟指數(shù)無顯著影響(P>0.05)。相比對照組和1.0 mg/kg組，0.2 mg/kg組顯著提高了脾臟指數(shù)(P<0.05)，而對照組和1.0 mg/kg組間無顯著差異(P>0.05)。

表1　飼糧Cr添加水平對大鼠器官指數(shù)的影響

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2飼糧Cr添加水平對大鼠空腸黏膜形態(tài)的影響

由表2可知，飼糧Cr添加水平對空腸絨毛高度、隱窩深度無顯著影響(P>0.05)。與對照組相比，1.0 mg/kg組顯著提高了絨毛高度/隱窩深度(P<0.05)，而0.2 mg/kg組與對照組之間無顯著差異(P>0.05)。

表2　飼糧Cr添加水平對大鼠空腸黏膜形態(tài)的影響

2.3飼糧Cr添加水平對大鼠血清指標(biāo)的影響

由表3可知，飼糧Cr添加水平對血清TP、GLB含量及A/G無顯著影響(P>0.05)。相比對照組及0.2 mg/kg組，1.0 mg/kg組顯著提高了血清ALB含量(P<0.05)，而對照組與0.2 mg/kg組之間無顯著差異(P>0.05)。與對照組相比，0.2、1.0 mg/kg組顯著提高了血清UA含量(P<0.05)，且1.0 mg/kg組顯著高于0.2 mg/kg組(P<0.05)。

表3　飼糧Cr添加水平對大鼠血清指標(biāo)的影響

3討論

3.1飼糧Cr添加水平對大鼠器官指數(shù)的影響

本研究發(fā)現(xiàn)飼糧Cr添加水平對大鼠肝臟指數(shù)和腎臟指數(shù)無顯著影響。與此相似，Bernao等[13]對Wistar大鼠連續(xù)灌服不同水平(0、0.1、0.2、0.5 mg/d)的吡啶甲酸鉻12 d，發(fā)現(xiàn)腓腸肌指數(shù)、肝臟指數(shù)以及胴體指數(shù)在各處理間無顯著差異。辜良英等[14]也發(fā)現(xiàn)，相比不添加Cr的對照組，飼糧中添加0.3 mg/kg的納米鉻和吡啶羧酸鉻對SD大鼠心臟指數(shù)、肝臟指數(shù)、腎臟指數(shù)、睪丸指數(shù)以及后腿肌指數(shù)無顯著影響，但在脾臟指數(shù)方面，吡啶羧酸鉻組高于納米鉻組。在提高脾臟指數(shù)方面，本研究也發(fā)現(xiàn)，0.2 mg/kg組比對照組和1.0 mg/kg組更有效，而對照組和1.0 mg/kg組間無顯著差異。脾臟作為機體免疫器官，其重量的增加在一定意義上反映機體免疫性能的提高[15]。這提示我們，飼糧中添加0.2 mg/kg的Cr可能在改善機體免疫性能方面有一定的作用。

3.2飼糧Cr添加水平對大鼠空腸黏膜形態(tài)的影響

本研究中飼糧Cr添加水平對空腸絨毛高度、隱窩深度無影響，但影響二者的比值，其中1.0 mg/kg組能顯著提高絨毛高度/隱窩深度，而0.2 mg/kg組與對照組之間無顯著差異。類似地，李燕[5]發(fā)現(xiàn)飼糧中添加0.2 mg/kg的吡啶羧酸鉻可顯著增加14日齡熱應(yīng)激肉鴨的空腸絨毛高度/隱窩深度，并可顯著增加21日齡熱應(yīng)激肉鴨的回腸絨毛高度/隱窩深度。王玨等[16]于熱應(yīng)激條件下在下蛋雞飼糧中添加不同水平(0、0.07、0.15、0.22、0.29、0.37 μg/kg)的葡萄糖耐量因子52 d，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，0.37 μg/kg組能極顯著提高空腸絨毛高度，0.15 μg/kg組能顯著提高空腸絨毛高度。腸絨毛為小腸固有層和上皮共同凸向腸腔形成的葉狀結(jié)構(gòu)，可增大小腸的吸收面積，特別是絨毛高度/隱窩深度反映了腸道黏膜的功能狀態(tài)，比值高說明小腸消化吸收功能增強。由此可知，飼糧中添加適量Cr可以改善腸黏膜形態(tài)，提高小腸對營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。但也有研究指出，飼糧中添加不同水平(0、5、10、15 mg/kg)的六水合氯化鉻(CrCl3·6H2O)對獺兔十二指腸的絨毛高度、隱窩深度及絨毛高度/隱窩深度均無顯著影響[17]。這可能是與Cr源的選擇及添加水平有關(guān)。目前關(guān)于Cr對腸黏膜影響的研究還較少，需要加大這方面研究的關(guān)注度。

3.3飼糧Cr添加水平對大鼠血清指標(biāo)的影響

本研究發(fā)現(xiàn)飼糧Cr添加水平對大鼠血清TP、GLB含量及A/G無顯著影響，這與Bernao等[13]、辜良英等[14]、閆祥洲等[18]、張敏紅等[19]人的研究相一致。閆祥洲等[18]發(fā)現(xiàn)飼糧中添加0.2 mg/kg的甲基吡啶鉻或酵母鉻對斷奶仔豬血清TP、GLB含量及A/G無顯著影響。張敏紅等[19]發(fā)現(xiàn)飼糧中添加0.3 mg/kg的吡啶羧酸鉻對高溫條件下飼養(yǎng)的閹公豬血漿TP、GLB含量也無顯著影響。然而，侯小強等[20]在對早期斷奶仔豬為期35 d的試驗中發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加0.2 mg/kg的吡啶羧酸鉻對第0、9、18、35天血清TP、GLB含量無顯著影響，但顯著提高了第27天血清TP、GLB含量。王敏奇等[21]在肥育豬飼糧中添加0.2 mg/kg的不同Cr源(氯化鉻、吡啶羧酸鉻、納米鉻)40 d，發(fā)現(xiàn)僅納米鉻和吡啶羧酸鉻組顯著提高了血清TP含量。由此可見，Cr對動物血清TP、GLB含量的影響與試驗取樣觀察時間及Cr源類型等有關(guān)。

另外，本研究發(fā)現(xiàn)，相比對照組及0.2 mg/kg組，1.0 mg/kg組顯著提高了血清ALB含量，而對照組與0.2 mg/kg組間無顯著差異。這與Moonsie-Shageer等[22]在牛上及秦健等[23]、程玉芳等[24-25]在雞上的研究結(jié)果(Cr添加水平為0.2～1.0 mg/kg)一致。然而，閆祥洲等[18]、張敏紅等[19]、侯小強等[20]在豬上的研究則表明血清ALB含量不受Cr添加水平(0.2～0.3 mg/kg)的影響。造成這種不同的結(jié)果可能與Cr的添加水平以及動物種類等有關(guān)，并且本試驗基于無氮飼糧條件下，蛋白質(zhì)供給不足可能對Cr發(fā)揮其作用產(chǎn)生影響，但目前關(guān)于Cr對蛋白質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)作用還不明確，需要進一步系統(tǒng)探究。

此外，在本研究中，相比對照組，0.2、1.0 mg/kg組均顯著提高了血清UA含量，且1.0 mg/kg組比0.2 mg/kg組提高效果更明顯。陳強等[26]在肥育豬飼糧中添加不同水平(0、0.2、0.5、1.0 mg/kg)的煙酸鉻2個月，發(fā)現(xiàn)0.2與0.5 mg/kg添加水平能顯著降低血清UA含量，但1.0 mg/kg添加水平與對照組間無顯著差異，并且隨著Cr添加水平的提高，血清UA含量也呈現(xiàn)升高的趨勢。Ernest等[27]在不同蛋白質(zhì)來源(酪蛋白、魚粉、去皮大豆、棉籽)飼糧中添加100 mg/kg的吡啶羧酸鉻飼喂Wistar大鼠，發(fā)現(xiàn)僅酪蛋白、魚粉組較相應(yīng)的對照組顯著提高了血清UA含量。這提示我們Cr對血清UA含量的作用效果不一，原因可能與Cr添加水平以及飼糧蛋白質(zhì)來源有關(guān)。

4結(jié)論

無氮飼糧中添加適量Cr能夠提高SD大鼠脾臟指數(shù)，提高空腸絨毛高度/隱窩深度，提高血清ALB和UA含量，對改善機體免疫器官指數(shù)、腸黏膜形態(tài)及血清蛋白質(zhì)代謝有一定的作用。

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(責(zé)任編輯武海龍)

Effects of Chromium Supplemented Level in Nitrogen-Free Diets on Organ Indexes, Intestinal Mucosa Morphology and Serum Parameters of Rats

ZHENG CancaiHUANG Yanling*

(College of Life Science and Technology, Southwest University for Nationalities, Chengdu 610041, China)

Abstract:This experiment was conducted to investigate the effects of different chromium propionate (CrPro) level in nitrogen-free diets (NFD) on organ indexes, intestinal mucosa morphology and serum parameters of rats. According to body weight, a total of 36 weaned Sprague Dawley (SD) rats were allotted to 3 treatments with 6 replicates per treatment and 2 rats per replicate. Rats were fed a basal NFD (control group) containing 0.08 mg/kg chromium (Cr), meanwhile, the basal diets supplemented with 0.2 or 1.0 mg/kg Cr from Cr for 21 days. The results showed that: 1) dietary supplemented with 0.2 mg/kg Cr significantly improved spleen index (P<0.05). 2) Dietary supplemented with 1.0 mg/kg Cr significantly increased the ratio of villous height to crypt depth (P<0.05). 3) Compared with the control group, dietary supplemented with 1.0 mg/kg Cr significantly improved serum albumin and uric acid contents (P<0.05), dietary supplemented with 0.2 mg/kg Cr significantly improved serum uric acid content (P<0.05). It is concluded that under NFD condition, the proper Cr supplementation has some effects on improving immune organs indexes, intestinal mucosa morphology and serum protein metabolism.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(1)：157-162]

Key words:nitrogen-free diets; CrPro; organ indexes; intestinal mucosa; serum parameters

*Corresponding author, professor, E-mail: swunylh@163.com

中圖分類號：S816.72

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-267X(2016)01-0157-06

作者簡介：鄭燦財(1990—)，男，山東汶上人，碩士研究生，從事礦物元素營養(yǎng)研究。E-mail: zhengcancai@126.com*通信作者：黃艷玲，教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail: swunylh@163.com

基金項目：四川省國際合作計劃項目(2015HH0018)；西南民族大學(xué)研究生創(chuàng)新型科研項目(CX2014SZ78)

收稿日期：2015-07-23

doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2016.01.021