富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米對0～3周齡肉仔雞生產(chǎn)性能和抗氧化能力的影響

楊歡，湯超華，張凱，趙青余，唐德富，張軍民，李發(fā)弟

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州　730070；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所 農(nóng)業(yè)部華北動物遺傳資源與營養(yǎng)科學(xué)觀測實驗站，北京　100193； 3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院世界農(nóng)用林業(yè)中心農(nóng)用林業(yè)與可持續(xù)畜牧業(yè)聯(lián)合實驗室，北京　100193)

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富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米對0～3周齡肉仔雞生產(chǎn)性能和抗氧化能力的影響

楊歡1,2，湯超華2,3，張凱2,3，趙青余2,3，唐德富1，張軍民2,3，李發(fā)弟1

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州730070；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所 農(nóng)業(yè)部華北動物遺傳資源與營養(yǎng)科學(xué)觀測實驗站，北京100193； 3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院世界農(nóng)用林業(yè)中心農(nóng)用林業(yè)與可持續(xù)畜牧業(yè)聯(lián)合實驗室，北京100193)

摘要：【目的】 試驗旨在研究富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米對0～3周齡AA肉仔雞的生長性能、血清α-生育酚含量和抗氧化能力的影響.【方法】 將480只1日齡AA肉仔雞公雛隨機分為3個處理組，每個處理8個重復(fù)，每個重復(fù)20只雞，試驗期21 d.【結(jié)果】 3組肉仔雞間生產(chǎn)性能差異均不顯著(P>0.05).隨著試雞日齡增大，肉仔雞血清α-生育酚含量下降.第7天時，富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組和對照組2肉仔雞的血清GSH-Px活性和T-SOD活性均顯著高于對照組1(P<0.05)；肝臟T-SOD活性對照組2肉仔雞顯著高于對照組1(P<0.05).第14天時，肝臟GSH-Px和SOD活性對照組2肉仔雞顯著高于對照組1(P<0.05).第21天時，富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組和對照組2肉仔雞血清α-生育酚含量均顯著高于對照組1(P<0.05)；肝臟MDA含量對照組1肉仔雞顯著高于富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組(P<0.05)；肝臟GSH-Px活性富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組肉仔雞顯著高于對照組1(P<0.05)；肝臟T-SOD活性富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組和對照組2肉仔雞顯著高于對照組1(P<0.05).【結(jié)論】 在本試驗條件下，富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米能夠提高肉仔雞血清中α-生育酚含量，改善血清和肝臟的抗氧化能力，對肉仔雞生長性能無顯著影響.

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因玉米；維生素E；肉仔雞；生產(chǎn)性能；抗氧化能力

維生素E又稱生育酚，自然屆中存在8種具有維生素E活性的類似物，它們都含有6-羥色滿環(huán)，根據(jù)側(cè)鏈的飽和程度可分為生育酚和生育三烯酚，根據(jù)色滿環(huán)上甲基的位置又可分為α、β、γ和δ 4類.各組分的活性以其與人或動物體內(nèi)生育酚轉(zhuǎn)運蛋白結(jié)合能力的高低作判定依據(jù)，α-生育酚活性最高，定義為100%，其他7 種組分的相對活性較低.維生素E按其來源可分為動、植物源性的天然維生素E和人工合成的維生素E，均具有生物抗氧化[1-2]、增強免疫[3]、抗應(yīng)激及維持動物正常生殖機能等生物學(xué)功能，是一種重要的營養(yǎng)性添加劑.NRC (1994)[4]推薦肉仔雞日糧中維生素E最低需要量為10 mg/kg.雞缺乏維生素E導(dǎo)致肌肉營養(yǎng)不良、滲出性素質(zhì)、腦軟化、免疫力下降、生長和繁殖性能下降等多種病理癥狀[2].

玉米作為家禽主要的能量飼料，其α-生育酚含量較低，且玉米收獲、晾曬、貯存、加工過程中維生素E損失較多[5-7]，因此，玉米-豆粕型飼糧需要額外添加維生素E以滿足家禽的營養(yǎng)需要.采用基因槍法技術(shù)能夠?qū)mTMT基因轉(zhuǎn)導(dǎo)至玉米，培育出能夠穩(wěn)定遺傳的富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米，而富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米中α-生育酚絕對含量比普通玉米高2～3倍[8-9]，因此，用富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米配制飼糧，是降低畜禽維生素E缺乏癥和減少外源合成維生素E添加量的一種有效途徑.本試驗旨在研究富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米對0～3周齡AA肉仔雞的生產(chǎn)性能、血清α-生育酚含量和抗氧化能力的影響，并與化學(xué)合成維生素E(dl-α-生育酚醋酸酯)的生物效價進行比較，以評定富維生素轉(zhuǎn)基因E玉米的營養(yǎng)價值，為富維生素E玉米的開發(fā)和應(yīng)用提供參考.

1材料與方法

1.1試驗材料

外源合成維生素E (dl-α-生育酚醋酸酯，有效含量為50%)，購于浙江新昌和寶生物科技有限公司.富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米，其中α-生育酚含量為19.5 mg/kg，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所提供.富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米和普通玉米的維生素E含量見表1.

1.2試驗動物與分組

本試驗在動物營養(yǎng)學(xué)國家重點實驗室昌平試驗基地進行.采用單因子隨機分組試驗設(shè)計，將480只1日齡愛拔益加(AA)肉仔雞公雛隨機分為3個處理組，分別為對照組1、對照組2和富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組飼糧，每組設(shè)8個重復(fù)，每個重復(fù)20只雞，試驗期共21 d.試雞采用3層立式疊籠飼養(yǎng)，自由采食和飲水，免疫程序及飼養(yǎng)管理按商業(yè)公司推薦《AA肉仔雞飼養(yǎng)管理手冊》進行.

表1　 普通玉米和富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米的維生素E含量

1.3試驗飼糧

試驗飼糧為玉米-豆粕型，參照我國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準雞飼養(yǎng)標準《NY/ T 33-2004》[10]推薦營養(yǎng)水平配制.對照組1使用普通玉米，維生素E含量為7.9 mg/kg.對照組2在對照組1飼糧基礎(chǔ)上添加7.35 mg/kg外源合成dl-α-生育酚醋酸酯，飼糧維生素E含量為15.25 mg/kg.富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組用富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米完全替代對照組1中的普通玉米，飼糧維生素E含量為15.25 mg/kg.各處理組維生素E水平均為計算值，以混合飼糧為準.基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2.

1.4樣品采集與制備

分別于7、14和21日齡時，每個重復(fù)選取接近平均體質(zhì)量的兩只試雞，稱活質(zhì)量后靜脈采血5 mL，靜置1 h后3 000 r/min離心15 min，將分離的血清分裝于1 mL離心管，置于-80 ℃冰箱保存，備測血清中α-生育酚含量和抗氧化指標.試雞采用抹脖屠宰，剖摘肝臟，去離子水沖洗后采集樣品，置于-80 ℃冰箱保存，備測肝臟抗氧化指標.

1.5測定指標與方法

1.5.1生長性能分別于試驗開始前和試驗?zāi)┮灾貜?fù)為單位稱試雞質(zhì)量.并每日記錄各重復(fù)飼料的采食量和試雞的死淘情況，試驗結(jié)束后計算平均日增質(zhì)量和校正后的料質(zhì)比.

1.5.2血清α-生育酚含量試雞血清中α-生育酚含量檢測采用高效液相色譜法，由北京和合醫(yī)學(xué)檢驗所測定.

1.5.3血清和肝臟中抗氧化指標試雞血清、肝臟中丙二醛(MDA)含量，谷胱甘肽過氧化物(GSH-Px)活性和總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性的測定使用試劑盒，試劑盒購于南京建成科技有限公司.

1.6數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2007初步整理后使用 SPSS 19.0軟件進行單因素方差分析，經(jīng)F檢驗，差異顯著時以Duncan法做多重比較.試驗數(shù)據(jù)均以平均值±標準誤表示.

表2　基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

*復(fù)合微量元素為每千克飼糧提供Cu 8 mg，F(xiàn)e 100 mg，Mn 120 mg，Zn 100 mg，Se 0.3 mg，I 0.7 mg.

**復(fù)合維生素為每千克飼糧提供VA 8000 IU，VD31000 IU，VK30.5 mg，VB12 mg，VB28 mg，VB63.5 mg，VB120.01 mg，生物素0.18 mg，葉酸 0.55 mg，煙酸 0.55 mg，泛酸10 mg.

2結(jié)果與分析

2.1富維生素E玉米對0～3周齡肉仔雞生長性能的影響

由表3可見，富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組與對照組1和對照組2間肉雞在第7、14和21天平均日增質(zhì)量和料質(zhì)量比差異均不顯著 (P>0.05).

2.2富維生素E玉米對0～3周齡肉仔雞血清α-生育酚含量的影響

由表4可知，隨著試雞日齡增大，肉仔雞血清α-生育酚含量降低.在第7和14天，肉仔雞各組間血清α-生育酚含量無顯著差異(P>0.05).到第21天時，富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組和對照組2肉仔雞血清α-生育酚含量均顯著高于對照組1肉仔雞(P<0.05).

表3　富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米對0～3周齡肉仔雞生長性能的影響

同列數(shù)值肩標相同字母或無肩標表示差異不顯著(P>0.05 ),肩標不同字母表示差異顯著(P<0.05 ).

表4　富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米對0～3周齡肉仔雞血清α-生育酚含量的影響

同列數(shù)值肩標相同字母或無肩標表示差異不顯著(P>0.05 ),肩標不同字母表示差異顯著(P<0.05 ).

2.3富維生素E玉米對0～3周齡肉仔雞血清和肝臟抗氧化能力的影響

由表5可見，第7天時，3組肉仔雞間血清MDA含量差異不顯著(P>0.05)；富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組和對照組2肉仔雞的血清GSH-Px活性和T-SOD活性均顯著高于對照組1(P<0.05).第14和21天時，各組間肉仔雞血清MDA含量、血清GSH-Px活性和血清T-SOD活性差異均不顯著(P>0.05).

第7天時，3組間肉仔雞肝臟MDA含量和肝臟GSH-Px活性無顯著性差異(P>0.05)；肝臟T-SOD活性對照組2肉仔雞顯著高于對照組1肉仔雞(P<0.05).第14天時，各組肉仔雞間肝臟MDA含量差異不顯著(P>0.05)；肝臟GSH-Px和SOD活性對照組2肉仔雞顯著高于對照組1(P<0.05).第21天時，肝臟MDA含量對照組1肉仔雞顯著高于富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組(P<0.05)；肝臟GSH-Px活性富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組肉仔雞顯著高于對照組1(P<0.05)；肝臟T-SOD活性富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組和對照組2肉仔雞顯著高于對照組1(P<0.05)；其他指標各組肉仔雞間差異均不顯著(P>0.05)(表6).

表5　富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米對0～3周齡肉仔雞血清抗氧化指標的影響

同列數(shù)值肩標相同字母或無肩標表示差異不顯著(P>0.05 ),肩標不同字母表示差異顯著(P<0.05 ).

表6　富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米對0～3齡肉仔雞肝臟抗氧化指標的影響

同列數(shù)值肩標相同字母或無肩標表示差異不顯著(P>0.05 ),肩標不同字母表示差異顯著(P<0.05 ).

3討論與結(jié)論

3.1富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米對0～3周齡肉仔雞生長性能的影響

本試驗結(jié)果顯示，第7、14、21天，各組間肉仔雞平均日增質(zhì)量和料質(zhì)比差異均不顯著，表明基礎(chǔ)飼糧用富維生素E玉米完全替代和添加7.35 mg/kg dl-α-生育酚醋酸酯對0～21 d肉仔雞生長性能沒有顯著影響，該結(jié)果與Murakami等[11]、李同樹等[12]、王顯慧等[13]和 Sheehy等[14]的報道結(jié)果類似.但Rebole等[15]研究發(fā)現(xiàn)日糧中添加 200 mg/kg維生素E可顯著提高肉仔雞的生長性能和飼料轉(zhuǎn)化率.有報道顯示，與添加 10 mg/kg 維生素 E 組相比，300 mg/kg 維生素 E 組顯著提高28 d肉仔雞體增質(zhì)量[16-17]，本試驗結(jié)果與上述報道結(jié)果不盡一致的原因可能是由于維生素E的來源、添加劑量、肉仔雞品種、飼養(yǎng)周期等不同所致.

3.2富維生素E玉米對0～3周齡肉仔雞血清α-生育酚含量的影響

血清中維生素E的增加可抑制過氧化物的生成，有利于維持體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定.本試驗中，隨著肉仔雞日齡的增加，肉仔雞血清α-生育酚含量呈下降趨勢，且第7天含量高出第14、21天數(shù)倍，說明第7天時卵黃囊中有較高的α-生育酚儲備供雛雞利用，隨后卵黃囊被吸收，因此，第14和21天肉仔雞血清α-生育酚含量下降，該結(jié)果與文杰等[18]和吳金龍[19]的報道一致.但是，使用富維生素E玉米或添加外源性dl-α-生育酚醋酸酯后，肉仔雞血清α-生育酚含量下降趨勢較對照組緩慢，且于第21天達到顯著性差異，說明富維生素E玉米可有效供給肉仔雞機體對維生素E的需要，能夠達到對照組2外源性添加水平的生物有效性.王顯慧等[13]研究表明，日糧中添加維生素E 200 mg能夠顯著提高肉仔雞血清中的維生素E含量，類似結(jié)果Zhang等[20]和Yan等[21]均有報道.

3.3富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米對0～3周齡肉仔雞血清和肝臟抗氧化能力的影響

維生素E的抗氧化機理在于它能夠作為一種過氧化自由基的清除劑終止不飽和脂肪酸的氧化鏈式反應(yīng)[22]，從而保護細胞膜及脂蛋白免受或少受自由基的破壞.評價機體抗氧化性能的指標很多，MDA(丙二醛)是脂質(zhì)過氧化鏈式反應(yīng)的終產(chǎn)物，可以間接反映自由基產(chǎn)生情況和機體組織細胞的過氧化程度，是判斷自由基損傷的重要指標，T-SOD和GSH-Px是抗氧化體系統(tǒng)中重要酶系，其活性與機體清除自由基的能力呈正比[23].提高肉仔雞飼糧維生素E水平提高，MDA的含量有不同程度地降低[24-25].Morrissey等[26]研究表明，提高肉雞日糧的維生素E，能增強活體和屠體組織的抗氧化能力，減少肉品抗氧化產(chǎn)物生成.Gao等[27]和Eid等[28]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中補充維生素E降低了氧化應(yīng)激引起的脂質(zhì)過氧化.本試驗結(jié)果表明，飼糧使用富維生素E玉米和添加7.35 mg/kg dl-α-生育酚醋酸酯，使0～3周齡肉仔雞血清和肝臟MDA含量下降，說明能夠清除體內(nèi)多種活性氧，抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)鏈.

機體內(nèi) 95%以上的自由基為活性氧(O2-) ，SOD是 O2-專-、特效的清除劑，能特異性的催化超氧化物自由基歧化為過氧化氫和氧[29].GSH-Px通過清除 H2O2以減輕和阻止脂質(zhì)過氧化的引發(fā)作用，催化脂質(zhì)過氧化物分解成相應(yīng)的無毒害作用的醇，減少脂質(zhì)過氧化物的生成[30].本試驗中，與對照組1相比，飼糧使用富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米和添加7.35 mg /kg dl-α-生育酚醋酸酯均提高了肉仔雞血清和肝臟T-SOD、GSH-Px活性，意味著改善了肉仔雞抗氧化能力，而這主要是通過提高了血清α-生育酚含量實現(xiàn)的.王奔等[31]報道，維生素E缺乏顯著降低雛雞淋巴細胞膜SOD和GSH-Px活性.徐靜等[25]研究顯示適量補充維生素E可增加心肌線粒體SOD、GSH-Px活性.李新花等[32]、李彥等[33]和蔣守群等[34]研究表明，提高飼糧維生素E水平，能夠不同程度地提高肉仔雞血清和肝臟SOD、 GSH-Px活性.本試驗中，第21天時，富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組肉仔雞肝臟T-SOD、GSH-Px活性高于添加dl-α-生育酚醋酸酯的對照組2，富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米組肉仔雞MDA含量低于對照組2，說明富維生素E轉(zhuǎn)基因玉米抗氧化效果更好.第7、14、21天時肉仔雞肝臟MDA含量、GSH-Px活性低于血清，而T-SOD活性反之，可能與機體抗氧化系統(tǒng)的內(nèi)部機理有關(guān)，具體原因有待進一步研究.

在本試驗條件下，富維生素E玉米能夠提高肉仔雞血清中α-生育酚含量，進而改善血清和肝臟的抗氧化能力，對肉仔雞生長性能無顯著影響.

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(責(zé)任編輯趙曉倩)

Effects of dietary genetically modified maize rich in vitamin E on production performance and antioxidant capacity of broilers aged 0～3 weeks

YANG Huan1,2,TANG Chao-hua2,3,ZHANG Kai2,3,ZHAO Qing-yu2,3,TANG De-fu1,ZHANG Jun-min2,3,LI Fa-di1

(1.College of Animal Science and Technology,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China;2.Scientific Observing and Experiment Station of Animal Genetic Resources and Nutrition in North China，Ministry of Agriculture,Institute of Animal Science,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100193,China；3.CAAS-ICRAF Joint Laboratory on Agroforestry and Sustainable Animal Husbandry,Beijing 100193,China)

Abstract：【Objective】 The test was conducted to research the effects of genetically modified maize rich in vitamin E on growth performance,α-tocopherol content in serum and antioxidant capacity of broilers aged 0～3 weeks.【Method】 Four hundred and eighty AA male broilers aged one-day were randomly divided into three treatment groups with eight duplication for each group and 20 broilers in each duplication,and the test period was 21 days.【Result】 The growth of broilers was not significantly different among three groups (P>0.05).The α-tocopherol content of serum decreased with the increasing of days.On the 7th day,both GSH-Px and T-SOD activity in serum of genetically modified maize rich in vitamin E (MRVE) and control 2(C2)were higher than those of control 1(C1)(P<0.05),and C2 was the higher at T-SOD activity in liver than C1 (P<0.05).On the 14th day,the GSH-Px and T-SOD activity in liver of C2 were higher than those of C1 (P<0.05).On the 21st day,the α-tocopherol content in serum of C1 and MRVE were significantly higher than that of C2 (P<0.05).MDA content in serum of C1 was markedly higher than that of MRVE (P<0.05),GSH-Px activity in liver showed the reverse change trend (P<0.05) and T-SOD activity in liver of MRVE and C2 were significantly higher than that of C1.【Conclusion】 Under the test conditions,MRVE can improve α-tocopherol content in serum and antioxidant capacity in serum and liver and there is no significant effect on growth of broilers.

Key words：genetically modified maize；vitamin E；broilers；growth performance；antioxidant capacity

通信作者：唐德富，男，講師，研究方向為動物營養(yǎng)與畜產(chǎn)品品質(zhì)調(diào)控.E-mail:tangdf@gsau.edu.cn

基金項目：轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項(2014ZX08003-002).

收稿日期：2015-03-17；修回日期：2015-09-28

中圖分類號：S 816

文獻標志碼：A

文章編號：1003-4315(2016)02-0021-07

第一作者：楊歡(1990-)，女，碩士研究生，研究方向為家禽營養(yǎng).E-mail:867999125@qq.com

張軍民，男，研究員，博士生導(dǎo)師，研究方向為動物營養(yǎng)與畜產(chǎn)品質(zhì)量安全.E-mail:zhjmxms@sina.com