谷氨酰胺對(duì)斷奶肉兔腸道發(fā)育的影響

郭志強(qiáng) 唐 麗 李叢艷 謝曉紅 任永軍 鄺良德 鄭 潔 雷 岷*

(1.四川省畜牧科學(xué)研究院，成都610066；2.動(dòng)物遺傳育種四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610066)

谷氨酰胺對(duì)斷奶肉兔腸道發(fā)育的影響

郭志強(qiáng)1,2唐 麗1李叢艷1謝曉紅1任永軍1鄺良德1鄭 潔1雷 岷1*

(1.四川省畜牧科學(xué)研究院，成都610066；2.動(dòng)物遺傳育種四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610066)

本試驗(yàn)旨在研究谷氨酰胺對(duì)肉兔腸道發(fā)育的影響。試驗(yàn)選擇28日齡斷奶新西蘭白兔360只，隨機(jī)分成4個(gè)組，每個(gè)組9個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10只(公母各占1/2)。4組試驗(yàn)兔分別飼喂在基礎(chǔ)飼糧基礎(chǔ)上添加0(對(duì)照)、0.4%、0.8%和1.2%谷氨酰胺的試驗(yàn)飼糧，試驗(yàn)期為4周。結(jié)果表明：飼糧添加谷氨酰胺對(duì)肉兔35、42和56日齡時(shí)的胃重、盲腸重和小腸長度以及56日齡時(shí)的小腸重?zé)o顯著影響(P>0.05)，但飼糧添加0.8%谷氨酰胺可以顯著提高肉兔35和42日齡時(shí)的小腸重(P<0.05)；飼糧添加0.8%和1.2%谷氨酰胺可以顯著提高肉兔35和42日齡時(shí)的十二指腸和空腸絨毛高度(P<0.05)，同時(shí)飼糧添加0.8%谷氨酰胺還可以顯著提高肉兔35和42日齡時(shí)的回腸絨毛高度以及56日齡時(shí)的十二指腸和空腸絨毛高度(P<0.05)；飼糧添加0.8%谷氨酰胺可以顯著降低肉兔35和42日齡時(shí)的十二指腸和空腸隱窩深度以及35日齡時(shí)的回腸隱窩深度(P<0.05)。由此可見，飼糧添加谷氨酰胺可以促進(jìn)肉兔斷奶后1～2周的腸道發(fā)育，本試驗(yàn)條件下，肉兔飼糧中谷氨酰胺適宜添加水平為0.8%。

谷氨酰胺；肉兔；腸道發(fā)育

在現(xiàn)代集約化肉兔生產(chǎn)中，由斷奶應(yīng)激引起的肉兔腸道黏膜損傷、腸道免疫功能下降和腸道消化酶活性降低等會(huì)導(dǎo)致肉兔消化不良、腹瀉、生長受阻，甚至死亡[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國肉兔生長中死亡率達(dá)20%左右，而因斷奶應(yīng)激引起的腸道黏膜損傷和腸道免疫功能下降導(dǎo)致的腹瀉死亡占到70%以上，損失巨大[2]。研究發(fā)現(xiàn)，通過營養(yǎng)調(diào)控手段可以有效緩解斷奶應(yīng)激造成的腸道黏膜損傷和腸道免疫功能下降[3]。過去，防止斷奶應(yīng)激的主要措施是在飼糧中添加抗生素，但抗生素的殘留問題給兔肉產(chǎn)品安全帶來隱患[4]。近年來，通過營養(yǎng)性添加劑調(diào)控來保護(hù)腸道黏膜屏障和提高腸道免疫功能，從源頭破解斷奶腹瀉成為研究熱點(diǎn)。谷氨酰胺(glutamine，Gln)是一種具有特殊營養(yǎng)作用的條件性必需氨基酸，可為小腸黏膜的細(xì)胞分化提供能量和氮源，進(jìn)而促進(jìn)受損腸黏膜的修復(fù)以及維持正常的腸道免疫功能，但由于斷奶中斷了仔畜獲得母源性谷氨酰胺，加上自身合成谷氨酰胺的能力有限，仔畜往往容易缺乏谷氨酰胺。因此，外源性地添加谷氨酰胺對(duì)緩解仔畜斷奶應(yīng)激、促進(jìn)斷奶仔畜腸道黏膜免疫、提高腸道疫功能具有十分重要的意義[3-10]。谷氨酰胺在仔豬和家禽方面的研究較多，研究發(fā)現(xiàn)谷氨酰胺可以維護(hù)早期仔豬和家禽腸道正常的形態(tài)結(jié)構(gòu)、促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、提高腸黏膜免疫功能、促進(jìn)腸道健康等，從而能有效地緩解斷奶應(yīng)激[3,9-11]。目前，關(guān)于谷氨酰胺在兔方面的應(yīng)用研究報(bào)道較少，且主要集中在獺兔上[12-13]，關(guān)于谷氨酰胺影響肉兔腸道發(fā)育及其在飼糧中適宜添加量的研究鮮見報(bào)道。本試驗(yàn)旨在研究飼糧添加谷氨酰胺對(duì)斷奶肉兔腸道發(fā)育的影響，為肉兔飼糧的科學(xué)配制提供參考。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選擇28日齡斷奶新西蘭白兔360只，隨機(jī)分成4組，每組9個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10只(公母各占1/2)。4組試驗(yàn)兔分別飼喂在基礎(chǔ)飼糧基礎(chǔ)上添加0(對(duì)照)、0.4%、0.8%和1.2%谷氨酰胺的試驗(yàn)飼糧，試驗(yàn)期為4周。飼糧谷氨酰胺添加水平參照本實(shí)驗(yàn)室[2]和前人研究結(jié)果[12-13]設(shè)定，各組飼糧通過添加丙氨酸進(jìn)行等氮調(diào)控。每個(gè)試驗(yàn)組在35、42和56日齡選擇體重與該組平均體重接近的6只兔(公母各占1/2)，于當(dāng)日07：00飼喂1 h后進(jìn)行屠宰，取腸道樣品，測(cè)定腸道發(fā)育指標(biāo)。

1.2基礎(chǔ)飼糧及飼養(yǎng)管理

基礎(chǔ)飼糧參照谷子林等[1]推薦的營養(yǎng)水平并結(jié)合本地飼料資源設(shè)計(jì)，飼糧制成顆粒飼料(顆粒直徑3 mm，長度6～8 mm)。基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗(yàn)前對(duì)兔舍進(jìn)行徹底沖洗和嚴(yán)格消毒，飼養(yǎng)管理和免疫程序采用常規(guī)方法，自由采食、自由飲水。

1.3指標(biāo)測(cè)定及方法

1.3.1 樣品的采集

試驗(yàn)兔頸靜脈放血處死后，立即打開腹腔，結(jié)扎幽門瓣、回盲瓣，將消化道取出，按照解剖學(xué)特征小心剝離，將小腸按解剖特征把十二指腸、空腸和回腸分別結(jié)扎，分別截取十二指腸、空腸和回腸中段2 cm，用生理鹽水沖洗后用濾紙去掉多余的水分，稱重后迅速放入預(yù)先配制好的10%福爾馬林溶液中固定。

1.3.2 消化道重量和長度測(cè)定

將小腸腸袢與腸道小心剝離，用軟尺測(cè)定其自然長度即為小腸長度。將胃、小腸和盲腸清洗掉內(nèi)容物，并在濾紙上去掉多余的水分，分別稱取重量，即為胃、小腸和盲腸重。

1.3.3 小腸黏膜形態(tài)的測(cè)定

按常規(guī)方法制作石蠟切片，蘇木精-伊紅染色，按照Sun等[14]的方法測(cè)定絨毛高度和隱窩深度。從絨毛頂端到陷窩頂端測(cè)定絨毛高度，從相鄰絨毛的內(nèi)陷部分測(cè)定隱窩深度。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1)預(yù)混料可為每千克飼糧提供The premix provided the following per kg the diet：Fe 100 mg，Cu 20 mg，Zn 90 mg，Mn 30 mg，Mg 150 mg，VA 4 000 IU，VD31 000 IU，VE 50 mg，膽堿 choline 1 mg。

2)消化能為計(jì)算值，其余為實(shí)測(cè)值。DE was a calculated value, while the other nutrient levels were measured values.

1.4統(tǒng)計(jì)方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2007軟件進(jìn)行處理后，采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析，并采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，以P<0.05為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1谷氨酰胺對(duì)肉兔消化器官重量和小腸長度的影響

由表2可知，在飼糧中添加不同水平的谷氨酰胺對(duì)肉兔35、42和56日齡時(shí)的胃重、盲腸重和小腸長度以及56日齡時(shí)的小腸重?zé)o顯著影響(P>0.05)，但是，與對(duì)照組相比，飼糧中添加0.8%谷氨酰胺可以顯著提高肉兔35和42日齡時(shí)的小腸重(P<0.05)。

表2 谷氨酰胺對(duì)肉兔消化器官重量和小腸長度的影響

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

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

2.2谷氨酰胺對(duì)肉兔小腸黏膜絨毛高度的影響

由表3可知，0.8%和1.2%組肉兔35和42日齡時(shí)的十二指腸和空腸絨毛高度顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，0.8%組肉兔56日齡時(shí)的十二指腸和空腸絨毛高度顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，其他組間上述指標(biāo)差異不顯著(P>0.05)；0.8%組肉兔35和42日齡時(shí)的回腸絨毛高度顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，各組肉兔56日齡時(shí)的回腸絨毛高度差異不顯著(P>0.05)。

表3 谷氨酰胺對(duì)肉兔小腸黏膜絨毛高度的影響

2.3谷氨酰胺對(duì)肉兔小腸黏膜隱窩深度的影響

由表4可知，0.8%組肉兔35和42日齡時(shí)的十二指腸和空腸隱窩深度顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，與0.4%和1.2%組差異不顯著(P>0.05)；各組肉兔56日齡時(shí)的十二指腸和空腸隱窩深度

差異不顯著(P>0.05)；0.8%組肉兔35日齡時(shí)的回腸隱窩深度顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，與0.4%和1.2%組差異不顯著(P>0.05)；各組肉兔42和56日齡時(shí)的回腸隱窩深度差異不顯著(P>0.05)。

表4 谷氨酰胺對(duì)肉兔小腸黏膜隱窩深度的影響

3 討 論

3.1飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)消化器官重量和小腸長度的影響

肉兔胃、小腸、盲腸重和小腸長度反映了其對(duì)飼糧的消化能力，特別是肉兔斷奶1～2周時(shí)的消化器官重量。谷氨酰胺和葡萄糖是腸道黏膜細(xì)胞代謝的主要能量來源，在小腸的發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用[15]。本試驗(yàn)中，飼糧中添加0.8%谷氨酰胺顯著提高了肉兔斷奶后第1周和第2周的小腸重，而對(duì)斷奶后第3周的小腸重?zé)o顯著影響。周聯(lián)高等[16]研究發(fā)現(xiàn)，谷氨酰胺可以顯著提高肉雞2～3周齡的小腸重與長度，而對(duì)4周齡的小腸重與長度無顯著影響，路靜等[2]在肉雞上也有類似研究結(jié)果。Soltan[17]報(bào)道谷氨酰胺對(duì)家禽生長早期腸道發(fā)育的促進(jìn)作用較好，而在生長后期幾乎沒有效果。上述研究結(jié)果與本試驗(yàn)研究結(jié)果類似，說明谷氨酰胺對(duì)腸道的作用效果與發(fā)育階段有關(guān)，主要作用于發(fā)育早期。成年動(dòng)物體內(nèi)可以合成充足的谷氨酰胺，哺乳仔兔可以從母乳中獲得谷氨酰胺，而斷奶仔兔不僅喪失了母源谷氨酰胺，且斷奶應(yīng)激還增加了谷氨酰胺的需要量，而仔兔又不能合成足夠的谷氨酰胺，這可能是谷氨酰胺對(duì)肉兔斷奶后第1周和第2周作用顯著，而對(duì)第3周影響較小的原因。

3.2谷氨酰胺對(duì)肉兔小腸黏膜絨毛高度和隱窩深度的影響

研究發(fā)現(xiàn)，斷奶應(yīng)激可顯著降低肉兔小腸黏膜絨毛高度，增加隱窩深度，早期斷奶后一般需要2～3周才能恢復(fù)小腸黏膜正常結(jié)構(gòu)[2]。研究表明，谷氨酰胺是一種非必需氨基酸，它是哺乳動(dòng)物血漿和母乳中含量最豐富的游離氨基酸[15]，但是在應(yīng)激狀態(tài)(如斷奶、損傷、燒傷時(shí))或病理?xiàng)l件下，內(nèi)源性谷氨酰胺往往不能滿足機(jī)體需要，甚至發(fā)生體內(nèi)谷氨酰胺的耗竭，此時(shí)必須補(bǔ)充外源谷氨酰胺[18]。研究發(fā)現(xiàn)，谷氨酰胺經(jīng)氧化后為黏膜細(xì)胞增殖提供能量，還可以轉(zhuǎn)化為細(xì)胞增殖所需要物質(zhì)的前體物[2]。本試驗(yàn)中，在斷奶應(yīng)激條件下，飼糧補(bǔ)充外源谷氨酰胺后提高了肉兔斷奶后1～2周的小腸絨毛高度，降低了隱窩深度，緩解斷奶應(yīng)激造成的腸道黏膜損傷，促進(jìn)了肉兔腸道發(fā)育，這與劉玉潔等[19]在山羊、付朝暉等[12]在獺兔和Cabrera等[8]在仔豬上的研究結(jié)果類似。本試驗(yàn)中，谷氨酰胺對(duì)肉兔小腸絨毛高度的提高作用以及對(duì)隱窩深度的降低作用均以添加水平為0.8%效果最佳，說明肉兔飼糧中谷氨酰胺的最適宜添加水平為0.8%。付朝暉等[12]研究表明，隨著飼糧谷氨酰胺添加水平的升高，生長獺兔的平均日增重先升高后降低，在飼糧谷氨酰胺添加水平為0.9%時(shí)為最高，與本試驗(yàn)結(jié)果類似。高玉琪等[13]研究發(fā)現(xiàn)，幼齡獺兔斷奶后1月，飼糧中谷氨酰胺的最適添加水平約為1.6%；斷奶后2個(gè)月，飼糧中谷氨酰胺的最適添加水平降至0.8%。造成上述結(jié)果差異的原因可能與基礎(chǔ)飼糧酸性木質(zhì)素和氨基酸水平不同有關(guān)。此外，本試驗(yàn)中，飼糧中添加谷氨酰胺對(duì)肉兔56日齡時(shí)小腸黏膜發(fā)育的影響不顯著，可能與肉兔在56日齡時(shí)自身體內(nèi)已經(jīng)可以合成足夠谷氨酰胺相關(guān)。

4 結(jié) 論

飼糧添加谷氨酰胺可以促進(jìn)肉兔斷奶后1～2周的腸道發(fā)育，在本試驗(yàn)條件下，肉兔飼糧谷氨酰胺適宜添加水平為0.8%。

[1] 谷子林,秦應(yīng)和,任克良,等.中國養(yǎng)兔學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2013:268-431.

[2] 郭志強(qiáng),李叢艷,謝曉紅,等.斷奶日齡對(duì)肉兔腸道發(fā)育的影響[J].動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2016,28(1):102-108.

[3] 李雪,王小城,熊霞,等.谷氨酰胺對(duì)斷奶仔豬腸黏膜更新的影響及其機(jī)制[J].動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2016,28(12):3729-3374.

[4] 布拉斯,威斯曼.家兔營養(yǎng)[M].2版.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2015.

[5] WU G Y,KNABE D A.Free and protein-bound amino acids in sow’s colostrum and milk[J].The Journal of Nutrition,1994,124(3):415-424.

[6] WU G Y.Intestinal mucosal amino acid catabolism[J].The Journal of Nutrition,1998,128(8):1249-1252.

[7] SON J,LYSSIOTIS C A,YING H Q,et al.Glutamine supports pancreatic cancer growth through a KRAS-reg-ulated metabolic pathway[J].Nature,2013,496(7443):101-105.

[8] WANG B,WU G Y,ZHOU Z G,et al.Glutamine and intestinal barrier function[J].Amino Acids,2015,47(10):2143-2154.

[9] CABRERA R A,USRY J L,ARRELLANO C,et al.Effects of creep feeding and supplemental glutamine or glutamine plus glutamate (aminogut) on pre-and post-weaning growth performance and intestinal health of piglets[J].Journal of Animal Science and Biotechnology,2013,4(1):29.

[10] 葉亞玲,王自蕊,游金明,等.丙氨酰-谷氨酰胺對(duì)斷奶仔豬小腸黏膜固有層免疫球蛋白A 漿細(xì)胞數(shù)量、分泌型免疫球蛋白A及黏膜中白細(xì)胞介素含量的影響[J].動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2015,27(1):59-66.

[11] 路靜,李文立,姜建陽,等.谷氨酰胺對(duì)肉雞小腸組織結(jié)構(gòu)和吸收能力的影響[J].動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2012,24(2):291-300.

[12] 付朝暉,李福昌,李冰,等.飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)生長獺兔生長性能、氮代謝和空腸黏膜酶活性的影響[J].動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2014,26(2):397-403.

[13] 高玉琪,任戰(zhàn)軍,胡志剛,等.日糧添加不同水平谷氨酰胺對(duì)幼齡獺兔免疫性能及回腸黏蛋白基因表達(dá)的影響[J].中國獸醫(yī)學(xué)報(bào),2016,36(4):655-660.

[14] SUN X,MCELORY A,WEBB K E,Jr,et al.Broiler performance and intestinal alterations when fed drug-free diets[J].Poultry Science,2005,84(8):1294-1302.

[15] BROSNAN J T,BROSNAN M E. Glutamate:a truly functional amino acid[J].Amino Acids,2013,45(3):413-418.

[16] 周聯(lián)高,章世元,劉艷芬,等.谷氨酰胺對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能及免疫機(jī)能的影響[J].動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2008,20(3):305-310.

[17] SOLTAN M A.Influence of dietary glutamine supplementation on growth performance,small intestinal morphology,immune response and some blood parameters of broiler chickens[J].International Journal of Poultry Science,2009,8(1):60-68.

[18] NRC.Nutrient requirements of swine[S].10th ed.Washington,D.C.:National Academy Pres,1998.

[19] 劉玉潔,劉軍花,許婷婷,等.谷氨酰胺對(duì)飼喂高精料奶山羊盲腸黏膜形態(tài)及炎癥因子mRNA表達(dá)的影響[J].動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2014,26(2):513-518.

*Corresponding author, professor, E-mail: xkyyts@126.com

(責(zé)任編輯 菅景穎)

Effects of Glutamine on Intestinal Development of Meat Rabbits

GUO Zhiqiang1,2TANG Li1LI Congyan1XIE Xiaohong1REN Yongjun1KUANG Liangde1ZHENG Jie1LEI Min1*

(1. Sichuan Animal Science Academy, Chengdu 610066, China; 2. Animal Breeding and Genetics Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu 610066, China)

This experiment was conducted to evaluate the effects of glutamine on intestinal development of meat rabbits. Three hundred and sixty 28-day-old weaned New Zealand meat rabbits were selected and randomly divided into 4 groups with 9 replicates per group and 10 meat rabbits (half male and half female) per replicate. Meat rabbits in the 4 groups were fed experimental diets supplemented with 0, 0.4%, 0.8% and 1.2% glutamine based on a basal diet, respectively. The experimental period was 4 weeks. The results showed that glutamine supplementation had no significant effects on stomach weight and cecum weight at 35, 42 and 56 days of age and small intestine length at 56 days of age for meat rabbits (P>0.05), but diet supplemented with 0.8% glutamine could significantly increase the small intestine weight at 35 and 42 days of age for meat rabbits (P<0.05). Diet supplemented with 0.8% and 1.2% glutamine could significantly elevate the duodenum and jejunum villus height at 35 and 42 days of age for meat rabbits (P<0.05), and diet supplemented with 0.8% glutamine could significantly elevate the ileum villus height at 35 and 42 days of age and duodenum and jejunum villus height at 56 days of age for meat rabbits (P<0.05). Diet supplemented with 0.8% glutamine could significantly reduce the duodenum and jejunum crypt depth at 35 and 42 days of age and ileum crypt depth at 35 days of age for meat rabbits (P<0.05). In conclusion, glutamine supplementation can improve the intestinal development of meat rabbits at 1 to 2 weeks post weaning. In this experiment condition, the suitable supplemental level of glutamine in the diet of meat rabbits is 0.8%.[ChineseJournalofAnimalNutrition,2017,29(9)：3132-3137]

glutamine; meat rabbits; intestinal development

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.09.014

2017-02-15

國家兔產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-44-B-4)；四川省應(yīng)用基礎(chǔ)(2016JY0037)；公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)(201303143)；四川省育種攻關(guān)項(xiàng)目(2016NYZ0046)

郭志強(qiáng)(1981—)，男，河南安陽人，助理研究員，碩士，主要從事肉兔飼料營養(yǎng)研究。E-mail: ygzhiq@126.com

*通信作者：雷 岷，研究員，E-mail: xkyyts@126.com

S816

：A

：1006-267X(2017)09-3132-06