氨氣和硫化氫應(yīng)激對(duì)肉羊免疫及抗氧化功能的影響

趙 天，王國(guó)軍，彭孝坤，張恩平

(西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，楊凌 712100)

養(yǎng)羊業(yè)是我國(guó)畜牧業(yè)的重要組成部分，長(zhǎng)期以來(lái)肉羊養(yǎng)殖主要是以家庭為單位的散養(yǎng)形式，這種養(yǎng)殖形式存在勞動(dòng)力投入大、疫病防治困難、養(yǎng)殖效率低下等問(wèn)題，并且對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)造成破壞。發(fā)展集約化肉羊養(yǎng)殖是提高養(yǎng)殖效率、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的有效措施[1]。羊舍有害氣體控制成為肉羊集約化舍飼養(yǎng)殖的重要研究課題。肉羊養(yǎng)殖過(guò)程中環(huán)境因素與肉羊的生長(zhǎng)發(fā)育、健康和生產(chǎn)性能的充分發(fā)揮有直接的關(guān)系[2]。羊群長(zhǎng)期生活在有害氣體濃度過(guò)大的環(huán)境下，機(jī)體的抗病能力會(huì)下降[3]。研究發(fā)現(xiàn)，高溫、高濕、高濃度氨氣、硫化氫、二氧化碳等環(huán)境會(huì)對(duì)肉雞、蛋雞、綿羊、肉牛以及蝦、小鼠等動(dòng)物的日常行為、呼吸系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、血清抗氧化酶活性等造成不利影響[4-9]。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于反芻動(dòng)物的研究多是對(duì)不同牛羊舍有害氣體排放、分布、季節(jié)性變化規(guī)律的探討[10-14]，有關(guān)肉羊養(yǎng)殖環(huán)境有害氣體危害性的系統(tǒng)研究鮮有報(bào)道，相關(guān)數(shù)據(jù)一直都是空白，國(guó)外養(yǎng)羊模式多是開(kāi)放牧場(chǎng)[15]，不會(huì)涉及到羊生長(zhǎng)環(huán)境有害氣體濃度過(guò)高的問(wèn)題，相關(guān)研究更是少見(jiàn)。我國(guó)畜禽場(chǎng)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)NY/T388表明，畜禽舍內(nèi)有害氣體主要為氨氣、硫化氫和二氧化碳，并對(duì)豬、禽、牛各畜種舍區(qū)環(huán)境質(zhì)量制訂了標(biāo)準(zhǔn)，其中，氨氣最高不得超過(guò)25 mg·m-3，硫化氫最高不得超過(guò)10 mg·m-3[16]。但標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有對(duì)羊舍環(huán)境有害氣體濃度做出規(guī)定。

抗氧化系統(tǒng)是機(jī)體清除體內(nèi)多余的活性氧、保護(hù)自身免受氧化損傷的重要體系，其中超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)等起主要作用。過(guò)多的自由基如果不能被及時(shí)清除，它們將會(huì)攻擊各種生物大分子，引起DNA損傷、酶失活、脂質(zhì)過(guò)氧化等一系列氧化損傷，進(jìn)而引起生物體各種生理病變[17]。

免疫是機(jī)體識(shí)別和清除非自身的大分子物質(zhì)，從而保持機(jī)體內(nèi)外環(huán)境平衡的生理學(xué)反應(yīng)，執(zhí)行這種功能的就是動(dòng)物機(jī)體的免疫系統(tǒng)[18]。機(jī)體在受到外來(lái)病原體或非病原體刺激時(shí)，首先做出反應(yīng)的是免疫系統(tǒng)，這期間免疫系統(tǒng)處于一種激活狀態(tài)，適度的激活狀態(tài)能有效地抵御外來(lái)抗原對(duì)動(dòng)物機(jī)體的損害。但高度或長(zhǎng)期的免疫激活可以改變畜禽行為、代謝和神經(jīng)內(nèi)分泌，最終抑制生長(zhǎng)，給畜牧生產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失[19]。

本試驗(yàn)采用數(shù)字化環(huán)控艙精準(zhǔn)控制艙內(nèi)氣體濃度，旨在研究不同濃度NH3、H2S對(duì)肉羊抗氧化酶活性和免疫功能的影響，以此評(píng)估有害氣體應(yīng)激對(duì)肉羊生產(chǎn)的影響，為集約化舍飼肉羊養(yǎng)殖環(huán)境控制提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

健康、體況接近的1歲左右布爾山羊與奶山羊雜交F1代青年母羊8只，隨機(jī)分為A、B兩組，每組4只羊單籠飼養(yǎng)在兩個(gè)智能環(huán)控代謝艙(A艙、B艙)內(nèi)，每只羊作為一個(gè)重復(fù)，共4個(gè)重復(fù)。兩組羊依次輪流進(jìn)行試驗(yàn)處理，具體見(jiàn)表1。每個(gè)處理試驗(yàn)期為6 d。為確保試驗(yàn)準(zhǔn)確性，自然通風(fēng)條件下進(jìn)行1個(gè)月的預(yù)試驗(yàn)，且正式試驗(yàn)期間每個(gè)處理間自然通風(fēng)，間隔1 d作為羊只恢復(fù)期。

表1試驗(yàn)分組與處理

Table1Groupsandtreatmentsinthisstudy

試驗(yàn)時(shí)間/dTimeA艙 Chamber AB艙 Chamber B處理Treatment氨氣濃度/(mg·m-3)NH3concentration硫化氫濃度/(mg·m-3)H2Sconcentration處理Treatment氨氣濃度/(mg·m-3)NH3concentration硫化氫濃度/(mg·m-3)H2Sconcentration0～6Control30///8～13Treatment 1208Treatment 4201615～20Treatment 2408Treatment 5401622～27Treatment 3808Treatment 68016

1.2 代謝環(huán)控艙環(huán)境控制

試驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)環(huán)控艙進(jìn)行清洗消毒，兩組羊分別飼養(yǎng)于兩個(gè)體積相同的環(huán)控艙內(nèi)，各環(huán)控艙內(nèi)氨氣和硫化氫由高壓氣瓶通過(guò)管道輸送，氣體濃度通過(guò)環(huán)控艙內(nèi)置傳感器檢測(cè)，中控室自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。試驗(yàn)期間按試驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)定氨氣和硫化氫的氣體濃度并控制穩(wěn)定，每4 h用手持式氣體檢測(cè)儀檢測(cè)一次，進(jìn)行校對(duì)。試驗(yàn)期內(nèi)溫濕度保持穩(wěn)定，溫度為20～22 ℃，濕度為60%～65%。

1.3 試驗(yàn)飼糧及營(yíng)養(yǎng)水平

試驗(yàn)飼糧采用育肥羊全混合日糧顆粒飼料，購(gòu)自甘肅元生農(nóng)牧科技有限公司，營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表2(飼料為購(gòu)買成品，無(wú)日糧組成配方，營(yíng)養(yǎng)水平為實(shí)驗(yàn)室后期采樣實(shí)測(cè))。

表2日糧營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

Table 2 Nutrient level of diets(air dry basis) %

1.4 飼養(yǎng)管理

每個(gè)試驗(yàn)處理，艙內(nèi)每日光照12 h，羊自由采食、飲水。每個(gè)處理結(jié)束后自然通風(fēng)1 d，作為恢復(fù)期，恢復(fù)期內(nèi)氨氣和硫化氫氣體濃度恢復(fù)至對(duì)照組水平，其他環(huán)境參數(shù)和飼養(yǎng)條件不變。

1.5 樣品采集與指標(biāo)測(cè)定

1.5.1 樣品采集與制備 每個(gè)處理試驗(yàn)期間，分別于入艙第2和第6天8：00 am采用真空采血管每只羊頸靜脈采血10 mL，迅速搖動(dòng)后傾斜靜置，常溫下制備血清。待血清析出后，在4～5 ℃，3 000 r·min-1條件下離心10 min。吸取上清液，分裝于血清管內(nèi)，-20 ℃冷凍待測(cè)。

1.5.2 指標(biāo)測(cè)定

1.5.2.1 免疫指標(biāo)測(cè)定：免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)、溶菌酶(LZM)、補(bǔ)體C3、C4采用生化法測(cè)定；白細(xì)胞介素6(IL-6)、白細(xì)胞介素10(IL-10)、白細(xì)胞介素1β(IL-1β)采用酶免法測(cè)定，試驗(yàn)所用試劑盒均購(gòu)自北京華英生物技術(shù)研究所。

1.5.2.2 抗氧化指標(biāo)測(cè)定：血清抗氧化指標(biāo)(總抗氧化能力(T-AOC)、SOD、丙二醛(MDA)、CAT、GSH-Px)采用生化法測(cè)定，試驗(yàn)所用試劑盒均購(gòu)自北京華英生物技術(shù)研究所。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS23.0軟件中的GLM模塊的多因素程序?qū)υ囼?yàn)處理組(不含對(duì)照組)數(shù)據(jù)進(jìn)行雙因素方差分析，采用one-way ANOVA程序?qū)Ω魈幚斫M與對(duì)照組數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，方差顯著或有影響趨勢(shì)者采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較；采用Compare Means模塊的TTest程序?qū)θ肱摰?和第6天兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行t檢驗(yàn)分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著，0.05≤P<0.10表示存在顯著性趨勢(shì)。

2 結(jié) 果

2.1 不同濃度氨氣和硫化氫對(duì)肉羊免疫功能的影響

2.1.1 不同濃度氨氣和硫化氫對(duì)肉羊血清免疫球蛋白含量的影響 不同濃度氨氣和硫化氫處理組肉羊血清免疫球蛋白含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。與對(duì)照組相比，入艙第6天試驗(yàn)處理組(處理1除外)血清IgA、IgG、IgM含量極顯著降低(P<0.01)。入艙第6天高濃度H2S極顯著降低血清IgG、IgM含量(P<0.01)。NH3濃度對(duì)各組血清IgA、IgG、IgM含量影響不顯著。隨著入艙時(shí)間的延長(zhǎng)，血清IgG、IgM含量呈下降的趨勢(shì)，與入艙第2天相比，入艙第6天處理5血清IgM含量顯著降低(P<0.05)，處理6血清IgG、IgM含量顯著降低(P<0.05)。NH3、H2S濃度對(duì)入艙第2天血清IgG含量有極顯著的互作效應(yīng)(P<0.01)。

2.1.2 不同濃度氨氣和硫化氫對(duì)肉羊血清溶菌酶含量及補(bǔ)體C3、C4水平的影響 由表4可見(jiàn)，與對(duì)照組相比，入艙第6天試驗(yàn)處理組血清溶菌酶、補(bǔ)體C3、C4水平極顯著降低(P<0.01)。入艙第2天高濃度H2S顯著降低血清LZM含量(P<0.05)；入艙第6天高濃度H2S使血清C3水平極顯著降低(P<0.01)、C4水平顯著降低(P<0.05)。NH3濃度對(duì)各組血清溶菌酶含量及補(bǔ)體C3、C4水平影響不顯著。隨著入艙時(shí)間的延長(zhǎng)，血清C3、C4水平呈下降的趨勢(shì)，與入艙第2天相比，入艙第6天處理5、6血清中C3、C4水平顯著降低(P<0.05)。NH3、H2S濃度對(duì)血清溶菌酶含量及補(bǔ)體C3、C4水平的互作效應(yīng)不顯著。

表3氨氣和硫化氫應(yīng)激對(duì)肉羊血清免疫球蛋白含量的影響

Table3EffectsofNH3andH2SstressonthecontentsofIgA,IgG,IgMinserumofgoats

項(xiàng)目Item免疫球蛋白A /(g·L-1)IgA免疫球蛋白G/(g·L-1)IgG免疫球蛋白M/(g·L-1)IgM入艙第2天The 2nd day in climate chamber入艙第6天The 6th day in climate chamber入艙第2天The 2nd day in climate chamber入艙第6天The 6th day in climate chamber入艙第2天The 2nd day in climate chamber入艙第6天The 6th day in climate chamber對(duì)照Control0.40±0.040.60±0.10a18.99±6.34b27.84±1.67a1.20±0.421.70±0.21a處理1 Treatment 10.42±0.030.44±0.07b27.80±1.82a26.29±4.76ab1.11±0.280.99±0.15bc處理2 Treatment 20.42±0.090.43±0.11b23.21±2.76ab22.68±0.94bc1.12±0.271.04±0.18b處理3 Treatment 30.42±0.040.38±0.03b21.36±3.72b21.88±3.07bc1.06±0.341.04±0.13b處理4 Treatment 40.37±0.030.43±0.07b21.56±1.07b19.28±3.55c1.13±0.060.85±0.23bc處理5 Treatment 50.41±0.030.45±0.07b23.41±1.89ab20.82±3.77c1.24±0.24A0.81±0.05Bbc處理6 Treatment 60.51±0.130.38±0.02b23.90±0.80Aab18.92±0.42Bc1.11±0.10A0.75±0.03BcANOVA P值A(chǔ)NOVA P-value0.1890.0070.0290.0020.971<0.01硫化氫/(mg·m-3)H2S80.42±0.060.42±0.0724.12±3.8423.62±3.61a1.10±0.271.02±0.14a160.43±0.090.42±0.0622.96±1.6019.67±2.85b1.16±0.150.80±0.13b氨氣/(mg·m-3)NH3 200.40±0.040.43±0.0724.68±3.6122.79±5.401.12±0.190.92±0.20400.42±0.060.44±0.0823.31±2.1921.75±2.731.18±0.240.93±0.17800.47±0.100.38±0.0222.63±2.8420.40±2.581.09±0.230.90±0.18P值P-value 硫化氫H2S0.7340.9310.2200.0070.4960.002氨氣NH30.1560.160.2050.3400.7240.911硫化氫×氨氣H2S×NH30.1670.9450.0030.2560.9090.604

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同大寫字母表示差異顯著(P<0.05)；同列數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同

In the same row, values with different capital letter superscripts differ significantly (P<0.05); in the same column, values with different small letter superscripts differ significantly (P<0.05). The same as below

表4氨氣和硫化氫應(yīng)激對(duì)肉羊血清血清溶菌酶含量及補(bǔ)體C3、C4水平的影響

Table4EffectsofNH3andH2SstressonthecontentsofLZM,C3,C4inserumofgoats

項(xiàng)目Item溶菌酶/(U·mL-1)LZM補(bǔ)體C3 /(ng·mL-1) Complement 3補(bǔ)體C4/(ng·mL-1) Complement 4入艙第2天The 2nd day in climate chamber入艙第6天The 6th day in climate chamber入艙第2天The 2nd day in climate chamber入艙第6天The 6th day in climate chamber入艙第2天The 2nd day in climate chamber入艙第6天The 6th day in climate chamber對(duì)照Control214.40±81.30289.13±88.98a0.59±0.070.73±0.04a0.16±0.05a0.20±0.03a處理1 Treatment 1235.91±69.71178.77±25.43b0.55±0.120.49±0.03bc0.11±0.04ab0.10±0.03b處理2 Treatment 2222.15±37.93191.33±120.32b0.48±0.080.48±0.03bc0.11±0.04ab0.10±0.02b處理3 Treatment 3189.71±50.27144.84±20.60b0.49±0.110.50±0.06b0.09±0.05b0.08±0.01bc處理4 Treatment 4165.59±20.83138.40±24.52b0.50±0.040.46±0.05bc0.09±0.02b0.08±0.03bc處理5 Treatment 5172.02±29.12129.53±54.91b0.51±0.04A0.43±0.02Bcd0.13±0.04Aab0.07±0.01Bbc處理6 Treatment 6166.00±15.94159.03±32.11b0.44±0.03A0.38±0.02Bd0.09±0.01Ab0.06±0.01BcANOVA P值A(chǔ)NOVA P-value0.2650.0010.219<0.010.062<0.01硫化氫/(mg·m-3)H2S8215.92±53.07a171.64±68.270.51±0.100.49±0.04a0.10±0.040.09±0.02a16167.87±20.70b142.32±37.870.48±0.050.42±0.05b0.10±0.030.07±0.02b氨氣/(mg·m-3)NH3 20200.75±60.67158.59±31.630.52±0.080.47±0.040.10±0.030.09±0.0340197.09±41.21160.43±92.670.50±0.060.45±0.040.12±0.040.08±0.0280177.85±36.78151.94±26.100.46±0.080.44±0.070.09±0.030.07±0.01P值P-value 硫化氫H2S0.0110.2320.4630.0010.9280.014氨氣NH30.5090.9540.3080.2240.1530.153硫化氫×氨氣H2S×NH30.5430.4190.5880.0840.3980.871

2.1.3 不同濃度氨氣和硫化氫對(duì)肉羊血清細(xì)胞因子含量的影響 由表5可見(jiàn)，與對(duì)照組相比，入艙第2天 處理3、4血清IL-1β含量顯著升高(P<0.05)，處理4、6血清IL-6含量極顯著升高(P<0.01)；入艙第6天處理4血清IL-1β含量顯著升高(P<0.05)。入艙第2天高濃度H2S顯著升高血清IL-6(P<0.01)和IL-10含量(P<0.05)；入艙第6天高濃度H2S顯著升高血清IL-1β(P<0.05)和IL-10含量(P<0.01)。 NH3濃度對(duì)各組血清細(xì)胞因子含量影響不顯著。NH3、H2S濃度對(duì)入艙第2和第6天血清IL-1β含量有顯著的互作效應(yīng)(P<0.05)， 對(duì)入艙第2天血清IL-6含量有極顯著的互作效應(yīng)(P<0.01)。

2.2 不同濃度氨氣和硫化氫對(duì)肉羊抗氧化功能的影響

由表6、表7可見(jiàn)，與對(duì)照組相比，入艙第2天處理3、4、5、6血清SOD活性極顯著降低(P<0.01)，處理4、5、6血清CAT活性極顯著降低(P<0.01)；入艙第6天試驗(yàn)處理組(處理1除外)血清SOD、CAT活性極顯著降低(P<0.01)，處理5血清T-AOC活性顯著降低(P<0.05)，處理4、5、6血清MDA含量極顯著升高(P<0.01)。高濃度H2S顯著降低入艙第2天血清SOD、CAT(P<0.01)和GSH-Px活性(P<0.05)，顯著升高M(jìn)DA含量(P<0.05)；極顯著降低入艙第6天血清T-AOC、SOD、CAT活性(P<0.01)，極顯著升高M(jìn)DA含量(P<0.01)。高濃度NH3顯著降低入艙第2天血清SOD、CAT活性(P<0.05)，且20 mg·m-3NH3處理組顯著高于其他濃度組(P<0.05)；極顯著降低入艙第6天血清SOD、CAT活性(P<0.01)，且20 mg·m-3NH3處理組極顯著高于其他濃度組(P<0.01)。隨著入艙時(shí)間的延長(zhǎng)，血清T-AOC、SOD、CAT活性呈下降的趨勢(shì)，與入艙第2天相比，入艙第6天處理5血清T-AOC活性顯著降低(P<0.05)，處理6血清SOD、CAT活性顯著降低(P<0.05)。NH3、H2S濃度對(duì)入艙第2天血清T-AOC活性有顯著的互作效應(yīng)(P<0.05)，對(duì)入艙第2天血清SOD、CAT、GSH-Px活性有極顯著的互作效應(yīng)(P<0.01)；對(duì)入艙第6天血清SOD、CAT活性有極顯著的互作效應(yīng)(P<0.01)。

3 討 論

3.1 不同濃度氨氣和硫化氫對(duì)肉羊免疫功能的影響

3.1.1 不同濃度氨氣和硫化氫對(duì)肉羊血清免疫球蛋白含量的影響 IgA、IgG、IgM主要由漿細(xì)胞分泌，在機(jī)體特異性免疫中發(fā)揮重要作用[20]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著硫化氫濃度升高和應(yīng)激時(shí)間的延長(zhǎng)，血清IgA、IgG、IgM含量顯著降低，表明機(jī)體的免疫機(jī)能受到抑制。孟慶平[21]同樣發(fā)現(xiàn)，硫化氫抑制了免疫球蛋白的合成，導(dǎo)致肉仔雞體液免疫功能受損。郭曉飛等[22]發(fā)現(xiàn)，半開(kāi)放和封閉羊舍中氨氣濃度顯著高于移動(dòng)羊舍，且其中飼養(yǎng)羊群血清IgA、IgG含量顯著低于移動(dòng)羊舍。姚中磊[23]和宋弋等[24]的研究也表明，高濃度氨氣會(huì)降低肉仔雞血清IgA、IgG、IgM水平以及溶菌酶活性。

本試驗(yàn)中，不同濃度氨氣對(duì)血清免疫球蛋白IgA、IgG、IgM的影響差異并不顯著，但在硫化氫環(huán)境下對(duì)血清IgG含量有顯著的互作效應(yīng)，表明短時(shí)間內(nèi)氨氣應(yīng)激還不能抑制機(jī)體免疫球蛋白的合成。Wang等[25]發(fā)現(xiàn)，20 mg·m-3氨氣應(yīng)激下，肉雞血漿免疫球蛋白水平?jīng)]有發(fā)生顯著變化。郭曉飛等[22]發(fā)現(xiàn)，飼養(yǎng)21 d后，半開(kāi)放羊舍羊群血清總蛋白水平顯著低于移動(dòng)羊舍羊群。Wu等[26]提出，免疫球蛋白含量的變化可能取決于應(yīng)激類型及其強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間、動(dòng)物種類以及健康和生理階段，因此可適當(dāng)延長(zhǎng)試驗(yàn)期持續(xù)時(shí)間或提高氨氣濃度水平，做進(jìn)一步深入研究。

3.1.2 不同濃度氨氣和硫化氫對(duì)肉羊血清溶菌酶含量及補(bǔ)體C3、C4水平的影響 溶菌酶是吞噬細(xì)胞分泌的一種非特異性免疫物質(zhì)，主要作用于革蘭氏陽(yáng)性菌使其溶解。測(cè)定機(jī)體血清溶菌酶濃度是衡量機(jī)體吞噬細(xì)胞功能和防御功能的一個(gè)指標(biāo)[21]。補(bǔ)體系統(tǒng)作為非特異性免疫的一個(gè)組成部分，在預(yù)防感染，腫瘤轉(zhuǎn)化和自身免疫性疾病以及恢復(fù)受傷組織后續(xù)壓力方面起著關(guān)鍵作用[26]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，短期有害氣體應(yīng)激(2 d)對(duì)羊血清溶菌酶含量及補(bǔ)體C3、C4水平均無(wú)顯著影響，隨著應(yīng)激時(shí)間延長(zhǎng)(6 d) 試驗(yàn)羊血清溶菌酶含量顯著降低(P<0.05)，補(bǔ)體C3、C4水平顯著降低(P<0.01)，表明隨著應(yīng)激時(shí)間延長(zhǎng)，氨氣與硫化氫刺激降低了肉羊非特異性免疫能力[27]，甚至可能產(chǎn)生了病理變化，導(dǎo)致C3、C4水平降低，吞噬細(xì)胞的活化狀態(tài)減弱，溶菌酶分泌減少，肉羊免疫功能整體受到了危害。Wu等[26]發(fā)現(xiàn)，暴露于NH3的母雞，其血漿C3和C4水平?jīng)]有受到顯著影響。宋弋等[24]發(fā)現(xiàn)，暴露在高濃度氨氣中3周和6周后肉雞血清LZM均降低，說(shuō)明不論應(yīng)激時(shí)間長(zhǎng)短，肉雞吞噬細(xì)胞的免疫功能都會(huì)表現(xiàn)暫時(shí)性降低。

表5氨氣和硫化氫應(yīng)激對(duì)肉羊血清細(xì)胞因子IL-1β、IL-6、IL-10含量的影響

Table5EffectsofNH3andH2SstressonthecontentsofIL-1β,IL-6,IL-10inserumofgoats

項(xiàng)目Item白細(xì)胞介素1β/(pg·mL-1) IL-1β白細(xì)胞介素6/(pg·mL-1) IL-6白細(xì)胞介素10/(pg·mL-1) IL-10入艙第2天The 2nd day in climate chamber入艙第6天The 6th day in climate chamber入艙第2天The 2nd day in climate chamber入艙第6天The 6th day in climate chamber入艙第2天The 2nd day in climate chamber入艙第6天The 6th day in climate chamber對(duì)照Control19.52±1.75cd23.74±5.08b116.93±4.78c115.15±10.6123.36±7.1723.91±2.93abc處理1 Treatment 116.85±4.96d21.32±7.23b103.68±15.01c104.60±13.6022.49±4.3526.18±2.96ab處理2 Treatment 222.48±2.97abcd25.85±2.55b130.43±6.64bc136.32±16.7822.23±2.7421.97±3.73bc處理3 Treatment 330.17±6.42ab27.82±4.21b139.39±15.24bc144.06±22.0422.20±7.2819.58±2.22c處理4 Treatment 431.90±11.33a39.23±5.17a213.15±17.87a131.83±65.0226.80±3.1727.09±2.97ab處理5 Treatment 520.82±6.65bcd28.50±10.60b140.23±50.15bc167.99±67.6727.65±3.6328.98±3.29a處理6 Treatment 627.21±2.42abc27.19±4.66b158.29±22.75b162.36±14.4227.16±5.3127.37±7.49abANOVA P值A(chǔ)NOVA P-value0.0140.016<0.010.2320.4670.037硫化氫/(mg·m-3)H2S823.17±7.2725.00±5.38b124.50±19.70b128.33±24.0422.31±4.66b22.58±3.96b1626.64±8.4431.64±8.69a170.56±44.30a154.06±52.2827.20±3.76a27.81±4.63a氨氣/(mg·m-3)NH3 2024.38±11.4130.28±11.20158.41±60.48118.22±45.8624.64±4.2126.63±2.794021.65±4.8527.17±7.27135.33±33.53152.16±48.6824.94±4.1625.47±4.978028.69±4.7627.51±4.13148.84±20.58153.21±19.8224.68±6.4723.48±6.60P值P-value 硫化氫H2S0.2070.019<0.010.1390.0190.006氨氣NH30.1200.5670.2150.1770.9900.329硫化氫×氨氣H2S×NH30.0220.0190.0020.9460.9720.220

表6氨氣和硫化氫應(yīng)激對(duì)肉羊血清SOD、CAT、GSH-Px活性的影響

Table6EffectsofNH3andH2SstressontheenzymaticactivitiesofSOD,CAT,GSH-Pxinserumofgoats

項(xiàng)目Item超氧化物歧化酶/(U·mL-1) SOD過(guò)氧化氫酶/(U·mL-1) CAT谷胱甘肽過(guò)氧化物酶/ (U·mL-1) GSH-Px入艙第2天The 2nd day in climate chamber入艙第6天The 6th day in climate chamber入艙第2天The 2nd day in climate chamber入艙第6天The 6th day in climate chamber入艙第2天The 2nd day in climate chamber入艙第6天The 6th day in climate chamber對(duì)照Control111.43±9.11ab120.95±2.41a76.57±14.61ab86.42±6.73a876.87±77.42bc878.08±92.14處理1 Treatment 1123.27±3.63a120.99±12.76a87.31±8.16a94.87±2.41a1030.23±120.08a978.78±183.05處理2 Treatment 295.89±23.04bc74.63±10.88b65.12±8.99bc60.10±4.40b917.51±121.28ab798.99±59.61處理3 Treatment 375.13±16.76cd76.77±16.24b64.58±7.26bc54.78±10.81bc847.21±62.96bc817.62±16.52處理4 Treatment 475.11±11.92cd67.95±6.61bc54.24±5.24c48.15±4.42cd751.18±80.73c869.40±57.10處理5 Treatment 571.66±6.54cd65.91±14.74bc53.88±4.49c45.06±6.71cd959.48±42.83ab914.66±86.81處理6 Treatment 685.15±10.37Acd50.57±6.85Bc59.91±6.92Ac42.42±5.80Bd842.34±58.30bc860.99±65.08ANOVA P值A(chǔ)NOVA P-value<0.01<0.01<0.01<0.010.0050.180硫化氫/(mg·m-3)H2S898.10±25.47a90.79±25.43a72.34±13.30a69.92±19.58a931.65±123.38a865.13±131.491677.31±10.74b61.48±12.23b56.01±5.86b45.21±5.72b851.00±105.52b881.68±68.60氨氣/(mg·m-3)NH32099.19±27.00a94.47±29.87a70.78±18.78a71.51±25.19a890.70±176.70924.09±138.484083.78±20.34b70.27±12.87b59.50±8.91b52.58±9.60b938.50±87.14856.82±92.608080.14±13.97b63.67±18.14b62.25±7.02b48.60±10.40b844.78±56.23839.31±49.69P值P-value硫化氫H2S0.002<0.01<0.01<0.010.0350.669氨氣NH30.028<0.010.013<0.010.1240.188硫化氫×氨氣H2S×NH30.0050.0060.002<0.010.0030.074

表7氨氣和硫化氫應(yīng)激對(duì)肉羊血清總抗氧化能力和丙二醛含量的影響

Table7EffectsofNH3andH2SstressonT-AOCandtheMDAcontentinserumofgoats

項(xiàng)目Item總抗氧化能力/(U·mL-1) T-AOC丙二醛/(nmol·mL-1) MDA入艙第2天The 2nd day in climate chamber入艙第6天The 6th day in climate chamber入艙第2天The 2nd day in climate chamber入艙第6天The 6th day in climate chamber對(duì)照Control13.19±6.1910.78±2.52ab5.06±3.402.76±1.37d處理1 Treatment 114.84±1.4713.53±0.78a3.31±2.173.40±2.27d處理2 Treatment 211.44±3.4012.50±6.42ab4.13±2.454.25±3.03cd處理3 Treatment 39.05±1.4910.37±3.96ab4.18±0.294.76±0.78bcd處理4 Treatment 49.12±1.829.67±1.33abc7.30±2.828.52±1.60a處理5 Treatment 511.37±3.95A5.33±0.73Bc4.44±1.647.45±1.92ab處理6 Treatment 69.77±1.637.55±1.73bc6.56±2.047.12±1.67abcANOVA P值A(chǔ)NOVA P-value0.1620.0220.2110.002硫化氫H2S/(mg·m-3)811.78±3.2412.13±4.19a3.87±1.77b4.14±2.10b1610.09±2.627.52±2.21b6.10±2.37a7.70±1.69a氨氣NH3/(mg·m-3) 2011.98±3.4211.60±2.305.30±3.165.96±3.294011.40±3.428.92±5.714.28±1.935.85±2.91809.41±1.508.96±3.205.37±1.855.94±1.74P值P-value 硫化氫H2S0.1150.0030.017<0.01氨氣NH30.1270.1940.5120.993硫化氫×氨氣H2S×NH30.0380.3900.2310.385

本研究中，高濃度H2S組處理4、6與處理1相比，入艙第2天血清LZM濃度顯著降低，入艙第6天時(shí)，癥狀有所緩解，說(shuō)明肉羊機(jī)體隨應(yīng)激時(shí)間延長(zhǎng)產(chǎn)生了一定的適應(yīng)不良環(huán)境的能力。高艷霞等[28]發(fā)現(xiàn)，犢牛斷奶應(yīng)激后1 d血清LZM濃度顯著增加，后期逐漸恢復(fù)正常水平。張洪英和鮑恩東[29]、Kelley[30]認(rèn)為，短期應(yīng)激會(huì)減弱肉羊機(jī)體吞噬細(xì)胞的活化和對(duì)抗原的遞呈作用，但隨應(yīng)激時(shí)間延長(zhǎng)其抗菌防御功能可能會(huì)有所恢復(fù)，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。然而，普遍觀點(diǎn)認(rèn)為，長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)激，如有毒有害氣體，一定會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物機(jī)體免疫力下降[31]，具體的作用機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

3.1.3 不同濃度氨氣和硫化氫對(duì)肉羊血清細(xì)胞因子含量的影響 IL-1和IL-6主要由單核-巨噬細(xì)胞及Th1產(chǎn)生，可提高機(jī)體免疫功能，但產(chǎn)生過(guò)多又可促進(jìn)炎癥反應(yīng)，造成組織損傷，是應(yīng)激性損傷的直接介導(dǎo)物；IL-10 又稱細(xì)胞因子合成抑制因子，是體內(nèi)重要的抗炎性細(xì)胞因子和免疫抑制因子[32]。Karakurum等[33]、Hartmann等[34]和Appels等[35]研究發(fā)現(xiàn)，在缺氧、缺血及應(yīng)激狀態(tài)下，IL-1β和IL-6 表現(xiàn)為明顯的上行調(diào)節(jié)和持續(xù)的分泌增多。高艷霞等[28]發(fā)現(xiàn)，犢牛斷奶應(yīng)激后血清IL-1含量顯著升高。魏鳳仙等[32]也發(fā)現(xiàn)，隨著RH和NH3應(yīng)激時(shí)間的延長(zhǎng)，肉雞血清IL-1β和IL-6表現(xiàn)為持續(xù)分泌增多，IL-10含量呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，且RH和NH3濃度對(duì)IL-10含量互作效應(yīng)影響顯著。

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高濃度硫化氫顯著提高了血清IL-1β、IL-6和IL-10含量，且隨著應(yīng)激時(shí)間延長(zhǎng)，未出現(xiàn)降低趨勢(shì)，表明機(jī)體產(chǎn)生了炎癥反應(yīng)，免疫細(xì)胞發(fā)生改變，分泌出大量IL-1β，當(dāng)損傷持續(xù)加重，需要產(chǎn)生更多的抗炎性細(xì)胞因子IL-10以減輕組織炎癥反應(yīng)。氣體慢性應(yīng)激可能激活了機(jī)體交感神經(jīng)及腎素-血管緊張素系統(tǒng)，導(dǎo)致去甲腎上腺素和平滑肌細(xì)胞表達(dá)IL-6增加，從而引起IL-6含量升高。同時(shí)氨氣與硫化氫對(duì)血清IL-1β、IL-6含量有顯著的互作效應(yīng)，氨氣環(huán)境加重了高硫化氫濃度對(duì)機(jī)體的不良影響。

3.2 不同濃度氨氣和硫化氫對(duì)肉羊抗氧化功能的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)處理組血清SOD、CAT活性顯著降低，血清MDA含量顯著升高。表明，試驗(yàn)肉羊機(jī)體抗氧化系統(tǒng)已經(jīng)受到一定的破壞，機(jī)體產(chǎn)生氧化應(yīng)激，可能對(duì)肝等組織細(xì)胞已造成損傷，機(jī)體清除自由基的能力降低。MDA是活性氧自由基引發(fā)的脂質(zhì)過(guò)氧化的終產(chǎn)物，可以反映機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化的程度[36-37]。閔育娜等[38]發(fā)現(xiàn)，肉雞飼喂玉米酒糟日糧28 和42 d時(shí)血清T-AOC活性均顯著降低。高晶[39]采用肌肉注射外源性糖皮質(zhì)激素地塞米松(DEX)引發(fā)肉雞長(zhǎng)期應(yīng)激發(fā)現(xiàn)，應(yīng)激24、48 h胸肌MDA極顯著高于對(duì)照組。胡國(guó)良等[40]發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)蛋雞在熱應(yīng)激過(guò)程中GSH、SOD含量下降，MDA含量明顯升高。而唐燕紅等[41]、邢煥等[42]和王劍[43]研究發(fā)現(xiàn)，在高氨低氧等應(yīng)激下，動(dòng)物機(jī)體可能發(fā)生代償性生理改變，抗氧化酶活性先升高再降低，這可能與應(yīng)激刺激性質(zhì)、強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間及動(dòng)物品種、年齡等有關(guān)。

在本研究中，高濃度硫化氫狀態(tài)下，血清T-AOC、GSH-Px、SOD、CAT活性顯著降低，同時(shí)MDA含量顯著增加，NH3濃度顯著降低了血清SOD、CAT活性，隨著應(yīng)激時(shí)間延長(zhǎng)，有下降的趨勢(shì),說(shuō)明過(guò)量的氨氣和硫化氫使肉羊機(jī)體抗氧化能力降低，并隨著氣體濃度的增加和處理時(shí)間的延長(zhǎng)損害程度逐漸加重，與閔育娜等[38]、高晶[39]、胡國(guó)良等[40]的結(jié)果一致。應(yīng)激過(guò)程中，機(jī)體產(chǎn)生的自由基大量增加，同時(shí)機(jī)體自由基清除系統(tǒng)的活性也增高，但隨著應(yīng)激時(shí)間的延長(zhǎng)，導(dǎo)致抗氧化酶活性低于正常水平而不足以及時(shí)將大量的自由基清除，造成機(jī)體氧化和抗氧化的失衡，從而使細(xì)胞破壞，造成脂質(zhì)過(guò)氧化，MDA大量分泌。同時(shí)，NH3、H2S濃度對(duì)肉羊血清T-AOC、GSH-Px、SOD、CAT活性均有不同程度的互作效應(yīng)，隨著應(yīng)激時(shí)間延長(zhǎng)，可能造成不可緩解的損傷。

4 結(jié) 論

NH3和H2S可引起肉羊應(yīng)激，降低肉羊免疫功能和抗氧化能力，且隨著NH3與H2S濃度的升高和作用時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)機(jī)體損害程度加重。因此，集約化舍飼肉羊養(yǎng)殖環(huán)境中NH3與H2S濃度分別不宜超過(guò)本試驗(yàn)設(shè)置的低濃度20 mg·m-3和8 mg·m-3。