年齡及性別對(duì)羊駝血清抗氧化水平的影響

李 婕 ， 馬 夢(mèng) ， 邊 疆 ， 李國(guó)川 ， 秦曉靜 ， 王子旭 ， 董玉蘭 ， 陳耀星 ， 曹 靜

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院 ， 北京海淀100193)

我國(guó)于2002年首次從澳大利亞引進(jìn)了23只羊駝，落戶(hù)于山西省晉中市，自此羊駝這一優(yōu)良畜種，填補(bǔ)了我國(guó)畜牧養(yǎng)殖業(yè)的一項(xiàng)空白。近幾年來(lái)，羊駝的養(yǎng)殖初見(jiàn)成效，也帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)效益。但羊駝的諸多疾病，如腸炎、胃腸結(jié)石、肝病、口蹄疫、內(nèi)外寄生蟲(chóng)病等嚴(yán)重影響著其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而疾病的產(chǎn)生與機(jī)體的氧化應(yīng)激密不可分[1-2]。

氧化應(yīng)激是機(jī)體受到各種有害刺激時(shí)，機(jī)體的氧化系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)失衡，自由基的產(chǎn)生超過(guò)了機(jī)體的清除能力，抗氧化系統(tǒng)不能及時(shí)清除過(guò)多的自由基而造成的[3-4]。而清除氧化應(yīng)激的途徑主要是酶抗氧化系統(tǒng)，它包括谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)等，其抗氧化防御機(jī)制體現(xiàn)在一方面直接清除自由基保護(hù)機(jī)體，另一方面能讓與產(chǎn)生活性氧有關(guān)的金屬離子結(jié)合蛋白質(zhì)抑制活性氧的生成。動(dòng)物體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)中，自由基清除主要依靠GSH-Px和SOD等抗氧化酶，他們通過(guò)協(xié)同作用共同防止氧自由基的蓄積，并防止過(guò)氧化物進(jìn)一步水解產(chǎn)生有害物質(zhì)丙二醛(MDA)。

研究顯示，羊駝心臟與體重的百分比與其他哺乳動(dòng)物相比大50%，1 mL血液中紅細(xì)胞數(shù)高達(dá)1 500萬(wàn)個(gè)，紅細(xì)胞內(nèi)氧的利用率高[5]。因此，羊駝體內(nèi)代謝旺盛，容易蓄積自由基，易發(fā)生氧化應(yīng)激。本試驗(yàn)旨在比較年齡及性別對(duì)羊駝氧化應(yīng)激及血清抗氧化水平的影響，為羊駝的飼養(yǎng)管理及疾病防控提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及樣品采集 選擇由澳大利亞引進(jìn)的、體況良好、健康的1～3歲羊駝共45只(雌性羊駝38只，雄性羊駝7只)，其中1歲羊駝32只(雌性羊駝29只，雄性羊駝3只)、2歲羊駝10只(雌性羊駝6只，雄性羊駝4只)和3歲雌性羊駝3只。5 mL真空普通生化采血管頸靜脈采血，采血后室溫靜置2 h，2 500 r/min離心3 min，分離血清，-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 樣品檢測(cè) 谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)測(cè)試盒、超氧化物歧化酶(SOD)測(cè)試盒、總抗氧化能力(T-AOC)測(cè)定試劑盒和丙二醛(MDA)測(cè)試盒，均為南京建成生物工程研究所生產(chǎn)。采用紫外分光光度法測(cè)定血清中GSH-Px、SOD、T-AOC、MDA的含量，試劑配制，操作步驟均按試劑盒說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行。根據(jù)公式計(jì)算酶活力及含量，每個(gè)樣本重復(fù)3次。

1.3 數(shù)據(jù)處理 所得數(shù)據(jù)采用SPSS Statistics 17.0(SPSS，美國(guó))統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析LSD法進(jìn)行兩兩比較，P< 0.05為差異顯著，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(Mean ± SEM)表示。

2 結(jié)果

2.1 年齡對(duì)雌性羊駝血清抗氧化能力的影響 隨年齡的增長(zhǎng)，1～3歲雌性羊駝血清抗氧化水平呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。2歲組雌性羊駝血清具有較高的抗氧化能力(圖1)，其中GSH-Px和SOD活性較1歲和3歲組分別高21.33%～26.65%和10.31%～16.01%，但與3歲組相比差異不顯著(P>0.05)。同時(shí)，T-AOC測(cè)定結(jié)果與抗氧化酶的測(cè)定結(jié)果趨勢(shì)相似，2歲組雌性羊駝血清T-AOC顯著高于1歲和3歲組，分別高出76.71%(P=0.000)和34.38%(P=0.014)。而MDA含量隨年齡增長(zhǎng)而降低，3歲組雌性羊駝血清MDA含量顯著低于其他年齡組24.51%～26.04%(P=0.000)，且1歲和2歲組差異不顯著(P>0.05)。

2.2 年齡對(duì)雄性羊駝血清抗氧化能力的影響 隨著年齡增長(zhǎng)，雄性羊駝血清抗氧化水平呈上升趨勢(shì)(圖2)，2歲組雄性羊駝血清GSH-Px和SOD顯著高于1歲組93.62%(P=0.000)和6.58%(P=0.041)，同時(shí)T-AOC較1歲組雄性羊駝高31.88%，且MDA較1歲組低10.59%，但組間差異不顯著(P>0.05)。

注：標(biāo)注不同字母表示組間差異顯著(P<0.05)

注：標(biāo)注不同字母表示組間差異顯著(P<0.05)

2.3 性別對(duì)羊駝血清抗氧化能力的影響 如圖3所示，性別對(duì)雌、雄性羊駝血清抗氧化能力的影響顯著，主要表現(xiàn)為雌性羊駝血清中抗氧化酶GSH-Px和SOD及總抗氧化水平T-AOC顯著高于雄性羊駝，且隨年齡增長(zhǎng)而升高。其中，雌性羊駝血清中GSH-Px、SOD和T-AOC在1～2歲時(shí)顯著高于雄性羊駝58.79%～144.67%、18.02%～34.47%和128.44%～204.98%(P<0.05)；而雌性羊駝血清中MDA含量在1～2歲時(shí)比雄性羊駝低6.83%～21.18%，但2歲時(shí)兩組間差異不顯著(P>0.05)。

圖3 性別對(duì)羊駝血清GSH-Px、SOD、T-AOC和MDA的影響

注：標(biāo)注不同字母表示組間差異顯著(P<0.05)

3 討論

抗氧化能力即機(jī)體抗氧化自由基的能力，當(dāng)動(dòng)物受到某些環(huán)境因素影響時(shí)，機(jī)體便會(huì)產(chǎn)生大量自由基，從而導(dǎo)致疾病的發(fā)生[6]。因此研究羊駝血清抗氧化水平將有助于進(jìn)一步了解羊駝的免疫學(xué)特性，對(duì)羊駝的飼養(yǎng)管理與疾病防控具有一定的參考價(jià)值。

GSH-Px是機(jī)體內(nèi)廣泛存在的抗氧化酶，屬抗氧化酶系統(tǒng)，能特異性地催化谷胱甘肽還原體內(nèi)的過(guò)氧化物反應(yīng)，清除過(guò)氧化物，保護(hù)生物膜和生物大分子物質(zhì)免受氧化損傷[7-8]。本研究結(jié)果顯示，隨著羊駝年齡的增長(zhǎng)，其體內(nèi)GSH-Px活性顯著增加，說(shuō)明動(dòng)物機(jī)體抗氧化損傷的能力隨年齡增長(zhǎng)而提高；同時(shí)，羊駝血清GSH-Px活性存在性別差異，雌性羊駝血清中GSH-Px活性顯著高于雄性羊駝。此結(jié)果與駱駝血清GSH-Px結(jié)果相似，即成年駱駝血中GSH-Px活性顯著高于青年駱駝[9]，且雌性駱駝血中GSH-Px活性顯著高于雄性駱駝[10]。這可能與動(dòng)物的種屬有關(guān)，即羊駝與駱駝在動(dòng)物分類(lèi)學(xué)上同屬于偶蹄目、反芻亞目、駱駝科動(dòng)物。

SOD負(fù)責(zé)直接作用于機(jī)體中的自由基，將其轉(zhuǎn)化為過(guò)氧化氫，同時(shí)可以抵抗氧化應(yīng)激給機(jī)體造成的損傷，它對(duì)維持體內(nèi)的氧化和抗氧化平衡起著至關(guān)重要的作用，也是構(gòu)成抵御機(jī)體氧化損傷的第一道防線[11]。本試驗(yàn)通過(guò)檢測(cè)血清中SOD活性，以了解羊駝體內(nèi)對(duì)抗自由基的能力，從而反映機(jī)體對(duì)抗氧化應(yīng)激的水平。研究結(jié)果顯示，性別與年齡均顯著影響羊駝血清中SOD活性，表現(xiàn)為雌性羊駝血清中SOD活性顯著高于雄性羊駝，2～3歲羊駝血清中SOD活性高于1歲羊駝，并與GSH-Px活性呈相似趨勢(shì)。而有關(guān)駱駝的研究結(jié)果顯示，成年駱駝(5～6歲)血中SOD活性與青年駱駝(9～12月齡)無(wú)顯著差異[9]。我們的試驗(yàn)結(jié)果與駱駝的結(jié)果不同，可能與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇有關(guān)。

T-AOC是機(jī)體抗氧化系統(tǒng)功能狀況的一個(gè)綜合性指標(biāo)，其數(shù)值代表了整個(gè)動(dòng)物機(jī)體中和活性氧的潛在能力。有報(bào)道顯示，2周至2歲3個(gè)月的荷斯坦黑白花奶牛肝臟T-AOC水平隨年齡的增長(zhǎng)而升高，但變化差異不顯著[12]；而成年駱駝血中總抗氧化狀態(tài)顯著升高，表明成年駱駝機(jī)體抗氧化能力顯著強(qiáng)于青年駱駝[9]。與此結(jié)果相似，羊駝血清T-AOC水平在1～2歲時(shí)隨年齡增長(zhǎng)而升高，但至3歲時(shí)T-AOC水平降低，這可能與3歲羊駝體內(nèi)活性氧產(chǎn)生增多，或與本次試驗(yàn)樣本數(shù)較少有關(guān)。

MDA是膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物之一，其產(chǎn)量與氧自由基的量相平衡。一般來(lái)說(shuō)，細(xì)胞膜的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)與抗氧化反應(yīng)處于動(dòng)態(tài)平衡，機(jī)體內(nèi)過(guò)氧化氫增多或清除力度減弱時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，從而造成血清MDA水平上升[13]。有報(bào)道顯示，2歲至4歲成年雄性伊朗駱駝血清中MDA含量為0.43±0.01 nmol/mL[14]，6月齡至1歲雄性沙特阿拉伯駱駝紅細(xì)胞MDA含量為1.34±0.08 nmol/mg protein[9]。而本試驗(yàn)中雄性羊駝血清中MDA含量在1歲時(shí)為3.03±0.17 nmol/mL，2歲時(shí)為2.71±0.20 nmol/mL，說(shuō)明駱駝比羊駝具有較高的抗氧化能力，這可能與駱駝更容易適應(yīng)特殊的環(huán)境變化以及營(yíng)養(yǎng)狀況水平有關(guān)。

4 結(jié)論

隨年齡的增長(zhǎng)，1歲至3歲雌性羊駝血清抗氧化水平呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，2歲雌性羊駝血清具有較高的抗氧化能力；通過(guò)對(duì)雌雄羊駝血清抗氧化能力的比較發(fā)現(xiàn)，雌性羊駝血清中抗氧化酶GSH-Px和SOD及總抗氧化水平T-AOC顯著高于雄性羊駝，且隨年齡增長(zhǎng)而升高。以上結(jié)果表明，羊駝血清抗氧化水平隨年齡增長(zhǎng)而改變，且雌性羊駝血清具有較高的抗氧化水平。