母鼠飼糧添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠器官指數(shù)、血清生化指標(biāo)和免疫功能的影響

王良治，張晉源，鄭燦財(cái)，黃艷玲*

（1.西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都 610041；2. 四川省畜牧總站，四川成都 610041）

鉻作為人和動(dòng)物機(jī)體重要的微量元素之一，可通過與寡肽結(jié)合增強(qiáng)胰島素受體酪氨酸激酶的活性來調(diào)節(jié)胰島素活性，在機(jī)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]。雖然正常飼養(yǎng)條件下飼糧中的鉻含量就足以滿足動(dòng)物機(jī)體的需要，但營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究表明，鉻的添加可以影響動(dòng)物的代謝和生產(chǎn)[2-6]。在飼糧中添加適量的鉻可以提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能和機(jī)體免疫功能[2-4]，降低機(jī)體的膽固醇含量[5]，提高肉品質(zhì)[6]。近年來，母體營(yíng)養(yǎng)對(duì)子代營(yíng)養(yǎng)代謝的影響引起了越來越多的關(guān)注，越來越多的證據(jù)表明母體孕期的飼糧營(yíng)養(yǎng)水平能夠引起子代生理上的變化，但目前的研究大多集中在宏量營(yíng)養(yǎng)素營(yíng)養(yǎng)上[7-9]。Rao 等[10]認(rèn)為母體孕期微量營(yíng)養(yǎng)素和宏量營(yíng)養(yǎng)素的供給對(duì)子代的正常生長(zhǎng)同等重要。黎雄才等[11]研究發(fā)現(xiàn)母體飼糧中添加鉻可以提高子代初生重、窩重以及斷奶窩重。因此推測(cè)母代飼糧中添加鉻對(duì)子代具有一定影響。本試驗(yàn)以SD 大鼠母鼠為動(dòng)物模型，以丙酸鉻為鉻源，初步探討在母鼠飼糧中添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠器官指數(shù)、腸道形態(tài)、血清生化指標(biāo)和免疫功能的影響，為動(dòng)物生產(chǎn)中合理使用鉻提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)選用體重（55.68±3.19）g的無特定病原體（SPF）級(jí)雌性斷奶SD 大鼠36 只，預(yù)試10 d 后，將雌鼠按照體重?zé)o差異原則分為3 個(gè)處理組，每個(gè)處理組6 個(gè)重復(fù)（籠），每個(gè)重復(fù)（籠）2 只大鼠。根據(jù)AIN-93G 推薦[12]并結(jié)合所購(gòu)買原料的實(shí)際水平進(jìn)行調(diào)整，配制基礎(chǔ)飼糧見表1。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組在基礎(chǔ)飼糧中分別添加0.2、1.0 mg/kg 鉻（丙酸鉻由建明（珠海）工業(yè)有限公司提供，實(shí)測(cè)鉻含量0.11 %）。母鼠飼喂至正試期第7 周時(shí)將提前購(gòu)買的預(yù)試1 周的SPF級(jí)體成熟公鼠以雌雄比為2:1 與母鼠合籠進(jìn)行交配，通過檢查陰道栓和觀察體況的方式確認(rèn)是否受孕。母鼠受孕后單獨(dú)喂養(yǎng)并做好標(biāo)記，繼續(xù)飼養(yǎng)至仔鼠3 周斷奶為止，試驗(yàn)期共104 d。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.2 飼養(yǎng)管理 正式飼養(yǎng)前10 d，對(duì)動(dòng)物房及飼養(yǎng)器具進(jìn)行清潔和熏蒸消毒。按照《SD 大鼠飼養(yǎng)管理操作規(guī)程》，結(jié)合試驗(yàn)場(chǎng)地條件，通過空調(diào)將動(dòng)物房溫度控制在（24±1）℃，濕度控制在50%～60%，排氣扇24 h 連續(xù)通風(fēng)換氣，自然周期光照。SD 大鼠自由采食相應(yīng)飼糧，自由飲用去離子水（未檢測(cè)出鉻）。定期更換墊料，定期使用新潔爾滅對(duì)動(dòng)物房進(jìn)行消毒。仔鼠出生后3 d 內(nèi)，同一處理組各重復(fù)之間仔鼠數(shù)量統(tǒng)一調(diào)整為8 只。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 飼料及肝臟鉻含量 將配置好的基礎(chǔ)飼糧以及仔鼠肝臟風(fēng)干樣品在自動(dòng)控溫電熱板上經(jīng)濃HNO3（優(yōu)級(jí)純）濕消化稀釋成含鉻溶液，在石墨爐原子吸收光譜儀（SOLAAR S2，美國(guó)熱電公司）上測(cè)定鉻的含量。

1.3.2 器官指數(shù) 試驗(yàn)第104 天，以重復(fù)籠為單位對(duì)仔鼠進(jìn)行性別區(qū)分，選取2 只子代雄性大鼠低劑量乙醚麻醉，待其處于昏迷狀態(tài)時(shí)，將其固定在解剖板上，使用真空采血針/管（不含抗凝劑）進(jìn)行心臟采血，采血后剖離仔鼠的胸腺、心臟、肝臟、脾臟、腎臟、小腸，稱重并計(jì)算各器官指數(shù)，并將肝臟保存置-20℃條件下以待分析測(cè)定。

器官指數(shù)（mg/g）= 器官鮮重/活體重

1.3.3 小腸形態(tài)學(xué)指標(biāo) 斷奶仔鼠處死后，剖離小腸，將小腸置于預(yù)冷的操作臺(tái)上，依次剪取十二指腸、空腸前端（空腸接近十二指腸的一端）、空腸后端（空腸接近回腸的一端）、回腸各2 cm，分別測(cè)定其絨毛高度（VH）、隱窩深度（CD）以及二者的比值（V/C）。

1.3.4 血清指標(biāo) 低劑量乙醚麻醉選中的子代雄性大鼠，待其處于昏迷狀態(tài)時(shí)固定在解剖板上，使用真空采血針/管（不含抗凝劑）進(jìn)行心臟采血，采集的血樣常溫靜置0.5 h 后，在 4℃條件下以 2 000×g 離心 15 min 制得血清，置于-20℃條件下保存待分析測(cè)定。

采用雙縮脲法測(cè)定血清總蛋白（TP）含量，采用葡萄糖氧化酶- 過氧化物酶比色法（GOD-POD）測(cè)定血清葡萄糖（GLU）含量，采用分光光度法測(cè)定血清中的乳酸脫氫酶（LDH）活力、堿性磷酸酶（AKP）含量、二胺氧化酶（DAO）活力，采用ELISA 法測(cè)定D- 乳酸（D-Lac）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）的含量。試劑盒全部來源于南京建成生物工程研究所。

1.3.5 空腸黏膜免疫指標(biāo) 取空腸10 cm，縱向剪開，暴露黏膜面，用預(yù)冷的磷酸鹽緩沖液（PBS）輕輕沖洗食糜，隨后用載玻片輕輕刮取腸黏膜。采用分光光度法測(cè)定腸黏膜中的AKP 活力、DAO 活性，采用ELISA測(cè)定分泌型免疫蛋白A（sIgA）的含量，試劑盒來自南京建成生物工程研究所。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 以各重復(fù)籠為單位，應(yīng)用SAS 9.2 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)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)，對(duì)差異顯著的結(jié)果使用LSM 進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 母體飼糧中添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠肝臟中鉻沉積的影響 由表2 可知，與對(duì)照組和0.2 mg/kg 鉻組相比，母體1.0 mg/kg 鉻組極顯著提高了鉻在子代斷奶仔鼠肝臟中的沉積，對(duì)照組與0.2 mg/kg 鉻組無顯著差異。

表2 母體飼糧中不同水平丙酸鉻在子代斷奶仔鼠肝臟中的沉積 mg/kg

2.2 母體飼糧中添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠器官指數(shù)的影響 由表3 可知，與對(duì)照組相比，在母鼠飼糧中添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠的心臟指數(shù)、胸腺指數(shù)、肝臟指數(shù)、脾臟指數(shù)均無顯著影響；與對(duì)照組和0.2 mg/kg 鉻組相比，1.0 mg/kg 鉻組極顯著提高了腎臟指數(shù)，0.2 mg/kg 鉻組與對(duì)照組差異不顯著；與對(duì)照組相比，1.0 mg/kg 鉻組顯著降低了小腸指數(shù)，而0.2 mg/kg 鉻組與對(duì)照組和1.0 mg/kg鉻組均無顯著差異。

表3 母體飼糧中不同水平丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠器官指數(shù)的影響 mg/g

2.3 母體飼糧中添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠腸道形態(tài)的影響 由表4 可知，與對(duì)照組相比，在母鼠飼糧中添加丙酸鉻顯著降低了子代斷奶仔鼠十二指腸VH，對(duì)CD及V/C 無顯著影響；與對(duì)照組相比，在母鼠飼糧中添加丙酸鉻對(duì)斷奶仔鼠空腸前端VH、CD 無顯著影響，而0.2 mg/kg 鉻組V/C 較1.0 mg/kg 鉻組有顯著提高；母鼠飼糧中添加丙酸鉻對(duì)空腸后端和回腸的VH、CD及V/C 均無顯著影響。

2.4 母體飼糧中添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠血清生化指標(biāo)的影響 由表5 可知，與對(duì)照組相比，在母鼠飼糧中添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠血清的TP 含量、GLU 含量和LDH 活力無顯著影響；1.0 mg/kg 鉻組顯著降低了血清AKP 的含量，極顯著降低D-Lac 含量。

2.5 母體飼糧中添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠免疫功能的影響 由表6 可知，在母鼠飼糧中添加不同水平丙酸鉻對(duì)斷奶仔鼠的IgA 含量影響不顯著；相比對(duì)照組，1.0 mg/kg鉻組極顯著降低IgG 含量，顯著降低IgM 含量，而0.2 mg/kg鉻組與1.0 mg/kg 鉻組和對(duì)照組均無顯著差異。

表4 母體飼糧中不同水平丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠腸道形態(tài)的影響

表5 母體飼糧中不同水平丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠血清生化指標(biāo)的影響

表6 母體飼糧中不同水平丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠血清免疫指標(biāo)的影響

從表7 可知，在母鼠日糧中添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠空腸黏膜的AKP 活力、DAO 活力、sIgA 含量均無顯著影響。

表7 母體飼糧中不同水平丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠空腸黏膜免疫的影響

3 討 論

3.1 母體飼糧中添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠肝臟鉻沉積的影響 本研究發(fā)現(xiàn)，子代斷奶仔鼠肝臟中鉻的沉積量與母鼠飼糧中鉻的添加水平密切相關(guān)。類似地，肖芳[13]發(fā)現(xiàn)21 日齡子代羔羊肝臟鉻沉積量隨著母羊飼糧丙酸鉻添加水平的升高呈直線上升。Emami 等[14]亦發(fā)現(xiàn)羔羊血漿和組織鉻含量隨著日糧蛋氨酸鉻添加量的增加而增加。張加力[15]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在羅曼蛋雞中添加不同水平的酵母鉻能夠顯著增加鉻在蛋中的沉積，在試驗(yàn)21天時(shí)，蛋鉻沉積量隨著飼料中鉻含量增加而增加，且達(dá)到高峰，在試驗(yàn)第35 天與49 天時(shí)，試驗(yàn)組鉻的沉積量與第21 天相比略有下降，且鉻的沉積量趨于一致。由此可知，隨著在母體飼糧中鉻的提高能夠顯著提高子代機(jī)體中的鉻沉積。

3.2 母體飼糧中添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠器官指數(shù)的影響 本研究發(fā)現(xiàn)，在母鼠飼糧中添加不同水平的丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠的心臟指數(shù)、胸腺指數(shù)、肝臟指數(shù)和脾臟指數(shù)均無顯著影響，但1.0 mg/kg 鉻組提高了腎臟指數(shù)，降低了小腸指數(shù)。腎臟作為機(jī)體泌尿系統(tǒng)的重要器官，腎臟指數(shù)的提高預(yù)示著腎臟功能的加強(qiáng)，這可能意味著母體飼糧中鉻的添加提高了子代機(jī)體的新陳代謝能力；而小腸指數(shù)的降低可能意味著母體飼糧中添加較高劑量鉻對(duì)子代腸道發(fā)育造成了一定的負(fù)面影響[16]。Rajalekshmi 等[17]研究發(fā)現(xiàn)，在常規(guī)飼養(yǎng)條件下肉雞飼糧中添加丙酸鉻對(duì)6 周齡肉公雞的胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)、法氏囊指數(shù)沒有顯著影響。而Ghazi 等[18]在熱應(yīng)激條件下肉仔雞飼糧中添加鉻得出了不同結(jié)論，其發(fā)現(xiàn)在飼糧中添加鉻能夠顯著提高胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)，但不影響法氏囊指數(shù)。鄭燦財(cái)?shù)萚19]在常規(guī)飼養(yǎng)條件下大鼠飼糧中添加鉻，發(fā)現(xiàn)其對(duì)大鼠肝臟指數(shù)和腎臟指數(shù)無顯著影響，但0.2 mg/kg 組顯著提高了脾臟指數(shù)；其在肉仔雞飼糧中添加鉻也得出了類似的結(jié)論，飼糧鉻的添加有提高法氏囊指數(shù)的趨勢(shì)，對(duì)胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)均無顯著影響[20]。劉琪等[21]研究發(fā)現(xiàn)，在常規(guī)飼養(yǎng)條件下妊娠后期山羊飼糧中添加不同水平的鉻可以線性提高21日齡子代斷奶羔羊腎臟指數(shù)、胸腺指數(shù)和瘤胃指數(shù)。胸腺作為機(jī)體的重要淋巴器官，其功能與免疫緊密相關(guān)；脾臟是機(jī)體最大的免疫器官，是機(jī)體細(xì)胞免疫和體液免疫的中心。由此可推斷，在飼糧中添加鉻具有提高機(jī)體免疫功能的潛力。

3.3 母體飼糧中添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠腸道形態(tài)的影響 本研究發(fā)現(xiàn)，母體飼糧中添加鉻顯著降低了十二指腸的VH，但對(duì)CD 及V/C 無顯著影響；相比1.0 mg/kg鉻組，0.2 mg/kg 鉻組能顯著提高空腸前端V/C，但均與對(duì)照組無顯著差異。鄭燦財(cái)?shù)萚19]發(fā)現(xiàn)常規(guī)飼養(yǎng)條件下大鼠飼糧鉻添加水平對(duì)大鼠空腸VH、CD 無顯著影響，但1.0 mg/kg 鉻組能顯著提高空腸V/C。而李燕[22]發(fā)現(xiàn)飼糧中添加0.2 mg/kg 吡啶羧酸鉻可顯著增加14日齡熱應(yīng)激肉鴨空腸的V/C，并可顯著增加21 日齡熱應(yīng)激肉鴨回腸的V/C。由此可知，在飼糧中添加適量鉻能夠改善應(yīng)激狀態(tài)機(jī)體的腸道形態(tài)。而本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在母鼠飼糧中添加鉻降低了子代斷奶仔鼠十二指腸的VH，0.2 mg/kg 鉻組提高了空腸前端的V/C，且有提高十二指腸V/C 的趨勢(shì)，這與本試驗(yàn)中添加鉻對(duì)小腸指數(shù)的影響類似，即較高劑量的鉻對(duì)子代腸道形態(tài)造成了一定的負(fù)面影響。由此可知，當(dāng)母鼠飼糧中鉻的添加劑量達(dá)到1.0 mg/kg 時(shí)反而可能會(huì)給子代斷奶仔鼠的腸道形態(tài)帶來負(fù)面效果。

3.4 母體飼糧中添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠血清生化指標(biāo)的影響 本研究發(fā)現(xiàn)，在母鼠飼糧中添加鉻有降低子代斷奶仔鼠血清GLU 含量的趨勢(shì)；相比對(duì)照組和0.2 mg/kg鉻組，1.0 mg/kg 鉻組顯著降低了AKP、D-Lac 含量。Tian 等[23]研究也發(fā)現(xiàn)，在生長(zhǎng)豬飼糧中添加0.2～0.8 mg/kg鉻能顯著降低血清GLU，而對(duì)其他血清代謝產(chǎn)物無顯著影響。Emami 等[14]研究發(fā)現(xiàn)，羔羊血漿葡萄糖、胰島素和甘油三酯濃度隨著飼糧中鉻的添加水平增加而顯著降低。鄭燦財(cái)?shù)萚19]研究發(fā)現(xiàn)在大鼠飼糧鉻添加水平對(duì)大鼠血清TP、GLB 含量及白蛋白與球蛋白之比（A/G）無顯著影響。這提示在飼糧中添加鉻具有提高葡萄糖利用率的作用。有研究表明當(dāng)機(jī)體遭受應(yīng)激時(shí)，AKP 含量明顯降低[24]。而在本試驗(yàn)中1.0 mg/kg 鉻組的AKP含量較對(duì)照組和0.2 mg/kg 鉻組顯著降低，這表明添加高劑量的鉻對(duì)機(jī)體代謝產(chǎn)生了負(fù)面影響。D-Lac 是胃腸道固有細(xì)菌的代謝終產(chǎn)物，哺乳動(dòng)物不具備將其快速代謝分解的酶系統(tǒng)，因此血液中D-Lac 水平改變可反映腸道通透性的改變[25]。腸道通透性是反映腸道黏膜屏障功能的重要因素。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)在母鼠飼糧中添加高劑量鉻可降低子代斷奶仔鼠的腸道通透性。

3.5 母體飼糧中添加丙酸鉻對(duì)子代斷奶仔鼠免疫功能影響 本研究發(fā)現(xiàn)，在母鼠飼糧中添加鉻對(duì)子代斷奶仔鼠血清IgA 含量、AKP 活力、DAO 活性、sIgA 含量無顯著影響，相比對(duì)照組，1.0 mg/kg 鉻組極顯著降低IgG含量，顯著降低IgM 含量。肖芳[13]研究發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)前和產(chǎn)后21 d 母羊飼糧中添加鉻可以提高21 日齡子代羔羊血清IgG 和IgM 含量，但對(duì)IgA 含量、AKP 活力和DAO 活性以及sIgA 含量沒有影響。而Wang 等[26]在育肥豬上的試驗(yàn)表明，飼糧添加鉻顯著提高血清IgA 和IgG 的含量，并且IgA 含量隨鉻添加水平的增加呈先升高后降低的二次曲線變化，而IgG 含量呈線性變化；但對(duì)IgM 的含量無顯著影響。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)飼糧中添加高劑量鉻時(shí)會(huì)降低血清中IgG 和IgM 的含量，對(duì)IgA沒有顯著影響。有研究表明當(dāng)機(jī)體受到應(yīng)激損傷時(shí)，體內(nèi)AKP 的活性降低[24]，且細(xì)胞的通透性改變，胞內(nèi)的DAO 被大量分泌到細(xì)胞外，在腸道中則體現(xiàn)為腸腔內(nèi)的DAO 活性增高，黏膜內(nèi)的DAO 活性降低[27]。本試驗(yàn)中，仔鼠斷奶后便立即進(jìn)行屠宰試驗(yàn)，并沒有經(jīng)受嚴(yán)重的應(yīng)激，而鉻對(duì)處于正常狀態(tài)的機(jī)體代謝作用不明顯，這可能是AKP、DAO 活性差異不顯著的原因之一。本試驗(yàn)結(jié)果表明，母鼠飼糧中添加低劑量鉻對(duì)子代斷奶仔鼠免疫功能無顯著影響，但添加量為1.0 mg/kg 時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，母鼠飼糧中添加0.2 mg/kg 鉻時(shí)對(duì)器官指數(shù)、腸道形態(tài)和免疫功能的影響均不顯著；添加1.0 mg /kg 鉻時(shí)可以改善腸道通透性，但對(duì)腸道形態(tài)、器官指數(shù)和免疫功能有一定的負(fù)面影響。