補喂色氨酸對伊犁馬血漿5-羥色胺、褪黑素含量及抗氧化能力的影響

張文杰，韓 明，王世昌，張仕琦，李曉斌，楊開倫

（新疆農(nóng)業(yè)大學動物科學學院，新疆肉乳用草食動物營養(yǎng)重點實驗室，新疆烏魯木齊 830052）

褪黑素（MT）主要是哺乳動物松果體合成分泌的一種胺類激素，具有調(diào)節(jié)機體晝夜規(guī)律[1]、調(diào)控性激素分泌[2]、提高免疫功能[3]、抗機體氧化[4]等多種生理功能。MT 由色氨酸經(jīng)過一系列作用合成，首先是經(jīng)過色氨酸羥化酶和L-芳香氨基酸脫羧酶作用生成5-羥色胺（5-HT），隨后在芳烷基胺N-乙酰轉(zhuǎn)移酶催化下生成N-乙酰-5-羥色胺，最后經(jīng)過羥基吲哚-氧-甲基轉(zhuǎn)移酶發(fā)生甲基化作用產(chǎn)生MT[5]。因此，色氨酸作為MT 的一種重要前體物質(zhì)，對動物機體的MT 代謝起到重要的調(diào)節(jié)作用[6-7]。

飼糧中添加色氨酸是調(diào)控動物機體內(nèi)MT 含量和抗氧化能力的常用方法。Brittany 等[8]研究表明，給馬補喂色氨酸可提高馬血清游離色氨酸含量，并減緩馬匹的應(yīng)激。本課題組前期研究表明，在奶牛和綿羊飼糧中添加色氨酸對機體內(nèi)MT 含量及抗氧化能力有明顯影響[9-10]。陳俊宏等[9]試驗表明，添加色氨酸及過瘤胃色氨酸均能提高奶?？寡趸芰Γ姨砑舆^瘤胃色氨酸還可以提高牛奶中MT 含量。王根等[10]試驗指出，日糧中添加過瘤胃色氨酸可以提高綿羊血液抗氧化能力，并可以提高綿羊白天血液中MT 含量，但對夜間MT 含量沒有明顯影響。本試驗旨在探究補喂色氨酸對伊犁馬母馬血漿中MT 含量及抗氧化能力的影響，為通過色氨酸調(diào)控伊犁馬MT 含量的應(yīng)用提供科學參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗時間和地點 動物試驗于2019 年4 月14 日—5 月8 日在新疆伊犁哈薩克自治州昭蘇馬場孕馬尿生產(chǎn)基地進行。血樣采集當天的日出時間為07:09，日落時間為21:44，晝長14.35 h。

1.2 試驗設(shè)計和飼糧組成 挑選20 匹健康、體重為（263.05±14.77）kg 的2 歲伊犁馬母馬，隨機分為4 組，每組5 匹。所有試驗馬匹飼喂同一營養(yǎng)水平精料補充料（購自新疆伊犁州昭蘇縣駿力農(nóng)牧科技有限公司），每天每匹馬精料補充料飼喂量為2 kg，干牧草飼喂量為（10±1.2）kg，自由飲水，在此基礎(chǔ)上，試驗組每天每匹馬分別補喂20、40、60 mg/kg BW 的色氨酸（購自新疆阜豐生物科技有限公司，純度≥98%），色氨酸的補喂量參考Brittany 等[8]的研究結(jié)果。精料補充料組成和營養(yǎng)成分見表1，干牧草的營養(yǎng)成分見表2。

1.3 飼養(yǎng)管理 試驗期間所有馬匹均在同一馬廄，單欄飼養(yǎng)，每天每匹馬的色氨酸、精料補充料平均分成2 份，將色氨酸混于精料補充料裝入封口袋中，分別于08:00和20:00 飼喂，待精料采食完畢，將馬匹趕入活動圈，定量采食干牧草，自由飲水。每天按時打掃馬廄，清除糞便，更換墊草。

1.4 樣品的采集與處理 于試驗的第25 天07:30 及00:00采集血樣，通過頸靜脈采集血液至肝素鈉抗凝采血管中，3 000 r/min 離心15 min，制備血漿，分裝至1.5 mL Eppendorf 管中，標記后在-20℃冰箱中冷凍保存。夜間為防止光線對伊犁馬松果體的影響，采用弱光手電筒（光照強度不超過5 Lux）照明并用一層薄紅布遮住其燈頭，減弱亮度，避免直接照射馬匹眼睛。

表1 精料補充料組成及營養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

表2 干牧草的營養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.5 指標測定 馬匹血漿中5-HT、MT 含量采用酶聯(lián)免疫吸附法測定，上午飼喂前0 h 的丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、總抗氧化能力（T-AOC）、谷胱甘肽過氧化酶（GSH-Px）采用比色法測定。以上樣品均送至北京華英生物技術(shù)研究所進行測定。

1.6 統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)采用Excel 2010 進行初步整理，試驗結(jié)果以平均值± 標準差表示。所有試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件的ANOVA 進行單因素方差分析，差異顯著則用Duncan′s 法進行多重比較。其中，5-HT和MT 采用正交多項式對比，檢驗日糧中色氨酸含量增加的線性和二次效應(yīng)。P＜0.05 作為差異顯著的判斷標準，0.05＜P＜0.10 認為有差異趨勢。

2 結(jié)果與分析

2.1 補喂色氨酸對伊犁馬血漿5-HT 和MT 含量的影響由表3 可知，00:00 采樣，對照組和20、60 mg/kg BW色氨酸組血漿5-HT 含量均高于40 mg/kg BW 色氨酸組（P＜0.05）。07:30 采樣，與對照組相比，40 mg/kg BW 色氨酸組血漿MT 含量有升高趨勢（0.05＜P＜0.10）；00:00 采樣，MT 含量呈二次顯著性變化，對照組和40、60 mg/kg BW 色氨酸組低于20 mg/kg BW 色氨酸組（P＜0.05）。

2.2 補喂色氨酸對伊犁馬血漿抗氧化能力的影響 由表4 可知，20、40 mg/kg BW 色氨酸組的T-AOC 高于對照組和60 mg/kg BW 色氨酸組（P＜0.05）；40 mg/kg BW 色氨酸組的GSH-Px 和SOD 活性最高，顯著高于對照組；而MDA 的變化趨勢相反，20 mg/kg BW 色氨酸組MDA 含量低于對照組和60 mg/kg BW 色氨酸組（P＜0.05）?？傮w來說，補喂3 種劑量的色氨酸均能提高伊犁馬血漿抗氧化能力。

3 討 論

3.1 補喂色氨酸對伊犁馬血漿5-HT、MT 含量的影響動物機體在攝入色氨酸后，可以經(jīng)過一系列變化轉(zhuǎn)化為MT。本試驗中，07:30 采樣，色氨酸組5-HT 含量均低于對照組，而色氨酸組血漿MT 含量均高于對照組，并且40 mg/kg BW 色氨酸組顯著升高；00:00 采樣，40 mg/kg BW 色氨酸組的5-HT 含量顯著低于其他各組，20 mg/kg BW 色氨酸組的MT 含量最高。這可能是因為在伊犁馬日糧中補喂色氨酸一段時間后，在機體中形成了一種固定的機制，進而加快了5-HT 向MT 轉(zhuǎn)化的過程，增加了血液中MT 含量。

前人在馬上的研究表明，血液中MT 含量具有白天低夜間高的變化趨勢[7]。Esteban 等[11]研究表明，給大鼠口服色氨酸可以顯著提高血液中MT 含量，這與本試驗結(jié)果一致。王根等[10]研究表明，日糧中添加過瘤胃色氨酸可以提高綿羊白天血液中MT 含量，但對夜間MT 含量沒有明顯影響。而Kollmann 等[12]研究發(fā)現(xiàn)，給瑞士褐牛添喂過瘤胃色氨酸后，夜間血液MT 含量顯著上升，而白天則沒有變化。以上2 個試驗呈現(xiàn)不同的變化，而本試驗中，白天和夜間血液MT 含量均有顯著性差異，可能與試驗動物不同有關(guān)。研究表明，MT 的分泌具有明顯的規(guī)律性，正常情況下，白天分泌較少，而夜間分泌較多[13]。本試驗中血液MT 含量也呈現(xiàn)相似的變化規(guī)律。色氨酸作為MT 的前體物質(zhì)，在機體內(nèi)經(jīng)過羥化、脫羧、乙?；图谆茸饔米罱K形成MT。本試驗結(jié)果表明，飼糧中補喂色氨酸可以提高血液中MT，這預(yù)示著飼糧補喂色氨酸對動物體內(nèi)MT 含量的提高具有一定的促進作用。

3.2 補喂色氨酸對伊犁馬血漿抗氧化能力的影響 畜禽受到內(nèi)外環(huán)境刺激時，機體會產(chǎn)生過多的自由基，氧化應(yīng)激是自由基在體內(nèi)產(chǎn)生的一種負面作用[14]，對畜禽的生長及生產(chǎn)性能的發(fā)揮產(chǎn)生不良影響，在日糧中補充色氨酸可以有效緩解動物應(yīng)激。研究證實，氧化應(yīng)激促進色氨酸的分解代謝，色氨酸的氨基可與氧化劑直接結(jié)合，可以有效阻止其他物質(zhì)的氧化反應(yīng)，從而起到抗氧化的作用[15]。本試驗中，補喂3 種劑量的色氨酸均可以提高伊犁馬血漿抗氧化能力，補喂色氨酸使血液中的GSH-Px、T-AOC 和SOD 活性顯著增加，MDA 含量顯著降低，其中20 mg/kg BW 色氨酸組和40 mg/kg BW色氨酸組的作用效果更加明顯，當補喂量為60 mg/kg BW 時，作用效果減弱。

表3 補喂色氨酸對伊犁馬血漿5-HT 和MT 含量的影響

表4 補喂色氨酸對伊犁馬血漿抗氧化能力的影響

Bagshaw 等[16]指出，口服色氨酸可以緩解馬的氧化應(yīng)激，提高抗氧化能力。江敏[17]研究表明，斷奶仔豬日糧中添加色氨酸可以提高血液中的T-AOC、GSHPx 和SOD 水平，降低MDA 含量。馬玉娥等[18]研究同樣表明，在黃玉肉雞飼糧中添加色氨酸，血清中SOD活性、GSH 含量和GSH-Px 活性顯著升高。此外，色氨酸代謝產(chǎn)物MT 可通過提高抗氧化酶的活性直接發(fā)揮抗氧化作用[19]，因此，飼糧中添加色氨酸提高抗氧化能力也可能與機體MT 含量升高有關(guān)。Nayak 等[20]證實，色氨酸的代謝產(chǎn)物MT 可清除體內(nèi)自由基，也具有抗氧化作用。本試驗也獲得了相似的試驗結(jié)果。以上研究結(jié)果表明，色氨酸和MT 均具有抗氧化作用。因此，補喂色氨酸對提高動物的抗氧化能力有著積極意義。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，補喂色氨酸可以提高伊犁馬血漿MT 含量，在夜間效果更加明顯，可提高伊犁馬的抗氧化能力，適宜的添加水平為20～40 mg/kg BW。