光照時(shí)間對(duì)鵝血漿免疫功能和抗氧化性能的影響

陳肇銘，徐婷婷，陳思穎，顏菲菲，趙阿勇

(浙江農(nóng)林大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院,浙江 臨安 311300)

當(dāng)今家禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模化并高度集約化發(fā)展，環(huán)境對(duì)家禽健康的影響顯得尤為重要，其中光照作為重要的環(huán)境因素對(duì)家禽的生長(zhǎng)性能和免疫能力具有關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用[1]。光照包括光照周期、光照強(qiáng)度和光色等三個(gè)方面，前兩者通過(guò)提高環(huán)境溫度來(lái)影響家禽的免疫功能[2],過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短的光照時(shí)間都會(huì)直接影響家禽的身體健康[3-4]。研究表明，光照是季節(jié)性禽類的重要調(diào)控因子[5]，適宜的光照時(shí)間能提高生長(zhǎng)率和飼料轉(zhuǎn)化率，這一點(diǎn)在肉雞中得到驗(yàn)證[6]。光照的改變，可能影響鵝的生產(chǎn)性能、繁殖能力、免疫機(jī)能和抗氧化能力[7-10]，但是大部分的研究都集中在生產(chǎn)性能和繁殖能力[11]，對(duì)免疫機(jī)能和抗氧化能力方面的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)以浙東白鵝母鵝為研究對(duì)象，通過(guò)檢測(cè)三種光照時(shí)間下鵝血漿免疫球蛋白、補(bǔ)體、細(xì)胞因子水平和抗氧化指標(biāo)來(lái)探究不同光照時(shí)間對(duì)鵝免疫功能和抗氧化能力的影響，為浙東白鵝的健康養(yǎng)殖提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與條件

選取32周齡體型大小相似、體況良好的浙東白鵝母鵝24只隨機(jī)分成3組，每組8只。以自然光照組為對(duì)照，設(shè)置兩個(gè)試驗(yàn)組：長(zhǎng)光照組和短光照組。長(zhǎng)光照組光照周期為(15L:9D, 4:00～19:00)；短光照組光照周期為(9L:15D, 8:00～17:00)，人工光照強(qiáng)度控制在30 lux。自然光照組按照自然條件下的光照強(qiáng)度，光照時(shí)間從日出到日落為一個(gè)周期。按正常的飼養(yǎng)管理模式進(jìn)行，內(nèi)設(shè)飲水器，每天喂料2次。盡量保持舍內(nèi)衛(wèi)生、干燥。

1.2 樣品采集

在40周齡時(shí)采集血漿。每組隨機(jī)抽取6只鵝，取靜脈血5 mL，注入肝素鈉抗凝管，4 ℃ 5 000 rpm/min 離心5 min，取上清，分裝后置于-80 ℃保存，以備后續(xù)各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)每個(gè)樣品設(shè)置2個(gè)重復(fù)，取平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

1.3 免疫球蛋白和補(bǔ)體水平檢測(cè)

采用A6半自動(dòng)生化儀(北京松上技術(shù)有限公司)通過(guò)比色法測(cè)定血漿中IgA、IgY、IgM、C3、C4的含量。

1.4 細(xì)胞因子水平檢測(cè)

用XH-6020全自動(dòng)放免計(jì)數(shù)儀(西安核儀器廠)通過(guò)免疫法檢測(cè)IL-1β、IL-2、IL-6、IL-10、IFN-γ、TNF-α等細(xì)胞因子水平。

1.5 抗氧化活性檢測(cè)

用A6半自動(dòng)生化儀(北京松上技術(shù)有限公司)通過(guò)比色法測(cè)定血漿中血漿中總抗氧化能力T-AOC、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶GSH-Px、超氧化物歧化酶SOD、丙二醛MDA的水平。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析 (One-Way ANOVA)，采用Tukey方法進(jìn)行多重比較，差異顯著水平為P<0.05，結(jié)果用最小二乘均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié) 果

2.1 光照時(shí)間對(duì)血漿免疫球蛋白的影響

由表1可知，在三組不同的光照時(shí)間下，鵝血漿IgA、IgY和IgM水平差異不顯著(P>0.05)。

表1 光照時(shí)間對(duì)血漿免疫球蛋白的影響

2.2 光照時(shí)間對(duì)血漿補(bǔ)體的影響

由表2可知，在三組不同的光照時(shí)間下，鵝血漿C3、C4水平差異不顯著(P>0.05)。

2.3 光照時(shí)間對(duì)血漿細(xì)胞因子的影響

血漿IL-1β、IL-2、IL-6 、IL-10、TNF-α和IFN-γ水平見(jiàn)表3。長(zhǎng)光照組的IL-1β、IL-2和IL-6顯著低于自然光照組和短光照組(P<0.05)，但自然光照組和短光照組間差異不顯著。IL-10和IFN-γ水平在三組間差異顯著(P<0.05)，IL-10為長(zhǎng)光照組>自然光照組>短光照組，而IFN-γ為長(zhǎng)光照組<自然光照組<短光照組。長(zhǎng)光照組TNF-α顯著低于短光照組(P<0.05)，自然光照組介于兩組之間，與任一組均差異不顯著。

表2 光照時(shí)間對(duì)血漿補(bǔ)體的影響

表3 光照時(shí)間對(duì)血漿細(xì)胞因子的影響

注：同行字母肩標(biāo)相同表示差異不顯著(P>0.05); 同行字母肩標(biāo)不同表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

Notes：The same superscripts in the same row mean insignificant difference (P>0.05); different superscripts in the same row differ significantly (P<0.05).The same blow.

2.4 光照時(shí)間對(duì)血漿抗氧化指標(biāo)的影響

由表4可知，短光照組的T-AOC和SOD顯著高于長(zhǎng)光照組(P<0.05)，自然光照組介于兩組之間，與任一組均無(wú)顯著差異；而長(zhǎng)光照組的MDA水平顯著高于自然光照組和短光照組(P<0.05)；三組的GSH-Px均無(wú)顯著差異。

表4 光照時(shí)間對(duì)血漿抗氧化指標(biāo)的影響

3 討 論

免疫球蛋白是一種具有抗體活性的糖蛋白，存在于所有有脊椎動(dòng)物的血液、組織液及外分泌物中[12]。禽類的免疫球蛋白有三種，即IgY (等同于哺乳動(dòng)物的IgG)、IgM和IgA[13]。與哺乳動(dòng)物類似，IgM是鳥(niǎo)類初級(jí)體液免疫應(yīng)答中產(chǎn)生的主要亞型，IgY是次級(jí)體液反應(yīng)中的主要亞型，而抗體在身體分泌物中的主要形式是IgA(分泌型IgA)。本研究結(jié)果顯示，鵝血漿IgA、IgM和IgY水平在三種不同光照時(shí)間下無(wú)顯著差異。類似的結(jié)果來(lái)自Morin等[14]，發(fā)現(xiàn)光照時(shí)長(zhǎng)不影響牛初乳中IgG水平。而Nelson等[15]則指出，光照時(shí)長(zhǎng)對(duì)田鼠血液IgG水平的影響與其生殖反應(yīng)相關(guān)，若短光照引發(fā)田鼠生殖退化則其血液IgG水平下降，同時(shí)皮質(zhì)醇升高，若短光照不引發(fā)田鼠生殖退化則對(duì)IgG無(wú)影響。

補(bǔ)體是一種具有酶活性的糖蛋白，存在于體液或細(xì)胞表面。作為非特異性免疫的組成部分，補(bǔ)體系統(tǒng)在預(yù)防感染、腫瘤轉(zhuǎn)化、自身免疫性疾病以及應(yīng)激后損傷組織恢復(fù)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用[16-17]。C3和C4是兩種最主要的補(bǔ)體，在免疫調(diào)節(jié)中作為增強(qiáng)劑促進(jìn)抗體抗原的結(jié)合，主要在補(bǔ)體激活過(guò)程中的活化階段發(fā)揮作用。本研究表明，光照時(shí)間不影響鵝血漿C3和C4水平。

細(xì)胞因子包括白細(xì)胞介素、干擾素和腫瘤壞死因子等，是具有傳遞信息調(diào)節(jié)免疫等功能的小分子蛋白?？乖M(jìn)入機(jī)體時(shí)，會(huì)促進(jìn)淋巴細(xì)胞分泌IL-2和IL-6，IL-2能促進(jìn)被刺激的免疫細(xì)胞增殖分化[18]；IL-6參與免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng)[19]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，短光照能促進(jìn)血漿中IL-1β、IL-2、IL-6的含量，而長(zhǎng)光照組的IL-1β、IL-2、IL-6水平較低，說(shuō)明光照時(shí)長(zhǎng)對(duì)細(xì)胞因子有顯著的影響。IL-10的水平和IL-1β、IL-2、IL-6相反，在短光照組IL-10的水平最低。IL-10作為Th2細(xì)胞分泌的產(chǎn)物，是一種抗炎因子，對(duì)炎癥反應(yīng)具有下調(diào)作用，能夠抑制IL-6和IFN-γ的合成和分泌。干擾素(IFNs)是宿主先天免疫系統(tǒng)的重要組成部分，是機(jī)體對(duì)抗病原體的第一道防線[20]。IFN-γ能夠抑制炎癥反應(yīng)，由活化的T細(xì)胞和NK細(xì)胞分泌，參與機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)，并能抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育[21]。另外，TNF-α是一種具有抗腫瘤作用的因子，由巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞分泌。試驗(yàn)結(jié)果顯示，IFN-γ和TNF-α在短光照組水平最高。

研究表明，IFN-γ能影響褪黑激素的分泌，IFN-γ通過(guò)抑制5HT到5HIAA的氧化脫氨作用，將生物合成途徑轉(zhuǎn)向褪黑激素的合成，從而增強(qiáng)褪黑激素的生成[22]。反之褪黑激素亦可以誘導(dǎo)淋巴因子的釋放，如IL-1[23]、TNF-α[24]、IL-4[25]、IL-2和IL-5在體內(nèi)的釋放[26]。Garcia-Maurio等[27]試驗(yàn)結(jié)果表明，褪黑激素通過(guò)調(diào)節(jié)Th1和單核細(xì)胞的活性，增加IL-2和IFN-γ的分泌。Fatemeh Dehghan等[28]研究表明，褪黑激素分泌提高了IL-1β, IL-6以及TNF-a的水平，并導(dǎo)致IL-10的減少。這些結(jié)果與本試驗(yàn)結(jié)果相似，說(shuō)明本試驗(yàn)中短光照組鵝可能通過(guò)上調(diào)褪黑激素分泌進(jìn)而影響免疫細(xì)胞因子水平。

抗氧化能力對(duì)母鵝機(jī)體健康有至關(guān)重要的作用。其中，抗氧化能力的強(qiáng)弱通常用T-AOC、GSH-Px、SOD水平的高低來(lái)體現(xiàn)，SOD是機(jī)體內(nèi)一種重要的抗氧化酶，對(duì)協(xié)調(diào)機(jī)體的氧化和抗氧化平衡起著至關(guān)重要的作用，而MDA是生物體內(nèi)自由基與脂質(zhì)發(fā)生過(guò)氧化反應(yīng)產(chǎn)生的終產(chǎn)物，其含量體現(xiàn)氧化反應(yīng)的程度。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，短光照顯著提高鵝血清T-AOC和SOD水平，并顯著降低MDA含量，與李錦春等[29]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果類似。研究表明，褪黑激素是一種高效的抗氧化劑，通過(guò)黑暗處理的間歇光照可促進(jìn)家禽褪黑激素的分泌[10]，提高血清中SOD的活力，從而間接促進(jìn)機(jī)體的抗氧化能力[30]。本試驗(yàn)中短光照組可能通過(guò)調(diào)控褪黑激素分泌進(jìn)而調(diào)節(jié)機(jī)體的抗氧化活性。

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)表明，光照時(shí)間影響浙東白鵝母鵝免疫機(jī)能和抗氧化能力。短光照增強(qiáng)血漿免疫細(xì)胞因子水平，提高機(jī)體免疫能力，并增強(qiáng)超氧化物歧化酶活性和總抗氧化能力，降低脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物含量，加強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力，有利于母鵝機(jī)體健康。