葉金玲 范秋麗 林廈菁 王一冰 張 盛 茍鐘勇 蔣守群
(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動物科學(xué)研究所,畜禽育種國家重點實驗室,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南動物營養(yǎng)與飼料重點實驗室,廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點實驗室,廣州 510640)
在正常生理條件下,肉雞機(jī)體氧化與抗氧化常處于動態(tài)平衡中,但許多外源或內(nèi)源性刺激均可導(dǎo)致機(jī)體處于氧化應(yīng)激狀態(tài),這對肉雞的健康養(yǎng)殖造成了嚴(yán)重的影響[1-2]。腸道是動物體內(nèi)最重要的消化器官,也是體內(nèi)第一個遭受到氧化損傷的器官。致病性大腸桿菌可以損傷雞腸道黏膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)致氧化應(yīng)激,進(jìn)而影響腸道健康[3-4]。脂多糖(lipopolysaccharide,LPS),也稱作細(xì)菌內(nèi)毒素,是革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁脂質(zhì)雙分子層的外層結(jié)構(gòu),是構(gòu)建腸道炎癥較好的激活劑[5-6]。眾多研究學(xué)者通過腹腔或靜脈注射LPS引發(fā)肉雞發(fā)生急性炎癥反應(yīng),并發(fā)現(xiàn)LPS還促進(jìn)了炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生和炎癥關(guān)鍵基因的表達(dá)[7-9]。
多糖主要是從植物、菌類等中提取的一種多聚糖,能夠提高機(jī)體免疫力和抗氧化水平,并具有抗腫瘤和抑菌等多種生物活性,同時具有安全低毒、無耐藥性、無污染和無殘留的特性[10-13]。研究表明,在飼糧中添加黃芪多糖(Astragaluspolysaccharide,APS)和人參多糖均可以通過減輕LPS引起的免疫應(yīng)激,改善腸道屏障功能,進(jìn)而顯著提高斷奶仔豬的平均日增重(ADG)和飼料轉(zhuǎn)化率[12];在飼糧中添加2 g/kg的枸杞多糖可以增強(qiáng)肉雞消化酶活性、抗氧化能力和免疫力,進(jìn)而提高其生長性能[13];在飼糧中添加1 000~4 000 mg/kg海藻多糖可促進(jìn)肉雞生長性能的提高,增強(qiáng)其抗氧化性能,并從形態(tài)、抗氧化狀態(tài)和腸道黏膜通透性等方面改善腸道屏障功能[11]。因此,天然活性多糖是目前一種很有前途的可替代抗生素的飼料添加劑。研究證實,食藥用真菌子實體多糖、菌絲體多糖和胞外多糖具有較強(qiáng)的抗氧化活性,且主要通過清除氧自由基、激活細(xì)胞外信號等途徑發(fā)揮抗氧化作用[14]。牛樟芝(Antrodiacinnamomea)為我國臺灣地區(qū)特有的真菌品種,又有牛樟菇、樟芝、紅牛樟芝和血靈芝等諸多別名。多糖是牛樟芝的主要活性成分,且主體結(jié)構(gòu)是葡萄糖,但其活性多糖是D-葡聚糖大分子結(jié)構(gòu)[15]。雖然多糖在肉雞上的研究報道相對較多,但主要集中在APS、枸杞多糖和藻類多糖(algae-derived polysaccharide,ADP)等,牛樟芝多糖(Antrodiacinnamomeapolysaccharide,ACP)的研究報道較少。為此,本試驗擬研究ACP、APS和ADP對快大型黃羽肉雞生長性能和空腸黏膜完整性的影響,以期為ACP應(yīng)用于肉雞生產(chǎn),改善其腸道健康、促進(jìn)生長和提高養(yǎng)殖效益提供理論依據(jù)和參考。
LPS(血清型為O55∶B5,貨號L4005)購于Sigma公司;ACP(有效成分為D-葡聚糖,含量為76.3%)由臺灣某股份有限公司提供;APS(富含APS和黃芪甲苷,多糖含量為45%)購自北京某科技股份有限公司;ADP(有效成分為β-1,3-葡聚糖,含量為45%)購自珠海某科技有限公司。
試驗在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動物科學(xué)研究所試驗場進(jìn)行。選用1 200只健康狀況良好的9日齡快大型嶺南黃羽肉雞(母雛),逐只稱重,根據(jù)體重一致原則分為8個組(每組6個重復(fù),每個重復(fù)25只雞),分別為:空白對照組(基礎(chǔ)飼糧)、LPS應(yīng)激組(基礎(chǔ)飼糧+LPS應(yīng)激)、抗生素組(基礎(chǔ)飼糧+LPS應(yīng)激+20 mg/kg維吉尼亞霉素)、100 mg/kg ACP組(基礎(chǔ)飼糧+LPS應(yīng)激+100 mg/kg ACP)、200 mg/kg ACP組(基礎(chǔ)飼糧+LPS應(yīng)激+200 mg/kg ACP)、400 mg/kg ACP組(基礎(chǔ)飼糧+LPS應(yīng)激+400 mg/kg ACP)、400 mg/kg APS組(基礎(chǔ)飼糧+LPS應(yīng)激+400 mg/kg APS)和200 mg/kg ADP組(基礎(chǔ)飼糧+LPS應(yīng)激+200 mg/kg ADP)。于18和20日齡,空白對照組每只雞腹腔注射0.50 mL的生理鹽水,其他組分別腹腔注射0.50 mL的LPS(500 μg/kg BW)。試驗期21 d。
試雞平養(yǎng)于封閉式雞舍,地面鋪放木屑,自由采食顆粒料和飲水,各組飼養(yǎng)管理和環(huán)境條件一致,按照常規(guī)操作程序和免疫流程進(jìn)行飼養(yǎng)和免疫。試驗期間人工控制舍內(nèi)光照,每天保持23 h光照,并自然通風(fēng)。每天08:00、14:00和20:00記錄雞舍溫度和相對濕度。
試驗采用玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧,根據(jù)《中國飼料成分及營養(yǎng)價值表2004年第15版》配制,其組成及營養(yǎng)水平見表1?;A(chǔ)飼糧營養(yǎng)水平參考廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動物科學(xué)研究所新制定的農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 3645—2020《黃羽肉雞營養(yǎng)需要量》科學(xué)配制。各組飼糧營養(yǎng)水平保持一致,抗生素和其他多糖添加劑按照不同添加水平等重量替代統(tǒng)糠。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(飼喂基礎(chǔ))
續(xù)表1項目 Items含量 Content賴氨酸 Lys1.13蛋氨酸 Met0.45蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys0.87蘇氨酸 Thr0.83色氨酸 Trp0.25異亮氨酸 Ile0.86鈣 Ca1.00非植酸磷 NPP0.45
1.5.1 生長性能
試驗過程中,每天觀察雞只健康狀況,一旦出現(xiàn)死雞,立即稱死雞重和剩料量,以消除死雞對試驗結(jié)果的影響。記錄死雞數(shù)量,同時立即查明原因,采取適當(dāng)措施。試驗開始和結(jié)束前1天19:00對試驗雞斷料、供水,次日07:00以重復(fù)為單位稱重,統(tǒng)計耗料量,計算平均日采食量(ADFI)、ADG、料重比(F/G)和存活率。
1.5.2 樣品的采集與指標(biāo)檢測
1.5.2.1 常規(guī)指標(biāo)檢測
于30日齡,每重復(fù)選取接近平均體重的2只雞,翅靜脈采血5 mL于加有肝素鈉的抗凝管,1 200×g離心10 min取上清。屠宰后取出空腸,用預(yù)冷的生理鹽水清洗內(nèi)容物,縱向剖開,刮去內(nèi)層黏膜裝入1.50 mL離心管中,-80 ℃保存。常規(guī)制備空腸組織勻漿液,按照體積比加入9倍體積預(yù)冷的生理鹽水,進(jìn)行組織勻漿后低溫離心(4 ℃、12 000×g,10 min),取上清。利用二喹啉甲酸(BCA)蛋白定量試劑盒(江蘇凱基生物技術(shù)股份有限公司)測定上清中總蛋白含量。利用黃嘌呤氧化酶法測定血漿總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性;二硫代二硝基苯甲酸(DT-NB)比色法測定血漿谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性;鐵(Fe)氧化還原法測定血漿總抗氧化能力(T-AOC);硫代巴比妥酸(TBA)法測定血漿丙二醛(MDA)含量,以上試劑盒購自南京建成生物工程研究所。采用放射免疫法測定上清中腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、干擾素-γ(IFN-γ)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)和白細(xì)胞介素-10(IL-10)含量,所需試劑盒購自北京北方生物技術(shù)研究所。以上指標(biāo)均在多功能酶標(biāo)儀(Spectra max M-5,Molecular Devices,美國)上讀數(shù),各指標(biāo)具體檢測方法和結(jié)果計算均按照說明書進(jìn)行。
1.5.2.2 空腸組織形態(tài)檢測
每組肉雞取出空腸后選取腸道中段1~2 cm用生理鹽水進(jìn)行沖洗,將沖洗干凈的腸段放入提前準(zhǔn)備好的4%多聚甲醛保存過夜,進(jìn)行常規(guī)石蠟包埋后,采用蘇木精-伊紅(HE)進(jìn)行染色處理,制成石蠟切片。采用Motic-BA210 Digital數(shù)碼顯微鏡對每組切片進(jìn)行40×視野拍照。拍照時盡量讓組織充滿整個視野,保證每張照片的背景光一致。應(yīng)用Image-Pro Plus 6.0軟件以40×標(biāo)尺為標(biāo)準(zhǔn),每張切片選取5根最完整的絨毛,分別測量絨毛高度、隱窩深度和腸壁厚度,并計算絨隱比(絨毛高度/隱窩深度)。
1.5.2.3 空腸結(jié)構(gòu)完整性相關(guān)基因表達(dá)檢測
空腸腸段清洗干凈剪成2段放于1.50 mL離心管,-80 ℃保存??俁NA的提取按照Trizol試劑盒說明書進(jìn)行操作,利用Nano-Drop 2000微量核酸測定儀檢測RNA的總濃度和純度。RNA反轉(zhuǎn)錄嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。實時熒光定量PCR(qRT-PCR)反應(yīng)(Bio-Rad CFX System)為20.0 μL體系:iTaq Universal SYBR Green Supermix(Bio-Rad,美國)10.0 μL,上、下游引物(10 μmol/L)各1.0 μL,cDNA模板2.0 μL(10倍稀釋),ddH2O 6.0 μL;每個樣品3個重復(fù)孔。從GenBank中獲得所測基因的序列取保守區(qū)域設(shè)計引物,并選用管家基因β-肌動蛋白(β-actin)基因作為內(nèi)參基因。所需引物由上海生工生物有限公司合成,引物序列見表2,并用2-ΔΔCt法計算目的基因的mRNA相對表達(dá)量。
表2 實時熒光定量PCR引物序列
試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件中的one-way ANOVA進(jìn)行單因素方差分析,在差異顯著的基礎(chǔ)上進(jìn)行Duncan氏法多重比較,顯著水平為P<0.05。試驗結(jié)果均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。
由表3可知,與空白對照組相比,LPS應(yīng)激組肉雞末重、ADFI和ADG顯著降低(P<0.05),而飼糧添加不同多糖對肉雞生長性能無顯著影響(P>0.05)。與LPS應(yīng)激組相比,其他組肉雞ADFI均顯著提高(P<0.05),且飼糧添加200 mg/kg ADP顯著提高肉雞ADG(P<0.05)。與抗生素組相比,飼糧添加不同多糖對肉雞末重、ADFI和ADG均無顯著影響(P>0.05)。此外,飼糧添加不同多糖組之間肉雞生長性能均無顯著差異(P>0.05)。
表3 ACP對LPS應(yīng)激黃羽肉雞生長性能的影響
由表4可知,與空白對照組相比,LPS應(yīng)激組肉雞血漿中T-AOC顯著降低(P<0.05),血漿和空腸黏膜中MDA含量顯著提高(P<0.05)。與LPS應(yīng)激組相比,飼糧添加200和400 mg/kg ACP顯著提高了肉雞血漿和空腸黏膜中T-SOD、GSH-Px活性和T-AOC(P<0.05),飼糧添加ACP顯著降低了血漿和空腸黏膜中MDA含量(P<0.05)。與空白對照組或抗生素組相比,飼糧添加200和400 mg/kg ACP和400 mg/kg APS顯著提高了肉雞血漿和空腸黏膜中GSH-Px活性(P<0.05),但對二者中T-SOD活性、T-AOC和MDA含量沒有顯著影響(P>0.05)。飼糧添加不同多糖各組肉雞血漿和空腸黏膜中T-SOD活性、T-AOC和MDA含量均無顯著差異(P>0.05)。
由表5可知,與空白對照組相比,LPS應(yīng)激組肉雞血漿中TNF-α和IFN-γ含量顯著提高(P<0.05),空腸黏膜中TNF-α、IL-1β和IL-6含量顯著提高(P<0.05),空腸黏膜中抗炎因子IL-10含量顯著降低(P<0.05)。與LPS應(yīng)激組相比,飼糧添加抗生素、ACP和APS顯著降低了血漿中TNF-α和IFN-γ含量(P<0.05),飼糧添加ACP和APS顯著降低了空腸黏膜中TNF-α、IL-1β和IL-6含量(P<0.05),但只有飼糧添加100 mg/kg ACP顯著提高了空腸黏膜中IL-10含量(P<0.05)。與抗生素組相比,只有飼糧添加400 mg/kg ACP顯著降低了空腸黏膜中TNF-α含量(P<0.05)。除空腸黏膜中TNF-α含量外,不同ACP組間血漿和黏膜中炎癥因子含量均無顯著差異(P>0.05),400mg/kg ACP組、400mg/kg APS組和200 mg/kg ADP組3個組之間血漿和黏膜中炎癥因子含量也沒有顯著差異(P>0.05)。
表4 ACP對LPS應(yīng)激黃羽肉雞血漿和空腸黏膜抗氧化能力的影響
表5 ACP對LPS應(yīng)激黃羽肉雞血漿和空腸黏膜炎癥因子的影響
續(xù)表5項目 Items組別 Groups空白對照Blank controlLPS應(yīng)激LPS stress抗生素Antibiotics100 mg/kg ACP200 mg/kg ACP400 mg/kg ACP400 mg/kg APS200 mg/kg ADP干擾素-γ IFN-γ8.51±0.659.40±0.558.88±1.018.41±1.138.39±0.607.95±1.028.64±0.788.69±0.73白細(xì)胞介素-1β IL-1β2.47±0.21b3.33±0.14a2.28±0.25bc1.83±0.23c2.11±0.13bc1.99±0.11bc2.35±0.12b2.29±0.19bc白細(xì)胞介素-6 IL-62.90±0.18b4.03±0.18a3.43±0.36ab3.00±0.30b3.16±0.26b3.01±0.26b3.26±0.13b3.53±0.28ab白細(xì)胞介素-10 IL-109.48±0.74a7.35±0.35b8.66±0.86ab9.60±1.22a9.18±0.72ab8.92±0.57ab8.98±0.57ab8.45±0.50ab
如圖1所示,30日齡時,空白對照組肉雞空腸黏膜結(jié)構(gòu)完整,層次清晰,腸絨毛排列整齊,絨毛間及隱窩之間界限分明。相較于空白對照組,30日齡時,LPS應(yīng)激組肉雞腸壁厚度增加,空腸黏膜結(jié)構(gòu)紊亂、疏松,腸絨毛變短、破損,腸絨毛上皮細(xì)胞壞死、脫落,隱窩深度增加,且出現(xiàn)肥大,提示LPS可能影響位于隱窩部位的腸道干細(xì)胞進(jìn)而影響隱窩部位細(xì)胞增殖分化,最終導(dǎo)致絨毛結(jié)構(gòu)受損。相較于LPS應(yīng)激組和抗生素組,不同ACP組肉雞表現(xiàn)為空腸絨毛高度增加、隱窩深度降低以及使腸壁變薄,并且其腸絨毛更加完整。相較于各ACP組和400 mg/kg APS組,200 mg/kg ADP組肉雞空腸黏膜結(jié)構(gòu)完整性較差。
由表6可知,與空白對照組相比,LPS應(yīng)激組肉雞空腸絨毛高度顯著降低(P<0.05),隱窩深度顯著增加(P<0.05),絨隱比顯著降低(P<0.05),腸壁厚度顯著增加(P<0.05);各ACP組和400 mg/kg APS組空腸絨毛高度、隱窩深度和絨隱比均沒有顯著差異(P>0.05)。與LPS應(yīng)激組相比,各ACP組和400 mg/kg APS組空腸絨毛高度顯著增加(P<0.05),隱窩深度顯著降低(P<0.05),絨隱比顯著提高(P<0.05),腸壁厚度也顯著降低(P<0.05);200 mg/kg ADP組空腸絨毛高度沒有顯著變化(P>0.05),隱窩深度顯著降低(P<0.05),絨隱比顯著增加(P<0.05),腸壁厚度也顯著降低(P<0.05)。與抗生素組相比,各ACP組和APS組的空腸絨毛高度沒有顯著變化(P>0.05),隱窩深度顯著降低(P<0.05),絨隱比顯著提高(P<0.05),腸壁厚度也顯著降低(P<0.05)。與200 mg/kg ADP組相比,100 mg/kg ACP組空腸絨毛高度沒有顯著變化(P>0.05),隱窩深度顯著降低(P<0.05),絨隱比顯著提高(P<0.05),腸壁厚度也顯著增加(P<0.05)。各ACP組和400 mg/kg APS組間空腸絨毛高度、隱窩深度和絨隱比均無顯著差異(P>0.05)。
如圖2所示,與空白對照組相比,LPS應(yīng)激組肉雞空腸Toll樣受體4(TLR4)、核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)、TNF-α和IL-1β的mRNA相對表達(dá)量顯著提高(P<0.05)。與LPS應(yīng)激組和抗生素組相比,各ACP組和400 mg/kg APS組空腸TLR4、NF-κB和IL-1β的mRNA相對表達(dá)量顯著降低(P<0.05),但空腸TNF-α的mRNA相對表達(dá)量無顯著差異(P>0.05)。與抗生素組相比,200 mg/kg ADP組空腸TLR4、TNF-α和IL-1β的mRNA相對表達(dá)量無顯著差異(P>0.05),但空腸NF-κB的mRNA相對表達(dá)量顯著降低(P<0.05)。與空白對照組相比,各ACP組和400 mg/kg APS組空腸TLR4、NF-κB、TNF-α和IL-1β的mRNA相對表達(dá)量均無顯著差異(P>0.05);各ACP組和400 mg/kg APS組間空腸TLR4、NF-κB、TNF-α和IL-1β的mRNA相對表達(dá)量無顯著差異(P>0.05)。
圖1 ACP對LPS應(yīng)激黃羽肉雞空腸組織形態(tài)的影響
表6 ACP對LPS應(yīng)激黃羽肉雞空腸組織形態(tài)的影響
如圖3所示,與空白對照組相比,LPS應(yīng)激組肉雞空腸黏蛋白2(MUC2)、封閉蛋白-1(claudin-1)、閉鎖小帶蛋白-1(ZO-1)和閉鎖蛋白(occludin)mRNA相對表達(dá)量顯著降低(P<0.05)。與LPS應(yīng)激組相比,各ACP組空腸MUC2、claudin-1、ZO-1和occludin mRNA相對表達(dá)量顯著提高(P<0.05),400 mg/kg APS組空腸MUC2、claudin-1和occludin mRNA相對表達(dá)量顯著提高(P<0.05),200 mg/kg ADP組空腸claudin-1 mRNA相對表達(dá)量顯著提高(P<0.05)。與抗生素組相比,飼糧添加200和400 mg/kg ACP顯著提高空腸MUC2、claudin-1和occludin mRNA相對表達(dá)量(P<0.05)。與空白對照組相比,ACP組和400 mg/kg APS組空腸MUC2、ZO-1和occludin mRNA相對表達(dá)量無顯著差異(P>0.05),200 mg/kg ADP組空腸claudin-1、ZO-1和occludin mRNA相對表達(dá)量無顯著差異(P>0.05)。各ACP組和400 mg/kg APS組間空腸以上基因的mRNA相對表達(dá)量均無顯著差異(P>0.05)。
A:空白對照;B:LPS應(yīng)激;C:抗生素;D:100 mg/kg ACP;E:200 mg/kg ACP;F:400 mg/kg ACP;G:400 mg/kg APS;H:200 mg/kg ADP。數(shù)據(jù)柱標(biāo)注不同字母表示差異顯著(P<0.05)。圖3同。
圖3 ACP對LPS應(yīng)激黃羽肉雞空腸屏障功能相關(guān)基因mRNA相對表達(dá)量的影響
研究認(rèn)為,多糖如枸杞多糖[13]、APS[16]和牛膝多糖[17]能改善肉雞生長性能;也有研究發(fā)現(xiàn),蘑菇多糖和螺旋藻多糖的應(yīng)用效果不明顯[9,18]。此外,研究表明,金針菇菇腳多糖(1 000 mg/kg)能顯著提高愛拔益加(AA)肉雞28~42日齡的ADG,顯著降低F/G,且在試驗?zāi)┢?43~49日齡)不添加的情況下仍發(fā)揮降低F/G的作用[19]。Shang等[20]研究發(fā)現(xiàn),在AA肉雞飼糧中添加小刺猴頭菌多糖后,ADG和ADFI隨著添加水平的提高均呈線性和二次曲線提高,但各組間(0、1、3和5 g/kg)F/G無顯著差異。在科寶(Cobb)肉雞飼糧中添加螺旋藻可以增強(qiáng)熱應(yīng)激肉雞的體液免疫反應(yīng),提高其抗氧化能力,但對其生長性能無顯著影響[21]。但是,在羅斯(Ross)308肉雞飼糧中添加螺旋藻后,8~21日齡、22~35日齡和1~35日齡的總增重、F/G和歐洲生產(chǎn)效率指數(shù)也都隨其添加水平的提高呈線性提高[22]。以上結(jié)果表明,多糖對肉雞生長性能的影響可能受動物品種、生長階段和環(huán)境的影響。本試驗結(jié)果表明,肉雞注射LPS對F/G沒有顯著影響,這與馬邯生等[23]和吳亞男等[24]的研究結(jié)果一致。其原因可能是LPS通過應(yīng)激抑制了動物采食中樞的局部興奮性,導(dǎo)致了采食量的降低,但采食量降低的同時也加快了機(jī)體分解代謝,導(dǎo)致ADG降低,致使F/G沒有發(fā)生顯著性變化。本研究中,與空白對照組相比,飼糧添加不同水平ACP對肉雞ADG、ADFI和F/G均無顯著影響,但卻一定程度上緩解了LPS對肉雞生長的抑制作用。這表明,ACP可以有效改善LPS應(yīng)激狀態(tài)下肉雞的生長性能,但卻沒有劑量依賴性,且從添加水平上對比其作用效果優(yōu)于APS和ADP;而與抗生素相比差異不顯著,說明ACP與抗生素對肉雞生長性能的作用效果基本一致。
T-SOD、GSH-Px、T-AOC和MDA是評價機(jī)體抗氧化能力的重要指標(biāo)[11-13]。研究發(fā)現(xiàn),在嶺南黃羽肉雞53、56和59日齡時腹腔注射LPS(500 μg/kg BW)后,顯著降低了血清中超氧化物歧化酶(SOD)和GSH-Px活性,并且具有提高血清中MDA含量的趨勢[25]。本試驗研究也發(fā)現(xiàn),LPS應(yīng)激顯著降低了30日齡肉雞血漿中T-AOC,顯著提高了血漿中MDA含量,這與前人研究結(jié)果基本一致。其結(jié)果差異性可能與肉雞注射LPS的次數(shù)和日齡有關(guān),本試驗中在肉仔雞在18和20日齡時分別注射LPS,機(jī)體發(fā)育沒有53、56和59日齡時完善,所以試驗期間肉雞經(jīng)受了明顯的氧化應(yīng)激,導(dǎo)致血漿中脂質(zhì)過氧化的終產(chǎn)物MDA含量發(fā)生了顯著變化,具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
研究發(fā)現(xiàn),飼糧添加海藻多糖可顯著提高肉雞血清中T-AOC以及SOD和GSH-Px活性,降低血清中MDA含量,從而提高肉雞的抗氧化能力,且效果優(yōu)于抗生素[26]。萬順康等[18]研究發(fā)現(xiàn),飼糧添加螺旋藻多糖能顯著提高AA肉雞血清中T-SOD和GSH-Px活性,通過抑制其體內(nèi)羥自由基、超氧陰離子自由基的產(chǎn)生,從而顯著降低血清中MDA含量。此外,螺旋藻還可以通過提高Cobb肉雞血清SOD和GSH-Px活性,降低血清MDA含量,進(jìn)而增強(qiáng)熱應(yīng)激刺激下機(jī)體的抗氧化能力[21]。研究發(fā)現(xiàn),APS對氫化可的松誘導(dǎo)產(chǎn)生的氧化應(yīng)激具有一定的干預(yù)作用,能夠提高AA肉雞血清中T-SOD和GSH-Px活性,降低血清中MDA含量[27]。本試驗結(jié)果與上述報道基本一致,與LPS相比,多糖顯著提高了肉雞血漿中T-SOD、GSH-Px活性以及T-AOC,并顯著降低了血漿中MDA含量,其中100 mg/kg ACP與400 mg/kg APS之間相比無顯著差異,并且ACP、APS和ADP的作用效果要優(yōu)于抗生素。
研究發(fā)現(xiàn),多糖還可以提高肉雞[11]和鼠[28]的腸道抗氧化能力。本試驗結(jié)果也表明,與LPS相比,ACP顯著提高了空腸黏膜中T-SOD、GSH-Px活性以及T-AOC,并顯著降低了空腸黏膜中MDA含量。值得注意的是,ACP和APS各組間相比對肉雞空腸黏膜抗氧化能力無顯著差異。這提示ACP緩解了LPS對腸道的氧化損傷但沒有劑量依賴性,且其效果優(yōu)于抗生素和ADP。
總而言之,ACP可能是通過增強(qiáng)機(jī)體抗氧化酶的活性,減少LPS對腸道的氧化損傷,進(jìn)而改善LPS氧化應(yīng)激狀態(tài)下肉雞的生長性能且效果優(yōu)于抗生素、APS和ADP。
腸道結(jié)構(gòu)的完整性是保證其正常生理功能的前提條件,如果破壞不但會影響腸道功能的發(fā)揮,還會影響肉雞的健康和生長性能,甚至影響食品安全和人類健康[4,11,29]。研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)激反應(yīng)(飲用氫化可的松水或肌肉注射環(huán)磷酰胺)可造成肉雞小腸黏膜氧化損傷,降低腸絨毛高度、絨隱比和絨毛表面積[30-31]。與應(yīng)激組(飲用氫化可的松水)相比,飼糧添加APS顯著提高肉雞小腸絨毛高度和寬度、黏膜厚度、絨隱比和絨毛表面積,且以0.40%的低劑量添加組效果突出,表明其對氧化應(yīng)激有一定的抑制作用[30];飼糧添加APS也可顯著提高環(huán)磷酰胺應(yīng)激肉雞空腸絨毛高度、絨隱比以及腸道上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞和杯狀細(xì)胞數(shù)量[31]。此外,肉雞飼喂APS和黃芪總皂苷后,還可減少大腸桿菌引起的腸組織損傷和炎癥反應(yīng),改善腸道免疫力,增強(qiáng)抗感染能力[3]。本試驗結(jié)果顯示,30日齡時,LPS應(yīng)激組肉雞腸黏膜結(jié)構(gòu)損傷嚴(yán)重,與上述報道基本一致。同時,也提示LPS可能影響位于隱窩部位的腸道干細(xì)胞進(jìn)而影響隱窩部位細(xì)胞增殖分化,最終導(dǎo)致絨毛結(jié)構(gòu)受損。此外,本試驗中,ACP和APS表現(xiàn)為提高空腸絨毛高度、降低隱窩深度以及使腸壁厚度變薄,而ADP組和抗生素組空腸黏膜結(jié)構(gòu)完整性相對較差。由此可見,不同活性多糖對LPS誘導(dǎo)的肉雞空腸損傷均具有保護(hù)作用,且初步推斷ACP和APS能夠增強(qiáng)腸道功能,其中,100 mg/kg ACP對腸黏膜修復(fù)作用最佳。
研究發(fā)現(xiàn),LPS可以結(jié)合細(xì)胞表面的TLR4,進(jìn)而活化NF-κB信號通路,介導(dǎo)促炎因子如IL-1β、IL-6和TNF-α等參與炎癥反應(yīng)進(jìn)程[32-33]。大腸桿菌感染肉雞后,空腸中促炎性細(xì)胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α和NF-κBmRNA的表達(dá)量顯著上調(diào)[34]。在炎癥反應(yīng)導(dǎo)致細(xì)胞因子增加后,APS可以減少炎癥反應(yīng)因子,保護(hù)細(xì)胞或身體[35-36]。研究發(fā)現(xiàn),APS還能提高環(huán)磷酰胺應(yīng)激肉雞空腸中抗炎因子白細(xì)胞介素-2(IL-2)和IL-10的表達(dá)[31]。體外研究發(fā)現(xiàn)(Caco2細(xì)胞模型),添加APS可以有效緩解LPS感染的Caco2細(xì)胞的炎癥反應(yīng),顯著下調(diào)TNF-α、IL-1β和白細(xì)胞介素-8(IL-8)的表達(dá)[37]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),APS通過抑制LPS誘導(dǎo)的NF-κB的激活,抑制TNF-α和IL-1β的表達(dá)[38]。另有研究也表明,APS對大腸桿菌的毒力減弱,其修復(fù)機(jī)制可能是通過TLR4/NF-κB信號通路介導(dǎo)的[39]。本試驗結(jié)果與以上研究結(jié)果基本一致,LPS顯著提高了血漿和空腸黏膜中炎癥因子的表達(dá),引發(fā)了肉雞的炎癥反應(yīng),成功建立了應(yīng)激模型;ACP、APS和ADP顯著降低了LPS誘導(dǎo)的血漿和空腸黏膜中炎癥因子的表達(dá);只有100 mg/kg ACP顯著降低了血漿中炎癥因子TNF-α的含量,并顯著提高了空腸黏膜中抗炎因子IL-10的含量。由此可見,不同多糖有效緩解了LPS誘導(dǎo)的肉雞血漿和空腸黏膜損傷,但只有100 mg/kg ACP同時發(fā)揮了抑制炎癥因子和促進(jìn)抗炎因子的雙重作用,有效修復(fù)了LPS誘導(dǎo)的炎癥損傷。其作用機(jī)制可能與APS類似,即通過抑制LPS誘導(dǎo)的TLR4/NF-κB表達(dá),進(jìn)而抑制炎癥因子的表達(dá),最終發(fā)揮修復(fù)炎癥損傷的功能。
此外,LPS不但會提高炎癥因子的表達(dá),而且還會影響腸道屏障功能[40]。由于腸道健康很大程度上也取決于腸道黏膜屏障是否完整,TLR4表達(dá)增加通常也與腸道屏障的衰竭有關(guān)[41-42]。緊密連接蛋白是腸黏膜屏障的重要部分,它們主要由MUC2、ZO-1、occludin和claudin-1[33,43]。MUC2是腸黏膜表面黏液的主要成分,可修復(fù)有害因素引起的腸黏膜膜損傷[44]。MUC2、ZO-1、occludin和claudin-1的mRNA相對表達(dá)量的下調(diào)會對腸道結(jié)構(gòu)和屏障功能造成損害。因此,本試驗進(jìn)一步研究了腸道屏障功能關(guān)鍵基因MUC2、ZO-1、occludin和claudin-1的表達(dá),結(jié)果顯示ACP和APS顯著提高了LPS應(yīng)激狀態(tài)的空腸屏障功能關(guān)鍵基因mRNA相對表達(dá)量,其作用效果優(yōu)于抗生素和ADP。
綜上所述,在快大型嶺南黃羽肉雞基礎(chǔ)飼糧中添加ACP,可有效緩解LPS誘導(dǎo)的生長抑制、氧化損傷和腸道結(jié)構(gòu)損傷,且效果優(yōu)于抗生素;其作用機(jī)制可能與APS類似,即通過抑制LPS誘導(dǎo)的TLR4/NF-κB表達(dá),進(jìn)而抑制炎癥反應(yīng)的發(fā)生,提高機(jī)體抗氧化能力并增強(qiáng)腸道黏膜屏障功能,充分發(fā)揮修復(fù)炎癥損傷的功能;由于ACP不存在添加劑量依賴性,建議添加100 mg/kg。