飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨生長性能及血清生化、抗氧化和免疫指標的影響

孫 悅 戴求仲,2 蔣桂韜 黃 璇 李 闖 鄧 萍 胡 艷 張 旭,2*

(1.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所，動物營養(yǎng)與飼養(yǎng)技術(shù)研究室，長沙410131；2.湖南家禽安全生產(chǎn)工程技術(shù)研究中心，長沙410128)

精氨酸是一種條件性必需氨基酸。哺乳動物可以在體內(nèi)合成精氨酸[1]，但當其在受到損害(創(chuàng)傷、冷熱應激等)或者處于幼齡、孕期及禁食等情況下，自身合成的精氨酸不足以滿足生長代謝等生理需要，需要額外補充精氨酸[2]。家禽由于體內(nèi)缺乏甲酰磷酸酶等合成精氨酸的酶，自身不能合成精氨酸，必須從飼糧中獲取，因此，精氨酸是家禽的必需氨基酸，家禽飼糧必須額外補充精氨酸[3]。研究表明，精氨酸有較強的自由基清除能力以及一定的還原力，且以精氨酸為底物的衍生物也被證實具有抗氧化能力[4]。有研究表明，在飼糧中補充1%的精氨酸能夠明顯提高低出生重仔豬的肝臟抗氧化能力[5]；寒冷應激條件可以破壞生物體促氧化與抗氧化之間的平衡，而在飼糧中補充適量精氨酸能夠使產(chǎn)蛋初期攸縣麻鴨獲得一定的抗氧化能力[6]。精氨酸在體內(nèi)參與蛋白質(zhì)的合成，是尿素、多胺、谷氨酸、脯氨酸等活性物質(zhì)的合成前體物[7]，可以在精氨酸酶的作用下分解生成尿素和鳥苷酸，鳥苷酸是生成多胺類物質(zhì)的前體，而多胺對細胞的生長和分化均有重要的調(diào)節(jié)作用。精氨酸可以加強鳥氨酸-尿素循環(huán)，促進氮的保留，提升動物的平均日增重和飼料報酬[8]；有效促進氮平衡，減少手術(shù)造成的體內(nèi)氮流失，增強機體的營養(yǎng)支持[9]。

精氨酸在一氧化氮合成酶(NOS)的作用下分解產(chǎn)生一氧化氮(NO)，NO廣泛存在于畜禽各種組織內(nèi)，具有改善腸道缺血、缺氧以及維持血管通透性等生理功能，參與機體多種免疫功能，能夠緩解畜禽免疫應激[10]，提高家禽免疫功能[11]。早期雛鴨通常體內(nèi)代謝較為旺盛，對營養(yǎng)物質(zhì)的需求量大，然而其體溫調(diào)節(jié)機制及消化吸收系統(tǒng)均不夠完善，會出現(xiàn)抵抗能力弱的現(xiàn)象，而雛鴨飼糧中的精氨酸能否滿足其機體代謝需求并達到最佳生長性能便顯得尤為重要。目前，對于雞飼糧中精氨酸水平的研究報道較多，而鴨飼糧中精氨酸水平的研究相對較少。臨武鴨是湖南地區(qū)肉蛋兼用的優(yōu)良鴨種，臨武鴨對精氨酸的營養(yǎng)需要及精氨酸對臨武鴨生理代謝影響的研究尚為空白。因此，開展臨武鴨的精氨酸營養(yǎng)需要研究，對于提高臨武鴨生長性能、健康水平和養(yǎng)殖效益具有重要意義。本試驗以8～35日齡臨武鴨為試驗動物，旨在探討飼糧中精氨酸水平對臨武鴨生長性能及血清生化、抗氧化和免疫指標的影響，以期為科學配制臨武鴨飼糧提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試驗設計

試驗用精氨酸為L-精氨酸，純度為99%。

選用560只7日齡健康且體重相近的雌性臨武鴨，隨機分成5個組，每組7個重復，每個重復16只鴨。各組臨武鴨初始體重差異不顯著(P>0.05)。各組飼糧精氨酸水平分別為0.9%、1.0%、1.1%、1.2%和1.3%，其他營養(yǎng)水平保持一致。試驗期28 d。

1.2 試驗飼糧

試驗飼糧參照湖南省地方標準《臨武鴨營養(yǎng)需要》推薦的營養(yǎng)水平進行配制，其組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)

1Items Dietary arginine level/%0.91.01.11.21.3 Choline chloride (50%)0.1000.1000.1000.1000.100 Organic trace elements2)0.2000.2000.2000.2000.200 Thermostable phytase (5 000 U/g)0.0200.0200.0200.0200.020 Probiotics 0.0100.0100.0100.0100.010 Complex enzyme0.0200.0200.0200.0200.020 Soybean oil0.1000.1800.2500.330 Total100.000100.000100.000100.000100.000 Nutrient levels3) ME/(MJ/kg)11.7211.7211.7211.7211.72 CP 18.95918.96118.95618.95618.960 Ca 0.9090.9080.9080.9080.908 TP0.5890.5880.5870.5860.586 NPP 0.3480.3480.3480.3470.347 Arg2)0.91.01.11.21.3 Lys1.0191.0191.0181.0181.018 Met 0.4870.4860.4860.4860.486 Cys0.7530.7500.7480.7460.744 Thr0.6990.6990.6990.6990.699 Try 0.1950.1950.1950.1950.195

1.3 飼養(yǎng)管理

飼養(yǎng)試驗在湖南省畜牧獸醫(yī)研究所水禽試驗場進行。臨武鴨購自湖南舜華鴨業(yè)養(yǎng)殖有限責任公司。1日齡購進后進行網(wǎng)上平養(yǎng)，對1～7日齡雛鴨飼喂雛鴨料，7日齡分組后進入試驗期，飼喂各組試驗飼糧。每重復為1欄，自由采食，采用乳頭飲水器自由飲水。按常規(guī)流程進行飼養(yǎng)和免疫。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 生長性能

試驗開始和試驗結(jié)束當天08:00按重復稱量試驗鴨體重，試驗結(jié)束前1天20:00斷料并稱量剩料重，按重復計算平均日采食量、平均日增重和料重比。

1.4.2 血清生化、抗氧化和免疫指標

試驗鴨35日齡時，分別從各組每重復中選擇1只接近該組平均體重的健康試驗鴨，空腹12 h后翅下靜脈采血20 mL，將血樣靜置1 h后用離心機4 000 r/min離心10 min，分離血清分裝到Ep管中，于-20 ℃冰箱中保存?zhèn)錅y。

采用全自動生化儀(URIT-8000，Urit公司，美國)測定血清中葡萄糖(GLU)、尿酸(UA)、尿素氮(UN)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)含量及堿性磷酸酶(AKP)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)活性。采用多功能酶標儀(Thermo Fisher Scientific公司，美國)測定血清中丙二醛(MDA)、NO含量，超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性，總抗氧化能力(T-AOC)，試劑盒購自南京建成生物工程研究所。采用全自動生化儀測定血清中總蛋白(TP)和白蛋白(ALB)含量，并計算血清球蛋白(GLB)含量與白球比(A/G)。采用酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)法測定血清中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析，并采用Duncan氏法進行多重比較，試驗結(jié)果以“平均值±標準差”表示，P<0.05表示差異顯著。對飼糧精氨酸水平影響顯著的指標用線性和二次曲線模型進行回歸分析，確定飼糧適宜精氨酸水平。

2 結(jié) 果

2.1 飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨生長性能的影響

由表2可知，飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨末重、平均日增重和平均日采食量均無顯著影響(P>0.05)，對料重比有顯著影響(P<0.05)。隨著飼糧精氨酸水平的增加，料重比先降低后升高，1.1%和1.2%精氨酸水平組的料重比顯著低于0.9%精氨酸水平組(P<0.05)。

表2 飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨生長性能的影響

2.2 飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨血清生化指標的影響

由表3可見，飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨血清葡萄糖、尿酸、尿素氮、甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇含量和天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性均無顯著影響(P>0.05)，對血清堿性磷酸酶和丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性有顯著影響(P<0.05)。1.2%和1.3%精氨酸水平組的血清堿性磷酸酶活性顯著高于0.9%、1.0%和1.1%精氨酸水平組(P<0.05)。隨著飼糧精氨酸水平的增加，血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性先升高后降低，1.2%精氨酸水平組最高；1.0%、1.1%、1.2%和1.3%精氨酸水平組的血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性顯著高于0.9%精氨酸水平組(P<0.05)，分別提高了69.49%、73.37%、226.86%和136.69%。

表3 飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨血清生化指標的影響

3Items Dietary arginine level/%0.91.01.11.21.3PP-valueLDL-C/(mmol/L)3.02±0.583.08±0.343.04±0.492.55±0.152.83±0.410.130AKP/(U/L)614.57±56.77b672.33±47.53b686.83±61.22b826.14±69.59a780.00±92.70a0.006AST/(U/L)44.29±7.4143.17±9.6652.29±11.5744.80±9.8652.00±11.250.687ALT/(U/L)8.75±2.06d14.83±1.94c15.17±3.87c28.60±4.34a20.71±5.41b0.031

2.3 飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨血清抗氧化指標的影響

由表4可知，飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨血清丙二醛含量、總抗氧化能力及谷胱甘肽過氧化物酶、超氧化物歧化酶活性均無顯著影響(P>0.05)。

表4 飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨血清抗氧化指標的影響

2.4 飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨血清免疫指標的影響

由表5可知，飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨血清總蛋白、白蛋白、球蛋白、IgA、IgG、IgM含量及白球比均無顯著影響(P>0.05)，對血清NO含量有顯著影響(P<0.05)。1.1%、1.2%和1.3%精氨酸水平組的血清NO含量顯著高于0.9%精氨酸水平組(P<0.05)，分別提高了45.38%、70.71%和44.78%。

2.5 二次曲線模型估計8～35日齡臨武鴨飼糧適宜精氨酸水平

由表2和表5可知，飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨料重比和血清NO含量有顯著影響，通過二次曲線回歸模型分析，建立飼糧精氨酸水平與料重比和血清NO含量的二次曲線回歸方程。如表6所示，X為飼糧精氨酸水平，Y為所測指標，隨著飼糧精氨酸水平的增加，料重比呈先下降后升高的二次曲線變化趨勢，血清NO含量呈先升高后下降的二次曲線變化趨勢，分別對其進行求導得到二次曲線最低點和最高點的精氨酸水平分別為1.15%和1.20%，因此，8～35日齡臨武鴨飼糧適宜精氨酸水平為1.15%～1.20%。

3 討 論

3.1 飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨生長性能的影響

精氨酸對于家禽是必須通過飼料供給的氨基酸之一，研究表明，飼糧精氨酸水平為0.62%時，3～6周齡櫻桃谷鴨的增重和采食量均降低；飼糧精氨酸水平為1.12%時，增重效果最好[12]。飼糧精氨酸不足會顯著抑制北京鴨的采食量，降低日增重和胸肌產(chǎn)量，分別以日增重、料重比和胸肉率為評判指標，生長前期北京鴨精氨酸需要量為0.95%、1.16%和0.99%[13]。在研究1～14日齡北京鴨適宜氨基酸水平的試驗中表明，賴氨酸水平為1.1%時，0.9%精氨酸水平組的采食量顯著高于1.15%、1.40%和1.65%精氨酸水平組，且較高的賴氨酸水平能緩解精氨酸不足對生長性能的影響[14]。本研究發(fā)現(xiàn)，與0.9%精氨酸水平組相比，1.1%和1.2%精氨酸水平組的平均日采食量有所降低，且料重比顯著降低。由于本試驗各組飼糧精氨酸水平均不屬于缺乏和供應不足的狀態(tài)，因而各組平均日采食量無顯著差異。氨基酸水平對動物采食量有重要的調(diào)節(jié)作用，精氨酸是調(diào)節(jié)動物采食量的主要氨基酸之一[15]。飼糧精氨酸水平分別為0.66%、0.78%、0.90%、1.02%和1.14%時，對91～120日齡清遠麻雞的平均日采食量、平均日增重和料重比均無顯著影響[16]。以上研究表明，精氨酸對不同日齡家禽的影響程度有所不同，對幼齡和育成前期家禽的生長性能影響顯著，而對育成后期家禽無顯著影響。通過二次曲線回歸模型分析，建立飼糧精氨酸水平與料重比的二次曲線回歸方程，得出8～35日齡臨武鴨的飼糧適宜精氨酸水平為1.15%。以料重比為評價指標，91～120日齡清遠麻雞的飼糧適宜精氨酸水平為0.94%[16]，1～21日齡櫻桃谷鴨的飼糧適宜精氨酸水平為1.12%[12]，1～14日齡北京鴨的飼糧適宜精氨酸水平為0.946%(賴氨酸水平為1.1%)[13]。飼糧適宜精氨酸水平因家禽品種、日齡等因素而有所不同，且受到飼糧中賴氨酸等必需氨基酸水平的影響，故本研究得出的飼糧適宜精氨酸水平與其他研究結(jié)果不盡相同。

表5 飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨血清免疫指標的影響

表6 二次曲線模型估計飼糧精氨酸適宜水平

3.2 飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨血清生化指標的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧精氨酸水平的增加，血清總膽固醇含量有所降低，在飼糧精氨酸水平為1.2%時最低。姜麗麗等[17]研究發(fā)現(xiàn)，當1～28日齡金定蛋雛鴨飼糧的精氨酸水平為1.05%、1.15%、1.25%和1.35%時，與精氨酸水平為0.95%的對照組相比，血清總膽固醇含量顯著降低，與本試驗研究結(jié)果相一致。精氨酸與脂質(zhì)代謝有關(guān)，精氨酸能夠抑制肝臟脂肪酸合成酶mRNA表達，增強心臟中肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶和3-羥烷基-CoA脫氫酶的基因表達，從而降低肉仔雞血漿中腹部脂肪和甘油三酯的含量[18]。在尼羅羅非魚飼糧中添加1%或2%的精氨酸能夠減少肝臟中脂肪沉積，減少血清甘油三酯和總膽固醇含量[19]。

本研究還發(fā)現(xiàn)，1.2%和1.3%精氨酸水平組的血清堿性磷酸酶活性顯著高于0.9%、1.0%和1.1%精氨酸水平組，且隨著飼糧精氨酸水平的增加，血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性表現(xiàn)為先升高后降低的二次曲線變化趨勢，飼糧精氨酸水平為1.2%時最高，飼糧精氨酸水平為1.3%時有所降低。堿性磷酸酶廣泛存在于動物機體內(nèi)，血清堿性磷酸酶是一組同工酶，主要來源于骨骼、肝臟和小腸，在健康動物空腹采血的狀況下，血清中來自肝臟和小腸的堿性磷酸酶活性相對穩(wěn)定，堿性磷酸酶活性的升高可能與成骨細胞增生且功能增強、成骨細胞的堿性磷酸酶大量釋放進入血液有關(guān)[20]，而血清堿性磷酸酶與骨骼礦物質(zhì)沉積有很強的相關(guān)性，堿性磷酸酶活性的升高提示動物骨骼生長代謝功能旺盛，而精氨酸與骨骼礦物沉積是否具有相關(guān)性尚不清楚，需進一步試驗研究。丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶是一種參與蛋白質(zhì)代謝的酶，廣泛存在于動物肝臟、心肌、腦、腎臟的組織細胞內(nèi)，在肝臟中活性最高，丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶對維持動物正常的葡萄糖和氨基酸代謝有重要作用[21]，在正常范圍內(nèi)，丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性較高提示動物肝臟氨基酸代謝功能旺盛。

姜麗麗等[17]研究發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧精氨酸水平升高，1～28日齡金定雛鴨血清葡萄糖和尿酸含量顯著降低；舒燕等[6]在90～132日齡雌性攸縣麻鴨基礎飼糧(精氨酸水平0.93%)中添加0.2%精氨酸，顯著降低了血清尿酸含量。而本試驗中，隨著飼糧精氨酸水平的增加，血清葡萄糖和尿酸含量雖然有所降低，但差異未達顯著水平，與他人研究結(jié)果的差異可能是由于試驗鴨的品種、日齡、飼養(yǎng)環(huán)境、溫度及飼糧精氨酸水平等因素不同引起的。

3.3 飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨血清抗氧化指標的影響

本研究中，飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨的血清丙二醛含量、總抗氧化能力及谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶活性均無顯著影響。范秋麗等[16]對91～120日齡清遠麻雞進行試驗發(fā)現(xiàn)，與精氨酸水平為0.66%的對照組相比，飼糧精氨酸水平為0.90%、1.02%和1.14%的3個試驗組的血清谷胱甘肽過氧化物酶活性顯著升高，丙二醛含量顯著降低；而飼糧精氨酸水平為0.90%、1.02%和1.14%的3個試驗組之間的血清丙二醛含量、總抗氧化能力及谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶活性無顯著差異，這與本試驗研究結(jié)果一致。而姜麗麗等[17]研究發(fā)現(xiàn)，在1～28日齡金定雛鴨飼糧(精氨酸水平0.95%)中添加0.1%、0.2%和0.3%精氨酸，與不額外添加精氨酸的對照組相比，顯著降低了血清丙二醛含量，并一定程度提高了血清總抗氧化能力及谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶活性。這與本研究結(jié)果不一致，差異產(chǎn)生的原因可能與飼糧中賴氨酸等其他氨基酸水平有關(guān)。由于家禽體內(nèi)不能夠合成精氨酸，因而對于家禽來說精氨酸和賴氨酸都是必需氨基酸，二者存在互作效應，在賴氨酸水平較高時，可以緩解精氨酸不足對家禽的影響[14]。姜麗麗等[17]的試驗中基礎飼糧賴氨酸水平為0.69%，其試驗結(jié)果中試驗組與對照組之間的顯著性差異可能是由于基礎飼糧賴氨酸水平較低引起，精氨酸水平差異并非單一影響因素。舒燕等[6]在90～132日齡雌性攸縣麻鴨基礎飼糧(精氨酸水平0.93%)中添加0.2%、0.5%和0.8%精氨酸，與飼喂基礎飼糧組相比，顯著降低了血清丙二醛含量，顯著提高了血清過氧化氫酶和超氧化物歧化酶活性。這與本研究結(jié)果存在差異，可能是由于試驗動物的生長階段不同而產(chǎn)生的。

3.4 飼糧精氨酸水平對8～35日齡臨武鴨血清免疫指標的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧精氨酸水平的增加，血清IgA含量有增加趨勢，與范秋麗等[16]的研究結(jié)果一致。在玉米-豆粕飼糧中添加0.3%和0.6%的精氨酸提高了肉雞血清IgM和IgG含量[11]。在肉雞飼糧中分別添加0.3%和0.6%的精氨酸，提高了球蟲攻毒肉雞血清IgG和IgM含量，增強了肉雞對球蟲的抵抗力和免疫功能[11]。方勇軍[22]對3～42日齡櫻桃谷鴨研究發(fā)現(xiàn)，基礎飼糧(精氨酸水平0.70%)中添加1.0%精氨酸，顯著提高了21日齡櫻桃谷鴨的脾臟、胸腺和法氏囊重；基礎飼糧中添加0.25%、0.375%、0.5%和1.0%精氨酸，顯著提高了42日齡櫻桃谷鴨的脾臟重；基礎飼糧中添加0.375%和1.0%精氨酸，顯著提高了42日齡櫻桃谷鴨的胸腺重。飼糧添加精氨酸還能夠提高雛雞的淋巴器官(法氏囊、脾臟、胸腺)比率[23]。由此可見，飼糧精氨酸水平較高時，能夠提高血清中免疫球蛋白含量和免疫器官重量，提高機體免疫功能。

作為家禽的必需氨基酸之一的精氨酸是蛋白質(zhì)合成的重要底物，不僅參與機體營養(yǎng)物質(zhì)的合成代謝和分解代謝，還對調(diào)節(jié)和改善機體免疫功能起著關(guān)鍵作用[24]。精氨酸是功能性分子NO的前體物質(zhì)，在生物體內(nèi)NOS的作用下分解產(chǎn)生具有生物活性的NO[25]。精氨酸能夠促進細胞再生和修復傷口，生成多胺并激活巨噬細胞，作為底物精氨酸能夠促分解釋放NO，通過NO的合成途徑來調(diào)控巨噬細胞功能，從而調(diào)控機體免疫功能。NO能夠促進腸液和電解質(zhì)的分泌[26]，參與機體多種免疫功能，影響體液和細胞的免疫反應[23]。精氨酸還可以通過尿素循環(huán)降低血氨濃度，減少機體細胞損傷。本試驗中，飼糧精氨酸水平對血清NO含量有顯著影響，1.0%、1.1%、1.2%和1.3%精氨酸水平組的血清NO含量分別較0.9%精氨酸水平組高26.05%、45.38%、70.71%和44.78%。因此，本試驗中飼糧添加精氨酸能夠提高8～35日齡臨武鴨的免疫功能。

4 結(jié) 論

本試驗條件下，飼糧適宜精氨酸水平顯著降低了8～35日齡臨武鴨的料重比，提高了血清NO含量，提高了生長性能，改善了機體免疫功能。通過二次曲線回歸模型分析，8～35日齡臨武鴨飼糧適宜精氨酸水平為1.15%～1.20%。