野生與籠養(yǎng)白腰文鳥(niǎo)抗氧化及體液免疫能力比較

陳靜 聶啟航 黃立靜 吳邦元

摘 要：抗氧化能力與免疫水平是評(píng)估動(dòng)物健康狀況的重要指標(biāo)，為探究不同生存環(huán)境對(duì)雌雄白腰文鳥(niǎo)（Lonchura striata）抗氧化能力和體液免疫水平的影響，本研究以野生、籠養(yǎng)白腰文鳥(niǎo)（雌雄各半）為研究對(duì)象，采用生物化學(xué)法及ELISA法對(duì)其抗氧化能力及體液免疫水平進(jìn)行檢測(cè)。研究發(fā)現(xiàn)：（1）野生白腰文鳥(niǎo)血清中T-SOD、CAT和GSH-Px活性，GSH含量和RAHFR能力均高于籠養(yǎng)白腰文鳥(niǎo)，且野生白腰文鳥(niǎo)血清中MDA含量低于籠養(yǎng)白腰文鳥(niǎo)；（2）野生白腰文鳥(niǎo)體內(nèi)的IgA、IgM和IgG的含量均高于籠養(yǎng)白腰文鳥(niǎo)。因此得出，野生白腰文鳥(niǎo)的抗氧化能力和免疫球蛋白水平優(yōu)于籠養(yǎng)鳥(niǎo)。

關(guān)鍵詞：白腰文鳥(niǎo)；野生；籠養(yǎng)；抗氧化能力；免疫水平

中圖分類(lèi)號(hào)：Q143 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-5072（2023）03-215-05

白腰文鳥(niǎo)（Lonchura striata）屬于雀形目（Passeriformes）梅華雀科（Estrildidae）文鳥(niǎo)屬（Lonchura）［1］，是著名鳴禽，鳴聲婉轉(zhuǎn)悅耳且羽毛鮮艷，是頗為常見(jiàn)的把玩鳥(niǎo)和觀賞鳥(niǎo)，深受養(yǎng)鳥(niǎo)愛(ài)好者的喜愛(ài)［2］。國(guó)內(nèi)外對(duì)白腰文鳥(niǎo)的研究主要集中在其特征馴化以及神經(jīng)系統(tǒng)等方面［3-4］，而對(duì)鳴禽生存非常重要的抗氧化能力和體液免疫水平研究較少。

抗氧化系統(tǒng)是機(jī)體通過(guò)超氧化物活性酶清除自由基，保持體內(nèi)氧化-抗氧化動(dòng)態(tài)平衡，進(jìn)而維持機(jī)體健康的復(fù)雜系統(tǒng)，包括抗氧化酶類(lèi)［超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）］和非抗氧化酶類(lèi)［谷胱甘肽（GSH）］。這些酶能清除動(dòng)物在氧化還原循環(huán)、酶促反應(yīng)和小分子自身氧化等正常代謝過(guò)程中產(chǎn)生的超氧陰離子自由基（O-2·）、羥自由基（·OH）和過(guò)氧化氫（H2O2）等超氧化物［5］，以保護(hù)組織細(xì)胞免受損傷。動(dòng)物的免疫系統(tǒng)是機(jī)體抵御各種細(xì)菌、病毒入侵并抑制、清除已入侵機(jī)體病原微生物的重要系統(tǒng)，對(duì)維持機(jī)體健康至關(guān)重要，其中作用范圍更廣、發(fā)揮功能更快的是體液免疫。禽類(lèi)血清中免疫球蛋白A（IgA）、G（IgG）以及M（IgM）是介導(dǎo)體液免疫的主要抗體，也是反映機(jī)體體液免疫水平的重要指標(biāo)之一。IgA主要由腸系淋巴漿細(xì)胞分泌產(chǎn)生，具有抗菌、抗毒素、抗病毒及對(duì)自身抗原形成免疫耐受等生物學(xué)作用；IgG在血清中含量較高，主要作用是參與再次免疫應(yīng)答反應(yīng)，具有吞噬抗原、中和病原微生物毒素等生物學(xué)作用［6］；IgM主要用于病毒檢測(cè)，IgM檢測(cè)量與病毒IgM陽(yáng)性檢測(cè)量呈正相關(guān)［7］。

本研究擬通過(guò)檢測(cè)并比較野生與籠養(yǎng)白腰文鳥(niǎo)個(gè)體血清中各類(lèi)抗氧化指標(biāo)以及發(fā)揮主要功能的免疫球蛋白含量，探究不同生存環(huán)境對(duì)白腰文鳥(niǎo)抗氧化能力以及體液免疫水平的影響。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

健康的白腰文鳥(niǎo)（10月齡左右達(dá)性成熟，體長(zhǎng)10～12 cm，尾羽有紅褐色羽端），野生（源于四川省南充市市民捕捉）和籠養(yǎng)（來(lái)源于南充市清泉濱江公園花鳥(niǎo)市場(chǎng)）各10只，雌雄各半。每只個(gè)體頸靜脈采血150 μL，室溫凝血，不抗凝，凝血后1 000 r·min-1離心8 min后，取上清液于收集管中，-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 儀器與試劑

主要試劑：總超氧化物歧化酶（T-SOD）測(cè)試盒（A061-2-1）、CAT測(cè)定試劑盒（A007-1-1）、GSH-Px測(cè)定試劑盒（A005-1-2）、還原型GSH測(cè)定試劑盒（A006-1）、羥自由基（RAHFR）測(cè)試試劑盒（A018-1-1）和丙二醛（MDA）測(cè)定試劑盒（A003-1-1-2）（南京建成生物工程研究所），IgA-ELISA試劑盒（A003403）、IgG-ELISA試劑盒（A003421）以及IgM-ELISA試劑盒（A003403）（上海撫生實(shí)業(yè)有限公司）。

主要儀器：分光光度計(jì)（T-6系列，南京菲勒儀器有限公司），酶標(biāo)儀（EPOCH，美國(guó)伯騰儀器有限公司，450 nm波長(zhǎng)濾光片），37 ℃恒溫水浴箱，臺(tái)式離心機(jī)，漩渦混勻器等。

1.3 檢測(cè)指標(biāo)

1.3.1 抗氧化指標(biāo)檢測(cè)

T-SOD和GSH-Px活性測(cè)定采用比色法，在412 nm波長(zhǎng)下測(cè)量每孔的吸光度值；CAT活性測(cè)定采用可見(jiàn)光法，在450 nm波長(zhǎng)下測(cè)量各孔的吸光度值；GSH含量測(cè)定采用分光光度法，在420 nm波長(zhǎng)下測(cè)量各管的吸光度；羥自由基含量測(cè)定采用Fenton比色法，于660 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度值；MDA含量測(cè)定采用TBA法，測(cè)定532 nm處的吸光度并計(jì)算MDA含量，計(jì)算公式為：MDA含量（nmol·mL-1）=（D測(cè)-D測(cè)空）/（D標(biāo)-D標(biāo)空）×C標(biāo)×W，式中，D測(cè)是測(cè)定管吸光度，D測(cè)空是測(cè)定空白管吸光度，D標(biāo)是標(biāo)準(zhǔn)管吸光度，D標(biāo)空是標(biāo)準(zhǔn)空白管吸光度，C標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)品濃度，W為樣本稀釋倍數(shù)。具體檢測(cè)步驟參考文獻(xiàn)［8-10］。

1.3.2 免疫球蛋白含量檢測(cè)

IgA含量檢測(cè)采用分光光度法，具體步驟參考ORR-BURKS等［11］的實(shí)驗(yàn)方法。各試劑加好后于450 nm波長(zhǎng)測(cè)量各孔的吸光度（A0），加終止液后再在600 nm處測(cè)量吸光度（A1），多點(diǎn)標(biāo)定曲線Logit-log（4P）歸一化后，可根據(jù)測(cè)得的值（A1－A0）得到IgA的含量。IgG、IgM的測(cè)定方法同IgA。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用單因素方差（One-Way ANOVA）分析野生和籠養(yǎng)個(gè)體之間抗氧化能力和免疫水平差異，結(jié)果以二維直方圖表示，P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結(jié) 果

2.1 抗氧化酶類(lèi)（T-SOD、CAT和GSH-Px）活性比較

研究發(fā)現(xiàn)（圖1）：野生白腰文鳥(niǎo)血清T-SOD活性（雄性：226.8±15.31 U·mL-1；雌性：211.61±9.48 U·mL-1）、CAT活性（雄性：83.68±6.07 U·mg-1）均顯著高于對(duì)應(yīng)性別的籠養(yǎng)白腰文鳥(niǎo)［T-SOD活性（雄性：189.28±10.05 U·mL-1；雌性：185.88±7.06 U·mL-1）、CAT活性（雄性：74.37±5.60 U·mg-1）］；野生雄性白腰文鳥(niǎo)血清GSH-Px活性（537.50±29.86 μmol·L-1）極顯著高于籠養(yǎng)雄性白腰文鳥(niǎo)（雄性：465.50±37.86 μmol·L-1）。

2.2 非抗氧化酶類(lèi)（GSH和RAHFR）以及氧化產(chǎn)物（MDA）比較

野生雄性白腰文鳥(niǎo)血清中GSH含量（4.39±0.27 mg·L-1）和RAHFR能力（1585.10±24.32 U·mL-1）均顯著高于籠養(yǎng)雄性白腰文鳥(niǎo)（GSH含量：3.88±0.16 mg·L-1、RAHFR能力：1 548.60±14.79 U·mL-1）；而血清中MDA含量（雄性：3.33±0.35 nmol·mL-1；雌性：3.46±0.27 nmol·mL-1）均低于籠養(yǎng)白腰文鳥(niǎo)（雄性極顯著，雌性顯著）（雄性：3.90±0.24 nmol·mL-1；雌性：3.92±0.27 nmol·mL-1）（圖2）。

2.3 免疫球蛋白含量比較

野生白腰文鳥(niǎo)體內(nèi)的IgA、IgM和IgG含量均高于籠養(yǎng)白腰文鳥(niǎo)，其中野生雄性白腰文鳥(niǎo)血清中免疫球蛋白含量IgA（8.54±0.51 μg·mL-1）、IgM（11.23±0.77 μg·mL-1）均極顯著高于籠養(yǎng)雄性白腰文鳥(niǎo)（IgA：6.62±0.61 μg·mL-1； IgM：8.53±0.55 μg·mL-1）（圖3）。

3 討 論

本研究發(fā)現(xiàn)，野生白腰文鳥(niǎo)的抗氧化能力和免疫球蛋白含量均高于籠養(yǎng)鳥(niǎo)。兩類(lèi)鳥(niǎo)不同的食物來(lái)源和生存環(huán)境是導(dǎo)致這一結(jié)果的重要因素［12-13］。野生個(gè)體因面臨更多直接或間接的挑戰(zhàn)和刺激，故機(jī)體的抗氧化及體液免疫系統(tǒng)必須保持較高水平；相反，籠養(yǎng)個(gè)體因所處環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單且穩(wěn)定，即面對(duì)外界的風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)較少，故機(jī)體無(wú)需投入大量精力到抗氧化與體液免疫系統(tǒng)之中。

禽類(lèi)抗氧化系統(tǒng)中，SOD、CAT 、GSH以及GSH-Px抗氧化酶發(fā)揮著非常重要的作用。不同食物SOD含量不同［14］，作為組織細(xì)胞抗氧化的第一道防線，SOD和CAT能清除機(jī)體產(chǎn)生的H2O2［15］。同樣，GSH作為機(jī)體氧化應(yīng)激的早期生物學(xué)標(biāo)志［16］，也能清除H2O2以保持機(jī)體抗氧化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡［17］。另外，GSH還可通過(guò)清除自由基間接提高機(jī)體抑制羥自由基的能力［17］。本研究顯示野生白腰文鳥(niǎo)的GSH含量更高，機(jī)體產(chǎn)生的自由基被清除地更加迅速，從而表現(xiàn)出抑制羥自由基的能力更強(qiáng)。當(dāng)機(jī)體內(nèi)抗氧化物質(zhì)含量過(guò)低時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)激［18］，即脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)生自由基，而脂質(zhì)衍生出的醛類(lèi)物質(zhì)，如4-羥基壬烯醛（HNE）和MDA，在脂質(zhì)過(guò)氧化中起著關(guān)鍵作用［19］?；\養(yǎng)白腰文鳥(niǎo)機(jī)體GSH含量少導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)生大量MDA。此外，GSH-Px可以將脂氫過(guò)氧化物（ROOH）還原成相應(yīng)無(wú)毒害的氧化物（ROH），減輕細(xì)胞膜多不飽和脂肪酸過(guò)氧化作用［20］。而未被抗氧化酶及時(shí)消除的自由基會(huì)在細(xì)胞膜內(nèi)外形成電勢(shì)差，破壞細(xì)胞膜完整性并使細(xì)胞膜的脆性增加。籠養(yǎng)白腰文鳥(niǎo)GSH-Px活性較低，會(huì)改變細(xì)胞膜流動(dòng)性，進(jìn)而使得細(xì)胞膜完整性易受損，最終導(dǎo)致機(jī)體組織細(xì)胞損傷 ［17］。

禽類(lèi)血清中發(fā)揮主要功能的免疫球蛋白有三類(lèi)：IgA、IgG和IgM［21］。動(dòng)物免疫系統(tǒng)的行為很大程度上取決于生境［22］。野生鳥(niǎo)類(lèi)在野外覓食的不定性，接觸的食物復(fù)雜且未經(jīng)過(guò)人工處理，飲食中很可能有細(xì)菌、病毒或寄生蟲(chóng)，甚至重金屬存在［23］。為保證腸道健康，野生白腰文鳥(niǎo)必然會(huì)產(chǎn)生較多分泌型免疫球蛋白A（sIgA）進(jìn)行免疫防御，而籠養(yǎng)鳥(niǎo)類(lèi)主要飼喂人工飼料，食物中病菌、寄生蟲(chóng)等少有；生活在良好固定的環(huán)境中，接觸細(xì)菌、病毒的機(jī)會(huì)也很少，故籠養(yǎng)白腰文鳥(niǎo)體內(nèi)IgA分泌較少。IgG是體液免疫再次應(yīng)答產(chǎn)生的主要抗體，在血清中含量較高，具有吞噬清除抗原、中和病原微生物毒素和促進(jìn)巨噬細(xì)胞殺傷支原體的作用［21］。野生鳥(niǎo)類(lèi)在野外很可能反復(fù)接觸同種類(lèi)型的病原菌，進(jìn)而產(chǎn)生二次免疫反應(yīng)，故野生白腰文鳥(niǎo)血清中IgG含量高于籠養(yǎng)鳥(niǎo)。IgM主要由機(jī)體免疫器官（如胸腺）中的B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生，是B淋巴細(xì)胞分化的表面標(biāo)志，也是機(jī)體初次免疫應(yīng)答分泌的主要抗體。IgM可用于病毒檢測(cè)，IgM的檢測(cè)量與病毒IgM陽(yáng)性檢測(cè)量呈正相關(guān)，同時(shí)IgM對(duì)細(xì)菌（如單胞菌）也可發(fā)揮免疫作用，且抗菌能力與IgM含量呈正相關(guān)［22］。野生鳥(niǎo)類(lèi)不斷變換環(huán)境接觸不同的細(xì)菌和病毒，機(jī)體便會(huì)不斷產(chǎn)生IgM進(jìn)行初次免疫反應(yīng)，因此野生白腰文鳥(niǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的IgM極顯著高于籠養(yǎng)鳥(niǎo)。此外，籠養(yǎng)鳥(niǎo)類(lèi)的覓食只需消耗少許能量［24］，機(jī)體會(huì)將多余能量轉(zhuǎn)變?yōu)橹緝?chǔ)存起來(lái)，有實(shí)驗(yàn)表明，脂肪含量過(guò)高會(huì)抑制IL-5和IL-2等炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生［25-26］，最終導(dǎo)致籠養(yǎng)鳥(niǎo)類(lèi)體液免疫水平降低。而野生鳥(niǎo)類(lèi)為適應(yīng)野外多變的環(huán)境，自身體液免疫能力可能會(huì)因環(huán)境的復(fù)雜而變得更加強(qiáng)大［27-28］。因此，本研究結(jié)果表現(xiàn)出野生白腰文鳥(niǎo)血清中免疫球蛋白含量高于籠養(yǎng)鳥(niǎo)。

4 結(jié) 論

綜上所述，野生白腰文鳥(niǎo)生活在復(fù)雜環(huán)境中，天敵威脅、食物影響、環(huán)境刺激等都要求機(jī)體保持較高的抗氧化及體液免疫水平；而籠養(yǎng)白腰文鳥(niǎo)擁有安全穩(wěn)定的生存環(huán)境、單一充足的食物等條件，其并不需要在抗氧化與體液免疫方面花費(fèi)大量精力。最終研究結(jié)果表現(xiàn)出野生白腰文鳥(niǎo)的各類(lèi)抗氧化及發(fā)揮主要功能的免疫球蛋白含量高于籠養(yǎng)鳥(niǎo)，說(shuō)明生存環(huán)境對(duì)它們的抗氧化能力及體液免疫水平有重要影響。

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Abstract： Antioxidant capacity and immune level are important indexes of evaluating animal health status.This research aims to investigate the effects of different living environments on the antioxidant capacity and the humoral immune level of the wild and caged white-backed munias.The wild and caged white-backed munias （half male and half female） are studied and the differences between them are measured by the biochemical method and ELISA method.It is found that the activity of SOD，CAT and GSH-Px in serum，the content of GSH and RAHFR are higher in wild white-backed munias than that in the caged ones，and the content of MDA in wild ones is lower than that in caged white-backed munias；the content of IgA，IgM and IgG in wild white-backed munias are higher than that in the caged ones.The antioxidant capacity and immunoglobulin levels of wild white-backed munias are better than those of caged ones.

Keywords：white-backed munias；wild；caged；antioxidant capacity；immune level

基金項(xiàng)目：西華師范大學(xué)英才科研基金項(xiàng)目（17YC349）；西華師范大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（cxcy2021185）

作者簡(jiǎn)介：陳靜（1995—），女，碩士研究生，主要從事生物技術(shù)研究。

通信作者：吳邦元（1983—），博士，講師，碩士生導(dǎo)師，主要從事野生動(dòng)植物保護(hù)與利用研究。

引文格式：陳靜，聶啟航，黃立靜，等.野生與籠養(yǎng)白腰文鳥(niǎo)抗氧化及體液免疫能力比較［J］.西華師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2023，44（3）：215-219.