温度与饲粮维生素C水平对后备蛋鸭血清免疫和抗氧化指标的影响

李士平 宋树豪 范成浩 王 安

（东北农业大学动物营养研究所,哈尔滨 150030）

在禽类进化过程中,保留了自身合成维生素C （vitam in C）的能力。在低温条件下,寒冷应激影响其神经、内分泌及机体代谢,但是否影响体内维生素C的合成以及低温寒冷应激情况下是否需要添加维生素C,是营养研究者所关注的课题。热应激导致肉仔鸡肝脏维生素C合成关键酶——古洛糖酶内酯氧化酶活性明显降低,使维生素C的合成能力减弱,血浆维生素C含量降低[1],而有关低温条件下寒冷应激对禽类机体内维生素C代谢研究报道较少。本试验模拟实际生产设计了低温组和适温组,分别添加不同水平的维生素C,旨在从血液维生素C水平、机体免疫性能和抗氧化机能及激素分泌方面的研究,来探讨温度对蛋鸭机体维生素C的合成影响以及添加维生素C对低温条件下寒冷应激的缓解作用,探讨饲粮中维生素C的适宜添加量,为进一步阐明维生素C缓解低温损伤的作用机制和养鸭生产提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与饲粮配方

试验动物选用健康的12周龄金定蛋鸭,蛋鸭基础饲粮的配制选用常规饲料原料,参照我国台湾省畜牧学会标准和NRC（1994）鸭的饲养标准,配制玉米-豆粕型基础饲粮（维生素C实测值为2.5mg/kg）,基础饲粮组成及营养水平见表1。

1.2 试验设计与饲养管理

随机将216只试验鸭分配到全重叠式笼中,各处理试验鸭体重经方差分析差异不显著。试验采用双因素有重复试验设计,温度设低温（2±1）℃和适温（18±1）℃2个水平;试验饲粮中的维生素C分别添加为0、200和800 m g/kg。试验共分6个处理,每个处理设6个重复,每个重复6只试验鸭。试验期为6周（12～17周龄）,试验鸭自由采食和饮水。

表1 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）Tab le 1 Com position and nutrient levels of basal diet （air-dry basis,%）

1.3 测定指标与方法

试验至第6周末（17周龄末）时从各重复组中随机抽取1只试验鸭,进行翅静脉采血约5 m L,立即置于37℃的水浴箱中温浴,经3 000 r/min离心12 min,收集血清于Eppendor f管中,分离出血清存于-20℃下备用。

血清中抗氧化指标过氧化氢酶（CAT）活性测定用分光光度法,超氧化物歧化酶（SOD）活性测定用嘌呤氧化酶法,总抗氧化能力（T-AOC）的测定用比色法,丙二醛（MDA）活性测定用硫代巴比妥法,使用UV 2401紫外可见分光光度计,试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

维生素C的含量用高效液相色谱法测定,免疫球蛋白（IgG、IgA、IgM）含量用分光光度法测定,使用日本岛津UV 2401PC紫外可见分光光度计,试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

白介素（IL-2）、生长激素（GH）、胰岛素（Ins）、三碘甲状腺原氨酸（T3）、甲状腺素（T4）、胰岛素样生长因子（IGF-Ⅰ）、瘦素（Lep）和皮质醇（Cort）激素的测定均采用放射免疫分析双抗体法（RIA）。试剂盒由北京市福瑞生物工程公司生产,测定仪器用JHS-7JHJ型固定闪烁探头和FH-408自动定标仪。

1.4 统计分析

数据以平均值±标准差表示,统计分析用SAS 8.2统计软件GLM模块进行方差分析和Duncan氏进行各处理间多重比较。

2 结果与分析

2.1 温度和维生素C水平对蛋鸭血清中CAT、SOD、T-AOC和MDA含量的影响

由表2可知,低温对蛋鸭血清中CAT、T-AOC和MDA的含量影响显著（P＜0.05）,CAT、T-AOC比在适温的情况下分别低27.40%和19.20%, MDA比在适温的情况下高10.51%,低温对蛋鸭血清中SOD含量的影响不显著（P＞0.05）。维生素C对各个抗氧化指标的影响不显著（P＞0.05）,随着维生素C添加量的提高,各个抗氧化指标有增高的趋势。温度和维生素C的交互作用对各个抗氧化指标的含量影响不显著（P＞0.05）。

2.2 温度和维生素C水平对蛋鸭血清中IL-2、IgG、IgA和IgM含量的影响

由表3可知,低温对蛋鸭血清中IL-2、IgG、IgA和IgM含量影响显著（P＜0.05）,低温组比适温组分别降低了22.81%、19.38%、22.86%和16.87%。维生素C对IL-2、IgG、IgA和IgM含量影响不显著（P＞0.05）,但随着维生素C添加量的提高有上升趋势。温度和维生素C的互作对IgG和IgA含量影响显著（P＜0.05）。

2.3 温度和维生素C水平对蛋鸭血清中GH、Ins、IGF-Ⅰ和Lep含量的影响

由表4可知,低温显著影响蛋鸭血清中GH、Ins、IGF-Ⅰ和Lep的含量（P＜0.05）,适温组GH、Ins、IGF-Ⅰ和Lep的含量比低温组分别高了18.09%、33.51%、24.51%和34.45%。维生素C对IGF-Ⅰ的含量影响显著（P＜0.05）,维生素C对GH、Ins和Lep的含量影响不显著（P＞0.05）。温度和维生素C的交互作用对对蛋鸭血清中GH和Ins含量的影响不显著（P＞0.05）,对IGF-Ⅰ和Lep的含量有显著影响（P＜0.05）。

表2 温度和维生素C水平对蛋鸭血清中CAT、SOD、T-AOC和MDA含量的影响Table 2 Effects o f tem perature and vitam in C levels on serum CAT,SOD,T-AOC and M DA contents in layer ducks

表3 温度和维生素C水平对蛋鸭血清中IL-2、IgG、IgA和IgM含量的影响Table 3 Effects of temperature and vitam in C levels on serum IL-2,IgG,IgA and IgM con tents in layer ducks

2.4 温度和维生素C水平对蛋鸭血清中Cort、T3、T4和维生素C含量的影响

由表5可知,低温使Cort的浓度显著升高了19.11%（P＜0.05）,维生素C显著降低了27.78% （P＜0.05）,T3和T4含量分别提高了53.11%和19.12%（P＜0.05）;温度和维生素C的互作对Cort含量的影响极显著（P＜0.01）,对维生素C、T3和T4含量影响不显著（P＞0.05）;饲粮中添加200 mg/kg维生素C时,血清Cort浓度显著降低（P＜0.05）、维生素C水平显著升高（P＜0.05）,T3和T4的含量降低但不显著（P＞0.05）。

表4 温度和维生素C水平对蛋鸭血清中GH、Ins、IGF-Ⅰ和Lep含量的影响Table 4 Effects of temperature and vitam in C levels on serum GH,Ins,IGF-Ⅰand leptin contents in layer ducks

表5 温度和维生素C水平对蛋鸭血清中Cort、T3、T4和维生素C含量的影响Table 5 Ef fects of temperature and vitam in C levels on the serum Cort,T3,T4 and vitam in C contents in layer ducks

3 讨 论

在禽类的进化过程中,仍然保留了自身能合成维生素C的能力。热应激导致肉仔鸡肝脏维生素C合成关键酶——古洛糖酶内酯氧化酶活性明显降低,使维生素C的合成能力减弱,血浆维生素C含量降低[1]。在本试验中,低温组试验鸭血清维生素C的含量比适温组降低了27.78%,说明寒冷应激影响了后备蛋鸭体内维生素C的合成,但随着饲粮中维生素C添加水平的升高,血液维生素C的浓度也相应增加。

目前大量的研究资料表明,Lep在性成熟启动过程中起允许性作用（perm issive effect）,也就是说,只有机体Lep水平达到一定的阈值时,青春期才能出现[2]。IGF-Ⅰ是生长轴激素作用的靶效应因子,对动物生长及生殖活动起重要的调节作用,血液或卵巢中IGF-Ⅰ浓度的降低是引起肉种禽繁殖性能低下的关键性因素[3],接近性成熟的小母牛循环IGF-Ⅰ浓度升高[4],若给正常雌性小鼠腹膜下注射IGF-Ⅰ可引起性成熟显著提前[5],所以许多人提出,IGF-Ⅰ是青春发动的代谢信号[6]。倪迎冬等[7]研究结果也证实Lep和IGF-Ⅰ是性成熟启动的2个代谢相关激素信号。在本试验条件下,低温使后备蛋鸭血清中Lep和IGF-Ⅰ的浓度显著降低;但饲粮中添加200m g/kg维生素C时,后备蛋鸭血清中Lep的浓度升高,IGF-Ⅰ的浓度显著升高;这说明寒冷应激影响了后备蛋鸭性成熟,饲粮中适量添加维生素C可以缓解寒冷应激对后备蛋鸭性成熟的不利影响。

低温能够影响动物的内分泌活动,吴国权等[8]报道,冷应激使后备蛋鸭血清T3和T4浓度上升, Ruz等[9]研究结果是,急性冷暴露引起T3和T4浓度上升,而慢性或长期冷暴露引起T3上升而T4下降。李士泽等[10]的研究结果显示,大鼠在急性冷暴露后36 h血清T3浓度有不同程度的升高,而雏鸡的T3浓度则在冷暴露后除12 h有所上升外,其他时间均低于冷暴露前的水平,大鼠血清T4浓度在冷暴露后2～4 h时上升,而后逐渐降低,而雏鸡冷暴露后2～4 h上升,8 h降低,而后又上升。杨焕民等[11]观察5日龄公雏鸡在冷暴露（0～48 h）下体内T3和T4浓度的动态变化时指出,在（10±1）℃环境下,在血清中的T3和T4浓度波动范围较大,而在（15±1）℃环境下,在血清中的T3浓度波动范围较小,T4浓度仅在冷暴露后8 h下降明显。本试验采用后备蛋鸭,在（2±1）℃环境下,饲养6周,其血清T3和T4浓度显著升高,与上述结果不尽一致,可能由于动物的种属、年龄、性别、寒冷应激温度及时间等不同造成。本试验的结果是添加一定量的维生素C可以降低血清中T3和T4浓度,但没有达到显著水平,维生素C与寒冷应激对T3和T4互作影响不显著。

机体防御体系的抗氧化能力的强弱与健康程度存在着密切联系,该防御体系有酶促与非酶促2个体系,T-AOC活力的高低间接反应了机体清除氧自由基的总体能力,而MDA的高低又间接反应了机体细胞受自由基攻击的严重程度。血清中T-AOC和MDA的含量,作为判断机体内的氧化应激程度,较为敏感、准确及方法可操作性强[12-13]。本试验的结果表明,低温组试验鸭血清T-AOC活力显著降低,而MDA的含量显著升高,添加200mg/kg维生素C组比没添加维生素C组T-AOC活力提高了8.31%,而MDA的含量降低了4.88%。这说明寒冷应激影响了后备蛋鸭机体的抗氧化能力,适当添加维生素C可缓解寒冷应激的影响。

细胞因子在机体的免疫应答及免疫调节中起着关键性的作用,寒冷应激中细胞因子的变化是复杂的,人体细胞在轻度低温下,IL-2分泌减少[14],家兔在寒冷应激0.5 h后,血清IL-2含量降低[15],本试验结果表明,低温使机体IL-2的含量显著下降,表明低温降低了机体的免疫力。随着饲粮中添加维生素C水平的提高,IL-2有升高的趋势,这有可能是维生素C能缓解寒冷应激的不良影响。但是维生素C达到800 mg/kg时出现降低,这可能是维生素C产生了促氧化作用[16],从而导致IL-2含量减少。

4 结 论

低温可使后备蛋鸭血清维生素C的浓度降低,饲粮中添加200 mg/kg维生素C,可提高在低温条件下的后备蛋鸭血液维生素C的水平,提高血液中Lep和IGF-Ⅰ的浓度,增强机体抗氧化和抗寒冷应激能力。

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*Correspond ing au thor,p rofessor,E-m ail:w angan451@126.com

（编辑 武海龙）