饲粮维生素E水平对鹅免疫和抗氧化功能的影响

王宝维 周小乔 葛文华 张名爱 岳 斌 史雪萍 王晓晓

(1.青岛农业大学优质水禽研究所，青岛 266109;2.北京畜牧兽医研究所，动物营养学国家重点实验室，北京 100193;3.青岛农业大学动物科技学院，青岛 266109)

维生素E不仅在维持动物生长、提高胴体品质、调节内源激素分泌等方面发挥着重要作用，而且还能提高动物的免疫和抗氧化能力，缓解各种应激引起的不良影响，是一种天然的抗氧化剂和免疫调节剂。武江利等[1]研究表明，随着维生素E添加量的增加，育成金定鸭的免疫和抗氧化指标均有不同程度地提高，以添加15～20 IU/kg维生素E效果较好。Gerrit等[2]报道，饲粮中添加一定量的维生素E可以增加小鼠胸腺和法氏囊的重量，从而提高机体的免疫功能。范文娜等[3]研究发现，在饲粮中添加维生素E可以显著提高填饲期溆浦鹅血清中抗氧化酶活性，降低血清丙二醛(MDA)含量。然而，目前关于维生素E对育雏和育成鹅免疫和抗氧化能力的影响尚未进行系统研究，缺乏准确的研究数据，无法为实际饲养提供有效指导。本试验拟通过研究饲粮维生素E水平对鹅免疫和抗氧化功能的影响，筛选出鹅饲粮中维生素E的适宜添加量，为丰富我国鹅营养需要量数据库提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验鹅由国家水禽产业技术体系育种基地高密银河润雁鹅业有限公司提供，为1日龄的健康青农灰鹅(法国米朗德、阿蒂盖品种杂交配套选育而成)。试验用维生素E购自浙江新维普添加剂有限公司，其有效成分为50%。

1.2 试验设计

选择1日龄平均体重为(111.1±6.5)g的健康青农灰鹅180只，随机分为6组，每组3个重复，每个重复10只鹅。6组试验鹅分别饲喂在基础饲粮中添加 0(对照组)、5、10、20、40、80 IU/kg 维生素E的试验饲粮。试验期为12周。

基础饲粮参照NRC(1994)和我国饲料营养标准进行配方设计，全期分为1～4周龄、5～12周龄2个饲养阶段，其组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table1 Composition and nutrient levels of basal diets(air-dry basis) %

1.3 饲养管理

试验前对鹅舍进行全面消毒，试验鹅自由饮水和采食，全期舍饲，地面平养，喂料时少喂勤添，并注意观察鹅群的生长状况。

1.4 测定指标及方法

鹅群按常规免疫新城疫(ND)后，每隔7 d从每个重复中抽取2只鹅，翅静脉采血5 mL，静置片刻后3 500 r/min离心10 min吸取血清，采用血凝和血凝抑制(HA-HI)试验法测定鹅新城疫抗体滴度。

分别在28日龄和84日龄时，每个重复抽取2只鹅，进行无菌翅静脉采血，血液分成2批。一批为抗凝血，采用噻唑蓝(MTT)法用酶标仪进行淋巴细胞转化率的测定;另一批静置片刻后3 500 r/min离心10 min吸取血清，采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及MDA含量和总抗氧化能力(T-AOC)这5项抗氧化指标。采血完毕后，颈静脉放血致死，解剖取其胸腺、脾脏和法氏囊进行称重，计算免疫器官指数，并按常规方法将肝脏制成10%的组织匀浆液测定肝脏中上述抗氧化指标。

1.5 统计分析

试验所得数据以重复为单位进行处理，应用SPSS 17.0软件对各处理数据进行单因素方差分析和Duncan氏多重比较，试验数据以“平均值±标准差”表示。应用SPSS 17.0软件进行饲粮维生素E水平与各种测定指标之间的二次曲线拟合，确定最佳的回归曲线方程，计算饲粮维生素E最适添加量。

2 结果

2.1 饲粮维生素E水平对鹅免疫功能的影响

2.1.1 饲粮维生素E水平对鹅免疫器官指数的影响

由表2可知，与对照组相比，4周龄时5、10、20 IU/kg维生素E组胸腺指数显著增加(P＜0.05)，40、80 IU/kg维生素E组胸腺指数极显著增加(P＜0.01);20、40、80 IU/kg维生素 E组法氏囊指数显著增加(P＜0.05)。与对照组相比，12周龄时10、40、80 IU/kg维生素E组胸腺指数显著增加(P＜0.05)，20 IU/kg维生素E组胸腺指数极显著增加(P＜0.01);20、40、80 IU/kg维生素E组法氏囊指数显著增加(P＜0.05)。

表2 饲粮维生素E水平对鹅免疫器官指数的影响Table2 Effects of dietary vitamin E level on immune organ indices of geese mg/g

通过曲线拟合和回归方程分析发现，4周龄的法氏囊指数(Y1)、12周龄的胸腺指数(Y2)与饲粮维生素E水平(X)间均呈二次曲线关系，建立的回归方程如下:

由上述方程得出，当饲粮维生素E水平为51.55 IU/kg时，4周龄的法氏囊指数最大;当饲粮维生素E水平为50.55 IU/kg时，12周龄的胸腺指数最大。

2.1.2 饲粮维生素E水平对鹅新城疫抗体滴度的影响

由表3可知，免疫后7 d，20、40 IU/kg维生素E组新城疫抗体滴度显著高于对照组(P＜0.05)，10 IU/kg维生素E组极显著高于对照组(P＜0.01);免疫后14 d，10、20 IU/kg维生素E组新城疫抗体滴度显著高于对照组(P＜0.05)，其他各组之间差异不显著(P＞0.05);免疫后21 d，20、80 IU/kg维生素E组新城疫抗体滴度显著高于对照组(P＜0.05)，其他各组之间差异不显著(P＞0.05)。

表3 饲粮维生素E水平对鹅新城疫抗体滴度的影响Table3 Effects of dietary vitamin E level on antibody titre of Newcastle disease of geese log2

2.1.3 饲粮维生素E水平对鹅外周血淋巴细胞转化率的影响

由表4可知，4周龄时，10 IU/kg维生素E组淋巴细胞转化率显著高于对照组(P＜0.05)，20、40、80 IU/kg维生素E组淋巴细胞转化率极显著高于对照组(P＜0.01);12周龄时，20、40、80 IU/kg维生素E组淋巴细胞转化率显著高于对照组(P＜0.05)。

通过曲线拟合和回归方程分析发现，4、12周龄的淋巴细胞转化率(Y3、Y4)与饲粮维生素E水平(X)间均呈二次曲线关系，建立的回归方程如下:

由上述方程得出，当饲粮维生素E水平为48.50 IU/kg时，4周龄的淋巴细胞转化率最高;当饲粮维生素E水平为47.50 IU/kg时，12周龄的淋巴细胞转化率最高。

表4 饲粮维生素E水平对鹅外周血淋巴细胞转化率的影响Table4 Effects of dietary vitamin E level on lymphocyte transformation rate in peripheral blood of geese %

2.2 饲粮维生素E水平对鹅抗氧化功能的影响

2.2.1 饲粮维生素E水平对鹅血清和肝脏抗氧化酶活性的影响

饲粮维生素E水平对鹅血清和肝脏GSH-Px、T-SOD和CAT活性的影响见表5。

血清GSH-Px 活性:4 周龄时，20、40、80 IU/kg维生素 E组显著高于对照组(P＜0.05)，以40 IU/kg维生素 E组为最高;12周龄时，10、20、40、80 IU/kg维生素E组显著高于对照组(P＜0.05)，以20 IU/kg维生素 E组为最高。肝脏GSH-Px活性:4周龄时，以40 IU/kg维生素E组为最高，但各组之间差异不显著(P＞0.05);12周龄时，5、10、20、40、80 IU/kg 维生素 E 组显著高于对照组(P＜0.05)，以20 IU/kg维生素E组为最高。

血清T-SOD活性:4周龄时，40 IU/kg维生素E组均显著高于对照组(P＜0.05)，其他各组之间差异不显著(P＞0.05);12周龄时，各维生素E添加组与对照组相比差异不显著(P＞0.05)。肝脏T-SOD活性:4周龄时，10 IU/kg维生素E组显著高于对照组(P＜0.05)，其他各组之间差异不显著(P ＞0.05);12周龄时，20、40、80 IU/kg维生素 E组显著高于对照组(P＜0.05)，其他各组之间差异不显著(P＞0.05)。

血清CAT活性:4周龄时，20、40 IU/kg维生素E组显著高于对照组(P＜0.05);12周龄时，与对照组相比，40 IU/kg维生素E组显著升高(P＜0.05)，20 IU/kg维生素 E组极显著升高(P＜0.01)。肝脏CAT活性:4周龄、12周龄时各组之间均差异不显著(P＞0.05)。

通过曲线拟合和回归方程分析发现，12周龄的肝脏GSH-Px活性(Y5)、12周龄的肝脏T-SOD活性(Y6)与饲粮维生素E水平(X)间均呈二次曲线关系，建立的回归方程如下:

由上述方程得出，当饲粮维生素E水平为53.09 IU/kg时，12周龄的肝脏 GSH-Px活性最高。当饲粮维生素E水平为44.31 IU/kg时，12周龄的肝脏T-SOD活性最高。

2.2.2 饲粮维生素E水平对鹅血清和肝脏MDA含量和T-AOC的影响

饲粮维生素E水平对鹅血清和肝脏MDA含量和T-AOC的影响见表6。

血清MDA含量:4周龄时，各维生素E添加组均低于对照组，其中80 IU/kg维生素E组显著低于对照组(P＜0.05);12周龄时，20、40、80 IU/kg维生素E组显著低于对照组(P＜0.05)。肝脏MDA含量:4周龄时，MDA含量随饲粮维生素E水平的提高而降低，其中10、20、80 IU/kg维生素E组显著低于对照组(P＜0.05)，40 IU/kg维生素E组极显著低于对照组(P＜0.01);12周龄时，与对照组相比，各维生素E添加组均有不同程度地降低，其中5、10 IU/kg维生素E组显著降低，40 IU/kg维生素E组极显著降低(P＜0.01)。

血清T-AOC:4周龄时，40 IU/kg维生素E组显著高于对照组(P＜0.05);12周龄时，20、40、80 IU/kg维生素E组显著高于对照组(P＜0.05)。肝脏T-AOC:4周龄时，20 IU/kg维生素E组显著高于对照组(P＜0.05);12周龄时，各组之间均差异不显著(P＞0.05)。

通过曲线拟合和回归方程分析发现，4周龄的血清MDA含量(Y7)、12周龄的肝脏T-AOC(Y8)与饲粮维生素E水平(X)间均呈二次曲线关系，建立的回归方程如下:

根据上述方程得出，当饲粮维生素E水平为6.84 IU/kg时，4周龄的血清MDA含量最高;当饲粮维生素E水平为53.11 IU/kg时，12周龄的肝脏T-AOC最高。

3 讨论

3.1 饲粮维生素E水平对鹅免疫功能的影响

胸腺、脾脏、法氏囊是家禽体内重要的免疫器官，其中法氏囊和胸腺属于一级免疫器官，也叫中枢免疫器官，主要参与体液免疫;而脾脏则与体内淋巴细胞构成胸腺依赖成分，参与细胞免疫。Lawrence等[4]早在1985年就研究发现动物采食维生素E之后，机体内合成抗体的细胞数明显增加，使脾脏重量明显增大。维生素E能够促进免疫器官的发育，尤其可以促进脾脏细胞分裂，使其重量显著增加。胡兰等[5]研究指出，饲粮中添加维生素E可很好地促进机体法氏囊、胸腺和脾脏的发育，并减少免疫器官的损伤。维生素E缺乏时，家禽免疫器官的正常发育会被显著抑制，并导致免疫器官发生损伤性变化。本研究结果表明，维生素E能够促进鹅胸腺和法氏囊的发育，有利于免疫水平的提高。通过回归曲线预测饲粮维生素水平为50.55～51.55 IU/kg时免疫器官总体发育较好。

表5 饲粮维生素E水平对鹅血清和肝脏GSH-Px、T-SOD和CAT活性的影响Table5 Effects of vitamin E on activities of GSH-Px，T-SOD and CAT in serum and liver of geese

新城疫抗体滴度的检测是衡量动物体液免疫水平的重要指标，可以直接反映家禽体内新城疫免疫状态。韩慕俊等[6]指出，蛋雏鸡饲粮中维生素E水平在40 IU/kg以上时可以提高雏鸡血液中新城疫、禽流感(AI)的抗体滴度。陈艳君等[7]研究指出，饲粮中维生素E添加量为15 IU/kg时新城疫抗体滴度最高。本研究发现，饲粮中添加维生素E能显著提高免疫后7、14、21 d的新城疫抗体滴度，其中饲粮维生素E添加量在10 IU/kg以上时效果比较显著，并且随着维生素E添加量的增加新城疫抗体滴度下降延缓，有利于机体免疫力的保持，提高免疫功能，这与赵荣兴等[8]的研究结果一致。

淋巴细胞转化率是体外检测T淋巴细胞的一种有效的方法。维生素E对动物免疫功能具有增强作用，有利于提高淋巴细胞数量，增强淋巴细胞反应性。刘铀等[9]研究表明，增加维生素E供给量可增强热应激条件下肉鸡的免疫功能，显著提高淋巴细胞转化率。文杰等[10]通过对肉鸡抗体滴度和淋巴细胞转化率的研究指出，饲粮中高水平的维生素E(80 mg/kg)可提高28日龄肉仔鸡的细胞及体液免疫功能。本研究表明，维生素E能够提高4周龄和12周龄鹅外周血淋巴细胞转化率，其中维生素E添加量在20 IU/kg以上时效果尤其明显。通过曲线拟合和回归方程分析发现，当饲粮中维生素E水平为47.50～48.50 IU/kg时，外周血淋巴细胞转化率较高。

表6 饲粮维生素E水平对鹅血清和肝脏MDA含量和T-AOC的影响Table6 Effects of dietary vitamin E level on MDA content and T-AOC in serum and liver of geese

3.2 饲粮维生素E水平对鹅抗氧化功能的影响

GSH-Px是由谷氨酸、甘氨酸及半胱氨酸组成的三肽，是生物体内含有巯基(SH)基团的非蛋白质中含量最高的一种抗氧化剂，是机体保护细胞膜结构和功能完整的重要酶类[11];而T-SOD是动物体内一种有效清除活性氧的抗氧化酶类，其活性的相对稳定对维持机体的正常生理机能极为重要[12]。这2种酶是机体抗氧化防御体系中的重要成分，相互配合能有效地平衡体内氧化与抗氧化状态，增加抗氧化能力。庞婧[13]研究发现，维生素E是动物体内一种很好的自由基清除剂，可以提高细胞内的GSH-Px和T-SOD活性，提高机体抗氧化能力。徐建雄等[14]通过电子自旋共振(ESR)捕集法和生物化学法研究表明，肉鸡饲粮中添加高水平维生素E(12.55 IU/kg以上)能显著提高血清和肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)和GSH-Px的活性，饲粮中维生素E不足会诱导机体产生超氧阴离子、过氧化氢自由基，且随缺乏的时间延长超氧阴离子自由基会持续大量产生。王奔等[15]通过构建维生素E缺乏雏鸡模型探讨维生素E缺乏对雏鸡抗氧化能力的影响，结果发现维生素E缺乏会减弱雏鸡淋巴细胞膜SOD和GSH-Px活性，降低膜的流动性。本研究结果表明，在生长期鹅饲粮中添加维生素E可以显著提高血清及肝脏GSH-Px活性，增强肝脏中T-SOD活性。随着饲粮维生素E水平的增加，血清和肝脏中GSH-Px活性呈现先快速升高后平稳维持的趋势，而T-SOD活性则出现先升高后降低的趋势，这与徐建雄等[14]的研究结果相一致。

T-AOC是用来评估体内抗氧化水平一个综合指标，体现了体内多种抗氧化酶共同作用的效果，T-AOC的高低可以直接反映出机体面对外来刺激时抗氧化酶系统和非酶抗氧化系统的应对能力[16]。庞婧[13]研究发现，蛋雏鸭饲粮中添加维生素E可以显著提高机体的抗氧化能力，其中220和420 IU/kg的维生素E添加量使试验鸭血清T-AOC显著升高。靳峰涛等[17]研究发现，蛋鸭血清和肝脏中T-AOC随着饲粮维生素E水平的提高而有不同程度地提高。本研究发现，饲粮中添加低水平维生素E(5 IU/kg)对鹅血清和肝脏T-AOC无显著影响，添加中、高水平维生素E(≥10 IU/kg)可不同程度地提高鹅血清和肝脏T-AOC，这与靳峰涛等[17]的研究结果基本一致。

MDA是体内脂质过氧化反应的产物，主要是由机体内酶系统与非酶系统产生的自由基与细胞膜上的不饱和脂肪酸共同反应产生的，可直接反映机体内氧化自由基的水平以及细胞被其攻击损伤的程度;而CAT的主要作用是清除体内过氧化氢，促使其转化为水和氧气，减少有害基团的生成，起到清除自由基的作用，以减轻过氧化物对机体组织的损伤。Coetzee等[18]研究发现，在肉鸡饲粮中添加20、40、60、80和100 mg/kg维生素 E可以显著降低3周龄肉仔鸡肉品中MDA含量，并且随着维生素E添加水平的提高而持续降低。黄素珍等[19]研究发现，在21周龄肉鸡饲粮中添加100 mg/kg维生素E，5周后肝脏MDA含量与对照组相比显著降低。呙于明等[20]在玉米-豆粕型饲粮(维生素E含量为13.7 mg/kg)中分别添加不同水平的维生素E，研究发现随维生素E添加量的提高肉仔鸡肝脏中MDA含量显著降低。徐建雄等[14]研究发现，低水平的维生素E会引起体内超氧阴离子、过氧化氢自由基的大量产生。本研究发现，随着饲粮维生素E水平的提高，试验鹅血清和肝脏中MDA含量不断降低，同时CAT活性则相应地提高。通过曲线拟合发现，饲粮维生素E水平与血清MDA含量存在负线性关系，表现为本试验范围内饲粮维生素E水平越高，体内自由基的含量越少，脂质过氧化反应的损害越低。这与靳峰涛等[17]、元娜等[21]、张伟等[22]、王显慧[23]的研究结果具有相同的变化趋势。

4 结论

①饲粮中添加维生素E可以提高鹅的免疫和抗氧化功能。

②运用回归方程预测，最佳免疫和抗氧化条件下1～12周龄鹅饲粮维生素E适宜添加量为44.31～53.11 IU/kg;以血清MDA含量为参考依据确定1～12周龄鹅饲粮维生素E最低添加量为6.84 IU/kg。

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