植物甾醇对肉鸡肠道氧化还原状态的影响

傅梦月，胡 倩，唐元元，姜 苇，丁蓉蓉，唐 雪，2，*

（1.江南大学食品学院食品营养与功能因子研究中心，江苏无锡214122；2.江南大学食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡214122）

随着人们生活方式的改变，居民膳食结构发生了巨大变化，营养因素、环境因素以及其他易感的遗传因素叠加，带来了许多健康问题。过多的能量摄入在提高机体代谢水平，同时也相应增加代谢副产物—ROS生成[1]。长期代谢紊乱可使ROS产生显著增多，改变机体氧化还原状态促发慢性氧化应激，由能量代谢诱导的氧化还原状态失衡是导致机体病变的主要原因之一[2]。胃肠消化道是营养素消化和吸收的主要场所，肠道是维持机体内环境稳定的重要因素之一[3]。肠道粘膜极易受到由于饮食导致的氧化物和内源性ROS的攻击[4]。添加抗氧化剂可清除肠道ROS并有效预防由代谢紊乱促发的氧化应激，恢复肠道粘膜正常功能。因此，维护肠道氧化还原状态平衡，将对防治慢性代谢性疾病发生以及其避免自由基损伤机制具有重要意义。植物甾醇是一种天然甾体，主要存在于植物中[5]。有关研究表明，植物甾醇在抗氧化、抗癌、抗炎以及调节动物生长，促进健康等方面具有积极作用[6]。具抗氧化功能的植物甾醇的共同特征是它们分子侧链上都有一个亚乙基[7]。刘慧琼等[8]研究表明，β-甾醇具有清除羟自由基和抑制超氧阴离子的作用。植物甾醇具有生长调节功能，可以调节应激条件下动物的生长[9]。植物甾醇还可作为免疫调节因子，刺激淋巴细胞和T细胞增殖[10]。可见，植物甾醇是一种纯天然具有调节机体免疫功能的抗氧化功能因子。而关于植物甾醇摄入机体后是否影响肠道的氧化还原状态，国内未见相关报道。因此，本实验拟设计不同水平植物甾醇日粮，研究植物甾醇对肉鸡肠道氧化还原状态的影响，进一步阐明植物甾醇抗氧化功能，为其应用与开发提供新的理论依据与思路。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1日龄健康雄性罗斯肉鸡（体重约44g） 江苏无锡祖代鸡场有限公司；植物甾醇 渭南瑞源生物科技有限责任公司。

5430R型离心机 德国Eppendorf公司；F96型荧光分光光度计 上海棱光技术有限公司；KJ-300型超声波发生器 无锡市科洁超声电子设备有限公司；DK-600型电热恒温水槽、722型光栅分光光度计 上海精宏实验设备有限公司；Mk3型酶标仪 美国Thermo公司；WH-3型微型旋涡混合仪 上海沪西分析仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 实验动物分组与饲养 1日龄雄性罗斯肉鸡105只，随机分为：对照组和实验组（L1、L2、L3、H1、H2、H3）。对照组饲喂基础日粮，实验组饲喂基础日粮分别添加0.015‰、0.020‰、0.025‰的低羟基值植物甾醇组（L组）和0.025‰、0.050‰、0.075‰的高羟基值植物甾醇组（H组）。每组3个重复（笼），每个重复5只鸡。

肉鸡基础日粮参照《家禽营养需要》[11]，基础日粮组成见表1。前期和中期饲料均制成颗粒。实验期46d，采用笼养，24h光照，自由采食与饮水。1～21日龄饲喂前期颗粒料，22～46日龄饲喂中期颗粒料。按常规方法进行免疫接种。

1.2.2 样品制备 在实验的第46d采集样品（每个重复取2～3只，每组共取8只）。肉鸡称重后断颈取血处死。取十二指肠、空肠、回肠，用预冷生理盐水按1∶10（W/V）制备组织匀浆液，测定氧化还原指标。

1.2.3 氧化还原状态的测定 组织的氧化还原指标：还原型与氧化型谷胱甘肽的比值（GSH/GSSG）、总抗氧化能力（T-AOC）和丙二醛（MDA），采用试剂盒测定，所有测定步骤严格按照试剂盒说明书进行。

1.3 数据处理与统计

实验数据经Excel 2003初步处理后，用SPSS 16.0统计软件进行单因子方差分析和邓肯氏多重比较，分析各组间的差异显著性。显著水平为p＜0.05。数据用±SD表示。

表1 基础日粮组成及营养成分（%）Table 1 Ingredient composition of the basal diets（%）

2 结果与分析

2.1 植物甾醇对肉鸡十二指肠氧化还原状态的影响

谷胱甘肽是体液中含量最丰富、维持生物大分子-SH和-S-S-氧化还原平衡的关键分子，已有研究表明，谷胱甘肽与体液的氧化还原平衡有着非常紧密的内在联系[12]，故可用GSH/GSSG比率借以评估脂质过氧化损伤情况。机体防御体系的总抗氧化能力（T-AOC）的强弱与健康程度存在着密切联系。脂质过氧化反应会产生具有细胞毒性的丙二醛（MDA），因此MDA含量的高低可间接反映出细胞损伤的程度。因此，通过测定这几个指标可以间接反映出机体的抗氧化水平。

表2 植物甾醇对肉鸡十二指肠氧化还原状态的影响Table 2 Effect of phytosterols on redox state of duodenum of broiler chickens

植物甾醇对肉鸡十二指肠GSH/GSSG、T-AOC、MDA的影响可见表2。由表2可知，在基础日粮中添加植物甾醇可使肉鸡十二指肠的GSH/GSSG比值显著升高（p＜0.05），其中0.075‰ H3组、0.050‰ H2组、0.025‰ H1组GSH/GSSG比值相应高于0.025‰ L3组、0.020‰ L2组、0.015‰L1组。与对照组相比肉鸡十二指肠的T-AOC均降低，与0.015‰ L1组、0.025‰H1组相比，0.025‰ L3组、0.075‰ H3组的T-AOC显著降低（p＜0.05）。与对照组相比，0.025‰ H1组、0.050‰ H2组的MDA降低，0.015‰ L1组的MDA升高，0.020‰ L2组、0.025‰ L3组、0.075‰ H3组的MDA无显著差异。

2.2 植物甾醇对肉鸡空肠氧化还原状态的影响

植物甾醇对肉鸡空肠GSH/GSSG、T-AOC、MDA的影响可见表3。由表3可知，在基础日粮中添加植物甾醇可使肉鸡空肠GSH/GSSG比值显著升高（p＜0.05），其中0.075‰ H3组、0.050‰ H2组、0.025‰ H1组GSH/GSSG比值相应高于0.025‰ L3组、0.020‰ L2组、0.015‰L1组。与对照组相比肉鸡空肠T-AOC均降低，与0.015‰ L1组、0.025‰ H1组相比，0.025‰ L3组、0.075‰ H3组的T-AOC显著降低（p＜0.05）。与对照组相比肉鸡空肠MDA均降低，其中0.015‰L1组、0.025‰L3组、0.075‰ H3组的MDA显著降低（p＜0.05）。

表3 植物甾醇对肉鸡空肠氧化还原状态的影响Table 3 Effect of phytosterols on redox state of jejunum of broiler chickens

2.3 植物甾醇对肉鸡回肠氧化还原状态的影响

植物甾醇对肉鸡回肠GSH/GSSG、T-AOC、MDA的影响可见表4。由表4可知，在基础日粮中添加植物甾醇可使肉鸡回肠GSH/GSSG比值显著升高（p＜0.05），其中0.075‰ H3组GSH/GSSG比值显著高于0.025‰H1组，0.025‰ L3组GSH/GSSG比值显著高于0.015‰L1组（p＜0.05）。与对照组相比，0.015 L1‰组、0.050‰H2组和0.075‰H3组肉鸡回肠T-AOC均提高。与对照组相比，肉鸡回肠MDA均升高，其中0.015‰L1组、0.025‰ L3组、0.075‰ H3组的MDA显著升高（p＜0.05）。

表4 植物甾醇对肉鸡回肠氧化还原状态的影响Table 4 Effect of phytosterols on redox state of ileum of broiler chickens

3 讨论与结论

肠道作为主要的免疫器官之一，亦是潜在的ROS损伤位点。正常情况下，机体中自由基的产生和清除处于动态平衡状态，但由于种种原因，导致机体自由基产生增多或机体清除自由基能力下降时，促发氧化应激[13]。当机体处于氧化应激状态，产生的自由基超出清除系统的能力所时，过量的自由基会给机体造成不可逆转的氧化损伤[14]。李武等[15]研究表明，高脂日粮引发小鼠肠道氧化还原状态失衡，硫辛酸通过直接清除自由基以及提高抗氧化通路相关功能基因表达水平解除氧化应激，有助于防治高脂日粮引发的肠道功能损伤。因此，维持肠道氧化还原状态的平衡对于维持肠道正常功能以及机体健康具有重要意义。

众多研究表明，植物甾醇具有抗氧化能力[16-19]。植物甾醇具有清除羟自由基和抑制超氧阴离子的作用，并且能显著提高荷瘤小鼠CAT活性，抑制由四氯化碳所致的小鼠和大鼠肝脏丙二醛（MDA）的生成[20]。这种抗氧化效果与其自身分子结构（分子侧链上的亚乙基）密切相关[7]。因此，植物甾醇维持肠道氧化还原稳态可能与其分子结构及抗氧化活性有关。此外，植物甾醇在肠道的吸收率要显著低于胆固醇，并且能够沉淀小肠中的胆固醇，使其呈现不溶解状态，进而不能被吸收[20]。可见，植物甾醇对消化系统功能的调节可能通过影响肠道对养分的吸收利用速度，保证营养物质能够缓慢、平和地进入体循环，有利于进食后机体内环境的相对稳定。由此可知，肠道内环境的稳定是植物甾醇多方面共同作用的结果。

本实验以雄性罗斯肉鸡作为研究对象，通过在基础日粮中添加不同剂量植物甾醇，测定了反映机体抗氧化水平的几个主要的生化指标，研究其对肠道氧化还原状态的影响。结果表明，基础日粮中添加0.015‰、0.05‰和0.075‰植物甾醇可使肉鸡回肠总抗氧化水平（T-AOC）提高。同时，GSH/GSSG比值亦显著升高，且随植物甾醇含量的增加而升高。大量人体和动物研究发现植物甾醇能降低血液中胆固醇含量且不会对机体产生任何副作用[20]。本研究发现，植物甾醇具有降低氧化产物MDA水平的作用。与对照组相比，肉鸡空肠MDA均降低，而在回肠则无此明显变化。推测，植物甾醇可能有选择性的在肠道内不同部位的发挥抗氧化效果。长期摄入高脂饮食可导致机体抗氧化能力显著降低，ROS和MDA显著升高，形成慢性氧化应激[15]。在基础日粮中添加植物甾醇能降低脂质过氧化物产物MDA的含量，说明植物甾醇具有防止慢性氧化应激的功能，且存在组织特异性[21]。

综上，植物甾醇能具有提高肠道抗氧化能力，维持肠道氧化还原稳态的功能，但其抗氧化作用的具体机理有待进一步研究证实。

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