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复合微量元素营养舔砖对藏羊血清抗氧化能力和免疫功能的影响

2014-03-02刘永明王胜义齐志明李胜坤黄美洲

中国草食动物科学 2014年4期
关键词:微量元素兽药抗氧化

王 慧,刘永明,王胜义,齐志明,李胜坤,黄美洲

(中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省新兽药工程重点实验室,甘肃省中兽药工程技术研究中心,兰州 730050)

复合微量元素营养舔砖对藏羊血清抗氧化能力和免疫功能的影响

王 慧,刘永明,王胜义,齐志明,李胜坤,黄美洲

(中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省新兽药工程重点实验室,甘肃省中兽药工程技术研究中心,兰州 730050)

试验旨在研究复合微量元素营养舔砖对藏羊血清抗氧化能力和免疫功能的影响。分别于两牧户家选择体况良好、年龄体重相近、饲养管理相同的放牧藏羊30只,一组为对照组(放牧),另一组为试验组(放牧加补饲复合微量元素营养舔砖),每组3个重复,每个重复10只。试验组补饲复合微量元素营养舔砖,试验期6个月。结果表明:复合微量元素营养舔砖可以显著提高放牧藏羊血清总抗氧化能力和总超氧化物歧化酶活性(P<0.05),极显著提高血清IgM(P<0.01)及显著提高IgA含量(P<0.05)。说明复合微量元素营养舔砖可以在一定程度上提高放牧藏羊的抗氧化能力,增强其免疫功能。

复合微量元素营养舔砖;藏羊;抗氧化能力;免疫功能

微量元素是动物维持生命和生产必不可少的营养素之一,主要以酶的必需组成部分或激活剂形式直接或间接地参与机体几乎所有生理和生化过程,与动物的物质代谢、生长发育、繁殖、免疫功能等密切相关[1]。微量元素缺乏或过量都会导致动物生物化学的、结构的和功能性的病理学变化。青藏高原拥有世界上独一无二的高寒草地,具有典型的高原大陆性气候特点,草地放牧是该地区最主要的土地利用方式,草地畜牧业是该地区可持续发展的支柱产业[2]。然而,在传统放牧系统中常存在牧草和家畜矿物元素缺乏和不平衡问题[3-5]。矿物元素的缺乏和不平衡不仅严重影响牛羊的生长发育以及该地区家畜生产力水平的提高,而且还降低了经济效益[2]。复合微量元素营养舔砖含有多种微量元素、保健促生长剂等成

分。饲喂舔砖是给牛羊等草食家畜补充矿物质元素、非蛋白氮、可溶性糖等易缺乏养分的一种有效方式,弥补了天然牧草和秸秆饲料的营养不足,从而提高了饲料利用率,也可有效防治牛羊营养不平衡所引发的疾病。目前,国内外关于舔砖的研究主要集中在疾病防治、促生长等方面,有关抗氧化和免疫方面的研究报道还较少。为此,本试验以青藏高原放牧藏羊为研究对象,旨在通过研究复合微量元素营养舔砖对抗氧化能力及免疫功能的影响,为复合微量元素营养舔砖在实际生产中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验放牧藏羊来自甘肃省肃南县皇城镇(东经101° 60′19″~101°95′92″,北纬37°62′88″~38°00′15″,海拔2 500~5 254 m)。该地区属青藏高原,草地类型主要以高寒山地温性草原类为主,高寒草甸区域植物生长期短,草丛低矮,生物量低;冬春草场属于山地干旱草原[3]。试验用复合微量元素营养舔砖由中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所提供(批准文号:甘饲预字(2012)034003)。

1.2 试验处理

分别于两牧户家选择年龄体重相近、体质健康、饲养管理条件相同的放牧藏羊30只,一组为试验组,另一组为对照组,每组设3个重复,每个重复10只(公母各半)。供试藏羊白天处于全放牧状态,自由采食,自由饮水,收牧后,试验组补饲复合微量元素营养舔砖,自由舔食,对照组不补饲,试验期6个月。试验结束后,于清晨空腹颈静脉采血10mL,分离血清,所得血清样品-70℃保存待用。

1.3 测试指标和方法

1.3.1 抗氧化能力 血清总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量、总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性的测定均采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒,测定方法均按说明书要求进行。

1.3.2 免疫功能 ELISA(双抗体夹心法)测定血清免疫球蛋白IgM、IgG、IgA,白细胞介素-2(IL-2),白细胞介素-12(IL-12)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α),试剂盒均购自美国Sigma公司。

1.4 数据处理试验数据应用SPSS 17.0统计软件中 One Way ANOVA进行分析,显著水平为P<0.05,所有结果用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 复合微量元素营养舔砖对藏羊抗氧化能力的影响

由图1可见,在试验结束时,与对照组相比,复合微量元素营养舔砖组藏羊血清抗氧化酶T-AOC活性升高了66.87%(P<0.05),T-SOD活性升高了30.51%(P<0.05);但MDA、GSH-Px活性无显著性差异(P>0.05)。复合营养舔砖在一定程度上提高了放牧藏羊的抗氧化能力。

图1 复合微量元素营养舔砖对藏羊血清抗氧化能力的影响

2.2 复合微量元素营养舔砖对藏羊血清免疫功能的影响

由图2可以看出,试验结束时,复合微量元素营养舔砖组放牧藏羊血清IgM含量与对照组相比提高了91.93%,差异极显著(P<0.01);IgA含量提高了36.16%,差异显著(P<0.05);IL-2、IL-12、IgG及TNF-α含量比对照组有所提高,但差异均不显著(P>0.05)。

图2 复合微量元素营养舔砖对藏羊免疫功能的影响

3 讨论

生物体对元素的代谢(吸收、转运、分布和排泄)都与疾病的发生发展情况密切相关,元素对许多基本的生命过程诸如信号传导、基因表达和代谢起着至关重要的作用。微量元素缺乏会引发各种疾病[6],日粮中平衡微量元素对反刍动物的营养优化非常重要[7]。复合微量元素营养舔砖含有铁、铜、锰、锌、硒等,能维持牛羊等反刍家畜机体的电解质平衡,补充、调控矿物质营养,防治家畜矿物质营养缺乏症。

SOD是机体清除O2-自由基的一种重要酶,保护细胞免受损伤,T-SOD活性的高低间接反映了机体清除自由基的能力。GSH-Px可特异地催化还原型谷胱甘肽(GSH)对过氧化物的还原反应,催化H2O2及其他过氧化物转变为无毒性产物,从而保护细胞膜的结构和功能不受过氧化物的干扰及损害[8]。MDA是脂质过氧化的主要产物之一,血清中MDA含量的高低间接反映了机体细胞受到自由基攻击的严重程度。T-AOC是衡量机体抗氧化功能的综合性指标,表现为体内抗氧化酶体系和抗氧化物质体系抗氧化能力的总和,主要作用是分解和清除代谢过程中所产生的活性氧[9]。因此,SOD、GSH-Px、MDA和T-AOC常被用于指示生物体受氧化损伤的程度[10]。本试验结果表明,放牧藏羊在舔食复合微量元素营养舔砖一段时间后,血清T-SOD活性、T-AOC活性显著升高,表明舔砖可在一定程度上提高放牧藏羊的抗氧化能力。

微量元素是参与动物机体生长发育和免疫过程的重要物质,缺乏或过多都会影响生长发育及免疫机能。免疫球蛋白是具有抗体活性或化学结构上与抗体相似的

球蛋白,是一类重要的免疫效应分子,能与抗原发生特异性结合反应。其中IgG、IgM是介导体液免疫的主要效应分子,IgA具有抗菌、抗病毒作用,是黏膜免疫反应产生的主要效应分子,在机体的防御机制中发挥重要作用,这三类抗体水平是反应机体免疫状况的重要指标。在本试验中,复合微量元素营养舔砖组放牧藏羊血清IgM含量在试验结束时极显著高于对照组(P<0.01),IgA也显著高于对照组(P<0.05),作为体液免疫中重要的免疫球蛋白,IgM、IgA含量的提高表明补饲复合微量元素营养舔砖可以增强放牧藏羊体液免疫功能。

IL-2是由辅助性T淋巴细胞产生的一种重要的免疫调节因子,是T细胞生长因子,可以长期维持T、B细胞生长增殖并促进B细胞产生抗体,因此它在细胞及体液免疫平衡中均发挥调节作用[11]。IL-12主要由树突状细胞、巨噬细胞、B淋巴细胞以及其他抗原递呈细胞产生,能促进T辅助细胞1(Th1)的增殖;诱导NK细胞和T细胞产生干扰素;提高NK细胞的细胞毒性作用;促进细胞毒性T细胞的形成等[12]。TNF-α是一种由活化的巨噬细胞、单核细胞、NK细胞等合成及分泌的细胞因子,具有调节免疫应答,促进细胞生成分化等多种生物学功能[1 3]。本研究结果表明,补饲复合微量元素营养舔砖并未对放牧藏羊血清IL-2、IL-12及TNF-α产生显著影响。

总之,对放牧藏羊补饲复合微量元素营养舔砖,能在一定程度上提高藏羊的抗氧化能力,减少自由基和脂质过氧化物对细胞膜完整性的破坏,也可以在一定程度上增强放牧藏羊体液免疫功能。

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《中国草食动物科学》双月刊

《中国草食动物科学》是由中华人民共和国农业部主管、中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所主办的国家级科技核心期刊。于2012年4月由《中国草食动物》更名而成。《中国草食动物科学》为美国《化学文摘》(CA)收录期刊,中国科技核心期刊,中国农业核心期刊,RCCSE中国核心(扩展板)学术期刊;是中国科学引文数据库(CSCD)、中国科技论文与引文数据库、中国学术期刊综合评价数据库(CAJCED)和中国生物学文献数据库统计源期刊。

《中国草食动物科学》在原《中国草食动物》的基础上,立足西部,充分利用研究所的区位优势,提高期刊核心竞争力,建立适应市场经济体制的与国际接轨的全新办刊理念,及时、准确地反映草食动物科技进步的方向,增强在国内外同行中的影响力和竞争力,更好地满足广大科研、教学与畜牧生产者的需求,服务我国节粮型动物养殖和畜牧业发展。

《中国草食动物科学》主要刊登牛、羊、马、骆驼、鹿、兔、鸭、鹅、驼鸟、鱼等各种节粮型草食动物的最新科研成果和科技成就。主要栏目:遗传育种,繁殖与生理,营养与饲料,草地与牧草,疾病防控,专论与综述。

《中国草食动物科学》为双月刊,大16开,80页码,彩色封面,每期定价8.00元,全年48.00元,双月1日出版。国内统一刊号:CN 62-1206/Q,国际标准刊号:ISSN 2095-3887,邮发代号:54—57,国外代号:BM5133。全国邮局和本刊编辑部均可订阅。

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Effects of Multinutrient Blocks on the Antioxidant Capacity and Immune Function in Serum of Tibetan Sheep

WangHui,Liu Yong-ming,WangSheng-yi,et al
(KeyLaboratoryofVeterinaryPharmaceutical Development ofMinistryofAgriculture,KeyLaboratoryofNewAnimal Drug Project ofGansu Province,Engineering&TechnologyResearch Center ofTraditional Chinese VeterinaryMedicine ofGansu Province,Lanzhou Institute ofHusbandryand Pharmaceutics Sciences ofCAAS,Lanzhou 730050,China)

The study was conducted to investigate the effects of multinutrient blocks on antioxidant capacity and immune function in Tibetan sheep.The 60 Tibetan sheep with the similar age,body weight,feeding and management were elected from two herdsmen.The sheep were randomly divided into control group and experimental group,and there were 3 replicates per group and 10 sheep per replicate.The control group was only grazing.The experiment group was grazing and feeding multinutrient blocks.The experiment period was lasted for 6 months.The results showed that multinutrient blocks supplementary feeding significantly increased total antioxidant capacity and total superoxide dismutase activity(P<0.05);the IgM content was very significantly increased(P<0.01),and IgA content was significantly increased(P<0.05)in experiment.In conclusion,the supplementation of multinutrient blocks can`enhance antioxidant capacityand immune function tosome extent in Tibetan sheep.

multinutrient blocks;antioxidant capacity;immune function;Tibetan sheep

S826.5

A

2095-3887(2014)04-0042-04

10.3969/j.issn.2095-3887.2014.04.010

2014-06-21

农业科技成果转化资金项目(2010GB23260564);中央级科研院所基本科研业务费(1610322013003)

王慧(1985-),男,硕士,研究实习员。

刘永明(1957-),男,研究员,硕士生导师,主要从事中兽药开发和微量元素代谢病研究。E-mail:myslym@sina.com

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