富维生素E转基因玉米对0～3周龄肉仔鸡生产性能和抗氧化能力的影响

杨欢，汤超华，张凯，赵青余，唐德富，张军民，李发弟

(1.甘肃农业大学动物科学技术学院，甘肃 兰州　730070；2.中国农业科学院畜牧兽医研究所 农业部华北动物遗传资源与营养科学观测实验站，北京　100193； 3.中国农业科学院世界农用林业中心农用林业与可持续畜牧业联合实验室，北京　100193)



富维生素E转基因玉米对0～3周龄肉仔鸡生产性能和抗氧化能力的影响

杨欢1,2，汤超华2,3，张凯2,3，赵青余2,3，唐德富1，张军民2,3，李发弟1

(1.甘肃农业大学动物科学技术学院，甘肃 兰州730070；2.中国农业科学院畜牧兽医研究所 农业部华北动物遗传资源与营养科学观测实验站，北京100193； 3.中国农业科学院世界农用林业中心农用林业与可持续畜牧业联合实验室，北京100193)

摘要：【目的】 试验旨在研究富维生素E转基因玉米对0～3周龄AA肉仔鸡的生长性能、血清α-生育酚含量和抗氧化能力的影响.【方法】 将480只1日龄AA肉仔鸡公雏随机分为3个处理组，每个处理8个重复，每个重复20只鸡，试验期21 d.【结果】 3组肉仔鸡间生产性能差异均不显著(P>0.05).随着试鸡日龄增大，肉仔鸡血清α-生育酚含量下降.第7天时，富维生素E转基因玉米组和对照组2肉仔鸡的血清GSH-Px活性和T-SOD活性均显著高于对照组1(P<0.05)；肝脏T-SOD活性对照组2肉仔鸡显著高于对照组1(P<0.05).第14天时，肝脏GSH-Px和SOD活性对照组2肉仔鸡显著高于对照组1(P<0.05).第21天时，富维生素E转基因玉米组和对照组2肉仔鸡血清α-生育酚含量均显著高于对照组1(P<0.05)；肝脏MDA含量对照组1肉仔鸡显著高于富维生素E转基因玉米组(P<0.05)；肝脏GSH-Px活性富维生素E转基因玉米组肉仔鸡显著高于对照组1(P<0.05)；肝脏T-SOD活性富维生素E转基因玉米组和对照组2肉仔鸡显著高于对照组1(P<0.05).【结论】 在本试验条件下，富维生素E转基因玉米能够提高肉仔鸡血清中α-生育酚含量，改善血清和肝脏的抗氧化能力，对肉仔鸡生长性能无显著影响.

关键词：转基因玉米；维生素E；肉仔鸡；生产性能；抗氧化能力

维生素E又称生育酚，自然届中存在8种具有维生素E活性的类似物，它们都含有6-羟色满环，根据侧链的饱和程度可分为生育酚和生育三烯酚，根据色满环上甲基的位置又可分为α、β、γ和δ 4类.各组分的活性以其与人或动物体内生育酚转运蛋白结合能力的高低作判定依据，α-生育酚活性最高，定义为100%，其他7 种组分的相对活性较低.维生素E按其来源可分为动、植物源性的天然维生素E和人工合成的维生素E，均具有生物抗氧化[1-2]、增强免疫[3]、抗应激及维持动物正常生殖机能等生物学功能，是一种重要的营养性添加剂.NRC (1994)[4]推荐肉仔鸡日粮中维生素E最低需要量为10 mg/kg.鸡缺乏维生素E导致肌肉营养不良、渗出性素质、脑软化、免疫力下降、生长和繁殖性能下降等多种病理症状[2].

玉米作为家禽主要的能量饲料，其α-生育酚含量较低，且玉米收获、晾晒、贮存、加工过程中维生素E损失较多[5-7]，因此，玉米-豆粕型饲粮需要额外添加维生素E以满足家禽的营养需要.采用基因枪法技术能够将GmTMT基因转导至玉米，培育出能够稳定遗传的富维生素E转基因玉米，而富维生素E转基因玉米中α-生育酚绝对含量比普通玉米高2～3倍[8-9]，因此，用富维生素E转基因玉米配制饲粮，是降低畜禽维生素E缺乏症和减少外源合成维生素E添加量的一种有效途径.本试验旨在研究富维生素E转基因玉米对0～3周龄AA肉仔鸡的生产性能、血清α-生育酚含量和抗氧化能力的影响，并与化学合成维生素E(dl-α-生育酚醋酸酯)的生物效价进行比较，以评定富维生素转基因E玉米的营养价值，为富维生素E玉米的开发和应用提供参考.

1材料与方法

1.1试验材料

外源合成维生素E (dl-α-生育酚醋酸酯，有效含量为50%)，购于浙江新昌和宝生物科技有限公司.富维生素E转基因玉米，其中α-生育酚含量为19.5 mg/kg，由中国农业科学院生物技术研究所提供.富维生素E转基因玉米和普通玉米的维生素E含量见表1.

1.2试验动物与分组

本试验在动物营养学国家重点实验室昌平试验基地进行.采用单因子随机分组试验设计，将480只1日龄爱拔益加(AA)肉仔鸡公雏随机分为3个处理组，分别为对照组1、对照组2和富维生素E转基因玉米组饲粮，每组设8个重复，每个重复20只鸡，试验期共21 d.试鸡采用3层立式叠笼饲养，自由采食和饮水，免疫程序及饲养管理按商业公司推荐《AA肉仔鸡饲养管理手册》进行.

表1　 普通玉米和富维生素E转基因玉米的维生素E含量

1.3试验饲粮

试验饲粮为玉米-豆粕型，参照我国农业行业标准鸡饲养标准《NY/ T 33-2004》[10]推荐营养水平配制.对照组1使用普通玉米，维生素E含量为7.9 mg/kg.对照组2在对照组1饲粮基础上添加7.35 mg/kg外源合成dl-α-生育酚醋酸酯，饲粮维生素E含量为15.25 mg/kg.富维生素E转基因玉米组用富维生素E转基因玉米完全替代对照组1中的普通玉米，饲粮维生素E含量为15.25 mg/kg.各处理组维生素E水平均为计算值，以混合饲粮为准.基础饲粮组成及营养水平见表2.

1.4样品采集与制备

分别于7、14和21日龄时，每个重复选取接近平均体质量的两只试鸡，称活质量后静脉采血5 mL，静置1 h后3 000 r/min离心15 min，将分离的血清分装于1 mL离心管，置于-80 ℃冰箱保存，备测血清中α-生育酚含量和抗氧化指标.试鸡采用抹脖屠宰，剖摘肝脏，去离子水冲洗后采集样品，置于-80 ℃冰箱保存，备测肝脏抗氧化指标.

1.5测定指标与方法

1.5.1生长性能分别于试验开始前和试验末以重复为单位称试鸡质量.并每日记录各重复饲料的采食量和试鸡的死淘情况，试验结束后计算平均日增质量和校正后的料质比.

1.5.2血清α-生育酚含量试鸡血清中α-生育酚含量检测采用高效液相色谱法，由北京和合医学检验所测定.

1.5.3血清和肝脏中抗氧化指标试鸡血清、肝脏中丙二醛(MDA)含量，谷胱甘肽过氧化物(GSH-Px)活性和总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性的测定使用试剂盒，试剂盒购于南京建成科技有限公司.

1.6数据处理与统计分析

试验数据经Excel 2007初步整理后使用 SPSS 19.0软件进行单因素方差分析，经F检验，差异显著时以Duncan法做多重比较.试验数据均以平均值±标准误表示.

表2　基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

*复合微量元素为每千克饲粮提供Cu 8 mg，Fe 100 mg，Mn 120 mg，Zn 100 mg，Se 0.3 mg，I 0.7 mg.

**复合维生素为每千克饲粮提供VA 8000 IU，VD31000 IU，VK30.5 mg，VB12 mg，VB28 mg，VB63.5 mg，VB120.01 mg，生物素0.18 mg，叶酸 0.55 mg，烟酸 0.55 mg，泛酸10 mg.

2结果与分析

2.1富维生素E玉米对0～3周龄肉仔鸡生长性能的影响

由表3可见，富维生素E转基因玉米组与对照组1和对照组2间肉鸡在第7、14和21天平均日增质量和料质量比差异均不显著 (P>0.05).

2.2富维生素E玉米对0～3周龄肉仔鸡血清α-生育酚含量的影响

由表4可知，随着试鸡日龄增大，肉仔鸡血清α-生育酚含量降低.在第7和14天，肉仔鸡各组间血清α-生育酚含量无显著差异(P>0.05).到第21天时，富维生素E转基因玉米组和对照组2肉仔鸡血清α-生育酚含量均显著高于对照组1肉仔鸡(P<0.05).

表3　富维生素E转基因玉米对0～3周龄肉仔鸡生长性能的影响

同列数值肩标相同字母或无肩标表示差异不显著(P>0.05 ),肩标不同字母表示差异显著(P<0.05 ).

表4　富维生素E转基因玉米对0～3周龄肉仔鸡血清α-生育酚含量的影响

同列数值肩标相同字母或无肩标表示差异不显著(P>0.05 ),肩标不同字母表示差异显著(P<0.05 ).

2.3富维生素E玉米对0～3周龄肉仔鸡血清和肝脏抗氧化能力的影响

由表5可见，第7天时，3组肉仔鸡间血清MDA含量差异不显著(P>0.05)；富维生素E转基因玉米组和对照组2肉仔鸡的血清GSH-Px活性和T-SOD活性均显著高于对照组1(P<0.05).第14和21天时，各组间肉仔鸡血清MDA含量、血清GSH-Px活性和血清T-SOD活性差异均不显著(P>0.05).

第7天时，3组间肉仔鸡肝脏MDA含量和肝脏GSH-Px活性无显著性差异(P>0.05)；肝脏T-SOD活性对照组2肉仔鸡显著高于对照组1肉仔鸡(P<0.05).第14天时，各组肉仔鸡间肝脏MDA含量差异不显著(P>0.05)；肝脏GSH-Px和SOD活性对照组2肉仔鸡显著高于对照组1(P<0.05).第21天时，肝脏MDA含量对照组1肉仔鸡显著高于富维生素E转基因玉米组(P<0.05)；肝脏GSH-Px活性富维生素E转基因玉米组肉仔鸡显著高于对照组1(P<0.05)；肝脏T-SOD活性富维生素E转基因玉米组和对照组2肉仔鸡显著高于对照组1(P<0.05)；其他指标各组肉仔鸡间差异均不显著(P>0.05)(表6).

表5　富维生素E转基因玉米对0～3周龄肉仔鸡血清抗氧化指标的影响

同列数值肩标相同字母或无肩标表示差异不显著(P>0.05 ),肩标不同字母表示差异显著(P<0.05 ).

表6　富维生素E转基因玉米对0～3龄肉仔鸡肝脏抗氧化指标的影响

同列数值肩标相同字母或无肩标表示差异不显著(P>0.05 ),肩标不同字母表示差异显著(P<0.05 ).

3讨论与结论

3.1富维生素E转基因玉米对0～3周龄肉仔鸡生长性能的影响

本试验结果显示，第7、14、21天，各组间肉仔鸡平均日增质量和料质比差异均不显著，表明基础饲粮用富维生素E玉米完全替代和添加7.35 mg/kg dl-α-生育酚醋酸酯对0～21 d肉仔鸡生长性能没有显著影响，该结果与Murakami等[11]、李同树等[12]、王显慧等[13]和 Sheehy等[14]的报道结果类似.但Rebole等[15]研究发现日粮中添加 200 mg/kg维生素E可显著提高肉仔鸡的生长性能和饲料转化率.有报道显示，与添加 10 mg/kg 维生素 E 组相比，300 mg/kg 维生素 E 组显著提高28 d肉仔鸡体增质量[16-17]，本试验结果与上述报道结果不尽一致的原因可能是由于维生素E的来源、添加剂量、肉仔鸡品种、饲养周期等不同所致.

3.2富维生素E玉米对0～3周龄肉仔鸡血清α-生育酚含量的影响

血清中维生素E的增加可抑制过氧化物的生成，有利于维持体内环境的稳定.本试验中，随着肉仔鸡日龄的增加，肉仔鸡血清α-生育酚含量呈下降趋势，且第7天含量高出第14、21天数倍，说明第7天时卵黄囊中有较高的α-生育酚储备供雏鸡利用，随后卵黄囊被吸收，因此，第14和21天肉仔鸡血清α-生育酚含量下降，该结果与文杰等[18]和吴金龙[19]的报道一致.但是，使用富维生素E玉米或添加外源性dl-α-生育酚醋酸酯后，肉仔鸡血清α-生育酚含量下降趋势较对照组缓慢，且于第21天达到显著性差异，说明富维生素E玉米可有效供给肉仔鸡机体对维生素E的需要，能够达到对照组2外源性添加水平的生物有效性.王显慧等[13]研究表明，日粮中添加维生素E 200 mg能够显著提高肉仔鸡血清中的维生素E含量，类似结果Zhang等[20]和Yan等[21]均有报道.

3.3富维生素E转基因玉米对0～3周龄肉仔鸡血清和肝脏抗氧化能力的影响

维生素E的抗氧化机理在于它能够作为一种过氧化自由基的清除剂终止不饱和脂肪酸的氧化链式反应[22]，从而保护细胞膜及脂蛋白免受或少受自由基的破坏.评价机体抗氧化性能的指标很多，MDA(丙二醛)是脂质过氧化链式反应的终产物，可以间接反映自由基产生情况和机体组织细胞的过氧化程度，是判断自由基损伤的重要指标，T-SOD和GSH-Px是抗氧化体系统中重要酶系，其活性与机体清除自由基的能力呈正比[23].提高肉仔鸡饲粮维生素E水平提高，MDA的含量有不同程度地降低[24-25].Morrissey等[26]研究表明，提高肉鸡日粮的维生素E，能增强活体和屠体组织的抗氧化能力，减少肉品抗氧化产物生成.Gao等[27]和Eid等[28]研究发现，饲粮中补充维生素E降低了氧化应激引起的脂质过氧化.本试验结果表明，饲粮使用富维生素E玉米和添加7.35 mg/kg dl-α-生育酚醋酸酯，使0～3周龄肉仔鸡血清和肝脏MDA含量下降，说明能够清除体内多种活性氧，抑制脂质过氧化反应链.

机体内 95%以上的自由基为活性氧(O2-) ，SOD是 O2-专-、特效的清除剂，能特异性的催化超氧化物自由基歧化为过氧化氢和氧[29].GSH-Px通过清除 H2O2以减轻和阻止脂质过氧化的引发作用，催化脂质过氧化物分解成相应的无毒害作用的醇，减少脂质过氧化物的生成[30].本试验中，与对照组1相比，饲粮使用富维生素E转基因玉米和添加7.35 mg /kg dl-α-生育酚醋酸酯均提高了肉仔鸡血清和肝脏T-SOD、GSH-Px活性，意味着改善了肉仔鸡抗氧化能力，而这主要是通过提高了血清α-生育酚含量实现的.王奔等[31]报道，维生素E缺乏显著降低雏鸡淋巴细胞膜SOD和GSH-Px活性.徐静等[25]研究显示适量补充维生素E可增加心肌线粒体SOD、GSH-Px活性.李新花等[32]、李彦等[33]和蒋守群等[34]研究表明，提高饲粮维生素E水平，能够不同程度地提高肉仔鸡血清和肝脏SOD、 GSH-Px活性.本试验中，第21天时，富维生素E转基因玉米组肉仔鸡肝脏T-SOD、GSH-Px活性高于添加dl-α-生育酚醋酸酯的对照组2，富维生素E转基因玉米组肉仔鸡MDA含量低于对照组2，说明富维生素E转基因玉米抗氧化效果更好.第7、14、21天时肉仔鸡肝脏MDA含量、GSH-Px活性低于血清，而T-SOD活性反之，可能与机体抗氧化系统的内部机理有关，具体原因有待进一步研究.

在本试验条件下，富维生素E玉米能够提高肉仔鸡血清中α-生育酚含量，进而改善血清和肝脏的抗氧化能力，对肉仔鸡生长性能无显著影响.

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(责任编辑赵晓倩)

Effects of dietary genetically modified maize rich in vitamin E on production performance and antioxidant capacity of broilers aged 0～3 weeks

YANG Huan1,2,TANG Chao-hua2,3,ZHANG Kai2,3,ZHAO Qing-yu2,3,TANG De-fu1,ZHANG Jun-min2,3,LI Fa-di1

(1.College of Animal Science and Technology,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China;2.Scientific Observing and Experiment Station of Animal Genetic Resources and Nutrition in North China，Ministry of Agriculture,Institute of Animal Science,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100193,China；3.CAAS-ICRAF Joint Laboratory on Agroforestry and Sustainable Animal Husbandry,Beijing 100193,China)

Abstract：【Objective】 The test was conducted to research the effects of genetically modified maize rich in vitamin E on growth performance,α-tocopherol content in serum and antioxidant capacity of broilers aged 0～3 weeks.【Method】 Four hundred and eighty AA male broilers aged one-day were randomly divided into three treatment groups with eight duplication for each group and 20 broilers in each duplication,and the test period was 21 days.【Result】 The growth of broilers was not significantly different among three groups (P>0.05).The α-tocopherol content of serum decreased with the increasing of days.On the 7th day,both GSH-Px and T-SOD activity in serum of genetically modified maize rich in vitamin E (MRVE) and control 2(C2)were higher than those of control 1(C1)(P<0.05),and C2 was the higher at T-SOD activity in liver than C1 (P<0.05).On the 14th day,the GSH-Px and T-SOD activity in liver of C2 were higher than those of C1 (P<0.05).On the 21st day,the α-tocopherol content in serum of C1 and MRVE were significantly higher than that of C2 (P<0.05).MDA content in serum of C1 was markedly higher than that of MRVE (P<0.05),GSH-Px activity in liver showed the reverse change trend (P<0.05) and T-SOD activity in liver of MRVE and C2 were significantly higher than that of C1.【Conclusion】 Under the test conditions,MRVE can improve α-tocopherol content in serum and antioxidant capacity in serum and liver and there is no significant effect on growth of broilers.

Key words：genetically modified maize；vitamin E；broilers；growth performance；antioxidant capacity

通信作者：唐德富，男，讲师，研究方向为动物营养与畜产品品质调控.E-mail:tangdf@gsau.edu.cn

基金项目：转基因生物新品种培育科技重大专项(2014ZX08003-002).

收稿日期：2015-03-17；修回日期：2015-09-28

中图分类号：S 816

文献标志码：A

文章编号：1003-4315(2016)02-0021-07

第一作者：杨欢(1990-)，女，硕士研究生，研究方向为家禽营养.E-mail:867999125@qq.com

张军民，男，研究员，博士生导师，研究方向为动物营养与畜产品质量安全.E-mail:zhjmxms@sina.com