胚蛋给养蛋氨酸对朗德鹅生长性能和抗氧化性能的影响
2017-02-10滕战伟李德生周海柱娄玉杰
滕战伟,李德生,徐 晗,周海柱,娄玉杰
(吉林农业大学动物科学技术学院,吉林长春 130118)
胚蛋给养蛋氨酸对朗德鹅生长性能和抗氧化性能的影响
滕战伟,李德生,徐 晗,周海柱,娄玉杰*
(吉林农业大学动物科学技术学院,吉林长春 130118)
本试验采用胚蛋注射技术研究孵化后期补充外源性营养物质蛋氨酸(Met)对朗德鹅生长性能和抗氧化性能的影响。选取300枚种蛋随机分为2组,每组3个重复,每个重复50枚种蛋。在孵化第24天进行Met注射,对照组不做任何处理,处理组注射Met营养液(Met 5 mg/mL,NaCl 7.5 mg/mL)1.5 mL。出雏后,每个重复选取体重均匀、健康的雏鹅20只进行饲养试验,饲养28 d。结果表明:处理组对孵化率无显著影响(P>0.10),但显著提高了朗德鹅初生重(P<0.05),显著提高了0~7日龄平均日增重并显著降低了饲料增重比(P<0.05);处理组降低了血清和肝脏中氧化型谷胱甘肽( GSSG)和丙二醛(MDA)含量(P<0.05);提高了还原型谷胱甘肽(GSH)的含量和谷胱甘肽过氧化物酶( GSH-Px)酶活性以及GSH和 GSSG的比值(P<0.05)。试验结果显示,孵化后期给养Met可显著提高朗德鹅初生重,提高机体的抗氧化能力,促进了机体生长。
胚蛋给养;鹅;蛋氨酸;生长性能;抗氧化性能
蛋氨酸在家禽生产上具有重要作用,不仅参与机体蛋白质的合成,而且能提高机体的免疫机能和抗氧化性能等。蛋氨酸的相关代谢产物及硫化物,如半胱氨酸、牛磺酸等,对机体的氧化还原平衡状态具有重要作用,其中半胱氨酸在细胞中可以合成谷胱甘肽,并且可以提高机体的谷胱甘肽过氧化物酶活性。研究表明,提高日粮的蛋氨酸水平可以提高低孵化重肉鸡中的超氧化物歧化酶(SOD)的活力,降低肝脏中丙二醛的含量以及改善肝脏还原型谷胱甘肽( GSH)系统的氧化还原状态来提高其生长性能[1]。朗德鹅是世界著名的肥肝专用品种。研究表明,蛋氨酸的中间产物--牛磺酸可以起到保护肝脏的作用,可以抵抗肝脏的脂质过氧化和肝脏的纤维化[2]。本试验利用胚蛋注射技术来探索蛋氨酸对朗德鹅生长性能和抗氧化性能的影响,为蛋氨酸在鹅生产中的应用提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料 试验所用种蛋购自吉林省梅河口市德坤禽类食品有限公司,种蛋保存时间均在7 d以内。DL-蛋氨酸购自诺伟司饲料添加剂(上海)有限公司,其纯度≥99%。
1.2 试验设计与分组 本试验采用单因素完全随机区组设计。选择母鹅产蛋史、产次和营养摄入相近的朗德鹅种鹅种蛋300枚,依据种蛋的储存时间(7 d内)、种蛋重及蛋形指数将其分为3个重复,每个重复50枚种蛋。在种蛋孵化期的第24天进行胚蛋给养,对照组不进行任何处理,处理组每枚种蛋注射1.5 mL的蛋氨酸营养液,浓度为Met 5 mg/mL、NaCl 7.5 mg/mL。孵化至出雏后,每个重复挑选20只健康且体重无统计学差异的雏鹅进行饲养,试验周期为28 d。
1.3 种蛋的孵化 选择德州科裕孵化设备有限公司制造的科裕CFZ微电脑全自动孵化机进行孵化。根据鹅的胚胎发育规律孵化分为前期1~14 d、中期为15~28 d、后期在29~30 d 3个阶段。孵化期采用全进全出制变温孵化。3个阶段的湿度和温度各不相同,分别控制在70%和37.8℃、65%和37.5℃以及72%和36.5℃。由于鹅蛋蛋壳相对较厚,蛋壳的表面积相对小,孵化后期产热增加,影响胚蛋内羊水和卵黄囊营养吸收,导致胚胎提前出壳或者死胚。所以,从孵化的第18 天开始至第24 天,每天中午凉蛋1次,第25~28天,每天凉蛋3次。在孵化的29 d将胚蛋转入出雏机内继续孵化直至出壳。其他孵化管理按常规孵化程序进行。
1.4 胚蛋给养 胚蛋给养参照Tako等[3]方法,并进行了修改,具体步骤:首先通过照蛋,确定注射部位羊膜腔的位置,然后用75%的酒精棉球对钝端注射部位进行消毒,在消毒过的区域钻适宜大小的孔,用5 mL注射器垂直进针(深度为2 cm左右),将营养液注射到羊膜腔中(1.5 mL/枚),为避免感染,每枚胚蛋用1枚针头。注射完毕后经再次消毒后,用灭菌的石蜡迅速封口,然后按照正常的孵化程序继续孵化直至出壳。
1.5 饲养管理 参照NRC(1994)推荐的鹅营养需要来配制饲粮[4](表1),出壳后雏鹅分为3个重复进行饲养,在出壳后12 h内开水,24 h内开食,并严格控制饲养环境条件。雏鹅的饲养管理和免疫按照正常的程序进行。
1.6 样品采集 在出壳当天(出壳2 h以内,0 d)、第7天(7 d)、和第28天(28 d)从每组选取6羽(每个重复2羽)鹅胚/雏鹅进行组织样品采集。在雏鹅第7、28天颈静脉取血液样品5 mL于离心管中,3 000×g离心15 min,将上清液分装于0.5 mL的EP管中,置于-80℃低温冰箱中保存待测。试验雏鹅采血完毕,颈部放血致死,将肝脏样品完整取出,用预冷的生理盐水小心冲洗并去除其上附属的其他组织,然后将其分成3份,迅速放入准备好的液氮中冷冻,置于-80℃超低温冰箱中保存用于抗氧化性能的测定。
1.7 指标测定与方法
1.7.1 孵化率测定 雏鹅完全出雏后,按重复来计算孵化率,其中胚蛋注射前(孵化第23天)通过照蛋检测到的死胚不统计在内。
1.7.2 生长性能测定 每天记录采食量,分别于出壳后第0、7、28天按重复数记录体重,计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和饲料增重比(F/ G)。
1.7.3 血清与肝脏抗氧化指标测定 氧化型谷胱甘肽( GSSG)、还原型谷胱甘肽( GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶( GSH-Px)和丙二醛(MDA)等指标均采用南京建成生物工程研究所的试剂盒进行测定。
表1 基础日粮组成和营养成分(风干基础)
1.8 统计分析 试验数据经Excel 2010进行整理归纳后,用SPSS18.0统计软件进行统计分析,采用t-text进行差异显著性检验,以P<0.05为显著性判断标准,以0.05≤P<0.10为有趋势判断标准。所有数据以平均值±标准误表示。
2 结果分析
2.1 胚蛋给养蛋氨酸对朗德鹅生长性能的影响由表2可知,胚蛋给养蛋氨酸对孵化率无显著影响(P>0.10),但显著提高了朗德鹅的初生重(P<0.05)。胚蛋给养蛋氨酸对0 ~7 d的ADFI无显著影响(P>0.10),但显著提高了0~7 d朗德鹅的ADG(P<0.05)并显著降低了0~7 d朗德鹅的F/G(P<0.05)。胚蛋给养蛋氨酸对7 ~28 d和0 ~ 28 d的生长性能无显著性的影响(P>0.10)。
2.2 胚蛋给养蛋氨酸对朗德鹅血清抗氧化指标的影响 由表3可知,与对照组相比胚蛋给养蛋氨酸有降低7 d血清中 GSSG含量的趋势(0.05≤P<0.10);显著提高了7 d血清中的 GSH含量(P<0.05)和GSH/ GSSG(P<0.05),但在28 d时对其均无显著性影响(P>0.10)。
表2 胚蛋给养蛋氨酸对朗德鹅生长性能的影响
表3 胚蛋给养蛋氨酸对朗德鹅血清氧化型和还原型GSH的影响
由表4可知,胚蛋给养蛋氨酸显著降低了7 d血清中的MDA含量(P<0.05),但对28 d血清的MDA含量无显著影响(P>0.10)。对7 d和28 d血清中的 GSH-Px活性均无显著性影响(P>0.10)。
2.3 胚蛋给养蛋氨酸对朗德鹅肝脏抗氧化指标的影响 由表5可知,胚蛋给养蛋氨酸显著降低了0 d和7 d肝脏的GSSG含量(P<0.05),显著提高了0 d肝脏的 GSH含量(P<0.05),对7 d和28 d 肝脏 GSH含量有提高趋势(0.05≤P<0.10),对28 d肝脏的 GSSG含量无显著性影响(P>0.10),但试验全程提高了 GSH / GSSG (P<0.05)。
表4 胚蛋给养蛋氨酸对朗德鹅血清GSH-PxHE 和MDA的影响
由表6可知,与对照组相比处理组显著的提高了0 d和7 d肝脏的 GSH-Px活性(P<0.05),显著性降低了0 d肝脏的MDA含量(P<0.05),对28 d肝脏的 GSH-Px活性和7 d和28 d肝脏的MDA含量无显著性影响(P>0.10)。
表5 胚蛋给养蛋氨酸对朗德鹅肝脏氧化型和还原型GSH的影响
表6 胚蛋给养蛋氨酸对朗德鹅肝脏GSH-PxHE 和MDA的影响
3 讨 论
3.1 胚蛋给养蛋氨酸对朗德鹅孵化率的影响 孵化率是影响家禽养殖业经济效益的一个关键因素,故孵化率是胚蛋给养是否成功的一个重要考察指标。胚蛋给养的时间、胚蛋的种类、注射液的渗透压、注射体积等诸多因素都对孵化率有不同程度的影响[5]。研究表明,在胚胎后期给胚胎补充外源性的碳水化合物可以提高鸽的孵化率,而在鸭上孵化率是降低的[6-7]。Zhai等[8]研究表明胚蛋注射左旋肉碱对孵化率没有影响,李德生[9]研究表明胚蛋注射蛋氨酸对吉林白鹅的孵化率无显著影响,本试验研究的研究结果与其一致。这表明本试验给养蛋氨酸的处理是成功的,可用于后续进一步的研究。
3.2 胚蛋给养蛋氨酸对朗德鹅生长性能的影响 家禽孵化后期由于胚胎机体活动加强如开始转身、破壳等,而此时胚蛋内的碳水化合物不足,机体会通过糖异生作用动员胸肌中的蛋白质来维持代谢需要,这直接影响了胚胎的胸肌发育,各组织器官发育也受到了影响,进而可能会影响禽类的初生重。日粮中添加蛋氨酸提高了胸肌Myf5和MEF2B的相对表达量并降低了MSTN的表达量进而促进了肉鸡的胸肌发育[10]。Coskun等[11]研究表明,胚蛋给养蛋氨酸显著提高了鸡的出壳重。李世召等[12]研究表明,胚蛋内给养3 mg维生素C显著提高了肉仔鸡的初生重,并显著降低了1~42 d的F/G。本试验研究表明,胚蛋给养蛋氨酸显著提高了初生重和0~7 d的ADG,显著降低了0~7 d的F/G,同上述研究结果相似,这可能是由于胚蛋给养蛋氨酸提供了肠道发育所需的氨基酸,促进了肌肉发育。陈伟[6]和李德生等[9]在鸭和吉林白鹅上的研究指出,胚蛋给养二糖和蛋氨酸促进了肠道和胸肌发育,这进一步说明了本试验的结果。
3.3 胚蛋给养蛋氨酸对朗德鹅抗氧化性能的影响动物机体在生长过程中会产生大量的自由基,其过度积累会对机体造成氧化应激,机体通过自身的抗氧化系统来清除过多的自由基。含硫氨基酸通过自身的抗氧化作用或者生成能够起到抗氧化作用的代谢产物来实现抗氧化作用[14]。
GSH在细胞的脂质过氧化损伤防御中发挥着重要作用,其含量及相关酶活性可作为反映机体抗氧化状态的标志。其原因是, GSH是 GSH-Px的底物,在清除细胞内的过氧化氢(H2O2)及脂类过氧化物上发挥作用;此外, GSH也能够单独地与烷自由基、过氧自由基、半醌自由基等众多自由基发生作用[15]。蛋氨酸能够参与体内甲基基团代谢以及参与半胱氨酸合成,而半胱氨酸又是组织中合成GSH和牛磺酸的前体物质。
GSH-Px能够通过催化 GSH与过氧化氢反应生成 GSSG来清除过氧化氢。 GSSG可在 GSSG还原酶的催化下形成 GSH或者直接清除出细胞。在细胞内 GSH/ GSSG的和 GSH的含量能反映出硫醇的氧化还原状态。本试验中发现胚蛋给养蛋氨酸增加了 GSH的含量以及降低了 GSSG的含量,而且提高了雏鹅血清和肝脏的 GSH-Px活性。这同李豪[16]在仔猪上的研究结果较为相似。蛋氨酸在转甲基和转硫的作用下能够生成半胱氨酸,而半胱氨酸又是谷胱甘肽合成的限速氨基酸,因此,胚蛋给养Met增加了机体的 GSH含量。
MDA是机体脂质过氧化的产物,其在组织中的含量反映了机体脂质过氧化自由基的存在和细胞的被氧化程度,所以其含量的高低不仅反映了机体脂质的氧化程度,并且间接反映了细胞的受损程度[15]。叶慧等[13]研究表明,随着日粮中蛋氨酸水平的提高,狮头鹅血清中MDA的含量也随着降低。本试验研究表明,胚蛋给养蛋氨酸降低了血清和肝脏中的MDA含量,同叶慧等[13]的研究结果相似,这进一步说明胚蛋给养蛋氨酸提高了机体的抗氧化能力。
4 结 论
胚蛋给养蛋氨酸对孵化率无显著性影响,但显著提高了朗德鹅的初生重,提高了0~7日龄的平均日增重并降低了饲料增重比,促进了生长。
胚蛋给养蛋氨酸提高了机体血清和肝脏的 GSH和 GSH-Px含量,降低了 GSSG和MDA含量,在一定程度上提高了朗德鹅的抗氧化能力。
[1] 陈跃平. 孵化重和日粮蛋氨酸水平对肉鸡生长,免疫及抗氧化机能的影响[D]. 南京: 南京农业大学, 2012: 64-69.
[2] 吴高峰, 胡建民, 杨建成. 牛磺酸抗肝脏脂质过氧化及肝纤维化的研究进展[J]. 实用肝脏病杂志, 2006, 9(1): 61-62.
[3] Tako E, Ferket P, Uni Z. Effects of in ovo feeding of carbohydrates and beta-hydroxy-beta-methylbutyrate on the development of chicken intestine [J]. Poult Sci, 2004, 83(12): 2023-2028.
[4] National Research Council (NRC). Nutrient Requirements of Poultry[M] (9th ed). USA Washington D C: National Academy Press, 1994.
[5] 刘梅英, 陈伟, 彭鹏, 彭健等. 胚蛋注射在家禽营养中的研究进展[J]. 中国家禽, 2007, (2): 40-42.
[6] 陈伟. 孵化后期外源二糖和谷氨酰胺调控肉鸭骨骼肌蛋白质代谢机制研究[D]. 武汉:华中农业大学, 2010: 60-61.
[7] 董信阳. 鸽早期小肠发育及碳水化合物对其调控的研究[D]. 杭州:浙江大学, 2013: 106-107.
[8] Zhai W, Neuman S, Latour M A, et al. The effect of in ovo injection of L-carnitine on hatch ability of white leghorns[J]. Poult Sci, 2008, 87 ( 3) :569-572.
[9] 李德生. 胚胎期外源性营养物质介入对鹅胸肌及肠道发育规律的影响研究 [D]. 长春:吉林农业大学, 2016: 51-70.
[10] Wen C X. Chen X, Chen G Y. et al. Methionine improves breast muscle growth and alters myogenic gene expression in broilers[J]. J Anim Sci, 2014, 92: 1068-1073.
[11] CoskunÌ, Erener G, Sahin A, et al. Ⅰmpacts of in ovo feeding of DL-methionine on hatchability and chick weight[J]. Turkish, 2014, 2(1): 47-50.
[12] 李世召, 支丽慧, 杨小军, 等. 等孵化期注射维生素C对肉鸡生产性能,免疫和抗氧化性能的影响[J].动物营养学报, 2013, 25(12): 2998-3005.
[13] 叶慧, 冯凯玲, 邓远帆, 等. 不同饲粮蛋氨酸水平对21日龄狮头鹅血清生化指标及抗氧化功能的影响[J]. 中国畜牧杂志, 2013, (13): 43-46.
[14] 霍湘, 王安利, 杨建梅. 含硫氨基酸的抗氧化作用[J].生物学通报, 2006, 41(4): 3-4.
[15] 林祯平, 冯凯玲, 叶慧, 等. 饲粮蛋氨酸水平对28~70日龄狮头鹅血清生化指标及抗氧化功能的影响[J]. 动物营养学报, 2012, (11): 2126-2132.
[16] 李豪. 饲粮蛋氨酸来源和水平对哺乳断奶仔猪生长及肠道发育的影响[D]. 雅安: 四川农业大学, 2013: 44-46.
S835.5
A
10.19556/j.0258-7033.2017-01-066
2016-06-13;
2016-07-16
国家自然科学基金(31372331)
滕战伟(1988-),男,河南鄢陵人,硕士研究生,动物营养与饲料科学专业,E-mail: tengwei416@126.com
*通讯作者:娄玉杰,教授,博士生导师,E-mail: lyjjlau@ 163.com