谷氨酰胺对夏季水貂生长性能、血清生化指标和抗氧化能力的影响

2018-04-20纪君波任慧英张甜甜赵伟臣李文立

动物营养学报 2018年4期

纪君波任慧英张甜甜赵伟臣李文立

(青岛农业大学动物科技学院，青岛 266109)

热应激是动物生产中普遍存在的问题，每年造成的经济损失很大[1]。随着全球气温升高，加之我国水貂养殖业的快速发展，人们开始关注水貂热应激问题。水貂喜凉怕热，夏季高温高湿环境对水貂健康和生长发育影响很大。高温应激不仅影响水貂的采食，还可影响肠道健康及营养物质的消化吸收，严重者可中暑，导致热衰竭，造成水貂死亡，给养殖业带来极大危害[2]。

研究表明，高温应激易诱发肉鸡体内出现过氧化状态，谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶等抗氧化酶活性下降，机体自身清除自由基的能力降低，引发脂质过氧化反应，机体的抗氧化能力降低，产生氧化应激[3]。谷氨酰胺(glutamine,Gln)是高温应激条件下动物的必需氨基酸，具有抗应激、抗氧化、增强免疫力等重要作用[4]。Hu等[5]研究发现，正常情况下，动物体可以通过自身合成Gln，但是机体在应激情况下，内源合成的Gln远不能满足需求量，机体会出现强烈应激、免疫力下降等不良效应。家禽在热应激条件下对Gln的需要量超过了机体的合成能力，易出现抗氧化功能下降、免疫机能降低等现象[6]。唐现文等[7]研究发现Gln可通过抑制脂质过氧化反应增强机体的抗氧化能力，从而缓解高温应激对肉仔鸡造成的损伤。李欢等[8]研究发现，Gln在一定程度上可以缓解断奶仔猪因脂多糖(LPS)引起的氧化应激。有关Gln对水貂高温应激的影响鲜见报道。本试验在夏季育成期水貂饲粮中添加不同水平的Gln，通过研究Gln对水貂生长性能、血清生化指标和抗氧化指标的影响，探讨Gln对夏季水貂体内抗氧化性能的影响，为缓解水貂高温应激提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及饲粮

试验用Gln购于无锡金维氨生物科技有限公司，食品级，有效成分含量为99%。试验期间饲喂的基础饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平

干物质、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、钙、磷、赖氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸为实测值，代谢能为计算值。除干物质外，其他营养水平均为干物质基础。

DM, CP, EE, Ash, Ca, P, Lys, Met and Cys were measured values, while the ME was a calculated value. Nutrient levels were all DM basis except DM.

1.2 试验动物及设计

试验选用断奶分窝后的育成期短毛黑水貂(美国短毛黑与标准貂杂交后裔)160只，其中公貂80只，母貂80只，同性别之间体重相近。将试验水貂随机分为5组，每组32只，公母各占1/2，水貂单笼饲养，每组32个重复。其中1组为对照组，饲喂不添加Gln的基础饲粮，2～5组为试验组，分别饲喂在基础饲粮基础上添加0.2%、0.4%、0.6%和0.8%Gln的试验饲粮。试验时间为2016年7月3日至2016年8月27日，预试期1周，正试期7周。

1.3 饲养管理

试验在山东省青岛市即墨区的某水貂养殖场进行。饲养试验前对棚舍、笼舍、地面等进行全面冲洗和消毒。全期自由饮水和采食，根据分组饲喂相应的饲粮，每天07:00和17:00各喂料1次。先把每组所需要的Gln中加入少量水溶解后，再与称量好的基础饲粮混合均匀。试验期间采用HOBO温湿度记录仪测定棚舍内温湿度(貂笼上方30 cm处)。7月份白天(09:00—17:00)平均舍温30.1 ℃，最高温度38.6 ℃，其中最高温度超过35 ℃的有10 d，夜间(17：00—次日09:00)平均舍温25.4 ℃；7月份白天平均相对湿度为75.5%，夜间平均相对湿度为87.1%，其中最高相对湿度超过95%的有6 d。8月份白天平均舍温31.4 ℃，最高温度39.0 ℃，其中最高温度超过35 ℃的有17 d，夜间平均舍温26.8 ℃；8月份白天平均相对湿度为76.7%，夜间平均相对湿度为89.3%，其中最高相对湿度超过95%的有7 d。

1.4 采血及血清制备

饲养试验结束后，从每组随机抽取接近于平均体重的公貂、母貂各6只。采用剪趾尖法进行采血，取血样3 mL，3 000 r/min低温离心10 min，离心后取上层血清，分装于1.5 mL离心管中，-80 ℃冷冻待测。

1.5 测试指标及方法

1.5.1 生长性能指标

试验期间每天记录给料量和剩料量，分别统计公貂和母貂的平均日采食量；每周早晨进行空腹称重1次，分别统计公貂和母貂的平均日增重；根据平均日采食量和平均日增重计算料重比。试验期间记录死亡情况，计算死亡率。

1.5.2 血清生化指标

葡萄糖(GLU)含量采用葡萄糖氧化酶法测定；总蛋白(TP)含量采用考马斯亮兰法测定；尿素氮(UN)含量采用二乙酰一肟法测定；肌酸激酶(CK)活性采用比色法测定。上述指标均用试剂盒测定，试剂盒购于南京建成生物工程研究所。

1.5.3 血清抗氧化指标

1.6 数据处理及统计分析

采用SPSS 17.0软件中单因素方差分析(one-way ANOVA)程序进行方差分析，并采用LSD法进行多重比较。试验数据以“平均值±标准差”表示。P<0.05和P<0.01分别为差异显著和极显著水平。

2 结果与分析

2.1 Gln对水貂生长性能的影响

Gln对公貂生长性能的影响见表2。由表中数据可知，公貂的平均日采食量各组间差异不显著(P>0.05)。公貂的平均日增重各试验组均高于对照组，具体表现为0.4%Gln组极显著高于对照组(P<0.01)，0.2%Gln组和0.4%Gln组显著高于0.6%Gln组、0.8%Gln组和对照组(P<0.05)。对照组公貂的料重比显著高于各试验组(P<0.05)；各试验组中，以0.4%Gln组公貂的料重比最低，显著低于0.8%Gln组和0.6%Gln组(P<0.05)。试验期间对照组和0.2%Gln组公貂各死亡1只，其余各组均无死亡情况发生。

表2 Gln对公貂生长性能的影响

同行数据肩注相同小写字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。下表同。

In the same row, values with the same small letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01). The same as below.

Gln对母貂生长性能的影响见表3。由表中数据可见，母貂的平均日采食量表现为0.4%Gln组和0.6%Gln组显著高于0.2%Gln组、0.8%Gln组和对照组(P<0.05)，其余各组间差异不显著(P>0.05)。母貂的平均日增重各试验组均高于对照组，以0.4%Gln组平均日增重最高，极显著高于0.2%Gln组、0.8%Gln组和对照组(P<0.01)，同时0.6%Gln组也显著高于0.2%组、0.8%Gln组和对照组(P<0.05)，其余各组间差异不显著(P>0.05)。对照组母貂的料重比显著高于各试验组(P<0.05)；各试验组中，以0.4%Gln组母貂的料重比最低，显著低于0.2%Gln组和0.8%Gln组(P<0.05)。试验期间对照组、0.6%Gln组和0.8%Gln组母貂各死亡1只，其余2组均无死亡情况发生。

2.2 Gln对水貂血清生化指标的影响

Gln对公貂血清生化指标的影响见表4。由表中数据可见，公貂血清中葡萄糖、总蛋白和尿素氮含量以及肌酸激酶的活性各组间的差异均不显著(P>0.05)。这表明，饲粮中添加不同水平的Gln对公貂血清生化指标未产生显著影响。

表3 Gln对母貂生长性能的影响

表4 Gln对公貂血清生化指标的影响

Gln对母貂血清生化指标的影响见表5。由表中数据可见，饲粮中添加不同水平的Gln对母貂血清葡萄糖含量和肌酸激酶活性的影响不显著(P>0.05)，但对母貂血清总蛋白和尿素氮含量有影响显著(P<0.05)。母貂血清总蛋白含量各试验组均高于对照组，且0.4%Gln组显著高于0.2%Gln组和对照组(P<0.05)，其余各组间差异不显著(P>0.05)。对照组母貂血清尿素氮含量显著高于0.4%Gln组、0.6%Gln组和0.8%Gln组(P<0.05)，其余组间差异均不显著(P>0.05)。

表5 Gln对母貂血清生化指标的影响

2.3 Gln对水貂血清抗氧化指标的影响

Gln对公貂血清抗氧化指标的影响见表6。由表中数据可见，各试验组公貂血清抑制羟自由基能力均高于对照组，具体表现为0.2%Gln组和0.4%Gln组显著高于0.8%Gln组和对照组(P<0.05)，其余各组间差异不显著(P>0.05)。公貂血清抗超氧阴离子自由基能力各组间无显著差异(P>0.05)。对照组、0.2%Gln组和0.8%Gln组公貂血清丙二醛含量显著高于0.4%Gln组和0.6%Gln组(P<0.05)。公貂血清总抗氧化能力各试验组均高于对照组，具体表现为0.4%Gln组和0.6%Gln组极显著高于对照组和0.2%Gln组(P<0.01)，0.8%Gln组极显著高于对照组(P<0.01)，0.8%Gln组显著高于0.2%Gln组(P<0.05)。公貂血清超氧化物歧化酶活性各组间差异不显著(P>0.05)。公貂血清谷胱甘肽过氧化物酶活性各试验组均高于对照组，具体表现为0.2%Gln组、0.4%Gln组和0.6%Gln组显著高于对照组(P<0.05)，0.4%Gln组显著高于0.8%Gln组(P<0.05)，其余各组间无显著差异(P>0.05)。公貂血清过氧化氢酶活性各试验组均高于对照组，其中0.4%Gln组显著高于对照组(P<0.05)，其余各组间无显著差异(P>0.05)。

表6 Gln对公貂血清抗氧化指标的影响

Gln对母貂血清抗氧化指标的影响见表7。由表中数据可见，各试验组母貂血清抑制羟自由基能力均比对照组高，具体表现为0.4%Gln组显著高于对照组、0.2%Gln组和0.8%Gln(P<0.05)，0.6%Gln组显著高于对照组(P<0.05)，其余各组间无显著差异(P>0.05)。母貂血清抗超氧阴离子自由基能力各组间差异不显著(P>0.05)。对照组母貂血清丙二醛含量显著高于0.2%Gln组、0.4%Gln组和0.6%Gln组(P<0.05)，0.8%Gln组显著高于0.4%Gln组和0.6%Gln组(P<0.05)，其余各组间无显著差异(P>0.05)。各试验组母貂血清总抗氧化能力均极显著高于对照组(P<0.01)，各试验组间差异不显著(P>0.05)。0.6%Gln组母貂血清超氧化物歧化酶活性显著高于0.2%Gln组、0.8%Gln组及对照组(P<0.05)。0.4%Gln组、0.6%Gln组母貂血清谷胱甘肽过氧化物酶活性显著高于0.2%Gln组、0.8%Gln组及对照组(P<0.05)，0.8%Gln组显著高于对照组(P<0.05)。母貂血清过氧化氢酶活性各组间差异不显著(P>0.05)。

3 讨论

3.1 Gln对夏季水貂生长性能的影响

高温环境可减少畜禽采食量，降低饲料转化率和生长速度[1，3-4]。水貂自然生长于北美、北欧等寒冷地区，喜凉怕热。本试验期间7、8月份貂舍平均温度均在30 ℃以上，最高舍温达到了39 ℃，平均相对湿度均在75%以上，足以对水貂产生热应激，影响其采食和生长发育。诸多研究表明饲粮中添加Gln能提高热应激动物的生长性能。董金格等[9]研究表明，在肉仔鸡早期饲粮中补充适宜水平的Gln有利于提高采食量、日增重并降低料重比。路静等[10]研究表明，热应激条件下在饲粮中添加一定水平的Gln有利于提高肉鸡的采食量、日增重。这与Gln特殊的生理功能有关，畜禽在高温状态下机体对Gln的需要量增加，而体内合成量不足，需要补充外源Gln才可满足需要，从而维持畜禽体内代谢和免疫机能的正常，使其健康生长[3]。本试验结果也表明在夏季高温条件下，饲粮中添加Gln可以提高育成期公貂和母貂的平均日增重，增加母貂的平均日采食量，降低料重比，随着Gln添加水平的增加，水貂的增重速度逐渐增加，Gln达到一定添加水平(0.4%)时，水貂增重速度达到最大，而后逐渐下降。上述结果表明，饲粮中添加0.4%的Gln足以缓解高温条件对水貂采食和生长发育产生的不利影响，继续增加Gln的添加水平对水貂的增重效果的影响不明显。

表7 Gln对母貂血清抗氧化指标的影响

3.2 Gln对夏季水貂血清生化指标的影响

高温季节水貂采食量减少，营养物质摄入不足，必然导致体内物质代谢发生改变，体内贮备的营养物质分解加快，满足机体的营养需要，从而引起血液生化指标的变化。刘凤华等[11]报道，高温条件下，肉鸡血清总蛋白含量降低，血清尿素氮含量升高。刘铀等[12]研究表明，热应激状态下的鸡血液葡萄糖含量保持稳定。黄冠庆等[13]试验表明，高温下饲粮中添加Gln显著提高肉鸡血液总蛋白含量，降低血液尿素氮含量，但高温下在饲粮中添加Gln对血液葡萄糖含量无显著影响。本试验结果表明，饲粮中添加不同水平的Gln对公貂和母貂血清葡萄糖含量和肌酸激酶活性均无显著影响，与上述研究结果一致，表明Gln可以维持体内代谢环境的相对恒定。本试验还发现，饲粮中添加Gln可提高母貂血清总蛋白含量，降低血清尿素氮含量，这可能是由于水貂生长发育过程中对蛋白质需要量较高，Gln提高了水貂体内蛋白质的利用率，使得血清总蛋白含量升高，体组织蛋白质合成增加，进而降低了血清尿素氮含量，从而有利于缓解高温带来的不良影响。但添加Gln对公貂血清总蛋白和尿素氮含量没有产生显著影响，这可能是由于性别差异造成的。从血清生化指标考虑，饲粮中添加0.2%的Gln即可达到较理想效果。

3.3 Gln对夏季水貂血清抗氧化酶活性的影响

体内抗氧化物酶主要包括谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶及超氧化物歧化酶。研究表明，Gln影响体内谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶及超氧化物歧化酶的活性，促进谷胱甘肽(GSH)合成，提高机体还原型谷胱甘肽含量[14]。夏季高温条件下动物氧化应激增强，体内活性氧自由基增多，需要提高机体的抗氧化酶活性来降低氧自由基产生的危害。黄冠庆等[15]研究表明，高温下饲粮中添加0.5%和0.8%Gln可显著提高30日龄左右的黄羽肉鸡血液中谷胱甘肽过氧化物酶的活性，显著降低血液中丙二醛的含量，但对血液中超氧化物歧化酶活性无显著影响。李文立等[7]研究表明，在饲粮中添加Gln可以显著提高热应激肉鸡血清谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶及超氧化物歧化酶活性，当抗氧化酶活性最高时，肉鸡饲粮中Gln添加水平以1.6%比较合适。本试验结果表明，饲粮中添加适宜水平的Gln可显著提高公貂血清谷胱甘肽过氧化物酶及过氧化氢酶活性，提高母貂血清超氧化物歧化酶及谷胱甘肽过氧化物酶的活性，表明添加Gln可在一定程度上提高夏季水貂体内的抗氧化酶活性。本试验中，公貂饲粮中Gln的适宜添加水平为0.2%～0.4%，母貂饲粮中Gln的适宜添加水平为0.4%～0.6%。考虑到实际生产，水貂(公貂和母貂)饲粮中Gln的添加水平以0.4%较为适宜。

3.4 Gln对夏季水貂血清抗自由基能力的影响

动物体内的自由基主要为活性氧类，其中以羟自由基和超氧阴离子自由基最为重要，可引起多种病变，从而威胁动物机体的健康。在机体正常的状态下，自由基含量是处于动态平衡的，产生和消除的速度基本一致，但在高温等应激情况下，动物体内清除自由基的能力降低，自由基含量增多无法清除而危害健康[16]。本试验研究发现，饲粮中添加Gln能够提高夏季公貂和母貂血清抑制羟自由基能力，说明高温可诱导体内氧化应激，Gln对改善机体抗氧化状况产生有益作用，公貂、母貂饲粮中Gln的适宜添加水平均为0.4%。

3.5 Gln对夏季水貂血清丙二醛含量和总抗氧化能力的影响

丙二醛作为体内脂质过氧化产物，是体内氧化应激程度的主要标志物[17]。总抗氧化能力是衡量机体抗氧化能力的综合性指标，其大小可总体上反映机体自由基代谢的状态及机体抗氧化系统对外来刺激的代偿能力[18]。李文立等[7]研究表明，饲粮中添加Gln能显著提高热应激肉鸡血清总抗氧化能力，显著降低丙二醛的含量。本试验结果表明，在饲粮中添加一定水平的Gln显著提高了公貂和母貂血清总抗氧化能力，降低了丙二醛含量，表明Gln可在一定程度上提高机体的抗氧化能力，缓解夏季高温对水貂的不利影响，公貂、母貂饲粮中Gln的适宜添加水平均为0.4%～0.6%。

4 结论

夏季高温条件下，饲粮中添加Gln可提高水貂的平均日增重，降低料重比，改善水貂体内蛋白质代谢，提高机体的抗氧化能力。综合考虑生长性能、血清生化指标和抗氧化指标，夏季水貂饲粮中Gln的适宜添加水平为0.4%。

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