叶酸对蛋鸡生产性能、血液指标和抗氧化酶活性的影响

2021-05-24李锐瑞武笑天

山西农业科学 2021年5期

李锐瑞，武笑天，白彦，王瑞，杨玉

（山西农业大学动物科学学院，山西太谷030801）

目前，我国蛋鸡养殖模式已经转向集约化的笼养生产模式，而繁殖强度增加和活动范围减少等因素的变化会使得蛋鸡生产中出现应激条件，从而影响机体健康[1]。叶酸是家禽生长所必要的水溶性B族维生素，在单碳代谢中起着关键作用，对氨基酸和核苷酸代谢至关重要[2]。雏鸡缺乏叶酸会导致羽化不良、贫血、采食量减少和生长缓慢。成年鸡缺乏叶酸通常导致产蛋量减少和后代孵化率降低。与其他农场牲畜相比，家禽更容易缺乏叶酸，而饲料中的叶酸量往往不能满足家禽的营养需要，因此，需要额外添加叶酸。NRC（1994）建议日粮中各种家禽的叶酸添加量为0.25～1.00 mg/kg，但实际生产中为了获得更高的经济效益，叶酸添加量远高于此标准。WHITEHEAD 等[3]研究指出，添加叶酸1.5 mg/kg可使肉鸡的生长和饲料转化效率得到优化。叶酸作为抗氧化剂可以清除自由基[4]，从而防止细胞损伤。GOUDA 等[5]研究表明，在日粮中添加叶酸提高了肉鸡总抗氧化能力和超氧化物歧化酶活性。QUAN 等[6]研究发现，叶酸可以有效减轻小鼠氧化应激，FA 处理后过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）和超氧化物歧化酶（SOD）水平显著上调，MDA 水平显著降低。EBAID 等[7]研究表明，补充叶酸增加了大鼠体内的抗氧化酶，降低了丙二醛的活性。CUI 等[8]研究表明，叶酸可以降低大鼠血浆中同型半胱氨酸（Hcy）的含量，增强抗氧化能力，减少脂质过氧化。孟苓凤等[9]研究表明，添加叶酸可以显著提高鹅血清中亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）活性和显著降低二氢叶酸还原酶（DHFR）活性。不同家禽品种和生长阶段对叶酸的需求不同，而关于叶酸在京红蛋鸡中的报道较少，其最佳添加比例尚不明确。本试验探讨饲粮中添加6 种叶酸水平对蛋鸡生产性能、血液指标和抗氧化酶活性的影响，确定其适宜添加水平，为完善家禽饲粮配方提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验动物及材料

2018 年11 月在太谷县兴民牧业合作社选取30 周龄体况和产蛋率相近的京红1 号蛋鸡648 只。晶体叶酸购自河北科泰生物科技有限公司，含量为99.8%。

1.2 试验方法

表1 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）

在饲粮中添加叶酸共设6 个水平，分别为Ⅰ组.基础饲料，为对照组；Ⅱ组.添加1 mg/kg 晶体叶酸；Ⅲ组.添加3 mg/kg 晶体叶酸；Ⅳ组.添加6 mg/kg 晶体叶酸；Ⅴ组.添加12 mg/kg 晶体叶酸；Ⅵ组.添加24 mg/kg 晶体叶酸。将648 只蛋鸡随机分为6 组，每组108 只，每组6 个重复，每个重复18 只。预试期2 周，试验期6 周。基础饲粮组成及营养水平如表1 所示。预饲期所有蛋鸡饲喂基础日粮2 周。试验期间蛋鸡自由采食和饮水，每天准确记录采食量。每日光照16 h，保持鸡舍的温度为（20±3）℃，其他均按养殖场常规进行免疫和消毒。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 生产性能测定每日准确记录给料量、剩料量、产蛋数量和蛋质量，计算产蛋率和料蛋比。

1.3.2 蛋品质的测定试验期间，每周从各重复采集2 枚蛋，并在产蛋后48 h 内完成蛋品质的检测。用数显千分尺（MODEL-P-1）测定蛋壳厚度；蛋壳强度用ORKA 蛋壳强度仪（EFO-501，以色列）测定；蛋黄质量、蛋壳质量和蛋清质量用电子天平测定；蛋质量、蛋黄颜色、蛋白高度和哈夫单位用全自动蛋品分析仪（EA-01，以色列）测定。

1.3.3 血清生化指标的测定试验末称质量后，每个处理随机抽取6 只鸡，翅静脉采血10 mL，3000 r/min 离心制得血清样品。总蛋白（TP）用考马斯亮蓝法测定；白蛋白（ALB）、高密度脂蛋白（HDL-C）用试剂盒测定（购自南京建成生物工程研究所）；亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）、二氢叶酸还原酶（DHFR）、叶酸（FA）和同型半胱氨酸（Hcy）均采用酶联免疫法检测。

1.3.4 血清抗氧化指标的测定血清总抗氧化能力（T-AOC）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和超氧化物歧化酶（SOD）均用试剂盒测定，丙二醛用硫代巴比妥酸法测定其含量（MDA）[11]，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.4 数据分析

Excel 2010 和GraphPad Prism 软件整理数据，SPSS 22.0 进行单因素方差分析，用Duncan's 法比较各组差异，结果以平均值±标准差表示。通过对叶酸添加量建立回归模型，寻找最适添加范围。

2 结果与分析

2.1 叶酸添加量对蛋鸡生产性能的影响

从表2 和图1 可以看出，日粮中添加叶酸对产蛋率、采食量、蛋质量、料蛋比均无显著性差异，但Ⅰ组试验后产蛋率显著低于试验前（P＜0.05），Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组、V 组和Ⅵ组试验前后产蛋率无显著差异。

表2 叶酸添加量对蛋鸡生产性能的影响

2.2 叶酸添加量对蛋鸡蛋品质的影响

从表3 可以看出，日粮中添加叶酸对产蛋鸡蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋壳比率、蛋黄比率、蛋清比率、蛋白高度、蛋黄颜色和哈夫单位没有显著差异。

2.3 叶酸添加量对蛋鸡血清指标的影响

从表4 可以看出，除Ⅱ组外，其他试验组叶酸含量均显著高于Ⅰ组（P＜0.05），分别提高了6.5%、11.93%、26.2%、34.95%、26.12%，Ⅳ组、V 组和VI 组同型半胱氨酸含量显著低于Ⅰ组（P＜0.05），分别降低了47.75%、47.83%、47.14%，TP、ALB、HDL-C含量均差异不显著，试验组MTHFR 含量与Ⅰ组相比显著升高（P＜0.05），DHFR 含量与Ⅰ组相比显著降低（P＜0.05）。

表3 叶酸添加量对蛋鸡蛋品质的影响

表4 叶酸添加量对蛋鸡血清生化指标的影响

2.4 叶酸添加量对蛋鸡血清抗氧化酶活性的影响

由表5 可知，与对照组相比，试验组GSH 显著升高（P＜0.05），Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ组分别提高了4.36%、5.91%、10.37%、4.52%、3.14%，Ⅲ组、Ⅳ组、V组和Ⅵ组SOD 与对照组相比显著升高（P＜0.05），试验组MDA 与对照组相比显著降低（P＜0.05），Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ组分别降低了25.50%、29.19%、33.89%、30.87%、25.84%，T-AOC 含量差异不显著。

表5 叶酸添加量对血清抗氧化酶活性的影响

2.5 模型估测产蛋高峰期蛋鸡对叶酸的需要量

由表6 回归分析可知，血清中叶酸、同型半胱氨酸、亚甲基四氢叶酸还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶和丙二醛含量均随叶酸添加量的增加呈显著的二次曲线变化，由此得出，日粮中叶酸的适宜添加量为3.78～6.40 mg/kg。

表6 叶酸添加量与蛋鸡相关指标的回归模型

3 讨论

3.1 饲粮中添加叶酸对蛋鸡生产性能及蛋品质的影响

HEBERT 等[12]研究发现，在饲粮中添加叶酸，来航蛋鸡生产性能无明显变化。田传欢等[13]研究发现，添加3 mg/kg 的叶酸对海兰褐蛋鸡的生产性能无显著的影响。JANIST 等[14-15]研究表明，在饲粮中添加叶酸对蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋黄颜色和哈夫单位等无显著影响。本试验添加叶酸对产蛋率和蛋品质无显著影响，这与上述研究结果一致，但在日粮中添加叶酸可以缓解蛋鸡产蛋高峰期产蛋率自然下降的幅度，以6 mg/kg 最佳。

3.2 饲粮中添加叶酸对蛋鸡血清生化指标的影响

血液生化指标是检测体内许多营养物质代谢状态的重要且敏感的指标。作为机体细胞重要的组成部分，TP 是由ALB 和GLB 组成的。TP 总体上反映了体内蛋白质的代谢情况，血清TP 含量对产蛋率有直接影响[16]。本试验发现，血清TP 含量的增高与添加6 mg/kg 叶酸产蛋率变化一致，说明添加6 mg/kg 叶酸可以提高体内蛋白质代谢，有利于缓解产蛋率下降的趋势。叶酸可以辅助Hcy 转换回蛋氨酸或转化为半胱氨酸的过程。叶酸的缺乏会导致血液中Hcy 的升高。高同型半胱氨酸血症是血浆Hcy 水平升高的综合征，其引起的内皮功能障碍可引发炎症、细胞凋亡以及随后形成的动脉粥样硬化病变[17]。NOZARI 等[18-19]研究发现，叶酸可以降低Hcy 水平，并使内皮功能得到改善。叶酸也有独立于同型半胱氨酸的作用，如保护内皮细胞免受一氧化氮合酶解偶联，保护四氢生物蝶呤的生物活性和抑制超氧化物的形成[20]。本试验结果表明，随着叶酸添加量的增高，血清叶酸含量呈现先增后低的趋势，同型半呈现先降后增的趋势，说明饲粮中过高过低的叶酸均对鸡体不利。叶酸的活性形式5-MTHF 是由叶酸通过肝脏中的一系列分子反应生物合成的。首先，叶酸的6- 甲基蝶呤部分在二氢叶酸还原酶（DHFR）的催化下经历了2 次还原，第1 次还原产生二氢叶酸，其次在肝细胞中还原成四氢叶酸[21-22]。四氢叶酸参与单碳转移反应，并作为中间转运体在代谢中发挥重要功能[21]。本试验表明，随着添加水平的增加，MTHFR 活性呈现先增后低的趋势，而DHFR 活性呈现先降后增的趋势，说明添加高剂量的叶酸在其代谢的第一步之后转化为二氢叶酸，二氢叶酸作为叶酸的对抗物产生拮抗作用，抑制了MTHFR 活性。

3.3 饲粮中添加叶酸对蛋鸡血清抗氧化指标的影响

动物机体内部的抗氧化酶和外源摄入的抗氧化剂是动物机体的抗氧化系统的主要组成部分，但机体代谢会产生大量的活性氧等氧化产物[23]。叶酸作为一种有效的抗氧化剂，通过降低血浆同型半胱氨酸水平，在降低氧化应激、改善内皮功能和防止细胞凋亡方面具有重要作用[24]。抗氧化物的2 个家族如超氧化物歧化酶和过氧化氢酶是在防止细胞损伤中起重要作用的酶[25]。此外，这些酶可以清除活性氧和脂质过氧化产物，从而保护细胞和组织免受氧化损伤[26]。KOOHPEYMA 等[27]研究表明，叶酸治疗可以显著增加Hcy 处理大鼠的谷胱甘肽水平和显著降低丙二醛水平。HWANG 等[28]研究发现，补充叶酸可以恢复高同型半胱氨酸血症大鼠SOD 活性。丙二醛是脂质过氧化的标志物。金莉莉等[29]研究发现，添加叶酸可显著降低小鼠血清中MDA 含量。本研究发现，饲粮中添加叶酸显著提高GSH-Px和SOD 的活性，降低了MDA 水平，以6 mg/kg 最佳，而添加12～24 mg/kg 叶酸处理的GSH-Px 和SOD 活性却呈下降趋势，MDA 水平呈增高趋势，可能因产生未代谢的叶酸，造成机体的氧化还原稳态紊乱，具体机制有待进一步研究。