博落回提取物对免疫抑制蛋雏鸡生长性能和免疫功能的影响
2022-06-13何元庆熊兆龙
王 曼,李 敏,何元庆,熊兆龙,何 健*
(1.西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳 621010;2.四川铁骑力士集团冯光德试验室,四川绵阳 621010)
我国是禽肉、蛋生产和消费大国,据统计,2020年中国在产蛋鸡平均存栏量达10.7 亿只,较2019 年增加了0.23 亿只,同比增长2.20%,蛋鸡产量达1 895.65万t。2020 年全国黄羽肉鸡和白羽肉鸡出栏量约93 亿只,占全部肉禽出栏量的55%。在禁抗之前,大量的抗生素促生长剂(AGPs)被用到家禽饲料中,发挥其促生长及预防动物疾病的作用。我国自2020 年7 月1日起,饲料企业要停止生产含有促生长类药物饲料添加剂(中药类除外)的商品饲料。在此背景下,在家禽生产中选择安全有效的抗生素替代产品具有重要的经济效益和社会意义。
博落回((.).)属罂粟科草本植物,世界各地均有生长,具有很大开发潜力。大量的研究发现博落回提取物有抑菌、抗氧化、调节免疫力等功效,是良好的抗生素促生长剂替代产品。2012 年,农业部(后为农业农村部)将博落回批准为中兽药类药物饲料添加剂。动物免疫功能提升有益于机体识别和消灭外来侵入的任何异物(病毒、细菌等),若动物免疫功能低下,会更容易感染病毒造成疾病和死亡,因此大量有关畜禽饲粮和添加剂的研究主要集中在提高免疫力这一领域。目前对于博落回的增强免疫力作用已有相关研究,但均是基于健康个体的研究,而博落回对于免疫抑制个体的作用少有探究,也未见系统报道。本文以博落回提取物为受试物,建立免疫抑制模型,检测蛋雏鸡生长性能和免疫功能相关指标,探讨博落回提取物对免疫抑制蛋雏鸡生长性能和免疫功能的影响。
1 材料与方法
1.1 试验材料 本试验使用的博落回提取物由湖南美可达生物资源股份有限公司提供,有效成分含量为3.75%,其中白屈菜红碱和血根碱的比例为1:2。环磷酰胺购买于Sigma 生物公司。
1.2 试验设计和试验日粮 本试验选取1 日龄、体重为(38.76±1.12)g 的蛋雏鸡120 只,按照体重一致、公母各半的原则随机分为3 个处理,每处理40 个重复,每个重复1 只鸡,每只鸡单笼饲养,试验期21 d。对照组和环磷酰胺组饲喂基础日粮,博落回组在基础日粮的基础上添加40 mg/kg 博落回提取物。于试验第8、9、10、17 天,环磷酰胺组和博落回组腹腔注射80 mg/kg BW 环磷酰胺,每天注射1 次,共注射4 d。对照组注射同等剂量的生理盐水。本试验于2020 年4 月—2020年5 月在铁骑力士花荄试验基地进行,选用一栋鸡舍进行饲养。试验所用基础日粮为玉米-豆粕型日粮,饲粮按照《鸡饲养标准》(NY/T 33-2004)中的蛋鸡饲养标准设计,按照铁骑力士绵阳B 厂的正常生产工艺进行配制,日粮组成及营养成分见表1。
表1 蛋雏鸡日粮组成及营养成分(风干基础)
1.3 饲养管理 试验于2020 年4 月在铁骑力士花荄实验基地鸡舍进行,试验前严格生物防控安全措施,打扫鸡舍,清洗、消毒鸡笼和水瓶,室温、相对湿度和光照按标准饲养程序操作。采取自由采食和自由饮水方式。试验期间每天观察鸡的饮水,采食量和精神状态,保持鸡舍及料槽清洁、干燥、卫生。
1.4 测定指标及方法
1.4.1 生长性能 在试验开始、7 d 和试验结束时,空腹12 h 后测量雏鸡体重,按照重复计算平均日增重。每日记录每个处理的采食量。
1.4.2 血液指标检测 在试验21 d 结束时每个组随机抽取10 只鸡采集静脉血两管,分别为10 mL 普通管和5 mL 抗凝管。5 mL 抗凝管4 ℃保存待测血常规。10 mL 普通管37 ℃水浴30 min 后,3 500 r/min 离心10min,收集血清,-20℃保存待测。将抗凝管中的血样送绵阳市中心医院进行血常规测定,主要检测白细胞数目(WBC)、红细胞计数(RBC)、血红蛋白(HGB)、红细胞积压(HCT)、平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白含量(MCH)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)、红细胞分布宽度变异系数(RDW)、血小板数目(PLT)、平均血小板体积(MPV)、血小板分布宽度(PDW)、血小板积压(PCT)。用抗氧化试剂盒(南京建成生物工程研究所)测定血清中丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、总抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽S 转移酶(GSH-S)。用全自动生化分析仪(山东博科生物产业有限公司,BK-500)测定血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLOB)、总蛋白(TP)。用购自南京建成生物工程研究所的 ELISA 试剂盒测定血清中免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子(TNF-)浓度。
1.4.3 脏器指数 在试验21 天结束时每个组随机抽取10 只鸡进行称重,屠宰,摘取肝脏、脾脏和法氏囊。用电子天平对每只鸡的肝脏、脾脏、法氏囊称重,并分别以相应的每只鸡屠体重为分母,计算出器官指数。
器官指数=器官重量(g)/屠体重(kg)。
1.5 统计分析 数据先采用Excel 2016 进行整理,通过SAS 8.1 软件GLM 模型对数据进行单因素方差分析,每个指标以每只鸡为统计单位,差异显著再进行Duncan's 多重比较,以<0.05 为差异显著,结果以平均重±标准误进行显示。
2 结果
2.1 博落回提取物对免疫抑制蛋雏鸡生长性能的影响 由表2 可知,蛋雏鸡在未注射环磷酰胺阶段(试验0~7 d),博落回组与对照组相比可以提高蛋雏鸡的平均日增重(<0.05)。在试验7~14、14~21 d 和7~21 d 阶段,与对照组相比,环磷酰胺组平均日增重和日采食降低(<0.05)。在试验7~14 阶段,博落回组与对照组相比耗料增重比提高(<0.05)。在14~21 d 和7~21 d阶段,与对照组相比,博落回组的平均日增重和日采食降低(<0.05)。在试验7-14 d 阶段,与环磷酰胺组相比,博落回组的平均日采食提高(<0.01)。在试验14~21 d和7~21 d 阶段,与环磷酰胺组相比,博落回组的平均日增重和平均日采食量提高(<0.01),耗料增重比降低(<0.01)。
表2 博落回提取物对免疫抑制蛋雏鸡生长性能的影响
2.2 博落回提取物对免疫抑制蛋雏鸡血常规的影响 如表3 所示,与对照组相比,环磷酰胺组血液中WBC 的含量降低(<0.01)。博落回组血液中WBC、RBC、HGB、HCT 和MCH 含量较环磷酰胺组提高(<0.05);与对照组相比,博落回组血液中HGB 和HCT 含量提高(<0.05)。
表3 博落回提取物对免疫抑制蛋雏鸡血常规指标的影响
2.3 博落回提取物对免疫抑制蛋雏鸡血清生化的影响 如表4 所示,与对照组相比,环磷酰胺组雏鸡血清中ALT和AST 活性提高(<0.05),血清TP 和GLOB 含量降低(<0.05)。与环磷酰胺组相比,博落回组血清中的ALT 和AST 活性降低(<0.05),血清TP 和GLOB含量提高(<0.05)。
表4 博落回提取物对免疫抑制蛋雏鸡血清生化指标的影响
2.4 博落回提取物对免疫抑制蛋雏鸡血清抗氧化的影响由表5 可知,与对照组相比,环磷酰胺组血清中MDA含量提高(<0.05)。博落回组与血清中MDA 含量与环磷酰胺组比降低(<0.05)。
表5 博落回提取物对免疫抑制蛋雏鸡抗氧化能力的影响
2.5 博落回提取物对免疫抑制蛋雏鸡血清免疫因子的影响 由表6 可知,与对照组相比,环磷酰胺组IgG、IgM、IL-1和IL-10 含量降低(<0.05)。博落回组血清中IgG、IgM、IL-1、IL-6 和IL-10 含量与环磷酰胺组比提高(<0.05)。
表6 博落回提取物对免疫抑制蛋雏鸡免疫力的影响
2.6 博落回提取物对免疫抑制蛋雏鸡器官指数的影响由表7 可知,与环磷酰胺组相比,博落回组肝脏指数降低(<0.05),法氏囊指数提高(<0.05)。博落回组法氏囊指数较对照组提高(<0.05)。
表7 博落回提取物对免疫抑制蛋雏鸡器官指数的影响
3 讨论
免疫应激是机体受到外力作用而丧失免疫稳态的状况,免疫应激分为激活和抑制2 种相反的状态。实际生产中疫苗超量注射引发的免疫应激就是免疫过度激活,而霉菌毒素中毒可引起免疫抑制。科学研究中常用注射环磷酰胺建立动物免疫抑制模型。大量的研究发现,动物免疫抑制模型建立成功后会降低动物的生长性能,免疫相关指标也会受到抑制。本试验中,注射环磷酰胺降低了蛋雏鸡的生长性能,蛋雏鸡的免疫细胞增殖受到抑制,同时抑制了蛋雏鸡免疫细胞分泌免疫因子的能力,结果与He、Jones、Chen 等、Tripathi 等等的研究结果一致,表明本试验环磷酰胺在蛋雏鸡上的免疫抑制模型成功建立。
本试验结果显示,免疫抑制蛋雏鸡的日粮中添加博落回提取物可以显著改善蛋雏鸡的平均日增重和采食量,但耗料增重比提高。Liu 等研究发现免疫应激会下调血浆肾上腺素活性、血清血管紧张素II 和淀粉酶活性,对肉鸡能量的利用产生负面影响。这与本试验中环磷酰胺注射导致耗料增重比提高的结果一致。添加博落回提取物可以降低耗料增重比,促进采食量和日增重,这表明博落回提取物可以改善免疫抑制鸡的生长性能,减轻环磷酰胺给鸡生长带来的负面影响。Khadem等研究发现随着饲粮中博落回提取物剂量的增加肉鸡生长性能也逐步增加,这与本试验结论一致。
不同种类的白细胞以不同的方式参与机体的防御反应,研究表明免疫抑制会降低机体内白细胞含量,表明机体抵抗力下降。Girard 等在小鼠上注射环磷酰胺建立免疫抑制模型,小鼠体内WBC 显著降低。而白介素是由白细胞产生,WBC 降低也会导致白介素含量的降低,这与本试验的研究结果相一致。在本试验中,添加了博落回提取物可以显著改善免疫抑制造成的血清中WBC 和白介素含量的降低,同时RBC、HGB、HCT 及MCH 含量都相应提高。红细胞不仅参与体内营养物质的输送,同时还具有免疫功能。Vrba 等研究发现血根碱通过激活Nrf2 信号通路来调节血红素加氧酶1(HO-1)的表达,但白屈菜红碱无法影响该通路。因此,本试验发现与组相比,添加博落回提取物可以提高血液中RBC 及HGB 含量,这可能与博落回提取物中的血根碱参与该通路有关。
环磷酰胺注射到机体内,需要经过肝脏代谢活化才能发挥作用,活化过程中会消耗肝脏微粒体细胞色素酶P450,并且增加活性氧含量,迅速耗竭谷胱肝肽(GSH),引发脂质过氧化,进而造成肝细胞损伤。本试验中,与对照组相比,环磷酰胺组的MDA 大量升高,肝脏指数上升6.34%。肝脏的轻微损伤会引起血液中ALT 和AST 含量升高。同时,肝脏损伤时血液中蛋白含量会降低,免疫球蛋白也显著降低。本试验中,注射环磷酰胺导致蛋雏鸡血液中ALT 和AST 含量上升,这与前人的研究结果一致。添加博落回提取物后,血液中ALT、AST 和MDA 含量下降,同时肝脏指数也显著降低。研究发现博落回成分具有清除自由基的能力,具有很好的抗氧化活性,使蛋白质避免出现氧化损伤和羰基化损伤,使脂质及DNA 氧化损伤受到抑制。这表明博落回提取物具有抗氧化功能,修复肝脏损伤,从而降低血液中ALT 和AST 含量。
4 结论
本试验结果显示,环磷酰胺能抑制蛋雏鸡的免疫能力,降低雏鸡的生长性能。博落回对免疫系统有调节作用,能提高环磷酰胺诱导的免疫抑制鸡的免疫能力,维持免疫细胞的正常功能,提高抗氧化能力,保护肝脏等组织,维护机体健康及生长发育。