硒代蛋氨酸对热应激肉鸡生长性能和免疫功能的影响

2023-03-06邓圣庭薛俊敬杨凯丽卓锐文方热军

饲料工业 2023年3期

■张沙邓圣庭薛俊敬杨凯丽卓锐文方热军

（湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙 410125）

热应激（HS）是指动物在高温环境下，机体产生的热量与散热之间的平衡被打破，不能有效地散发热量而引起的非特异性生理反应[1]。随着全球变暖形势的严峻，环境温度不断上升以及禽类规模化集约化养殖方式的发展，热应激成为限制禽类生长发育的一个重要因素[2-3]，给家禽的生产性能带来严重的负面影响，造成机体部分生理功能异常（如免疫器官萎缩、内部结构损伤、炎症反应等），从而抑制肉鸡的免疫功能，影响肉鸡的生长发育，导致巨大的经济损失[4-6]。因此，通过各种调控手段来减缓或消除热应激对动物的不利影响，对于保证动物的健康生长和生产效益具有重要意义。

硒是畜禽必需的微量元素之一，是谷胱甘肽过氧化物酶及多种蛋白质的重要组成成分。目前，有机硒和无机硒是应用于动物生产中的两种主要硒源添加剂，无机硒源主要包括硒酸钠和亚硒酸钠，有机硒源主要包括酵母硒、纳米硒和硒代蛋氨酸等[7-9]。与传统无机硒相比，有机硒吸收率和生物活性较高，毒性低以及污染环境较小[10-12]。硒代蛋氨酸作为一种有机硒，有较高的生物学效价，能直接参与体内蛋白质的合成，大量沉积于组织蛋白质中，为动物提供抗氧化及免疫保护，使其具备了缓解畜禽热应激的潜力，但目前有关饲粮中添加硒代蛋氨酸对热应激肉鸡的影响研究报道较少。因此，本研究目的是在热应激条件下探讨硒代蛋氨酸对肉鸡生长性能、免疫器官及免疫功能的影响，为肉鸡的规模化养殖生产使用硒添加剂缓解热应激损伤提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验所使用的硒代蛋氨酸是L-硒代蛋氨酸，购于四川新一美生物科技有限公司（硒≥2 000 mg/kg）。罗斯308肉鸡购自湖南省长沙市当地农场。

1.2 试验设计

选用240 只21 日龄健康罗斯308 肉公鸡，按2×2因子设计，随机分为常温组（NT 组）、热应激组（HS组）、常温硒代蛋氨酸组（NT-Se-Met组）、热应激硒代蛋氨酸组（HS-Se-Met 组）4 个处理，每个处理6 个重复，每个重复10 只鸡，试验期21 d。NT 组和HS 组基础饲粮中添加0.3 mg/kg 亚硒酸钠（以硒计），NT-Se-Met 组和HS-Se-Met 组基础饲粮中添加0.3 mg/kg 硒代蛋氨酸（以硒计）。试验期常温温度设定为（24±2）℃，高温温度为（32±2）℃，高温和常温环境温度持续至42日龄停止，相对湿度均控制在55%～65%，持续光照，自由采食和饮水。基础饲粮参照《鸡饲养标准》（NY/T 33—2004）营养需要标准配制，其组成及营养水平见表1。

表1 基础日粮组成和营养水平（风干基础）

1.3 测定指标与方法

1.3.1 生长性能

于试验第1天和第21天，上午6：00-7：00时对所有肉鸡进行空腹称重，称重前12 h 禁食。试验期间，以重复为单位记录各组的采食量。计算肉鸡的平均日采食量（ADG，g/d）、平均日增重（ADFI，g/d）和料重比（F/G）。

1.3.2 免疫器官指数

于试验期结束日每重复随机取1 只肉鸡颈动脉放血屠宰，空腹取样，分离胸腺、脾脏、法氏囊，用滤纸吸干残余血迹后称重，计算胸腺指数、脾脏指数、法氏囊指数。

器官指数（g/kg）=器官重量（g）/活体重（kg）

1.3.3 免疫指标

血清和组织（肝脏和脾脏）的免疫指标采用酶联免疫吸附试验法进行测定，测定程序按照酶联免疫生物科技有限公司试剂盒说明进行。免疫指标包括免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、免疫球蛋白A（IgA）、白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-2（IL-2）、白细胞介素-6（IL-6）和干扰素γ（IFN-γ）。

1.4 统计分析

采用SPSS 22.0统计软件对数据进行双因素方差分析，主效应包括温度、硒代蛋氨酸及两者的互作效应。当有交互作用时，采用Duncan’s 法进行多重比较。结果以“平均值±标准误（SEM）”表示，P＜0.05 表示差异显著，0.05＜P＜0.1表示差异有显著性趋势。

2 结果与分析

2.1 硒代蛋氨酸对热应激条件下肉鸡生长性能的影响

由表2 可知，与常温状态相比，热应激状态肉鸡末重、平均日增重、平均日采食量显著降低（P＜0.05），料重比显著升高（P＜0.05），而饲粮中添加硒代蛋氨酸对肉鸡生长性能无显著影响（P＞0.05）；饲粮中硒代蛋氨酸和温度对肉鸡生长性能无互作效应（P＞0.05）。

表2 硒代蛋氨酸对热应激肉鸡生长性能的影响

2.2 硒代蛋氨酸对热应激条件下肉鸡免疫器官指数的影响

由表3 可知，与常温状态相比，热应激状态下肉鸡脾脏指数显著降低（P＜0.05），而饲粮中添加硒代蛋氨酸对肉鸡免疫器官指数无显著影响（P＞0.05），饲粮中硒代蛋氨酸和温度对肉鸡免疫器官指数也无互作效应（P＞0.05）。

表3 硒代蛋氨酸对热应激肉鸡免疫器官指数的影响(g/kg)

2.3 硒代蛋氨酸对热应激条件下肉鸡免疫功能的影响

由表4 可知，在血清免疫指标方面，与常温状态相比，热应激状态下肉鸡血清IgA、IgG、IL-2显著降低（P＜0.05），IgM有降低的趋势（P=0.071），IL-1β和IL-6显著升高（P＜0.05）；而添加硒代蛋氨酸显著升高IL-2含量（P＜0.05），IgG 有升高趋势（P=0.059），IL-1β有降低趋势（P=0.062）；饲粮中硒代蛋氨酸和温度对肉鸡血清免疫指标无互作效应（P＞0.05）。

表4 硒代蛋氨酸对热应激肉鸡血清免疫指标的影响

由表5 可知，在肝脏免疫指标方面，与常温状态相比，热应激状态下肉鸡肝脏IgG、IgM、IL-2 显著降低（P＜0.05），IL-1β和IL-6 显著升高（P＜0.05）；而添加硒代蛋氨酸显著升高肝脏中IgA、IgG、IgM、IL-2 含量（P＜0.05），显著降低IL-1β含量（P＜0.05）；饲粮中硒代蛋氨酸和温度对肉鸡肝脏IgM 有显著互作效应（P＜0.05）。

表5 硒代蛋氨酸对热应激肉鸡肝脏免疫指标的影响

由表6 可知，在脾脏免疫指标方面，与常温状态相比，热应激状态下肉鸡脾脏IgA、IgG、IgM、IL-2含量显著降低（P＜0.05），IL-1β含量显著升高（P＜0.05），IL-6 有升高趋势（P=0.099）；而添加硒代蛋氨酸显著升高了脾脏中IgA、IgG、IgM、IL-2 含量（P＜0.05），IL-1β含量显著降低（P＜0.05）；饲粮中硒代蛋氨酸和温度对肉鸡脾脏免疫指标无互作效应（P＞0.05）。

表6 硒代蛋氨酸对热应激肉鸡脾脏免疫指标的影响

3 讨论

3.1 硒代蛋氨酸对热应激肉鸡生长性能的影响

肉鸡的羽毛丰富、皮肤无汗腺，容易造成机体产热与散热失衡问题。肉鸡会通过减少摄食量降低产热，以维持体温相对恒定，因而降低生长性能[13]。本试验结果表明，热应激状态下肉鸡平均日增重、末重显著降低，料重比显著升高。这与前人研究结论一致[14-15]。硒作为一种畜禽必需微量元素，能有效地促进动物的健康生长发育，在抗衰老、抗炎、抗氧化等方面均具有积极作用[16-18]。众所周知，硒通过硒蛋白发挥主要的生物学作用。5’-脱碘酶（DIO）就是一种重要的硒蛋白，T4通过DIO催化转化为T3，进而合成和分泌生长激素，对动物的生长和发育具有积极的影响[19]。Khan等[20]在热应激状态下的肉鸡饲粮中添加硒，显著提高了试验鸡的体增重和饲料转化效率，机体的氧化损伤程度显著降低。然而也有研究表明在饲粮中加硒对家禽的生长性能无显著影响[21-22]。本试验结果表明，硒代蛋氨酸未能显著改善热应激给肉鸡生长性能带来的负面影响，这可能与DIO处于硒蛋白合成优先级的顶端有关，即硒的相对缺乏或不足（非严重缺乏）不会影响DIO的合成，因而没有表现出硒对动物的促生长作用[23]；也有可能与硒的形式和添加水平有关。因此，更高浓度的硒代蛋氨酸对热应激肉鸡生长性能的影响仍待进一步探究。

3.2 硒代蛋氨酸对热应激肉鸡免疫器官指数的影响

免疫器官指数可以反映动物的免疫能力[24]。一般情况下，禽类的胸腺、脾脏、法氏囊重量和指数增大，代表机体的免疫机能增强。大量报道指出，当家禽处于热应激时机体分泌大量的皮质酮（醇），会抑制血液中淋巴细胞的产生，进而导致器官发育受阻。赵三元等[25]研究表明热应激显著降低了28～38日龄肉仔鸡免疫器官指数。有研究表明，热应激组小鼠脾脏指数和胸腺指数极显著低于对照组，分别降低了31.6%和41.2%，而添加0.75 g/kg 富硒女贞子组小鼠的脾脏指数和胸腺指数仅降低了10.5%和20.8%，表明富硒女贞子能缓解热应激给小鼠脾脏和胸腺造成的损伤。本试验结果表明，热应激状态下肉鸡脾脏指数显著降低，表明热应激能损伤免疫器官的发育。有研究发现，日粮中添加硒能显著提高肉鸡免疫器官（脾脏、胸腺和法氏囊）的比重，说明硒能促进热应激状态下黄羽肉鸡的器官发育，缓解热应激对器官发育的抑制作用。这与前人研究结果一致[26]。然而，鞠耿越[27]在饲粮中添加0.2～0.4 mg/kg 有机硒，对70 日龄仔鹅屠宰性能、器官指数无显著影响。田耀耀等[28]研究发现，在肉鸡日粮中添加不同水平的酵母硒对其器官指数无显著影响。本试验结果表明日粮中添加硒代蛋氨酸对肉鸡器官指数也无显著影响。这可能有两方面原因，一方面，由于动物品种差异，不同动物对硒的吸收代谢不同，对生长性能和器官发育的影响不同；另一方面，本试验持续热应激21 d，白羽肉鸡可能达到了应激反应的适应阶段，具体的原因仍需进一步的研究验证。

3.3 硒代蛋氨酸对热应激肉鸡免疫功能的影响

免疫球蛋白可以防止机体免受细菌和病毒感染，IgA、IgG、IgM 是抵抗感染的重要物质，其含量在一定程度上反映机体免疫功能状况[29]。有研究指出，热应激会使动物内分泌功能紊乱，进而抑制巨噬细胞的产生，加速淋巴细胞凋亡，导致动物血清中免疫球蛋白含量下降、免疫能力降低，机体对外来病原体的屏障功能下降，发病率升高，而适当补充硒能够通过刺激效应B细胞产生特异性免疫球蛋白，提高体液免疫功能[30-31]。本试验结果表明，热应激状态下肉鸡血清IgA、IgG，肝脏IgG、IgM 及脾脏中IgA、IgG、IgM 含量显著降低，而饲粮中添加硒代蛋氨酸显著提高了肝脏和脾脏中IgA、IgG和IgM含量，对血清中IgG含量有升高趋势。Niu等[32]研究发现，与对照组相比，0.4 mg/kg有机硒处理组的热应激肉鸡初次免疫和二次免疫应答产生的血清总抗体及IgM、IgG 含量显著增加。潘翠玲等[33]研究表明，在日粮中添加0.2 mg/kg或以上的有机硒时，能显著促进蛋鸡外周血T淋巴细胞的转化效率和血浆中IL-2 的含量。Haldar 等[34]在饲料中添加酵母硒可显著提高热应激肉鸡抗沙门氏菌的能力和新城疫抗体效价。前人研究结果与本试验结果一致。总之，硒能够通过促进淋巴细胞增殖和提高免疫球蛋白含量增强机体的免疫应答能力。

免疫细胞因子是调控免疫应答的一类小分子，包括白细胞介素、肿瘤坏死因子、干扰素、生长因子、趋化因子等。IL-2可以促进淋巴细胞的生长、增殖与分化，其含量反映机体的免疫应答能力[35]；IL-1β作为一种关键的促炎细胞因子，参与多种自身免疫性炎症反应和多种细胞活动；IFN-γ由活化的T细胞和NK细胞产生，是主要的促炎细胞因子之一[36]。在氧化应激状态下，发生氧化还原反应产生的自由基产物可以调节许多免疫和炎性分子的表达，促使炎性恶化，引起组织损伤影响免疫系统的发育和免疫功能的正常发挥[37]。Asmaa 等[38]研究表明，生长兔饲粮中添加硒可以降低炎症因子水平，并提高了机体免疫应答能力。Hussain[39]在日粮中添加不同硒源，结果使LPS 诱导的肉鸡血清和肝脏中IFN-γ、IL-1β和IL-8 含量显著提高。在本试验中，由热应激诱导肉鸡发生的氧化应激，导致机体血清和肝脏中IL-1β和IL-6 水平升高，而在饲粮中添加硒代蛋氨酸后，可降低肝脏和脾脏IL-1β水平，肝脏和脾脏中IL-6水平有降低的趋势，且促使机体IL-2 水平升高，这与前人研究结果一致。因此，在肉鸡饲粮中添加硒代蛋氨酸能缓解热应激引起的炎症反应，并提高机体免疫能力。