硼对福美双诱导的肉鸡生长性能、血清生化指标和抗氧化能力的影响

刘青兰, 邱宏业, 张俊程, 刘 名, 靳二辉,任 曼, 刘 畅, 赵春芳, 李升和, 胡倩倩*

(1.安徽科技学院 动物科学学院,安徽 凤阳 233100;2.动物营养调控与健康安徽省重点实验室,安徽 凤阳 233100)

福美双又名二硫代氨基甲酸酯,主要作为杀菌剂、杀虫剂、防霉剂,在农业生产中广泛使用[1],但其过度使用导致其成为饲料污染的重要原因。福美双污染的饲料易导致肉鸡生产性能、抗氧化能力和免疫功能低下[2],诱发胸囊肿、骨髓炎等一系列疾病,严重影响肉鸡肉品质,降低饲料利用率,给肉鸡养殖业带来巨大损失。

硼是一种具有多种生理调节作用的微量元素,大量研究表明[3-4],硼具有抗骨质疏松、抗炎症、抗肿瘤和降血脂作用,对动物胚胎发育、骨骼结构以及生殖和免疫等功能具有重要作用,并参与甲状腺素、肾上腺素、雌激素和胰岛素等激素的调节[5],对多种氧化还原酶活性也具有调节作用。Hunt等[6]、李升和等[7]研究发现,生理量硼对肝脏的正常代谢功能具有保护作用,可使大鼠血清AST活性降低。丁永旺等[8]研究发现小鼠饮水补充5、10 mg/L硼显著提高肝脏SOD和T-AOC活性。靳二辉等[9-10]研究结果表明,硼可以调节动物脂代谢,降低血清LDL-C、TC和TG含量,提高HDL-C含量,进而改善肝功能。周先建等[11]通过中草药酵母硒与硼联用发现其对肉鸡生长性能有明显促进作用,可明显提高试验肉鸡的平均增重和饲料转化率,添加0.4%中草药酵母硒联用5～10 mg/kg硼效果最好。然而,饮水中添加硼对福美双引起肉鸡机体损伤是否具有一定的缓解和保护性作用尚未见相关报道。为此,本试验通过在AA肉鸡饮水中补硼,评估各阶段肉鸡生长性能、血清酶活性和抗氧化能力等指标,研究硼对由福美双诱导的肉鸡机体损伤的保护效果,为硼在防治福美双诱导肉鸡机体损伤生产应用中提供科学理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 试验动物 300只1日龄健康AA肉鸡购于泗县祺翔农业科技发展有限公司。

1.1.2 试验试剂 硼酸(H3BO3,AR,硼含量≥17.4%,国药集团化学试剂有限公司);福美双(西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司);谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、葡萄糖(GLU)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、总抗氧化能力(T-AOC)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)测定试剂盒,均购于南京建成生物工程研究所。

1.2 试验方法

1.2.1 饲养管理 试验鸡采用笼养,试验期间自由饮水、采食,24 h光照,做好定期免疫及消毒。

1.2.2 试验设计 将300只1日龄健康AA肉鸡(体质量为51±6 g)预饲3 d,随机分为对照组(CON组)(3个重复,每个重复20只)和福美双组(Thiram组)(12个重复,每个重复20只)。从第4天起,Thiram组在基础日粮中添加100 mg/kg福美双,饮蒸馏水,至第7天停药,第7天随机从Thiram组中分出180只肉鸡均等分为3组:B20组(饮水中添加20 mg/L硼)、B40组(饮水中添加40 mg/L硼)和B80组(饮水中添加80 mg/L硼),每组3个重复,每个重复20只,CON组全程饲喂基础日粮,自由饮蒸馏水,试验持续21 d。在7、14、21 d时,每组随机选取9只鸡,翅下静脉采集血样。

1.3 测定项目及分析方法

1.3.1 生长性能测定 试验期内,每天记录各组发病率、死亡率。于第1、7、14、21天,每组肉鸡进行空腹称重(称重前禁食过夜并保证自由饮水),计算平均日增重(ADG);统计饲料消耗量,计算平均日采食量(ADFI);根据ADG和ADFI计算料重比(F/G)。ADG=肉仔鸡总增重(饲喂天数·鸡只数);ADFI=各组总饲料消耗量(饲喂天数·鸡只数);F/G=平均日采食量/平均日增重。

1.3.2 样品采集与处理 于试验第7、14、21天,每组随机选取9只鸡,采用翅下静脉采血,血样静置于4 ℃析出血清,3 000 r/min离心分离并分装,-80 ℃下保存,用于血清生化指标和抗氧化酶(SOD、GSH-Px、T-AOC)活性和MDA含量测定。

1.3.3 血清抗氧化能力检测 血清室温融化,进行SOD、T-AOC、GSH-Px活性和MDA含量检测。

1.3.4 血清生化指标测定 血清室温融化,用全自动血清生化分析仪(卓越400/450)测定ALT、AST、TC、TG、GLU、LDL-C和HDL-C指标。

1.3.5 数据处理 所有试验结果均用平均值±标准差(Mean±SD)表示。试验数据采用SPSS 17.0数据统计软件包中的单因素方差分析(One-way ANOVA)和Duncan氏多重比较,检验各组的差异,P<0.05表示各组间差异显著。

2 结果与分析

2.1 硼对福美双诱导肉鸡生长性能的影响

由表1可知,1～7 d时,与CON组相比,Thiram组肉鸡的ADFI和ADG显著降低(P<0.05)。8～14 d时,Thiram组和B20、B40、B80组采食量逐渐增多,但ADFI和ADG依旧显著低于CON组(P<0.05);与Thiram组相比,B20、B40、B80组ADFI和ADG升高,但差异不显著(P>0.05)。15～21 d时,与CON组相比,Thiram、B20、B80组肉鸡ADFI和ADG显著降低(P<0.05),B40组ADG略低但差异不显著;而与Thiram组相比,B20、B40、B80组ADG升高,差异显著(P<0.05),但组间差异不显著。

表1 硼对福美双诱导肉鸡生长性能的影响

2.2 硼对福美双诱导肉鸡抗氧化能力的影响

由表2可知,7 d时,与CON组相比,Thiram组肉鸡血清SOD活性、GSH-Px活性和T-AOC活性显著降低(P<0.05),而MDA含量显著升高(P<0.05)。14 d时,与CON组SOD活性相比,仅Thiram组显著降低(P<0.05);与Thiram组SOD活性相比,B20、B40、B80组显著升高(P<0.05),B80组极显著升高(P<0.01)。与CON组GSH-Px活性相比,Thiram、B20、B40、B80组显著降低(P<0.05);与Thiram组GSH-Px活性相比,仅B40组显著升高(P<0.05)。与CON组T-AOC活性相比,Thiram组显著性降低(P<0.05),而B80组呈显著性升高(P<0.05);与Thiram组T-AOC活性相比,B40、B80组均呈显著性升高(P<0.05)。与CON组MDA含量相比,Thiram、B20、B40、B80组均显著升高(P<0.05),且补硼3个试验组间差异不显著,而与Thiram组MDA含量相比,B20、B40、B80组均显著降低(P<0.05)。21 d时,与CON组SOD活性相比,仅Thiram组显著降低(P<0.05);而与Thiram组SOD活性相比,B20、B40、B80组均显著升高(P<0.05);与CON、Thiram组GSH-Px活性相比,B40组均呈显著性升高(P<0.05)。与Thiram组T-AOC活性相比,B20和B40组显著升高(P<0.05)。与CON组MDA含量相比,Thiram、B20、B80组均显著升高(P<0.05);而与Thiram组MDA含量相比,3个补硼组均显著降低(P<0.05)。

表2 硼对福美双诱导肉鸡抗氧化能力的影响

2.3 硼对福美双诱导肉鸡血清生化指标的影响

由表3可知,7 d时,与CON组相比,Thiram组肉鸡血清ALT、AST活性和LDL-C含量均显著升高(P<0.05),HDL-C含量显著性降低(P<0.05),而TC、TG和GLU含量无显著性变化。14 d时,与CON相比,Thiram组肉鸡血清ALT、AST活性和LDL-C含量均显著升高(P<0.05),HDL-C含量显著性降低(P<0.05),而TC、TG和GLU含量无显著性变化;与Thiram组相比,B40组ALT和AST活性均显著降低(P<0.05),B80组仅ALT活性显著降低(P<0.05),B20组ALT和AST活性降低但差异不明显;B40、B80组HDL-C含量显著性升高(P<0.05)。21 d时,与CON组相比,Thiram组肉鸡血清ALT活性显著升高(P<0.05),HDL-C含量显著性降低(P<0.05),LDL-C含量显著性升高(P<0.05),B80组AST活性显著升高(P<0.05),而TC、TG和GLU含量无显著性变化;与Thiram组相比,B40组ALT活性和LDL-C含量显著降低(P<0.05),HDL-C含量显著性升高(P<0.05)。

表3 硼对福美双诱导肉鸡血清生化指标的影响

3 结论与讨论

福美双是一种常用在农业领域的植物杀虫剂,因其过度使用导致植物性饲料污染,是导致肉鸡生产性能、抗氧化能力和免疫功能低下的常见因素,严重制约肉鸡养殖业生产的经济效益。硼因其独特的理化性质使其广泛应用于农业、医药、工业等多个领域[12],是人和动物的可能必需微量元素[13],具有调节多种机体代谢能力,如胚胎发育[14]、骨骼代谢及炎症代谢等。大量研究结果表明,适量硼对动物的免疫功能[15-16]和生产性能等有促进作用[17-18]。

肉鸡生产的经济效益取决于肉鸡的生产性能,而ADG、ADFI和F/G是衡量生产性能的重要指标。福美双在饲料中的残留是影响肉鸡生长发育的因素之一,本研究选用1日龄肉雏鸡,在饲料中添加福美双,肉鸡出现精神萎靡、行动迟缓、生长性能受到抑制,这与李家奎等[2]研究结果相同。如何缓解福美双对肉鸡生产性能的损伤是研究关注点之一。硼作为具有多种生理调节作用的微量元素,国内外研究发现,适量补充硼可提高畜禽生产性能。蔡治华等[19]发现饮水中添加100 mg/L硼可提高3～6周龄固始鸡的平均体质量和日增质量;Wilson等[20]和Armstrong等[21-22]在蛋鸡、仔猪生长期间添加不同水平硼可显著增加体质量。而本试验结果显示,补硼可不同程度提高福美双组的ADG,缓解福美双对肉鸡生长性能的影响。饮水中添加硼的3个试验组均可不同程度提高试验肉雏鸡ADG且无组间差异,但对ADFI和F/G无显著影响,但这与商常发等[23]饮水中添加硼有提高雏鸡饲料转化率的研究结果不一致,可能因为本研究的试验肉鸡处于疾病状态,机体受福美双诱导出现较强的氧化应激反应,引起机体氧化应激损伤导致的。

正常状态下,动物机体内氧化物和抗氧化系统处于动态平衡,而该平衡被打破则易出现氧化应激状态,在细胞水平上,不规律增殖或加速衰老,同时诱导凋亡和自噬最终导致细胞死亡,机体出现氧化应激损伤产生疾病。MDA是机体受外界刺激使膜脂质发生过氧化反应而大量产生的,因此通过检测MDA含量能够反映细胞膜受损程度。SOD、T-AOC以及GSH-Px等抗氧化酶是动物机体抗氧化系统重要组成部分,T-AOC体现了机体的抗氧化能力总和,SOD和GSH-Px能够减少会损害机体超氧自由基、过氧化物并能阻止或减少羟基自由基的形成。本研究在饮水中添加不同浓度硼均可不同程度提高肉鸡机体抗氧化酶活性,降低MDA含量,特别是低浓度的硼添加组(≤40 mg/L)提高效果更佳,降低了福美双诱导肉鸡机体产生的氧化应激损伤,这与本课题组前期研究结果一致[24]。研究发现,在日粮中添加福美双可使试验组肉鸡血清抗氧化酶(SOD、GSH-Px和T-AOC)降低,MDA升高,这与Nabi等[25]研究发现的福美双引起的肉鸡氧化应激,最终导致肉鸡血清抗氧化酶(SOD和GSH-Px)活性降低,MDA含量升高的结论相同。福美双不仅能造成机体氧化应激损伤,也会损伤肝脏,因为肝脏是机体重要的解毒器官,有研究报道福美双对肝脏具有明显的损伤作用[26],而AST、ALT是反应肝损伤的两个血清酶。本试验结果表明,日粮中添加福美双可显著提高肉鸡血清中ALT、AST活性,福美双对肝有损伤作用与李家奎等[2]结果一致,而本研究中饮水补硼的3个试验组均可显著降低血清中ALT、AST活性和LDL-C水平,提高HDL-C水平,表明硼的添加能调节机体内脂代谢,改善肝脏功能[9-10],减缓福美双对肝脏的损伤程度,其中低浓度的硼添加组(B≤40 mg/L)效果最佳,可能是通过抗氧化酶清除了肝细胞中氧化应激产物,减少肝细胞凋亡和自噬引起的死亡,进而减缓福美双对肝脏造成的损伤。

本研究表明,硼可以改善福美双诱导的肉鸡的生产性能和机体抗氧化能力,缓解福美双对肝脏的损伤作用,尤其以低浓度(B≤40 mg/L)添加效果较佳。