■林 昊 賀海蓮 王靜鴿 張振明 陳凌云 丁保安
(青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院,青海西寧810016)
在對禽類的遺傳研究中,禽類通過母體提供給子代的有益部分比哺乳動物高,主要從母體傳入蛋中供給子代營養(yǎng)物質(zhì)(Ban 等,2004)。雞蛋品質(zhì)主要受飼糧營養(yǎng)組成、遺傳、品種、飼養(yǎng)管理、母雞生理狀況等因素影響,并且禽類親代日糧營養(yǎng)影響子代腸道的生長發(fā)育(俸艷萍,2007)。因為胚胎發(fā)育必需的營養(yǎng)成分主要來自母體,母體的營養(yǎng)狀況將決定種蛋內(nèi)營養(yǎng)素的含量,而種蛋營養(yǎng)成分的平衡將會直接影響胚胎能否正常發(fā)育,以及影響到胚胎的存活或子代早期的正常生長發(fā)育,合理的母體營養(yǎng)能保證胚胎期的正常發(fā)育和雛雞的生長(趙素梅等,2007)。
精氨酸是肉雞日糧中第五大限制性氨基酸,由于家禽的體內(nèi)缺乏合成精氨酸的尿素循環(huán),不能直接合成精氨酸(Murakami 等,2014),并且精氨酸是家禽生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)物質(zhì),精氨酸有著合成蛋白質(zhì)、促進(jìn)生長、羽毛形成等生物功能(Wertman,2012)。
海東雞處于青藏高原地區(qū),產(chǎn)于青海省海東地區(qū)而得名。海東雞有著耐粗飼、適應(yīng)性強(qiáng)、覓食能力強(qiáng)等特點,適合在高寒生態(tài)環(huán)境養(yǎng)殖。但是針對海東雞母代與子代胚胎期營養(yǎng)代謝和腸道功能研究仍處于空白。鑒于此,本試驗以海東雞為研究對象,為高海拔地區(qū)母代營養(yǎng)對子代生態(tài)適應(yīng)的生物學(xué)機(jī)制提供理論依據(jù)。
試驗用精氨酸從河北裕隆祥生物科技有限公司購置(純度≥99%)。
試驗動物為165 只體重相近的40 周齡海東雞(來自青海省互助縣松多養(yǎng)雞場),基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
試驗采用單因素試驗設(shè)計,將165 只種雞(公母比例1∶10)分為5 個組(每組3 個重復(fù)),分別用0.10%、0.30%、0.50%、0.70%和0.90%精氨酸替代麩皮,互為對照組。試驗時間為預(yù)試期14 d,正試期44 d,自由采食和飲水,每日光照為16 h,統(tǒng)計產(chǎn)蛋數(shù)和產(chǎn)蛋重。到第44 d結(jié)料,稱出剩余料。
1.4.1 血樣的采集
在種雞飼養(yǎng)試驗結(jié)束后,選取由同一批次種蛋孵化7 日齡雛雞作為試驗組,每個重復(fù)隨機(jī)抽取1 只7 日齡雛雞進(jìn)行心臟采血。采集血液約5 mL 在抗凝血管中,進(jìn)行血常規(guī)的測定;采集7~9 mL 的血液于促凝血管中,室溫放置,防止搖晃,然后用高速離心機(jī)3 500 r/min 離心10 min,分離血清于2 mL Eppendorf管中,保存于-80 ℃冰箱待測。血清總膽固醇(TC)、葡萄糖(GLU)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、三酰甘油(TG)、生長激素(GH)、胰島素(INS)含量和胰高血糖素(GC)的含量采用瑞士帝肯IF50型半自動生化分析儀測定,試劑盒購買于江蘇酶標(biāo)生物科技有限公司。
表1 基礎(chǔ)日糧組成與營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
1.4.2 腸道樣品采集
按每個重復(fù)組隨機(jī)選取1 只7 日齡雛雞,采集十二指腸、空腸、回腸腸段。
用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計及線性分析,采用單因子方差分析,用Duncan's 法進(jìn)行多重比較,以P<0.05作為顯著性差異判斷標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
精氨酸添加水平的線性和二次線性效應(yīng)采用正交多項式進(jìn)行分析,以P<0.05 作為顯著性差異判斷標(biāo)準(zhǔn)。
表2 不同精氨酸水平母雞日糧對海東雞母雞生產(chǎn)性能和7日齡雛雞體重的影響
由表2 可知,母雞日糧精氨酸水平對母雞產(chǎn)蛋率、料蛋比和7 日齡雛雞體重有顯著影響(P<0.05)。產(chǎn)蛋率0.30%組顯著高于與0.50%組(P<0.05),其他各組間沒有顯著差異(P>0.05);料蛋比0.70%組顯著高于0.10%組和0.30%組,0.50%組和0.90組顯著高于0.30%組(P<0.05),其他各組間差異不顯著(P>0.05);7 日齡雛雞體重0.10%組顯著高于0.70%組和0.90%組,0.30%組和0.50%組顯著高于0.90%組(P<0.05),而其他各組間沒有顯著差異(P>0.05)。海東雞產(chǎn)蛋率隨精氨酸添加水平升高呈線性降低(P>0.05),雛雞體重隨精氨酸添加水平升高呈線性降低(P<0.05)。
由表3可知,雖然母雞日糧中添加不同梯度的精氨酸對7 日齡雛雞十二指腸重量、空腸重量和長度、回腸重量和長度無顯著影響(P>0.05),但十二指腸的長度有顯著的變化,0.50%組和0.70%組顯著高于0.90%組(P<0.05)。
表3 不同精氨酸水平母雞日糧對7日齡雛雞腸道重量及長度的影響
表4 不同精氨酸水平母雞日糧對7日齡雛雞腸道絨毛長度和隱窩深度的影響(μm)
由表4 可知,母雞日糧添加0.50%精氨酸對子代十二指腸絨毛長度、十二指腸隱窩深度、空腸絨毛長度、回腸隱窩深度和回腸絨毛長度有明顯影響(P<0.05)。0.50%組十二指腸絨毛長度顯著高于0.10%、0.30%組和0.90%組(P<0.05),0.50%組和0.70%組無顯著差異(P>0.05);0.50%、0.70%組和0.90%組十二指腸隱窩深度顯著高于0.10%組和0.30%組(P<0.05),其余各組間差異不顯著(P>0.05);0.30%、0.50%組和0.70%組在空腸絨毛長度上明顯高于0.10%組和0.90%組,0.90%組顯著高于0.10%組(P<0.05),其余各組間差異不顯著(P>0.05);在空腸隱窩深度上,0.70%組顯著高于0.10%、0.30%組和0.90%組,0.10%組和0.50%組顯著高于0.30%組和0.90%組(P<0.05),其余各組間差異不顯著(P>0.05);0.30%、0.50%組在回腸絨毛長度上顯著高于0.10%組和0.70%組(P<0.05),其余各組間差異不顯著(P>0.05);0.50%組和0.90%組在回腸隱窩深度上顯著高于0.10%、0.30%組和0.70%組,0.10%組和0.70%組顯著高于0.30%組(P<0.05),其余各組間差異不顯著(P>0.05)。回腸的絨毛長度和隱窩深度隨精氨酸添加水平升高呈線性升高;十二指腸絨毛長度表現(xiàn)出顯著的二次劑量依賴關(guān)系(P=0.007),回歸方程分為y=-134.319x2+150.464x+666.764(R2=0.066),經(jīng)計算得出,添加量為0.56%時,十二指腸絨毛長度達(dá)到最大值。十二指腸隱窩深度表現(xiàn)出顯著顯著的一次線性(P=0.026)或顯著的二次劑量依賴關(guān)系(P<0.001),回歸方程分別為y=49.764x+89.978(R2=0.111);y=-29.364x2+49.764x+89.978(R2=0.124)經(jīng)計算得出,添加量為0.84%時,十二指腸隱窩深度達(dá)到最大值。空腸絨毛長度表現(xiàn)出顯著的二次劑量依賴關(guān)系(P=0.012),回歸方程為y=-270.592x2+316.423x+582.413(R2=0.264)計算得出,添加量為0.58%時,空腸絨毛長度達(dá)到最大值。
由表5 可知,母雞日糧添加0.30%精氨酸對雛雞TG、TC、HDL、GLU 和INS 有 顯著影響(P<0.05)。0.70%組的TG 含量顯著高于其余各組(P<0.05),0.50%組TG 含量顯著高于0.30%組和0.90%組(P<0.05),0.90%組TG 含量顯著高于0.30%組(P<0.05),其余各組間差異不顯著(P>0.05);TC 含量每個組之間都有顯著差異,其中0.70%組TC 含量最高,0.10%組含量最少(P<0.05);LDL 含量0.30%組顯著高于0.50%組和0.70%組(P<0.05),其他各組間差異不顯著(P>0.05);HDL 含量0.30%組顯著高于0.10%、0.50%組和0.70%組(P<0.05),0.90%組HDL含量顯著大于0.10%組和0.70%組(P<0.05),0.50%組HDL含量顯著大于0.10%和0.70%組(P<0.05),0.10%組HDL含量顯著大于0.70%組(P<0.05),其余各組間差異不顯著(P>0.05);GLU 含量0.30%組顯著高于其他各組(P<0.05),0.10%、0.50%組和0.70%組差異不顯著(P>0.05),GH 含量0.30%組顯著高于0.50%和0.70%組(P<0.05),其他各組間差異不顯著(P>0.05);INS含量0.10%組顯著高于0.30%組和0.70%組(P<0.05),GC含量0.10%組顯著高于0.50%、0.70%組和0.90%組(P<0.05),0.10%組和0.30%組無顯著性差異(P>0.05),0.50%、0.70%組和0.90%組無顯著性差異(P>0.05);各組TC含量表現(xiàn)出顯著的一次線性(P=0.028)或顯著的二次劑量依賴關(guān)系(P=0.015),回歸方程分別為y=156.275x+701.559(R2=0.321);y=-501.028x2+657.303x+616.384(R2=0.506)經(jīng)計算得出,添加量為0.655 9%時,TC 含量達(dá)到最大值。各組GLU 表現(xiàn)出顯著的一次線性(P=0.006)或顯著的二次劑量依賴關(guān)系(P<0.001),回歸方程分別為y=-1.105x+5.396(R2=0.455);y=-3.597x2+2.491x+4.785(R2=0.724),經(jīng)計算得出,添加量為0.346 2%時,葡萄糖含量達(dá)到最大。各組GC 含量表現(xiàn)出顯著的一次線性(P<0.001)或顯著的二次劑量依賴關(guān)系(P<0.001),回歸方程分別為y=-1.3x+5.434(R2=0.752);y=0.05x2-0.486x+12.26(R2=0.755)經(jīng)計算得出,添加量為4.86%時,TG 含量達(dá)到最大。
表5 不同精氨酸水平母雞日糧對7日齡雛雞血清生化指標(biāo)的影響
精氨酸對動物的生產(chǎn)性能的影響主要體現(xiàn)在對采食的影響,袁超(2016)在精氨酸對蛋雞采食研究中發(fā)現(xiàn),飼料中添加一定水平的精氨酸可提高蛋雞的料蛋比,合適的精氨酸水平有著高采食量、產(chǎn)蛋率和低的料蛋比,本試驗與袁超(2016)研究結(jié)果基本一致,母雞日糧添加0.30%精氨酸對提高母雞生產(chǎn)性能效果顯著,并有較高的產(chǎn)蛋率。雛雞剛出殼時,對碳水化合物以及氨基酸的利用功能尚不發(fā)達(dá),母體營養(yǎng)與胚胎發(fā)育環(huán)境對雞出生后的攝食、生長、能量平衡等均具有影響(Youssef 等,2016),合理的精氨酸水平能對種雞生產(chǎn)性能、繁殖性能、免疫反應(yīng)和基因表達(dá)有明顯的影響(Lazier 等,1994),并且能增強(qiáng)抗氧化性能,對雛雞的生長發(fā)育起到重要的作用(李國俊,2019),本試驗中添加0.10%精氨酸能顯著增加子代雛雞的體重。動物機(jī)體精氨酸主要有3個來源:一是來源于飼料,其中飼料中大約有40%的精氨酸在小腸內(nèi)直接分解消化,這也是精氨酸的主要來源;二是來源于與機(jī)體的蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)代謝;三是來源于機(jī)體內(nèi)的尿素循環(huán)(袁超,2016),由于家禽的體內(nèi)缺乏合成精氨酸的尿素循環(huán),不能合成精氨酸,需要在日糧中添加精氨酸(Murakami等,2014)。
母雞日糧的不同水平精氨酸能引起3日齡到14日齡雛雞腸道基因表達(dá)的變化(Duan 等,2015)。而雛雞腸道的早期發(fā)育和脂類物質(zhì)的消化吸收與種雞日糧營養(yǎng)成分有關(guān),造成雛雞從出殼后早期腸道基因表達(dá)不同與雛雞腸道的早期發(fā)育和脂類物質(zhì)的消化吸收有關(guān)(Rebel 等,2006)。母體日糧影響雛雞腸道的基因表達(dá),從而影響雛雞的新陳代謝、營養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收、腸道形態(tài)發(fā)育和腸道免疫系統(tǒng)的形成(Ogura 等,2005)。禽類在孵化后不久腸道就會發(fā)生劇烈的變化,腸道器官的重量增加的更快,孵化后的雛雞腸道生長具有較高的優(yōu)先權(quán),而每個腸道的重量和長度發(fā)育的時間是不一樣的,其中十二指腸發(fā)育比空腸、回腸和盲腸較早,與Uni 等(1999)研究結(jié)果一致,本試驗在種雞日糧中添加0.70%精氨酸的7 日齡雛雞的十二指腸長度發(fā)育較好。
良好的腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)是動物養(yǎng)分吸收和正常發(fā)育所需的必要條件,腸道的隱窩深度和絨毛長度是衡量腸道吸收生理功能的重要指標(biāo),腸道絨毛是吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要部位,隱窩深度反映絨毛完整結(jié)構(gòu),隱窩深度越深,絨毛的吸收功能越完善,反之,隱窩深度越淺,絨毛的吸收功能欠缺(張玉仙等,2014)。本試驗結(jié)果表明,在母雞日糧添加0.50%的精氨酸能顯著改善絨毛長度和隱窩深度,這與俸祥仁等(2019)研究一致。研究表明,精氨酸能夠改善使十二指腸、空腸、回腸腸道的絨毛長度和隱窩深度,從而提高雛雞腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收功能。
血液中TG、TC、HDL含量和LDL含量主要是反映機(jī)體脂質(zhì)代謝水平的指標(biāo),血液中TC 的主要合成轉(zhuǎn)運(yùn)體是HDL 和LDL,對TG 在機(jī)體平衡起到重要的作用。本試驗中添加0.30%的精氨酸血清TG 含量最低,并且LDL 和HDL 含量高于其他試驗組,精氨酸能夠降低血液中TG 的含量,促進(jìn)脂肪代謝,加快TG 的分解與利用,為雛雞早期發(fā)育提供更多能量,這與高天(2017)的研究基本一致。禽類GLU 的主要作用是起到氧化功能,也是氨基酸和維生素C等營養(yǎng)物質(zhì)合成的前提(Braue等,2008)。Ding等(2016)研究表明,GH 能促進(jìn)脂肪的分解和促進(jìn)氨基酸合成蛋白質(zhì),并且精氨酸具有調(diào)節(jié)脂肪的作用。與上述試驗結(jié)果一致,本試驗中添加0.30%精氨酸7 日齡雛雞血清生化指標(biāo)有著最高的葡萄糖和生長激素含量。
母雞日糧中不同水平精氨酸影響不同,其中添加0.10%精氨酸(即日糧精氨酸水平為0.96%)能增強(qiáng)子代雛雞體重;從生產(chǎn)性能、腸道指標(biāo)以及血清生化指標(biāo)來看,母雞日糧中添加0.30%和0.50%精氨酸(即日糧精氨酸水平為1.16%和1.36%)對海東雞子代雛雞腸道形態(tài)和血清生化指標(biāo)影響改善最佳。