胡文舉 孫玲利
(1.鄭州信息科技職業(yè)學院,河南 鄭州 450046;2.河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學院,河南 鄭州 451450)
抗菌肽(antimicrobial peptide,AMP)又稱宿主防御肽,是一種在各類生物中廣泛存在的多分子小肽[1],具有廣譜抗菌[2]、抗病毒[3]、調(diào)節(jié)免疫[4-5]等生物學功能。肉雞養(yǎng)殖逐步呈現(xiàn)規(guī)模化、集約化,因此在養(yǎng)殖過程中對飼養(yǎng)管理水平、養(yǎng)殖環(huán)境及日糧品質(zhì)要求逐步提升,尤其禁止使用飼用抗生素后肉雞養(yǎng)殖面臨極大挑戰(zhàn)[6]。鄭雪玥等[7]研究表明,200 mg/kg AMP可改善麻黃雞生長性能和腸道組織形態(tài)。固始雞是我國優(yōu)良的地方雞品種之一,飼養(yǎng)周期長、肉質(zhì)鮮美,具有較大的養(yǎng)殖前景,但目前關于抗菌肽在固始雞養(yǎng)殖中的應用研究較為缺乏。本試驗在固始雞日糧中添加AMP,觀察其對固始雞生長性能、血清抗氧化、免疫及腸道微生物的影響,為AMP在固始雞養(yǎng)殖中的應用與研究提供參考。
試驗動物為30 日齡、平均體重約為290 g 且健康的固始雞,購自河南三高農(nóng)牧股份有限公司。本研究使用的AMP 主要成分為天蠶素,購自湖南泰仁藥業(yè)有限公司,有效物質(zhì)含量為99%。
試驗在本校動物養(yǎng)殖基地進行,將200 只試驗雞隨機分為4 組,每組5 個重復,每個重復10 只雞,對照組為基礎日糧,試驗組分別在基礎日糧中添加50、100、200 mg/kg AMP?;A日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗雞轉(zhuǎn)入試驗場地后對進行5 d預飼喂,正式試驗期60 d。
表1 基礎日糧組成及營養(yǎng)水平
試驗開始前15 d對場地進行消毒。試驗雞使用籠養(yǎng)方式。試驗期間雞自由飲水和采食,每日7:30、11:30、17:30飼喂,并統(tǒng)計飼料采食量和試驗雞的健康狀況。
1.4.1 生長性能
正式試驗開始及結(jié)束對試驗雞空腹(禁食12 h)稱重。試驗結(jié)束,統(tǒng)計各重復總采食量,計算平均日增重、平均日采食量和料重比。
1.4.2 血清抗氧化與免疫指標
在各重復中挑選1 只接近該組平均體重的試驗雞,翅靜脈采血液約5 mL 置于抗凝血管中,靜置5 min,3 000 r/min離心10 min,獲取上清液,-20 ℃保存以,使用試劑盒(南京建成生物工程研究所)測定血清抗氧化指標和免疫指標。
血清抗氧化指標包括:總抗氧化能力(T-AOC)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和丙二醛(MDA)。血清免疫指標包括:免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A (IgA)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-2 (IL-2)、白細胞介素-6(IL-6)及白細胞介素-10(IL-10)。
1.4.3 腸道微生物數(shù)量
采血后,試驗雞頸部放血致死,獲取1.5 g盲腸內(nèi)容物置于無菌離心管,分別使用MRS、EMB、SS、KF 鏈球菌瓊脂培養(yǎng)基分別培養(yǎng)乳酸菌、大腸桿菌、沙門氏菌、鏈球菌并計數(shù),以lgCFU/g計。
試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0 軟件進行單因素方差分析,LSD法進行多重比較。結(jié)果以“平均值±標準誤”表示,P<0.05表示差異顯著。
由表2可知,與對照組相比,各試驗組固始雞末重、平均日增重顯著升高(P<0.05),料重比顯著降低(P<0.05);200 mg/kg 組固始雞平均日采食量顯著提高(P<0.05)。
表3 AMP對固始雞血清抗氧化指標的影響
由表3 可知,與對照組相比,200 mg/kg 組固始雞血清T-AOC 顯著高于對照組(P<0.05),各試驗組固始雞血清GSH-Px活性顯著提高(P<0.05),MDA含量顯著下降(P<0.05)。
表4 AMP對固始雞血清免疫指標的影響
由表4 可知,與對照組相比,各試驗組固始雞血清IgG 和IgA 含量均顯著升高(P<0.05),TNF-α 和IL-6 含量顯著下降(P<0.05),血清IL-10 含量顯著提高(P<0.05);200 mg/kg 組固始雞血清IL-2 含量顯著降低(P<0.05)。
表5 AMP對固始雞腸道菌群數(shù)量的影響 單位:lgCFU/g
由表5 可知,各組固始雞盲腸大腸桿菌數(shù)量隨著AMP添加量升高呈顯著下降趨勢(P<0.05)。與對照組相比,200 mg/kg 組固始雞盲腸乳酸桿菌數(shù)量顯著提高(P<0.05), 沙門氏菌數(shù)量顯著降低(P<0.05);100 mg/kg 組、200 mg/kg 組固始雞盲腸鏈球菌數(shù)量顯著降低(P<0.05)。
李棟等[8]研究表明,與對照組相比,抗生素組(200 mg/kg 恩拉霉素)、400 mg/kg 組、600 mg/kg 組肉雞平均日增重分別提高了4.57%、3.40%和5.40%,末重分別增加了4.47%、3.31%、4.60%;抗生素組和600 mg/kg組肉雞料重比分別降低了3.03%和3.64%。蔡興等[9]在Cobb 500 肉雞基礎日糧中添加400、500 mg/kg AMP,肉雞平均日增重分別提高了17.83%和20.15%,料重比下降了16.16%和17.68%,存活率上升了7.0%和8.7%。Xie等[10]在AA 肉雞日糧中分別添加200 mg/kg 不同來源的混合AMP(ABP1 組)、100 mg/kg AMP + 50 mg/kg 植物精油(ABP2 組),ABP1 組和ABP2 組料重比下降約4.06%和4.57%。本研究結(jié)果顯示,AMP 能夠提高固始雞試驗末重、平均日增重、平均日采食量,降低料重比,表明AMP在日糧中添加可以促進固始雞生長性能。綜合上述研究結(jié)果,AMP 可作為新型飼料添加劑用于促進肉雞生長。
T-AOC 是衡量機體整體抗氧化能力的重要指標,GSH-Px 活性反映了機體清除自由基及衍生物的能力,CAT可以催化過氧化氫分解避免細胞遭受損傷[11]。MDA是體內(nèi)脂類氧化產(chǎn)物,其含量可反映機體內(nèi)部氧化反應程度[12]。研究認為,AMP 抗氧化的作用機制與抗氧化活性肽作用機制類似。如抗菌肽在細胞質(zhì)或細胞核中可結(jié)合CK2 蛋白,通過磷酸化作用特異性介導轉(zhuǎn)錄因子,使細胞內(nèi)自由基的生成受到抑制[13]。AMP 還可以通過其內(nèi)部結(jié)構(gòu)域螯合金屬離子,避免金屬離子對氧化反應產(chǎn)生催化作用以降低機體氧化反應程度[14]。楊海濤[15]研究表明,日糧中添加500 mg/kg AMP 可顯著增強21 日齡和42 日齡肉雞血清和肝臟GSH-Px 和SOD 活性。劉夢雪等[16]在蛋雞日糧中添加100、200、400 mg/kg AMP,發(fā)現(xiàn)各試驗組蛋雞T-AOC顯著上升且MDA含量顯著下降,200 mg/kg 組和400 mg/kg 組肉雞血清GSH-Px 和SOD 活性顯著上升,與李棟等[8]和蔡興等[9]的研究結(jié)果相似。本研究認為,日糧中添加AMP后,固始雞T-AOC和GSH-Px活性顯著上升,MDA 含量顯著下降,表明AMP 可以提高雞體內(nèi)抗氧化能力。
血清免疫球蛋白含量與機體主動免疫能力強弱有關[17]。細胞因子在體內(nèi)炎癥反應通路中具有重要作用,TNF-α、IL-2、IL-6常被認為與炎癥發(fā)生有關,而IL-10屬于抑炎因子[18]。劉夢雪等[16]研究表明,日糧中添加400 mg/kg AMP可提高蛋雞血清IgG、IgA、IgM的含量。陳偉松等[19]研究認為,日糧中添加300 mg/kg AMP 或300 mg/kg AMP + 0.1%酸化劑能夠提高肉雞平均日增重,降低料重比,顯著提高肉雞血清IgA 和IgG 含量。卜華超[18]使用鼠傷寒沙門氏菌對肉雞進行攻毒,之后在基礎日糧中添加500、1 000、1 500 mg/kg AMP進行飼喂,與對照組相比,14~28 日齡,日糧中添加AMP 可提高肉雞血清IgA和IgM含量,且1 000 mg/kg組和1 500 mg/kg組肉雞血清IL-10 含量顯著上升。目前研究認為,AMP 可通過促進免疫細胞增殖、提高動物抗感染能力、調(diào)節(jié)細胞因子活性和抑制過度炎癥反應等途徑提高動物機體免疫能力[20]。本研究結(jié)果表明,日糧中添加AMP可有效提高血清免疫球蛋白和抗炎因子的含量,降低促炎因子的含量,與上述研究結(jié)果基本一致。
腸道菌群對動物腸道功能與結(jié)構(gòu)具有重要影響,是動物健康發(fā)育的重要因素之一。帶正電荷的AMP可與帶負電荷的病菌細胞壁(膜)接觸,影響磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以抑制病菌活性和增殖;部分AMP可進入病菌細胞內(nèi)部,通過氫鍵堆積影響蛋白合成或誘導細菌自溶酶合成而導致病菌死亡[21]。劉夢雪[22]研究表明,100 mg/kg AMP 可以增加擬桿菌屬、瘤胃球菌科、厚壁菌門的表達豐度,200、400 mg/kg AMP 可顯著提高擬桿菌門、互養(yǎng)菌門、理研菌科RC9 等豐度。喬恒鑫等[23]研究表明,肉雞日糧中添加2.0%的AMP粗提物可降低糞便中大腸桿菌數(shù)量(降低18%),同時糞便中乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量分別提高了6.7%和12.3%。本研究結(jié)果與上述研究基本一致,表明日糧中添加AMP可改善肉雞腸道中微生物結(jié)構(gòu)。
本研究結(jié)果表明,日糧中添加AMP可提高固始雞生長性能、免疫力與抗氧化能力,改善腸道菌群結(jié)構(gòu),建議在固始雞日糧中添加200 mg/kg AMP。