动物营养学报    2020, Vol. 32 Issue (8): 3662-3669    PDF    
饲粮中添加不同剂量白藜芦醇对21日龄樱桃谷鸭生长性能、抗氧化能力及肠道健康的影响
马玉静 , 禹琪芳 , 杨玲 , 何荣香 , 贺建华     
湖南农业大学动物科学技术学院, 长沙 410128
摘要: 本试验旨在研究饲粮中添加不同剂量白藜芦醇对21日龄樱桃谷鸭生长性能、抗氧化能力及肠道健康的影响。选取480只1日龄樱桃谷鸭,按照随机区组设计原则分成4组,每组6个重复,每个重复20只鸭。A组(对照组)饲喂基础饲粮,B、C、D组分别在基础饲粮中添加200、400、600 mg/kg的白藜芦醇,试验期为21 d。结果表明:1)与对照组相比,B、C、D组终末体重和平均日增重显著提高(P < 0.05),C、D组平均日采食量显著降低(P < 0.05),分别降低了3.74%和4.68%。2)与对照组相比,B、C组血清球蛋白(GLB)含量显著提高(P < 0.05),B、C组血清D-乳酸(D-LA)含量以及B、C、D组血清尿素氮(UN)含量显著降低(P < 0.05)。各组间血清白蛋白(ALB)、总蛋白(TP)、葡萄糖(GLU)、肠型脂肪酸结合蛋白(iFABP)含量无显著差异(P>0.05)。3)与对照组相比,B、C、D组血清过氧化氢酶(CAT)活性以及B、C组血清总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性显著提高(P < 0.05),B、C、D组血清丙二醛(MDA)含量显著降低(P < 0.05);此外,C、D组肝脏T-SOD活性显著提高(P < 0.05),肝脏MDA含量显著降低(P < 0.05)。4)与对照组相比,B、C、D组空肠黏膜中白细胞介素-10(IL-10)含量显著提高(P < 0.05),B、C、D组空肠黏膜中白细胞介素-22(IL-22)、转化生长因子-β(TGF-β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量以及C组空肠黏膜中白细胞介素-6(IL-6)含量显著降低(P < 0.05)。由此可知,饲粮中添加白藜芦醇可改善樱桃谷鸭机体代谢,提高机体抗氧化与空肠黏膜抗炎能力,改善肠道健康,并以添加量为400 mg/kg时效果较好。
关键词: 白藜芦醇    樱桃谷鸭    生长性能    血清生化指标    抗氧化指标    
Effects of Diet Supplemented with Different Doses of Resveratrol on Growth Performance, Antioxidant Function and Intestinal Health of 21-Day-Old Cherry Valley Ducks
MA Yujing , YU Qifang , YANG Ling , HE Rongxiang , HE Jianhua     
College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China
Abstract: This experiment was conducted to study the effects of diet supplemented with different doses of resveratrol on serum biochemical indices, antioxidant function and intestinal health of Cherry Valley ducks. A total of 480 one-day-old Cherry Valley ducks were randomly divided into 4 groups with 6 replicates per group and 20 ducks per replicate. Ducks in group A (control group) were fed a basal diet, and others in groups B, C and D were fed the basal diet supplemented with 200, 400 and 600 mg/kg resveratrol, respectively. The trial period was 21 days. The results showed as follows:1) the final weight and average daily gain of the groups B, C and D were significantly higher than those of the control group (P < 0.05), and the average daily feed intake of the groups C and D was significantly lower than that of the control group (P < 0.05), which decreased by 3.74% and 4.68%, respectively. 2) Compared with the control group, the serum globulin (GLB) content of groups B and C was significantly increased (P < 0.05), the D-lactic acid content (D-LA) of groups B and C and the urea nitrogen (UN) content of groups B, C and D were significantly reduced (P < 0.05). There were no significant differences in serum albumin (ALB), total protein (TP), glucose (GLU) and intestinal fatty acid binding protein (iFABP) contents in serum among all groups (P>0.05). 3) The serum catalase (CAT) activity of groups B, C and D and the serum total superoxide dismutase(T-SOD) activity of groups B and C were significantly higher than those of the control group (P < 0.05), the serum malondialdehyde (MDA) content of groups B, C and D was significantly lower than that of the control group (P < 0.05), the liver T-SOD activity of groups C and D was significantly higher than that of the control group (P < 0.05), and the liver MDA content of groups C and D was significantly lower than that of the control group (P < 0.05). 4) Compared with the control group, the interleukin-10 (IL-10) content in the jejunal mucosa of groups B, C and D was significantly increased (P < 0.05), the interleukin-22 (IL-22), transforming growth factor-β (TGF-β) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) contents in the jejunal mucosa of groups B, C and D and the interleukin-6 (IL-6) content in the jejunal mucosa of group C were significantly decreased (P < 0.05). In conclusion, dietary supplemented with resveratrol can improve the metabolism, antioxidant function, jejunal mucosal anti-inflammatory capabilities and intestinal health of Cherry Valley ducks, and the effect is better when supplemental level is 400 mg/kg.
Key words: resveratrol    Cherry Valley ducks    growth performance    serum biochemical indices    antioxidant indices    

白藜芦醇作为一种天然植物多酚,具有绿色、安全、高效和无残留等优点,还具有提高动物机体抗氧化能力[1]、免疫力[2],改善肠道健康[3],提高生长性能、肉品质等作用,是具有替抗前景的产品之一。刘丽莉[4]研究了白藜芦醇对热应激乌骨鸡的损伤修复效果,结果发现,添加400和600 mg/kg白藜芦醇均可显著提高热应激乌骨鸡的平均日增重和平均采食量,降低料重比,提高血清抗氧化酶活性,增强抗氧化酶防御系统。陈建雷[5]给肠缺血再灌注小鼠尾静脉注射20 mg/kg白藜芦醇6 h后,显著降低了肠缺血再灌注小鼠血清中肠型脂肪酸结合蛋白(iFABP)的含量,并降低了肠缺血再灌注小鼠肠黏膜的通透性和损伤程度,对肠黏膜具有保护作用。目前,白藜芦醇在动物生产中的应用主要集中在猪、鸡等动物上,白藜芦醇对鸭生长性能的影响和机理未见报道。因此,本文以樱桃谷鸭为研究对象,通过测定血清、肝脏和空肠黏膜中抗氧化指标衡量白藜芦醇对樱桃谷鸭机体抗氧化能力的影响,通过测定血清中D-乳酸(D-LA)、iFABP含量[6]检测肠道通透性的变化,并通过测定空肠黏膜中炎症因子和免疫球蛋白含量反映白藜芦醇对肠道炎症的影响,综合上述指标评价白藜芦醇对肉鸭的影响,为白藜芦醇在肉鸭生产中的应用提供依据。

1 材料与方法 1.1 试验材料

试验用白藜芦醇由国家植物功能成分利用工程技术研究中心提供,纯度为98%。

1.2 试验设计与饲养管理

饲养试验于湖南省沅江市麻类研究所开展。选取480只1日龄樱桃谷鸭,按照随机区组设计原则分成4组,每组6个重复,每个重复20只鸭。A组(对照组)饲喂基础饲粮,B、C、D组在基础饲粮中分别添加200、400、600 mg/kg白藜芦醇,试验期为21 d。基础饲粮参考NRC(1994)[7]配制,其组成及营养水平见表 1。试验鸭采用笼养,自然光照,自由采食和饮水,保持鸭舍通风。

表 1 基础饲粮组成及水平(饲喂基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (as-fed basis)  
1.3 样品采集

试验第21天时,以重复为单位随机选取1只接近平均体重的试验鸭,自由饮水,禁食12 h后静脉采血,3 000 r/min离心10 min分离血清,-20 ℃冰箱保存,用于测定生化和免疫指标;取新鲜肝脏样于2 mL冻存管中,-80 ℃冰箱保存,用于抗氧化指标的测定;刮取空肠黏膜于2 mL冻存管中,-80 ℃冰箱保存,用于抗氧化和免疫指标的测定。

1.4 测定指标与方法 1.4.1 生长性能

分别在试验起始和结束时以重复为单位对试验鸭进行空腹称重,用于计算平均日增重;以栏为单位准确记录试验鸭的喂料量和余料量,记录死淘鸭只重量,计算试验鸭的料重比;根据得到的平均日增重和料重比计算试验鸭的平均日采食量。

1.4.2 血清生化指标

采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒,使用酶标仪测定血清中白蛋白(ALB)、总蛋白(TP)、尿素氮(UN)、总胆固醇(TC)、葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)含量,严格按照试剂盒说明操作。

1.4.3 血清、肝脏和空肠黏膜抗氧化指标

肝脏和空肠黏膜测定前先制成10%的组织匀浆。采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒,使用酶标仪测定血清和肝脏中过氧化过氧化氢酶(CAT)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量,空肠黏膜中总抗氧化能力(T-AOC)、CAT与T-SOD活性和MDA含量,严格按照试剂盒说明书操作。

1.4.4 血清和空肠黏膜免疫指标

采用南京建成生物工程研究所生产的酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒测定血清中D-LA和iFABP含量,空肠黏膜中白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)、白细胞介素-22(IL-22)、分泌型免疫球蛋白A(sIgA)、免疫球蛋白M(IgM)、转化生长因子-β(TGF-β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量,严格按照试剂盒说明书操作。

1.5 数据统计与分析

试验数据经Excel 2019初步统计,采用SPSS 20.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并采用Duncan氏法进行多重比较。结果以平均值±标准差表示,P < 0.05为差异显著,P≥0.05为差异不显著。

2 结果 2.1 白藜芦醇对樱桃谷鸭生长性能的影响

表 2可知,各组之间试验鸭初始体重差异不显著(P>0.05),符合试验要求。白藜芦醇添加量为200、400、600 mg/kg时试验鸭的终末体重和平均日增重显著高于对照组(P < 0.05)。白藜芦醇添加量为400、600 mg/kg时试验鸭的平均日采食量显著低于对照组(P < 0.05),分别降低了3.74%和4.68%;白藜芦醇添加量为200 mg/kg时试验鸭的平均日采食量与对照组差异不显著(P>0.05)。3个试验组的料重比与对照组相比差异不显著(P>0.05)。

表 2 白藜芦醇对樱桃谷鸭生长性能的影响 Table 2 Effects of resveratrol on growth performance of Cherry Valley ducks
2.2 白藜芦醇对樱桃谷鸭血清生化和免疫指标的影响

表 3可知,与对照组相比,白藜芦醇添加量为200、400 mg/kg时试验鸭血清GLB含量显著提高(P < 0.05);白藜芦醇添加量为200、400、600 mg/kg时试验鸭血清UN含量显著降低(P < 0.05);白藜芦醇添加量为600 mg/kg时试验鸭血清TC含量显著升高(P < 0.05);白藜芦醇添加量为200、400 mg/kg时试验鸭血清D-LA含量显著降低(P < 0.05)。各组间试验鸭血清ALB、TP、GLU、iFABP含量无显著差异(P>0.05)。

表 3 白藜芦醇对樱桃谷鸭血清生化和免疫指标的影响 Table 3 Effects of resveratrol on serum biochemical and immune indices of Cherry Valley ducks
2.3 白藜芦醇对樱桃谷鸭血清抗氧化指标的影响

表 4可知,与对照组相比,白藜芦醇添加量为200、400、600 mg/kg时试验鸭血清CAT活性显著提高(P < 0.05);白藜芦醇添加量为400、600 mg/kg时试验鸭血清T-SOD活性显著提高(P < 0.05);白藜芦醇添加量为200、400、600 mg/kg时试验鸭血清MDA含量显著降低(P < 0.05)。

表 4 白藜芦醇对樱桃谷鸭血清抗氧化指标的影响 Table 4 Effects of resveratrol on serum antioxidant indices of Cherry Valley ducks
2.4 白藜芦醇对樱桃谷鸭肝脏抗氧化指标的影响

表 5可知,与对照组相比,白藜芦醇添加量为400、600 mg/kg时试验鸭肝脏T-SOD活性显著提高(P < 0.05),MDA含量显著降低(P < 0.05),CAT、GSH-Px活性无显著差异(P>0.05)。

表 5 白藜芦醇对樱桃谷鸭肝脏抗氧化指标的影响 Table 5 Effects of resveratrol on liver antioxidant indices of Cherry Valley ducks
2.5 白藜芦醇对樱桃谷鸭空肠黏膜抗氧化指标的影响

表 6可知,与对照组相比,白藜芦醇添加量为200、400 mg/kg时试验鸭空肠黏膜中CAT和GSH-Px活性显著提高(P < 0.05),T-SOD活性、MDA含量和T-AOC无显著差异(P>0.05)。

表 6 白藜芦醇对樱桃谷鸭空肠黏膜抗氧化指标的影响 Table 6 Effects of resveratrol on jejunal mucosal antioxidant indices of Cherry Valley ducks
2.6 白藜芦醇对樱桃谷鸭空肠黏膜免疫指标的影响

表 7可知,与对照组相比,白藜芦醇添加量为200、400、600 mg/kg时试验鸭空肠黏膜中IL-22、TGF-β、TNF-α含量显著降低(P < 0.05),IL-10含量显著提高(P < 0.05);白藜芦醇添加量为400 mg/kg时试验鸭空肠黏膜中IL-6含量显著降低(P < 0.05)。

表 7 白藜芦醇对樱桃谷鸭空肠黏膜免疫指标的影响 Table 7 Effects of resveratrol on jejunal mucosal immune indices of Cherry Valley ducks
3 讨论 3.1 白藜芦醇对樱桃谷鸭生长性能的影响

Ahmed等[8]研究表明,饲粮中添加0.2%的白藜芦醇可降低仔猪肠道有害菌数量,维持肠道健康,提高饲料利用率。刘丽莉[4]在热应激乌骨鸡饲粮中分别添加200、400和600 mg/kg白藜芦醇,饲喂2周后与对照组相比,饲粮中添加白藜芦醇的试验组平均日增重均显著提高,料重比均显著降低。Yao等[9]给炎性肠病小鼠连续口服30或60 mg/kg白藜芦醇14 d,炎性肠病小鼠结肠白细胞介素-8(IL-8)、TNF-α和干扰素-γ(IFN-γ)的mRNA和蛋白表达量下降。本试验发现,饲粮中添加200、400、600 mg/kg白藜芦醇可显著提高樱桃谷鸭21日龄的体重和平均日增重,可能是由于白藜芦醇的添加降低了樱桃谷鸭肠道炎症反应,提高了肠道对营养物质的利用率,从而提高了生长性能。于飞[10]用添加0.4 g/kg白藜芦醇的基础饲粮饲喂小鼠28 d,小鼠采食量显著下降,说明饲粮中添加一定剂量的白藜芦醇会影响小鼠的采食量,抑制脂肪沉积,Kim等[11]研究结果与其相似。本试验中,饲粮中添加400、600 mg/kg白藜芦醇显著降低了樱桃谷鸭的平均日采食量,可能与白藜芦醇的调节脂类代谢作用相关。

3.2 白藜芦醇对樱桃谷鸭血清生化指标的影响

血清TP含量高低可反映机体蛋白质合成效率[12],血清胆固醇含量是反映机体脂代谢情况的重要指标[13]。He等[14]研究发现,饲粮中添加350、500 mg/kg白藜芦醇可显著提高热应激黄羽肉鸡血TP的含量,显著降低胆固醇含量。本试验结果表明,添加白藜芦醇对樱桃谷鸭血清TP和TC含量没有显著影响,但TP含量有提高的趋势,TC含量有降低的趋势。ALB是血浆中含量最多的蛋白,其含量的高低反映了肝脏合成蛋白质的能力[15],GLB与免疫力的强弱有关,ALB与GLB含量较高时,蛋白质的利用效率升高,体组织沉积增强,机体的免疫机能提高。余晟[16]研究表明,腹腔连续7 d注射30 mg/kg白藜芦醇可提高大鼠原代肝细胞中ALB含量。本研究中,饲粮中添加200、400 mg/kg白藜芦醇均可显著提高樱桃谷鸭血清GLB含量,但对ALB含量无显著影响,说明白藜芦醇可提高机体免疫力。UN与蛋白质代谢有关,是嘌呤代谢的终产物,血清中UN含量可以反映出蛋白质的代谢和氨基酸的平衡情况。本试验中,饲粮中添加200、400、600 mg/kg白藜芦醇均可显著降低樱桃谷鸭血清UN含量,与张涛[17]的研究结果一致。血清GLU含量可反映机体对碳水化合物的利用水平。本试验结果表明,饲粮中添加不同水平的白藜芦醇对樱桃谷鸭血清GLU含量均无显著影响。测量血液中D-LA和iFABP含量的变化可衡量肠道健康,肠道损伤越严重,血液中D-LA和iFABP含量越高,持续时间越长[5]。本研究中,饲粮中添加200、400 mg/kg白藜芦醇均可显著降低樱桃谷鸭血清中D-LA含量,同时血清中iFABP含量有降低的趋势,说明白藜芦醇的添加可保护肠道屏障功能,维持肠道健康。

3.3 白藜芦醇对樱桃谷鸭抗氧化能力的影响

大量研究表明,白藜芦醇可通过清除过量的自由基,激活机体抗氧化酶系统,降低氧化产物含量和调节抗氧化相关信号通路发挥抗氧化功能[18]。邓姣等[19]研究表明,分别添加200~1 000 μg/mL、40~120 μg/mL白藜芦醇于1, 1-二苯基苦基苯肼(DPPH)-乙醇溶液、ABTS-乙醇溶液中,结果发现白藜芦醇呈剂量依赖式清除DPPH自由基和ABTS阳离子自由基。刘丽等[20]研究发现,给糖尿病性白内障大鼠每天灌胃20、50、100 mg/kg白藜芦醇12周后,晶状体内超氧化物歧化酶(SOD)、GSH-Px和CAT活性均显著提高。胡东[21]发现连续7 d经腹腔注射15 mg/kg白藜芦醇的糖尿病心肌缺血再灌注损伤大鼠的核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶-1(HO-1)、SOD蛋白表达量增加,心肌梗死面积减少,说明白藜芦醇通过调节Nrf2/抗氧化反应元件(ARE)信号通路发挥抗氧化作用。本试验发现,饲粮中添加200、400、600 mg/kg白藜芦醇可显著提高樱桃谷鸭血清CAT活性,显著降低血清MDA含量,饲粮中添加200、400 mg/kg白藜芦醇可显著提高樱桃谷鸭血清T-SOD活性;饲粮中添加400、600 mg/kg白藜芦醇可显著提高樱桃谷鸭肝脏T-SOD活性,显著降低肝脏MDA含量。本研究结果与李开放等[22]研究结果相似,说明饲粮中添加适量白藜芦醇可增强樱桃谷鸭的抗氧化能力。

3.4 白藜芦醇对樱桃谷鸭肠道健康的影响

肠道作为动物机体最大的消化和免疫器官[23],对机体的营养调控和免疫健康起重要调节作用[24]。大量研究发现,白藜芦醇可通过降低肠道氧化应激[25]和炎症水平[26]保护肠道。Orhan Veli等[27]研究发现,缺血再灌注大鼠手术前5 d和缺血前腹膜注射15 mg/kg白藜芦醇可显著改善缺血再灌注大鼠肠道损伤,降低肠道MDA、一氧化氮(NO)和髓过氧化物(MPO)含量至假手术对照水平,恢复SOD活性。Radwan等[28]给接受了3周辐照的大鼠口服白藜芦醇[20 mg/(kg·d)],结果发现白藜芦醇改善了肠道氧化应激参数,与辐照组相比,白藜芦醇组肠道中TNF-α、核因子-κB(NF-κB)和白细胞介素-1β(IL-1β)含量降低,蛋白质印迹分析表明,白藜芦醇下调了辐照大鼠肠道组织中磷酸肌醇3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的蛋白表达,减少了炎症介质产生,说明白藜芦醇可通过调节PI3K/Akt/mTOR信号通路减轻肠道炎症。Zhang等[29]给经过辐照的小鼠管饲40 mg/kg白藜芦醇,发现白藜芦醇可改善肠道形态,减少隐窝细胞凋亡,维持细胞再生,并改善SOD2的表达和活性,白藜芦醇还调节在小肠中受辐射干扰的沉默信息调节因子2相关酶1(Sirt1)和乙酰化p53的表达,说明白藜芦醇可通过激活Sirt1来降低辐射对肠道的损伤。本试验中,饲粮中添加200、400 mg/kg白藜芦醇均可显著提高樱桃谷鸭空肠黏膜中CAT和GSH-Px活性;饲粮中添加200、400、600 mg/kg白藜芦醇均可显著提高樱桃谷鸭空肠黏膜中IL-10含量,显著降低IL-22、TGF-β、TNF-α含量;饲粮中添加400 mg/kg白藜芦醇可显著降低樱桃谷鸭空肠黏膜中IL-6含量。本试验结果与姚君等[30]的研究结果一致,说明白藜芦醇可通过提高肠道抗氧化酶活性激活抗氧化系统,通过降低炎症因子的表达保护肠道,维持机体健康。

4 结论

饲粮中添加白藜芦醇可提高21日龄樱桃谷鸭的生长性能和抗氧化能力,降低空肠黏膜中炎症因子含量,维持肠道健康,并以添加量为400 mg/kg时效果较好。

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