动物营养学报 >

2023 , Vol. 35 >Issue 8: 5107 - 5116

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2023.473

研究论文

单辛酸甘油酯对肉鸡早期免疫功能和肠道健康的影响

  • 王正 ,
  • 孔令联 ,
  • 潘雪 ,
  • 宋柏辰 ,
  • 宋志刚 , *
展开
  • 山东农业大学动物科技学院,泰安 271018
*宋志刚,教授,博士生导师,E-mail:

王 正(2001—),女,河南焦作人,本科生,动物科学专业。E-mail:

Office editor: 菅景颖

收稿日期: 2023-02-09

  网络出版日期: 2023-08-10

基金资助

国家自然科学基金面上项目(32272910)

山东省家禽产业技术体系(SDAIT-011-08)

收起

Effects of Glycerol Monocaprylate on Early Immune Function and Intestinal Health of Broilers

  • WANG Zheng ,
  • KONG Linglian ,
  • PAN Xue ,
  • SONG Bochen ,
  • SONG Zhigang , *
Expand
  • College of Animal Science and Technology, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, China
*professor, E-mail:

Received date: 2023-02-09

  Online published: 2023-08-10

Fold

摘要

本试验旨在研究单辛酸甘油酯(GMC)对肉鸡早期免疫功能和肠道健康的影响。选用1日龄健康状况良好且体重相近的爱拔益加(Arbor Acres)公雏180只,随机分为5个组,每组6个重复,每个重复6只鸡。对照组饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中分别添加300、600、900和1 200 mg/kg的GMC。试验期为14 d。结果显示:与对照组相比,1)饲粮添加300 mg/kg GMC可显著降低14日龄肉仔鸡血清葡萄糖(GLU)和总胆固醇(TC)含量(P<0.05);2)饲粮添加300、600、900、1 200 mg/kg GMC可显著降低7日龄肉仔鸡血清白细胞介素-1(IL-1)含量(P<0.05),饲粮添加300、600、1 200 mg/kg GMC可显著降低7日龄肉仔鸡血清白细胞介素-6(IL-6)含量(P<0.05),饲粮添加600、1 200 mg/kg GMC可显著降低7日龄肉仔鸡血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量(P<0.05);3)饲粮添加600、900 mg/kg GMC可显著降低14日龄肉仔鸡空肠IL-1含量(P<0.05);4)饲粮添加900和1 200 mg/kg GMC可显著降低14日龄肉仔鸡空肠IL-1的mRNA相对表达量(P<0.05)。综上可知,GMC可以改善肉仔鸡的糖与脂代谢,调节血清和空肠促炎因子的含量,增强肉仔鸡早期肠道免疫屏障功能和机体免疫功能。

关键词： 肉仔鸡; 单辛酸甘油酯; 免疫; 肠道健康

本文引用格式

王正 , 孔令联 , 潘雪 , 宋柏辰 , 宋志刚 . 单辛酸甘油酯对肉鸡早期免疫功能和肠道健康的影响[J]. 动物营养学报, 2023 , 35(8) : 5107 -5116 . DOI: 10.12418/CJAN2023.473

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of glycerol monocaprylate (GMC) on early immune function and intestinal health of broilers. One hundred and eighty Arbor Acres male broilers in good health and similar body weight at 1 day of age were randomly divided into five groups with six replicates of six broilers each. Broilers in control group were fed a basal diet and those in experimental groups were fed the basal diet supplemented with 300, 600, 900 and 1 200 mg/kg GMC for 14 days. The results showed that compared with the control group, 1) the supplementation of 300 mg/kg GMC significantly reduced the serum glucose (GLU) and total cholesterol (TC) contents of 14-day-old broilers (P<0.05); 2) the supplementation of 300, 600, 900 and 1 200 mg/kg GMC significantly reduced the serum interleukin-1 (IL-1) content of 7-day-old broilers (P<0.05), the supplementation of 300, 600 and 1 200 mg/kg GMC significantly reduced the serum interleukin-6 (IL-6) content of 7-day-old broilers (P<0.05), and the supplementation of 600 and 1 200 mg/kg GMC significantly reduced the serum tumour necrosis factor-α (TNF-α) content of 7-day-old broilers (P<0.05); 3) the supplementation of 600 and 900 mg/kg GMC significantly reduced the jejunal IL-1 content of 14-day-old broilers (P<0.05); 4) the supplementation of 900 and 1 200 mg/kg GMC significantly down-regulated the jejunal IL-1 mRNA relative expression level (P<0.05). In conclusion, the supplementation of GMC to the diet can improve the lipid and glucose metabolism, regulate the jejunal and serum pro-inflammatory factor contents, and enhance the early intestinal immune barrier function and organism immune function of broilers.

Key words： broilers; glycerol monocaprylate; immune; intestinal health

家禽规模化养殖通常在密集的环境中,易存在大肠杆菌、沙门菌等病原体,这些病原体很容易传播给雏鸡,污染雏鸡肠道环境、阻碍雏鸡发挥遗传潜力[1]。饲用抗生素有促进畜禽生长、提高饲料转化率和预防疾病等作用[2],但其滥用导致的畜禽免疫力降低、药物残留及耐药性等问题[3]对畜禽养殖和人类健康已造成严重危害。我国于2020年7月1日起禁止使用抗生素类生长促进剂,因此亟待寻找安全高效的抗生素替代物。中链脂肪酸(MCFA)是指含有8~12个碳的饱和脂肪酸,包括辛酸、癸酸和月桂酸。MCFA及其甘油酯(MCT)可迅速被小肠上皮细胞利用,进入肝脏细胞线粒体时不需依靠肉碱转运系统[4-5],因此供能更高效、不易造成脂肪沉积,这对于幼龄动物的饲养十分有帮助[6],有望部分或全部替代饲粮中的油脂[7]。
单辛酸甘油酯(GMC)是含有8个碳的MCT,可以通过增加膜的通透性和细胞裂解、抑制膜酶活性等路径,抑制病原体繁殖[8]。有研究表明,辛酸有显著降低肉鸡盲肠中沙门氏菌、弯曲杆菌等病原体的作用[9]。由于其抗菌特性,GMC被国家卫生部认定为一种新型、无毒、高效的食品防腐剂。此外,GMC及其水解酸可以调控相关基因抑制小肠中胆汁酸的吸收,降低血脂和胆固醇含量,达到促进糖与脂代谢、改善肥胖的目的[10-11]。Zhang等[12]研究显示,用低剂量GMC处理小鼠,乳酸菌、梭状芽孢杆菌等短链脂肪酸(SCFA)生产者的丰度显著增加,这有益于GMC调节T细胞数量并增强其功能,调节肠道微生物群,维持肠道稳态。因此,GMC有望成为一种新型、高效的抗生素替代物,但GMC在肉鸡生产中应用的报道较少,尤其是在免疫和肠道健康方面。本试验通过研究GMC对肉仔鸡血清生化及免疫指标、肠道免疫指标及其基因表达的影响,以期为GMC在肉鸡生产中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

GMC由河南某公司提供,纯度≥80%。

1.2 试验设计

将180只1日龄爱拔益加(Arbor Acres)公雏随机分为5组,每组6个重复,每个重复6只鸡。对照组饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中分别添加300、600、900和1 200 mg/kg 的GMC。试验期为14 d。基础饲粮组成及营养水平见表1。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) %

项目Items 含量Content
原料Ingredients
玉米Corn 56.76
豆粕Soybean meal (43%) 27.00
玉米蛋白粉Corn gluten meal (60%) 3.00
花生粕Peanut meal (50%) 3.00
玉米酒精糟Corn alcohol dregs 2.80
食盐NaCl 0.30
石粉Limestone 1.25
磷酸氢钙CaHPO4 1.58
大豆油Soybean oil 2.70
微量元素预混料Trace element premix1) 0.20
维生素预混料Vitamin premix2) 0.04
氯化胆碱Choline chloride (50%) 0.12
固体蛋氨酸Solid Met 0.32
赖氨酸Lys (70%) 0.74
苏氨酸Thr (98.5%) 0.17
植酸酶Phytase (20 000 U/g) 0.02
合计Total 100.00
营养水平Nutrient levels3)
粗蛋白质CP 21.00
代谢能ME/(MJ/kg) 12.33
钙Ca 1.00
有效磷AP 0.48
赖氨酸Lys 1.20
蛋氨酸Met 0.65
蛋氨酸+半胱氨酸Met+Cys 0.88
苏氨酸Thr 0.78
色氨酸Trp 0.19

1)微量元素预混料为每千克饲粮提供 Trace element premix provides the following per kg of the diet:Fe (as ferrous sulfate) 40 mg,Cu (as copper sulfate) 4 mg,Zn (as zinc sulfate) 30 mg,Mn (as manganese sulfate) 40 mg。

2)维生素预混料为每千克饲料提供Vitamin premix provides the following per kg of the diet:VA 25 000 IU,VD3 5 000 IU,VE 50 IU,VB2 18 mg,烟酸 nicotinic acid 175 mg,泛酸 pantothenic acid 50 mg,VB12 0.05 mg,生物素 biotin 0.75 mg。

3)营养水平均为计算值。Nutrient levels are all calculated values.

1.3 饲养管理

整个试验期内鸡只自由采食和饮水。试验期内鸡舍温度、相对湿度和光照根据常规饲养管理要求进行控制,鸡只按正常免疫程序进行免疫。鸡舍初始温度为35 ℃,然后逐渐降低至28 ℃。在试验开始的前3 d,鸡舍平均相对湿度保持在大约70%,此后保持在55%~65%。在第1周,给予肉鸡23 h的光照和1 h的黑暗,然后逐渐减少到20 h的光照和4 h的黑暗,直到试验结束。

1.4 样品采集

分别于试验第7和14天以重复为单位对禁食12 h的肉仔鸡进行空腹称重,并在每个重复中随机选取1只鸡进行采样。试验鸡无菌翅静脉采血,血样静置30 min后,3 000 r/min离心10 min分离血清,保存于-20 ℃,用于检测血清生化及免疫指标;用颈椎脱位的方法进行安乐死,打开腹腔,仔细分离小肠,剪取部分空肠,置于无菌冻存管中,液氮速冻后-80 ℃保存,用于检测免疫指标及相关基因表达。

1.5 检测指标及方法

1.5.1 血清生化指标的测定

采用相应的生化试剂盒(迈克生物股份有限公司)使用全自动生化分析仪(7170A,日本HITACHI公司)测定血清葡萄糖(GLU)(己糖激酶法,货号:CH0101102)、甘油三酯(TG)(GPO-PAP法,货号:CH0101151)、总胆固醇(TC)含量(CHOD-PAP法,货号CH0101152)测定。

1.5.2 血清和空肠免疫指标的测定

采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定血清和空肠中白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)以及空肠中分泌型免疫球蛋白A(sIgA)含量,试剂盒由上海酶联生物科技有限公司提供,按照试剂盒说明书进行操作。使用的主要仪器设备包括:组织匀浆仪(Retsch-MM400,德国莱驰仪器有限公司)、全自动酶标仪(SYNERGY-H1,美国伯腾仪器有限公司)。

1.5.3 空肠免疫相关基因表达的检测

将空肠组织与TRIzol匀浆后,使用商用试剂盒(RR820A,TaKaRa,日本)进行RNA分离和定量。用琼脂糖凝胶电泳鉴定总RNA的水平和纯度。使用Evo M-MLV反转录预混型试剂盒(AG:11728,购自湖南艾科瑞生物工程有限公司)进行逆转录。根据表2配制反应体系去除基因组DNA,反应条件为42 ℃,2 min。根据表3配制反应体系将RNA反转录为cDNA,反应条件为37 ℃逆转录反应15 min,85 ℃酶失活反应5 s,反应结束后将所得的cDNA产物置于-20 ℃保存。
表2 去除基因组DNA反应体系

Table 2 Reaction system for removing genomic DNA

试剂Reagents 用量Volume
5×gDNA Eraser Buffer 2 μL
gDNA Eraser 1 μL
总RNA Total RNA 1 μg
无RNA酶水RNase-free water 补足至10 μL
表3 反转录体系

Table 3 Reaction system for reverse transcription

试剂Reagents 用量Volume/μL
上一步的反应液
Reaction liquid from previous step		 10
Prime Script mix 4
无RNA酶水RNase-free water 6
合计Total 20
采用SYBR Green(AG:11718,购自湖南艾科瑞生物工程有限公司)试剂盒在PCR仪(美国ABI-7500)上进行实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测,其中以β-肌动蛋白(β-actin)作为内参基因,采用2-ΔΔCt法对计算目的基因mRNA相对表达量。反应体系如表4所示,PCR反应条件:第1步,95 ℃、30 s,1个循环;第2步,95 ℃、5 s,60 ℃、34 s,40个循环。相关基因引物序列见表5。
表4 PCR反应体系

Table 4 Reaction system of PCR

试剂Reagents 体积Volume/μL
SYBR® Green Pro
Taq HS Premix(Rox Plus)(2×)		 10.0
PCR上游引物PCR Foward Primer 0.8
PCR下游引物PCR Reverse Primer 0.8
cDNA 2.0
无RNA酶水RNase-free water 6.4
合计Total 20.0
表5 PCR引物序列

Table 5 Primer sequences for PCR

基因
Genes		 登录号
Accession number		 引物序列
Primer sequences (5'—3')		 产物长度
Product size/bp
β-肌动蛋白β-actin NM_205518.1 F:ATGTGGATCAGCAAGCAGGAGTA
R:TTTATGCGCATTTATGGGTTTTGT		 113
白细胞介素-1 IL-1 NM_204524.1 F:GGTCAACATCGCCACCTACA
R:CATACGAGATGCAAACCAGCAA		 86
白细胞介素-6 IL-6 NM_204628.1 F:CCTTTCAGACCTACCTGGAATT
R:ACTTCATCGGGATTTATCACCA		 130
肿瘤坏死因-α TNF-α NM_204267.1 F:TGTGTATGTGCAGCAACCCGTAGT
R:GGCATTGCAATTTGGACAGAAGT		 229

1.6 数据统计与分析

试验数据用Excel 2021整理后,采用SPSS 26.0统计软件的GLM程序进行方差分析。通过正交多项式对比,确定各指标随饲粮GMC添加水平增加的线性和二次响应。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表示差异显著,P>0.05表示差异不显著。

2 结果

2.1 GMC对肉仔鸡血清生化指标的影响

由表6可知,7日龄时,饲粮GMC添加水平对肉仔鸡血清GLU、TG和TC含量未产生显著影响(P>0.05);14日龄时,与对照组相比,饲粮添加300 mg/kg GMC显著降低血清GLU和TC含量(P<0.05),饲粮添加900 mg/kg GMC显著降低血清GLU含量(P<0.05)。随着饲粮GMC添加水平的增加,14日龄肉鸡血清GLU含量有二次曲线升高的趋势(P=0.055);14日龄肉仔鸡血清TG和TC的含量呈二次曲线增加(P<0.05)。
表6 GMC对肉仔鸡血清生化指标的影响

Table 6 Effects of GMC on serum biochemical indexes of broilers mmol/mL

项目
Items		 GMC添加水平GMC supplemental levels/(mg/kg) P值P-value
0 300 600 900 1 200 线性
Linear		 二次
Quadratic
7日龄7 days of age
葡萄糖GLU 13.54±0.30 11.87±0.42 13.14±0.39 12.96±0.48 12.86±0.28 0.837 0.566
甘油三酯TG 0.98±0.14 0.94±0.18 1.11±0.09 0.89±0.10 1.02±0.14 0.958 0.989
总胆固醇TC 3.54±0.24 3.60±0.28 3.62±0.23 3.24±0.22 3.31±0.22 0.274 0.509
14日龄14 days of age
葡萄糖GLU 13.68±0.26a 11.53±0.32c 12.98±0.69ab 11.91±0.44bc 13.42±0.12a 0.806 0.055
甘油三酯TG 0.69±0.09ab 0.39±0.01b 0.60±0.13b 0.57±0.06b 0.94±0.16a 0.112 0.008
总胆固醇TC 3.46±0.35ab 2.22±0.12c 2.82±0.17bc 3.08±0.41b 4.10±0.22a 0.103 0.001

同行数据肩标无字母或相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。

In the same row, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2 GMC对肉仔鸡血清免疫指标的影响

由表7可知,7日龄时,与对照组相比,饲粮添加300、600、900、1 200 mg/kg GMC均显著降低肉仔鸡血清IL-1含量(P<0.05),饲粮添加300、600、1 200 mg/kg GMC显著降低肉仔鸡血清IL-6含量(P<0.05),饲粮添加600、1 200 mg/kg GMC显著降低肉仔鸡血清TNF-α含量(P<0.05);14日龄时,与对照组相比,饲粮添加600、900、1 200 mg/kg GMC显著升高肉仔鸡血清IL-1和IL-6含量(P<0.05),饲粮添加900、1 200 mg/kg GMC显著升高肉仔鸡血清TNF-α含量(P<0.05)。随着饲粮GMC添加水平的增加,7日龄肉仔鸡血清IL-1、IL-6和TNF-α含量呈线性和二次曲线降低(P<0.05);14日龄肉仔鸡血清IL-1、IL-6和TNF-α含量呈线性和二次曲线增加(P<0.05)。
表7 GMC对肉仔鸡血清免疫指标的影响

Table 7 Effects of GMC on serum immune indexes of broilers pg/mL

项目
Items		 GMC添加水平GMC supplemental levels/(mg/kg) P值P-value
0 300 600 900 1 200 线性
Linear		 二次
Quadratic
7日龄7 days of age
白细胞介素-1 IL-1 595.00
±11.46a		 561.66
±4.53b		 547.85
±5.85bc		 546.19
±9.53bc		 532.38
±9.76c		 <0.001 <0.001
白细胞介素-6 IL-6 32.92
±0.52a		 30.26
±0.79bc		 29.53
±0.21c		 31.55
±0.76ab		 29.25
±0.50c		 0.013 0.021
肿瘤坏死因子-α
TNF-α		 80.73
±1.24a		 75.07
±1.06ab		 70.44
±2.12b		 75.44
±2.38ab		 70.65
±2.54b		 0.007 0.010
14日龄14 days of age
白细胞介素-1 IL-1 568.57
±8.82d		 568.57
±4.90d		 675.71
±7.67b		 621.14
±6.21c		 768.09
±2.65a		 <0.001 <0.001
白细胞介素-6 IL-6 31.00
±0.48c		 31.10
±0.56c		 34.30
±0.38b		 37.84
±1.28a		 33.63
±0.80b		 0.001 0.001
肿瘤坏死因子-α
TNF-α		 75.69
±2.55c		 76.36
±1.90bc		 80.90
±3.88bc		 86.03
±4.40ab		 90.95
±2.14a		 <0.001 0.002

2.3 GMC对肉仔鸡空肠免疫指标的影响

由表8可知,7日龄时,与对照组组相比,饲粮添加900 mg/kg GMC显著升高肉仔鸡空肠IL-1含量(P<0.05);14日龄时,与对照组组相比,饲粮添加600、900 mg/kg GMC显著降低肉仔鸡空肠IL-1含量(P<0.05)。随着饲粮GMC添加水平的增加,7日龄肉仔鸡空肠IL-1含量有线性升高的趋势(P=0.063),空肠TNF-α含量呈二次曲线升高(P<0.05);14日龄肉仔鸡空肠IL-1含量呈二次曲线降低(P<0.05)。
表8 GMC对肉仔鸡空肠免疫指标的影响

Table 8 Effects of GMC on jejunal immune indexes of broilers

项目
Items		 GMC添加水平GMC supplemental levels/(mg/kg) P值P-value
0 300 600 900 1 200 线性
Linear		 二次
Quadratic
7日龄7 days of age
白细胞介素-1
IL-1/(pg/mg prot)		 156.59
±6.63b		 160.07
±4.21ab		 163.90
±3.82ab		 171.94
±2.73a		 164.35
±4.06ab		 0.063 0.103
白细胞介素-6
IL-6/(pg/mg prot)		 8.38
±0.57ab		 7.15
±0.41b		 8.17
±0.32ab		 7.08
±0.15b		 9.37
±0.51a		 0.260 0.018
肿瘤坏死因子-α
TNF-α/(pg/mg prot)		 20.79
±0.35		 20.73
±0.42		 20.96
±0.37		 20.06
±0.17		 21.73
±0.33		 0.332 0.176
分泌型免疫球蛋白A sIgA/(ng/mg prot) 575.85
±33.42		 629.24
±57.93		 601.53
±41.58		 568.73
±39.60		 576.82
±38.67		 0.448 0.464
14日龄14 days of age
白细胞介素-1
IL-1/(pg/mg prot)		 162.19
±6.21a		 160.86
±4.78ab		 144.50
±4.10bc		 138.84
±4.42c		 158.53
±7.47ab		 0.156 0.028
白细胞介素-6
IL-6/(pg/mg prot)		 7.43
±0.12		 8.23
±0.27		 6.61
±0.06		 7.49
±0.16		 7.27
±0.15		 0.212 0.423
肿瘤坏死因子-α
TNF-α/(pg/mg prot)		 21.03
±0.39		 23.38
±0.46		 19.80
±0.28		 22.24
±0.46		 20.13
±0.38		 0.171 0.201
分泌型免疫球蛋白A sIgA/(ng/mg prot) 539.12
±8.33		 547.85
±6.88		 542.73
±10.28		 551.28
±7.74		 588.05
±7.95		 0.671 0.892

2.4 GMC对肉仔鸡空肠免疫相关基因表达的影响

由表9可知,与对照组相比,饲粮添加GMC对7日龄肉仔鸡空肠IL-1、IL-6和TNF-α的mRNA相对表达量无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,饲粮添加900和1 200 mg/kg GMC显著线性和二次降低14日龄肉仔鸡空肠IL-1的mRNA相对表达量(P<0.05)。与对照组相比,饲粮添加300 mg/kg GMC时14日龄肉仔鸡空肠IL-6的mRNA相对表达量呈线性和二次降低,而饲粮添加900、1 200 mg/kg GMC时14日龄肉仔鸡空肠IL-6的mRNA相对表达量有所增加,但差异均未达到显著水平(P>0.05);饲粮添加300 mg/kg GMC时14日龄肉仔鸡空肠IL-6的mRNA相对表达量显著低于饲粮添加600、900、1 200 mg/kg GMC时(P<0.05);饲粮添加GMC对14日龄肉鸡空肠TNF-α的mRNA相对表达量无显著影响(P>0.05)。
表9 GMC对肉仔鸡空肠免疫相关基因表达的影响

Table 9 Effects of GMC on expression of immune-related genes in jejunum of broilers

项目
Items		 GMC添加水平GMC supplemental levels/(mg/kg) P值P-value
0 300 600 900 1 200 线性
Linear		 二次
Quadratic
7日龄7 days of age
白细胞介素-1 IL-1 1.00±0.18 1.28±0.07 0.63±0.26 0.96±0.06 0.71±0.01 0.199 0.453
白细胞介素-6 IL-6 1.00±0.20 0.83±0.21 1.04±0.22 0.94±0.13 0.96±0.28 0.866 0.986
肿瘤坏死因子-α
TNF-α		 1.00±0.11 0.94±0.07 1.06±0.21 0.77±0.11 1.05±0.17 0.990 0.944
14日龄14 days of age
白细胞介素-1 IL-1 1.00±0.08a 0.99±0.12a 0.80±0.07a 0.54±0.02b 0.44±0.17b <0.001 <0.001
白细胞介素-6 IL-6 1.00±0.06a 0.86±0.11c 1.62±0.22a 1.30±0.11ab 1.35±0.05ab 0.042 0.047
肿瘤坏死因子-α
TNF-α		 1.00±0.18 0.86±0.20 1.07±0.08 0.88±0.20 0.66±0.07 0.210 0.304

3 讨论

GMC属于酯类化合物,由直链饱和辛酸(含8个碳原子)和甘油以1∶1组成,其已被证明是安全性较高的防腐剂和抑菌剂[13]。酯化反应制备的GMC主要为α-型,一般为无色透明液体或透明塑性体,熔点为40 ℃,无臭味,微苦,微溶于水,可均匀分散于热水中,易溶于乙醇、丙二醇等有机溶剂中[14-15]。GMC有较广的抑菌谱,不仅对细菌、霉菌和酵母有较强的抑制作用,同时还具备良好的热稳定性和耐酸碱性[16]。截至目前,国内外还未见GMC对肉仔鸡前期免疫功能和肠道健康方面影响的报道。因此,本试验通过检测血清生化指标、血清与肠道免疫指标来研究GMC对肉鸡前期免疫功能和肠道健康的影响。

3.1 GMC对肉仔鸡血清生化指标的影响

血清中各种生化成分是动物体生命活动的物质基础,其含量和变化规律可以判断动物体内各种新陈代谢和生理活动状况,比如反映机体的免疫、应激、营养代谢等[17]。血液中的GLU是由肠道对饲粮中GLU的吸收和肝糖原的分解而来的,是动物机体能量蓄积和转化的主要形式[18]。血清中脂类物质包括TG、TC、磷脂和游离脂肪酸,血清TG、TC含量可以反映机体脂类的沉积和代谢水平。
大量研究表明,MCFA及其甘油酯能诱导胰岛素抵抗细胞中相关凋亡因子的表达,改善胰岛素抵抗以及促进TC的排出,在改善代谢综合征(如肥胖和糖与脂代谢等)方面有良好的功效[19]。据报道,辛酸可以下调脂肪转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)基因的表达,也可作为PPARγ的激动剂,竞争性抑制长链脂肪酸与PPARγ结合,减少TG、TC的合成[20]。本试验结果表明,饲粮添加300 mg/kg GMC可以显著降低14日龄肉仔鸡血清TC含量,血清TG含量也有很大程度的降低,与前人研究结果相一致,其原因可能是GMC在肝脏中容易被氧化,增强体增热和脂肪氧化,从而抑制脂类的沉积,降低TG和TC的含量[21]。饲粮添加1 200 mg/kg GMC时肉仔鸡血清GLU、TG和TC含量均未产生显著变化,其原因可能是过量的GMC无法被机体完全利用,会增加肝脏中饱和脂肪酸的积累[22-23]。因此,对于改善肉仔鸡的糖与脂代谢,宜添加300 mg/kg的GMC。

3.2 GMC对肉仔鸡血清免疫指标的影响

TNF-α、IL-1和IL-6主要由M1巨噬细胞或单核细胞等产生,是组织损伤的最初调节因子,在胞间互作、炎症反应、免疫应答中发挥重要作用[24]。IL-1和IL-6可以诱导T淋巴细胞、B淋巴细胞等免疫细胞增殖分化,增加免疫球蛋白的分泌,进而增强体液免疫[25-26]。TNF-α有杀伤或抑制肿瘤细胞、促进免疫细胞活化等免疫调节作用[25],可以反映机体免疫系统活化或炎症反应的程度。
在肉鸡饲粮中添加MCFA或其单甘油酯,能够调节免疫细胞(异嗜性细胞、淋巴细胞)的相对数量及细胞因子(IL-1、IL-6、TNF-α)的含量,降低炎症易感性[27-28]。徐长春[29]研究发现,在肉仔鸡饲粮中添加700 mg/kg MCFA(辛酸∶癸酸∶月桂酸=1∶1∶1)能增加血清中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)等免疫球蛋白的含量,增强机体免疫功能。Zhang等[12]研究显示,高剂量GMC能显著降低血清促炎因子IL-1和单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)的含量;低剂量GMC能显著升高血清抗炎因子白细胞介素-10(IL-10)的含量。本试验数据表明,各添加水平的GMC均可不同程度地降低7日龄肉仔鸡血清细胞因子IL-1、IL-6和TNF-α的含量,有较好的抗炎作用,与前人研究结果一致,这表明GMC有助于降低7日龄肉仔鸡的炎症反应程度。饲粮添加600、900和1 200 mg/kg GMC可显著升高14日龄肉仔鸡血清IL-1和IL-6含量,不同程度地升高血清TNF-α含量。这表明,在生理状态下,GMC可以适当增加14日龄肉仔鸡的细胞因子含量,具有一定的免疫增强和促进作用。

3.3 GMC对肉仔鸡肠道免疫指标的影响

肠道是动物机体最大的免疫器官,其免疫屏障由肠道相关淋巴组织及其细胞因子和免疫球蛋白等物质构成[30]。sIgA是肠道黏膜免疫的主要效应因子,由黏膜固有层浆细胞产生,能够及时识别并阻止病原体在肠黏膜表面黏附[31]。由各类抗原刺激产生的促炎细胞因子如TNF-α、IL-1和IL-6等,可以增加上皮细胞通透性,诱发炎症反应,破坏紧密连接,损伤肠道黏膜,进而影响肠道免疫屏障功能[32]。
研究表明,700 mg/kg MCFA(辛酸∶癸酸∶月桂酸=1∶1∶1)可以显著下调18日龄肉仔鸡空肠黏膜白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6等炎性因子mRNA的表达,削弱炎症反应,一定程度地缓解空肠组织损伤[29]。Kong等[28]研究发现,单月桂酸甘油酯(GML)可降低肉仔鸡血清TNF-α的含量和下调空肠干扰素-γ(IFN-γ)的表达,表明GML可以通过减轻空肠炎症来增强肠道屏障功能。此外,辛酸可以上调IL-6和下调IL-8的mRNA表达量,改善猪体外肠道上皮细胞株的免疫反应[33]。目前少有GMC对肠道sIgA含量影响的研究。
本试验发现,饲粮添加900 mg/kg GMC可显著降低7日龄肉仔鸡空肠IL-6含量;14日龄时,饲粮添加900 mg/kg GMC可显著降低空肠IL-1含量,饲粮添加900、1 200 mg/kg GMC可显著下调空肠IL-1 mRNA的相对表达量。这表明,GMC可以降低肠道促炎因子的分泌,有助于维持肠道健康,进而增强肠道免疫屏障功能。通过MCFA的代谢方式[4-5]可以推测GMC首先在空肠发挥作用,通过降低促炎因子的分泌增强肠道免疫屏障功能,再通过代谢影响机体免疫功能。本研究发现300 mg/kg GMC对肉仔鸡前期的免疫功能和肠道健康具有较好的应用效果,后续研究将针对这一添加剂量进行大群试验,重点探讨GMC对肉仔鸡生长性能的影响。

4 结论

本试验条件下,GMC可以改善肉仔鸡的糖与脂代谢,增强肠道免疫屏障功能和机体免疫功能。

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