动物营养学报 >

2023 , Vol. 35 >Issue 8: 5132 - 5141

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2023.475

研究论文

复合吸附剂联合谷氨酰胺对夏季饲喂脱氧雪腐镰刀菌烯醇和T-2毒素蛋鸡生产性能、免疫功能、内质网应激和炎症反应的影响

  • 娄文芳 , 1, 2 ,
  • 张志标 1, * ,
  • 付戴波 3 ,
  • 郭浩能 1, 2 ,
  • 石松明 4 ,
  • 游金明 2 ,
  • 黎观红 2 ,
  • 戴四发 1, 5, **
展开
  • 1 九江学院药学与生命科学学院,九江 332005
  • 2 江西农业大学动物科学技术学院,南昌 330045
  • 3 九江市农业科学院,九江 332000
  • 4 江西利德菲生物药业有限公司,九江 330400
  • 5 九江市博正生物科技产业研究院,九江 332005
**戴四发,教授,硕士生导师,E-mail: daisifa-004@163.com

*同等贡献作者

娄文芳(1999—),女,河南新乡人,硕士研究生,研究方向为家禽生产与营养调控。E-mail:

Office editor: 武海龙

收稿日期: 2023-02-13

  网络出版日期: 2023-08-10

基金资助

国家自然科学基金项目(32160799)

江西省科技计划项目(20203BBF63021)

江西省科技计划项目(20224ACB205010)

收起

Effects of Complex Adsorbents Combined with Glutamine on Performance, Immune Function, Endoplasmic Reticulum Stress and Inflammatory Response of Laying Hens Fed Deoxynivalenol and T-2 Toxin in Summer

  • LOU Wenfang , 1, 2 ,
  • ZHANG Zhibiao 1 ,
  • FU Daibo 3 ,
  • GUO Haoneng 1, 2 ,
  • SHI Songming 4 ,
  • YOU Jinming 2 ,
  • LI Guanhong 2 ,
  • DAI Sifa 1, 5, **
Expand
  • 1 Department of Pharmaceutical and Life Sciences, Jiujiang University, Jiujiang 332005, China
  • 2 College of Animal Science and Technology, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China
  • 3 Jiujiang Academy of Agricultural Sciences, Jiujiang 332000, China
  • 4 Jiangxi Leadafy Bio-Pharmaceutical Co., Ltd., Jiujiang 330400, China
  • 5 Jiujiang Bozheng Institute of Biotechnology Industry, Jiujiang 332005, China
**professor, E-mail: daisifa-004@163.com

*Contributed equally

Received date: 2023-02-13

  Online published: 2023-08-10

Fold

摘要

本试验旨在研究复合吸附剂(CA)联合谷氨酰胺(Gln)对夏季饲喂脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和T-2毒素蛋鸡生产性能、免疫功能、内质网应激和炎症反应的影响。选择72周龄京红1号蛋鸡96只,随机分成4组,每组8个重复,每个重复3只。对照组饲喂基础饲粮,DON+T-2组在基础饲粮中添加1.50 mg/kg DON+0.25 mg/kg T-2毒素,CA组在基础饲粮中添加1.50 mg/kg DON+0.25 mg/kg T-2毒素+0.50 g/kg复合吸附剂,CA+Gln组在基础饲粮中添加1.50 mg/kg DON+0.25 mg/kg T-2毒素+0.50 g/kg复合吸附剂+4.00 g/kg Gln。预试期3 d,正试期28 d。试验期每天09:00、14:00、19:00的平均温湿指数分别为83.43、88.08、86.70。结果表明:1)与对照组相比,DON+T-2组的平均日采食量和产蛋率显著或极显著下降(P<0.05或P<0.01),料蛋比显著升高(P<0.05)。与DON+T-2组相比,CA组和CA+Gln组的产蛋率极显著升高(P<0.01),CA+Gln组的料蛋比显著下降(P<0.05)。2)与对照组相比,DON+T-2组的血清免疫球蛋白A(IgA)含量和回肠分泌型免疫球蛋白A(sIgA)含量显著或极显著降低(P<0.05或P<0.01)。与DON+T-2组相比,CA组和CA+Gln组的血清IgA含量极显著升高(P<0.01),CA+Gln组的回肠sIgA含量显著升高(P<0.05)。3)与对照组相比,DON+T-2组的回肠黏膜白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量极显著升高(P<0.01),白细胞介素-10(IL-10)含量极显著降低(P<0.01)。与DON+T-2组相比,CA组和CA+Gln组的回肠黏膜IL-1β含量极显著降低(P<0.01),IL-10含量极显著升高(P<0.01)。4)与对照组相比,DON+T-2组的回肠黏膜蛋白激酶受体样内质网激酶(PERK)、活化转录因子4(ATF4)mRNA相对表达量极显著升高(P<0.01)。与DON+T-2组相比,CA组和CA+Gln组的回肠黏膜葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、肌醇需求酶1(IRE1)、PERK、ATF4、X盒结合蛋白1(XBP1)mRNA相对表达量极显著降低(P<0.01)。与CA组相比,CA+Gln组的回肠黏膜IRE1、PERK mRNA相对表达量极显著降低(P<0.01)。由此可见,复合吸附剂与Gln联合可以有效缓解DON与T-2毒素暴露对夏季蛋鸡生产性能、免疫机能、内质网应激和炎症反应带来的负面影响,两者联合可以作为一种有效脱毒剂添加到蛋鸡饲粮中。

关键词： 蛋鸡; 呕吐毒素; T-2毒素; 复合吸附剂; 谷氨酰胺; 内质网应激

本文引用格式

娄文芳 , 张志标 , 付戴波 , 郭浩能 , 石松明 , 游金明 , 黎观红 , 戴四发 . 复合吸附剂联合谷氨酰胺对夏季饲喂脱氧雪腐镰刀菌烯醇和T-2毒素蛋鸡生产性能、免疫功能、内质网应激和炎症反应的影响[J]. 动物营养学报, 2023 , 35(8) : 5132 -5141 . DOI: 10.12418/CJAN2023.475

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of complex adsorbents (CA) combined with glutamine (Gln) on performance, immune function, endoplasmic reticulum stress and inflammatory response of laying hens fed deoxynivalenol (DON) and T-2 toxin in summer. Ninety-six 72-week-old Jinghong No.1 laying hens were randomly divided into 4 groups with 8 replicates per group and 3 hens per replicate. Hens in control group were fed a basal diet, hens in DON+T-2 group were fed the basal diet supplemented with 1.50 mg/kg DON+0.25 mg/kg T-2 toxin, hens in CA group were fed the basal diet supplemented with 1.50 mg/kg DON+0.25 mg/kg T-2 toxin+0.50 g/kg complex adsorbents, and hens in CA+Gln group were fed the basal diet supplemented with 1.5 mg/kg DON+0.25 mg/kg T-2 toxin+0.50 g/kg complex adsorbents+0.4% Gln. The pre-experimental period lasted for 3 days, and the experimental period lasted for 28 days. The average temperature and humidity indices were 83.43, 88.08 and 86.70 at 09:00, 14:00 and 19:00, respectively. The results show as follows: 1) compared with the control group, the average daily feed intake and laying rate of DON+T-2 group were significantly decreased (P<0.05 or P<0.01), and the feed to egg ratio was significantly increased (P<0.05). Compared with DON+T-2 group, the laying rate of CA group and CA+Gln group was significantly increased (P<0.01), and the feed to egg ratio of CA+Gln group was significantly decreased (P<0.05). 2) Compared with the control group, the serum immunoglobulin A (IgA) content and ileal secretory immunoglobulin A (sIgA) content of DON+T-2 group were significantly decreased (P<0.05 or P<0.01). Compared with DON+T-2 group, the serum IgA content of CA group and CA+Gln group was significantly increased (P<0.01), and the ileal sIgA content of CA+Gln group was significantly increased (P<0.05). 3) Compared with the control group, the contents of interleukin-1β (IL-1β) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) in ileal mucosa of DON+T-2 group were significantly increased (P<0.01), and the interleukin-10 (IL-10) content was significantly decreased (P<0.01). Compared with DON+T-2 group, the ileal mucosa IL-1β content of CA group and CA+Gln group was significantly decreased (P<0.01), and the IL-10 content was significantly increased (P<0.01). 4) Compared with the control group, the mRNA relative expression levels of protein kinase receptor-like endoplasmic reticulum kinase (PERK) and activated transcription factor 4 (ATF4) in ileal mucosa of DON+T-2 group were significantly increased (P<0.01). Compared with DON+T-2 group, the mRNA relative expression levels of glucose-regulating protein 78 (GRP78), inositol requirement enzyme 1 (IRE1), PERK, ATF4 and X-box binding protein 1 (XBP1) in ileal mucosa of CA group and CA+Gln group were significantly decreased (P<0.01). Compared with CA group, the mRNA relative expression levels of IRE1 and PERK in ileal mucosa of CA+Gln group were significantly decreased (P<0.01). In conclusion, the combination of composite adsorbents and Gln can effectively alleviate the negative effects of DON and T-2 toxin exposure on performance, immune function, endoplasmic reticulum stress and inflammatory response of laying hens in summer, and the combination of composite adsorbents and Gln can be used as an effective detoxifying agent to add to the diets of laying hens.

Key words： laying hens; deoxynivalenol; T-2 toxin; composite adsorbents; glutamine; endoplasmic reticulum stress

霉菌毒素是由霉菌或真菌产生的有毒次级代谢产物,广泛存在于饲粮和饲料原料中[1]。据统计,全球每年约有25%的谷物被霉菌毒素污染[2]。霉菌毒素对养殖业的危害巨大,被称为养殖业的隐形杀手[3]。脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON,又名呕吐毒素)和T-2毒素是目前发现的对家禽毒害作用较大的2种霉菌毒素,经常被发现在饲料原料中同时存在,畜禽采食含DON和T-2毒素的饲粮后,会导致呕吐、繁殖性能下降、免疫力低下、肠道健康受损、脏器损伤,除此之外,2种霉菌毒素还会残留于肉、蛋、奶等产品中,危害人类健康[4⇓-6]。
为了降低霉菌毒素对动物和人类的危害,国内外学者一直在探索行之有效的脱毒方法。吸附脱毒法是目前报道的脱毒方法中最经济、最有效、最具有实践意义的方法[7]。酵母细胞壁能够特异性吸附霉菌毒素,促进生长发育,调节机体免疫,改善肠道有益菌群[8-9]。蒙脱石属于天然硅铝酸盐类,具有较大的比表面积和吸附力,对霉菌毒素有较好的吸附力[10]。有研究显示,葡萄糖氧化酶和低聚木糖在动物生产上能改善肠道健康,提高家禽的生产性能及免疫功能[11-12]。基于以上研究现状,本试验以酵母细胞壁、蒙脱石为基础,配合葡萄糖氧化酶、低聚木糖,以一定的配比制备成一种复合吸附剂(CA),通过禽类体内试验,评价其对DON和T-2毒素的吸附效果。谷氨酰胺(Gln)是一种条件性必需氨基酸,在动物生产上具有促进畜禽生长发育、调节机体免疫功能、缓解应激、促进小肠发育、维护肠道健康等多种生物学功能[13⇓⇓-16]。本试验结合蛋鸡生产实践,在夏季自然高温环境下,探讨复合吸附剂对DON和T-2毒素暴露蛋鸡生产性能、免疫功能、内质网应激和炎症反应的影响,同时探明复合吸附剂与Gln的联合作用效果和机制,为开发新一代解霉菌毒素饲料添加剂产品提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

DON、T-2毒素购自裕菁科技(上海)有限公司,纯度>99%;Gln购自江西冠茵生物科技有限公司,纯度>99%;复合吸附剂由江西某生物药业有限公司提供(批号202206032,粉剂,主要由酵母细胞壁、蒙脱石、葡萄糖氧化酶、低聚木糖按一定的比例配伍制作)。

1.2 试验设计

选择72周龄京红1号蛋鸡96只,随机分成4组,每组8个重复,每个重复3只。对照组饲喂基础饲粮,DON+T-2组在基础饲粮中添加1.50 mg/kg DON+0.25 mg/kg T-2毒素,CA组在基础饲粮中添加1.50 mg/kg DON+0.25 mg/kg T-2毒素+0.50 g/kg复合吸附剂,CA+Gln组在基础饲粮中添加1.50 mg/kg DON+0.25 mg/kg T-2毒素+0.50 g/kg复合吸附剂+4.00 g/kg Gln。预试期3 d,正试期28 d。

1.3 基础饲粮及饲养管理

基础饲粮组成及营养水平见表1,试验时间为2022年夏季(7—8月)。采用阶梯式笼养,舍内维持16 h光照,每天07:00、17:00各饲喂1次,自由采食和饮水,按常规免疫程序进行免疫接种。试验期每天09:00、14:00、19:00的平均温度分别为28.91、34.53、34.10 ℃,平均相对湿度分别为97.85%、72.04%、68.65%,平均温湿指数分别为83.43、88.08、86.70。
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 65.00
豆粕Soybean meal 21.00
石粉Limestone 7.50
鱼粉Fish meal 2.00
食盐NaCl 0.40
磷酸氢钙CaHPO4 0.70
蛋氨酸Met 0.10
赖氨酸Lys 0.10
氯化胆碱Choline chloride (50%) 0.20
预混料Premix1) 3.00
合计Total 100.00
营养水平Nutrient levels2)
代谢能ME/(MJ/kg) 11.17
粗蛋白质CP 16.69
赖氨酸Lys 0.97
蛋氨酸Met 0.38
色氨酸Trp 0.19
钙Ca 3.30
有效磷AP 0.30

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 10 000 IU,VE 16 IU,VD3 2 500 IU,VK3 3.5 mg,VB1 1.5 mg,VB6 3.5 mg,VB2 7.0 mg,VB12 0.02 mg,叶酸 folic acid 1.5 mg,D-生物素 D-biotin 0.06 mg,D-泛酸 D-pantothenic acid 15 mg,Fe 380 mg,Cu 260 mg,Mn 70 mg,Zn 60 mg,I 2.0 mg,Se 0.3 mg。

2)营养水平均为计算值。Nutrient levels were calculated values.

1.4 样品采集

试验结束后,各重复随机抽取1只蛋鸡翅静脉采血,4 ℃、3 000×g离心10 min,分离血清于-20 ℃保存。剖开腹腔后采集十二指肠、空肠、回肠肠段,快速刮取肠黏膜,放入冻存管于-80 ℃保存。

1.5 指标测定

1.5.1 生产性能的测定

试验期间,以重复为单位,每天记录产蛋重、产蛋数、喂料量和剩料量,计算平均蛋重、产蛋率、平均日采食量和料蛋比。

1.5.2 免疫指标的测定

采用酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒测定血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)含量以及十二指肠、空肠、回肠分泌型免疫球蛋白A(sIgA)含量,试剂盒购自上海酶联生物科技有限公司。

1.5.3 回肠黏膜细胞因子含量的测定

采用ELISA试剂盒测定回肠黏膜肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)、白细胞介素-10(IL-10)含量,试剂盒购自上海酶联生物科技有限公司。

1.5.4 回肠黏膜内质网应激相关基因表达的测定

将回肠黏膜与TransZol溶液以1∶9(重量/体积,g/mL)添加于2 mL离心管中,用高速组织研磨仪制备肠黏膜匀浆,然后提取黏膜匀浆中总RNA,将提取好的总RNA再反转录为cDNA,于-20 ℃保存。测定回肠黏膜内质网应激相关基因葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、肌醇需求酶1(IRE1)、蛋白激酶受体样内质网激酶(PERK)、活化转录因子4(ATF4)、X盒结合蛋白1(XBP1)的表达,所用试剂盒购自北京全式金生物技术有限公司,操作步骤按试剂盒说明书进行,引物序列见表2。以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)为内参基因,采用2-△△Ct法定量上述目的基因的mRNA相对表达量。
表2 引物序列

Table 2 Primer sequences

基因名称
Gene names		 引物序列
Primer sequences (5'—3')		 GenBank登录号
GenBank accession No.
甘油醛-3-磷酸脱氢酶
GAPDH		 F:GACAGCCATTCCTCCACCTT
R:TTGGATGCCATGTGGACCAT		 NM_204305
葡萄糖调节蛋白78
GRP78		 F:GGAATCCTTCGTGTCACAGC
R:TAGCTCTCCAGCTCATTCCG		 NM_205491.2
肌醇需求酶1
IRE1		 F:TGTCCATCAACATCCCTGCT
R:CAGTCACCACCAGTCCATCT		 NM_001285499.2
蛋白激酶受体样内质网激酶
PERK		 F:ATCCGTTTGCCTAACAGGGA
R:GCCAATCGGTGCTTTCATCT		 XM_040671515.1
活化转录因子4
ATF4		 F:CGGATCACCCAATGACAACC
R:TTGCTGACGCTACCTTCTCA		 NM_204880.3
X盒结合蛋白1
XBP1		 F:GTGAAGGAATCCCAGGTGGA
R:AGACTGTCCAGAAAGCCGAA		 NM_001006192.2

以上引物序列均从NCBI基因文库中获取。

Above primer sequences were obtained from NCBI gene libraries.

1.6 数据统计分析

试验数据采用SPSS 22.0进行单因素方差分析(one-way ANOVA),Duncan氏法进行多重比较。数据用平均值和均值标准误(SEM)表示,P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著。

2 结果

2.1 复合吸附剂联合Gln对夏季DON和T-2毒素暴露蛋鸡生产性能的影响

由表3可知,与对照组相比,DON+T-2组的平均日采食量显著下降(P<0.05),产蛋率极显著下降(P<0.01),料蛋比显著升高(P<0.05)。与DON+T-2组相比,CA组和CA+Gln组的产蛋率极显著升高(P<0.01),CA+Gln组的料蛋比显著下降(P<0.05)。
表3 复合吸附剂联合Gln对夏季DON和T-2毒素暴露蛋鸡生产性能的影响

Table 3 Effects of composite adsorbent combined with glutamine on performance of laying hens exposed to DON and T-2 toxin in summer

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
对照Control DON+T-2 CA CA+Gln
平均日采食Average daily feed intake/g 95.53a 88.55b 93.18ab 92.96ab 0.91 0.048
平均蛋重Average egg weight/g 58.36 56.78 57.31 57.72 0.39 0.570
产蛋率Laying rate/% 80.04Aa 70.35Bb 76.44Aa 81.25Aa 0.01 0.001
料蛋比Feed/egg 2.05b 2.23a 2.15ab 1.99b 0.03 0.033

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),相同小写字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01), while with the same small letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 复合吸附剂联合Gln对夏季DON和T-2毒素暴露蛋鸡免疫功能的影响

由表4可知,与对照组相比,DON+T-2组的血清IgA含量极显著降低(P<0.01),回肠sIgA含量显著降低(P<0.05)。与DON+T-2组相比,CA组和CA+Gln组的血清IgA含量极显著升高(P<0.01),CA+Gln组的回肠sIgA含量显著升高(P<0.05)。各组之间血清IgG、IgM含量和十二指肠、空肠sIgA含量无显著差异(P>0.05)。
表4 复合吸附剂联合Gln对夏季DON和T-2毒素暴露蛋鸡免疫功能的影响

Table 4 Effects of composite adsorbent combined with glutamine on immune function of laying hens exposed to DON and T-2 toxin in summer

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
对照Control DON+T-2 CA CA+Gln
血清Serum
免疫球蛋白A IgA/(μg/mL) 28.10Aa 13.85Bb 22.66Aa 21.40Aa 1.46 0.002
免疫球蛋白G IgG/(μg/mL) 239.53 222.50 236.31 234.76 6.48 0.802
免疫球蛋白M IgM/(μg/mL) 63.57 63.17 65.20 62.99 2.95 0.994
十二指肠Duodenum
分泌型免疫球蛋白A sIgA/(ng/mL) 601.69 595.46 587.24 604.00 8.89 0.915
空肠Jejunum
分泌型免疫球蛋白A sIgA/(ng/mL) 628.74 592.04 615.14 593.07 7.88 0.303
回肠Ileum
分泌型免疫球蛋白A sIgA/(ng/mL) 565.15a 498.21b 523.94ab 547.40a 8.71 0.013

2.3 复合吸附剂联合Gln对夏季DON和T-2毒素暴露蛋鸡回肠黏膜炎症反应的影响

由表5可知,与对照组相比,DON+T-2组的回肠黏膜IL-1β、TNF-α含量极显著升高(P<0.01),IL-10含量极显著降低(P<0.01)。与DON+T-2组相比,CA组和CA+Gln组的回肠黏膜IL-1β含量极显著降低(P<0.01),IL-10含量极显著升高(P<0.01)。CA+Gln组的回肠黏膜IL-6含量显著低于对照组(P<0.05),TNF-α含量极显著低于DON+T-2组、CA组(P<0.01)。
表5 复合吸附剂联合Gln对夏季DON和T-2毒素暴露蛋鸡回肠黏膜炎症反应的影响

Table 5 Effects of composite adsorbent combined with glutamine on ileum mucosal inflammatory response of laying hens exposed to DON and T-2 toxin in summer pg/mL

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
对照Control DON+T-2 CA CA+Gln
白细胞介素-1β IL-1β 99.65Bb 122.67Aa 99.58Bb 91.65Bb 3.52 0.005
白细胞介素-6 IL-6 8.93a 8.43ab 8.11ab 7.89b 0.15 0.042
白细胞介素-8 IL-8 23.90 23.15 23.10 23.86 0.33 0.749
白细胞介素-10 IL-10 5.81Aa 4.95Bb 6.18Aa 5.83Aa 0.13 0.001
肿瘤坏死因子-α TNF-α 16.38BCbc 18.26Aa 17.63ABab 15.66Cc 0.32 0.009

2.4 复合吸附剂联合Gln对夏季DON和T-2毒素暴露蛋鸡回肠黏膜内质网应激相关基因mRNA相对表达量的影响

由表6可知,与对照组相比,DON+T-2组的回肠黏膜PERK、ATF4 mRNA相对表达量极显著升高(P<0.01)。与DON+T-2组相比,CA组和CA+Gln组的回肠黏膜GRP78、IRE1、PERK、ATF4、XBP1 mRNA相对表达量极显著降低(P<0.01)。与CA组相比,CA+Gln组的回肠黏膜IRE1、PERK mRNA相对表达量极显著降低(P<0.01)。
表6 复合吸附剂联合Gln对夏季DON和T-2毒素暴露蛋鸡回肠黏膜内质网应激相关基因mRNA相对表达量的影响

Table 6 Effects of composite adsorbent combined with glutamine on mRNA relative expression levels of endoplasmic reticulum stress-related genes in ileal mucosa of laying hens exposed to DON and T-2 toxin in summer

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
对照Control DON+T-2 CA CA+Gln
葡萄糖调节蛋78 GRP78 0.99Aa 1.08Aa 0.62Bb 0.68Bb 0.04 <0.001
肌醇需求酶1 IRE1 1.01Aa 0.98Aa 0.72Bb 0.56Cc 0.04 <0.001
蛋白激酶受体样内质网激酶PERK 1.02B 1.16A 0.84C 0.65D 0.04 <0.001
活化转录因子4 ATF4 0.98Bb 1.11Aa 0.76Cc 0.83Cc 0.03 <0.001
X盒结合蛋白1 XBP1 1.02Aa 0.99Aa 0.69Bb 0.78Bb 0.04 <0.001

3 讨论

夏季热应激对产蛋鸡具有普遍的负面影响,轻度热应激评价指标为温湿指数≥78,严重热应激为温湿指数≥83[17]。本试验中,3个时间段平均温湿指数为86.07,表明产蛋鸡处于严重热应激状态。

3.1 复合吸附剂联合Gln对夏季DON和T-2毒素暴露蛋鸡生产性能的影响

在饲粮中添加吸附剂是生产中预防霉菌毒素危害的常见方法,酵母细胞壁和蒙脱石在生产中常用来吸附霉菌毒素[8⇓-10],葡萄糖氧化酶和低聚木糖均能提高动物的生产性能[11-12]。Gln具有促进动物生长发育的作用,刘玲等[18]研究发现,饲粮添加1% Gln可以提高肉鸡生长性能。李佳琦等[13]研究发现,饲粮中添加1%、2% Gln可提高热应激肉鸡平均日采食量。多种霉菌毒素同时存在可降低动物的生产性能[19-20]。DON与T-2毒素暴露会降低家禽采食量和产蛋率[21-22]。本研究中,DON与T-2毒素暴露导致72~75周龄夏季蛋鸡的平均日采食量和产蛋率显著降低,料蛋比显著升高,而在霉菌毒素饲粮中添加复合吸附剂可以一定程度上缓解DON与T-2毒素诱导的夏季蛋鸡生产性能的降低,但不能完全缓解,复合吸附剂和Gln联合可以极大程度上缓解霉菌毒素对夏季蛋鸡生产性能的损害,比单独添加复合吸附剂的效果要好,这可能是因为复合吸附剂的功效主要是通过吸附肠腔中的毒素发挥作用的,而Gln是肠道细胞利用的主要底物,可以修复因霉菌毒素受损的肠细胞,两者联合可以起到物理吸附和修复提高肠细胞功能的双重功效,从而提高蛋鸡的肠道消化吸收功能,进而提高产蛋鸡的生产性能。

3.2 复合吸附剂联合Gln对夏季DON和T-2毒素暴露蛋鸡免疫功能的影响

IgA、IgG、IgM是体液免疫的主要抗体,血清中免疫球蛋白的含量可以反映动物体液免疫水平。sIgA是胃肠道提供免疫保护最主要的免疫球蛋白,能够阻止外源蛋白和病原微生物的入侵[23]。DON与T-2毒素均具有免疫毒性,通过饲料进入动物体内会造成动物机体免疫抑制,使得机体抵抗病原微生物的能力下降。Li等[24]给肉鸡饲喂含有DON的自然霉变饲料至42日龄时,肉鸡血清IgA含量显著下降。田莎[25]研究表明,T-2毒素与黄曲霉毒素B1联合降低了21日龄肉鸡血清中IgA含量。本研究结果与前人研究结果一致,DON和T-2毒素联合暴露导致夏季蛋鸡血清IgA含量显和回肠sIgA含量显著降低。这表明DON和T-2毒素暴露抑制了夏季蛋鸡体液免疫及肠道黏膜免疫水平。
研究表明,吸附剂如硅铝酸盐类、沸石、膨润土、活性炭、酯化甘露聚糖等对霉菌毒素均有很好的脱毒效果[26]。本研究中,饲粮中添加复合吸附剂可以缓解DON和T-2毒素诱导的夏季蛋鸡体液免疫的降低,但对肠黏膜免疫的损伤无缓解作用,这是由于复合吸附剂只能吸附肠腔中的毒素,而不能修复受损的肠细胞。Gln是肠细胞利用的主要底物,当机体处于应激或受损状态时,机体自身合成的Gln远远不足,此时就需要从外界获取Gln[27]。大量研究表明,外源性Gln有助于调节鸡的肠道免疫功能,增加肠黏膜sIgA含量,改善肠道健康[28-29]。本研究中,在霉菌毒素饲粮中联合添加复合吸附剂和Gln显著提高了夏季蛋鸡血清IgA含量和回肠sIgA含量,这表明复合吸附剂和Gln联合可以缓解DON与T-2毒素对夏季蛋鸡体液免疫和肠黏膜免疫造成的损伤,由此可见,Gln对受损的肠黏膜具有修复作用,能够改善肠道免疫功能,与复合吸附剂联合可以完全缓解DON与T-2毒素对夏季蛋鸡免疫功能的损伤。

3.3 复合吸附剂联合Gln对夏季DON和T-2毒素暴露蛋鸡炎症反应及内质网应激的影响

内质网是蛋白质加工修饰的场所,也是外界各种应激的感受器。机体受到有害刺激时,细胞会发生未折叠蛋白反应,从而诱发内质网应激[30]。当细胞发生内质网应激时,PERK会被释放出来形成二聚体,并通过自磷酸化作用而被激活,活化的PERK使真核翻译起始因子2的α亚基(eIF2α)磷酸化,进一步研究发现,eIF2α磷酸化激活后可选择性促进ATF4的翻译[31-32]。在本研究中,DON和T-2毒素暴露导致夏季蛋鸡回肠黏膜PERK、ATF4 mRNA相对表达量显著降低,提示DON与T-2毒素联合通过激活PERK信号通路来引发内质网应激,从而损伤肠道黏膜。复合吸附剂单独及与Gln联合添加到霉菌毒素饲粮中,均极显著降低了热应激夏季蛋鸡回肠黏膜GRP78、PERK、ATF4、XBP1、IRE1 mRNA相对表达量,且CA+Gln组夏季蛋鸡回肠黏膜PERK、IRE1 mRNA相对表达量极显著低于CA组。以上结果表明,DON与T-2毒素联合会诱发夏季蛋鸡内质网应激,复合吸附剂可以缓解DON与T-2毒素引起的内质网应激,与Gln联合可以更好地维持内质网稳态,保护蛋鸡肠细胞,有益于蛋鸡肠道健康。研究表明,内质网应激会进一步诱发肠道炎症反应[33]。在本研究中,相较于对照组,DON+T-2组夏季蛋鸡回肠黏膜IL-1β、TNF-α含量极显著升高,IL-10含量极显著降低。这可能是由于毒素诱发了内质网应激,内质网应激又诱发了肠道炎症反应引起的。而在霉菌毒素饲粮中添加复合吸附剂可以一定程度上缓解DON与T-2毒素诱导的肠道炎症。李若楠等[34]研究表明,Gln可以缓解DON诱导的猪空肠上皮细胞炎症。在本研究中,复合吸附剂与Gln联合极显著降低了夏季蛋鸡回肠黏膜IL-1β、TNF-α含量,极显著升高了回肠黏膜IL-10含量,提示复合吸附剂与Gln联合缓解了DON与T-2毒素诱导的肠道炎症。综上所述,复合吸附剂可以缓解DON与T-2毒素诱导的内质网应激和炎症反应,与Gln联合的缓解效果更好。

4 结论

复合吸附剂与Gln联合可以有效缓解DON与T-2毒素暴露对夏季产蛋鸡生产性能、免疫机能、内质网应激和炎症反应带来的负面影响,两者联合可以作为一种有效脱霉菌毒素类饲料添加剂应用于产蛋期蛋鸡饲粮中。

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