动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 4: 2309 - 2320

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.196

研究论文

氨气暴露对白羽肉鸡肠道组织形态、氧化应激和免疫应答的影响

  • 石志芳 , 1, 2 ,
  • 韦瑞婷 1 ,
  • 乔方铭 3 ,
  • 徐子珂 1 ,
  • 刘健 1 ,
  • 张春霞 1 ,
  • 郭良兴 1 ,
  • 王晓彤 1 ,
  • 席磊 , 1, 2, *
展开
  • 1 河南牧业经济学院动物科技学院,郑州 450046
  • 2 河南省畜禽健康养殖与智能装备工程技术研究中心,郑州 450046
  • 3 扬州大学动物科学与技术学院,扬州 225009
* 席 磊,教授,硕士生导师,E-mail:

石志芳(1984—),女,黑龙江齐齐哈尔人,副教授,博士,主要从事畜禽环境生理与有害气体减排研究。E-mail:

Copy editor: 菅景颖

收稿日期: 2024-09-30

  网络出版日期: 2025-04-15

基金资助

国家自然科学基金青年基金项目(32302807)

国家重点研发计划子课题(2023YFD1300804-2)

河南省高校青年骨干教师项目(2023GGJS175)

收起

Effects of Ammonia Exposure on Intestinal Morphology, Oxidative Stress and Immune Response of White-Feathered Broilers

  • SHI Zhifang , 1, 2 ,
  • WEI Ruiting 1 ,
  • QIAO Fangming 3 ,
  • XU Zike 1 ,
  • LIU Jian 1 ,
  • ZHANG Chunxia 1 ,
  • GUO Liangxing 1 ,
  • WANG Xiaotong 1 ,
  • XI Lei , 1, 2, *
Expand
  • 1 College of Animal Science and Technology, Henan University of Animal Husbandry and Economics, Zhengzhou 450046, China
  • 2 Henan Provincial Engineering Research Center for Livestock and Poultry Healthy Breeding and Intelligent Equipment, Zhengzhou 450046, China
  • 3 College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China
* professor, E-mail:

Received date: 2024-09-30

  Online published: 2025-04-15

Fold

摘要

为了探究实际生产中氨气持续暴露对白羽肉鸡肠道炎症因子和氧化应激指标的影响,本试验选用1日龄爱拔益加(AA)白羽肉鸡120羽,随机分为对照组、低浓度组和高浓度组,每组4个重复,每个重复10羽鸡,在无特定病原体(SPF)隔离舱中持续进行氨气暴露处理。1~7日龄为预试验,各组氨气浓度均保持在<5 mg/m3;8~42日龄对照组氨气浓度仍保持在<5 mg/m3,8~28日龄和29~42日龄低浓度组氨气浓度分别控制在(15±2) mg/m3和(30±2) mg/m3,高浓度组则分别控制在(30±2) mg/m3和(60±2) mg/m3。在28和42日龄时每个重复随机取2羽鸡进行宰杀,在回肠和盲肠组织中段各采集2份样品,一份用于组织形态观察,另一份用于抗氧化指标以及炎症因子和免疫球蛋白含量测定。结果显示: 1)与对照组相比,高浓度氨气暴露显著降低了白羽肉鸡8~28日龄和29~42日龄的平均日增重(P<0.05),并显著增加了8~28日龄的料重比(P<0.05)。2)低浓度组和高浓度组42日龄回肠绒隐比以及低浓度组28日龄盲肠绒隐比相较于对照组均显著下降(P<0.05)。与对照组相比,低浓度氨气暴露引起28日龄时回肠与盲肠杯状细胞数量显著升高(P<0.05)。3)与对照组相比,氨气暴露引起42日龄时回肠与盲肠谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性显著下降(P<0.05),42日龄时盲肠丙二醛(MDA)含量显著升高(P<0.05)。4)与对照组相比,氨气暴露导致28和42日龄时回肠和盲肠肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)含量显著升高(P<0.05),42日龄时盲肠免疫球蛋白A(IgA)含量显著降低(P<0.05)。上述结果表明,白羽肉鸡生产中持续的氨气暴露会导致肠道炎症发生、免疫力下降以及抗氧化能力降低,合理的鸡舍空气环境控制对于保持肉鸡肠道健康和生长性能具有重要意义。

关键词： 氨气; 白羽肉鸡; 肠道组织形态; 氧化应激; 炎性因子

本文引用格式

石志芳 , 韦瑞婷 , 乔方铭 , 徐子珂 , 刘健 , 张春霞 , 郭良兴 , 王晓彤 , 席磊 . 氨气暴露对白羽肉鸡肠道组织形态、氧化应激和免疫应答的影响[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(4) : 2309 -2320 . DOI: 10.12418/CJAN2025.196

Abstract

The purpose of this study was to explore the effects of continuous ammonia exposure on intestinal inflammatory factors and oxidative stress indicators of white-feathered broilers. One hundred and twenty 1-day-old Arbor Arbor (AA) white-feathered broilers were randomly divided into control group, low concentration group and high concentration group, with 4 replicates in each group and 10 chickens in each replicate, and continuous ammonia exposure treatment in specific pathogen free (SPF) isolation chamber. The ammonia concentration in each group during the pre-test period (1 to 7 days of age) was kept at <5 mg/m3; the ammonia concentration in the control group from 8 to 42 days of age was still kept at <5 mg/m3; the ammonia concentration in the low concentration group from 8 to 28 days of age and from 29 to 42 days of age was controlled at (15±2) mg/m3 and (30±2) mg/m3, while the high concentration group was controlled at (30±2) mg/m3 and (60±2) mg/m3, respectively. At 28 and 42 days of age, two chickens were randomly selected for slaughter in each replicate, and then two samples were collected from the middle section of ileum and cecum. One sample was used for histological observation, and the other was used for determination of antioxidant indexes, inflammatory factor and immunoglobulin contents. The results showed as follows: 1) compared with the control group, high concentration ammonia exposure significantly decreased the average daily gain of white-feathered broilers at 8 to 28 days of age and 29 to 42 days of age (P<0.05), and significantly increased the ratio of feed to gain at 8 to 28 days of age (P<0.05). 2) Compared with the control group, the ileum villus height and crypt depth ratio at 42 days of age in low concentration group and high concentration group and the cecum villus height and crypt depth ratio at 28 days of age in low concentration group were significantly decreased (P<0.05). Compared with control group, the number of goblet cells in ileum and cecum at 28 days of age was significantly increased due to low concentration of ammonia exposure (P<0.05). 3) Compared with the control group, the glutathione peroxidase (GSH-Px) activity in ileum and cecum at 42 days of age was significantly decreased by ammonia exposure (P<0.05), and the malondialdehyde (MDA) content in cecum at 42 days of age was significantly increased (P<0.05). 4) Compared with the control group, the contents of tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukin-6 (IL-6) in ileum and cecum at 28 and 42 days of age were significantly increased by ammonia exposure (P<0.05), and the content of immunoglobulin A (IgA) in cecum at 42 days of age was significantly decreased (P<0.05). The above results indicate that continuous ammonia exposure in the production of white-feathered broilers can lead to intestinal inflammation, decreased immunity, and decreased antioxidant capacity, and reasonable air environment control in the chicken house is of great significance for maintaining intestinal health and growth performance of broilers.

Key words： ammonia; white-feathered broilers; intestinal morphology; oxidative stress; inflammatory factors

氨气(NH3)是一种重要的大气污染物,由自然和人为来源产生,规模化畜禽养殖场粪便中含氮物质分解是氨气人为来源的重要途径[1]。肠道是畜禽消化吸收营养物质的主要场所,也是畜禽实现免疫反应和内分泌功能的重要部位。氨气在一定浓度下对畜禽的肠道黏膜结构、消化酶活性和上皮细胞的营养因子转运效率都可能造成不利影响,进而影响畜禽采食、饲料消化、生长发育和健康状况[2-3]。回肠和盲肠是畜禽肠道的重要组成部分,回肠主要负责吸收营养物质,而盲肠则主要负责微生物发酵和免疫调节[4]。由于肉鸡消化道较短,食糜在其中停留时间短,许多营养物质不能被充分利用,有40%~50%的氮通过粪便排出体外,导致肉鸡舍内氨气浓度往往高于畜舍。现代规模化肉鸡养殖条件下,粪便集中排放,氨气大量产生,在影响肉鸡福利的同时,还极易使肉鸡肠道产生氧化应激和炎性反应,肠道健康受到严重影响,增加患病风险。因此,开展氨气暴露对肉鸡肠道氧化应激和炎症反应影响的研究,对提升肉鸡福利水平和改善肉鸡环境质量具有重要的指导意义。近年来,国内外学者逐渐认识到氨气暴露对畜禽肠道健康的影响,开展了氨气对畜禽肠道形态、氧化应激、炎症因子及其引发的细胞自噬等相关研究。研究表明,45 mg/m3的氨气浓度下,猪结肠中白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)mRNA的表达量显著上调,回肠中TNF-α mRNA 表达量显著上调,表明氨气暴露导致猪肠道炎症[5];长期暴露于52.5 mg/m3氨气环境中引发了仔猪炎性损伤,并使抗氧化能力降低[6];发生氨中毒的猪小肠组织空泡化现象严重、引发Th1/Th2失衡和炎症反应[7];氨气暴露降低小鼠回肠菌群多样性,刺激机体产生促炎因子,降低机体免疫力[8]。在肉鸡养殖中,45 mg/m3的氨气暴露导致肉鸡空肠组织形态学和超微结构发生病理变化,诱导自噬相关空肠损伤[9];氨气暴露致使肉鸡小肠上皮细胞骨架蛋白表达量下调、绒毛高度变短或缺失、隐窝深度增加[10],肠道上皮细胞间紧密连接降低,上皮细胞向间充质转化,引发空肠纤维化[11]。白羽肉鸡在世界肉鸡养殖领域占据重要地位。然而,氨气暴露对白羽肉鸡肠道健康、氧化应激和炎性反应的影响研究却罕有报道。本试验在隔离舱条件下,通过模拟实际生产中鸡舍的氨气浓度变化,探讨氨气暴露对白羽肉鸡肠道组织形态、氧化应激和免疫应答等方面的影响,旨在为提升肉鸡福利水平和改善肉鸡环境质量提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 伦理声明

本研究的动物试验伦理方案经河南省河南牧业经济学院动物委员会批准,并遵循机构安全程序(编号:HNUAHE503825)。

1.2 试验设计

选取体重相近、健康状况良好的1日龄爱拔益加(AA)白羽肉鸡120羽,随机分为3组,分别为对照组(CON组)、低浓度组(LC组)和高浓度组(HC组),每组4个重复,每个重复10羽,于6个通风良好的无特定病原体(SPF)禽用隔离器(GJ-1型号,苏州市冯氏实验动物设备有限公司)中进行饲养,每个隔离器中使用金属网分隔出2个重复的饲养空间,8~28日龄饲养密度为16羽/m2,29~42日龄饲养密度为13羽/m2。7日龄之前为预试验阶段,期间3组均保持氨气浓度≤5 mg/m3。试验期间每天进行6 h氨气处理,各组的氨气浓度监测结果见表1。采用调节挥发孔开合程度的方法控制氨水(0.90 g/mL)挥发速率来调控氨气浓度,采用4G型氨气温湿度变迭器(RS-NH3WS-4G-2-100P-4,山东仁科测控技术有限公司)实时监测舱内氨气浓度、温度与相对湿度,并根据实时监测的结果进行氨气浓度的校正和温湿度的调整。
表1 各组氨气浓度设置

Table 1 NH3 concentration settings in different groups mg/m3

项目
Items		 8~28日龄
8 to 28
days of age		 29~42日龄
29 to 42
days of age
对照组CON group 2.8~4.5 3.2~5.0
低浓度组LC group 13.1~15.3 28.5~31.2
高浓度组HC group 28.7~30.7 57.7~60.6

1.3 试验动物的饲养管理

试验期间确保肉鸡自由采食和饮水,每日进行粪便清理。试验所用基础饲粮营养水平设定参照我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004),其组成及营养水平见表2。试验期间记录肉鸡的行为和存活率。1~28日龄舱内温度控制范围为33~35 ℃,29~42日龄舱内温度控制范围为26~30 ℃,相对湿度始终保持在55%~65%。
表2 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 2 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis) %

项目
Items		 1~28日龄
1 to 28
days of ages		 29~42日龄
29 to 42
days of ages
原料Ingredients
玉米Corn 57.35 62.06
豆粕Soybean meal (CP 46%) 32.30 30.00
玉米蛋白粉
Corn protein meal (CP 60%)		 3.00 3.00
磷酸氢钙CaHPO4 1.56 1.55
石粉Limestone 1.11 1.13
L-赖氨酸硫酸盐
L-Lys·H2SO4		 0.55 0.54
DL-蛋氨酸DL-Met 0.35 0.22
L-苏氨酸L-Thr 0.18 0.10
氯化钠NaCl 0.30 0.30
氯化胆碱
Choline chloride (50%)		 0.10 0.10
大豆油Soybean oil 2.20
预混料Premix1) 1.00 1.00
合计Total 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
代谢能ME/(MJ/kg) 12.56 12.14
粗蛋白质CP 22.00 21.00
钙Ca 0.85 0.85
总磷TP 0.64 0.64
非植酸磷NPP 0.40 0.40
蛋氨酸Met 0.68 0.55
赖氨酸Lys 1.39 1.33
苏氨酸Thr 0.98 0.88

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,VD3 3 500 IU,VE 28 IU,VK3 2.2 mg,VB1 2.5 mg,VB2 3.5 mg,VB6 3.0 mg,VB12 0.025 mg,生物素 biotin 0.25 mg,叶酸 folic acid 0.8 mg,烟酸 nicotinic acid 32.0 mg,D-泛酸钙 D-calcium pantothenate 12.0 mg,Fe 90 mg,Cu (as copper sulfate) 18 mg,Mn (as manganese sulfate) 90 mg,Zn (as zinc sulfate) 70 mg,Se (as sodium selenite) 0.3 mg,I (as potassium iodide) 0.5 mg。

2)代谢能水平和非植酸磷含量依据《中国饲料成分及营养价值表(2023年第34版)》进行计算,粗蛋白质、钙、总磷和氨基酸含量分别参照国标GB/T 6432—2018、GB/T 6436—2018、GB/T 6437—2018和GB/T 18246—2019测定。ME level and NPP content were calculated based on the Chinese Feed Composition and Nutritional Value Tables (34th edition, 2023), while the contents of CP, Ca, TP and amino acids were determined according to the national standards GB/T 6432—2018, GB/T 6436—2018, GB/T 6437—2018 and GB/T 18246—2019, respectively.

1.4 样品的采集与保存

在28和42日龄进行肉鸡的宰杀和采样,每个重复随机抓取2羽肉鸡。宰杀前12 h进行禁水和禁食处理。通过颈脱位法处死,随后对肉鸡进行解剖。在回肠与盲肠组织中段各采集2份样品,每份长度2.0 cm,一份用4%多聚甲醛固定,用于后续苏木精-伊红(HE)染色使用;另一份用生理盐水冲洗干净后迅速冻存在液氮中,用于抗氧化指标以及炎症因子和免疫球蛋白含量的测定。

1.5 测定指标与方法

1.5.1 生长性能指标测定

试验期间,每日清晨空腹称量并记录肉鸡体重,计算平均日增重(ADG);每日记录饲粮投放量和剩余量,计算平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G);记录试验期间肉鸡非正常死亡数量,计算成活率。

1.5.2 肠道组织形态观察及指标测定

通过石蜡包埋、染色和树胶封片等步骤,获得回肠与盲肠的组织病理切片,采用HE染色方法测定回肠与盲肠的组织形态指标。在40倍光学显微镜(BX53F,日本奥林巴斯有限公司)视野下随机选取5个位点,通过显微成像系统采集图像,利用ImageJ 1.8.0进行图像处理,测量绒毛高度(VH)、隐窝深度(CD)和绒隐比(V/C)。在光学显微镜下观察,通过计数一定面积或长度的组织切片中的杯状细胞数量来进行相对定量,使用ImageJ 1.8.0测量杯状细胞的大小、形态等参数。

1.5.3 肠道抗氧化指标测定

称取0.1 g盲肠和回肠组织,加入0.9 mL生理盐水,冰水浴条件下进行机械匀浆,制备成10%的匀浆液,以986×g的离心力离心10 min,取上清液进行测定。采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒,参照试剂盒说明书测定上清液中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及总抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)含量。

1.5.4 肠道炎症因子与免疫球蛋白含量测定

称取0.1 g盲肠和回肠组织,加入0.9 mL磷酸盐缓冲液(PBS),利用高速组织研磨仪(KZ-Ⅱ,Servicebio,武汉赛维尔生物科技有限公司)进行匀浆,组织匀浆液于2 739.8×g离心力下离心10 min,取上清液进行测定。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,按照试剂盒说明书的方法测定肠道中炎症因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)以及免疫球蛋白A(IgA)与免疫球蛋白G(IgG)含量。

1.6 数据统计与分析

采用SPSS 26.0软件对数据进行处理与分析,利用ANOVA模型进行方差分析,采用LSD方法进行多重比较,以P<0.05为差异显著。使用GraphPad Prism 9.5进行绘图,使用ImageJ 1.8.0进行图像处理。试验数据用平均值±标准差(mean±SD)表示。

2 结果

2.1 氨气暴露对白羽肉鸡生长性能的影响

由表3可知,在8~28日龄,不同的氨气浓度对白羽肉鸡的平均日采食量没有显著影响(P>0.05),但高浓度组的平均日增重与对照组和低浓度组相比显著降低(P<0.05),同时料重比显著增加(P<0.05);低浓度组的平均日增重与对照组没有显著差异(P>0.05),但料重比显著高于对照组(P<0.05)。在29~42日龄,白羽肉鸡的平均日采食量随氨气浓度的增加而下降,各组间差异显著(P<0.05),而平均日增重则是高浓度组显著低于对照组和低浓度组(P<0.05),料重比在各组间没有显著差异(P>0.05)。试验期间,仅高浓度组29~42日龄阶段的成活率为98%,其余的成活率均为100%。
表3 不同氨气浓度对白羽肉鸡生长性能的影响

Table 3 Effects of different ammonia concentrations on growth performance of white-feathered broilers (n=40)

时间
Time		 指标
Indexes		 对照组
CON group		 低浓度组
LC group		 高浓度组
HC group		 P值
P-value
8~28日龄
8 to 28 days of age		 平均日采食量ADFI/g 138.91±0.70 138.64±2.24 137.29±0.16 0.370
平均日增重ADG/g 67.15±0.70a 69.95±3.06a 59.74±2.42b 0.004
料重比F/G 2.06±0.01b 1.98±0.31c 2.30±0.48a <0.001
成活率SR/% 100 100 100

29~42日龄
29 to 42 days of age		 平均日采食量ADFI/g 209.43±0.14a 202.34±3.50b 191.43±2.21c <0.001
平均日增重ADG/g 98.97±1.56a 95.96±4.11a 89.44±1.26b 0.011
料重比F/G 2.11±0.03 2.11±0.05 2.14±0.02 0.624
成活率SR/% 100 100 98

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 氨气暴露对白羽肉鸡肠道组织形态的影响

不同氨气浓度下白羽肉鸡回肠与盲肠组织形态见图2。由表4可知,随着氨气浓度的不断增加,28日龄时回肠绒毛高度先增后减,隐窝深度持续变浅,而42日龄时隐窝深度先深后浅;28和42日龄时盲肠隐窝深度持续加深,而28日龄时绒毛高度先减后增。28日龄时回肠绒毛高度和42日龄时回肠隐窝深度各组间均存在差异显著(P<0.05)。28日龄时低浓度组和高浓度组回肠绒隐比显著大于对照组(P<0.05),42日龄时低浓度组和高浓度组回肠绒隐比显著小于对照组(P<0.05);28日龄时低浓度组盲肠绒隐比显著小于对照组和高浓度组(P<0.05),42日龄时盲肠绒隐比各组之间差异不显著(P>0.05)。
图2 不同氨气浓度下白羽肉鸡回肠与盲肠组织学观察

Fig.2 Histological observation of ileum and caecum of white-feathered broilers under different ammonia concentrations (50×)

表4 不同氨气浓度对白羽肉鸡回肠与盲肠组织形态的影响

Table 4 Effects of different ammonia concentrations on histomorphology of ileum and cecum of white-feathered broilers (n=8)

样品
Samples		 时间
Time		 指标
Indexes		 对照组
CON group		 低浓度组
LC group		 高浓度组
HC group		 P值
P-value
回肠
Ileum		 28日龄
28 days of age		 绒毛高度VH/μm 898.47±31.07c 1 189.78±53.93a 1 016.65±34.04b <0.001
隐窝深度CH/μm 206.06±49.24a 172.75±27.45a 153.15±10.63b 0.043
绒隐比V/C 4.61±1.34c 7.09±1.61a 6.72±0.60b 0.020
42日龄
42 days of age		 绒毛高度VH/μm 1 171.07±166.76b 1 062.29±26.11b 1 407.88±34.70a <0.001
隐窝深度CD/μm 92.04±15.90c 179.82±54.07a 153.75±16.39b 0.004
绒隐比V/C 13.14±3.42a 6.39±2.02c 9.26±3.62b 0.016
盲肠
Caecum		 28日龄
28 days of age		 绒毛高度VH/μm 346.07±18.47b 197.98±26.68c 594.38±37.61a <0.001
隐窝深度CH/μm 35.87±3.08b 40.00±12.88b 63.08±15.19a <0.001
绒隐比V/C 9.73±1.18a 5.28±1.44b 8.30±2.77a <0.001
42日龄
42 days of age		 绒毛高度VH/μm 309.36±13.22b 331.08±24.20b 534.39±19.88a <0.001
隐窝深度CH/μm 27.26±13.49b 33.61±12.08b 37.79±15.50a <0.001
绒隐比V/C 14.41±8.38 10.80±3.36 10.45±2.13 0.457
不同氨气浓度下白羽肉鸡回肠与盲肠杯状细胞分布见图3。由表5可知,28和42日龄,回肠杯状细胞数量以低浓度组最多,与对照组和高浓度组存在显著差异(P<0.05);盲肠杯状细胞数量以高浓度组最多,与对照组和低浓度组存在显著差异(P<0.05)。
图3 不同氨气浓度下白羽肉鸡回肠与盲肠杯状细胞观察

黑色箭头指示杯状细胞。

Fig.3 Goblet cells observation of ileum and caecum of white-feathered broilers under different ammonia concentrations (100×)

The black arrows indicate goblet cells.

表5 不同氨气浓度对白羽肉鸡回肠与盲肠杯状细胞数量的影响

Table 5 Effects of different ammonia concentrations on number of goblet cells in ileum and cecum of white-feathered broilers (n=8) 个/mm

样品
Samples		 时间
Time		 对照组
CON group		 低浓度组
LC group		 高浓度组
HC group		 P值
P-value
回肠Ileum 28日龄28 days of age 100.00±7.68c 200.80±9.23a 188.40±9.89b <0.001
42日龄42 days of age 136.00±12.12c 183.00±7.93a 176.00±7.54b 0.020

盲肠Caecum		 28日龄28 days of age 12.00±2.24b 14.80±1.92b 47.00±4.30a <0.001
42日龄42 days of age 12.30±3.00c 15.67±2.52b 38.00±3.60a <0.001

2.3 氨气暴露对白羽肉鸡肠道抗氧化指标的影响

由表6可知,与对照组相比,高浓度组28日龄回肠T-AOC显著下降(P<0.05),28和42日龄回肠GSH-Px活性显著下降(P<0.05)。与对照组相比,低浓度组28日龄盲肠GSH-Px活性显著下降(P<0.05),低浓度组和高浓度组42日龄盲肠GSH-Px活性显著下降(P<0.05),同时MDA含量显著升高(P<0.05)。
表6 不同氨气浓度对白羽肉鸡回肠与盲肠抗氧化指标的影响

Table 6 Effects of different ammonia concentrations on antioxidant indexes in ileum and caecum of white-feathered broilers (n=8)

样品
Samples		 时间
Time		 指标
Indexes		 对照组
CON group		 低浓度组
LC group		 高浓度组
HC group		 P值
P-value

回肠
Ileum		 28日龄
28 days of age		 总超氧化物歧化酶
T-SOD/(U/mg prot)		 361.63±7.32 334.69±103.32 301.24±19.56 0.515
谷胱甘肽过氧化物酶
GSH-Px/(U/mg prot)		 17.27±0.68a 18.10±1.31a 4.82±2.92b <0.001
总抗氧化能力
T-AOC/(mmol/g prot)		 0.17±0.03a 0.15±0.01a 0.14±0.01b 0.049
丙二醛
MDA/(nmol/mg prot)		 0.18±0.25 0.32±0.22 0.18±0.36 0.357

42日龄
42 days of age		 总超氧化物歧化酶
T-SOD/(U/mg prot)		 459.66±2.66 390.87±64.89 367.24±70.41 0.185
谷胱甘肽过氧化物酶
GSH-Px/(U/mg prot)		 11.45±0.90a 4.52±1.21b 6.38±2.08b 0.003
总抗氧化能力
T-AOC/(mmol/g prot)		 0.29±0.09 0.20±0.01 0.23±0.02 0.181
丙二醛
MDA/(nmol/mg prot)		 0.10±0.02 0.19±0.76 0.10±0.31 0.123
盲肠
Caecum
28日龄
28 days of age		 总超氧化物歧化酶
T-SOD/(U/mg prot)		 286.46±0.95 240.53±67.29 332.32±61.39 0.183
谷胱甘肽过氧化物酶
GSH-Px/(U/mg prot)		 20.36±1.86a 8.57±0.55b 24.01±3.96a <0.001
总抗氧化能力
T-AOC/(mmol/g prot)		 0.24±0.06 0.19±0.69 0.22±0.59 0.647
丙二醛
MDA/(nmol/mg prot)		 0.48±0.05 0.55±0.35 0.51±0.23 0.934

42日龄
42 days of age		 总超氧化物歧化酶
T-SOD/(U/mg prot)		 290.90±2.50 250.82±59.61 311.56±34.71 0.120
谷胱甘肽过氧化物酶
GSH-Px/(U/mg prot)		 11.60±1.21a 4.94±0.92b 4.52±1.56b <0.001
总抗氧化能力
T-AOC/(mmol/g prot)		 0.26±0.05 0.22±0.02 0.24±0.04 0.340
丙二醛
MDA/(nmol/mg prot)		 0.10±0.02b 0.39±0.19a 0.36±0.35a 0.039

2.4 氨气暴露对白羽肉鸡肠道炎性因子和免疫球蛋白含量的影响

由表7可知,与对照组相比,28和42日龄时高浓度组和低浓度组回肠TNF-α、IL-6含量显著升高(P<0.05),且28日龄时高浓度组回肠IL-6含量显著高于低浓度组(P<0.05);28和42日龄时高浓度组和低浓度组盲肠TNF-α、IL-6含量显著升高(P<0.05),且高浓度组盲肠TNF-α、IL-6含量显著高于低浓度组(P<0.05)。与对照组相比,28日龄时低浓度组盲肠IgG含量显著升高(P<0.05),42日龄时低浓度组和高浓度组盲肠IgA含量显著下降(P<0.05)。
表7 不同氨气浓度对肉鸡回肠与盲肠炎症因子和免疫球蛋白含量的影响

Table 7 Effects of different ammonia concentrations on inflammatory factor and immunoglobulin contents in ileum and caecum of white-feathered broilers (n=8)

样品
Sample		 日龄
Days of age		 指标
Indexes		 对照组
CON group		 低浓度组
LC group		 高浓度组
HC group		 P值
P-value
回肠
Ileum		 28日龄
28 days of age		 肿瘤坏死因子-α
TNF-α/(ng/g prot)		 239.90±13.12b 290.11±23.47a 309.45±19.43a 0.012
白细胞介素-6
IL-6/(ng/g prot)		 112.38±9.01c 143.25±8.26b 188.46±7.80a 0.046
免疫球蛋白A
IgA/(μg/mg prot)		 5.04±0.15 3.09±1.78 7.14±2.71 0.099
免疫球蛋白G
IgG/(μg/mg prot)		 311.64±9.17 247.03±7.70 419.49±226.51 0.333
42日龄
42 days of age		 肿瘤坏死因子-α
TNF-α/(ng/g prot)		 178.21±14.89b 279.44±20.40a 300.01±11.39a 0.008
白细胞介素-6
IL-6/(ng/g prot)		 109.22±7.22b 148.21±10.99a 163.56±3.26a 0.020
免疫球蛋白A
IgA/(μg/mg prot)		 3.67±0.18 2.85±0.74 3.57±1.31 0.492
免疫球蛋白G
IgG/(μg/mg prot)		 221.30±12.89 226.61±13.66 280.80±93.99 0.403
盲肠
Caecum		 28日龄
28 days of age		 肿瘤坏死因子-α
TNF-α/(ng/g prot)		 190.21±2.77c 246.33±17.98b 288.08±14.91a 0.022
白细胞介素-6
IL-6/(ng/g prot)		 99.10±3.40c 119.46±8.87b 166.67±9.55a 0.048
免疫球蛋白A
IgA/(μg/mg prot)		 4.31±0.25 5.55±0.93 5.02±0.66 0.157
免疫球蛋白G
IgG/(μg/mg prot)		 273.23±1.62b 854.28±39.68a 264.51±11.00b 0.042
42日龄
42 days of age		 肿瘤坏死因子-α
TNF-α/(ng/g prot)		 146.00±10.76b 271.23±21.25a 257.98±13.78a 0.003
白细胞介素-6
IL-6/(ng/g prot)		 116.55±9.29b 178.70±4.37a 200.12±9.50a 0.040
免疫球蛋白A
IgA/(μg/mg prot)		 5.40±0.76a 3.36±0.11b 3.75±1.09b 0.017
免疫球蛋白G
IgG/(μg/mg prot)		 310.93±1.22 320.17±60.05 367.65±17.67 0.794

3 讨论

3.1 氨气暴露对白羽肉鸡生长性能的影响

本试验结果表明,不同氨气浓度对肉鸡生长性能产生了影响,在白羽肉鸡生长前期(8~28日龄),虽然不同氨气浓度对白羽肉鸡的平均日采食量没有显著影响,但高浓度的氨气显著降低了平均日增重,并显著增加了料重比;而在生长后期(29~42日龄),白羽肉鸡平均日采食量则随氨气浓度的增加而下降,且较高的氨气浓度显著降低了肉鸡的平均日增重,与生长前期所不同的是,各组间肉鸡的料重比没有表现出显著差异。这可能是暴露于较高浓度的氨气环境影响了白羽肉鸡对营养物质的吸收,从而影响了其生长性能[12]。

3.2 氨气暴露对白羽肉鸡肠道组织形态的影响

高饲养密度可破坏肉仔鸡的肠绒毛形态[13],长期暴露于高浓度的氨气环境中可能导致肠道组织的损伤和改变,进而影响肠道绒毛高度和隐窝深度[14-15]。这会影响肠道对营养物质的吸收能力,进而影响鸡的生长和健康状态。本试验中,除却28日龄时低浓度组和高浓度组回肠绒隐比相较于对照组分别升高了53.6%和45.8%,28、42日龄盲肠和42日龄回肠绒隐比相较于对照组均有所下降,其中42日龄时低浓度组下降最明显,高达105.6%。28日龄回肠绒隐比上升的原因可能是由于绒毛增加或者肠道保护反应[16]。相较而言,更有可能是由于氨气浓度不够高,从而刺激肠道绒毛的增长,导致绒毛高度增加而隐窝深度相对不变,当然也不排除肠道保护作用的可能性。氨气暴露可认为是一种压力因素,激活了肉鸡肠道的保护反应,而隐窝深度相对保持不变,从而使二者的比值升高。从表3可看出,回肠绒毛高度以42日龄时高浓度组最大,比对照组增长20%,说明氨气浓度在0~60 mg/m3范围内,白羽肉鸡肠道的绒毛高度与氨气浓度呈正相关。

3.3 氨气暴露对白羽肉鸡肠道氧化应激的影响

本试验结果显示,28日龄时氨气暴露对白羽肉鸡回肠MDA含量和T-SOD活性无显著影响,GSH-Px活性则显著下降,且这种趋势直到42日龄仍然保持,表明氨气暴露对抗氧化指标的影响在时间上是持续且稳定的;同时,盲肠GSH-Px活性在28和42日龄也呈下降趋势,说明氨气暴露对该抗氧化因子的影响在时间上是持续且稳定的。氧化应激是一种生物体内活性氧自由基(ROS)的产生和抗氧化防御系统之间的不平衡状态。梁姝婕等[17]研究表明,ROS过多产生或抗氧化防御系统功能下降都会导致氧化应激,进而影响细胞的正常功能,引起组织损伤和疾病。Chen等[18]研究发现,氨诱导猪脾脏的产生大量ROS,发生氧化应激,激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路,并导致脾脏坏死和损伤。GSH-Px是一种重要的抗氧化酶,可以清除过氧化氢等ROS,保护细胞免受氧化损伤[19]。2个氨气暴露组盲肠GSH-Px活性相较对照组有所下降,表明肠道上皮细胞抗氧化能力下降,从而加剧氧化应激。

3.4 氨气暴露对白羽肉鸡肠道免疫应答的影响

TNF-α是一种主要由巨噬细胞和单核细胞产生的促炎因子,参与机体的炎症、免疫、抗感染等作用;此外,TNF-α还有扩张血管的作用,这可能与黏膜损伤修复中增加了黏膜的血流量有关[20],还能够诱导IL-6等其他炎症因子的分泌[21],IL-6能使B细胞前体产生抗体,还能与集落刺激因子协同促进原始骨髓源细胞的生长和分化,进一步增强自然杀伤细胞的裂解功能[22]。本试验结果显示,2个氨气暴露组肉鸡回肠与盲肠TNF-α、IL-6含量显著升高。IL-6的分泌量持续增加,机体产生免疫机制,使机体平衡被打破、相关调节紊乱,诱发或加重某些疾病的发生[23]。研究显示,氨气会触发上皮细胞-细胞连接的解体,导致鸡肠道纤维化[24]。本研究测定的肉鸡肠道TNF-α和IL-6含量较文献[25]偏高,这可能是由于持续氨气暴露持续后立刻采集样本,且最高氨气暴露浓度达到60 mg/m3,高于实际鸡舍中氨气浓度,持续强烈的氨气刺激可能是导致TNF-α和IL-6含量偏高的主要原因。在回肠中,氨气暴露对白羽肉鸡IgA和IgG含量无显著影响,这可能是因为回肠的主要生理功能是吸收营养物质,而IgA和IgG主要参与黏膜免疫反应,因此在氨气暴露下回肠的免疫反应可能并未受到明显影响;在盲肠中,氨气暴露使28日龄IgG和42日龄IgA含量发生显著变化,其中28日龄低浓度组IgG含量相较对照组升高最多,达311.12%。这可能是因为氨气暴露对盲肠的微生物发酵和免疫调节功能产生了影响,初步推测28日龄时可能由于初始免疫应答,导致IgG快速产生以应对氨气,从而使IgG含量上升。

4 结论

高浓度氨气暴露会显著降低白羽肉鸡的平均日增重,并显著增加料重比。氨气持续暴露至28日龄时引起白羽肉鸡回肠和盲肠中炎症发生,绒隐比降低,IgA含量下降;氨气持续暴露至42日龄时,白羽肉鸡肠道炎症加剧,IgA、IgG含量和GSH-Px活性持续下降。综上可知,白羽肉鸡生产中持续的氨气暴露会导致肠道炎症发生、免疫力下降以及抗氧化能力降低,合理的鸡舍空气环境控制对于保持白羽肉鸡肠道健康和生长性能具有重要意义。

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