Chinese Journal of Animal Nutrition >

2025 , Vol. 37 >Issue 3: 1760 - 1770

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.149

RESEARCH PAPER

Effects of Diet Supplemented with Zinc Methionine on Growth Performance, Serum Biochemical Indices, Antioxidant Capacity and Intestinal Health of Broiler Chickens

  • MA Chunjian ,
  • SUO Yanrui ,
  • LI Haoxuan ,
  • LI Yipu ,
  • JIANG Mingke ,
  • GAO Yusheng ,
  • ZHANG Bo ,
  • LI Jing ,
  • WANG Zheng ,
  • SHAO Yuxin , *
Expand
  • Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing 100097, China
*associate professor, E-mail:

Received date: 2024-07-18

  Online published: 2025-03-13

Fold

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of diet supplemented with different levels of zinc methionine on growth performance, serum biochemical indices, antioxidant capacity and intestinal health of broiler chickens. A total of 250 one-day-old Ross 308 male broiler chickens with similar body weight were randomly divided into 5 groups with 5 replicates per group and 10 broilers per replicate. Each group was supplemented with zinc in the form of methionine zinc on the basis of basal diet with the amounts of 0 (control group), 20, 40, 60 and 80 mg/kg, respectively. The experiment lasted for 21 days. The results showed as follows: 1) compared with the control group, dietary supplementation of 60 and 80 mg/kg zinc methionine extremely significantly increased the average daily gain of broilers at 14 days of age (P<0.01), and supplementation of 20, 40, 60 and 80 mg/kg zinc methionine extremely significantly decreased the average daily feed intake and the ratio of feed to gain of broiler chickens at 14 days of age (P<0.05); 2) compared with the control group, dietary supplementation of 60 and 80 mg/kg zinc methionine significantly increased the total superoxide dismutase (T-SOD) activity in serum of broiler chickens at 21 days of age (P<0.05), and supplementation of 80 mg/kg zinc methionine significantly decreased the malondialdehyde (MDA) content (P<0.05); 3) compared with the control group, dietary supplementation of 80 mg/kg zinc methionine significantly increased the mRNA relative expression level of tight junction protein Claudin-1 in jejunal mucosa of broiler chickens (P<0.05), and supplementation of 40, 60 and 80 mg/kg zinc methionine significantly decreased the mRNA relative expression level of inflammatory factor tumor necrosis factor-α (TNF-α) (P<0.05). In summary, diet supplemented with 40 to 80 mg/kg zinc methionine can improve the growth performance, antioxidant capacity and intestinal mucosal barrier function of broiler chickens in different degrees.

Key words： zinc methionine; broiler chickens; growth performance; antioxidant capacity; intestinal health

Cite this article

MA Chunjian , SUO Yanrui , LI Haoxuan , LI Yipu , JIANG Mingke , GAO Yusheng , ZHANG Bo , LI Jing , WANG Zheng , SHAO Yuxin . Effects of Diet Supplemented with Zinc Methionine on Growth Performance, Serum Biochemical Indices, Antioxidant Capacity and Intestinal Health of Broiler Chickens[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2025 , 37(3) : 1760 -1770 . DOI: 10.12418/CJAN2025.149

锌是动物必需的微量元素之一,是多种酶的组成成分,对机体的生长、免疫、发育和繁殖具有重要作用[1]。锌缺乏可引起动物生长速度减慢、自由基产生增多、免疫功能减弱、肠黏膜屏障功能受损,并会导致腹泻[2]。长期以来,锌通常被以无机硫酸锌或氧化锌的形式过量添加到畜禽饲粮中,以防止动物锌缺乏。然而,无机锌会破坏饲粮中的维生素及其他活性营养物质,在体内的吸收利用率不高,未吸收的锌被排放到土壤和河流中,造成环境污染。近年来,不同形式的有机锌、纳米锌及包被锌开始逐渐应用到饲粮中以全部或部分替代无机锌,尤其是有机锌[3]。有机锌是将锌原子偶联到多个配体上的化合物,通常是氨基酸、多肽、蛋白质或碳水化合物,这些有机锌源比无机锌源具有更高的生物利用率[4]。蛋氨酸锌,又称蛋氨酸螯合锌,因其具有生物利用率高、化学性质稳定、不易结块、不干扰其他营养物质的吸收、适口性好等多种优点,在动物生产中受到广泛关注。蛋氨酸锌在蛋鸡及肉种鸡饲粮中的应用研究较多,且在调控蛋品质、繁殖性能等方面效果显著[5-6],但在肉鸡饲粮中应用的相关研究较少,尤其是在对肠道健康的调控上。因此,本试验选用罗斯308肉雏鸡为试验动物,研究饲粮中添加不同水平的蛋氨酸锌对肉雏鸡的生长性能、血清生化指标、抗氧化能力和肠道健康的影响,以期探索肉雏鸡饲粮中蛋氨酸锌的适宜添加水平,为蛋氨酸锌在肉鸡生产中的合理应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 伦理声明

本研究的动物试验方案已通过伦理审查,审批机构为北京市农林科学院畜牧兽医研究所,批准编号为SYXK-2017-0005。

1.2 试验设计

选用250只1日龄雄性罗斯308肉雏鸡,平均体重为(44.91±1.09) g,按照单因素随机试验设计,分为5组,每组5个重复,每个重复10只鸡。5组肉鸡分别饲喂在基础饲粮中添加0、20、40、60、80 mg/kg锌的饲粮,锌源为蛋氨酸锌(具体添加物为蛋氨酸羟基类似物螯合锌,锌含量为16%),试验期21 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 52.33
豆粕Soybean meal 38.79
大豆油Soybean oil 4.83
磷酸氢钙CaHPO4 1.77
石粉Limestone 1.25
氯化钠NaCl 0.30
DL-蛋氨酸DL-Met 0.31
胆碱Choline 0.14
多维Multi-vitamins1) 0.03
微量元素预混料Micro-element premix2) 0.25
合计Total 100.00
营养水平Nutrient levels3)
代谢能ME/(MJ/kg) 12.55
粗蛋白质CP 21.53
赖氨酸Lys 1.15
蛋氨酸Met 0.60
L-苏氨酸L-Thr 0.82
色氨酸Trp 0.24
蛋氨酸+胱氨酸Met+Cys 0.94
钙Ca 1.02
总磷TP 0.69
非植酸磷NPP 0.40
锌Zn/(mg/kg) 24.58

1)多维为每千克饲粮提供 Multi-vitamins provided the following per kg of the diet:VA 15 000 IU,VD3 3 600 IU,VE 20 IU,VK3 1.0 mg,VB1 2.5 mg,VB2 8 mg,VB6 2.5 mg,VB12 0.015 mg,泛酸 pantothenic acid 15 mg,烟酸 nicotinic acid 39 mg,生物素 biotin 0.15 mg,叶酸 folic acid 1.5 mg。

2)微量元素预混料为每千克饲粮提供 Micro-element premix provided the following per kg of the diet:Fe (FeSO4·7H2O) 40 mg,Mn (MnSO4·H2O) 80 mg,Cu (CuSO4·5H2O) 8 mg,I (KI ) 0.35 mg,Se (NaSeO3) 0.15 mg。

3)代谢能和氨基酸参照《中国饲料成分及营养价值表(2022年第33版)》计算得出,其他指标为实测值。ME and amino acids were calculated with reference to the China Feed Composition and Nutritional Value Table (33rd edition, 2022), while the other indexes were measured values.

1.3 饲养管理

饲养试验在北京农林科学院畜牧兽医研究所东院动物舍进行。按照常规的肉鸡饲养管理方法笼养,进行常规的免疫接种。人为控制光照:前3天光照24 h,第4~7天光照23 h,第8~21天光照20 h。人工控制温温度:前3天保持在33~35 ℃,随后每天降低1 ℃,从第2周开始,温度维持在28~30 ℃,同时相对湿度控制在65%~70%。试验场地全程自然通风,肉鸡自由采食和饮水,前1周采用料盘喂料,从第2周起采用料槽喂料,每3 d水线调高1 cm。

1.4 样品采集

于试验第21天早晨从每个重复中选择接近平均体重的肉鸡1只,翅下静脉采血,将采集的血液在室温静置待血清析出后,1 800×g离心10 min,分离血清,于-20 ℃保存,备测生化及抗氧化指标。采血后的肉鸡采用颈椎脱臼法处死后,分离空肠肠段(卵黄憩室向十二指肠方向取约1 cm),生理盐水冲洗后,置于4%多聚甲醛的磷酸盐缓冲液(PBS)中,用于制作切片;剩余空肠肠段采用生理盐水冲洗内容物,纵向切开肠道,刮取黏膜样本置于EP管中,然后迅速置于液氮中,用于提取RNA及基因表达分析。

1.5 测定指标及方法

1.5.1 饲粮营养成分

饲粮中粗蛋白质含量参照GB/T 6432—2018使用凯氏定氮仪测定,钙含量参照GB/T 6436—2018测定,总磷含量参照GB/T 6437—2018测定;采用三氯化铁沉淀法测定饲粮中植酸磷含量后,总磷含量减去植酸磷含量即为非植酸磷含量;饲粮中锌含量参照GB/T 13885—2017使用ICP-9000全谱型电感耦合氩等离子体光谱仪测定。

1.5.2 生长性能

各组以重复为单位,在试验期间记录肉鸡的采食量、死亡鸡数和1、14、21日龄体重,计算平均日增重、平均日采食量和料重比。

1.5.3 血清生化及抗氧化指标

使用A6半自动生化分析仪,采用比色法测定血清中谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、铜锌超氧化物歧化酶(Cu-Zn SOD)活性与丙二醛(MDA)含量。

1.5.4 空肠组织形态

将固定的空肠肠段取出,进行脱水、石蜡包埋、切片、烤片和苏木精-伊红染色处理,使用显微镜观察并测量绒毛长度和隐窝深度,并计算绒毛高度与隐窝深度比值。每个肠道切片视野中选取10个绒毛和隐窝进行测量,取平均值。

1.5.5 空肠黏膜屏障功能相关基因表达

采用Trizol法提取空肠黏膜总RNA,在多功能酶标仪(SynergyTMLX,Bioteck,美国)上分别于260和280 nm波长下测定RNA浓度和纯度。利用反转录试剂盒(HiScript Ⅲ RT SuperMix with gDNA wiper,南京诺唯赞生物科技股份有限公司)将总RNA反转录成cDNA,然后以cDNA为模板,采用荧光定量PCR试剂盒(Taq pro universal SYBR qPCR Master Mix,南京诺唯赞生物科技股份有限公司)于定量PCR仪(Q2000C,杭州朗基科学仪器有限公司)进行肠黏膜相关基因表达的测定。采用相对定量方法,以β-肌动蛋白(β-actin)作为内参基因,采用2-△△Ct法计算目的基因相对表达量,目的基因包括白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、封闭蛋白-1(Claudin-1)、闭锁小带蛋白-1(ZO-1)、闭合蛋白(Occludin)。PCR所需引物序列见表2。
表2 PCR所需引物序列

Table 2 Primer sequences used for PCR

基因名称
Gene names		 引物序列
Primers sequence (5'—3')
白细胞介素-6
IL-6		 F:CGCCCAGAAATCCCTCCTC
R:AGGCACTGAAACTCCTGGTC
肿瘤坏死因子-α
TNF-α		 F:AATTTGCAGGCTGTTTCTGC
R:TATGAAGGTGGTGCAGATGG
封闭蛋白-1
Claudin-1		 F:TGGAGGATGACCAGGTGAAG
R:TGTGAAAGGGTCATAGAAGG
闭锁小带蛋白-1
ZO-1		 F:CAACGTAGTTCTGGCATTATTCG
R:GGGCACAGCCTCATTCTCAT
闭合蛋白
Occludin		 F:AGACGCGCAGTAAGATCTGG
R:GGGCTTCTCCGAGTAGGCAA
β-肌动蛋白
β-actin		 F:ACTCTGGTGATGGTGTTAC
R:GGCTGTGATCTCCTTCTG

1.6 数据统计分析

试验数据用SPSS 20.0统计分析软件进行单因素方差分析,并作添加剂量与各指标间的线性和二次曲线检验,对组间差异显著的指标,采用Duncan氏法进行多重比较。数据以“平均值±标准差”表示,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡生长性能的影响

由表3可知,1日龄肉雏鸡体重各组之间无显著差异(P>0.05);饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌极显著影响了肉雏鸡14日龄体重以及1~14日龄平均日增重、平均日采食量及料重比(P<0.01),且随着蛋氨酸锌添加量的增加,上述指标均呈线性变化(P≤0.001);与对照组相比,饲粮中添加60和80 mg/kg蛋氨酸锌极显著提高了肉雏鸡14日龄体重及1~14日龄平均日增重(P<0.01),添加20、40、60和80 mg/kg蛋氨酸锌极显著降低了1~14日龄平均日采食量及料重比(P<0.01),且蛋氨酸锌添加量为80 mg/kg时,肉雏鸡1~14日龄料重比最低,但与蛋氨酸锌添加量为40、60 mg/kg时差异不显著(P>0.05);饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉仔鸡21日龄体重以及15~21日龄平均日增重、平均日采食量及料重比均无显著影响(P>0.05)。
表3 饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡生长性能的影响

Table 3 Effects of diet supplemented with different levels of zinc methionine on growth performance of broiler chickens

项目
Items		 蛋氨酸锌添加量(以锌计)
Zinc methionine supplemental levels (counted as Zn)/(mg/kg)		 P值P-value
0(对照Control) 20 40 60 80 方差分析
ANOVA		 线性
Linear		 二次
Quadratic
1日龄体重BW at 1 days of age/g 45.99±0.43 45.08±0.96 44.09±1.36 44.69±0.87 44.72±1.01 0.070 0.046 0.046
14日龄体重BW at 14 days of age/g 191.5±16.8Cc 199.8±18.7Cc 214.4±23.1BCbc 249.9±16.8Aa 238.7±16.2ABab <0.001 <0.001 0.564
21日龄体重BW at 21 days of age/g 374.1±21.7 385.9±18.9 396.9±19.1 403.2±32.7 408.9±15.4 0.143 0.012 0.660
1~14日龄
1 to 14 days of age		 平均日增重ADG/g 11.92±1.08Cc 12.74±1.34Cc 13.81±1.77BCbc 15.93±1.59Aa 15.54±1.19ABab 0.001 <0.001 0.570
平均日采食量ADFI/g 24.24±1.62Aa 21.79±1.41Bb 22.12±0.22Bb 21.92±1.03Bb 20.99±1.00Bb 0.004 0.001 0.210
料重比F/G 2.05±0.23Aa 1.73±0.24Bb 1.62±0.19BCbc 1.39±0.20Cc 1.35±0.10Cc <0.001 <0.001 0.188
15~21日龄
15 to 21 days of age		 平均日增重ADG/g 16.64±0.97 17.35±0.96 17.90±1.01 18.17±1.50 18.47±0.66 0.090 0.007 0.546
平均日采食量ADFI/g 30.86±1.49 30.86±1.59 30.51±1.32 29.98±0.67 30.51±1.45 0.835 0.419 0.693
料重比F/G 1.86±0.09 1.78±0.16 1.71±0.15 1.66±0.15 1.65±0.07 0.099 0.009 0.486

同行数据肩标不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),不同小写字母表示差异显著(P<0.05),肩标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 capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01), and with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same small letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡血清生化指标的影响

由表4可知,饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡血清AST、ALT、ALP活性均无显著影响(P>0.05)。
表4 饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡血清生化指标的影响

Table 4 Effects of diet supplemented with different levels of zinc methionine on serum biochemical indices of broiler chickens U/L

项目
Items		 蛋氨酸锌添加量(以锌计)
Zinc methionine supplemental levels (counted as Zn)/(mg/kg)		 P值P-value
0(对照Control) 20 40 60 80 方差分析
ANOVA		 线性
Linear		 二次
Quadratic
谷草转氨酶AST 195.1±19.2 178.3±22.5 172.6±17.8 195.9±38.5 176.6±33.3 0.298 0.531 0.514
谷丙转氨酶ALT 0.90±0.85 1.10±0.93 1.28±1.01 0.78±0.54 1.14±0.85 0.788 0.868 0.756
碱性磷酸酶ALP 324.5±19.7 354.7±26.8 350.4±33.6 344.8±33.1 357.3±33.6 0.213 0.104 0.357

2.3 饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡血清抗氧化指标的影响

由表5可知,饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌显著影响了肉雏鸡血清T-SOD活性与MDA含量(P<0.05),极显著影响了血清Cu-Zn SOD活性(P<0.01);随着蛋氨酸锌添加量的增加,血清T-SOD活性呈线性上升(P=0.001),血清Cu-Zn SOD活性呈线性(P=0.048)及二次曲线变化(P=0.005),血清MDA含量呈极显著线性降低(P=0.003);与对照组相比,饲粮中添加60和80 mg/kg蛋氨酸锌显著增加了血清T-SOD活性(P<0.05),但60与80 mg/kg添加量之间没有显著差异(P>0.05);血清Cu-Zn SOD活性随着饲粮中蛋氨酸锌添加量的增加先降低后增加,20、40 mg/kg锌添加组显著低于对照组及60与80 mg/kg锌添加组(P<0.05);80 mg/kg锌添加组血清MDA含量较对照组及低水平锌添加组(20、40 mg/kg锌添加组)显著降低(P<0.05)。
表5 饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡血清抗氧化指标的影响

Table 5 Effects of diet supplemented with different levels of zinc methionine on serum antioxidant indices of broiler chickens

项目
Items		 蛋氨酸锌添加量(以锌计)
Zinc methionine supplemental levels (counted as Zn)/(mg/kg)		 P值P-value
0(对照Control) 20 40 60 80 方差分析
ANOVA		 线性
Linear		 二次
Quadratic
总超氧化物歧化酶T-SOD/(U/mL) 63.47±7.90b 63.63±3.08b 74.49±19.27ab 77.28±10.64a 80.38±8.55a 0.010 0.001 0.884
铜锌超氧化物歧化酶Cu-Zn SOD/(U/mL) 39.56±3.57Aa 35.22±4.45Bb 34.32±3.32Bb 41.43±4.36Aa 41.16±4.62Aa 0.002 0.048 0.005
丙二醛MDA/(nmol/mL) 3.57±0.73a 3.67±0.69a 3.52±0.54a 3.31±0.55ab 2.73±0.34b 0.021 0.003 0.075

2.4 饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡空肠组织形态的影响

由表6可知,饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡空肠绒毛高度、隐窝深度和绒毛高度与隐窝深度比值均无显著影响(P>0.05)。
表6 饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡空肠组织形态的影响

Table 6 Effects of diet supplemented with different levels of zinc methionine on jejunal morphology of broiler chickens

项目
Items		 蛋氨酸锌添加量(以锌计)
Zinc methionine supplemental levels (counted as Zn)/(mg/kg)		 P值P-value
0(对照Control) 20 40 60 80 方差分析
ANOVA		 线性
Linear		 二次
Quadratic
绒毛高度VH/μm 883.2±130.3 930.6±295.0 977.3±343.0 1 240.1±297.5 1 293.5±254.0 0.088 0.008 0.624
隐窝深度CD/μm 133.3±27.5 128.9±22.1 139.5±9.0 145.1±12.2 144.0±7.2 0.544 0.145 0.960
绒毛高度与隐窝深度比值VH/CD ratio 7.1±1.1 7.7±2.4 7.4±2.6 9.2±2.8 9.4±1.9 0.379 0.072 0.753

2.5 饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡空肠黏膜屏障功能相关基因表达的影响

如图1所示,饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌显著影响了肉雏鸡肠道黏膜紧密连接蛋白Claudin-1及炎性因子TNF-α的mRNA相对表达量(P<0.05);Claudin-1的mRNA相对表达量随饲粮蛋氨酸锌添加量的增加呈线性上升(P=0.003),相反,TNF-α的mRNA相对表达量则呈线性下降(P=0.001);与对照组相比,80 mg/kg锌添加组Claudin-1的mRNA相对表达量显著提高(P<0.05),其他组之间无显著差异(P>0.05);与对照组相比,饲粮中添加40、60和80 mg/kg蛋氨酸锌均显著降低了TNF-α的mRNA相对表达量(P<0.05),但40、60和80 mg/kg锌添加组之间无显著差异(P>0.05);饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡肠道黏膜紧密连接蛋白Occludin和ZO-1及炎性因子IL-6的mRNA相对表达量无显著影响(P>0.05)。
图1 饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡空肠黏膜屏障功能相关基因表达的影响

数据柱标注不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。

Fig.1 Effects of diet supplemented with different levels of zinc methionine on expression of genes associated with barrier function in jejunal mucosa of broiler chickens

Data columns with different small letters mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letters mean no significant difference (P>0.05).

3 讨论

3.1 饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡生长性能的影响

机体对微量元素锌的摄入和吸收是保障动物正常生长发育的必要条件。缺锌会阻碍动物生长发育、降低免疫力,使羽毛皮肤发育不良、骨骼发育异常等[7]。规模化肉鸡饲养模式下,饲粮需要额外添加锌元素才能满足动物快速生长发育的需要。蛋氨酸锌的吸收方式与无机锌不同,是以小肽和氨基酸的整体形式进入肠黏膜,通过血液直接运送到机体的各个组织器官,避免了其他营养物质对锌的拮抗作用,利于畜禽的生长发育。孔德华[8]研究发现,饲粮中添加60 mg/kg羟基蛋氨酸锌可以提高红鳌螯虾的增长率和增重率;赵文昌等[9]研究发现,饲粮中添加40或80 mg/kg蛋氨酸锌可显著提高1~21日龄肉鸡的平均日增重,并增加了采食转化为增重的效率。本研究结果发现,随着饲粮中蛋氨酸锌添加量的增加,肉雏鸡1~14日龄平均日增重和饲料转化效率呈增加的变化趋势,且添加60、80 mg/kg蛋氨酸锌可极显著提高1~14日龄肉雏鸡的平均日增重,并极显著降低料重比,说明肉雏鸡饲粮中添加适宜水平的蛋氨酸锌促进了肉雏鸡生长性能的改善,与上述前人研究结果一致。

3.2 饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡血清生化及抗氧化指标的影响

血清生化指标在机体新陈代谢过程中发挥重要作用,其中ALT和AST是肝脏功能检测最常见的指标,两者活性与肝脏功能密切相关,当血清中ALT和AST的活性过高时可能是肝脏受到了一定的损伤,而活性降低可以反映出肝脏组织损伤得到改善[10]。ALP作为一种含锌的重要代谢调控酶,其活性跟机体抗应激水平息息相关,增高时会提高机体抗病菌和免疫力的效果。有研究指出,动物机体内的锌供应不足时,会影响组织中ALP的生成,但锌供应量过高也会降低ALP活性[11]。在何树青等[12]在对虾的研究中发现,饲粮中添加20~150 mg/kg硫酸锌可以提高血清ALP活性,从而提高其非特异性免疫功能。同样,在鹅的研究中发现,当饲粮中硫酸锌添加量为65.36 mg/kg时,血清中ALP活性最高[13]。多项研究表明,饲粮锌含量的提高会降低动物体内AST、ALT的活性[14-15]。本研究中,饲粮中添加20、40、60、80 mg/kg蛋氨酸锌对肉雏鸡血清AST、ALT及ALP活性均没有显著影响。与他人研究结果不一致的原因可能是由于锌源、试验动物及饲养环境的不同,造成动物的生理指标出现了差异。
动物体内自由基可能是源自机体正常代谢的产物,也可能是动物受到了一定的外界应激后产生的。酶促抗氧化成员T-SOD或Cu-Zn SOD在保护机体免受自由基的氧化损伤中起着重要作用[16-17]。MDA是脂质过氧化过程的最终产物,可作为间接反映细胞损伤的标志物[18]。当体内抗氧化物质和自由基之间的平衡因抗氧化物质的消耗或自由基的积累而被破坏时,就会发生氧化应激[19]。氧化应激会导致染色体链断裂、脂肪氧化和细胞异常增生凋亡等,对动物组织器官造成损伤,影响动物健康,进而会降低动物生产力。在赵文昌等[9]的研究中,饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对21及42日龄爱拔益加(AA)肉鸡血清超氧化物歧化酶(SOD)活性及MDA含量均没有显著影响。唐煌尧[20]研究表明,饲粮中添加90 mg/kg蛋氨酸锌可显著提高肉鸭空肠T-SOD活性,降低空肠MDA含量。同样,在黄羽肉鸡饲粮中添加60 mg/kg的有机锌(蛋氨酸锌、乳酸锌及甘氨酸锌)显著提高了62日龄肉鸡血清抗氧化能力,发挥了良好的抗氧化能力[21]。本研究发现,饲粮中添加60、80 mg/kg蛋氨酸锌提高了21日龄肉雏鸡血清T-SOD活性,添加80 mg/kg蛋氨酸锌还降低了血清MDA含量,减轻了氧化应激的发生,与上述前人研究结果一致;此外,本研究结果显示,饲粮中添加20、40 mg/kg蛋氨酸降低了21日龄肉雏鸡血清Cu-Zn SOD活性,血清Cu-Zn SOD活性在不添加蛋氨酸锌的对照组达到较高水平。产生这一现象的原因可能是过低的饲粮锌含量诱发了肉鸡血清Cu-Zn SOD活性的代偿性升高。

3.3 饲粮中添加不同水平蛋氨酸锌对肉雏鸡肠黏膜屏障功能的影响

肠道是动物机体吸收营养的主要场所,而小肠是肠道营养物质消化和吸收的主要部位,快速生长发育的动物需要吸收更多的营养物质来满足生长发育需要。同时,小肠还是机体最大的免疫器官,完整的肠黏膜屏障能够隔离肠道内的外源性物质,如病原微生物及各种外来抗原物质,避免其入侵以及对肠道的损伤,因此,维持正常的肠黏膜屏障功能是肠道健康的根本。
肠黏膜形态的完整性与肠黏膜屏障功能密切相关,肠黏膜形态包括肠绒毛高度、隐窝深度和绒毛高度与隐窝深度比值,它们是评价肠黏膜形态完整性的最常用指标。肠上皮细胞锌依赖酶的活性在适宜剂量锌的作用下会得到提高,锌指转录因子也会得到增强,从而加强肠上皮细胞增殖,使肠道绒毛变高、隐窝变浅[22]。Zhu等[22]研究表明,饲粮中添加60 mg/kg甘氨酸锌时,可显著提高59日龄黄羽肉鸡十二指肠及空肠绒毛高度,降低十二指肠及回肠隐窝深度。同样,Hu等[23]在研究中发现,饲粮中添加不同水平的无机锌或有机蛋白锌均可提高74和88日龄雪山鸡空肠和回肠绒毛高度及宽度,且以添加60、90 mg/kg有机蛋白锌时效果较优。尽管本研究未发现饲粮中添加蛋氨酸锌对肉雏鸡空肠组织形态产生显著影响,但从数值上看,饲粮中添加60及80 mg/kg蛋氨酸锌可使21日龄肉雏鸡空肠绒毛高度提高40%~46%。
除了肠黏膜形态,肠上皮细胞内和细胞间的紧密连接蛋白是肠黏膜机械屏障的重要组成部位,对于维持肠黏膜完整性非常重要,主要包括Occludin、封闭蛋白(Claudins)及闭锁小带蛋白(ZO)。郭洁平[24]研究表明,饲粮中添加200 mg/kg羟基蛋氨酸锌显著提高了断奶仔猪十二指肠ZO-1以及各肠段Occludin的mRNA相对表达量,降低了仔猪腹泻率。同样,万妍[25]研究发现,饲粮全期添加无机锌提高了肉鸡回肠ZO-1的mRNA相对表达量,降低了肠道通透性,改善了肠道屏障功能。此外,锌还可调节机体的免疫应答反应,改善肠道免疫功能,促进肠道健康。研究表明,饲粮中添加锌通过降低核因子-κB(NF-κB)及其靶基因TNF-α和白细胞介素(IL)家族的表达,改善动物肠道黏膜屏障功能[26]。有研究表明,肉种鸡饲粮中添加300 mg/kg羟基蛋氨酸锌可抑制脂多糖(LPS)诱导的空肠NF-κB p65的转录以及炎性细胞因子TNF-α的表达[27]。本试验与上述研究结果相似,饲粮中添加80 mg/kg蛋氨酸锌降低了肉雏鸡空肠TNF-α的mRNA相对表达量,提高了空肠紧密连接蛋白Claudin-1的mRNA相对表达量,改善了肠道黏膜屏障功能。

3.4 评价蛋氨酸锌适宜添加量的敏感指标

本研究中,肉雏鸡1~14日龄生长性能(14日龄体重、平均日增重、平均采食量、料重比)以及21日龄血清抗氧化指标(T-SOD、Cu-Zn SOD活性与MDA含量)、空肠黏膜紧密连接蛋白Claudin-1与促炎因子TNF-α的mRNA相对表达量均随饲粮中蛋氨酸锌添加量的增加呈线性变化,不适用于评价饲粮蛋氨酸锌最佳添加量模型,血清Cu-Zn SOD活性虽随着饲粮中蛋氨酸锌添加量的增加也呈现出二次曲线变化,但变化趋势是先降低后增加,该指标也无法拟合方程评价饲粮中蛋氨酸锌的最佳添加量。因此,本研究所测指标均不适用于评价蛋氨酸锌最佳添加量,可在以后研究中继续挖掘其他相关指标,如锌转运载体等,探讨肉雏鸡饲粮中蛋氨酸锌的最佳添加量。

4 结论

饲粮中添加40~80 mg/kg蛋氨酸锌可不同程度地提高肉雏鸡的生长性能、抗氧化能力,改善肉雏鸡肠道健康。

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