叶酸是一种水溶性的B族维生素,普遍存在于各种动植物性食品中,与机体的多种功能密切相关:参与遗传物质和蛋白质的代谢;影响动物繁殖;促进动物生长及提高动物免疫力等。但由于叶酸在动物体内循环速度快,且各种动物不同时期需要量不同及在饲料中含量不稳定,所以动物体易发生叶酸缺乏现象。胚胎期是幼体形成的关键时期,这一时期只有提供充足的营养物质才能保证胚胎的正常发育。哺乳动物胚胎期可借助母体从外界获取各种营养物质,而肉鸡的胚胎发育过程是与母体脱离的,因此只能依赖于通过母鸡沉积在种蛋中的能量和营养物质[1]。从种蛋开始孵化到出壳需要21 d,这一时期如果出现营养物质不足,特别是在种蛋中不易沉积的维生素不足,将会影响胚胎的发育。报道指出,整个孵化阶段可分为3个1/3期,即孵化前1/3期是胚胎建立期,中间1/3期是胚胎形成完成期,后1/3期是准备出雏期[2]。因此,想要发挥营养物质对胚胎发育的作用,进而影响后期机体的生产性能和免疫功能需要从种蛋入手。许多研究已表明,孵化期注射碳水化合物[3]、氨基酸[4, 5, 6]、微量元素[7]、维生素E[8]等都会影响肉仔鸡后期生产性能和免疫功能。同时有研究表明,种蛋注射可作为一种提高孵化后肉仔鸡生长速度和肌肉沉积的有效方法,而且这项技术已在早期就获得了专利[9, 10]。叶酸在蛋鸡上的应用已有报道,但是在肉鸡方面,特别是孵化期注射叶酸的研究鲜有报道。本试验旨在通过在种蛋孵化的11胚龄注射不同水平的叶酸,研究其对出生后肉仔鸡的生产性能及免疫功能的影响,为营养物质在孵化期发挥其对后期肉仔鸡健康水平促进的功能提供理论依据。
孵化机,购于北京蓝天蛟电子技术有限公司。
叶酸标准品(Sigma)∶ C19H19N7O6,纯度≥97%。
选用114枚萨索肉鸡种蛋,采用单因子完全随机设计,将其分为3组:生理盐水组(每枚种蛋注射0.1 mL生理盐水)、45 μg叶酸组(每枚种蛋注射含45 μg叶酸的0.1 mL的生理盐水)、90 μg叶酸组(每枚种蛋注射含90 μg叶酸的0.1 mL的生理盐水)。孵化后每组4个重复,每个重复6只鸡。孵化期21 d,饲养期42 d。
叶酸注射液的配制:分别称取2.25、4.50 mg的叶酸,加4.50 mL蒸馏水,然后滴加1.0 mol/L NaOH至叶酸完全溶解,再用0.1 mol/L HCl调pH至6.8~7.2,最后定容至5 mL,则分别配制成450和900 μg/mL的叶酸注射液。
孵化期间参数:温度,前期(1~10 d)控制在38.0~38.2 ℃,后期(11~19 d)控制在37.8~38.0 ℃;整个孵化期湿度控制在45%~65%;翻蛋周期为120 min,翻蛋时间为180 s;孵化前期注意控温,孵化后期注意通风换气。注射部位为卵黄囊(种蛋大头约1/3处)。
试验参照NRC(1994)肉鸡营养需要配制基础饲粮,基础饲粮组成及营养水平见表1。所有试鸡采用舍内笼养方式,各重复均匀分布于鸡舍。自由采食、饮水。按常规程序进行鸡只免疫和栏舍消毒。
![]() | 表1 基础饲粮组成及营养水平(饲喂基础) Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (as-fed basis) % |
分别于试验第1天、第21天和第42天,每个重复挑选与该重复平均体重相近的肉仔鸡1只,翅静脉采集2~8 mL的血样于含肝素钠的EP管中,2 500 r/min离心10 min,分装后,置于-80 ℃冰箱保存,用于血浆生化指标及血浆叶酸含量的测定。同时,对28日龄和40日龄的血样进行流式细胞分析。
分别于试验第1天、第21天和第42天,每个重复挑选与该重复平均体重相近的肉仔鸡1只,屠宰,收集脾脏和法氏囊,称重,用于计算免疫器官指数。
试验期间每周测定各组肉仔鸡采食量、体增重,计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。
血浆叶酸含量采用微生物法[11]测定。
血浆总蛋白、白蛋白含量采用试剂盒(购自南京建成生物工程研究所)测定。
肝脏中总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性采用邻苯三酚自氧化法测定,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性采用二硫代二硝基苯甲酸比色法测定,丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)比色法在酶标仪上用南京建成生物工程研究所提供的相应试剂盒测定。
分别在28日龄和42日龄时,每个组随机选取4只鸡,翅静脉采血至需要量,置于肝素抗凝管内。用微量取样器沿管壁取1 mL抗凝血于一次性试管中,迅速加入低温保存的磷酸盐缓冲液(PBS)1 mL,慢慢混匀,将混合液沿管壁缓慢加入到盛有2 mL淋巴细胞分层液(预置于室温)的试管中,2 000 r/min离心25 min;用一次性吸管吸取中间乳白色淋巴细胞层于预冷的离心管中,加适量PBS,混匀,4 ℃下2 000 r/min离心15 min;倾弃上清液,再加适量PBS,混匀,4 ℃下2 000 r/min离心10 min;加入PBS 500 μL,充分混匀,分装200 μL的混悬液3份,分别加入CD3单抗和CD8单抗各10 μL,CD4单抗5 μL,充分混匀,低温避光孵育30 min;加PBS到0.5 mL,于4 ℃下1 500 r/min离心5 min,加PBS上流式细胞仪测定。
试验数据均以“平均值±标准差”表示,采用SPSS 17.0统计软件进行单因素方差分析,LSD法多重比较检验。
由表2可知,孵化期11胚龄注射不同水平叶酸对1~21日龄和22~42日龄肉仔鸡的ADFI和F/G均无显著影响(P>0.10),但对1~21日龄和22~42日龄肉仔鸡的ADG产生了影响(P=0.050),与生理盐水组比较,45 μg叶酸组和90 μg叶酸组肉仔鸡的ADG显著提高(P=0.047;P=0.024)。孵化期11胚龄注射不同水平叶酸有提高1日龄肉仔鸡体重的趋势(P=0.110),对21日龄肉仔鸡体重产生了影响(P=0.055),且与生理盐水组比较,45 μg叶酸组和90 μg叶酸组肉仔鸡体重不同程度提高(P=0.026;P=0.053),而叶酸组之间无显著差异(P>0.10),对42日龄肉仔鸡体重也产生了影响(P=0.069),且与生理盐水组比较,45 μg叶酸组和90 μg叶酸组肉仔鸡体重有不同程度提高(P=0.050;P=0.038),而叶酸组之间无显著差异(P>0.10)。
![]() | 表2 孵化期11胚龄注射不同水平叶酸对肉仔鸡生产性能和免疫器官指数的影响
Table 2 Effects of injecting different levels of folic acid at 11 embryonic ages during incubation period on performance and immune organ indices of broilers
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孵化期11胚龄注射不同水平叶酸对21日龄和42日龄肉仔鸡脾脏指数无显著影响(P>0.05),但对1日龄肉仔鸡脾脏指数产生了显著影响(P=0.022),且与生理盐水组比较,90 μg叶酸组脾脏指数显著增加(P=0.007),而生理盐水组和45 μg叶酸组以及2个叶酸组之间无显著差异(P>0.05)。孵化期11胚龄注射不同水平叶酸对42日龄肉仔鸡法氏囊指数无显著影响(P>0.05),但与45 μg叶酸组比较,生理盐水组和90 μg叶酸组显著增加了1日龄肉仔鸡法氏囊指数(P=0.036;P=0.047),而生理盐水组和90 μg叶酸组之间无显著差异(P>0.05),且45 μg叶酸组相比生理盐水组显著增加了21日龄肉仔鸡法氏囊指数(P=0.025)。
由表3可知,孵化期11胚龄注射不同水平叶酸对1日龄肉仔鸡血浆叶酸含量及1日龄、21日龄和42日龄肉仔鸡血浆总蛋白和白蛋白含量均无显著影响(P>0.05),对21日龄和42日龄肉仔鸡血浆球蛋白含量也无显著影响(P>0.05),但对1日龄肉仔鸡血浆球蛋白含量产生了显著影响(P=0.049),与生理盐水组和90 μg叶酸组比较,45 μg叶酸组肉仔鸡血浆球蛋白含量显著升高(P=0.035;P=0.023),生理盐水组和90 μg叶酸组之间无显著差异(P>0.05)。
![]() | 表3 孵化期11胚龄注射不同水平叶酸对肉仔鸡血浆指标的影响
Table 3 Effects of injecting different levels of folic acid at 11 embryonic ages during incubation period on plasma parameters of broilers
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由表4可知,孵化期11胚龄注射不同水平叶酸对1日龄肉仔鸡肝脏总超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性以及丙二醛含量均无显著影响(P>0.05)。
![]() | 表4 孵化期11胚龄注射不同水平叶酸对肉仔鸡肝脏抗氧化能力的影响 Table 4 Effects of injecting different levels of folic acid at 11 embryonic ages during incubation period on liver antioxidant capacity of broilers |
由表5可知,孵化期11胚龄注射不同水平叶酸对28日龄肉仔鸡血液CD4+比例、CD4+/CD8+及40日龄肉仔鸡血液CD4+比例、CD8+比例、CD4+/CD8+均无显著影响(P>0.05),但与生理盐水组比较,注射45和90 μg叶酸有提高40日龄肉仔鸡血液CD4+/CD8+的趋势(P>0.05)。孵化期11胚龄注射不同水平叶酸对28日龄血液CD8+比例产生了显著影响(P=0.028),45 μg叶酸组CD8+比例较生理盐水组显著降低(P=0.010),而90 μg叶酸组与生理盐水组和45 μg叶酸组比较均无显著差异(P>0.05)。
![]() | 表5 孵化期11胚龄注射不同水平叶酸对肉仔鸡血液T淋巴细胞比例的影响 Table 5 Effects of injecting different levels of folic acid at 11 embryonic age during incubation period on T lymphocyte percentages in blood of broilers |
目前,饲粮中添加叶酸对动物生产性能的研究相对较多,而有关孵化期注射叶酸对肉仔鸡生产性能的研究报道不多。叶酸是所有动物繁殖过程中所需的关键维生素,且与产蛋需要量相比,孵化需要量更高[12]。同时,叶酸能够提高动物生产性能,其不足或过量可通过影响动物机体的蛋白质代谢影响机体蛋白质的合成,最终对动物生产性能产生影响[13]。晏家友[14]研究发现,在母猪饲粮中补充叶酸,可提高种猪的繁殖性能和仔猪的断奶重(P<0.05)。葛文霞[15]在研究中指出,饲粮中添加叶酸显著提高了1日龄艾维茵商品肉仔鸡的日增重和日采食量(P<0.05),同样有研究表明在种鸡饲粮添加叶酸可提高肉仔鸡体重(P<0.05),从而影响肉仔鸡的生长速度和料重比(P<0.05)[16]。本试验中,肉仔鸡父母代饲粮中的叶酸含量为24.32 mg/kg,而在孵化期11胚龄注射45和90 μg叶酸显著增加了1~21日龄和22~42日龄肉仔鸡的ADG(P=0.047;P=0.024),且叶酸组不同程度地提高了肉仔鸡的体重,表明孵化期注射叶酸可在一定程度上提高肉仔鸡的生产性能,与以上饲粮中添加叶酸试验结果类似,说明种鸡若饲粮中叶酸缺乏可能会影响肉仔鸡的生长,进而表明叶酸在禽类存活及生长方面起重要作用,可促进机体的生长[17]。而有研究发现,种鸡饲粮中添加叶酸对肉仔鸡的生产性能无显著影响(P>0.05)[18]。 Rebel等[7]也发现,种鸡和肉鸡饲粮中添加维生素和微量元素对肉鸡体重和ADFI无显著影响(P>0.05),对脾脏指数也无显著影响(P>0.05)。以上试验结果的不同可能是由于作用时间、添加剂量、动物品种等因素不同而造成的。
脾脏、胸腺和法氏囊指数可用于评价禽类的免疫状态。一般认为免疫器官重量减小为免疫抑制所致,而免疫器官重量增加代表免疫增强[19]。本试验中注射90 μg叶酸显著提高了1日龄肉仔鸡的脾脏指数(P<0.05),注射45 μg叶酸显著提高了21日龄肉仔鸡法氏囊指数(P<0.05),说明注射叶酸可影响免疫器官指数进而影响肉仔鸡的免疫状态,从而间接影响动物的生产性能。
机体出现缺陷是由于营养物质的摄入不足,而有些维生素对于氨基酸转化为球蛋白是必需的。因此,如果机体维生素摄入不足,则会影响机体免疫力,进而出现缺陷现象。叶酸缺乏会引起代谢异常,从而导致白蛋白减少、贫血,进而影响机体的免疫功能[20]。有研究报道,蝶酰谷氨酸对提高肉仔鸡的免疫力有重要作用[21]。本试验中注射叶酸对1日龄肉仔鸡血浆叶酸含量无显著影响(P>0.05),这与Schweigert等[22]在饲粮中添加叶酸的研究结果相似,而注射45 μg叶酸显著增加了血浆球蛋白含量(P<0.05),这与Munyaka等[23]添加叶酸试验结果一致。这说明注射的叶酸在血液中部分用于免疫蛋白的合成,从而对肉仔鸡的免疫功能产生一定影响,表明叶酸可通过参与球蛋白的合成而影响机体的免疫状态,最终间接提高动物的生产性能。但本试验在血液指标的测定中由于个体误差对结果的精密性产生一定影响,这也可能是由于不同个体对注射的叶酸产生的不同反应,以后需通过增加样本数量等方法来避免这一问题的出现。
Pravenec等[24]发现,叶酸不足的饲粮可降低小鼠的肝脏、肾脏及心脏抗氧化酶(如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化酶)的活性(P<0.01)。本试验中注射叶酸对1日龄肉仔鸡肝脏抗氧化能力无显著影响(P>0.05)。叶酸影响氧化应激的机理:叶酸不足会促进机体的氧化应激,原因是在叶酸水平降低的同时同型半胱氨酸水平升高,此过程与抗氧化酶活性降低有关(如谷胱甘肽过氧化酶活性的降低等),从而导致机体发生氧化应激。正常情况下,同型半胱氨酸浓度越低,机体越能保持完美的生化平衡,如果同型半胱氨酸浓度不在较低或平衡范围内,将导致机体的氧化和衰老等现象的发生。本试验出现的结果可能是因为注射的叶酸没有在肝脏中达到一定多的沉积量,而主要用于循环系统中的叶酸需要,从而对肝脏的抗氧化能力无显著作用。另一个可能的原因是叶酸作用具有组织、器官特异性,而其肝脏中同型半胱氨酸浓度比较低,使叶酸对肝脏的抗氧化能力无显著作用。
研究报道,维生素、微量元素、脂类、蛋白质及核苷酸在调节细胞免疫和体液免疫过程中发挥关键作用,营养素不足或过量都可对免疫功能产生不利影响,从而使机体易受病原感染[25, 26]。许多维生素被证明可影响抗体的产生及具有抗感染能力[27]。而淋巴细胞亚群的稳定是维持机体正常免疫调节功能所必需的,是评价机体细胞免疫功能的重要指标。现代免疫学理论认为,机体T淋巴细胞各亚群之间相互平衡、互相调节,使机体对外来抗原袭击产生正常免疫应答,并维持机体的免疫平衡状态。因此,CD4+、CD8+可作为评估免疫状态的主要依据,其比值降低是免疫缺陷的标志[28, 29]。研究表明,种鸡饲粮中添加叶酸对血液及脾脏中的CD3 、CD4+、CD8+比例以及CD4+/CD8+均无显著影响(P>0.05)[23]。而Field等[30]发现在小鼠饲粮中添加叶酸可缓解因年龄造成的T细胞群分化、增殖降低的状况。在叶酸缺乏情况下,T细胞在分裂素刺激下的分裂能力降低[31],添加叶酸则可增强T细胞的增殖[32]。且有报道指出CD4+/CD8+高与肉鸡高的免疫力有关[33]。本试验中注射45 μg叶酸显著降低了28日龄肉仔鸡血液中CD8+比例(P<0.05),说明注射叶酸在一定程度上可影响T淋巴细胞亚群,从而对肉仔鸡的免疫力产生作用,最终影响肉仔鸡的生产性能。
本试验结果表明,孵化期11胚龄注射叶酸可改善肉仔鸡生产性能。
[1] | VIEIRA S L.Chicken embryo utilization of egg micronutrients[J]. Revista Brasileira de Ciência Avícola,2007,9(1):1-8. (![]() |
[2] | MORAN E T,Jr.Nutrition of the developing embryo and hatchling[J]. Poultry Science,2007,86(5):1043-1049. (![]() |
[3] | UNI Z,FERKET P R,TAKO E,et al.In ovo feeding improves energy status of late-term chicken embryos[J]. Poultry Science,2005,84(5):764-770. (![]() |
[4] | AL-MURRANI W K.Effect of injecting amino acids into the egg on embryonic and subsequent growth in the domestic fowl[J]. British Poultry Science,1982,23(2):171-174. (![]() |
[5] | BHANJA S K,MANDAL A B,GOSWAMI T K.Effect of in ovo injection of amino acids on growth,immune response,development of digestive organs and carcass yields of broiler[J]. Indian Journal of Poultry Science,2004,39(3):212-218. (![]() |
[6] | BAKYARAJ S,BHANJA S K,MAJUMDAR S,et al.Modulation of post-hatch growth and immunity through in ovo supplemented nutrients in broiler chickens[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture,2012,92(2):313-320. (![]() |
[7] | REBEL J M J,VAN DAM J T P,ZEKARIAS B,et al.Vitamin and trace mineral content in feed of breeders and their progeny:effects of growth,feed conversion and severity of malabsorption syndrome of broilers[J]. British Poultry Science,2004,45(2):201-209. (![]() |
[8] | HOSSAIN S,BARRETO S L,BERTECHINI A G,et al.Influence of dietary vitamin E level on egg production of broiler breeders,and on the growth and immune response of progeny in comparison with the progeny from eggs injected with vitamin E[J]. Animal Feed Science and Technology,1998,73(3):307-317. (![]() |
[9] | FOYE O T,UNI Z,FERKET P R.Effect of in ovo feeding egg white protein,beta-hydroxy-beta-methylbutyrate,and carbohydrates on glycogen status and neonatal growth of turkeys[J]. Poultry Science,2006,85(7):1185-1192. (![]() |
[10] | UNI Z,FERKET P R.Enhancement of development of oviparous species by in ovo feeding:US,EP 1307230 A2[P].2003-05-07.(![]() |
[11] | 皇甫照,王毓明,郑家驹.96孔板微生物法微量测定血浆和红细胞内叶酸含量[J]. 卫生研究,2003,32(1):56-57. (![]() |
[12] | TAYLOR L W.The effect of folic acid on egg production and hatchability[J]. Poultry Science,1947,26(4):372-376. (![]() |
[13] | 杨光波,陈代文,余冰.叶酸水平对断奶仔猪生长性能及血清组织中蛋白质代谢的指标影响[J]. 中国畜牧杂志,2011,47(5):24-28. (![]() |
[14] | 晏家友.叶酸在养猪生产中的应用[J]. 养猪,2012(6):15-16. (![]() |
[15] | 葛文霞.烟酸和不同水平叶酸对肉仔鸡生产性能和血清理化指标影响的研究[D]. 硕士学位论文.石河子:石河子大学,2006. (![]() |
[16] | ROBEL E J.Evaluation of egg injection of folic acid and effect of supplemental folic acid on hatchability and poult weight[J]. Poultry Science,1993,72(3):546-553. (![]() |
[17] | LEE C D,BELCHER L,MILLER D.Field observation of folacin deficiency in poults[J]. Avian Diseases,1965,9(4):504-512. (![]() |
[18] | HOUSE J,BRAUN K,BALLANCE D,et al.The enrichment of eggs with folic acid through supplementation of the laying hen diet[J]. Poultry Science,2002,81(9):1332-1337. (![]() |
[19] | RIVAS A L,FABRICANT J.Indications of immunodepression in chickens infected with various strains of Marek's disease virus[J]. Avian Diseases,1988,32(1):1-8. (![]() |
[20] | DAY P L,MIMS V,TOTTER J R,et al.The successful treatment of vitamin M deficiency in the monkey with highly purified Lactobacillus casei factor[J]. Journal of Biological Chemistry,1945,157(1):423-424. (![]() |
[21] | LITTLE P,OLESON J,ROESCH P.The effect of pteroylglutamic acid on some immune responses of chicks[J]. The Journal of Immunology,1950,65(5):491-498. (![]() |
[22] | SCHWEIGERT B S,GERMAN H L,PEARSON P B,et al.Effect of the pteroylglutamic acid intake on the performance of turkeys and chickens[J]. The Journal of Nutrition,1948,35(1):89-102. (![]() |
[23] | MUNYAKA P M,TACTACAN G,JING M,et al.Immunomodulation in young laying hens by dietary folic acid and acute immune responses after challenge with Escherichia coli lipopolysaccharide[J]. Poultry Science,2012,91(10):2454-2463. (![]() |
[24] | PRAVENEC M,KOZICH V,KRIJT J,et al.Folate deficiency is associated with oxidative stress,increased blood pressure,and insulin resistance in spontaneously hypertensive rats[J]. American Journal of Hypertension,2013,26(1):135-140. (![]() |
[25] | AMATI L,CIRIMELE D,PUGLIESE V,et al.Nutrition and immunity:laboratory and clinical aspects[J]. Current Pharmaceutical Design,2003,9(24):1924-1931. (![]() |
[26] | FIELD C J,JOHNSON I R,SCHLEY P D.Nutrients and their role in host resistance to infection[J]. Journal of Leukocyte Biology,2002,71(1):16-32. (![]() |
[27] | CANNON P R.Antibodies and the protein-reserves[J]. Journal of Immunology,1942,44(2):107-114. (![]() |
[28] | 李淑芳,李英,张继东,等.米糠多糖对不同免疫状态雏鸡外周血CD4+和CD8+ T淋巴细胞亚群的影响[J]. 河北农业科学,2008,12(5):74-76. (![]() |
[29] | STRONG J,WANG Q,KILLEEN N.Impaired survival of T helper cells in the absence of CD4[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2001,98(5):2566-2571. (![]() |
[30] | FIELD C J,VAN AERDE A,DRAGER K L,et al.Dietary folate improves age-related decreases in lymphocyte function[J]. The Journal of Nutritional Biochemistry,2006,17(1):37-44. (![]() |
[31] | DHUR A,GALAN P,HERCBERG S.Folate status and the immune system[J]. Progress in Food & Nutrition Science,1991,15(1/2):43-60. (![]() |
[32] | WINTERGERST E S,MAGGINI S,HORNIG D H.Contribution of selected vitamins and trace elements to immune function[J]. Annals of Nutrition and Metabolism,2007,51(4):301-323. (![]() |
[33] | BRIDLE B W,JULIAN R,SHEWEN P E,et al.T lymphocyte subpopulations diverge in commercially raised chickens[J]. Canadian Journal of Veterinary Research,2006,70(3):183-190. (![]() |