免疫应激是指由外源免疫刺激引起的动物免疫激发。在现今肉鸡集约化生产过程中，多种应激因素，如过度免疫、病原菌感染和药物滥用等均会诱发机体免疫应激^[1]。免疫应激状态下，动物往往表现为体温升高、食欲减退、生长缓慢和肠道微生物区系紊乱等^[2]。为满足动物利用机体营养物质合成免疫效应分子的需要，其体蛋白质合成代谢减弱，分解代谢增强，原本用于生产的养分转而用于抵抗免疫应激^[3]。免疫应激引起的一系列变化势必影响动物的生长和生产及肉鸡产业的持续发展。

黄芪多糖(Astragalus polysaccharide,APS)由于其低耐药和低副作用在近年来的研究中备受瞩目。大量研究表明APS具有广泛的抗菌^[4]、抗肿瘤^[5]、抗氧化^[6]、抗炎^{[7, 8]}和免疫调节^[9]作用。本课题组前期研究表明，APS在体外可下调由脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的前炎性细胞因子释放^[10]。但饲粮中添加APS对LPS应激引起的蛋白质重分配是否具有改善作用尚不清楚。本试验从连续注射LPS建立免疫应激模型入手，通过蛋白质沉积试验定量分析饲粮APS对免疫应激状态下肉鸡蛋白质重分配的调节作用，旨在为APS在饲粮中的应用和家禽免疫应激的防治提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 试验动物及饲养管理

选择1日龄爱拔益加(AA)肉鸡144只，公母各占1/2，随机分为4个组，每组6个重复，每个重复6只鸡，重复间的初始体重接近。试验在西北农林科技大学生态养殖场进行，肉鸡采用双层阶梯式笼养，自由采食与饮水，基础饲粮参照NRC(1994)家禽营养需要配制而成(表1)。人工控温，每天20 h光照。常规免疫。

表1

Table 1

表1(Table 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 basal diets (air-dry basis) % 项目 Items 1~20日龄 1 to 20 days of age 21~35日龄21 to 35 days of age 原料 Ingredients 玉米 Corn 58.00 62.70 豆粕 Soyabean meal (43% CP) 34.40 29.80 豆油 Soyabean oil 3.00 4.00 石粉 Limestone 1.30 0.60 磷酸氢钙 CaHPO4 1.60 1.30 食盐 NaCl 0.40 0.40 DL-蛋氨酸 DL-Met 0.20 0.10 L-赖氨酸 L-Lys 0.10 0.10 预混料 Premix 1.00 1.00 合计 Total 100.00 100.00 营养水平 Nutrient levels 代谢能 ME/(MJ/kg) 12.30 12.92 粗蛋白质 CP 20.70 19.10 钙 Ca 1.00 0.85 有效磷 AP 0.44 0.40 赖氨酸 Lys 1.20 1.05 蛋氨酸 Met 0.50 0.38 蛋氨酸+半胱氨酸 Met +Cys 0.84 0.68 预混料为每千克饲粮提供Premix provided the following per kg of diets:VA 8 000 IU，VD3 2 500 IU，VK3 2.65 mg，VB1 2 mg，VB2 6 mg，VB12 0.025 mg，VE 30 IU，生物素 biotin 0.032 5 mg，叶酸 folic acid 1.25 mg，泛酸 pantothenic acid 12 mg，烟酸 nicotinic acid 10 mg，Cu 8 mg，Zn 75 mg，Fe 80 mg，Mn 100 mg，Se 0.15 mg，I 0.35 mg。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis)

试验采用2×2双因素完全随机设计，试验因子分别为免疫应激(注射LPS或生理盐水)和饲粮APS(0或3 g/kg)。大肠杆菌(O55 ∶ B5)LPS购自Sigma-Aldrich公司(L2880)。LPS以0.5 mg/mL的浓度溶于生理盐水，试验鸡注射量是0.5 mL/kg BW。APS由华北制药有限责任公司提供，多糖含量为70%。 1.3 主要测定指标及方法 1.3.1 生产性能

以各重复为单位，记录1~20日龄和21~35日龄2阶段的耗料量和体增重。计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。 1.3.2 蛋白质沉积试验

从1日龄开始饲喂2种饲粮，21日龄早晨空腹称重，每重复取体重相近的2只鸡颈部放血致死，取左侧胸肌、胸腺、脾脏和法氏囊，用生理盐水洗净后准确称重。样品磨碎后制成风干样，准备分析蛋白质含量。再按体重相近原则在各组中选取2只鸡，分别在22、24和26日龄时胸肌注射LPS或生理盐水，准确记录各组采食量。35日龄称重，采样及样品分析按21日龄时处理。计算21和35日龄的左侧胸肌及各免疫器官指数，和2周内肉鸡左侧胸肌及各免疫器官的蛋白质沉积量(protein deposition，PD)和蛋白质沉积率(protein deposition rate，PDR)，公式如下： 组织或器官指数(g/kg)=组织或器官质量/活体质量； PD(g)=35日龄组织或器官蛋白质质量-21日龄组织或器官蛋白质质量； PDR(%)=(PD/2周摄入饲粮总蛋白质质量)×100。 1.4 数据处理

所有试验数据采用SPSS 20.0软件处理，1～20日龄生产性能及21日龄器官指数采用one-way ANOVA分析，其余采用GLM程序进行2×2双因素方差分析，差异显著时进行Duncan氏法多重比较检验，以P<0.05作为显著性判断标准。所有结果均以平均值±标准差表示。 2 结 果 2.1 饲粮APS对免疫应激引起的肉鸡生长抑制的 影响

由表2可知，免疫应激显著降低了肉鸡ADG和ADFI(P<0.05)，而对F/G无影响(P>0.05)。主效应分析显示，饲粮APS对肉鸡生产性能无显著影响(P>0.05)。在免疫应激状态下，APS使肉鸡ADG和ADFI分别提高了18.34%和16.30%，但差异不显著(P>0.05)。与非免疫应激水平相比，免疫应激不显著影响采食APS肉鸡的ADG和ADFI(P>0.05)。饲粮APS和免疫应激对各项生产性能指标无显著交互作用(P>0.05)。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 饲粮APS对免疫应激引起的肉鸡生长抑制的影响 Table 2 Effects of dietary APS on growth inhibition induced by immune stress in broilers 项目Items 0 g/kg黄芪多糖 0 g/kg APS 3 g/kg黄芪多糖 3 g/kg APS P值 P-value 生理盐水Saline 脂多糖 LPS 生理盐水Saline 脂多糖 LPS 饲粮黄芪多糖 Dietary APS 免疫应激 Immune stress 交互作用 Interaction 平均日增重ADG/g 29.02±0.83 29.55±0.68 29.33±0.84 28.97±0.62 0.502 — — 平均日采食量ADFI/g 42.89±2.42 44.50±2.08 43.30±1.14 42.35±1.56 0.262 — — 料重比 F/G 1.48±0.06 1.51±0.05 1.48±0.03 1.46±0.04 0.457 — — 21~35日龄 21 to 35 days of age 平均日增重ADG/g 44.69±3.40a 35.55±5.98b 45.52±3.67a 42.07±4.51ab 0.116 0.011 0.218 平均日采食量ADFI/g 83.81±4.94a 66.19±9.50b 84.52±5.29a 76.98±8.27ab 0.142 0.003 0.195 料重比 F/G 1.88±0.04 1.87±0.06 1.86±0.05 1.83±0.03 0.122 0.336 0.482 同行无字母或数据肩标相同字母表示差异不显著(P＞0.05)，不同字母表示差异显著(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 letter superscripts mean significant difference (P＜0.05). The same as below.

表2 饲粮APS对免疫应激引起的肉鸡生长抑制的影响 Table 2 Effects of dietary APS on growth inhibition induced by immune stress in broilers

由表3可知，免疫应激显著增大了肉鸡脾脏指数(P<0.05)，对左侧胸肌指数有减小的趋势(0.05<P<0.10)，而对胸腺和法氏囊指数无显著影响(P>0.05)。主效应分析显示，饲粮APS对肉鸡胸肌及免疫器官指数均无显著影响(P>0.05)。在 免疫应激状态下，APS使肉鸡左侧胸肌指数提高了4.30%，使脾脏指数减小了14.11%，但差异均未达显著水平(P>0.05)。与非免疫应激水平相比，免疫应激不显著影响采食APS肉鸡的脾脏指数(P>0.05)。饲粮APS和免疫应激对胸肌及免疫器官指数无显著交互作用(P>0.05)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 饲粮APS对免疫应激状态下肉鸡胸肌及免疫器官指数的影响 Table 3 Effects of dietary APS on organ index in boilers under immune stress status g/kg 项目Items 0 g/kg黄芪多糖 0 g/kg APS 3 g/kg黄芪多糖 3 g/kg APS P值 P-value 生理盐水Saline 脂多糖 LPS 生理盐水Saline 脂多糖 LPS 饲粮黄芪多糖 Dietary APS 免疫应激 Immune stress 交互作用 Interaction 21日龄 21 days of age 左侧胸肌 Left pectoralis 77.35±7.51 76.99±3.02 74.69±6.12 80.22±4.01 0.397 — — 脾脏 Spleen 1.23±0.50 0.99±0.19 1.01±0.29 1.04±0.36 0.634 — — 胸腺 Thymus 4.34±0.92 4.84±0.97 5.49±1.67 5.07±1.11 0.432 — — 法氏囊 Bursa of fabricius 2.29±0.84 2.08±0.60 2.56±0.57 2.50±0.44 0.551 — — 35日龄 35 days of age 左侧胸肌 Left pectoralis 86.47±5.61 80.00±5.75 84.71±5.32 83.44±3.52 0.692 0.079 0.228 脾脏 Spleen 1.13±0.30b 1.63±0.42a 1.29±0.22ab 1.40±0.40ab 0.802 0.040 0.176 胸腺 Thymus 4.15±0.46 4.13±0.77 4.94±0.72 3.81±0.63 0.555 0.159 0.171 法氏囊 Bursa of fabricius 1.69±0.43 1.97±0.33 1.84±0.54 1.67±0.41 0.714 0.779 0.254

表3 饲粮APS对免疫应激状态下肉鸡胸肌及免疫器官指数的影响 Table 3 Effects of dietary APS on organ index in boilers under immune stress status

由表4可知，饲粮中添加APS可显著提高肉鸡左侧胸肌PD(P<0.05)，而免疫应激显著减少了左侧胸肌PD和PDR(P<0.05)，显著提高了脾脏PD和PDR(P<0.05)及法氏囊PDR(P<0.05)。饲粮APS和免疫应激对脾脏PD和PDR存在显著的交互作用(P<0.05)，表明在免疫应激时，APS可抑制蛋白质向脾脏过度沉积。在免疫应激状态下，饲粮APS使左侧胸肌PD显著提高(P<0.05)，增幅达30.36%，左侧胸肌PDR也提高12.34%至非免疫应激水平(P>0.05)。饲粮APS和免疫应激对左侧胸肌PD和PDR均无显著互作作用(P>0.05)。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 饲粮APS对免疫应激状态下肉鸡胸肌及免疫器官中蛋白质沉积的影响 Table 4 Effects of dietary APS on protein deposition in pectoralis and lymphoid organ of boilers under immune stress status 项目Items 0 g/kg黄芪多糖 0 g/kg APS 3 g/kg黄芪多糖 3 g/kg APS P值 P-value 生理盐水Saline 脂多糖 LPS 生理盐水Saline 脂多糖 LPS 饲粮黄芪多糖 Dietary APS 免疫应激 Immune stress 交互作用 Interaction 蛋白质沉积量 PD/g 左侧胸肌 Left pectoralis 15.716±2.101a 10.865±2.149b 16.273±2.249a 14.174±2.261a 0.043 0.001 0.140 脾脏 Spleen 0.162±0.047b 0.264±0.047a 0.180±0.068b 0.190±0.048b 0.210 0.018 0.045 胸腺 Thymus 0.231±0.065 0.236±0.060 0.309±0.046 0.227±0.059 0.203 0.156 0.116 法氏囊 Bursa of fabricius 0.113±0.024 0.139±0.037 0.113±0.038 0.124±0.052 0.648 0.272 0.641 蛋白质沉积率 PDR/% 左侧胸肌 Left pectoralis 7.059±0.850a 6.160±0.331b 7.244±0.802a 6.915±0.477ab 0.093 0.032 0.298 脾脏 Spleen 0.072±0.016b 0.154±0.036a 0.080±0.028b 0.095±0.032b 0.075 0.001 0.010 胸腺 Thymus 0.101±0.027 0.135±0.042 0.133±0.014 0.104±0.026 0.873 0.982 0.057 法氏囊 Bursa of fabricius 0.052±0.013 0.080±0.023 0.051±0.017 0.061±0.019 0.281 0.038 0.332

表4 饲粮APS对免疫应激状态下肉鸡胸肌及免疫器官中蛋白质沉积的影响 Table 4 Effects of dietary APS on protein deposition in pectoralis and lymphoid organ of boilers under immune stress status

本试验结果显示，免疫应激会导致肉鸡的ADFI和ADG显著下降，这与大多研究结果相一致^{[1, 11, 12, 13]}。Klasing等^[14]报道免疫应激引起生长受阻的最主要因素是采食量的降低，且表示这部分原因对生长性能的影响占70%，而剩下的30%归因于应激引起的机体物质代谢效率的降低及养分的重新分配。动物采食受中枢神经系统控制，是一个复杂的神经-体液调节过程，机体利用外周和中枢神经内分泌系统共同构成的食欲调节网络实现对采食的精细调控。免疫应激时肿瘤坏死因子-α(TNF-α)刺激血液中瘦素含量上升，作用于下丘脑摄食中枢，减少动物采食，继而降低体增重。有研究认为APS可提高肉鸡^[15]和断奶仔猪^[16]的生产性能，本研究表明APS对非免疫应激肉鸡生产性能无显著影响，但可使免疫应激肉鸡的ADFI和ADG恢复到非免疫应激水平(与非免疫应激水平无显著差异)，说明APS对免疫应激诱导的生长抑制的缓解并非促生长，而可能是由其免疫调节作用决定的。Beutler研究团队已证明toll样受体4(TLR4)是LPS的重要受体^[17]，而APS同样作为TLR4的配体^[18]，可能会竞争性抑制LPS与TLR4的结合^[19]，从而降低LPS介导的促炎性细胞因子释放，进而缓解免疫应激反应，阻碍了LPS刺激下肉鸡生产性能的下降。 3.2 饲粮APS对免疫应激状态下肉鸡胸肌及免疫器官指数的影响

免疫器官是评价动物免疫机能的重要考虑因素，通常认为免疫器官指数的增加可间接说明机体免疫机能的提高。脾脏、胸腺和法氏囊是家禽的主要免疫器官。其中，胸腺和法氏囊属中枢免疫器官，是免疫细胞发生、发育、分化和成熟的主要场所；脾脏属外周免疫器官，是成熟T、B细胞移居和接受抗原刺激后发生免疫应答的场所。

本研究显示，免疫应激会显著提高肉鸡脾脏指数，而不影响胸腺和法氏囊指数。表明机体免疫应激状态下，大量淋巴细胞迁入脾脏参与免疫应答，刺激了脾脏的发育。这与本课题组之前研究结果基本一致^{[1, 20]}。由于养分向免疫系统重分配，左侧胸肌指数呈下降趋势。而饲粮中添加APS缓和了肉鸡在LPS刺激下脾脏中的过度免疫应答，且增加了胸肌重量。但由于个体误差对结果的精密性产生了一定影响，以后需通过增加样本数量等方法来避免这一问题的出现。 3.3 饲粮APS对免疫应激状态下肉鸡胸肌及免疫器官中蛋白质沉积的影响

动物通过饲粮摄入蛋白质，在蛋白酶和肽酶等作用下分解成氨基酸和小肽，然后被吸收，用于维持机体基础代谢和组织沉积。测定蛋白质在不同器官中的沉积率可间接表明蛋白质在机体的分配规律。本试验结果表明，与非免疫应激水平相比，免疫应激显著降低了肉鸡左侧胸肌的PDR，这与以下几方面有关：前炎性细胞因子的分泌介导了骨骼肌蛋白质的降解；采食量降低使供给蛋白质合成的氨基酸受限；免疫应答过程对氨基酸需要量升高。Barnes等^[21]报道，注射LPS不影响肌肉蛋白质的合成速率。Reeds等^[22]报道，免疫应激反应期间机体通过上升的白细胞介素-1(IL-1)介导肝细胞合成大量急性期蛋白质，此类蛋白质芳香族氨基酸比例很高，机体会通过骨骼肌蛋白质降解为急性期蛋白质合成提供所需的氨基酸前体。为了满足急性期蛋白质对芳香族氨基酸的需要，骨骼肌释放的其他氨基酸远超过免疫系统活动对其的需要量，过量的氨基酸则用于氧化供能或糖原异生，脱去的氨基则会引起内源氮排泄增多。同时，免疫应激显著提高了脾脏和法氏囊PDR，证实了蛋白质从肌肉组织向免疫系统的重新分配，这造成了饲粮中蛋白质的浪费。而在免疫应激条件下，与采食基础饲粮相比，采食APS饲粮使肉鸡左侧胸肌PD显著上升，脾脏PD和PDR显著下降，表明APS缓解了免疫应激诱导的蛋白质重分配。APS对非免疫应激肉鸡的这些指标并无影响，说明APS对免疫应激时蛋白质重分配的影响也是通过调控机体免疫而实现的。 4 结 论

肉鸡免疫应激状态下，饲粮中添加3 g/kg黄芪多糖可部分抑制蛋白质从骨骼肌向免疫系统重分配，缓解肉鸡生长抑制。