动物营养学报    2022, Vol. 34 Issue (9): 5777-5784    PDF    
引用本文
王爽, 黄路生, 张亚男, 陈伟, 黄雪冰, 夏伟光, 李凯潮, 王胜林, 郑春田. 饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭产蛋性能、蛋品质及抗氧化性能的影响[J]. 动物营养学报, 2022, 34(9): 5777-5784.  
WANG Shuang, HUANG Lusheng, ZHANG Yanan, CHEN Wei, HUANG Xuebing, XIA Weiguang, LI Kaichao, WANG Shenglin, ZHENG Chuntian. Effects of Dietary Vitamin E Supplemental Level on Laying Performance, Egg Quality and Antioxidant Performance of Breeding Laying Ducks[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2022, 34(9): 5777-5784.  
饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭产蛋性能、蛋品质及抗氧化性能的影响
王爽 , 黄路生 , 张亚男 , 陈伟 , 黄雪冰 , 夏伟光 , 李凯潮 , 王胜林 , 郑春田     
广东省农业科学院动物科学研究所, 畜禽育种国家重点实验室, 农业部华南动物营养与饲料重点实验室, 广东省 动物育种与营养公共实验室, 广东省畜禽育种与营养研究重点实验室, 广州 510640
收稿日期: 2022-03-02
基金项目: 财政部和农业农村部—国家现代农业产业技术体系资助(CARS-42-13);广东省自然科学基金(2019A1515012231);广东省水禽产业技术创新团队(2019KJ137);科技部外专局项目(QNL20200130001);广东省科技计划项目(2019A050505007, 2021A0505050003);畜禽育种国家重点实验室开放课题(2021GZ06);院杰出团队项目(202106TD)
作者简介: 王爽(1985—), 女, 黑龙江鸡西人, 硕士, 从事蛋鸭营养方向研究。E-mail: wangshuang_730@163.com.
通信作者: 王胜林, 副研究员, E-mail: 280824055@qq.com;
郑春田, 研究员, E-mail: zhengcht@163.com.
摘要: 本试验旨在研究饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭产蛋性能、蛋品质及抗氧化性能的影响, 为维生素E在蛋鸭饲粮中的合理应用提供参考依据。采用单因素完全随机试验设计, 选择健康、体重接近的120日龄福建龙岩麻鸭504只, 随机分为6个组, 每组6个重复, 每个重复14只。各组饲粮维生素E添加水平为0(对照)、12.5、25.0、50.0、100.0和200.0 mg/kg。试验期24周。结果表明: 1)与对照组相比, 饲粮维生素E添加水平为12.5 mg/kg时, 产蛋率和日产蛋重显著升高(P < 0.05), 料蛋比显著降低(P < 0.05)。2)与对照组相比, 饲粮维生素E添加水平为100.0和200.0 mg/kg时, 蛋黄丙二醛(MDA)含量显著降低(P < 0.05)。3)与对照组相比, 饲粮维生素E添加水平为12.5、25.0、50.0、100.0和200.0 mg/kg时, 血浆和肝脏MDA含量显著降低(P < 0.05)。4)与对照组相比, 饲粮维生素E添加水平为100.0和200.0 mg/kg时, 肝脏核因子E2相关因子2(Nrf2)mRNA相对表达量显著降低(P < 0.05)。由此可见, 饲粮添加维生素E可降低蛋种鸭机体脂质过氧化水平, 饲粮维生素E添加水平为12.5 mg/kg时可获得最好的产蛋率、日产蛋重及料蛋比, 更高的维生素E添加水平对产蛋性能没有显著的改善作用。
关键词: 蛋种鸭    维生素E    产蛋性能    蛋品质    抗氧化    
Effects of Dietary Vitamin E Supplemental Level on Laying Performance, Egg Quality and Antioxidant Performance of Breeding Laying Ducks
WANG Shuang , HUANG Lusheng , ZHANG Yanan , CHEN Wei , HUANG Xuebing , XIA Weiguang , LI Kaichao , WANG Shenglin , ZHENG Chuntian     
Guangdong Key Laboratory of Animal Breeding and Nutrition, Guangdong Public Laboratory of Animal Breeding and Nutrition, Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science in South China, Ministry of Agriculture, State Key Laboratory of Livestock and Poultry Breeding, Institute of Animal Science, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China
Corresponding author: WANG Shenglin, associate professor, E-mail: 280824055@qq.com;
ZHENG Chuntian, professor, E-mail: zhengcht@163.com.
Abstract: This experiment was conducted to study the effects of dietary vitamin e supplemental level on laying performance, egg quality and antioxidant performance of breeding laying ducks, to provide reference for the rational application of vitamin E in the diet of laying ducks. A single factor completely randomized experimental design was adopted, a total of 504 healthy 120-day-old Fujian Longyan ducks with similar body weight were randomly divided into 6 groups with 6 replicates in each group and 14 ducks in each replicate. The dietary vitamin E supplemental levels in each group were 0 (control), 12.5, 25.0, 50.0, 100.0 and 200.0 mg/kg, respectively. The experiment lasted for 24 weeks. The results showed as follows: 1) compared with the control group, the laying rate and daily egg weight were significantly increased when dietary vitamin E supplemental level was 12.5 mg/kg (P < 0.05), and the feed to egg ratio was significantly decreased (P < 0.05). 2) Compared with the control group, the yolk malondialdehyde (MDA) content was significantly decreased when dietary vitamin E supplemental level were 100.0 and 200.0 mg/kg (P < 0.05). 3) Compared with the control group, the plasma and liver MDA content was significantly decreased when dietary vitamin E supplemental level were 12.5, 25.0, 50.0, 100.0 and 200.0 mg/kg (P < 0.05). 4) Compared with the control group, the liver nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2) mRNA relative expression level was significantly decreased when dietary vitamin E supplemental level were 100.0 and 200.0 mg/kg (P < 0.05). In summary, dietary vitamin E supplementation can decrease the body lipid peroxidation level of breeding laying ducks, it gets the best laying rate, daily egg weight and feed to egg ratio when dietary vitamin E supplemental level is 12.5 mg/kg, and the higher vitamin E supplemental levels have no significantly improving effect on laying performance.
Key words: breeding laying ducks    vitamin E    laying performance    egg quality    antioxidant    

维生素E(vitamin E)是一种脂溶性维生素，是最主要的抗氧化剂之一，可以抑制脂肪酸的氧化，保护细胞免受自由基的伤害。饲粮中维生素E水平不足会影响家禽生长性能、产蛋率、免疫器官和生殖系统的发育[1-2]。饲粮中补充维生素E可提高家禽生产性能，并减轻家禽在不同应激条件下的负面影响[3-7]。因此，商业家禽饲粮中的维生素E水平高于NRC(1994)的推荐水平(10 IU/kg)。目前，对于家禽维生素E的研究主要集中在肉鸡、蛋鸡及北京鸭等其他品种上[8-13]，关于蛋种鸭饲粮粮维生素E的研究很少，维生素E对蛋种鸭产蛋性能及抗氧化性能的作用是否与其他动物相同有待于进一步研究。因此，本研究旨在探讨饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭产蛋性能、蛋品质及抗氧化性能的影响，探讨维生素E在蛋种鸭上的应用，为科学合理配制蛋种鸭饲粮提供技术依据。

1 材料与方法 1.1 试验设计及基础饲粮

采用单因素完全随机试验设计，选择504只120日龄健康、采食正常的福建龙岩麻鸭蛋种鸭，随机分为6个组，每组6个重复，每个重复14只鸭，单笼饲养。采用玉米-豆粕型基础饲粮，其组成及营养水平见表 1。各组饲粮维生素E添加水平分别为0(对照)、12.5、25.0、50.0、100.0和200.0 mg/kg，试验期24周。

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)  
1.2 指标测定 1.2.1 产蛋性能

试验期间，自由采食，准确记录各重复试验鸭每日蛋重、产蛋数量、投料量及剩料量。计算产蛋率、日均蛋重、平均日采食量、日产蛋重及料蛋比，计算公式如下：

1.2.2 蛋品质指标

试验第16周，每个重复采集4枚蛋，用于测定蛋形指数、蛋壳强度、哈氏单位、蛋白高度、蛋黄色泽度、蛋黄重及蛋壳重。蛋形指数使用数显游标卡尺(500-703-20 CD-P20S，日本三丰公司)量出其纵径和横径进行测算(蛋形指数=纵径/横径)，蛋壳强度使用强度仪(EFR-01，ORKA Food Technology公司，以色列)测定，哈氏单位、蛋白高度和蛋黄色泽度使用全自动蛋品分析仪(EA-01，ORKA Food Technology公司，以色列)测定，测定在48 h内完成。分离蛋黄称重，蛋黄丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量测定试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。蛋壳清洗后65 ℃烘干称重。

1.2.3 血浆抗氧化指标

试验进行24周后，每个重复中随机抽取2只试验鸭，翅静脉采血5 mL，4 ℃下3 000 r/min离心10 min制备血浆。测定血浆谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性和MDA含量以及总抗氧化能力(total antioxidant capacity，T-AOC)，试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.2.4 肝脏抗氧化指标

试验鸭采血后放血致死。打开腹腔，剪取肝脏样品，-80 ℃冻存。测定肝脏GSH-Px、SOD活性和MDA含量以及T-AOC，试剂盒由南京建成生物工程究所提供。

1.2.5 肝脏抗氧化相关基因表达

根据GenBank数据库中谷胱甘肽过氧化物酶-1(glutathione peroxidase-1，GPX-1)、血红素氧合酶-1(heme oxygenase-1，HO-1)、核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2，Nrf2)序列，利用Primer 6.0和Oligo 7.0设实时荧光定量PCR(qRT-PCR)引物。引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成，引物序列见表 2。采用Trizol Reagent肝脏总RNA，采用Fermentas反转录试剂盒以Oligo dT为引物合成cDNA第一链，分别对肝脏中GPX-1、HO-1、Nrf2进行qRT-PCR。PCR反应在MXPro 3500荧光定量PCR系统中进行，以β-肌动蛋白(β-actin)为内参，每个样本重复3次，采用2-ΔΔCt法计算目的基因mRNA相对表达量。

表 2 引物序列 Table 2 Primer sequences
1.3 数据分析

数据采用SAS 9.12统计软件进行单因素方差分析，以重复为试验数据单元，差异显著时采用Duncan氏法进行多重比较。各组试验数据均以平均值和均值标准误(SEM)表示。P < 0.05为差异显著。

2 结果 2.1 饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭产蛋性能的影响

如表 3所示，饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭平均蛋重无显著影响(P>0.05)，但对蛋种鸭产蛋率、日产蛋重及料蛋比有显著影响(P < 0.05)。饲粮维生素E添加水平为12.5 mg/kg时，产蛋率和日产蛋重显著高于对照组(P < 0.05)，料蛋比显著低于对照组(P < 0.05)。

表 3 饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭产蛋性能的影响 Table 3 Effects of dietary vitamin E supplemental level on laying performance of breeding laying ducks
2.2 饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭蛋品质的影响

如表 4所示，饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭蛋壳强度、蛋白高度、蛋黄色泽度、哈氏单位、蛋壳重及蛋黄重无显著影响(P>0.05)，但对蛋黄MDA含量有显著影响(P < 0.05)。饲粮维生素E添加水平为100.0和200.0 mg/kg时，蛋黄MDA含量显著低于对照组(P < 0.05)。

表 4 饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭蛋品质的影响 Table 4 Effects of dietary vitamin E supplemental level on egg quality of breeding laying ducks
2.3 饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭血浆和肝脏抗氧化指标的影响

如表 5所示，饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭血浆和肝脏GSH-Px、SOD活性和T-AOC无显著影响(P>0.05)，但对血浆和肝脏MDA含量有显著影响(P < 0.05)。饲粮维生素E添加水平为12.5、25.0、50.0、100.0和200.0 mg/kg时，血浆和肝脏MDA含量显著低于对照组(P < 0.05)；且随着饲粮维生素E添加水平的升高，血浆和肝脏MDA含量逐渐降低。

表 5 饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭血浆和肝脏抗氧化指标的影响 Table 5 Effects of dietary vitamin E supplemental level on plasma and liver antioxidant indexes of breeding laying ducks
2.4 饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭肝脏抗氧化相关基因mRNA相对表达量的影响

如表 6所示，饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭肝脏GPX-1及HO-1 mRNA相对表达量无显著影响(P>0.05)，但对肝脏Nrf2 mRNA相对表达量有显著影响(P < 0.05)。饲粮维生素E添加水平为100.0和200.0 mg/kg时，肝脏Nrf2 mRNA相对表达量显著低于对照组(P < 0.05)；且随着饲粮维生素E添加水平的升高，肝脏Nrf2 mRNA相对表达量逐渐降低。

表 6 饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭肝脏抗氧化相关基因mRNA相对表达量的影响 Table 6 Effects of dietary vitamin E supplemental level on mRNA relative expression levels of antioxidant related genes in liver of breeding laying ducks
3 讨论 3.1 饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭产蛋性能的影响

本研究中，基础饲粮中维生素E水平为15.50 mg/kg，饲粮中未添加维生素E的对照组产蛋率、日产蛋重及料蛋比均低于其他各组，表明基础饲粮中维生素E水平不能满足蛋种鸭的基本需要，补充维生素E可以提高蛋鸭的产蛋性能，但当饲粮维生素E添加水平高于12.5 mg/kg时，产蛋率、日产蛋重产蛋量和料蛋比并没有进一步提高，饲粮维生素E添加水平为12.5 mg/kg时获得最好的产蛋性能。这与刘士杰等[14]对“京红1号”蛋鸡的研究结果一致，但高于NRC(1994)给出的蛋种鸭的推荐量。以往的研究结果与本试验不尽相同，邓萍等[15]对攸县麻鸭的研究发现，饲粮添加50 IU/kg维生素E可以显著提高其产蛋性能，但试验没有进行不同添加水平的比较。Schiavone等[16]研究发现，番鸭饲粮中添加30和230 mg/kg α-生育酚乙酸酯对其生长性能没有显著影响。Xie等[2]研究也发现，北京鸭饲粮中添加5和100 mg/kg α-生育酚乙酸酯对其生长性能方面没有显著的改善效果。在蛋鸡的研究中发现，如果基础饲粮能够满足蛋鸡对维生素E的基本需求，饲喂更高水平的维生素E饲粮均未对产蛋高峰期蛋鸡产蛋率、蛋重、日产蛋重等指标产生显著的提高效果[11-12, 17-18]；但产蛋后期蛋鸡对维生素E的需要为120 IU/kg，高于产蛋高峰期蛋鸡[19]。这些研究表明，满足动物基本维生素E需求后，维生素E的添加不会改善动物的产蛋性能。本试验中，饲粮维生素E添加水平为12.5 mg/kg时，蛋种鸭可获得最好的产蛋性能，推荐在实际生产中应用。

3.2 饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭蛋品质的影响

本研究中，饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭蛋品质没有显著影响，以往的研究结果与本试验结果不尽相同。研究发现，饲粮添加维生素E对蛋鸡[14]、种鸡[20-21]及攸县麻鸭[15]的蛋黄颜色、哈氏单位、蛋壳厚度和蛋壳重均无显著影响，与本试验结果一致。令狐克川等[17]研究则发现，饲粮添加200 mg/kg天然维生素E可显著提高试验第21天鸡蛋的蛋白高度、哈氏单位和蛋壳厚度。产蛋后期因蛋禽本身生理机能的下降和蛋重的增加，对营养物质的需要量会有不同程度的增加，因此，饲粮营养物质对禽蛋蛋品质的影响可能与蛋禽产蛋阶段有关。在本试验中，蛋种鸭处于产蛋高峰期，饲粮维生素E添加水平对蛋品质没有显著的提升效果。

3.3 饲粮维生素E添加水平对蛋种鸭抗氧化性能的影响

MDA是活性氧与抗氧化防御系统相互作用后的最终产物。本研究发现，饲粮添加维生素E可降低蛋种鸭血浆、肝脏和蛋黄中MDA含量，但对GSH-Px活性等其他抗氧化指标没有显著影响。以往的研究也获得了类似的结果，饲粮添加维生素E显著降低了蛋鸡血浆[15]及肝脏[17]MDA含量；饲粮添加40 mg/kg维生素E可以降低储存12周的蛋黄MDA含量[22]；饲粮添加160 mg/kg维生素E可以降低种鸡及其后代小鸡血浆MDA含量，后代小鸡大脑MDA含量，但血浆GSH-Px和SOD活性没有显著变化[3, 23]。在肉鸡的研究中，饲粮添加维生素E可提高产肉量并降低胸肌及腿肌MDA含量，但不会改变T-AOC及GSH-Px、SOD等抗氧化酶活性[24]。以上结果均与本试验结果相一致。抗氧化防御系统包括酶促和非酶抗氧化防御系统，以此保护生物体免受氧化损伤[25]。而在家禽中，抗氧化酶主要包括SOD、过氧化氢酶和GSH-Px，而非酶抗氧化防御剂主要包括维生素C、维生素E、维生素A以及其他一些抗氧化剂[24]。维生素E属于非酶促抗氧化防御，在维生素E供应充足的情况下，可直接清除自由基，不影响酶促抗氧化防御系统，从而并未影响这些抗氧化酶活性[26]。Nrf2是一种重要的氧化还原敏感转录因子。它诱导和调节细胞内Ⅱ期解毒酶和抗氧化酶的组成型和诱导型表达，有利于改善机体的氧化应激状态，促进细胞存活，维持细胞氧化还原稳态[27-28]。本研究中，饲粮添加维生素E可下调蛋种鸭肝脏中Nrf2的表达。据推测，饮食中的维生素E清除了体内的自由基，降低了体内脂质过氧化的水平，降低了蛋鸭机体应激水平，从而降低了肝脏Nrf2 mRNA相对表达量。维生素E的添加是否会以其他方式影响GSH-Px活性和GPX-1基因的表达，尚需进一步研究。因此，本试验中在蛋鸭饲粮中添加维生素E通过非酶促反应系统降低了蛋鸭血浆、肝脏和蛋黄中MDA含量，降低了蛋种鸭机体脂质过氧化水平。

4 结论

① 蛋种鸭饲粮维生素E添加水平为12.5 mg/kg时可获得最好的产蛋率、日产蛋重及料蛋比，更高的维生素E添加水平对产蛋性能没有显著的改善作用。

② 蛋种鸭饲粮添加维生素E可降低其血浆、肝脏和蛋黄脂质过氧化水平，提高机体抗应激水平。

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