脱氧雪腐镰刀菌烯醇对蛋鸡生产性能、血液指标和抗氧化能力的影响

http://dx.doi.org/10.7685/jnau.201708020

文章信息

郭晋丽, 赵志辉, 郭文博, 孙真真, 杨俊花, 张德福

GUO Jinli, ZHAO Zhihui, GUO Wenbo, SUN Zhenzhen, YANG Junhua, ZHANG Defu

Effects of deoxynivalenol on performance, blood indices and antioxidant capacity in laying hens

南京农业大学学报, 2018, 41(3): 534-541

Journal of Nanjing Agricultural University, 2018, 41(3): 534-541.

http://dx.doi.org/10.7685/jnau.201708020

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收稿日期: 2017-05-18

引用本文

郭晋丽, 赵志辉, 郭文博, 等. 脱氧雪腐镰刀菌烯醇对蛋鸡生产性能、血液指标和抗氧化能力的影响[J]. 南京农业大学学报, 2018, 41(3): 534-541. 复制到剪切板

GUO Jinli, ZHAO Zhihui, GUO Wenbo, et al. Effects of deoxynivalenol on performance, blood indices and antioxidant capacity in laying hens[J]. Journal of Nanjing Agricultural University, 2018, 41(3): 534-541. DOI: 10.7685/jnau.201708020 复制到剪切板

脱氧雪腐镰刀菌烯醇对蛋鸡生产性能、血液指标和抗氧化能力的影响

郭晋丽^1,2,3 , 赵志辉² , 郭文博² , 孙真真² , 杨俊花² , 张德福^1,3

1. 上海海洋大学水产与生命学院, 上海 201306;
2. 上海市农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所, 上海 201403;
3. 上海市农业科学院畜牧兽医研究所, 上海 201106

收稿日期：2017-05-18

基金项目：上海市农委科技兴农重点攻关项目[沪农科攻字（2013）第3-8]；上海市自然科学基金项目（17ZR1418800）

作者简介：郭晋丽, 硕士研究生

通信作者：杨俊花, 副研究员, 主要从事真菌毒素毒理学研究, E-mail:yangjunhua303@126.com; 张德福, 研究员, 主要从事动物胚胎工程研究, E-mail:zhangdefuzdf@163.com.

摘要：[目的]本试验旨在研究脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol，DON）对高产蛋鸡生产性能、蛋品质、血常规、血液生化指标以及肝脏抗氧化能力的影响。[方法]选用26周龄体质量为（1.90±0.2）kg、产蛋率一致的海兰蛋鸡120只，随机分为6组，每组4个重复，每个重复5只，对照组每天灌胃等量生理盐水，试验组每天分别灌胃1、5、10、20和50 mg·kg^-1 DON，连续灌服6周。[结果]与对照组相比，不同质量浓度DON处理组蛋白高度和哈夫单位均显著升高，白细胞（WBC）和血小板（PLT）数量均显著降低（P < 0.05或P < 0.01）。DON剂量为10 mg·kg^-1时，与对照组相比，蛋鸡产蛋率极显著降低（P < 0.01），血清中红细胞（RBC）数量、血红蛋白（HGB）含量和红细胞压积（HCT）极显著上升至最高（P < 0.01）；DON剂量高于10 mg·kg^-1时，与对照组相比，血清中天门冬氨酸氨基转移酶（AST）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）和碱性磷酸酶（ALP）活性和尿素（UREA）浓度及肝脏组织中一氧化氮（NO）和丙二醛（MDA）浓度显著提高（P < 0.05或P < 0.01），蛋壳颜色和肝脏组织中总抗氧化能力（T-AOC）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和超氧化物歧化酶（SOD）活性显著降低（P < 0.05或P < 0.01），但5 mg·kg^-1 DON组的T-AOC水平和SOD活性显著提升（P < 0.05）。[结论]DON会显著影响蛋鸡的凝血功能，当DON剂量达到10 mg·kg^-1会显著降低蛋鸡产蛋率和蛋品质，引起肝脏和肾脏组织损伤，对肝脏的抗氧化能力也具有显著抑制作用。

关键词：脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON) 蛋鸡生产性能血液指标抗氧化

Effects of deoxynivalenol on performance, blood indices and antioxidant capacity in laying hens

GUO Jinli^1,2,3, ZHAO Zhihui², GUO Wenbo², SUN Zhenzhen², YANG Junhua², ZHANG Defu^1,3

1. College of Fisheries and Life Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China;
2. Institute for Agri-Food Standards and Testing Technology, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China;
3. Institute of Animal Science and Veterinary Medicine, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201106, China

Abstract: [Objectives] This study was conducted to investigate the effects of deoxynivalenol(DON)on performance, egg quality, blood routine, serum biochemical parameter and liver oxidation indices in laying hens. [Methods] One hundred twenty 26-week-old Hy-Line laying hens with weight(1.90±0.2)kg and similar egg production rate were randomly allotted to 6 groups with 4 replicates per group and 5 laying hens per replicate, the laying hens in the test groups were fed one of the 5 kinds of diets[1, 5, 10, 20 and 50 mg·kg^-1 DON exposed daily via intragastric administration]for 6 weeks, and laying hens in the control group were fed the same equivalent normal saline as test groups in the same protocol. [Results] Compared with control, albumen height and Haugh unit value in different DON groups significantly increased, but the count of WBC and PLT remarkably decreased(P < 0.05 or P < 0.01). In 10 mg·kg^-1 DON group, egg production rate decreased(P < 0.01), and RBC, HGB and HCT in blood significantly increased compared with control group(P < 0.01). Besides, when doses of DON was added more than 10 mg·kg^-1, the HGB, RBC and HCT in blood, the concentration of UREA and levels of AST, ALT and ALP in serum and the concentration of NO and MDA in liver were significantly elevated(P < 0.05 or P < 0.01), but eggshell color and the activity of T-AOC, GSH-Px and SOD in liver significantly reduced(P < 0.05 or P < 0.01). However, levels of T-AOC and SOD in 5 mg·kg^-1 DON group dramatically increased(P < 0.05). [Conclusions] It is concluded that the supplementation of DON could significantly affect the blood coagulation function of laying hens, and addition of 10 mg·kg^-1 DON could cause the decrease of egg production rate and egg quality, the organ damage of liver and kidney and the reduction of antioxidant ability in liver of laying hens.

Key words: deoxynivalenol laying hen performance blood indices antioxidant capacity

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol, DON), 又称为呕吐毒素(vomitoxin), 是由禾谷镰刀菌和粉红镰刀菌等产生的一种真菌毒素, 属单端孢霉烯族毒素, 主要污染小麦、玉米及燕麦等粮食作物^[1]。DON化学性质稳定, 在谷物加工以及烹饪过程中很难被降解, 极易污染谷物食品、饲料等植物源性产品。畜禽摄入被DON污染的日粮, 浓度低会引起动物食欲减退、体增重和营养物质吸收率降低, 浓度高则会导致呕吐、腹泻、腹痛、免疫机能异常或中毒死亡等^[2-3]。这些毒性作用主要源于DON干扰细胞内核糖体肽基转移酶的活性, 阻碍核糖体循环、抑制蛋白质合成^[4-5]。不同动物对DON的敏感程度存在差异, 其中猪最为敏感, 家禽耐受性较强^[6]。但仍有报道, 日粮添加DON可以破坏肉鸡的小肠形态结构^[7], 降低生产性能和免疫机能^[8-9]。Moon等^[10]在鸡胚中接种DON, 引起肝脏和脾脏组织学病变。Harvey等^[11]发现添加高剂量的DON会导致肉鸡红细胞压积(HGB)和血红蛋白(HCT)等血液学指标降低。

蛋鸡作为养殖业的重要组成部分, 每年因真菌毒素污染造成的经济损失不容忽视。目前国内外关于DON单一毒素污染对蛋鸡毒性作用的研究报道非常少, 只有Lee等^[12-13]研究指出给蛋鸡饲喂黄曲霉毒素B1和DON混合污染日粮, 使蛋鸡产蛋性能、蛋重和蛋壳质量降低, 导致肝脏和肾脏肿大。那么, DON对蛋鸡的毒性作用如何, 安全阈值范围等仍没有明确定论。

因此, 本研究采用DON标准品, 观察不同剂量DON处理对蛋鸡生产性能、蛋品质、血常规指标、血清生化指标和肝脏组织抗氧化指标的影响, 以揭示DON对蛋鸡的临床毒性效应, 探究DON对蛋鸡的安全剂量范围, 旨在为真菌毒素毒理学研究提供有价值的理论依据。

1 材料与方法 1.1 试验材料

选用26周龄海兰蛋鸡。DON真菌毒素标准品(纯度≥99%, Pribolab, 新加坡), 购自北京普华仁生物技术开发有限公司, 以无菌生理盐水稀释。

1.2 试验设计与饲养管理

随机选取体况良好、体质量(1.90±0.2)kg、产蛋率一致的蛋鸡120只, 随机分为6组, 每组设4个重复, 每个重复5只。采用直接灌胃的方式, 对照组灌胃等量生理盐水, 试验组按鸡体质量分别灌胃1、5、10、20和50 mg·kg^-1 DON。预饲期2周, 试验期6周, 试验期间连续灌服DON, 每天1次。试验鸡采用2层阶梯笼养, 按封闭式蛋鸡养殖场规定进行饲养管理, 保证每天充足光照16 h, 室温16~20 ℃, 湿度50%~60%。每日07:00喂料1次, 自由采食、饮水。蛋鸡饲喂基础日粮(表 1)参照《鸡的饲养标准:NY/T 33—2004》并结合罗爱琼等^[14]的方法配制。

表 1 基础日粮组成及营养组成(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels in basal diet(air dry basis)

%
原料组成 Ingredient compositions	水平 Levels	营养组成 Nutrient compositions	水平 Levels
玉米Corn	61.3	代谢能^b Metabolizable energy	12.26
豆粕Soybean meal	23.8	粗蛋白质Crude protein	19.79
豆油Soybean oil	1.4	粗纤维Crude fiber	6.43
麸皮Wheat bran	3.0	粗脂肪Ether extract	3.54
贝壳粉Shell powder	4.0	钙Calcium	2.27
石粒Limestone	4.0	磷Phosphone	0.56
预混料^a Premix	2.0	蛋氨酸Methionine	0.38
食盐NaCl	0.5	赖氨酸Lysine	0.76
注: 1) ^a预混料为每千克饲粮提供:维生素A 10 000 IU, 维生素D 3 600 IU, 维生素E 40 IU, 维生素K 2 mg, 维生素B_l 1.6 mg, 维生素B₂ 4.5 mg, 维生素B₆ 5 mg, 维生素B_l2 0.03 mg, 生物素0.1 mg, 泛酸10 mg, 叶酸2 mg, 锰(硫酸锰)60 mg, 铁(硫酸亚铁)35 mg, 锌(硫酸锌)50 mg, 铜(硫酸铜)10 mg, 碘(碘化钾)1.0 mg, 钴(硫酸钴)0.15 mg, 硒(亚硒酸钠)0.3 mg。The premix provided vitamin A 10 000 IU, vitamin D 3 600 IU, vitamin E 40 IU, vitamin K 2 mg, vitamin B_l 1.6 mg, vitamin B₂ 4.5 mg, vitamin B₆ 5 mg, vitamin B_l2 0.03 mg, biotin 0.1 mg, pantothenic acid 10 mg, folicacid 2 mg, Mn(as manganese sulfate)60 mg, Fe(as ferrous sulfate)35 mg, Zn(as zinc sulfate)50 mg, Cu(as copper sulfate)10 mg, I(as potassium iodide)1.0 mg, Co(as cobalt sulfate)0.15 mg, Se(as sodium selenite)0.3 mg for per kg diet. 2) ^b代谢能单位为MJ·kg^-1, 为计算值, 其余为实测值。The unit of metabolizable energy is MJ·kg^-1, metabolizable energy was a calculated value, while the others were measured values.

表选项

1.3 样品采集与制备

试验结束时, 每只鸡用真空管翅静脉采血5 mL。其中, 1 mL由加肝素钠抗凝剂的真空管收集, 30 min内进行血常规指标分析; 4 mL由不含抗凝剂的真空管收集, 3 000 r·min^-1离心15 min, 吸取上层血清, -20 ℃冷冻保存, 用于血清生化指标分析。试验结束后, 试验组每个重复随机选取3只鸡, 共72只进行屠宰, 将部分肝脏分离并准确称质量, 按1 : 9(质量体积比)的比例加入预冷生理盐水制成匀浆, 2 000 r·min^-1离心15 min, 取上清液, 用于测定肝脏抗氧化指标。

1.4 样品检测 1.4.1 生产性能

每天详细记录各组的产蛋数、软破壳蛋数和死亡鸡数, 计算整个试验期不同DON处理组的平均蛋重、产蛋率、采食量和料蛋比等。

1.4.2 蛋品质测定

试验结束前3 d连续收集各处理组鸡蛋, 每组随机选取30枚用于蛋品质分析。用EMT7300多功能蛋品分析仪和EFG-0503蛋壳强度测定仪(Robotmation, 日本)测定蛋壳颜色、蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋白高度、蛋黄颜色和哈夫单位; 鸡蛋长径和短径等蛋形指数用游标卡尺测定。

1.4.3 血常规指标测定

HB全自动血细胞分析仪(英诺华, 中国)进行如下血常规检查:白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、血红蛋白(HGB)、红细胞压积(HCT)和血小板(PLT)。

1.4.4 血清生化指标测定

用Au5800全自动血液生化分析仪(Beckman, 美国)测定:天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)活性和白蛋白(ALB)、葡萄糖(GLUC)、尿素(UREA)、总胆红素(TBILI)和肌酐(CRE)的浓度。

1.4.5 肝脏氧化指标测定

样品经匀浆处理后, 用Infinite M200多功能酶标仪(Tecan, 瑞士)测定:总蛋白(TP)、总抗氧化能力(T-AOC)、一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)等指标, 检测试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.5 数据分析

所有数据采用SPSS 17.0软件进行统计分析。采用单因素方差分析(one-way ANOVA)的LSD法进行多重比较和差异显著性检验。所有结果均以平均值±标准误表示。

2 结果与分析 2.1 DON对蛋鸡生产性能的影响

由表 2可知:蛋鸡灌服DON后, 对其料蛋比和平均蛋重并无显著影响(P > 0.05)。与对照组相比, 1、5、20和50 mg·kg^-1组的产蛋率没有显著变化(P > 0.05), 只有10 mg·kg^-1组的产蛋率极显著降低, 且极显著低于其他各组(P < 0.01);与1 mg·kg^-1组相比, 20 mg·kg^-1组的产蛋率显著降低(P < 0.05)。随着DON剂量的增加, 蛋鸡采食量呈下降趋势, 但在统计学上无显著差异(P > 0.05)。试验结果显示, 蛋鸡日粮中DON剂量为10 mg·kg^-1时, 显著影响蛋鸡生产性能, 使产蛋率降低。

表 2 饲粮添加不同剂量DON对蛋鸡生产性能的影响 Table 2 Effects of DON with different doses on performance in laying hens

项目 Items	DON添加剂量/(mg·kg^-1) Added dose of DON
项目 Items	0	1	5	10	20	50
产蛋率/% Egg production rate	92.80±0.02^Bbc	93.94±0.02^Bc	93.56±0.01^Bc	71.15±0.02^Aa	87.50±0.02^Bb	89.77±0.02^Bbc
平均蛋重/g Average egg weight	61.67±1.49	64.34±0.65	64.21±0.91	63.40±1.45	63.17±1.49	64.47±1.22
采食量/(g·d^-1) Food consumption	104.21±0.91	102.93±0.96	102.37±0.99	100.76±1.01	99.23±1.14	97.28±0.97
料蛋比Feed-egg ratio	1.63±0.04	1.56±0.01	1.56±0.02	1.59±0.04	1.59±0.04	1.56±0.03
注:同行数据肩标的不同大、小写字母分别表示在0.01和0.05水平上差异极显著和差异显著。下同。 Note: The data with different capital and small letters in same row indicate extremely significant difference and significant difference at 0.01 and 0.05 levels respectively. The same as follows.

表选项

2.2 DON对蛋品质的影响

由表 3可知:蛋鸡灌服DON后, 对其蛋壳强度、蛋壳厚度和蛋黄颜色并无显著影响(P > 0.05)。与对照组相比, 各组蛋形指数均无显著变化(P > 0.05), 但10、20和50 mg·kg^-1组显著高于1和5 mg·kg^-1组(P < 0.05)。与对照组相比, 10 mg·kg^-1组的蛋壳颜色显著降低(P < 0.05), 20和50 mg·kg^-1组极显著降低(P < 0.01)。与对照组相比, 1和5 mg·kg^-1组蛋白高度显著提高(P < 0.05), 10、20和50 mg·kg^-1组极显著提高(P < 0.01), 10 mg·kg^-1组还显著高于1和5 mg·kg^-1组(P < 0.05)。与对照组相比, 各剂量组的哈夫单位均极显著提高(P < 0.01), 其中10 mg·kg^-1组最高。试验结果显示, 蛋鸡日粮中DON剂量高于10 mg·kg^-1时, 可使蛋壳颜色降低, 蛋白高度和哈夫单位提高。

表 3 饲粮添加不同剂量DON对蛋形品质的影响 Table 3 Effects of DON with different doses on egg quality

项目 Items	DON添加剂量/(mg·kg^-1) Added dose of DON
项目 Items	0	1	5	10	20	50
蛋形指数(长/宽) Egg shape index	1.290±0.014^ab	1.280±0.009^a	1.290±0.011^a	1.350±0.008^b	1.360±0.008^b	1.370±0.007^b
蛋壳颜色Eggshell color	42.84±1.97^Bb	40.64±1.71^ABb	41.27±1.32^ABb	38.98±1.31^AaB	36.43±0.92^Aa	37.74±0.85^Aa
蛋壳强度/10⁵ Pa Eggshell strength	3.33±0.08	3.72±0.16	3.68±0.16	3.33±0.22	3.33±0.24	3.53±0.11
蛋壳厚度/mm Eggshell thickness	0.350±0.005	0.350±0.007	0.350±0.004	0.360±0.006	0.340±0.008	0.350±0.008
蛋白高度/mm Albumen height	8.47±0.19^Aa	9.15±0.16^ABb	9.22±0.22^ABb	10.11±0.23^Bc	9.54±0.31^Bbc	9.51±0.26^Bbc
蛋黄颜色Yolk color	8.15±0.13	8.07±0.12	8.26±0.08	8.20±0.13	8.14±0.15	7.99±0.13
哈夫单位Haugh unit value	91.51±1.16^A	94.37±0.87^B	94.62±1.06^B	99.14±0.81^B	96.38±1.27^B	95.95±1.20^B

表选项

2.3 DON对血液指标的影响

由表 4可见:与对照组相比, 5、10、20和50 mg·kg^-1 DON组WBC数量均显著降低(P < 0.05或P < 0.01), 10 mg·kg^-1组最低。与对照组相比, 10 mg·kg^-1组RBC数量、HGB含量和HCT均极显著上升(P < 0.01)。而与10 mg·kg^-1组相比, 1、20和50 mg·kg^-1组的RBC数量、HGB含量和HCT均显著降低(P < 0.05或P < 0.01)。与对照组相比, 其他剂量组PLT数量均显著降低(P < 0.05或P < 0.01)。试验结果显示, 蛋鸡日粮中10 mg·kg^-1 DON可使血液中WBC和PLT数量减少, RBC数量、HGB含量及HCT提高, DON剂量高于10 mg·kg^-1时, RBC数量、HGB含量及HCT无显著变化, 但WBC和PLT数量仍减少。

表 4 饲粮添加不同剂量DON对蛋鸡血常规指标的影响 Table 4 Effects of DON with different doses on blood routine examination in laying hens

项目 Items	DON添加剂量/(mg·kg^-1) Added dose of DON
项目 Items	0	1	5	10	20	50
WBC数量/(10⁹ L^-1) Number of WBC	9.56±0.38^Bc	8.50±0.28^Bbc	7.65±0.77^ABab	6.30±0.72^Aa	7.63±0.34^ABab	6.72±0.55^Aa
RBC数量/(10¹² L^-1) Number of RBC	2.370±0.031^Aa	2.380±0.063^Aa	2.930±0.384^ABab	3.260±0.417^Bb	2.520±0.063^ABa	2.440±0.057^ABa
HGB含量/(g·L^-1) Number of HGB	170.50±3.18^Aa	171.71±4.97^Aa	206.38±26.17^ABab	234.63±28.63^Bb	176.38±4.41^Aa	176.86±2.96^ABa
HCT/%	30.86±0.45^Aa	31.48±0.73^Aa	38.34±5.03^ABab	43.38±5.37^Bb	32.67±0.76^Aa	32.61±0.69^ABa
PLT数量/(10⁹ L^-1) Content of PLT	271.88±64.95^Bc	196.86±12.28^ABb	101.75±11.75^Aa	101.13±15.69^Aa	120.00±22.57^Aa	86.71±12.64^Aa
注: WBC:白细胞White blood cell; RBC:红细胞Red blood cell; HGB:血红蛋白Hemoglobin; HCT:红细胞压积Hematocrit; PLT:血小板Platelet.

表选项

2.4 DON对血液生化指标的影响

由表 5可知:蛋鸡灌服DON后, 对其ALB、GLUC、TBILC和CRE等生化指标并无显著影响(P > 0.05)。与对照组相比, 1和5 mg·kg^-1组AST活性无显著变化(P > 0.05), 10、20和50 mg·kg^-1组显著升高(P < 0.05或P < 0.01), 且呈剂量-效应关系。与对照组相比, 1和5 mg·kg^-1组ALT活性无显著变化(P > 0.05), 10和20 mg·kg^-1组显著提高, 且显著高于1 mg·kg^-1组(P < 0.05), 50 mg·kg^-1组极显著提高(P < 0.01), 且显著高于其他各组(P < 0.05或P < 0.01)。与对照组相比, 1、5和10 mg·kg^-1各组ALP活性均无显著差异(P > 0.05), 20和50 mg·kg^-1组显著提高(P < 0.05), 同时50 mg·kg^-1组还显著高于1 mg·kg^-1组(P < 0.05)。此外, 与对照组相比, 5、10、20和50 mg·kg^-1各组的UREA浓度均显著提高(P < 0.05)。试验结果显示, 蛋鸡日粮中DON剂量高于10 mg·kg^-1时, 可使血清中AST、ALT和ALP活性及UREA浓度提高。

表 5 饲粮添加不同剂量DON对蛋鸡血清生化指标的影响 Table 5 Effects of DON with different doses on serum biochemical parameter in laying hens

项目 Items	DON添加剂量/(mg·kg^-1) Added dose of DON
项目 Items	0	1	5	10	20	50
ALB含量/(g·L^-1) Content of ALB	16.57±0.31	15.94±0.23	16.08±0.23	16.05±0.64	15.74±0.88	15.04±0.60
c(GLUC)/(mmol·L^-1)	10.87±0.58	11.98±0.46	11.14±0.41	10.82±0.59	10.77±0.46	10.68±0.34
AST活性/(U·L^-1) Activity of AST	190.74±5.44^Aa	187.96±8.19^Aa	187.95±7.02^Aa	214.31±12.08^Ab	249.64±11.12^ABc	278.43±4.78^Bd
ALT活性/(U·L^-1) Activity of ALT	2.88±0.48^Aa	2.66±0.46^Aa	3.31±0.42^ABab	3.75±0.67^ABb	3.82±0.13^ABb	5.20±0.38^Bc
ALP活性/(U·L^-1) Activity of ALP	576.46±128.08^a	622.51±122.97^ab	1 163.83±318.67^abc	929.46±247.47^abc	1 314.42±301.01^bc	1 464.32±475.68^c
c(TBILI)/(μmol·L^-1)	2.25±0.16	2.04±0.17	2.03±0.19	2.31±0.17	1.86±0.31	1.88±0.19
c(UREA)/(mmol·L^-1)	0.340±0.037^a	0.440±0.025^ab	0.480±0.046^b	0.460±0.035^b	0.480±0.048^b	0.480±0.033^b
c(CRE)/(μmol·L^-1)	6.00±0.94	4.60±0.24	5.43±0.20	5.00±0.62	4.57±0.36	5.63±0.49
注: ALB:白蛋白Albumin; GLUC:葡萄糖Glucose; AST:天门冬氨酸氨基转移酶Aspartate aminotransferase; ALT:丙氨酸氨基转移酶Alanine aminotransferase; ALP:碱性磷酸酶Alkaline phosphatase; TBILI:总胆红素Total bilirubin; UREA:尿素Urea; CRE:肌酐Creatinine.

表选项

2.5 DON对肝脏氧化指标的影响

由表 6可知:灌服DON对蛋鸡TP含量及1 mg·kg^-1组各指标均无显著影响(P > 0.05)。与对照组相比, 5 mg·kg^-1组T-AOC浓度显著提高(P < 0.05), 10、20和50 mg·kg^-1组显著降低(P < 0.05或P < 0.01)。与对照组相比, 1和5 mg·kg^-1组NO和MDA含量以及GSH-Px活性均无显著变化(P > 0.05), 10、20和50 mg·kg^-1组NO和MDA含量均显著提高, GSH-Px活性均显著降低(P < 0.05或P < 0.01)。与对照组相比, 1和10 mg·kg^-1组SOD活性无显著变化(P > 0.05), 5 mg·kg^-1组显著提高(P < 0.05), 20和50 mg·kg^-1组则显著降低(P < 0.05)。试验结果显示, 蛋鸡日粮中5 mg·kg^-1 DON可使T-AOC水平和SOD活性提高, 但DON剂量高于10 mg·kg^-1时, 使T-AOC水平、GSH-Px和SOD活性降低, NO和MDA含量提高。

表 6 饲粮添加不同剂量DON对蛋鸡肝脏氧化指标的影响 Table 6 Effects of DON with different doses on the liver oxidation index in laying hens

项目 Items	DON添加剂量/(mg·kg^-1) Added dose of DON
项目 Items	0	1	5	10	20	50
TP含量/(mg·mL^-1) Content of TP	122.32±8.73	125.49±5.03	113.88±2.90	125.19±3.26	125.39±6.87	120.84±3.53
T-AOC水平/(U·mg^-1) Content of T-AOC	1.280±0.069^BCc	1.380±0.075^BCc	1.460±0.049^Cd	1.030±0.035^Bb	0.970±0.035^ABb	0.680±0.385^Aa
NO含量/(μmol·mg^-1) Content of NO	0.645±0.161^Aa	0.504±0.237^Aa	0.599±0.035^Aab	0.841±0.175^ABb	1.070±0.446^Bc	1.260±0.102^BCd
GSH-Px活性/(U·g^-1) Activity of GSH-Px	744.35±102.62^Bd	763.49±106.93^Bd	701.26±94.33^ABcd	615.91±84.32^ABc	443.39±81.25^Ab	340.04±56.14^Aa
SOD活性/(U·mg^-1) Activity of SOD	303.95±22.88^b	320.07±10.94^bc	345.68±26.61^c	305.28±19.59^b	226.25±16.45^a	204.85±11.01^a
MDA含量/(nmol·mg^-1) Content of MDA	1.093±0.136^Aa	1.047±0.113^Aa	1.203±0.064^Aab	1.354±0.075^Ab	1.743±0.219^ABc	1.998±0.345^Bd
注: TP:总蛋白Total protein;T-AOC:总抗氧化能力Total antioxidant capacity;NO:一氧化氮Nitric oxide;GSH-Px:谷胱甘肽过氧化物酶Glutathione peroxidase;SOD:超氧化物歧化酶Superoxide dismutase;MDA:丙二醛Malondialdehyde.

表选项

3 讨论 3.1 DON对蛋鸡生产性能的影响

Hamilton等^[15]研究发现, 冬小麦和春小麦中DON含量低于5 mg·kg^-1时对蛋鸡采食量和产蛋率等生产性能无显著不良影响。本试验中, 当DON剂量不高于5 mg·kg^-1时, 与对照组相比产蛋率无显著变化, 而当DON剂量为10 mg·kg^-1时, 产蛋率较对照组极显著降低, 但DON剂量在高于20 mg·kg^-1时, 与对照组无显著差异。Kubena等^[16]指出饲喂DON污染量为18 mg·kg^-1的日粮不影响蛋鸡的产蛋率, 由于目前没有更多相关文献可供参考, 笔者推测这一方面源于机体对DON吸收、代谢转化量有限, 剂量为10 mg·kg^-1时蛋鸡对DON的吸收代谢达到饱和后启动加速排泄机制, 但其具体作用机制仍待进一步探究; 另一方面可能是由于肠道微生物对高剂量DON的解毒效果更好, 使机体对DON吸收量减少, 降低了DON对蛋鸡的毒性。有研究指出鸡肠道微生物主要集中在小肠前端, 高剂量的DON可诱导十二指肠和空肠前端降解菌的富集, 使DON被代谢成脱毒产物去环氧脱氧雪腐镰刀菌烯醇, 进而降低了蛋鸡对DON的吸收^[17-18]。

3.2 DON对蛋品质的影响

蛋品质主要包括两个方面, 即蛋壳质量、蛋形指数等外在指标和蛋白高度、哈夫单位等内在指标, 是评价鸡种优劣的重要指标。蛋形指数是描述蛋形状的参数, 正常鸡蛋的蛋形指数为1.32~1.39, 标准形为1.35。本试验中, 对照组蛋形指数较正常值有所降低, 可能与品种不同有关。各组蛋形指数较对照组均无显著变化, 但10、20和50 mg·kg^-1组显著高于1和5 mg·kg^-1组, 这表明饲喂DON的剂量达到10 mg·kg^-1后会显著影响鸡蛋的形状, 推测与高剂量DON影响蛋鸡子宫形态结构和功能有关, 因为DON的主要毒性作用是通过干扰RNA、DNA和蛋白合成来抑制细胞的增殖, 靶细胞为快速分裂的细胞如肝脏、肠道细胞等^[4-5], 高产蛋鸡子宫也是细胞增殖、分裂非常快速的组织, 因此推测DON对蛋鸡子宫会产生一定的损伤作用, 且有对大鼠研究结果表明DON能显著降低怀孕母鼠的子宫系数^[19]。蛋壳颜色与遗传有关, 本研究中10 mg·kg^-1组蛋壳颜色较对照组显著降低, 20和50 mg·kg^-1组极显著降低, 进一步表明DON可以干扰蛋鸡子宫上皮细胞RNA和DNA合成, 但其作用机制有待探索。哈夫单位是评定蛋白品质和鸡蛋新鲜程度的重要指标。Kubena等^[16]研究表明, 饲喂包含约18 mg·kg^-1 DON的饲料后, 鸡蛋蛋白高度显著提高。与本试验中各剂量组的蛋白高度和哈夫单位较对照组均显著提高结果一致。

3.3 DON对血常规的影响

血常规是评价动物健康状况的重要指标。本试验中, 饲粮中DON毒素超过10 mg·kg^-1时, WBC数量均显著降低, Chowdhury等^[20]也指出给蛋鸡饲喂镰刀菌毒素污染的日粮后, 蛋鸡白细胞和淋巴细胞显著降低, 与本研究结果一致, 表明高剂量DON会破坏机体的白细胞和淋巴细胞, 使其产生数量减少, 进而影响蛋鸡的免疫功能。本试验中, RBC数量、HGB含量和HCT均显著上升至最高, Prelusk等^[21]研究发现, 长期饲喂低剂量DON污染的日粮可引起猪RBC数量和HCT显著上升, BALB/c小鼠在灌胃2.4 mg·kg^-1 DON后也出现HCT增加的现象^[22], 这些结果表明DON会影响红细胞的数量及体积。另外, 在试验中各剂量组PLT数量均显著降低, 孙真真等^[23]采用DON灌胃蛋鸡发现PLT数量也显著降低, 推测DON能破坏血小板的生产, 影响蛋鸡的止血和凝血功能。但是, Prelusky等^[21]对猪的研究发现灌胃DON使PLT数量增加, 不同的结果可能与DON的灌胃剂量以及动物种属有关。

3.4 DON对血液生化指标的影响

血清中AST和ALT是反映肝脏受损的敏感指标。本试验中当DON剂量高于10 mg·kg^-1时, 血清AST和ALT活性均显著提高, 与在小鼠、猪、鸡和鲤鱼的研究结果一致, 不仅AST和ALT活性提高, 肝脏也出现不同程度的损伤, 充分证明肝脏是DON毒性作用的重要靶器官^[22-26]。ALP是临床上诊断肝胆体系疾病的另一重要指标, 当肝细胞损伤、再生障碍或发生癌变等情况时, ALP均可升高。本研究中当DON剂量高于10 mg·kg^-1日粮时, ALP活性显著升高, 与Modra等^[27]给断奶仔猪饲喂DON污染日粮的结果相同, 表明DON能诱导肝脏发生损伤进而导致ALP活性升高。血清CRE和UREA浓度是体现肾脏肾小球的滤过功能的2个重要指标, 当肾脏受损时会引起血液CRE和UREA浓度升高。DON各剂量组的UREA均显著升高, Girish等^[28]给火鸡饲喂DON污染日粮, 血清UREA水平提高, 而DON作用虹鳟鱼后, 肾脏组织病理学显示其功能失调^[29], 这些结果提示肾脏是DON毒性作用的另一重要靶器官。

3.5 DON对肝脏抗氧化指标的影响

肝脏不仅是DON毒性攻击的靶标器官, 同时也是DON分解、代谢的主要场所, 过量的DON聚集会降低代谢酶活性, 抑制肝脏脂质过氧化的发生^[30]。其中, T-AOC可反映体内的总抗氧化能力的大小, SOD和GSH-Px是细胞内的主要抗氧化酶, 其活力高低间接反映了机体清除自由基的能力, MDA为脂质过氧化产物, 反映机体脂质过氧化物的生成速率和强度, 也间接反映组织氧化损伤程度。NO作为一种重要的细胞信号传导分子, 与机体抗氧化功能密切相关, 有研究表明过量的NO作用于巯基, 能使相关抗氧化酶失活, 组织局部产生的氧自由基与NO迅速结合生成毒性更大的NO^3-, 从而产生细胞损伤^[31]。本试验结果显示, DON剂量为5 mg·kg^-1时, 可以提高T-AOC水平和SOD活性, 表明日粮中5 mg·kg^-1的DON能诱导肝脏的抗氧化性能增强。但是当DON剂量在20和50 mg·kg^-1时, 肝脏T-AOC水平和GSH-Px、SOD活性降低, MDA和NO含量增加。有研究证实给大鼠灌胃28 mg·kg^-1 DON后肝脏SOD和GSH活性降低^[32]。体外研究表明, DON在作用24 h后可使HT29细胞系SOD活性降低, 巨噬细胞模型中NO浓度提高^[33]。给小鼠饲喂黄曲霉毒素B₁、玉米赤霉烯酮和DON混合污染的日粮, 肝脏和血清中的MDA水平均显著增加^[34]。这些毒性作用主要源于DON干扰细胞内核糖体肽基转移酶活性和抑制蛋白合成的机制。低剂量作用时, DON诱导T-AOC水平和SOD活性提高, 促进肝脏的抗氧化能力; 而高剂量刺激则会抑制GSH-Px和SOD等抗氧化酶活性, 降低肝脏抗氧化能力, 这可能与高剂量DON诱导肝细胞凋亡有关。Mikami和吕伟等^[35-36]的研究均表明高剂量的DON染毒可使猪肝脏细胞和锦鲤肝细胞发生凋亡。总之, 低剂量DON可诱导肝脏抗氧化性能增强, 高剂量DON则抑制肝脏的抗氧化能力, 进而产生毒性作用。

4 结论

蛋鸡日粮中, 当DON剂量高于10 mg·kg^-1时, 会显著影响蛋鸡生产性能, 降低蛋鸡产蛋率和蛋品质; 减少血小板的数量, 干扰机体凝血功能, 同时严重影响蛋鸡的免疫力。此外, 肝脏和肾脏是DON造成蛋鸡毒性作用的主要靶器官, 肝脏抗氧化能力的损伤可能是其毒性作用的主要根源。当日粮中DON剂量为1 mg·kg^-1时, 蛋鸡生产性能稳定, 血液生理生化指标和肝脏抗氧化能力稳定, 故暂定1 mg·kg^-1为DON对蛋鸡的安全剂量。

参考文献(References)

[1]	Larsen J C, Hunt J, Perrin I, et al. Workshop on trichothecenes with a focus on DON:summary report[J]. Toxicology Letters, 2004, 153(1): 1-22. DOI: 10.1016/j.toxlet.2004.04.020

[2]	Pestka J J, Zhou H R, Moon Y, et al. Cellular and molecular mechanisms for immune modulation by deoxynivalenol and other trichothecenes:unraveling a paradox[J]. Toxicology Letters, 2004, 153(1): 61-73. DOI: 10.1016/j.toxlet.2004.04.023

[3]	Pestka J J. Deoxynivalenol:mechanisms of action, human exposure, and toxicological relevance[J]. Archives of Toxicology, 2010, 84(9): 663-679. DOI: 10.1007/s00204-010-0579-8

[4]	Chowdhury S R, Smith T K. Effects of feeding blends of grains naturally contaminated with Fusarium mycotoxins on performance and metabolism of laying hens[J]. Poultry Science, 2004, 83(11): 1849-1856. DOI: 10.1093/ps/83.11.1849

[5]	丁举静, 何成华, 刘俐君, 等. 脱氧雪腐镰刀菌烯醇对BHK-21细胞的线粒体膜电位及Bax和Bcl-2蛋白表达的影响[J]. 南京农业大学学报, 2011, 34(2): 101-106. Ding J J, He C H, Liu L J, et al. Effect of deoxynivalenol on the mitochondrial membrane potentials and Bax, Bcl-2 expression of BHK-21 cells[J]. Journal of Nanjing Agricultural University, 2011, 34(2): 101-106. DOI: 10.7685/j.issn.1000-2030.2011.02.018 (in Chinese with English abstract)

[6]	Pestka J J. Deoxynivalenol:toxicity, mechanisms and animal health risks[J]. Animals Feed Science and Techology, 2008, 137(3): 283-298.

[7]	Awad W A, Hess M, Twaru[AKz·D]ek M, et al. The impact of the Fusarium mycotoxin deoxynivalenol on the health and performance of broiler chickens[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2011, 12(11): 7996-8012. DOI: 10.3390/ijms12117996

[8]	Yegani M, Smith T K, Leeson S, et al. Effects of feeding grains naturally contaminated with Fusarium mycotoxins on performance and metabolism of broiler breeders[J]. Poultry Science, 2006, 85(9): 1541-1549. DOI: 10.1093/ps/85.9.1541

[9]	Yunus A W, Ghareeb K, Twaruzek M, et al. Deoxynivalenol as a contaminant of broiler feed:effects on bird performance and response to common vaccines[J]. Poultry Science, 2012, 91(4): 844-851. DOI: 10.3382/ps.2011-01873

[10]	Moon Y, Kim H K, Suh H, et al. Toxic alterations in chick embryonic liver and spleen by acute exposure to fusarium-producing mycotoxin deoxynivalenol[J]. Biological and Pharmaceutical Bulletin, 2007, 30(9): 1808-1812. DOI: 10.1248/bpb.30.1808

[11]	Harvey R B, Kubena L F, Huff W E, et al. Hematologic and immunologic toxicity of deoxynivalenol(DON)-contaminated diets to growing chickens[J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 1991, 46(3): 410-416. DOI: 10.1007/BF01688940

[12]	Lee J T, Jessen K A, Beltran R, et al. Mycotoxin-contaminated diets and deactivating compound in laying hens:1. Effects on performance characteristics and relative organ weight[J]. Poultry Science, 2012, 91(9): 2089-2095. DOI: 10.3382/ps.2012-02136

[13]	Lee J T, Jessen K A, Beltran R, et al. Effects of mycotoxin-contaminated diets and deactivating compound in laying hens:2. effects on white shell egg quality and characteristics[J]. Poultry Science, 2012, 91(9): 2096-2104. DOI: 10.3382/ps.2012-02137

[14]	罗爱琼, 杨俊花, 刘丹, 等. 饲粮添加碳酸氢钠对蛋鸡生产性能和血液学指标的影响[J]. 动物营养学报, 2013, 25(1): 156-162. Luo A Q, Yang J H, Liu D, et al. Effects of dietary sodium bicarbonate on performance and hymnological indices of laying hens[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2013, 25(1): 156-162. (in Chinese with English abstract)

[15]	Hamilton R M G, Thompson B K, Trenholm H L, et al. Effects of feeding white leghorn hens diets that contain deoxynivalenol(Vomitoxin)-contaminated wheat[J]. Poultry Science, 1985, 64(10): 1840-1852. DOI: 10.3382/ps.0641840

[16]	Kubena L F, Harvey R B, Phillips T D, et al. Effects of feeding mature white leghorn hens diets that contain deoxynivalenol(vomitoxin)[J]. Poultry Science, 1987, 66(1): 55-58. DOI: 10.3382/ps.0660055

[17]	张志岐, 王瑞国, 张维, 等. 脱氧雪腐镰刀菌烯醇的代谢特征[J]. 动物营养学报, 2016, 28(3): 641-651. Zhang Z Q, Wang R G, Zhang W, et al. Metabolic characteristics of deoxynivalenol[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(3): 641-651. (in Chinese with English abstract)

[18]	Rotter B A, Prelusky D B, Pestka J J. Toxicology of deoxynivalenol(vomitoxin)[J]. Journal of Toxicology and Environmental Health, 1996, 48(1): 1-34. DOI: 10.1080/009841096161447

[19]	Collins T F X, Sprando R L, Black T N, et al. Effects of deoxynivalenol(DON, vomitoxin)on in utero development in rats[J]. Food and Chemical Toxicology, 2006, 44(6): 747-757. DOI: 10.1016/j.fct.2005.10.007

[20]	Chowdhury S R, Smith T K, Boermans H J, et al. Effects of feed-borne Fusarium mycotoxins on hematology and immunology of laying hens[J]. Poultry Science, 2006, 84(12): 1841-1850.

[21]	Prelusky D B, Gerdes R G, Underhill K L, et al. Effects of low-level dietary deoxynivalenol on haematological and clinical parameters of the pig[J]. Natural Toxins, 1994, 2(3): 97-104. DOI: 10.1002/(ISSN)1056-9014

[22]	杨俊花, 刘峰良, 刘丹, 等. 脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)致BALB/c小鼠的急性、亚急性和免疫毒性研究[J]. 上海农业学报, 2015, 31(3): 12-18. Yang J H, Liu F L, Liu D, et al. Study on acute, subacute and immune toxicity induced by deoxynivalenol in BALB/c mice[J]. Acta Agriculturae Shanghai, 2015, 31(3): 12-18. (in Chinese with English abstract)

[23]	孙真真, 杨俊花, 郭文博, 等. 翅静脉注射DON、FB₁、OTA、ZEN毒素对蛋鸡生产性能和血液指标的影响[J]. 上海农业学报, 2016, 32(6): 143-149. Sun Z Z, Yang J H, Guo W B, et al. Effects of injecting DON, FB₁, OTA and ZEN by wing vein on the growth performance, blood indices of laying hens[J]. Acta Agriculturae Shanghai, 2016, 32(6): 143-149. (in Chinese with English abstract)

[24]	Bergsjø B, Langseth W, Nafstad I, et al. The effects of naturally deoxynivalenol-contaminated oats on the clinical condition, blood parameters, performance and carcass composition of growing pigs[J]. Veterinary Research Communications, 1993, 17(4): 283-294. DOI: 10.1007/BF01839219

[25]	吴苗苗, 肖昊, 印遇龙, 等. 谷氨酸对脱氧雪腐镰刀菌烯醇刺激下的断奶仔猪生长性能、血常规及血清生化指标变化的干预作用[J]. 动物营养学报, 2013, 25(7): 1587-1594. Wu M M, Xiao H, Yin Y L, et al. Intervention effects of glutamic acid on the changes of growth performance, blood routine and serum biochemical indexes in deoxynivalenol stressed weaner piglets[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2013, 25(7): 1587-1594. (in Chinese with English abstract)

[26]	何成华, 樊彦红, 王莹, 等. 饲料中黄曲霉毒素B₁和脱氧雪腐镰刀菌烯醇对鲤鱼的联合毒性研究[J]. 南京农业大学学报, 2010, 33(6): 85-89. He C H, Fan Y H, Wang Y, et al. Combinative effects of aflatoxin B₁ and deoxynivalenol on cyprinus carpios in feed[J]. Journal of Nanjing Agricultural University, 2010, 33(6): 85-89. DOI: 10.7685/j.issn.1000-2030.2010.06.016 (in Chinese with English abstract)

[27]	Modra H, Blahova J, Marsalek P, et al. The effects of mycotoxin deoxynivalenol(DON)on haematological and biochemical parameters and selected parameters of oxidative stress in piglets[J]. Neuro Endocrinology Letters, 2013, 34(Suppl 2): 84-89.

[28]	Girish C K, Smith T K, Boermans H J, et al. Effects of feeding blends of grains naturally contaminated with Fusarium mycotoxins on performance, hematology, metabolism and immunocompetence of turkeys[J]. Poultry Science, 2008, 87(3): 421-432. DOI: 10.3382/ps.2007-00181

[29]	Matejova I, Modra H, Blahova J, et al. The effect of mycotoxin deoxynivalenol on haematological and biochemical indicators and histopathological changes in rainbow trout(Oncorhynchus mykiss)[J]. Biomed Research International, 2014, 2014(1): 310680.

[30]	陈慧英, 杨俊花, 罗爱琼, 等. T-2毒素对BALB/c小鼠生长性能、血液指标和抗氧化能力的影响[J]. 动物营养学报, 2015, 27(1): 212-220. Chen H Y, Yang J H, Luo A Q, et al. Effects of T-2 toxin on growth performance, blood Indexes and antioxidant ability in BALB/c mice[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2015, 27(1): 212-220. (in Chinese with English abstract)

[31]	Masafumi H, Aina G, Taiki S, et al. Visualization of NO^3-/NO^2- dynamics in living cells by fluorescence resonance energy transfer(FRET)imaging employing a rhizobial two-component regulatory system[J]. Journal of Biological Chemistry, 2016, 291(5): 2260-2269. DOI: 10.1074/jbc.M115.687632

[32]	Rizzo A F, Atroshi F, Ahotupa M, et al. Protective effect of antioxidants against free radical-mediated lipid peroxidation induced by DON or T-2 toxin[J]. Zentralblatt für Veterinärmedizin Reihe A, 1994, 41(2): 81-90.

[33]	Kalaiselvi P, Rajashree K, Bharathi P L, et al. Cytoprotective effect of epigallocatechin-3-gallate against deoxynivalenol-induced toxicity through anti-oxidative and anti-inflammatory mechanisms in HT-29 cells[J]. Food and Chemical Toxicology, 2013, 56(2): 110-118.

[34]	Hou Y J, Zhao Y Y, Xiong B, et al. Mycotoxin-containing diet causes oxidative stress in the mouse[J]. PLoS One, 2013, 8(3): e60374. DOI: 10.1371/journal.pone.0060374

[35]	Mikami O, Yamamoto S, Yamanaka N, et al. Porcine hepatocyte apoptosis and reduction of albumin secretion induced by deoxynivalenol[J]. Toxicology, 2004, 204(2): 241-249.

[36]	吕伟. 黄曲霉毒素B1和脱氧雪腐镰刀菌烯醇诱导锦鲤原代肝细胞凋亡机制的初步研究[D]. 南京: 南京农业大学, 2010. Lü W. The apoptosis mechanism induced by aflatoxin B1 and deoxynivalenol in primary hepatocyte of cyprinus carpip[D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2010(in Chinese with English abstract). http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10307-1012269883.htm