文章信息
- 孙得发, 董丽, 屈长波, 吕佳琪, 钟翔, 王恬. 2015.
- SUN Defa, DONG Li, QU Changbo, LÜ Jiaqi, ZHONG Xiang, WANG Tian. 2015.
- α-生育酚琥珀酸酯对肉鸡脂质过氧化及脂代谢的影响
- Effect of α-tocopherol succinate on lipid peroxidition and lipometabolism in broilers under different fat diet
- 南京农业大学学报, 38(1): 134-139
- Journal of Nanjing Agricultural University, 38(1): 134-139.
- http://dx.doi.org/10.7685/j.issn.1000-2030.2015.01.020
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文章历史
- 收稿日期：2014-02-27
肉鸡饲料贮存过程中,油脂极易发生氧化而造成氧化应激[1]。在肉鸡饲养过程中,日粮添加油脂能够为其提供必需脂肪酸,提高肉鸡生产性能但同时也会增加胴体脂类物质沉积[2],被人类摄入后会导致血液中胆固醇和甘油三酯含量升高,威胁人类心脑血管健康。α-生育酚琥珀酸酯(α-tocopherol succinate,TOS)能够提高机体抗氧化能力[3],并对脂类代谢具有一定影响,能够降低血清和肌肉中的脂质及胆固醇,加速代谢,阻碍动脉内皮细胞“泡沫化”及平衡内皮细胞胆固醇代谢。周泉成等[4]对小鼠的研究发现:在建立高脂小鼠模型后,生育酚可显著降低血脂水平,降低低密度脂蛋白(LDL-C)吸收率,增加脂质排出,显著降低血脂。
目前市场最广泛应用以满足动物生育酚需要的是α-生育酚醋酸酯(α-tocopherol acetate,TOA)的形式。研究已发现,TOA能够提高蛋种鸡的产蛋量,增加肉的氧化稳定性并降低脂肪沉积[5, 6]。而TOS是一种新型生育酚酯,与TOA相比应用较少,研究表明1 mg TOS的生物学效率相当于1.21 mg的TOA[7],且TOS在肉鸡的生产性能、抗脂质过氧化能力及免疫性能方面优于相同浓度的TOA[8],但两种生育酚的生物学效率评价因试验物种而有所不同。在同龄小鼠的研究中发现两种生育酚活性差别不大,但在水产动物上研究发现TOS的生物学效率略低于TOA[9]。本试验以AA肉鸡为研究对象,研究在不同油脂含量的日粮中添加不同浓度TOS对肉鸡生长性能、脂质过氧化和脂类代谢的影响,探讨TOS在日粮中的适宜添加量,并为其在健康动物产品的生产及脂类代谢机制研究中提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料与试验管理
试验添加的商品TOS(由大豆油提炼的维生素E经酯化作用获得,由江苏春之谷生物制品有限公司提供)和TOA(由三甲基氢醌等石油化工副产物制成,由南京华牧动物科技研究所提供)纯度分别为99.9%和50.0%。试验前对雏舍及器具进行消毒,采用笼养方式自由采食和饮水,按常规饲养管理、环境消毒与免疫接种。
1.2 试验设计
将480只健康1日龄AA肉仔鸡随机分为8个处理组,每个处理设6个重复,每个重复10只鸡。试验采用2×4因子设计,即2种油脂水平(高脂H和基础油脂N)和4种生育酚不同处理,分别为50 mg · kg-1 TOA及50、100和150 mg · kg-1的TOS(TOS1、TOS2和TOS3)。试验期共42 d,分为前期(1~21 d)和后期(22~42 d)。高脂日粮较基础日粮多添加2%油脂,基础日粮参照美国NRC(1994)营养需要配制玉米-豆粕型基础日粮,日粮组成及营养水平见表 1。
| % | ||||
| 组成 Composition | 1~21 d | 22~42 d | ||
| 基础日粮Normal diet | 高脂日粮High fat diet | 基础日粮Normal diet | 高脂日粮High fat diet | |
| 日粮组成Diet composition | ||||
| 玉米Corn | 57.70 | 55.70 | 62.50 | 60.50 |
| 豆粕Soybean meal | 32.50 | 32.50 | 26.30 | 26.30 |
| 玉米蛋白粉Corn gluten meal | 3.00 | 3.00 | 3.50 | 3.50 |
| 植物油Vegetable oil | 2.80 | 4.80 | 3.70 | 5.70 |
| 石粉Limestone | 1.28 | 1.28 | 1.20 | 1.20 |
| CaHPO4 | 1.75 | 1.75 | 1.65 | 1.65 |
| NaCl | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
| L-赖氨酸L-lysine | 0.19 | 0.19 | 0.22 | 0.22 |
| DL-蛋氨酸DL-methionine | 0.14 | 0.14 | 0.12 | 0.12 |
| 预混料Premix1 | 0.44 | 0.44 | 0.51 | 0.51 |
| 营养组成Nutrition composition | ||||
| 代谢能2 Metabolic energy | 12.52 | 13.00 | 12.98 | 13.41 |
| 粗蛋白质Crude protein | 21.17 | 21.01 | 19.27 | 19.11 |
| 钙Calcium | 0.97 | 0.97 | 0.90 | 0.90 |
| 有效磷Available phosphorus | 0.42 | 0.42 | 0.40 | 0.40 |
| L-赖氨酸L-lysine | 1.11 | 1.11 | 1.00 | 1.00 |
| 蛋氨酸Methionine | 0.49 | 0.49 | 0.45 | 0.45 |
| 蛋氨酸+胱氨酸Methionine+cystine | 0.85 | 0.85 | 0.78 | 0.78 |
| 注: 1)预混料为每千克日粮提供铁60 mg,铜7.5 mg,锌65 mg,锰110 mg,碘1.1 mg,硒0.4 mg,维生素A 4 500 IU,维生素D3 1 000 IU,维生素K 1.3 mg,维生素B1 2.2 mg,维生素B2 10 mg,维生素B3 10 mg,胆碱400 mg,维生素B5 50 mg,维生素B6 4 mg,维生素H 0.04 mg,维生素B11 1 mg,维生素B12 1.013 mg;2)代谢能单位MJ · kg-1。 Note: 1)In premix,provided per kg of diet:iron 60 mg,copper 7.5 mg,zinc 65 mg,manganese 110 mg,iodine 1.1 mg,selenium 0.4 mg,vitamin A 4 500 IU,vitamin D3 1 000 IU,vitamin K 1.3 mg,vitamin B1 2.2 mg,vtamin B2 10 mg,vitamin B3 10 mg,choline choride 400 mg,vitamin B5 50 mg,vitamin B6 4 mg,biotin 0.04 mg,vitamin B11 1 mg,vitamin B12 1.013 mg. 2)The unit of metabolic energy is MJ · kg-1. | ||||
分别于21和42日龄称质量及剩余饲料质量(此前停饲12 h,自由饮水),计算21日龄和42日龄不同生长阶段肉鸡的平均日增体质量(ADG)、平均日采食量(ADFI)及料肉比(F/G)。
1.3.2 血清生化指标的测定血样采集,分离血清后按南京建成生物工程研究所提供的试剂盒方法,测定血清中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,丙二醛(MDA)浓度,总抗氧化能力(T-AOC),总胆固醇(TC)、总甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL)、可挥发性脂肪酸(NEFA)含量,苹果酸脱氢酶(MDH)、脂蛋白脂酶(LPL)、肝脂酶(HL)活性。 1.4 数据处理与统计分析
试验数据采用Excel 2003进行整理,用SPSS 16.0软件进行统计分析,采用GLM模型中的两因子方差分析,主效应为不同油脂水平(高脂和基础油脂)、日粮处理(TOA、TOS1、TOS2、TOS3)及二者互作。
2 结果与分析
2.1 不同油脂水平日粮添加TOS对脂质过氧化的影响
TOS对肉鸡生产性能的影响见表 2。从全期来看(1~42日龄),油脂能够显著降低料肉比(P<0.05),不同生育酚水平极显著提高肉鸡平均日增体质量和日采食量(P<0.01),其中基础油脂组的TOS1平均日采食量显著高于TOA组(P<0.05)。添加同水平生育酚各组中,高脂组TOS2的料肉比极显著低于低脂对应组(P<0.01)。
| 指标 Items | 油脂水平 Level of fat | 处理Treatment | SE | P值P-value | |||||
| TOA | TOS1 | TOS2 | TOS3 | 油脂Fat | 处理Treatment | 互作Interaction | |||
| 平均日增体质量 Average daily gain/g | N | 42.64Bb | 47.24ABb | 48.31Aa | 47.78Aa | 0.94 | >0.05 | <0.01 | >0.05 |
| H | 44.67Ab | 49.60Aa | 48.92Aa | 47.93Aa | |||||
| 平均日采食量/g Average daily feed intake | N | 85.15Cc | 94.09Aa | 96.59Aa | 92.90ABa | 1.89 | >0.05 | <0.01 | >0.05 |
| H | 86.85BCbc | 93.35ABa | 90.54ABCb | 91.65ABCab | |||||
| 料肉比 Feed/Gain | N | 2.00a | 2.00a | 2.01a | 1.95ab | 0.04 | <0.05 | >0.05 | >0.05 |
| H | 1.94ab | 1.89ab | 1.85b | 1.92ab | |||||
| 注: 1)TOA、TOS1、TOS2、TOS3表示日粮中分别添加50 mg · kg-1 α-生育酚醋酸酯(TOA)、50 mg · kg-1 α-生育酚琥珀酸酯(TOS)、100 mg · kg-1 TOS和150 mg · kg-1 TOS。2)N:基础油脂日粮;H:高脂日粮。3)同指标数据肩标不同大、小写字母分别表示差异极显著(P<0.01)、显著(P<0.05)。 Note: 1)TOA,TOS1,TOS2,TOS3 respectively means addition of 50 mg · kg-1 α-tocoperol acetate(TOA),50 mg · kg-1 α-tocoperol succinate(TOS),100 mg · kg-1 TOS and 150 mg · kg-1 TOS into the feed. 2)N:Normal fat diet;H:High fat diet. 3)The different capital or small letters on the upper right side of the data in a same item mean the statistical significant difference at 0.01 or 0.05 levels. The same below. | |||||||||
不同油脂水平日粮添加TOS对肉鸡脂质过氧化的影响见表 3。油脂和不同浓度生育酚处理显著或极显著影响肉鸡42日龄血清MDA的浓度(P<0.05或P<0.01),生育酚处理极显著影响GSH-Px活性。基础油脂中TOS3组的MDA浓度比TOS1、TOS2低45.03%、49.67%,差异显著(P<0.05),高脂中TOS2组GSH-Px的浓度分别比TOS1组高16.83%(P<0.05)。
 |
从表 4可知:油脂能够显著影响后期血清中TG的含量(P<0.05)。前期(1~21日龄)基础油脂处理日粮中,与TOS1组相比,TOS2、TOS3组肉鸡血清中TC浓度有一定程度的降低,但效果并不显著(P>0.05);后期(22~42日龄),油脂水平极显著增加肉鸡血清中TG的浓度(P<0.01)。在高油脂日粮中,随着TOS的添加,血清中TG浓度降低(P>0.05)。可挥发性脂肪酸,高、低密度脂蛋白胆固醇未见显著变化。
从表 5可知:油脂能够显著影响苹果酸脱氢酶(MDH)活性(P<0.05)。添加同水平生育酚各组中,高油脂日粮TOA、TOS1、TOS2、TOS3的MDH活性均高于低脂对应组。在基础油脂处理日粮组中,与TOS1组相比,TOS2、TOS3组肝脏的MDH活性有不同程度的增加,但差异不显著(P>0.05);随着TOS的添加,基础油脂日粮处理组LPL活性有一定程度提高。油脂水平和添加TOS均未见对肝脂酶活性产生显著影响。
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3.1 不同油脂水平日粮添加TOS对脂质过氧化的影响
油脂的能量相对较高,对动物生长发育、物质代谢和生理功能有着非常重要的作用[10]。本试验中,油脂的添加能够显著降低肉鸡全期料肉比,提高了饲料转化效率。另外,生育酚的添加能够显著改善肉鸡日增体质量和日平均采食量。动物体内存在着一套抗氧化酶系统,能够清除体内多余自由基,防止其对动物机体的损伤。评价机体抗氧化性能的指标很多,脂质过氧化最普遍的检测指标是醛过氧化产物MDA的含量,T-AOC可从总体上描述机体抗氧化机能,而GSH-Px、SOD活性及GSH含量可从不同侧面反映机体抗氧化能力的强弱[11]。在本试验中,油脂的添加能够增加血清中氧化产物MDA的浓度,而TOS的添加能够显著降低血清中MDA浓度并显著提高GSH-Px活性。范文娜等[12]研究发现,日粮中生育酚水平提高,家禽肝脏和血清中生育酚含量显著增加,SOD活性显著升高,MDA含量降低。解瑞宁等[13]在用不同油脂及不同生育酚水平日粮饲喂小鼠的试验中也得到相似的结论,即生育酚琥珀酸酯添加相对较多试验组的GSH-Px活性也会有相应的提高。另外,本试验结果也表明:TOS的生物学效率要高于TOA。研究发现,TOS在马精子短期体外培养的过程中相对于生育酚有更好的抗脂质过氧化的作用[14]。日粮中添加较高的维生素E可以促进动物的生长发育,原因可能是减少自由基对DNA和RNA的损伤,使基因转录和表达时的错误降低,从而提高蛋白质合成的准确性,保护免疫系统免受损伤[13],同时更好地保存饲料,提高饲料适口性。TOS减少氧化应激作用的原因是其可与多不饱和脂肪酸竞争自由基的作用,维持线粒体内氧化磷酸化,加速高能磷酸键的重建,从而阻止脂质过氧化的连锁反应,有利于保持生物膜结构的完整性。因此在日粮中添加生育酚琥珀酸酯能够减少氧化产物,提高抗氧化酶的活力及机体抗氧化能力。 3.2 不同油脂水平日粮添加TOS对肉鸡脂类代谢的影响
饲养过程中追求体质量和生长速度的同时,也沉积了过多的体脂,给生产带来一些负面效应,如肉禽饲料转化率、胴体品质及蛋禽产蛋率、受精率和孵化率均有明显降低[15],影响氨基酸代谢[16, 17]。在本试验中,油脂的添加显著提高血清甘油三酯的浓度,随着TOS的添加血清中TG有降低的趋势,这与王枫等[18]在小鼠上用低脂及两个生育酚水平(基础日粮和另加入200 mg · kg-1的生育酚)日粮所得到的结果相似,维生素E有显著降低低脂甘油三酯的作用。另外在本试验中,前期基础油脂组的TC随着TOS的添加而降低,这与田润华等[19]研究的补充维生素E可降低血清中TC含量的结果相一致,维生素E降低胆固醇作用很可能是其阻滞了胆固醇合成的某个步骤。研究发现,与低剂量维生素E组相比,中高剂量维生素E组的TC、TG水平显著降低[20]。脂肪沉积能够反映机体脂类代谢状况,从生育酚在细胞器的分布上看,主要分布于线粒体中[21],可以改善线粒体的功能,促进氧化磷酸化,加速脂肪氧化,是维护体内血脂稳定的一个重要因素。在本试验对各项脂代谢酶指标的研究发现,油脂能够显著增加苹果酸脱氢酶(MDH)的活性,且随着TOS的添加,肝脏中MDH活性有一定程度的降低,并增加脂分解酶(LPL)活性。肝中MDH活性是影响肝脏合成的重要因素,MDH是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)生成酶之一,它能促进丙酮酸的苹果酸循环,此循环使NADP+转化为NADPH,而NADPH是合成脂肪酸的供氢体,为脂肪酸合成所利用。另外,MDH还使草酰乙酸进一步进入线粒体携带乙酰CoA,提供脂肪酸合成时所需的原料[22],MDH活性降低意味着脂肪酸合成能力降低,有利于减少脂肪的沉积。LPL是TG脂蛋白代谢的限速酶,催化血浆中CM及VLDL中的TG水解为小分子脂质,同时LPL在将富含TG脂蛋白的表面成分转变为HDL-C中起作用[23]。因LPL是TG水解的限速酶,其活性提高能够加强血清中TG分解,与本试验所得TG水平下降相吻合,是降低血清脂质的途径之一。
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