牛磺酸對肉仔雞生長性能、消化器官和免疫器官發育的影響

黃春喜 袁建敏 周淑亮 王 波

牛磺酸化學名稱為 2-氨基乙磺酸,是動物體內含量豐富的游離含硫氨基酸之一。牛磺酸能與膽汁酸結合形成牛磺膽酸提高脂肪利用[1],在機體內還參與滲透壓調節、防止 Ca2+超載和增強免疫,維護質膜的穩定,并與腦、視網膜和神經發育有重要關系[2-3]。由于玉米 -豆粕型飼糧牛磺酸含量極低[4],而肉仔雞生長早期合成牛磺酸的能力又不足,繼而影響其生長性能[5-6]。因而,滿足肉仔雞對牛磺酸的營養需要對于保證其生長性能具有重要意義。先前的研究表明,在低含硫氨基酸(0.49%)的純合飼糧中添加 0.26%的牛磺酸,能提高 1～3周肉仔雞的增重,降低料重比[6]。而在含硫氨基酸正常水平下,添加牛磺酸也可提高肉仔雞日增重[6-9],降低料重比[9-11],這可能與其促進油脂的吸收利用[8]、提高脂肪酶活性[12]和提高肉仔雞早期的卵黃囊吸收[13]有關,但也有研究表明牛磺酸可降低蛋雞的蛋重[14],降低肉仔雞小腸長度和重量[15],對肉仔雞生長性能沒有影響[16]。正常含硫氨酸水平飼糧中是否需要添加牛磺酸尚存在一定爭議,它在肉仔雞飼糧中的添加效果也有待于進一步研究。因此,本文旨在通過在玉米 -豆粕型飼糧中添加不同水平的牛磺酸,研究其對肉仔雞的生長性能、消化器官和免疫器官發育的影響,為確定牛磺酸在肉仔雞飼糧中的合理利用提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與藥品

選用體重均勻、健康的 1日齡愛拔益加(AA)肉雞父母代母系公雛 250只。試驗用牛磺酸購自石家莊瑞田生化有限公司,純度≥99%。

1.2 試驗分組與飼糧

本試驗采用單因素完全隨機設計。試驗雞只隨機分成 5組,每組 5個重復,每個重復 10只雞。雞只初始體重經方差分析,差異不顯著(P＞0.05)。對照組飼喂基礎飼糧,試驗組飼喂基礎飼糧中添加 0.25、0.50、1.00、2.00 g/kg牛磺酸的試驗飼糧,添加方式為替代基礎飼糧中的麥飯石。基礎飼糧參考 NY/T 33—2004肉雞營養推薦量配制,其組成及營養水平見表 1。

表1 基礎飼糧組成與營養水平(風干基礎)Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets(air-dry basis) %

1.3 飼養管理

試驗雞采用籠養,乳頭飲水器供水,人工喂料并保持自由采食,料型為粉料;24 h光照,保持良好通風。試驗期為 6周,日常管理與衛生防疫按常規進行,定時清理衛生,定期進行舍內消毒。試驗期間,詳細記錄雞只的死亡、淘汰和發病情況。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 生長性能

7、22、42日齡空腹 7～8 h后測定各組各重復的體重,同時記錄各階段的耗料量。計算各階段末體重(BW)、平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.4.2 器官相對重量

7、22和 44日齡每組選擇體重接近平均體重的肉仔雞 10只(每個重復 2只),稱空腹體重后屠宰,分離肝臟、胰腺、膽囊、腺胃、肌胃(去外部脂肪和內容物)、胸腺、法氏囊和脾臟,稱重。計算各消化器官的相對重量和免疫器官指數,消化器官相對重量 =消化器官重量(g)/[100×體重(g)],免疫器官指數 =免疫器官重量(g)/體重(kg)。胰腺稱重后,經液氮冷凍后于 -30℃冰箱中保存,用于消化酶活性測定。

1.4.3 胰腺消化酶活性

樣品處理:稱取 1 g左右的胰腺中段組織,按W/V=1/10的比例,加入 10 mL去離子水。冰浴下勻漿 30 s。勻漿液在 20 000×g 4℃的條件下離心 15 min,取上清液于 -30℃冰箱保存備用。

胰淀粉酶活性測定:胰腺中淀粉酶活性的測定按照安永義[17]修改的方法,本文條件修改為37℃水浴 3 min,底物為馬鈴薯淀粉。1個淀粉酶活性單位相當于溫度 37℃、pH 6.9條件下,從可溶性淀粉中釋放出 1μmol還原物質(以麥芽糖計算)所需的酶量。

胰蛋白酶活性測定:胰蛋白酶原的激活是加入相同體積的 0.1%腸激酶 Tris緩沖液,37℃保溫 60 min,腸激酶緩沖液是將腸激酶(Sigma,E0632)溶解于 0.1 mol/L Tris緩沖液中,pH 7.20,內含 0.1 mol/L的 CaCl2。按照安永義[16]的測定方法,BAPNA(Sigma,B4875)作為底物,水浴反應溫度修改為 37℃。1個胰蛋白酶活性單位定義為在溫度 37℃、p H 7.8條件下,每分鐘分解產生0.1μmol對硝基苯胺所需的酶量。

胰腺組織上清液中的蛋白質測定采用 Folin-酚法[18],小牛血清白蛋白作為標準物,酶活性表示為 U/mg蛋白。

1.5 統計分析

利用 SPSS 16.0進行方差分析,部分百分數數據經過反正弦轉換后分析。采用 One-way ANOVA進行方差分析,對差異顯著的數據進行 LSD多重比較;同時分析不同添加水平間線性和二次曲線概率值,差異顯著者列出回歸方程。以 P＜0.05作為檢驗各項數據差異的顯著性水平,P＜0.01為差異極顯著,P＜0.10為有變化趨勢。

2 結 果

2.1 生長性能

由表 2可知,牛磺酸對 1～7日齡、8～22日齡、23～42日齡 3個階段肉仔雞的體重、平均日增重、平均日采食量和料重比均無顯著影響(P＞0.05),但隨著添加水平增加,其線性降低了 1～7日齡肉仔雞的料重比(P＜0.05)。

2.2 消化器官相對重量

由表 3可知,飼糧中添加不同水平牛磺酸對7、22和 44日齡肉仔雞的肝臟 、胰臟、肌胃 、腺胃和膽囊的相對重量均沒有影響顯著(P＞0.05)。但是隨添加水平增加,牛磺酸卻線性降低了 22日齡肉仔雞胰臟的相對重量(P=0.05),44日齡肉仔雞胰臟的相對重量也有先降低后升高的二次曲線關系(P＜0.05);牛磺酸有線性提高 44日齡肉仔雞肝臟和線性降低 44日齡肉仔雞膽囊相對重量的趨勢(P＜0.10)。劑量效應擬合曲線顯示,添加量為 0.99 g/kg時,對 44日齡肉仔雞胰臟抑制效應最大(表 4)。

2.3 胰腺消化酶活性

由表 5可知,飼糧中添加不同水平牛磺酸顯著影響 7日齡和 22日齡肉仔雞胰蛋白酶活性,其中 7日齡 1.00 g/kg組肉仔雞胰蛋白酶活性顯著降低(P＜0.05),但 22日齡肉仔雞 0.25 g/kg組和 2.00 g/kg組分別比對照組顯著提高了26.74%和 24.03%(P＜0.01),且添加后整體呈現線性升高的趨勢(P＜0.10);而且,牛磺酸還線性提高了22日齡肉仔雞胰淀粉酶活性(P＜0.05),各試驗組依次比對照組提高了9.91%、11.50%、11.50%和 19.65%,但是各組之間差異不顯著(P＞0.05)。牛磺酸對 7日齡和 44日齡肉仔雞的胰淀粉酶活性和 44日齡肉仔雞胰蛋白酶活性影響均不顯著(P＞0.05)。

表2 飼糧中添加不同水平牛磺酸對肉仔雞生長性能的影響Table 2 Effects of dietary taurine on growth performance of broilers

表3 飼糧中添加不同水平牛磺酸對肉仔雞消化器官相對重量的影響Table 3 Effects of dietary taurine on the relative weight of digestive organs of broilers %

表4 回歸方程Table 4 Regression equation

表5 飼糧中添加不同水平牛磺酸對肉仔雞胰腺消化酶活性的影響Table 5 Effects of dietary taurine on the activities of digestive enzymes in pancreas of broilers U/mg

2.4 免疫器官指數

由表 6可知,飼糧中添加不同水平的牛磺酸線性提高了 7日齡肉仔雞胸腺指數(P＜0.05),對 22日齡肉仔雞胸腺指數有顯著提高作用(P＜0.05),對 44日齡肉仔雞胸腺指數沒有顯著影響 (P＞0.05)。牛磺酸對各日齡肉仔雞脾臟指數和法氏囊指數均無顯著影響(P＞0.05)。

表6 飼糧中添加不同水平牛磺酸對肉仔雞免疫器官指數的影響Table 6 Effects of dietary taurine on the indices of immune organs of broilers g/kg

3 討 論

3.1 牛磺酸對肉仔雞生長性能的影響

本試驗研究發現,在玉米 -豆粕(無魚粉)型飼糧中逐漸增加牛磺酸水平后 1～7日齡肉仔雞料重比線性下降,與 Tufft等[8]、何天培等[7]的結果基本一致,進一步證明了添加牛磺酸具有一定的降低肉仔雞早期料重比的作用。這可能與牛磺酸改善家禽早期脂肪利用,促進卵黃囊吸收或與肉仔雞早期需要量高有關[12]。

本試驗還發現添加牛磺酸對 8～44日齡肉仔雞生長性能沒有顯著影響。先前的研究發現含 5.4%的牛油且含硫氨基酸處于臨界水平的肉仔雞飼糧中添加 0～0.2%的牛磺酸能顯著降低 3～6周料重比[10],添加 0.025%牛磺酸能顯著降低玉米 -小麥 -豆粕(加玉米油)型飼糧 0～6周的料重比[19],而玉米 -豆粕(加豆油)型飼糧中添加 0.05%的牛磺酸能降低鵪鶉育雛期、育成期和全期的料重比[11],且 Tufft等[8]研究發現玉米 -豆粕(加禽脂)型火雞飼糧中添加牛磺酸顯著提高了 14日齡火雞的脂肪沉積和 0～3周料重比。但 Miller等[16]發現含 4.8%牛油的飼糧中添加 0、0.2%、0.4%和 0.6%的牛磺酸,對肉仔雞(公)1、2和 3周齡時的生長速度和飼料效率均無顯著影響。上述結果說明,牛磺酸對脂肪利用的改善與肉仔雞周齡和脂肪酸來源有關,添加牛磺酸可以改善肉仔雞生長早期對飽和脂肪酸含量低的脂肪(如植物油和禽油)的利用,但并不能改善肉仔雞早期對飽和脂肪酸含量高的牛油的利用,但可以改善肉仔雞后期對牛油的利用。本試驗中采用的是添加豆油的玉米 -豆粕型飼糧,而先前的研究表明添加牛磺酸對 3周齡和 6周齡肉仔雞玉米 -豆粕 -豆油型飼糧中的脂肪酸消化率沒有顯著影響[15],說明玉米 -豆粕 -豆油型飼糧并不需要添加牛磺酸來改善脂肪的消化和利用,從而,對 7日齡后肉仔雞生長性能并沒有改善效果。

此外,Anderson等[6]發現在低含硫氨基酸(0.49%)的純合飼糧中添加 0.26%牛磺酸,能提高1～3周肉仔雞的增重,降低料重比。在肉雛雞飼糧中添加含硫化合物也具有類似的促生長作用,可能與其參與牛磺酸合成有關[5]。Lee等[20]發現牛磺酸(0.3%和 0.4%)通過降低耗料量而降低 0～3周料重比,說明添加牛磺酸可能會抑制肉仔雞采食量,并且蛋氨酸水平與牛磺酸呈現顯著的互作效應。還有研究認為,飼糧中添加蛋氨酸有利于牛磺酸的合成,提高雛雞肝臟的牛磺酸含量,而半胱氨酸則會抑制無機硫的利用,降低其含量[5]。不同文獻報道的試驗結果不一致可能還與含硫氨基酸水平不同有關。本研究使用的玉米 -豆粕(無魚粉)型飼糧中含硫氨基酸含量滿足 NY/T 33—2004營養推薦量,添加牛磺酸對后期生長性能的改善效果并不理想,說明飼糧滿足含硫氨基酸需要量時可能沒有必要再添加牛磺酸。

3.2 牛磺酸對肉仔雞消化器官發育的影響

本試驗研究發現牛磺酸降低了 22日齡和 44日齡肉仔雞胰臟相對重量,0.99 g/kg對 44日齡肉仔雞胰臟抑制效應最大。有研究發現添加 0.06%的牛磺酸膽酸鈉會降低雛火雞的胰腺重量和胰腺分泌的總脂肪酶活性[21]。由于牛磺酸在體內可以結合膽汁酸形成牛磺膽酸,所以兩者導致胰腺萎縮的結果具有一致性。胰腺重量的下降可能會導致消化酶分泌總量不足,消化能力下降。而一些研究也表明牛磺酸可能對組織器官和機體生長具有一定的條件毒性:人服用含牛磺酸的復合藥物或飲料后會出現便秘、嘔吐和腹瀉等胃腸不適癥狀[22];0.05%的牛磺酸會降低肉雞小腸長度和重量,降低腸道黏膜比率[15];在飲水中加入高劑量(超過 0.5%)牛磺酸會使大鼠生長受到抑制,使小鼠授乳母鼠和仔鼠的死亡率增加,而小劑量(0.2%)牛磺酸則可提高小鼠新生仔鼠的存活率[23]。

本試驗中 22日齡肉仔雞胰腺的蛋白酶和淀粉酶活性均有所升高,其中胰蛋白酶達到顯著水平。雖本試驗未測定胰腺脂肪酶活性,但有研究發現添加牛磺酸可以提高 21日齡肉仔雞胰腺脂肪酶活性[12];還可提高 3周齡肉仔雞空腸食糜中脂肪酶的活性[15]。這會在一定程度上補償此時胰腺重量下降造成的消化酶分泌量不足。

3.3 牛磺酸對肉仔雞免疫器官發育的影響

胸腺、脾和法氏囊參與機體的細胞免疫和體液免疫,是禽類的主要免疫器官。研究表明,可以用胸腺指數、脾臟指數和法氏囊指數來評價家禽的免疫狀態。前人研究發現,添加 0.10%牛磺酸能提高肉仔雞脾臟指數和法氏囊指數,而胸腺指數未見顯著變化[7,24];0.15%牛磺酸能提高 3周齡肉仔雞的脾臟指數和胸腺指數[24];添加 0.01%、0.05%牛磺酸可提高鵪鶉的胸腺指數和法氏囊指數,但對脾臟指數影響不顯著[11]。還有研究表明,0.25%牛磺酸能夠提高 6周齡肉仔雞的新城疫抗體滴度[20]。本試驗中 7日齡和 22日齡肉仔雞的胸腺指數均顯著提高,而脾臟指數和法氏囊指數未見提高,與前人結果相似。這些結果說明,牛磺酸可能會有利于改善肉仔雞的免疫機能。

4 結 論

①在正常含硫氨基酸水平飼糧中,添加牛磺酸可線性降低肉仔雞早期(1～7日齡)料重比,但對其7日齡后的生長性能沒有顯著改善作用。

②在 AA肉仔雞飼糧中添加牛磺酸可抑制 22日齡和 44日齡肉仔雞的胰腺發育,提高 7日齡和22日齡肉仔雞的胸腺指數。

[1] ZOUHAIR F,STEPHAN S M,MARCIA J,et al.Bile lipid alterations in taurine-depleted monkeys[J].American Journal of Clinical Nutrition,1981,34:204-210.

[2] HUXTABLE R J.Physiological actions of taurine[J].Physiological Reviews,1992,72(1):101-164.

[3] STURMAN JA.Taurine in development[J].Physiological Reviews,1993,73(1):119-148.

[4] SPITZE A D,WONG D L,ROGERSET Q R,et al.Taurine concentrations in animal feed ingredients;cooking influences taurine content[J].Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition,2003,87:251-262.

[5] MARTIN W G.Sulfate metabolism and taurine synthesis in the chick[J].Poultry Science,1972,51(2):608-612.

[6] ANDERSON JO,WARNICK R E,DALAI RK.Replacing dietary methionine and cystine in chick diets with sulfate or other sulfur compounds[J].Poultry Science,1975,54(4):1122-1128.

[7] 何天培,周毓平,王玉江.牛磺酸對肉仔雞生產性能及其作用機制的研究[J].吉林農業大學學報,1995,17(2):68-73.

[8] TUFFT L S,JENSEN L S.Influenceof dietary taurine on performance and fat retention in broilers and turkey poults fed varying levels of fat[J].Poultry Science,1992,71(5):880-885.

[9] 李麗娟,王安,王鵬.牛磺酸對愛拔益加肉仔雞生長性能及抗氧化功能的影響[J].動物營養學報,2010,22(3):696-701.

[10] CAMPBELLG L,CLASSEN H L.Effect of dietary taurine supplementation on sudden death syndrome in broiler chickens[J].Canadian of Animal Science,1989,69:509-512.

[11] WANG F R,DONG X F,TONG J M,et al.Effects of dietary taurine supplementation on growth performance and immune status in growing Japanese quail(Coturnix coturnix japonica)[J].Poultry Science,2009,88:1394-1398.

[12] 何天培,咼于明,周毓平.牛磺酸對肉仔雞卵黃囊吸收及甲狀腺激素代謝的影響[J].動物營養學報,2000,12(1):38-41.

[13] 曾得壽,高振華,黃曉亮,等.牛磺酸對肉仔雞生產性能、養分利用率及脂肪酶活性的影響[J].畜牧與獸醫,2008,40(9):17-21.

[14] YAMAZAKI M,TAKEMASA M.Effects of dietary taurine on egg weight[J].Poultry Science,1998,77:1024-1026.

[15] YUAN JM,WANG Z.Effect of taurine on intestinal morphology and utilization of soy oil in chicken[J].British Poultry Science,2010,51(4):540-545.

[16] MILLER L,KELLOGG T F,DAY E J.Taurine supplementation of broiler cockerel diets[J].Poultry Science,1987,66(Suppl.1):30.(Abstr.)

[17] 安永義.肉雛雞消化酶發育規律及外源酶添加效果的研究[D].博士學位論文.北京:中國農業大學,1997:34-38.

[18] LOWRYO H,ROSEBROUGH N J,FARR A L,et al.Protein measurement with the folin phenol reagent[J].Journal of Biological Chemistry,1951,193:265-275.

[19] BLAIR R,JACOB J P,GARDINER E E.Lack of an effect of taurine supplementation on the incidence of sudden death syndrome in male broiler chicks[J].Poultry Science,1991,70(3):554-560.

[20] LEE D N,CHENG Y H.Effect of dietary taurine supplementation on growth performance,serum constituents and antibody production of broiler[J].Asian-Australasian Journal of Animal Sciences,2004,17(1):109-115.

[21] ESCRIBANO F,RAHN B E,SELL J L.Development of lipase activity in yolk membrane and pancreas of young turkeys[J].Poultry Science,1988,67:1089-1097.

[22] JEEJEEBHOY F,KEITH M,FREEMAN M,et al.Nutritional supplementation with MyoVive repletes essential cardiac myocyte nutrients and reduces left ventricular size in patients with left ventricular dysfunction[J].American Heart Journal,2002,143:1092-1100.

[23] BANKSON D D,RUSSELL R M.Protein energy malnutrition and taurinesupplementation:effects on vitamin A nutritional status and electroretinogram of young rats[J].The Journal of Nutrition,1988,118:23-32.

[24] 曾得壽,高振華,趙京輝,等.牛磺酸對肉仔雞生產性能、免疫器官發育及抗氧化能力的影響[J].中國獸醫學報,2009,29(6):774-778.