飼料鉛污染對蛋雞生產性能、蛋品質以及抗氧化性能的影響

朱 莎 張愛婷 代 臘 顧林英 朱巧明 鄒曉庭*

(1.浙江大學飼料科學研究所，動物分子營養學教育部重點實驗室，杭州 310058;2.浙江欣欣飼料股份有限公司，嘉興 314005)

鉛是一種常見的灰黑色重金屬元素，鉛及其化合物侵入機體的主要途徑是消化道和呼吸道，其毒性可損害神經系統［1］、生殖系統［2］以及肝臟、腎臟［3］等器官，且鉛易在動物體內富集，最終可能通過食物鏈進入人體，威脅人類健康。國際癌癥研究署(IARC)將鉛及其化合物劃分為2B族致癌物，其毒性已引起人們的普遍重視。有研究者提出，體內不存在任何鉛的安全閾值［4］。國內外已有多起鉛中毒的報道，兒童因鉛中毒導致的智力下降也成為社會廣泛關注的問題之一。近幾十年來科研工作者在職業性鉛暴露人群和鼠類等動物模型上對鉛中毒進行了大量的研究，目前認為鉛誘導自由基的過量產生而導致氧化應激是鉛毒性作用的主要機制之一［5－8］。在畜禽生產中，鉛污染還未受到重視，然而未引起中毒癥狀劑量的鉛可能會降低畜禽的生產性能、免疫能力以及肉蛋品質等，而且也最終會通過食物鏈進入人體，對人體產生不良影響。

常見的礦物質添加劑硫酸錳和硫酸亞鐵等是飼料中鉛的主要來源，還有一部分來自含鉛量高的飼料原料或牧草。我國飼料衛生標準(GB 13078—91)規定豬、雞等配合飼料中鉛的含量不得超過5 mg/kg，但由于原料購入把關不嚴以及檢測手段跟不上，采用鉛含量較高的飼料原料或預混料配制全價飼料，全價飼料中的鉛含量就會大大高于國家標準。為此，本試驗以蛋雞為研究對象，通過模擬實際生產中可能存在于飼料中的鉛的含量，人為地在飼糧中添加15、30和60 mg/kg鉛，研究慢性鉛暴露對產蛋高峰期蛋雞生產性能、蛋品質以及與抗氧化相關指標的影響，并初步探討其作用機制，以進一步認識鉛污染的飼糧對蛋雞的毒害作用，為研究鉛致毒機理以及后期防治蛋雞鉛中毒提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試劑

試驗用硝酸鉛［Pb(NO3)2］購自上海吉滬化工有限公司，分析純，硝酸鉛含量大于99%。

1.2 試驗動物與飼糧

試驗選用40周齡生產性能相近的海蘭褐蛋雞576羽，采用單因子試驗設計，將試驗雞隨機分為4組:對照組、試驗1組(T1組)、試驗2組(T2組)、試驗3組(T3組)，每組4個重復，每個重復36羽。預試期1周，正試期8周。對照組飼喂基礎飼糧，基礎飼糧中鉛的含量為3.57 mg/kg，T1、T2、T3組分別飼喂在基礎飼糧中添加 15、30、60 mg/kg鉛的試驗飼糧。

基礎飼糧參照NRC(1994)蛋雞營養需要量配制，基礎飼糧組成及營養水平見表1。

1.3 飼養管理

飼養試驗在浙江省嘉興市桐鄉龍翔蛋雞養殖場進行。3層全階梯籠養(每個籠內3只雞)，采用人工光照與自然光照相結合的方法，每天光照16 h，采用機械通風與自然通風相結合，從而保證雞舍內空氣流通良好。蛋雞自由飲水、采食，按常規免疫程序對其進行接種，定期對雞舍消毒。

1.4 指標測定與方法

1.4.1 生產性能測定

試驗期間，每天以重復為單位記錄產蛋數和總蛋重，每周以重復為單位統計總采食量，計算產蛋率、平均蛋重、平均日采食量及料蛋比。

1.4.2 蛋品質測定

在試驗中期(第4周末)和試驗結束(第8周末)時，每組采集雞蛋16枚(各重復4枚)，用于測定蛋白高度、哈夫單位、蛋黃顏色、蛋殼厚度和蛋殼強度，以上指標均采用日本產DET6000蛋品質儀測定。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(風干基礎)Table 1 Composition and nutrient levels ofthe basal diet(air－dry basis) %

1)預混料為每千克全價料提供The premix provided the following per kg of the diet:VA 7 000 IU，VD32 500 IU，VE 30 mg，VK31 mg，VB11.5 mg，VB24 mg，VB62 mg，VB120.02 mg，煙酸 niacin 30 mg，葉酸 folic acid 0.55 mg，泛酸pantothenic acid 10 mg，生物素 biotin 0.16 mg，氯化膽堿choline chloride 400 mg，Cu 20 mg，Fe 70 mg，Mn 100 mg，Zn 70 mg，I 0.4 mg，Se 0.5 mg。

2)營養水平為計算值。Nutrient levels were calculated values.

1.4.3 血清和肝腎抗氧化指標測定

飼養試驗結束時，從每個重復隨機選取3只蛋雞，每組12只，禁食24 h后采血，并摘取肝臟和腎臟，制備血清以及肝臟、腎臟組織勻漿，備檢與抗氧化性能相關的指標。

血清、肝臟和腎臟中總抗氧化能力(T－AOC)、總超氧化物歧化酶(T－SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH－Px)活性、還原型谷胱甘肽(GSH)含量均由購自南京建成生物工程研究所的試劑盒測定，試劑的配制和操作步驟均按說明書進行。

1.5 數據處理

試驗數據采用SPSS(17.0版)進行單因子方差分析，均以“平均值±標準誤”表示，各組間的平均值比較采用Duncan氏法多重比較進行差異顯著性檢驗。以P＜0.05作為差異顯著性的標準。

2 結果

2.1 鉛對蛋雞生產性能的影響

由表2可知，在8周的試驗期內，與對照組相比，各試驗組產蛋率和料蛋比均無顯著差異(P＞0.05)。

1～8周各試驗組平均蛋重在數值上均低于對照組，但僅T3組與對照組差異顯著(P＜0.05)，3個試驗組間差異不顯著(P＞0.05)。

除了1～4周T2組外，其余時間段內各試驗組的平均日采食量在數值上均低于對照組，其中5～8周T2組下降程度最大，降低了11.83%(P＜0.05)，1 ～8 周 T1、T2、T3組平均日采食量與對照組相比分別降低了3.72%(P＜0.05)、1.93%(P＞0.05)、3.63%(P＜0.05)，3個試驗組間無顯著差異(P＞0.05)。

表2 飼糧中鉛含量對蛋雞生產性能的影響Table 2 Effects of dietary lead level on performance of laying hens

同行數據肩注字母不同表示差異顯著(P＜0.05)，無肩注或肩注有相同字母表示差異不顯著(P＞0.05)。下表同。

In the same row，values with different letter superscripts mean significant difference(P＜0.05)，while with no or the same letter superscripts mean no significant difference(P＞0.05).The same as below.

2.2 鉛對蛋品質的影響

由表3可以看出，除了第4周時T1組蛋黃顏色高于對照組(P＞0.05)以及T3組蛋白高度較對照組降低了23.89%(P＜0.05)外，其余試驗組蛋白高度、蛋黃顏色和哈夫單位均隨著飼糧中鉛含量的增加有降低趨勢，但均差異不顯著(P＞0.05)。

飼糧中鉛含量主要對蛋殼強度和蛋殼厚度有影響。第4周和第8周時的蛋殼強度均隨著鉛添加量的增加有降低趨勢，蛋殼強度最小的T3組第4周和第8周時分別比對照組降低了21.89%、16.84%(P＜0.05)，T2組第4周時蛋殼強度比對照組降低了15.31%(P＜0.05)，其余試驗組與對照組差異不顯著(P＞0.05)。蛋殼厚度的變化趨勢與蛋殼強度類似，與對照組相比，第4周時T1、T2、T3組分別降低了 9.23%、9.98%、19.20%(P＜0.05)，第8周時分別降低了4.42%、8.44%、9.50%(P＜0.05)，呈現出明顯的劑量－效應關系。

2.3 鉛對蛋雞血清和肝腎抗氧化指標的影響

由表4可以看出，3個試驗組血清中T－AOC和T－SOD活性均在一定程度上低于對照組，但差異不顯著(P＞0.05)。對照組血清中GSH－Px活性為 2 848.66 μmol/L，比 T1、T2、T3組分別高出18.03%、27.08%、31.31%(P ＜0.05);T2組GSH含量最低，較對照組和T1組分別降低了41.39%、29.66%(P ＜0.05)。T1、T2、T3組 MDA 含量均在一定程度上高于對照組，其中T3組含量最高，較對照組升高了49.22%(P＜0.05)，3個試驗組間差異不顯著(P＞0.05)。

表3 飼糧中鉛含量對蛋品質的影響Table 3 Effects of dietary lead level on egg quality

表4 飼糧中鉛含量對蛋雞血清抗氧化指標的影響Table 4 Effects of dietary lead level on antioxidant indices in serum of laying hens

由表5可以看出，飼料中鉛污染對蛋雞肝臟和腎臟抗氧化性能的影響主要體現在其對T－SOD和GSH－Px活性以及MDA含量有顯著影響上。尤其是最高劑量組T3組，與對照組相比，肝臟、腎臟T－SOD和 GSH－Px活性均顯著降低(P＜0.05)，MDA含量均顯著上升(P＜0.05)。T1、T2組肝臟中GSH－Px活性較對照組分別降低了19.09%、18.70%(P＜0.05)，肝臟其余指標無顯著差異(P＞0.05)。與對照組相比，腎臟 T1組 T－SOD、GSH－Px活性均顯著降低(P ＜0.05)，T1、T2組MDA含量均顯著上升(P＜0.05)。T－AOC和GSH含量均在一定程度上低于對照組，但差異不顯著(P＞0.05)。

3 討論

3.1 鉛對蛋雞生產性能的影響

目前的研究還未發現鉛對生物體有任何的營養生理功能［9］，而眾多研究都證實了鉛污染對人和動物的生長發育會產生不良影響［10－12］。余東游［13］在體重33 kg左右豬的飼糧中添加10 mg/kg鉛，豬表現出生長緩慢，采食量與日增重均顯著降低。Shafiqur等［14］研究發現，在2～6周齡肉雞的飲水中分別添加250、400 mg/kg醋酸鉛均可顯著降低肉雞的平均采食量和日增重，但對飼料轉換率無顯著影響。Jeng等［15］研究表明，在家養蛋鴨飼糧中分別添加10、20 mg/kg鉛對蛋鴨的體重沒有顯著影響，也沒有觀察到與鉛毒性有關的癥狀，因此認為10和20 mg/kg鉛在3個月的試驗期內對蛋鴨沒有臨床上的毒性效果，這與Coburn等［16］在野生禽類上的報道存在一定的差異，可能是家養禽類較野生禽類可忍受更高劑量的鉛。Hermayer等［17］報道，在蛋雞飼糧中添加 100 mg/kg鉛，56 d的試驗期結束后未發現鉛對蛋雞生產性能有顯著的影響。但Vodela等［18］研究發現，飲水含鉛會降低肉雞的日采食量和日增重，削弱免疫功能。本試驗中，除了1～4周T2組平均日采食量外，T1、T2、T3組平均蛋重和平均日采食量均在一定程度上低于對照組，且隨著試驗時間的增加，產蛋率、平均蛋重和平均日采食量還有進一步降低的趨勢，呈現一定的時間－效應與劑量－效應關系。從以上可以看出，試驗結果不盡相同，可能是因為鉛暴露的生物種類、暴露劑量、暴露時間及方式的不同所致。

表5 飼糧中鉛含量對蛋雞肝腎抗氧化指標的影響Table 5 Effects of dietary lead level on antioxidant indices in liver and kidney of laying hens

3.2 鉛對蛋品質的影響

國內外關于鉛對蛋品質影響的研究報道甚少。蛋品質指標，如蛋白高度、哈夫單位等是評價雞蛋品質的重要指標，蛋白高度越高，哈夫單位越大，說明蛋白越黏稠、品質越好。本試驗結果表明，隨著飼糧中鉛添加量的增加，雞蛋的蛋白高度、蛋黃顏色和哈夫單位有降低的趨勢，但除了第4周時T3組蛋白高度較對照組顯著降低外，其余指標均與對照組差異不顯著，表明本試驗所添加鉛的劑量對雞蛋的蛋白高度、蛋黃顏色和哈夫單位未造成較大影響，可能是由于本試驗所用鉛的劑量還未達到使蛋品質這3項指標發生顯著性降低的水平。

蛋殼質量包括蛋殼厚度、蛋殼強度、蛋殼相對重等多項指標。良好的蛋殼質量有利于減少雞蛋的破損率、提高種用蛋的孵化率。蛋殼的厚度發生微小的變化，蛋殼的破損程度便受到很大的影響。據報道，蛋殼的厚度在0.38～0.40 mm時，蛋的破損率一般為2% ～3%，而當蛋殼的厚度在0.30～0.32 mm時，蛋殼的破損率可高達10%［19］。一般來說，蛋殼厚度及強度直接影響雞蛋的破損率。Nyholm［20］研究表明，重金屬鉛可以改變蛋殼的結構，干擾蛋殼鈣的沉積和胚胎發育過程中鈣的流動。蛋殼厚度降低是禽類受污染最重要的標志之一。趙立［21］在研究中發現隨著飼料中鉛沉積時間的延長，蛋殼厚度逐漸降低，且各組間差異顯著，然而蛋殼強度未發生顯著變化。本試驗結果發現，鉛對蛋品質的影響主要體現在降低蛋殼強度和蛋殼厚度方面，二者均隨著鉛添加量的升高和試驗時間的延長出現了較為明顯的降低，T3組的蛋殼強度顯著低于對照組，T1、T2、T3組的蛋殼厚度均顯著低于對照組。在蛋殼強度方面的變化與趙立［21］的研究結果不同，原因可能是蛋殼強度不僅由蛋殼厚度決定，蛋的形狀、大小及蛋殼表面的狀況等因素對其也有一定的影響。鉛作為2價金屬，與鈣離子的轉運機制相似，因而可通過與鈣競爭直接抑制細胞對鈣的主動轉運，有試驗報道鉛中毒會引起體內鈣水平降低，認為鈣與鉛有一定的拮抗作用［22］。蛋殼厚度及強度與蛋殼中的鈣、磷及維生素D3等含量密切相關，鈣、磷供應不足或比例失調及維生素D3缺乏均會對蛋殼厚度及強度造成一定的影響。維生素D3的前體是一種激素原，本身無活性，需先在肝臟中代謝成25－羥膽鈣化醇，再在腎臟進一步羥基化后才形成有活性的維生素D3。由于肝臟和腎臟是鉛毒性作用的主要靶器官，鉛可能通過對肝腎功能的損傷進而間接影響維生素D3的合成，具體的作用機制還有待進一步深入研究。

3.3 鉛對蛋雞血清和肝腎抗氧化指標的影響

T－AOC是衡量機體抗氧化系統功能狀況的綜合指標。它的大小可以反映機體抗氧化酶系統［T－SOD、GSH－Px和過氧化氫酶(CAT)等］和非酶系統(GSH、維生素E、半胱氨酸和葡萄糖等)對外來刺激的代償能力以及機體自由基代謝的狀態。本研究結果顯示，蛋雞血清、肝臟和腎臟中T－AOC隨著飼糧中鉛含量的增加總體呈降低趨勢，但各組間均差異不顯著。

T－SOD和GSH－Px是體內清除氧自由基的主要抗氧化酶，前者能歧化超氧陰離子自由基(O－·)生成HO，后者可以使有害的過氧化物

2

22還原為無害的羥基化合物，同時促進H2O2分解。GSH－Px可以與T－SOD協同構成防止活性氧損傷的有效防御體系。這些酶的活性與其清除自由基的能力成正比。本試驗結果表明，血清以及肝腎T－SOD和GSH－Px活性明顯受飼糧中鉛含量的影響，這與金海麗［23］、余東游［13］在豬上的試驗，Shyam等［24］在小鼠上的試驗結果一致。鉛對這些抗氧化酶的影響可能基于2個方面的原因，一方面T－SOD和GSH－Px都是含金屬離子的蛋白酶，而鉛離子(Pb2+)可與這些酶中發揮活性作用的銅離子(Cu2+)、鋅離子(Zn2+)等2價金屬離子產生拮抗作用［25］;此外，許多研究也證實，鉛易與這些抗氧化酶上的巰基(—SH)結合，破壞酶的空間構象［26］，進而使酶的活性降低，甚至失活。

GSH是體內最主要的、含量最豐富的含巰基的低分子肽，一方面它可以直接清除自由基，另一方面，GSH也是GSH－Px和谷胱甘肽 S－轉移酶(GST)2種酶作用的底物，為這2種酶分解過氧化物 所 必 需［27］。 戴 偉［28］研 究 發 現，飼 喂 含 鉛800 μg/g的飼糧60 d后，羅非魚肝臟和腎臟GSH含量均較對照組顯著降低，Nuran等［29］以及Jeng［30］在小鼠上也得到了類似的結果。在本試驗中，3個試驗組蛋雞血清以及肝腎中GSH含量都較對照組有不同程度的降低，這與前人研究結果一致。

自由基攻擊不飽和脂肪酸發生過氧化作用而形成脂質過氧化物，而MDA就是脂質過氧化產物之一，其含量可以間接反映脂質過氧化損傷程度［31］。本試驗結果表明，3個試驗組蛋雞血清及肝腎中MDA含量均不同程度地高于對照組，且有一定的劑量－效應關系，T3組血清及肝腎中MDA含量均較對照組顯著上升。可見，鉛可以造成蛋雞體內脂質過氧化物的過量產生，使機體受到脂質過氧化損傷。Emrah等［32］在大鼠飲水中添加2 000 mg/kg的鉛后發現其血清中MDA的生成量顯著高于對照組，其他研究人員也有過類似的報道［33－34］。由上可以得出，鉛使氧化應激增強，致使MDA過量產生，進而對機體造成損害。

飼料鉛污染增加了蛋雞血清和肝腎中MDA含量，降低了T－SOD、GSH－Px等抗氧化酶的活性，二者的協同性證明了飼料鉛污染造成了蛋雞機體與肝腎組織的氧化損傷。此外，我們還發現，飼料中鉛及其含量對蛋雞腎臟抗氧化相關指標的影響高于肝臟，可導致蛋雞較強的腎毒性，究其原因，可能是肝臟的主動調節能力和代償能力較強，對鉛毒性有較大的調節和適應能力。

4 結論

①飼料鉛污染顯著降低了蛋雞平均日采食量，但對產蛋率和料蛋比無顯著影響。

②飼料鉛污染可以使蛋白高度、哈夫單位有降低的趨勢，降低蛋品質，對蛋殼強度和蛋殼厚度影響顯著，且隨著時間的增加，這種降低的效應會越來越明顯。

③ 飼料鉛污染可以使抗氧化酶，如SOD、GSH－Px等活性降低，誘發蛋雞脂質過氧化，脂質過氧化產物MDA含量增加。

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