過氧化氫酶對黃羽肉雞生長性能、腸道形態以及抗氧化能力的影響

唐明紅

(湖南農業大學動物科學技術學院，長沙 410128)

動物在正常的生理狀態下和生命活動中，機體內自由基的產生與清除保持著一種動態的平衡，從而維持動物機體正常的功能和活動[1]。當動物采食氧化飼糧以及受到應激等不利因素影響時，動物體內自由基大量的產生，超過機體清除自由基的能力和速度，導致自由基在體內的蓄積，造成體內氧化-還原平衡狀態的破壞，使動物機體處于氧化應激狀態，對機體產生影響和破壞作用，使動物的生長性能降低和動物產品品質下降[2-7]。

過氧化氫酶(CAT)作為機體內抗氧化酶系的關鍵性酶種，廣泛存在于動植物體和微生物體內，能催化細胞內的過氧化氫分解，防止脂質氧化，具有抗氧化[8-9]、抗應激[10]、抗過敏[8]、抗腹瀉[11-12]和減輕腸道炎癥反應[8,13-14]等作用。近幾年來，人們開始對CAT在畜牧生產中的應用進行探索和研究，但研究主要在豬尤其是斷奶仔豬上，在黃羽肉雞上的研究和報道甚少。

快速生長的黃羽肉雞體內的生物抗氧化系統比較脆弱，容易受到環境脅迫，飼糧中的氧化油脂、舍內高溫等引起的氧化應激造成體內抗氧化反應失衡[4]，自由基和過氧化物堆積，對肉雞的機體健康、生長性能、屠宰后的肉品質等造成危害和影響。因此，本試驗以1日齡雄性黃羽肉雞為試驗對象，探討CAT對其生長性能、腸道形態、抗氧化能力的影響，旨在為CAT在肉雞中的廣泛應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

CAT為山東某酶制劑公司生產的食品級產品，酶活性為5 000 U/g。1日齡雄性黃羽肉雞苗購自溫氏集團分公司。

1.2 試驗設計

選用健壯、活潑、均勻的1日齡雄性黃羽肉雞360只，隨機分為4個組，每個組6個重復，每個重復15只雞。試驗期分為前期(1～21日齡)和后期(22～45日齡)。綜合分析前人關于CAT在豬的應用研究中設定的添加量[15-18]、黃羽肉雞采食量和對氧化應激的敏感度、本試驗飼糧的特點、調質制粒過程中對CAT的損失、CAT試驗產品的酶活定義(在pH 7.0、30 ℃條件下，1 min分解1 μmoL CAT所需的酶量定義為1個活性單位，以U/g表示)及生產廠家的推薦用量，在本試驗中設定CAT的添加量為100～200 U/kg。試驗設計見表1。

表1 試驗設計

基礎飼糧參照NRC(1994)和《雞飼養標準》(NY/T 33—2004)中黃羽肉雞營養需要配制，經過調質后制粒成顆粒型飼糧。基礎飼糧組成及營養水平見表2。

表2 基礎飼糧組成及營養水平(風干基礎)

1.3 飼養管理

試驗雞采用階梯3層籠養方式，人工光照，自然通風，采取自由飲水和采食，按照正常程序進行免疫接種，觀察雞群的行為和健康狀況，注意舍內的溫度和相對濕度，并做好記錄。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 生長性能的測定

記錄和統計試驗期間每組的采食量和死亡雞的數量及體重。分別在21和45日齡早上對每個重復進行空腹稱重(禁食12 h，僅供飲水)，計算每個階段的采食量、體增重和料重比。

1.4.2 抗氧化指標的測定

于21、45日齡時每個組選取1只雞進行翅下靜脈采血，所采血液靜置后進行離心分離血清，并將血清保存于-20 ℃冰箱待測。取完血后進行屠宰，解剖取肝臟置于2 mL凍存管中，放于-20 ℃冰箱待測。血清進行CAT、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)含量的檢測，血清和肝臟同時進行總抗氧化能力(T-AOC)的檢測。所用試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1.4.3 腸道形態指標的測定

將21、45日齡的雞屠宰后，各取1 cm左右空腸末端腸段和回腸中部腸段，用生理鹽水輕輕沖洗內容物后放入10%福爾馬林溶液中固定。固定好的腸段經過脫水、二甲苯透明、石蠟包埋后制成切片，切片染色后封片，然后進行顯微鏡觀察。

1.5 數據處理

試驗數據經過Excel 2016處理后，利用SPSS 19.0統計軟件進行方差分析，差異顯著時采用Duncan氏法進行多重比較，試驗結果以“平均值±標準差”表示，P<0.05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 CAT對黃羽肉雞生長性能的影響

由表3可知，1～21日齡，各組肉雞采食量無顯著差異(P>0.05)。3個添加CAT組的體增重和料重比比試驗1組均有改善，其中試驗4組體增重比試驗1組顯著提高(P<0.05)，試驗3組和試驗4組料重比分別比試驗1組降低6.54%和7.84%(P<0.05)。

表3的數據同時顯示，22～45日齡，3個添加CAT組的末重、體增重和料重比比試驗1組均有改善。試驗4組的末重比試驗1組顯著提高(P<0.05)，試驗3組和試驗4組的體增重比試驗1組顯著提高(P<0.05)，料重比比試驗1組顯著降低3.83%和4.92%(P<0.05)，各試驗組間采食量的差異不顯著(P>0.05)；1～45日齡，試驗3組和試驗4組的體增重顯著高于試驗1組(P<0.05)，料重比顯著低于試驗1組(P<0.05)，各試驗組間采食量的差異不顯著(P>0.05)。

表3 CAT對黃羽肉雞生長性能的影響

2.2 CAT對黃羽肉雞抗氧化能力的影響

由表4可知，21、45日齡，3個添加CAT的試驗組肉雞的肝臟和血清總抗氧化能力比試驗1組均有提升，其中21日齡時試驗4組的肝臟和血清總抗氧化能力顯著高于試驗1組(P<0.05)，分別提高38.74%和14.13%；45日齡，試驗3組、試驗4組的肝臟總抗氧化能力顯著高于試驗1組(P<0.05)，分別提高32.58%和44.20%；45日齡，3個添加CAT的試驗組的血清總抗氧化能力顯著高于的試驗1組(P<0.05)，分別提高24.28%、32.65%和34.71%，而3個添加CAT的試驗組間的差異不顯著(P>0.05)。

表4 CAT對黃羽肉雞肝臟和血清總抗氧化能力和血清抗氧化指標的影響

同時，表4的數據顯示，21日齡，試驗4組血清中CAT活性顯著高于試驗2組和試驗1組(P<0.05)，血清SOD活性顯著高于試驗1組(P<0.05)，血清MDA含量顯著低于試驗1組(P<0.05)，各試驗組間的GSH-Px活性的差異不顯著(P>0.05)。45日齡，3個添加CAT的試驗組血清中CAT活性均顯著高于試驗1組(P<0.05)；試驗4組血清中CAT活性顯著高于試驗1組(P<0.05)，SOD活性顯著高于試驗1組(P<0.05)，MDA含量顯著低于試驗1組(P<0.05)；各組間血清GSH-Px活性差異不顯著(P>0.05)。

2.3 CAT對黃羽肉雞腸道形態的影響

由表5看出，21日齡時，試驗4組空腸絨毛高度、試驗3組和試驗4組回腸絨毛高度均顯著高于試驗1組(P<0.05)；試驗4組回腸隱窩深度顯著低于試驗1組(P<0.05)，空腸隱窩深度各組間差異不顯著(P>0.05)；試驗3組和試驗4組空腸絨毛高度/隱窩深度(V/C)顯著高于試驗1組(P<0.05)，回腸V/C顯著高于試驗2組和試驗1組(P<0.05)。45日齡時，試驗2組和試驗4組的空腸絨毛高度顯著高于試驗1組(P<0.05)，試驗2組、試驗3組和試驗4組的回腸絨毛高度顯著高于試驗1組(P<0.05)，同時試驗4組回腸絨毛高度顯著高于試驗2組(P<0.05)；試驗4組空腸的隱窩深度顯著低于試驗1組(P<0.05)，回腸隱窩深度顯著低于試驗2組和試驗1組(P<0.05)；試驗3組和試驗4組的空腸V/C顯著高于試驗1組(P<0.05)，試驗4組回腸V/C顯著高于試驗3組、試驗2組和試驗1組(P<0.05)，同時試驗3組回腸V/C顯著高于試驗2組和試驗1組(P<0.05)。

表5 CAT對黃羽肉雞腸道形態的影響

3 討 論

3.1 CAT對黃羽肉雞生長性能的影響

應激[19]和氧化[1,4-5]會導致動物體內氧自由基的增多和堆積，從而造成對腸黏膜的損傷，引起腸上皮絨毛的萎縮和脫落，降低其消化吸收功能[1-2,6-7]。CAT能清除自由基和過氧化物，維持腸上皮細胞正常的消化酶分泌和吸收的功能，提高營養物質的消化和吸收，改善動物的生長性能和飼料報酬[10-11,20]。方銳等[9]的研究發現，在斷奶仔豬飼糧中添加75和100 U/kg CAT能顯著提高日增重，分別提高6.69%和5.02%，顯著降低料重比，分別降低3.2%和7.2%。申童等[11]的研究發現，在飼糧中添加CAT能顯著提高斷奶仔豬末重，顯著降低料重比，其中添加0.10%、0.15% CAT顯著提高斷奶仔豬日增重，分別提高9.26%和7.41%。戰曉燕等[12]在斷奶仔豬飼糧中添加CAT，結果發現，添加90 U/kg CAT組相對2 500 mg/kg氧化鋅組，極顯著地提高了平均日增重和采食量，分別提高9.63%和6.12%；顯著降低料重比，降低了2.67%。鄭偉萍等[20]發現，在飼糧中單獨添加CAT能顯著降低肉雞1～21日齡的料重比，添加750 U/kg CAT顯著提高肉雞22～42日齡、1～42日齡的平均日增重，分別提高5.8%和1.7%，顯著降低肉雞22～42日齡、1～42日齡的料重比，分別降低7.54%和5.90%。本試驗結果表明，與試驗1組相比，在黃羽肉雞飼糧中添加CAT，試驗4組1～21日齡和22～45日齡體增重顯著提高，試驗3組22～45日齡的體增重顯著提高，試驗3組和試驗4組1～21日齡、22～45日齡的料重比顯著降低。

3.2 CAT對黃羽肉雞抗氧化性能的影響

T-AOC是衡量機體抗氧化能力的綜合指標，MDA是衡量脂質過氧化水平和細胞損傷程度的重要指標。在正常范圍內，CAT、SOD和GSH-Px的活性越高，血清和肝臟內T-AOC越高，MDA的含量就越低。肉雞在生長的代謝過程中會產生自由基和內源性抗自由基的活性物質，通常的情況下二者處于動態平衡。但是，高能高蛋白質飼糧、氧化油脂、快速生長、高密度飼養、籠養環境、高溫等都會導致肉雞產生強烈的應激反應，造成體內過多更快地產生超氧陰離子(O2-·)、羥自由基(·OH)和過氧化氫(H2O2)[3]，如果不被及時清除，過多的O2-·、H2O2、·OH蓄積在血液和肝臟中，就會降低血清和肝臟的抗氧化能力，造成MDA的大量產生。機體為了清除過多O2-·、H2O2、·OH，就會動用自身的抗自由基活性物質包括酶系統(CAT、SOD、GSH-Px)和非酶系統(生物抗氧化劑)，造成體內抗自由基活性物質的過多消耗。在飼糧中添加抗自由基的酶(如CAT)和生物抗氧化劑(維生素E、茶多酚等)，一方面能使體內的抗自由基活性物質得到補充，另一方面減少飼糧中過氧化物對機體內抗自由基活性物質的消耗，從而提高機體的抗氧化能力，減少MDA的產生；同時，外源CAT基因能夠在機體細胞內穩定表達，從而提高機體組織中CAT的活性[13,21]。研究發現，在飼糧中添加CAT[8-9,22]或者維生素E[23-24]、茶多酚[16，25-27]、精油[28-29]、脂肽[30]等一些抗氧化物質[14-15,18，31-34]以及一些提高營養物質消化率的酶[15]都能提高機體的抗氧化能力。陳嘉銘等[22]研究發現，在母豬飼糧中添加100 U/kg的CAT，母豬妊娠104 d時血清T-AOC提高60.03%，谷胱甘肽(GSH)含量提高32.02%，初乳中T-AOC提高119.1%，初乳中CAT活性提高86.24%，母豬哺乳14 d血清中CAT活性提高47.77%，哺乳14 d的仔豬血清中GSH含量提高45.99%，CAT活性提高35.84%。方銳等[9]在斷奶仔豬飼糧中添加75、100 U/kg的CAT能降低肝臟中MDA的含量，提高GSH含量；顯著降低血清中的MDA含量，分別降低43.7%和44.7%，GSH含量顯著升高。本研究結果顯示，添加200 U/kg的CAT可以顯著提高21日齡肉雞肝臟和血清T-AOC，顯著提高45日齡肉雞血清T-AOC，添加150和200 U/kg的CAT均能顯著提高45日齡肉雞肝臟T-AOC。同時發現，添加200 U/kg的CAT可以顯著提高肉雞血清中CAT和SOD活性，顯著降低MDA的含量。

3.3 CAT對黃羽肉雞腸道形態的影響

飼糧中的氧化油脂、應激等都會引起消化道形態的變化，尤其是腸黏膜的損傷和絨毛形態的變化，其危害主要表現為絨毛的萎縮和脫落；同時，伴隨著活性氧(ROS)含量增加，調控致炎細胞因子和化學因子過度表達，加重腸黏膜的損壞[13-14]。飼糧中添加茶多酚[16，25-27]、植物精油[20,28]等還原性和營養性物質[15，23-24,31,33-34]以及CAT[13,21]均能起到保護腸道黏膜的作用。CAT作為ROS的清除劑，催化電子對的轉移，從而使過氧化氫轉變為水和氧氣，減少腸黏膜的脫落與黏膜細胞的調亡，對腸上皮結構和功能的完整性起到顯著的保護作用[13]。方銳等[9]的研究發現，添加CAT能提高腸道絨毛高度，降低隱窩深度，V/C也有所改善。戰曉燕等[12]在斷奶仔豬氧化鋅飼糧中添加CAT，結果發現添加90 U/kg的CAT比氧化鋅顯著提高了空腸絨毛高度，極顯著降低十二指腸和顯著降低回腸的隱窩深度，極顯著提高V/C。本試驗結果表明，添加200 U/kg的CAT能顯著提高肉雞空腸和回腸的絨毛高度，顯著降低空腸和回腸的隱窩深度，同時空腸和回腸的V/C得到顯著提高。

4 結 論

添加CAT能提高黃羽肉雞的體增重，降低料重比，提高肉雞肝臟和血清的抗氧化能力，提高空腸和回腸的絨毛高度，降低隱窩深度，提高V/C。本試驗結果表明，在黃羽肉雞飼糧添加200 U/kg的CAT效果最佳。