飼糧色氨酸水平對肉雞生長性能、血清生化指標、器官指數及腸道組織形態的影響

伏春燕 董以雷 閻佩佩 王文彬 燕 磊 黃 河 朱應波 魏祥法 劉瑞亭 石天虹 劉雪蘭*

(1.山東省農業科學院家禽研究所，濟南 250023；2.山東新希望六和集團有限公司，青島 266100；3.東營藍海生態養殖公司，東營 257100)

色氨酸是家禽飼糧的限制性氨基酸，屬于功能性氨基酸[1-2]。在體內除了參與體蛋白的合成外，色氨酸也是體內多種生物活性分子的前體，如5-羥色胺、褪黑素等，在調節動物采食量、生長、應激、免疫等多個方面也發揮重要的作用[3-8]。研究顯示，飼糧添加0.202%色氨酸可顯著提高1～21日齡北京鴨的平均日采食量(ADFI)[9]。色氨酸缺乏或過量均會導致家禽的采食量以及體增重的降低[10-11]。除對生長性能的影響外，色氨酸對家禽的營養物質代謝、免疫力和腸道發育也具有顯著的調控作用。研究顯示，飼糧添加色氨酸顯著提高了肉仔雞血清免疫球蛋白(Ig)G和IgA的含量，以及鴨的胸腺、脾臟和法氏囊指數[12-13]。Davoudi等[14]研究發現，色氨酸通過提高肝臟中乳酸脫氫酶、丙氨酸轉氨酶和堿性磷酸酶的活性，降低了肉仔雞血液中甘油三酯的含量。近年來的研究顯示，飼糧0.21%～0.25%的色氨酸水平能夠滿足肉仔雞生長的需要[15]。但由于色氨酸除具有合成體蛋白的功能外還具有其他生物學功能，那么適量添加色氨酸，在正常生產條件下是否會對肉雞的生長、代謝等有進一步的提升呢？本試驗旨在研究玉米-豆粕型飼糧中添加色氨酸對肉雞生長性能、血清生化指標、免疫器官指數以及腸道發育的影響，以進一步了解色氨酸作為功能性氨基酸的營養調控作用，為其在肉雞飼糧中更廣泛地使用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗采用單因素試驗設計，選取1日齡體重相近的雄性愛拔益加(AA)肉仔雞720只，隨機分為6組，每組6個重復，每個重復20只。對照組飼喂基礎飼糧，營養水平參照《雞飼養標準》(NY/T 33—2004)設計低色氨酸水平的基礎飼糧，基礎飼糧組成及營養水平見表1。其中，在1～21日齡和22～42日齡基礎飼糧中色氨酸的水平分別為0.26%和0.23%。試驗組分別在基礎飼糧中額外添加0.03%、0.06%、0.09%、0.12%、0.15%的色氨酸。所有飼糧除色氨酸水平外，其余養分水平相同。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(風干基礎)

1.2 飼養管理

動物試驗在山東省農業科學院家禽研究所試驗基地開展。試驗期42 d，采用網面平養。育雛第1周每天光照24 h，隨后每周遞減1～2 h光照時長。試驗期間，試驗雞自由采食和飲水，按照正常程序進行免疫接種。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 生長性能

試驗期間觀察各組試驗雞的生長和健康狀況，并記錄死淘情況。

試驗第20天和第41天21:00開始禁食，第2天09:00以重復為單位稱重，計算各組ADFI、平均日增重(ADG)和料重比(F/G, ADFI/ADG)。

1.3.2 血清生化指標

試驗第21天和第42天，每個重復隨機選取2只肉雞，稱重后翅靜脈采血、靜置、離心(3 000 r/min，10 min)，制備血清，于-20 ℃保存待測。檢測血清中IgA、IgG、IgM含量，總抗氧化能力(T-AOC)，丙二醛(MDA)含量及谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)活性。試劑盒購自武漢基因美科技有限公司。

1.3.3 免疫器官指數

每重復隨機選取2只肉仔雞，采血后，左頸靜脈放血致死，取肝臟、脾臟、胸腺、法氏囊等器官并稱重，計算各器官指數。

21日齡器官指數(g/g)=器官鮮重(g)/
肉雞活重(g)；42日齡器官指數(g/kg)=器官鮮重(g)/
肉雞活重(kg)。

1.3.4 腸道組織形態

取十二指腸、空腸、回腸中段約1 cm腸管，固定于4%多聚甲醛中。24 h后，經過沖水、梯度酒精脫水、二甲苯透明、石蠟包埋等處理后，以5 μm的厚度切片，常規蘇木精-伊紅(HE)染色。用普通光學顯微鏡測量絨毛高度和隱窩深度，計算絨毛高度/隱窩深度(V/C)。

1.4 數據統計分析

試驗數據用平均值±標準差表示，用SAS 9.1.3統計軟件中的ANOVA過程進行單因素方差分析，通過Duncan氏法進行多重比較，P<0.05為差異顯著。

2 結 果

2.1 飼糧色氨酸水平對肉雞生長性能的影響

由表2可知，飼糧色氨酸水平對1～21日齡、22～42日齡和1～42日齡肉雞的F/G，以及22～42日齡和1～42日齡肉雞的ADFI、ADG沒有顯著影響(P>0.05)。與對照組相比，添加0.03%和0.12%色氨酸顯著降低了21日齡肉雞體重和1～21日齡肉雞的ADFI、ADG(P<0.05)，添加0.09%色氨酸顯著降低了1～21日齡肉雞的ADG(P<0.05)。基礎飼糧中添加0.06%和0.15%色氨酸對1～21日齡肉雞的ADFI、ADG沒有顯著影響(P>0.05)。此外，隨著飼糧色氨酸添加水平的增加，1～21日齡肉雞的ADFI(P=0.057)和ADG(P=0.096)呈二次曲線升高趨勢。飼糧添加色氨酸對42日齡肉雞體重沒有顯著影響(P>0.05)

表2 飼糧色氨酸水平對肉雞生長性能的影響

續表2項目Items對照組Control group色氨酸水平Tryptophan level/%0.030.060.090.120.15P值 P-value處理Treatment線性Linear二次Quadratic料重比F/G1.34±0.011.36±0.011.35±0.021.33±0.021.36±0.071.31±0.020.5430.2920.38722～42日齡 22 to 42 days of age平均日采食量ADFI/(g/d)134.56±5.97131.40±3.97132.59±3.31132.97±12.41135.13±14.93128.91±12.890.9760.3610.668平均日增重ADG/(g/d)84.89±4.8782.67±2.3280.69±3.9583.25±5.8882.85±3.5479.49±10.620.8880.3600.667料重比F/G1.59±0.021.59±0.031.64±0.031.60±0.041.64±0.231.63±0.060.9620.5080.7851～42日齡 1 to 42 days of age平均日采食量ADFI/(g/d)89.71±3.1386.08±2.0587.94±1.4987.34±6.5987.29±7.6386.00±6.300.9500.4910.785平均日增重ADG/(g/d)59.14±2.6756.35±0.9956.36±2.1057.31±3.0455.97±2.1856.15±4.970.7660.2580.435料重比F/G1.52±0.021.53±0.021.56±0.031.52±0.041.56±0.191.53±0.030.9630.4910.784

2.2 飼糧色氨酸水平對肉雞器官指數的影響

由表3可知，飼糧色氨酸水平對21日齡肉雞的法氏囊指數、脾臟指數，以及42日齡肉雞的胸腺指數、肝臟指數、法氏囊指數、脾臟指數沒有顯著影響(P>0.05)。而與對照組相比，21日齡肉雞的胸腺指數在0.12%色氨酸添加組顯著升高了24.68%(P<0.05)，但0.15%色氨酸添加組顯著降低了18.70%(P<0.05)，且隨著飼糧色氨酸添加水平的增加，21日齡肉雞的胸腺指數呈二次曲線顯著升高(P<0.05)。與對照組相比，添加0.12%和0.15%色氨酸顯著降低了21日齡肉雞的肝臟指數(P<0.05)，且隨著飼糧色氨酸添加水平的增加，21日齡肉雞的肝臟指數呈線性和二次曲線顯著降低(P<0.05)。

表3 飼糧色氨酸水平對肉雞器官指數的影響

續表3項目Items對照組 Control group色氨酸水平Tryptophan level/%0.030.060.090.120.15P值 P-value處理Treatment線性Linear二次Quadratic脾臟指數Spleen index/(g/g)0.76±0.230.78±0.210.91±0.170.75±0.150.81±0.070.82±0.110.5140.6680.75542日齡 42 days of age胸腺指數Thymus index/(g/kg)3.73±0.913.40±0.463.67±0.613.13±0.363.61±0.483.65±0.540.4800.8320.507肝臟指數Liver index/(g/kg)18.13±1.4418.50±1.8920.20±2.9119.22±1.5018.43±1.5818.70±1.850.3200.7760.830法氏囊指數Bursa of Fabricius index/(g/kg)2.15±0.11ab2.00±0.25ab1.84±0.27b2.23±0.20a2.06±0.35ab1.91±0.38ab0.1230.4460.750脾臟指數Spleen index/(g/kg)1.36±0.471.21±0.291.28±0.191.17±0.331.08±0.141.20±0.250.5610.1410.257

2.3 飼糧色氨酸水平對肉雞血清抗氧化指標的影響

由表4可知，飼糧色氨酸添加水平對21和42日齡肉雞血清中GSH-Px活性、T-AOC，以及21日齡肉雞血清中MDA含量均沒有顯著影響(P>0.05)。與對照組相比，添加0.03%、0.06%、0.12%、0.15%色氨酸使21日齡肉雞血清中SOD活性顯著升高了32.38%～41.62%(P<0.05)。隨著飼糧色氨酸添加水平的增加，21日齡肉雞血清中SOD活性、T-AOC均呈線性(P<0.05)和二次曲線(P<0.05)顯著升高，而血清中MDA含量呈線性(P<0.05)和二次曲線(P<0.05)顯著降低。

與對照組相比，添加0.06%和0.09%色氨酸后42日齡肉雞血清中SOD活性顯著升高(P<0.05)，而血清中MDA含量有降低趨勢(P=0.054)。隨著飼糧色氨酸添加水平的增加，42日齡肉雞血清中SOD活性呈二次曲線顯著升高(P<0.05)。

表4 飼糧色氨酸水平對肉雞血清抗氧化指標的影響

續表4項目Items對照組Control group色氨酸水平Tryptophan level/%0.030.060.090.120.15P值 P-value處理Treatment線性Linear二次Quadratic超氧化物歧化酶SOD/(pg/mL)1 514.74±333.83b1 746.10±221.80ab1 866.50±176.16a1 825.71±210.27a1 508.51±128.49b1 480.07±564.31b0.0150.353<0.001總抗氧化能力T-AOC/(U/mL)242.36±53.41b279.38±35.49ab298.64±28.19a292.11±33.64a241.36±20.56b236.81±90.29b0.6620.1620.351丙二醛MDA/(mmol/L)7.53±0.935.61±0.997.10±1.126.74±1.326.42±1.406.00±1.460.0540.1600.376

2.4 飼糧色氨酸水平對肉雞血清免疫指標的影響

由表5可知，飼糧色氨酸水平對21日齡肉雞血清中IgG、IgM含量，以及42日齡肉雞血清中IgA、IgM含量均沒有顯著影響(P>0.05)。與對照組相比，添加0.09%色氨酸顯著升高了21日齡肉雞血清中IgA含量(P<0.05)。與對照組相比，添加0.03%色氨酸顯著降低了42日齡肉雞血清中IgG含量(P<0.05)，但隨著飼糧色氨酸添加水平的增加，血清中IgG含量呈二次曲線顯著升高(P<0.05)。

表5 飼糧色氨酸水平對肉雞血清免疫指標的影響

2.5 飼糧色氨酸水平對肉雞腸道形態的影響

由表6可知，飼糧色氨酸水平對21日齡肉雞的十二指腸VH、CD、V/C以及空腸和回腸V/C均沒有顯著影響(P>0.05)。與對照組相比，添加0.09%、0.12%、0.15%色氨酸顯著增加了21日齡肉雞空腸VH和CD(P<0.05)，添加0.06%、0.09%、0.12%、0.15%色氨酸顯著增加了21日齡肉雞空腸CD(P<0.05)。與對照組相比，0.03%色氨酸添加組肉雞回腸VH顯著降低(P<0.05)，0.12%色氨酸添加組肉雞回腸VH、CD均顯著增加(P<0.05)。隨著飼糧色氨酸添加水平的增加，21日齡肉雞的十二指腸CD呈線性(P<0.05)和二次曲線(P<0.05)顯著降低，十二指腸V/C、空腸VH、空腸CD、回腸CD均呈線性(P<0.05)和二次曲線(P<0.05)顯著升高。回腸VH隨飼糧中色氨酸添加水平的升高呈線性升高趨勢(P=0.050)。

表6 飼糧色氨酸水平對21日齡肉雞腸道組織形態的影響

由表7可知，飼糧色氨酸添加水平對42日齡肉雞的十二指腸、空腸的VH、CD、V/C沒有顯著影響(P>0.05)。但空腸VH和V/C隨飼糧中色氨酸添加水平的增加而呈線性顯著降低(P<0.05)，并呈二次曲線降低的趨勢(P>0.05)。而與對照組相比，添加0.03%、0.06%、0.15%色氨酸顯著降低了42日齡肉雞的回腸VH、V/C(P<0.05)。隨飼糧中色氨酸添加水平的升高，回腸VH呈線性降低趨勢(P=0.051)，而V/C呈線性(P<0.05)和二次曲線(P<0.05)顯著降低。基礎飼糧中添加色氨酸對42日齡肉雞的回腸CD沒有顯著影響(P>0.05)。

表7 飼糧色氨酸水平對42日齡肉雞腸道組織形態的影響

續表7項目Items對照組Control group色氨酸水平Tryptophan level/%0.030.060.090.120.15P值 P-value處理Treatment線性Linear二次Quadratic空腸Jejunum絨毛高度VH/μm1 343.93±227.871 331.26±234.731 222.01±214.111 224.15±217.801 261.28±120.031 081.27±158.250.1810.0150.052隱窩深度CD/μm124.78±18.29129.14±23.39121.52±11.62125.35±16.21114.55±18.43125.03±11.560.7270.5140.771絨毛高度/隱窩深度V/C10.84±1.7410.38±1.2210.07±1.589.83±1.859.41±1.449.23±1.710.3900.0200.068回腸Ileum絨毛高度VH/μm927.98±146.86a742.05±107.61bc675.82±116.55bc816.69±132.49ab740.47±135.60bc669.44±108.55c0.0230.0510.136隱窩深度CD/μm112.35±18.48110.89±15.77111.44±13.47111.93±17.84108.74±12.37114.34±11.000.9870.9270.903絨毛高度/隱窩深度V/C8.35±1.37a6.76±1.00bc6.05±0.58c7.41±1.41ab6.76±0.69bc5.85±0.74c<0.0010.0050.017

3 討 論

3.1 飼糧色氨酸水平對肉雞生長性能的影響

動物的采食量決定其養分攝入量，進而影響動物的生長性能。王鵬[12]的研究發現，基礎飼糧中添加0.06%～0.09%色氨酸可顯著提高0～3周齡AA肉仔雞的體重，同時降低耗料量。但也有研究發現，基礎飼糧中添加色氨酸對肉種雞和蛋雞的生長性能均沒有顯著影響[16-17]。本研究結果顯示，基礎飼糧中添加色氨酸顯著降低了21日齡肉雞的體重、ADFI、ADG，但對42日齡肉雞的體重，以及22～42日齡和1～42日齡ADFI、ADG、F/G和1～21日齡的F/G均沒有顯著影響。這可能是色氨酸在體內代謝產生5-羥色胺(5-HT)的作用。研究顯示，5-HT可增加動物的飽食感，當它超過生理水平時可抑制動物的采食[18-19]。飼糧中過高的色氨酸水平會導致5-HT含量過高，直接抑制采食，影響蛋雛鴨的生長發育[20]。Lacy等[21]認為，色氨酸可能是直接作用于氨基酸受體，或者通過增加外周5-HT含量而調節采食行為。由此可知，本研究基礎飼糧中的色氨酸水平已滿足肉雞的生長需要。

3.2 飼糧色氨酸水平對肉雞器官指數的影響

免疫器官的生長發育直接決定了畜禽的免疫水平。而禽類免疫器官是機體免疫作用的物質基礎，其不同的發育狀態在一定程度上反映機體免疫系統的狀態。色氨酸作為免疫相關蛋白的限制性氨基酸，可促進急性期反應蛋白、免疫球蛋白合成，促進機體對病原微生物的清除，減少炎癥反應[22]。張括等[23]的研究發現，金定蛋鴨飼糧中添加0.247%～0.260%的色氨酸，可顯著提高法氏囊指數、胸腺指數、脾臟指數，促進免疫器官的發育。蛋雛鴨飼糧中添加0.04%～0.06%色氨酸可顯著提高胸腺指數、脾臟指數[20]。本研究發現，基礎飼糧中添加0.12%色氨酸顯著提高了21日齡肉雞的胸腺指數。這與色氨酸在體內代謝產生5-HT和褪黑素有關[24]。研究顯示，5-HT作為一種免疫調節因子，可以結合不同的受體，發揮免疫調節功能，而褪黑素則可以促進免疫器官的增大，使淋巴細胞體積增生[25]。但本研究還發現，添加色氨酸對42日齡肉雞的器官指數沒有顯著影響。當添加水平升高至0.15%時，則會降低21日齡肉雞的肝臟指數。以上結果既反映了色氨酸對肉雞免疫器官發育的正向調控作用，也表明過量色氨酸會導致肉雞免疫器官發育的抑制。

3.3 飼糧色氨酸水平對肉雞血清抗氧化指標的影響

機體的抗氧化防御體系與健康存在著密切的關系，體內的抗氧化酶活性的高低反映了機體抗氧化能力的強弱，特別是機體的健康狀況。其中，GSH-Px可特異性催化谷胱甘肽(GSH)對過氧化氫(H2O2)的還原反應，是細胞內H2O2和脂質自由基的清除劑。SOD能清除自由基，保護細胞免受損傷。MDA是自由基引發的脂質過氧化物的最終分解產物，可以反映機體內脂質過氧化的程度，也間接反映了機體受到自由基攻擊的程度。色氨酸的代謝產物之一是褪黑素。褪黑素通過提供電子清除活性氧，以及調控其受體的活性，來影響細胞及組織內的一些氧化和抗氧化酶類，如能增強SOD、GSH-Px等的活性，達到清除過氧化自由基的作用。本研究結果顯示，基礎飼糧中添加色氨酸(特別是0.06%～0.09%的色氨酸添加水平)能使血清中SOD活性升高，且隨色氨酸添加水平的增加SOD活性呈二次曲線顯著升高變化，而MDA含量呈降低趨勢。這與馬玉娥等[17]在肉種雞上的研究結果相似，進一步驗證了色氨酸可提高動物抗氧化能力的功能。

3.4 飼糧色氨酸水平對肉雞血清免疫指標的影響

免疫球蛋白指具有抗體活性或化學結構上與抗體相似的球蛋白，用于介導體液免疫的重要免疫分子。IgG、IgA和IgM是在禽類上已確證的3種免疫球蛋白，普遍存在于組織液、血液及外分泌物中，具有抗菌、抗病毒等功效。色氨酸及其代謝產物通過調節免疫球蛋白和淋巴細胞的生成，提高機體免疫力，調節動物免疫功能。研究發現，飼糧中添加色氨酸可顯著提高1～21日齡肉雞血清IgG和IgA含量，增加揚州鵝血清IgG和IgM含量[12,26]。本研究結果顯示，與對照組相比，基礎飼糧中添加0.09%色氨酸顯著升高了21日齡肉雞血清中IgA含量，而對21和42日齡肉雞血清中IgG、IgM含量以及42日齡肉雞血清中的IgA含量均沒有顯著影響。但值得注意的是，42日齡肉雞血清中IgG、IgA、IgM的含量有隨色氨酸添加水平的增加而先升高、后降低的變化趨勢。這表明飼糧中適量添加色氨酸可以提高機體的免疫力，而高水平色氨酸添加則會降低機體免疫功能。這可能與色氨酸代謝限速酶-吲哚2,3-雙加氧酶活性升高，導致線粒體產生過量活性氧，使免疫細胞功能受到抑制有關[23]。因此，色氨酸作為與免疫蛋白相關的限制性氨基酸，可直接參與家禽的細胞免疫和體液免疫[27]。

3.5 飼糧色氨酸水平對肉雞腸道形態的影響

腸道作為動物主要消化吸收器官，其中腸道VH、CD及V/C是反映腸道結構完整性的重要指標，當內、外源性細菌、病毒侵入時，腸道屏障保護動物機體免受損傷。Koopmans等[28]試驗表明，飼糧中添加0.5%的色氨酸，可緩解仔豬合群應激導致的血清皮質醇含量升高，改善腸道形態。Kim等[29]研究發現，飼糧中添加色氨酸可增加小腸VH，降低結腸炎仔豬腸道的通透性，維持腸道屏障功能。本研究發現，基礎飼糧中添加0.12%色氨酸顯著升高了21日齡肉雞空腸、回腸的VH、CD，對42日齡肉雞的十二指腸和空腸發育沒有顯著影響。這與色氨酸的代謝產物5-HT的功能有關。5-HT是調節腸道蠕動的重要物質，分布在腸黏膜的上皮細胞中，因此，色氨酸具有維持機體腸道屏障的功能[30]。但隨著飼糧中色氨酸添加水平的增加，42日齡肉雞空腸VH、V/C有呈線性降低的變化，回腸VH和V/C也隨色氨酸添加水平的增加而降低。這可能是飼糧中添加高水平的色氨酸，影響其他大分子中性氨基酸的吸收利用導致的。

4 結 論

在基礎飼糧中色氨酸水平能夠滿足肉雞生長的情況下，添加0.06%～0.09%色氨酸對肉雞后期生長性能和器官指數以及十二指腸和空腸的發育沒有顯著影響，但可以提高肉雞血清的抗氧化能力和免疫功能。