蛋氨酸錳對蛋雞抗氧化能力、脂質代謝、免疫功能和腸道形態的影響

苗灑灑，洪作鵬，朱明坤，周旻瑤，董信陽，鄒曉庭*

（1.浙江大學動物科學學院，浙江省飼料與動物營養重點實驗室，浙江杭州 310058；2.建德市維豐飼料有限公司，浙江建德 311600）

微量元素以多種形式參與動物機體的新陳代謝，對維持畜禽的生命活動具有重大意義。錳（Mn）是多種酶活性中心的輔助因子，是動物機體正常發育和代謝所必需的微量元素之一[1-2]。缺錳通常會導致生理和結構紊亂[3]。在畜禽生產中，由于很多天然飼料都缺乏或含有較低的微量元素錳，不足以滿足畜禽正常生長發育和生產所需，所以畜禽日糧通常需要額外補充一定量的錳以滿足畜禽生產所需[4]。

近年來，隨著人們對動物營養和環境保護的關注，有機微量元素在畜禽養殖業中受到廣泛關注。許多研究證實無機微量元素不穩定，易受畜禽內環境影響，從而導致其利用率低；而有機微量元素具有吸收率高、穩定性好、生物學效價高和適口性好等優點，生產中有機微量元素越來越多地取代了無機微量元素。此外，有研究表明，氨基酸螯合錳比硫酸錳生物利用率更高，對環境的污染更少[5]。但也有研究發現，有機錳和無機錳兩者之間的錳生物利用率沒有差異[6]。本課題組前期研究表明，與無機錳相比，添加蛋氨酸錳可以顯著提高蛋雞的采食量，改善蛋品質，提高蛋白質的利用率[7]。Mwangi 等[8]指出，用有機錳代替無機錳可以通過減少礦物質的排泄，改善肉雞的性能，提高微量礦物質的利用效率。因此，本試驗旨在探討不同劑量的蛋氨酸錳對蛋雞抗氧化能力、脂質代謝、免疫功能和腸道形態的影響，為蛋氨酸錳在畜禽生產中的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 蛋氨酸錳由天津奧特奇生物制品有限公司所提供，含錳量為15 %。

1.2 試驗設計及試驗飼糧 選用53 周齡的京紅1 號商品蛋雞480 羽，其生產性能相近，將其隨機分成5 組，每組6 個重復，每個重復16 羽。選取玉米-豆粕型基礎飼糧（5%預混料中不含錳）進行飼喂，對照組在基礎日糧中添加60 mg/kg 硫酸錳 (以錳計)，試驗組分別在基礎日糧中添加20、40、60、80 mg/kg 蛋氨酸錳（以錳計）。以外源添加蛋氨酸配平各組飼糧中蛋氨酸含量，均為0.34%。預試期1 周，正試期9 周。基礎飼糧參照《雞飼養標準》（NY/T33-2004）配制，基礎飼糧組成及營養成分見表1。

1.3 飼養管理 試驗在浙江省建德市三益有限公司養殖基地進行。試驗期內，試驗雞每日喂料2 次（07:00 和15:00）。試驗雞三層階梯式籠養，試驗期自由采食和飲水，保持充足的光照（自然光照+人工光照），飼養管理和免疫均按照試驗場原有程序進行，并定期對雞舍消毒。

1.4 樣品采集與制備 試驗結束時，每個處理組選12羽（每個重復2 羽）蛋雞，禁食24 h，稱重，進行頸靜脈采血，分離血清（3 000 r/min，10 min）。屠宰并分離肝臟和各腸段，肝臟置于-80℃保存用于抗氧化指標檢測，分別取約1 cm 十二指腸、空腸和回腸的中段，置于4%多聚甲醛溶液固定用于組織形態學分析。

1.5 抗氧化指標測定 肝臟中總抗氧化能力（T-AOC）、過氧化氫酶（CAT）、總超氧化物歧化酶（T-SOD）、錳超氧化物歧化酶（Mn-SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、丙二醛（MDA）的活性或含量均按試劑盒（南京建成生物工程研究所）說明書測定。

1.6 血清脂質代謝相關指標測定 血清游離脂肪酸（FFA）、甘油三酯（TG）、總膽固醇（T-CHO）及低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）含量按試劑盒（南京建成生物工程研究所）說明書測定。

1.7 血清免疫指標測定 免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、補體3（C3）、補體4（C4）含量按照試劑盒（南京建成生物工程研究所）說明書測定。

1.8 腸道形態學指標測定 將固定好的十二指腸、空腸、回腸組織經過修塊、脫水、透明、浸臘、包埋、切片、染色、透明、封固等步驟，連續橫斷切片，切片厚度為5 μm，H &E 染色，采用Nicon 圖像分析系統，測腸絨毛高度、隱窩深度及絨毛面積。

1.9 統計分析 試驗數據采用SPSS 20.0 進行單因素方差分析，采用Duncan's 法進行多重比較。結果以平均值±標準誤表示，以P<0.05 作為差異顯著性的判定標準。

2 結果

2.1 飼糧中添加蛋氨酸錳對蛋雞肝臟抗氧化指標的影響如表2 所示，與對照組相比，60 mg/kg 蛋氨酸錳組肝臟T-AOC 活性增高（P<0.05）；40、60、80 mg/kg 蛋氨酸錳組的T-SOD 和Mn-SOD 活性均高于對照組（P>0.05）。

2.2 飼糧中添加蛋氨酸錳對蛋雞脂質代謝的影響 由表3 可知，與對照組相比，60、80 mg/kg 蛋氨酸錳組血清T-CHO 水平降低（P<0.05）；蛋氨酸錳組的TG 含量均低于對照組（P>0.05）。

表3 飼糧中添加蛋氨酸錳對蛋雞脂質代謝的影響

2.3 飼糧中添加蛋氨酸錳對蛋雞血清免疫指標的影響由表4 可知，與對照組相比，日糧中添加40 mg/kg 蛋氨酸錳可提高血清中IgA 含量（P<0.05）；蛋氨酸錳組血清中IgG、IgM 及C3、C4 含量與對照組沒有顯著差異。

表4 飼糧中添加蛋氨酸錳對蛋雞血清免疫指標的影響

2.4 飼糧中添加蛋氨酸錳對蛋雞腸道形態學的影響 由表5 可知，與對照組相比，在十二指腸中，80 mg/kg蛋氨酸錳組絨毛高度增加（P<0.05），隱窩深度降低（P<0.05）；在空腸中，80 mg/kg 蛋氨酸錳組絨毛高度和絨毛面積增加（P<0.05）；在回腸中，80 mg/kg蛋氨酸錳組回腸絨毛面積增加（P<0.05）。

表5 飼糧中添加蛋氨酸錳對蛋雞腸道形態的影響

3 討 論

3.1 飼糧中添加蛋氨酸錳對蛋雞抗氧化性指標的影響肝臟中的T-AOC、SOD、MDA 等是動物抗氧化防御系統中必不可少的抗氧化酶[9]。T-AOC 是可以反映機體抗氧化酶系統和非酶系統對外來刺激的代償能力以及機體自由基代謝狀態的綜合性指標，它用于衡量機體氧化系統功能狀況[10]。SOD 被認為是家禽主要的抗氧化防御系統，它催化超氧化物自由基轉化為氧和過氧化氫[11]。錳作為Mn-SOD 的功能性成分[12]，可通過超氧化物自由基解毒來緩解氧化應激。薛穎等[13]研究表明，有機復合微量元素（錳、鐵、銅、鋅）組的血漿中T-AOC和T-SOD 的活性顯著高于無機組。邱家凌等[14]研究也表明，與無機復合微量元素相比，有機復合微量元素能顯著提高蛋雞的T-AOC。在本試驗結果也顯示，與對

照組相比，飼糧中添加60 mg/kg 蛋氨酸錳可顯著提高肝臟的T-AOC 活性，T-SOD 和Mn-SOD 活性也呈上升趨勢，表明飼糧中添加60 mg/kg 蛋氨酸錳在提高蛋雞的機體抗氧化能力方面比同等水平的硫酸錳更有優勢。

3.2 飼糧中添加蛋氨酸錳蛋雞脂質代謝的影響 血清中FFA、CHO、TG 及LDL-C 是反映機體脂類代謝水平的重要指標[15]。CHO 是細胞膜的重要組成成分，同時具有營養、保健等功能，但當機體有過多的CHO 積累時可導致疾病的發生，嚴重時可危害機體健康[16]。血清中TG 水平能直接反映機體脂肪沉積的情況[17]。Aksu等[18]研究表明，低劑量有機復合礦物質（錳、鋅、銅）比無機形式更能顯著降低T-CHO 和LDL-C 的含量。本研究中發現，當日糧中添加60 和80 mg/kg 蛋氨酸錳可以顯著降低蛋雞血清中T-CHO 濃度，TG 含量也呈下降趨勢，表明添加蛋氨酸錳對蛋雞血液脂質代謝具有積極作用，可能是蛋氨酸更能促進錳對胰腺β細胞胰島素的合成，促進胰島素分泌[19]，從而促進蛋白質的合成及葡萄糖的利用，并進一步誘導蛋雞脂質代謝過程加強，以及血清T-CHO 和TG 的動員和消耗。

3.3 飼糧中添加蛋氨酸錳對蛋雞免疫指標的影響 免疫球蛋白是動物體內的一種球狀蛋白，是血清中的主要抗體，它主要包括IgA、IgM、IgG 等，能與外來的抗原相結合從而引起免疫反應。補體是免疫系統內的重要成分，而C3、C4 是補體系統中的重要分子，在補體活化中起重要作用，活化后能夠有效介導免疫應答及炎癥反應[20]。研究表明，錳作為一種微量元素，通過參與免疫反應的血漿膜細胞與嗜血桿菌和巨噬細胞相互作用[21]，在改善家禽免疫方面起著重要作用[22]。馬婭婭等[23]研究表明，日糧中添加有機錳可顯著提高肉仔雞巨噬細胞吞噬指數及血清IgA 含量。本試驗中，添加40 mg/kg 蛋氨酸錳組的IgA 含量顯著高于對照組，IgG 和C4 含量也有增高趨勢。本課題組前期的研究發現，與60 mg/kg 硫酸錳組相比，40 mg/kg 蛋氨酸錳可以顯著提高蛋雞的采食量[7]，這可能與蛋氨酸錳提高蛋雞的免疫力有關，也進一步說明60 mg/kg 硫酸錳可以被較低濃度的蛋氨酸錳所替代。

3.4 飼糧中添加蛋氨酸錳對蛋雞腸道形態的影響 腸道形態通常能部分反映腸道的健康狀況，其功能主要取決于腸道的微觀結構。已知小腸上皮細胞由大量自我更新的隱窩和絨毛單位組成。隱窩是大量活躍的增殖上皮細胞的家園，它為上皮細胞自我更新提供能量。絨毛伸入腸腔，最大化有效吸收表面積，介導營養物質進入體內吸收[24]。絨毛和隱窩的形態特征常被用來評估腸道的消化和吸收能力[25]。小腸絨毛高度增加，食糜吸收面積增大，吸收能力增加；隱窩變淺，成熟細胞數量增加，消化能力隨之加強。絨隱比綜合反映小腸的功能狀況，比值升高，表明小腸消化吸收功能增強，腸道結構改善。有研究表明，無機錳在腸道內可以與某些抗營養因子反應生成不被機體吸收的鹽，導致吸收率低[26]。相反，由于有機錳的螯合結構相對穩定，與其他物質不易結合成不溶物質，具有較高的生物利用率[27]。目前的研究主要集中在腸道對錳的吸收，有關錳對腸道形態作用的文獻較少。本試驗中，日糧中添加80 mg/kg 蛋氨酸錳可顯著改善小腸的腸道形態，40、60 mg/kg 蛋氨酸錳也有改善腸道形態的趨勢，表明日糧中添加蛋氨酸錳能改善腸道形態，促進腸道對營養物質的吸收，可能是由于蛋氨酸作為配體能更有效地促進腸道對錳的吸收[28]。目前關于蛋氨酸錳在機體腸道吸收的分子機制和途徑尚不明確，還需進一步研究。

4 結 論

本試驗條件下，日糧中添加蛋氨酸錳可改善蛋雞抗氧化能力、脂質代謝、免疫功能和腸道形態，且添加20 mg/kg 蛋氨酸錳與60 mg/kg 硫酸錳效果相當，當蛋氨酸錳添加量增加到40～80 mg/kg 時其效果優于硫酸錳。在生產實踐中，可以用較低濃度的蛋氨酸錳替代硫酸錳。