精氨酸(Arg)化学名称为2-氨基-5-胍基戊酸,是一种分子式为C6H14N4O2的碱性氨基酸,在畜禽体内发挥作用的是L-精氨酸[1]。L-精氨酸是一种功能性氨基酸,是多种发挥生物效应(如蛋白质合成、细胞分裂、激素分泌等)化合物的前体[2-4]。研究发现,哺乳动物可自主合成满足自身需要的精氨酸,但家禽缺乏完整的尿素循环系统[5],缺少能够自身合成精氨酸的甲酰磷酸酶等物质,只能通过饲粮获取精氨酸。Jobgen等[6]研究发现,生理水平的一氧化氮(NO)作为信号分子刺激肝脏和脂肪组织摄取葡萄糖,调控葡萄糖和脂肪酸氧化,抑制靶组织中葡萄糖、糖原和脂肪的合成,进而促进脂代谢。Lin等[7]研究发现,Arg可参与多种营养物质的合成和代谢,还能够通过提高抗氧化酶活性减少氧化损伤,增强机体抗氧化能力。本课题组前期研究发现,饲粮精氨酸水平为1.02%时,可提高产蛋期五龙鹅的生产性能[8]。Arg及其产物NO、多胺等可提高机体的抗氧化能力,改善畜禽的免疫功能[9-10]。抗氧化能力、免疫功能可反映畜禽体况以及抗应激能力等。目前有关Arg的大部分试验多集中于猪、鸡、鸭和小鼠生产中等,其对产蛋期种鹅抗氧化能力和免疫功能的影响未见报道。在实际生产中五龙鹅的产蛋性能受饲料营养、环境因素、饲养管理等多种因素的影响。本研究探讨Arg对五龙鹅脂质代谢、抗氧化性能和免疫功能的作用,旨在改善五龙鹅的体内代谢状况,提高机体抗氧化性能和免疫功能,从而提高五龙鹅的产蛋性能和繁殖性能,以期为Arg在产蛋期种鹅生产中的应用提供参考。1材料与方法1.1试验材料L-精氨酸(有效含量≥99%)购自青岛普兴生物科技有限公司。1.2试验设计将150只健康、同性别间体重基本一致的34周龄五龙鹅随机分为6组,每组5个重复,每个重复5只鹅(1公4母),每重复为一栏,栏与栏之间通过铁丝网进行隔离。对照组鹅饲喂精氨酸水平为0.72%的基础饲粮,各试验组饲粮精氨酸水平分别为0.82%、0.92%、1.02%、1.12%、1.22%。饲粮配方参照美国NRC(1994)家禽营养需要进行设计。试验饲粮组成及营养水平见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.20.006.T001表1试验饲粮组成及营养水平(风干基础)项目0.72%组0.82%组0.92%组1.02%组1.12%组1.22%组原料组成/%玉米64.1264.1264.1264.1264.1264.12玉米蛋白粉11.1011.1011.1011.1011.1011.10菜籽粕5.105.105.105.105.105.10麸皮3.993.993.993.993.993.99菊花梗粉2.892.892.892.892.892.89大豆油2.202.202.202.202.202.20豆粕1.951.951.951.951.951.95石粉5.655.655.655.655.655.65磷酸氢钙1.281.281.281.281.281.28食盐0.340.340.340.340.340.34蛋氨酸0.110.110.110.110.110.11预混料0.770.770.770.770.770.77L-丙氨酸0.500.400.300.200.100L-精氨酸00.100.200.300.400.50合计100.00100.00100.00100.00100.00100.00营养水平代谢能/(MJ/kg)12.0112.0112.0112.0112.0112.01粗蛋白/%18.0318.0318.0318.0318.0318.03钙/%2.272.272.272.272.272.27总磷/%0.660.660.660.660.660.66L-精氨酸/%0.720.820.921.021.121.22赖氨酸/%0.730.730.730.730.730.73蛋氨酸/%0.470.470.470.470.470.47注:1.预混料为每千克饲粮提供:VA 9 000 IU、VD3 2 000 IU、VE 40 mg、VB1 2.0 mg、VB2 4.0 mg、VB6 4.0 mg、VB11 0.5 mg、VB12(1%) 12 μg、VK3 0.8 mg、Zn 65 mg、Cu 4.0 mg、I 0.3 mg、Mn 30 mg、烟酰胺30 mg、赖氨酸2.5 g、Fe 80 mg、Se 0.5 mg、泛酸钙11 mg、生物素0.2 mg、胆碱740 mg。2.营养水平中精氨酸、粗蛋白、钙和总磷为实测值,其余均为计算值。1.3饲养管理试验开始前对鹅舍进行充分冲洗和严格消毒,保证鹅舍水槽及料槽干净卫生。正式试验期内,每周进行两次杀菌消毒。整个试验期内试验种鹅自由饮水,地面开放式饲养。预试期1周,正式试验期16周。1.4测定指标及方法1.4.1肝脏脂代谢和抗氧化指标试验结束后,各组每个重复分别随机选取1只母鹅,颈静脉放血,打开腹腔,分离肝脏组织样品,生理盐水冲洗,放入冻存管液氮保存。精确称取2 g肝脏样品,按照1∶9比例加入冰冷生理盐水,组织匀浆机均匀粉碎。4 ℃、3 000 r/min离心10 min吸取上清液,于-80 ℃冰箱保存。严格按照试剂盒(南京建成生物工程研究所)说明书操作流程测定甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、总抗氧化能力(T-AOC)水平。1.4.2肠道抗氧化和免疫指标试验期结束后,分别从各组每个重复中随机选取1只母鹅,颈静脉放血,打开腹腔,分离肠组织样品,取肠道中段约2 cm,生理盐水冲洗后放入冻存管液氮保存。称取肠道组织质量,按照1∶9比例加入冰冷生理盐水,组织匀浆机均匀粉碎。3 000 r/min低温离心10 min吸取上清液,于-80 ℃冰箱保存。严格按照试剂盒(南京建成生物工程研究所)操作流程测定T-SOD、GSH-Px、T-AOC和分泌型免疫球蛋白A(sIgA)水平。1.5数据统计与分析试验数据采用Excel 2010软件进行统计,SPSS 25.0软件进行单因素方差分析,Duncan's法进行多重比较。结果以“平均值±标准误”表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1Arg对产蛋期五龙鹅肝脏生化指标的影响(见表2)由表2可知,1.02%组鹅肝脏TG含量显著低于0.72%组、0.82%组、1.12%组、1.22%组(P0.05)。Arg对五龙鹅肝脏TC、LDL-C、HDL-C含量均无显著影响(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.20.006.T002表2Arg对产蛋期五龙鹅肝脏生化指标的影响组别TCTGLDL-CHDL-C0.72%组(对照组)0.29±0.100.65±0.11a0.14±0.020.01±0.010.82%组0.26±0.120.63±0.05a0.15±0.010.03±0.010.92%组0.23±0.060.47±0.06ab0.15±0.040.01±0.011.02%组0.31±0.070.22±0.03b0.20±0.030.01±0.011.12%组0.20±0.060.62±0.10a0.13±0.010.01±0.011.22%组0.29±0.070.61±0.17a0.16±0.030.01±0.01注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(P0.05),相同或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。mmol/g prot2.2Arg对五龙鹅肝脏抗氧化指标的影响(见表3)由表3可知,0.92%组鹅肝脏T-AOC显著高于0.72%组、0.82%组、1.12%组、1.22%组(P0.05)。1.02%组鹅肝脏GSH-Px活性显著高于0.72%组、1.12%组、1.22%组(P0.05)。Arg对五龙鹅肝脏MDA含量和T-SOD活性均无显著影响(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.20.006.T003表3Arg对五龙鹅肝脏抗氧化指标的影响组别MDA/(μmol/g prot)T-SOD/(U/mg prot)T-AOC/(mmol/g prot)GSH-Px/(U/mg prot)0.72%组(对照组)7.41±0.9738.40±4.270.11±0.01b152.19±2.43c0.82%组5.19±0.1341.88±3.700.13±0.01b158.87±5.30abc0.92%组6.17±0.9743.17±2.980.16±0.01a166.24±1.85ab1.02%组4.42±0.4040.92±3.080.14±0.02ab167.46±2.03a1.12%组5.76±0.8139.63±2.640.13±0.01b154.38±6.62bc1.22%组6.74±0.8039.27±1.580.12±0.01b150.12±3.18c2.3Arg对五龙鹅空肠抗氧化指标的影响(见表4)由表4可知,1.02%组鹅空肠GSH-Px活性显著高于0.72%组、0.82%组、1.22%组(P0.05)。Arg对五龙鹅空肠MDA、T-SOD、T-AOC水平无显著影响(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.20.006.T004表4Arg对五龙鹅空肠抗氧化指标的影响组别MDA/(μmol/g prot)T-SOD/(U/mg prot)T-AOC/(mmol/g prot)GSH-Px/(U/mg prot)0.72%组(对照组)1.09±0.0847.41±1.960.88±0.196.42±0.63b0.82%组0.90±0.1545.58±2.521.04±0.296.74±1.15b0.92%组0.93±0.1941.38±3.361.53±0.238.87±0.48ab1.02%组0.69±0.1453.26±2.221.61±0.209.77±0.44a1.12%组0.89±0.2246.37±4.751.76±0.237.24±1.22ab1.22%组0.92±0.1247.95±2.481.43±0.116.19±0.68b2.4Arg对五龙鹅肠道sIgA含量的影响(见表5)由表5可知,1.02%组和1.12%组鹅回肠sIgA含量显著高于0.72%组和0.82%组(P0.05)。Arg对五龙鹅空肠和十二指肠sIgA含量均无显著影响(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.20.006.T005表5Arg对五龙鹅肠道sIgA含量的影响组别空肠回肠十二指肠0.72%组(对照组)3 142.58±248.311 356.73±146.57c1 586.53±184.790.82%组3 240.48±89.871 484.78±72.00bc1 600.46±317.160.92%组2 965.11±135.101 771.41±220.13ab2 549.53±498.701.02%组3 698.75±351.231 872.70±51.66a2 247.33±166.441.12%组3 654.64±198.941 876.93±59.77a2 630.28±206.881.22%组3 744.68±149.171 809.93±63.37ab2 198.74±174.42μg/L3讨论3.1Arg对五龙鹅肝脏生化指标的影响肝脏是脂肪生成、糖异生和胆固醇代谢的中枢器官[11]。氧化应激诱导肝脏脂代谢功能紊乱产生大量自由基,破坏肝细胞生物膜及功能造成肝脏损伤[12]。TG含量可反映机体脂代谢情况,畜禽体内脂代谢水平与TG含量呈负相关[13]。Filho等[14]研究发现,在29~42日龄肉鸡饲粮中添加6.87 g/kg的Arg可显著降低TG水平和肝脏脂肪沉积。Fouad等[15]研究发现,饲粮添加0.25% Arg可通过抑制肉鸡肝脂肪酸合成酶基因表达,增强肉碱棕榈酰转移酶1和3-羟基酰基辅酶A脱氢酶表达,降低血浆TG含量。Jobgen等[16]研究表明,饲粮中补充1.51% Arg能够显著降低鼠血清TG含量,通过调节脂肪酸合成及代谢相关酶基因表达量调控脂代谢水平。本研究发现,饲粮Arg水平为1.02%可显著降低鹅肝脏TG含量,表明饲粮添加Arg对产蛋期五龙鹅脂代谢具有一定的促进作用。这可能是机体TG含量与脂肪酸含量相关,Arg通过下调肝中过氧化物酶体增殖物激活受体γ、乙酰辅酶A羧化酶α及苹果酸脱氢酶等基因的表达量,进而调控脂肪酸含量,限制合成TG,促进脂代谢[17]。同时Arg也可促进TG转化为甘油和游离脂肪酸调控脂代谢。3.2Arg对五龙鹅肝脏和空肠抗氧化指标的影响肝脏是机体营养物质代谢和氧化还原反应的重要场所,过量自由基会打破氧化平衡,诱导肝脏过氧化损伤功能紊乱,机体可通过提高肝脏抗氧化酶活性维持肝脏中氧化平衡状态,减少氧化应激对肝脏功能的影响[18-19]。肠道也是营养物质消化吸收重要部位,肠上皮细胞通过氧代谢或肠道共生细菌产生活性氧调节肠道健康[20]。MDA、T-SOD、T-AOC和GSH-Px是机体抗氧化功能的重要指标。T-AOC可用于衡量机体抗氧化系统功能情况。GSH-Px可清除脂质过氧化物,反映机体清除自由基的能力[21]。Zhang等[21]研究表明,1.0% L-精氨酸补充剂可显著提高低初生仔猪空肠GSH-Px活性,提高机体抗氧化能力,改善肠道健康。Kalvandi等[22]研究表明,饲粮添加1.45% Arg显著提高了热应激鹌鹑肝脏GSH-Px活性,Arg可降低热应激负面影响缓解氧化应激。Xiao等[23]研究表明,饲粮补充1.0% Arg显著提高了大鼠肝脏和空肠GSH-Px活性,原因是Arg为谷氨酸合成前体物质,可通过促进谷胱甘肽合成调控抗氧化系统。本试验中,饲粮Arg水平为0.92%可显著提高鹅肝脏T-AOC,1.02% Arg可显著提高肝脏和空肠GSH-Px活性。可能是精氨酸通过影响信号分子NO浓度发挥抗氧化作用,清除氧自由基,调节氧化指标波动,提高抗氧化酶活性,降低MDA含量,从而提高抗氧化能力,缓解氧化应激[24-25]。3.3Arg对五龙鹅肠道sIgA含量的影响肠道是机体吸收消化营养物质的主要场所,营养物质吸收与肠道屏障功能和免疫状态有关,健康的肠道能够维持良好动物生产性能和免疫稳态[26]。sIgA是肠黏膜免疫屏障的主要部分,可通过阻止病原微生物黏附、溶解细菌、中和病毒等作用增强上皮屏障功能,维持肠道内环境平衡[27]。赵宏丽等[28]研究发现,饲粮添加2.0 g/d Arg可显著提高细毛羊断奶羔羊肠道sIgA含量,原因是Arg能够刺激增强B淋巴细胞功能促进产生sIgA,参与特异性免疫。张灿菲[29]研究发现,饲粮添加0.3%和0.6% Arg可显著增加应激前肉鸡十二指肠、回肠sIgA分泌细胞平均光密度,表明Arg可促进sIgA分泌细胞的增殖,促进sIgA的分泌。Wu等[30]研究表明,大鼠饲粮补充0.4% Arg能够促进空肠、回肠中sIgA产生。本研究发现,饲粮添加1.02%和1.12% Arg可显著增加鹅回肠sIgA含量,与上述结果一致。Arg主要通过两个途径提高肠道免疫功能。一方面Arg是一种重要的免疫调节物质,在肠内降解产生多胺和NO,增强肠黏膜厚度、激活淋巴细胞和扩张组织血管,从而增强机体免疫功能[31];另一方面Arg也可通过精氨酸酶水解产生鸟氨酸,鸟氨酸在线粒体中继续生成瓜氨酸,促进机体合成蛋白质改善氮平衡,从而提高免疫功能。4结论本研究结果表明,饲粮添加Arg可以调节鹅肝脏脂代谢,提高机体抗氧化能力和免疫功能。在本试验条件下,产蛋期五龙鹅日粮中Arg水平为1.02%较为适宜。

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