N-乙酰半胱氨酸對熱應激條件下肉仔雞生長性能、腸道能量和抗氧化狀態及空腸形態的影響

楊淑霞，線 萍，關樁慧

（1.西北民族大學化工學院，甘肅蘭州 730020；2.甘肅省定西市臨洮縣水文局，甘肅定西 730515）

畜牧養殖業，尤其是家禽養殖正面臨全球變暖的挑戰。體溫過高會導致家禽的高死亡率和生長抑制，使經濟遭受巨大損失。禽類由于沒有汗腺，在熱應激下采食時間降低，飲水、喘氣和煽動翅膀的時間升高，以此方式來進行機體散熱（Lara和 Rostagno，2013）。此外，生理和代謝反應，如改變血液參數，血漿激素濃度，高溫條件下的家禽也存在氧化應激和肉類酸度（Loyau等，2015）。熱應激會引起腸道功能障礙，如腸黏膜損傷，腸壁通透性升高，消化吸收功能、免疫能力下降等（Lambert等，2002）。生產上通常使用降溫設備來減少熱應激，而從營養角度則可以通過提高飼料養分濃度，采用氨基酸平衡日糧，維持電解質平衡等（Ahmad等，2008）。有研究表明，N-乙酰半胱氨酸可以提高肉雞的抗熱能力，從而提高生長性能（Hou等，2013）。N-乙酰半胱氨酸可被小腸快速代謝產生還原型谷胱甘肽，但在沒有外源添加的情況下，在動物機體內并不能檢測到（Wu等，2004）。有研究報道日糧添加N-乙酰半胱氨酸可以提高脂多糖誘導的仔豬的采食量，降低脂多糖對腸道的損傷（Hou等，2013）。到目前為止，關于N-乙酰半胱氨酸對肉雞的報道主要集中在對黃曲霉B1毒素對肉雞生長性能的改善作用（Valdivia等，2001）。因此，本試驗在舍內模擬夏季熱應激，考察日糧添加N-乙酰半胱氨酸對肉雞生長性能、腸道能量和抗氧化狀態、空腸形態及消化酶活力的影響，為家禽養殖業解決熱應激問題提供新思路。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗用N-乙酰半胱氨酸購自國藥（上海）化學試劑有限公司。

1.2 試驗日糧與分組 選取健康、體重一致的1 d雌性AA商品代肉仔雞720只，隨機分為4組，每組6個重復，每個重復30羽。試驗日糧采用2（常溫和熱應激）×2（基礎日糧和基礎日糧+0.1%N-乙酰半胱氨酸），對照組飼喂玉米-豆粕型基礎日糧，試驗組在基礎日糧中添加0.1%N-乙酰半胱氨酸，1～21 d和22～35 d基礎日糧組成及營養水平見表1。

表1 基礎日糧組成及營養水平（風干基礎）

1.3 飼養管理 雞只采用網上平養，用保溫燈進行室內升溫，雞舍第一周溫度控制在35℃左右，之后每周對照組雞舍將溫度下調2℃，直至溫度控制在25℃，而試驗組一致保持在35℃。光照采用自然光照和人工光照結合，光照強度控制在30 lx。試驗雞只全期自有采食、飲水，每天清糞一次，按照商品肉雞常規程序進行免疫和消毒。飼養試驗時間為35 d。

1.4 測定指標

1.4.1 生長性能 試驗期間按重復記錄采食量，記錄期末體重，計算各重復雞只平均日采食量、平均日增重和料重比。

1.4.2 肉雞能量和抗氧化狀態的測定 試驗結束時，每組選擇12只雞進行屠宰。收集空腸腸段，收集黏膜，采用試劑盒法測定黏膜三磷酸腺苷（ATP）、二磷酸腺苷（ADP）、一磷酸腺苷（AMP）、腺苷酸能荷（AEC）、腺苷酸總磷（TAN）、超氧化物歧化酶（SOD）、總抗氧化力（T-AOC）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、過氧化氫酶（CAT）的活力、丙二醛（MDA）和雙氧水含量，試劑盒購自南京建成生物工程研究所。

1.4.3 血清激素水平 雞只翅下靜脈采血5 mL用于分離血清，樣品采用試劑盒法測定血清三碘甲腺原氨酸（T3）、甲狀腺素（T4）及皮質醇的含量，試劑盒購自南京建成生物工程研究所。

1.4.4 絨毛形態及相關基因表達 參考Hu等（2013）研究方法測定空腸絨毛形態。采用熒光定量PCR法檢測空腸黏膜熱休克蛋白70、細胞凋亡蛋白酶3、AMPK、腺嘌呤核苷酸轉運載體、血紅素氧化酶和黃嘌呤氧化酶的mRNA相對表達量。采用2-ΔΔCt法，以β-actin基因作為內參計算各基因的相對表達量。相關基因的引物設計參考Hou等（2013）研究方法。

1.5 數據統計與分析 試驗數據采用SPSS（18.0版）進行多因素方差分析，采用Turkey檢驗進行差異顯著性檢驗，以P＜0.05作為差異顯著的標準。

2 結果與分析

2.1 日糧添加N-乙酰半胱氨酸對熱應激肉雞生長性能的影響 由表2可知，熱應激顯著降低了肉雞平均日采食量和平均日增重（P＜0.05）。與基礎日糧組相比，日糧添加N-乙酰半胱氨酸顯著體高了肉雞平均日采食量和平均日增重（P＜0.05）。日糧和熱應激對肉雞料重比存在顯著的交互作用（P＜0.05）。

2.2 日糧添加N-乙酰半胱氨酸對熱應激肉雞腸道能量狀態和抗氧化性能的影響 由表3可知，熱應激顯著降低了肉雞ATP和AEC的含量（P＜0.05），顯著提高了空腸黏膜AMP的含量（P＜0.05）。日糧添加N-乙酰半胱氨酸提高了ATP和TAN的含量，但與基礎日糧組無顯著差異（P＞0.05）。日糧和溫度對空腸AMP含量的影響存在顯著的交互效應（P＜0.05）。熱應激顯著降低了空腸SOD、GSH-Px、CAT的水平（P＜0.05），但添加N-乙酰半胱氨酸后顯著降低了MDA含量（P＜0.05）。

2.3 日糧添加N-乙酰半胱氨酸對熱應激肉雞腸道能量狀態和抗氧化性能的影響 由表4可知，熱應激顯著提高了肉雞血清皮質醇的含量（P＜0.05），同時顯著降低了血清T3、T4的水平（P＜0.05）。日糧添加N-乙酰半胱氨酸對血清T3、T4水平無顯著影響（P＞0.05），但較基礎日糧組顯著降低了血清皮質醇含量（P＜0.05）。日糧類型和溫度對肉雞血清激素水平的影響無顯著的交互作用（P＞0.05）。

表2 日糧添加N-乙酰半胱氨酸對熱應激肉雞生長性能的影響

表3 日糧添加N-乙酰半胱氨酸對熱應激肉雞空腸能量和抗氧化的影響

表4 日糧添加N-乙酰半胱氨酸對熱應激肉雞血清激素水平的影響

2.4 日糧添加N-乙酰半胱氨酸對熱應激肉雞空腸形態和消化酶水平的影響 由表5可知，熱應激顯著降低了絨毛高度與隱窩深度比值，顯著提高了隱窩深度（P＜0.05）。日糧添加N-乙酰半胱氨酸較基礎日糧組顯著提高了絨毛高度與隱窩深度比值（P＜0.05）。日糧和溫度對絨毛高度的影響具有交互作用的趨勢（P=0.07）。熱應激顯著降低了肉雞空腸AKP、脂肪酶和胰蛋白酶含量（P＜0.05），但日糧添加N-乙酰半胱氨酸顯著提高了胰蛋白酶的含量（P＜0.05）。

2.5 日糧添加N-乙酰半胱氨酸對熱應激肉雞空腸相關基因表達的影響 由表6可知，熱應激顯著降低了B淋巴細胞的mRNA相對表達水平（P＜0.05），顯著提高了細胞凋亡蛋白酶3 mRNA相對表達水平（P＜0.05）。日糧添加N-乙酰半胱氨酸顯著提高了B淋巴細胞mRNA相對表達水平（P＜0.05）。日糧和溫度對熱休克蛋白70和血紅素氧化酶mRNA相對表達水平的影響具有顯著的交互作用（P＜0.05）。熱應激條件下日糧添加N-乙酰半胱氨酸降低了熱休克蛋白70和血紅素氧化酶mRNA相對表達水平（P＜ 0.05）。

3 討論

3.1 日糧添加N-乙酰半胱氨酸對熱應激肉雞生長性能的影響 本試驗結果表明，熱應激對肉雞生長性能和腸功能有不良影響，這與Garriga等（2006）研究結果一致。防止家禽熱應激的方法有添加膳食纖維、脂肪、維生素C及維持日糧氨基酸和電解質平衡。考慮到N-乙酰半胱氨酸對仔豬生長和腸道的有益作用（Hou等，2013），本研究將其應用到了熱應激條件下肉雞的試驗中，旨在為解決家禽熱應激提供新的手段。

3.2 日糧添加N-乙酰半胱氨酸對熱應激肉雞血清激素水平的影響 眾所周知，高溫條件增加下丘腦-垂體-腎上腺軸活動，從而增加皮質酮水平。這些內分泌變化是由慢性熱應激引起的，導致動物的生產性能下降，并將營養代謝重新分配到脂質脂肪生成和蛋白水解（Lin等，2006）。在本研究中，日糧添加N-乙酰半胱氨酸降低了血清皮質醇濃度。有報道稱N-乙酰半胱氨酸可以穿越血腦屏障，但是如何抑制皮質醇水平的機制還尚不清楚（Samuni等，2013）。

表5 日糧添加N-乙酰半胱氨酸對熱應激肉雞空腸形態和消化酶水平的影響

表6 日糧添加N-乙酰半胱氨酸對熱應激肉雞空腸相關基因表達的影響

3.3 日糧添加N-乙酰半胱氨酸對熱應激肉雞空腸能量和抗氧化狀態的影響 本研究結果顯示，熱應激導致空腸ATP含量降低，AMP含量升高。ATP是組織能量狀態的一個重要指標，此外本研究同樣發現熱應激導致能量電荷下降，但補充N-乙酰半胱氨酸后，ATP和TAN的濃度提高，說明N-乙酰半胱氨酸可以緩解熱應激條件下肉雞能量的損失。熱應激使機體產生的大量氧自由基和相關的過氧化物會引起腸道氧化損失，如脂質過氧化及蛋白質和DNA損傷（Mujahid等，2007）。組織和細胞對氧化應激具有有防御機制，可以通過自由基清除劑來降低氧自由基，如SOD、CAT和GSH-Px，這些抗氧化酶可以協同將氧自由基轉化為水和氧氣（Wu等，2004）。本研究結果發現日糧添加N-乙酰半胱氨酸后顯著降低了MDA含量，說明N-乙酰半胱氨酸可以提高空腸的抗氧化能力，這一結果也與補充N-乙酰半胱氨酸降低了熱應激肉雞空腸血紅素氧化酶的mRNA表達水平有關，因為血紅素氧化酶評判機體氧化損傷的重要指標（Osselaere等，2013）。

3.4 日糧添加N-乙酰半胱氨酸對熱應激肉雞空腸形態、消化酶和相關基因表達的影響 熱應激會導致腸道絨毛-隱窩系統受損，絨毛高度下降，絨毛表面積減少（Quinteiro-Filho等，2010），這與本研究結果一致。此外，日糧添加N-乙酰半胱氨酸可以調控B淋巴細胞的mRNA表達水平，是腸細胞增殖的生物標志，因此，腸細胞的生長和增重可能與N-乙酰半胱氨酸調控有關。Wu等（2004）報道熱應激會導致蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性下降，這與本試驗研究結果一致。日糧添加N-乙酰半胱氨酸可以提高空腸胰蛋白酶的活性但對脂肪酶和AKP的活性物顯著影響，作者推斷胰蛋白酶活性的提高可能與N-乙酰半胱氨酸提高了腸道絨毛形態的完整性有關。

4 結論

日糧添加0.1%N-乙酰半胱氨酸可以提高熱應激條件下肉雞的生長性能，改善腸絨毛形態，提高消化酶含量，維持腸道能量和抗氧化狀態。

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