杜 娜
(石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北石家莊 050081)
內(nèi)毒素脂多糖(LPS)是革蘭氏陰性細菌外殼的主要成分之一,可誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激,常被用于建立動物免疫反應(yīng)模型。在動物體內(nèi)注射脂多糖可以有效模擬細菌感染引起的炎癥免疫反應(yīng),但不會增加活菌感染并發(fā)癥。即使在正常情況下,動物在環(huán)境中也不可避免地受到細菌或其產(chǎn)物的應(yīng)激,進而影響動物健康狀況,抑制動物生長性能。由于遺傳選擇,肉雞生長迅速,但與其他家畜相比,它們也更容易接觸到細菌感染。許多抗生素和抗菌劑被用于預(yù)防和治療與脂多糖誘導(dǎo)相關(guān)的疾病。但值得注意的是,在動物飼料中濫用抗生素和抗菌劑可能產(chǎn)生大量耐抗生素的病原體。因此,抗生素在家禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用有限,許多動物營養(yǎng)學(xué)家已開始研究傳統(tǒng)藥用植物的替抗產(chǎn)品(Kumar 等,2017)。黃連素是從黃連等多種植物中提取的一種有效的芐基異喹啉生物堿,是這些植物的主要活性成分。黃連素具有抗炎、降脂、抗氧化、降血糖、抗胃腸炎、抗肝病等生物活性和藥理作用(胡誠毅和莫志賢,2017)。近年來,黃連素以其抗炎、抗氧化的特性在炎癥性疾病的防治領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。雖然許多研究表明,黃連素在調(diào)節(jié)人體免疫和抗氧化系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用(Yang 等,2017),但很少將黃連素應(yīng)用于動物,特別是雞抗炎和抗氧化方面。因此,本研究旨在評估黃連素對脂多糖應(yīng)激的肉雞生長性能、免疫和抗氧化活性的影響。
1.1 試驗日糧與動物分組 試驗選擇1 日齡的雄性肉仔雞240 只,隨機分為4 組,每組6 個重復(fù),每個重復(fù)10 只雞。試驗采用2×2 因子設(shè)計,即兩個黃連素添加組(0 和50 mg/kg),脂多糖應(yīng)激組(生理鹽水和注射1.5 mg/kg 脂多糖)。脂多糖誘導(dǎo)分別在第14、16、18 和20 天腹腔注射脂多糖或生理鹽水。肉雞生長期1 ~14 d 和15 ~21 d日糧配方組成及營養(yǎng)水平見表1。
1.2 樣品收集 在試驗第1、14 和21 天早上對肉雞稱重(禁食12 h),用體重和記錄的采食量計算平均日采食量、平均日增重和料重比。在21 d時,在每個處理每個重復(fù)中隨機選擇2 只雞,通過穿刺翼靜脈收集血液于含有乙二胺四乙酸和非肝素化鈉的試管中。經(jīng)EDTA 處理的血樣在4℃保存30 min,然后轉(zhuǎn)移到室溫進行分析。其余血樣置于室溫下30 min,4℃下2000×g 離心15 min,分離血清,-20℃冷凍保存,進一步分析免疫、抗氧化活性。采集血樣后,將肉雞屠宰,采集肝臟樣本,快速冷凍于液氮液中,在-80℃保存,待進一步分析。

表1 肉雞生長前期和后期日糧配方組成
1.3 指標測定 肝臟和血清丙二醛(MDA)含量、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性采用試劑盒法測定。采用細胞計數(shù)法對白細胞、紅細胞、淋巴細胞和粒細胞進行顯微鏡檢計數(shù)。血清免疫球蛋白A、G、M(Ig A、IgM 和IgG)及白細胞介素-6(IL-6)、白細胞介素1-β(IL-1β)和干擾素-α(TNF-α)水平采用放射免疫法測定。
1.4 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計 試驗結(jié)果以平均值和標準誤差表示,通過SAS 軟件進行多因素方差分析,數(shù)據(jù)分析采用2×2 的因子排列,主要影響因素為黃連素處理和脂多糖處理。采用Tukey’s 多重檢驗分析各處理間的差異。P <0.05 表示差異顯著。
2.1 生長性能 由表2 可知,脂多糖攻毒前(1 ~14 d),處理組間肉雞生長性能(日增重、采食量和料重比)無顯著差異(P >0.05)。與對照處理相比,脂多糖處理(15 ~21 d)降低了肉雞日增重和采食量,但提高了料重比(P <0.05)。日糧中添加黃連素對肉雞生長性能無顯著影響(P >0.05),但黃連素與脂多糖處理對生長性能參數(shù)的影響具有顯著互作效應(yīng)(P <0.05)。
2.2 血清和肝臟抗氧化 由表3 可知,注射脂多糖肉雞的血清超氧化物歧化酶(SOD)活性顯著升高(P <0.05),而日糧中添加黃連素可顯著降低血清和肝臟中丙二醛(MDA)含量(P <0.05)。同時,黃連素與脂多糖對血清和肝臟MDA 含量的影響存在顯著交互作用(P <0.05)。脂多糖刺激組SOD 活性(血清和肝臟)顯著高于未刺激組(P <0.05),而MDA 含量(血清和肝臟)顯著低于未刺激組(P <0.05)。當(dāng)肉雞受到脂多糖刺激時,與對照組相比,黃連素組MDA 含量顯著降低、SOD 活性顯著提高(P <0.05)。
2.3 血液學(xué)和血清免疫指標 由表4 可知,脂多糖誘導(dǎo)的肉雞白細胞(WBC)和淋巴細胞數(shù)量顯著增加(P <0.05),但日糧中添加黃連素組WBC和淋巴細胞數(shù)量顯著降低(P <0.05)。脂多糖誘導(dǎo)顯著增加了血清免疫球蛋白M(IgM)、白細胞介素1β(IL -1β)和腫瘤壞死因子α(TNF-α)水平(P <0.05),而日糧添加黃連素后IgM、IL -1β 和TNF-α 水平顯著降低(P <0.05)。

表2 黃連素對脂多糖應(yīng)激肉雞生長性能的影響

表3 黃連素對脂多糖應(yīng)激肉雞血清和肝臟抗氧化指標的影響

表4 黃連素對脂多糖應(yīng)激肉雞血液學(xué)和血清免疫指標的影響
近年來,從植物中分離的生物活性分子在體內(nèi)和體外對動物抗炎和抗氧化作用的研究越來越多(Lee 等,2018)。但這些活性分子在動物免疫應(yīng)激反應(yīng)中的抗炎和抗氧化作用機理尚未闡明。在本研究中,我們使用一個典型的免疫應(yīng)激模型,通過腹腔注射大腸桿菌脂多糖誘導(dǎo)肉雞炎癥反應(yīng),并評估了免疫應(yīng)激下添加黃連素對肉雞抗炎和抗氧化作用的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與未受脂多糖刺激的肉雞相比,脂多糖刺激會導(dǎo)致肉雞生長遲緩,這與Zheng 等(2016)的研究結(jié)果一致。此外,本研究還發(fā)現(xiàn),日糧補充黃連素可以緩解脂多糖刺激對肉雞生長性能的抑制作用。
氧化應(yīng)激主要是由于體內(nèi)活性氧產(chǎn)生和消除不平衡,導(dǎo)致自由基過多,破壞核酸、蛋白質(zhì)、脂類等大分子。大量研究表明,脂多糖可誘導(dǎo)膠質(zhì)細胞活化,產(chǎn)生大量細胞因子,進而釋放自由基,造成細胞和組織損傷(Zheng 等,2016)。丙二醛作為脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物之一,其產(chǎn)生與氧自由基的含量呈正相關(guān)。因此,檢測丙二醛含量可以直接反映組織脂質(zhì)過氧化損傷程度。本試驗結(jié)果顯示,脂多糖處理組中血清和肝臟丙二醛含量顯著升高,而超氧化物歧化酶活性顯著下降,日糧補充黃連素后可以降低丙二醛含量,提高超氧化物歧化酶活性。這些數(shù)據(jù)表明,黃連素通過調(diào)節(jié)肉雞血液和肝臟中自由基和抗氧化酶的平衡,成功抑制氧化應(yīng)激。
免疫細胞是評價免疫應(yīng)激的重要指標。一般來說,血液中白細胞和淋巴細胞水平的升高代表著對脂多糖刺激的后期反應(yīng)(Li 等,2015)。本研究發(fā)現(xiàn),腹腔注射脂多糖后血液中淋巴細胞和白細胞的濃度明顯升高,提示脂多糖刺激后出現(xiàn)免疫應(yīng)激反應(yīng)。Li 等(2015)也發(fā)現(xiàn),脂多糖刺激增加了肉雞全血中白細胞的數(shù)量。此外發(fā)現(xiàn),日糧補充黃連素可以提高注射脂多糖后血液中白細胞和淋巴細胞的數(shù)量,這與Shen 等(2010)的研究一致。免疫球蛋白是體液免疫系統(tǒng)的重要組成部分,通過中和病毒、吞噬抗原、抗菌作用等不同策略調(diào)節(jié)宿主的防御免疫反應(yīng)。本研究發(fā)現(xiàn),黃連素可以調(diào)節(jié)血清IgG,并參與脂多糖誘導(dǎo)的肉雞體液免疫,這一結(jié)果與Li 等(2014)的研究結(jié)果一致。
綜上所述,本研究結(jié)果表明,日糧中添加黃連素可以有效緩解脂多糖誘導(dǎo)的生長性能抑制、氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)。黃連素的這種積極作用可能與血清超氧化物歧化酶活性升高、淋巴細胞和白細胞減少、血清和肝臟丙二醛含量降低、免疫球蛋白M、腫瘤壞死因子α 和白細胞介素1β 水平下調(diào)有關(guān)。