飼糧添加不同劑量姜黃素對常溫和高溫環境下羅曼蛋雞血液免疫指標的影響

尹朗庭，Muhammad Waseem，謝婷婷，趙君文，孫 卓，宋伊平，馮綺鈞，效 梅，張 麗，安立龍

（廣東海洋大學濱海農業學院，廣東湛江 524000）

家禽遭受熱應激會對家禽生產性能和免疫系統產生有害影響，給家禽生產企業帶來了巨大的經濟損失。許多研究發現，在高溫環境下，家禽體內的抗體和體液免疫應答水平降低[1]。免疫球蛋白G（Immunoglobulin G，IgG）可對抗各種細菌、病毒、中和毒性物質和調節過敏反應，是機體再次免疫應答的主要抗體。免疫球蛋白M（Immunoglobulin M，IgM）在機體受病原感染后與補體相結合，溶解病原體，是機體再次免疫應答的主要抗體。有研究表明，較高的環境壓力環境會降低IgG、IgM 和白細胞細胞因子相關蛋白的合成，增加炎性細胞因子，增加脾細胞凋亡速度[2]。在高溫狀態下，下丘腦合成的促腎上腺皮質激素釋放激素分泌量增加，促腎上腺皮質激素作用于腎上腺皮質，加速合成皮質酮（Corticosterone，CORT），CORT 作為一種糖皮質激素具有抗免疫反應的作用，使體液免疫和細胞免疫功能降低，導致機體免疫機能下降[3]。Lin 等[4]研究表明，熱應激會造成肉雞體內CORT 濃度增加，導致免疫細胞的凋亡，抑制免疫球蛋白的合成，降低機體免疫力。此外，熱應激引起的氧化應激導致活性氧（Reactive oxygen species，ROS）大量產生，ROS 是不穩定的代謝產物，通過脂質過氧化和DNA 損傷破壞細胞膜。熱應激環境下ROS 的產生會刺激炎性白細胞介素（Interleukin，IL）的分泌，如IL-6、IL-1β 和TNF-α，IL-6、IL-1β 和TNF-α 被認作是炎癥基因家族中的中心細胞因子，導致機體免疫力下降[5-7]。

中草藥物質通過改善免疫反應、消化酶分泌和抗氧化作用有益于緩解熱應激帶來的有害影響。姜黃素（Curcumin）是一種總多酚，來源于姜黃，具有抗氧化和抗炎的作用[8]。姜黃素是姜黃植物的重要成分，被認為是一種天然抗氧化劑，它具有多種藥理和治療特性，包括抗氧化特性，脂質過氧化抑制，清除自由基，抗菌，抗炎，抗原生動物，以及作為免疫增強劑的抗病毒和抗腫瘤特性[9,10]。姜黃素添加劑可在惡劣環境下恢復家禽的自由基和抗氧化平衡，同時具有優異的免疫刺激反應[11,12]。補充姜黃素可以通過提高生長速度和增強肉雞以及蛋雞中的抗氧化劑和免疫相關生物標志物來減輕環境壓力的不利影響[13]。一些研究表明，姜黃素具有不同的免疫增強功能，對外周血單個核細胞具有刺激作用，可以直接或間接地控制許多細胞信號傳導生物途徑[14]。在許多情況下，姜黃素被認為是抗炎的，可以下調炎性細胞因子和趨化因子，飼糧中添加姜黃素可以增強熱應激環境下雞的抗炎癥反應能力和免疫相關基因表達，在魚類中也檢測到姜黃素的抗炎特性[15,16]。從理論上看，在蛋雞飲食中補充姜黃素粉可以通過增加免疫球蛋白水平來改善免疫反應，但現有的國內外文獻中關于姜黃素在蛋雞飼糧中適宜添加量的相關技術方案尚未見報道。本研究通過探究飼糧中添加姜黃素對高溫環境下母雞免疫指標產生的影響，揭示姜黃素緩解熱應激提高羅曼蛋雞免疫力的機制，為后續推廣姜黃素在生產上的使用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1 日齡羅曼粉殼蛋雞購自于廣州喜迎珍禽養殖有限公司，飼養至27 周齡。姜黃素購自于西安金綠生物科技有限公司（≥95%）。

1.2 飼養管理

采用3 梯式蛋雞籠籠養，每籠籠養2 只雞，每天早上的6:00 和下午18:00 各投料1 次，自由飲水和采食；通過空調、保溫燈、抽濕機調節室內溫濕度；采用自然光照和人工補光結合的方法，試驗期光照強度為10～15Lux，保持每天光照時長 16h（6:00—22:00）；參 照 Lohmann Tierzucht GmbH（Cuxhaven，Germany）羅曼粉殼蛋雞標準并結合廣東當地疫情狀況制定并實施免疫程序。

1.3 試驗設計

27 周齡、體重相近、健康、產蛋率達到90%以上的羅曼粉殼蛋雞360 只，隨機分為12 組，每組6 個重復，每個重復5 只雞。常溫對照組（NC）和高溫對照組（HC）添加基礎飼糧，5 個常溫處理組（NT50、NT100、NT150、NT200、NT250）分別在基礎飼糧中添加50、100、150、200、250 mg/kg 姜黃素，5 個高溫處理組（HT50、HT100、HT150、HT200、HT250）分別在基礎飼糧中添加 50、100、150、200、250mg/kg 姜黃素。常溫組溫度保持在(25±1)℃，高溫組采用循環高溫，保持每天10:00—18:00 溫度(32±1)℃，其余時間溫度保持在(25±1)℃，所有組濕度維持在65%～80%。預試期2 周（27～28W），正試期9 周（29～37W），預試期調節各項環境指標，使之滿足試驗所需。

1.4 試驗日糧

參照德國羅曼家禽育種有限公司（LOHMANN TIERZUCHT GmbH，Germany）提供的飼料營養標準，結合中華人民共和國農業行業標準 《雞飼養標準（NY/T33—2004）》 和本地的實際情況，自行設計采用玉米-豆粕型基礎日糧如表1 所示。

表1 基礎日糧組成和營養水平（風干基礎）

1.5 指標測定

1.5.1 樣品采集在試驗第31、34 和37 周分別在各處理組隨機抽選蛋雞3 只，于翅下采集靜脈血。

1.5.2 雞血清CORT 含量測定

采用酶聯免疫吸附法（ELISA）測定雞血清中CORT 的含量，所需試劑購自南京建城生物工程研究所。

1.5.3 雞血清免疫球蛋白水平測定

采用酶聯免疫吸附法（ELISA）測定雞血清中IgG 和IgM 含量，所需試劑購自南京建誠生物工程研究所有限公司。

1.5.4 雞血清促炎細胞因子含量測定

采用酶聯免疫吸附法（ELISA）測定雞血清中IL-1、IL-6 和TNF-α 含量，酶標儀450nm 波長處測定各孔的OD 值。所需試劑購自南京建誠生物工程研究所有限公司。

1.5.5 數據分析

“楓橋經驗”發展至今，盡管外部環境不斷嬗變，工作理念不斷更新，工作方法不斷改進，但以人為本的核心理念始終沒有變，“為了群眾，依靠群眾，發動群眾”的根本方法始終沒有變，“小事不出村，大事不出鎮，矛盾不上交，就地解決”的工作目標始終沒有變，這筆財富無疑是我們共筑中國夢的信心與力量之源。

采用SPSS 22 和GraphPad Prism(version: Demo 5.00)進行單因素方差分析（one-way ANOVA），試驗結果以 “平均值±標準偏差” 形式表示。P＜0.05 代表差異顯著。

2 結果與分析

2.1 姜黃素對羅曼蛋雞血清中免疫球蛋白含量的影響

2.1.1 姜黃素對常溫環境下羅曼蛋雞血清中免疫球蛋白含量的影響

如表2 所示，在試驗第31、34、37 周，與NC 組相比，NT 各組血清中IgG 含量顯著提高（P＜0.05），其中NT200 組效果較好。

表2 姜黃素對常溫環境下羅曼蛋雞血清免疫球蛋白含量的影響 單位：ng/mL

如表2 所示，在試驗第31 周，與NC 組相比，NT 各組血清中IgM 含量顯著提高（P＜0.05），其中NT200 組效果較好；在試驗第34 周，與NC 組相比，NT50、NT100、NT150 和NT200 組 血清中IgM 含量顯著提高（P＜0.05），其中NT200 組效果較好；在試驗第37 周，與NC 組相比，NT100、NT150 和NT200 組血清中IgM 含量顯著提高（P＜0.05），其中NT200 組效果較好。

2.1.2 姜黃素對高溫環境下羅曼蛋雞血清中免疫球蛋白含量的影響

如表3 所示，在試驗第31、34、37 周，與NC 組相比，HC 組血清中IgG、IgM 含量顯著降低（P＜0.05）；與HC 組相比，HT 各組血清中IgG 含量顯著提高（P＜0.05），其中HT100 組效果較好。與HC 組相比，HT50、HT100、HT150 和HT200 組血清中IgM 含量顯著提高（P＜0.05），其中HT100 組效果較好。

表3 姜黃素對高溫環境下羅曼蛋雞血清免疫球蛋白含量的影響 單位：ng/mL

2.2 姜黃素對羅曼蛋雞血清中CORT 含量的影響

2.2.1 姜黃素對常溫環境下羅曼蛋雞血清中CORT 含量的影響

如表4 所示,在試驗第31 周，與NC 組相比，NT50、NT150 和NT250 組血清中CORT 含量顯著提高（P＜0.05）；在試驗第34 周，與NC 組相比，NT 各組血清中CORT 含量顯著提高（P＜0.05）；在試驗第37 周，與NC 組相比，NT100、NT150、NT200 和NT250 組血清中CORT 含量顯著降低（P＜0.05），NT100 組血清中CORT 含量顯著提高（P＜0.05）。

表4 姜黃素對常溫環境下羅曼蛋雞血清CORT 的影響 單位：ng/mL

2.2.2 姜黃素對高溫環境下羅曼蛋雞血清中CORT 含量的影響

如表5 所示，在試驗第31、37 周，與NC組相比，HC 組血清中CORT 含量顯著提高（P＜0.05）；與HC 組相比，HT 各組血清中CORT含量顯著降低（P＜0.05）；在試驗第34 周，與NC 組相比，HC 組血清中CORT 含量顯著提高（P＜0.05）；與HC 組相比，HT 各組血清中CORT含量顯著降低（P＜0.05）。

表5 姜黃素對高溫環境下羅曼蛋雞血清CORT 的影響 單位：ng/mL

2.3 姜黃素對羅曼蛋雞血清中炎性細胞因子的影響

2.3.1 姜黃素對常溫環境下羅曼蛋雞血清中炎性細胞因子的影響

如表6 所示，在試驗第31、34、37 周，與NC 組相比，NT50、NT100、NT150 和NT200 組血清中IL-1β 含量顯著降低（P＜0.05）。

表6 姜黃素對常溫環境下羅曼蛋雞血清炎性細胞因子的影響

在試驗第31 周，與NC 組相比，NT 各組血清中IL-6 含量顯著降低（P＜0.05）；在試驗第34周，與NC 組相比，NT150 和NT200 組血清 中IL-6 含量顯著降低（P＜0.05）。在試驗第37 周，與NC 組相比，NT100、NT150、NT200 和NT250 組血清中IL-6 含量顯著降低（P＜0.05）。

在試驗第31 周，與NC 組相比，HT100、HT150、HT200 和HT250 組血清中TNF-α 含 量顯著降低（P＜0.05）；在試驗第34 周，與NC 組相比，HT50、HT100、HT150 和HT200 組血清中TNF-α 含量顯著降低（P＜0.05）；在試驗第37周，與NC 組相比，HT100、HT150 和HT200 組血清中TNF-α 含量顯著降低（P＜0.05）。

2.3.2 姜黃素對高溫環境下羅曼蛋雞血清中炎性細胞因子的影響

如表7 所示，在試驗第31、37 周，與NC組相比，HC 組血清中IL-1β 含量顯著上升（P＜0.05）；與HC 組相比，HT 各組血清中IL-1β含量均顯著降低（P＜0.05），其中HT200 組效果較好；在試驗第34 周，與NC 組相比，HC 組血清中IL-1β 含量顯著上升（P＜0.05）；與HC 組相比，HT100、HT150、HT200 和NT250 組血清中IL-1β 含量均顯著降低（P＜0.05）。

表7 姜黃素對高溫環境下羅曼蛋雞血清炎性細胞因子的影響

在試驗第31、34 周，與NC 組相比，HC 組血清中IL-6 含量顯著上升（P＜0.05）；與HC 組相比，HT 各組血清中IL-6 含量均顯著降低（P＜0.05）；在試驗第37 周，與NC 組相比，HC組血清中IL-6 含量顯著上升（P＜0.05）；與HC 組相比，HT100、HT150、HT200 和NT250 組血清中IL-6 含量均顯著降低（P＜0.05）。

在試驗第31、34、37 周，與NC 組相比，HC 組血清中TNF-α 含量均顯著上升（P＜0.05）；與HC 組相比，HT 各組血清中TNF-α 含量均顯著降低（P＜0.05）。

3 討論

3.1 姜黃素對高溫環境下羅曼蛋雞血清免疫球蛋白的影響

免疫球蛋白是動物受抗原刺激后體內產生的能與抗原特異性相互作用的一類球蛋白，廣泛參與機體免疫反應，在機體的特異性免疫應答中發揮重要作用。免疫球蛋白的濃度含量是體現機體體液免疫含量強弱最直接的指標，免疫球蛋白濃度越高，機體的免疫能力也就越強[17]。本研究表明，飼糧中添加姜黃素可有效提高常溫環境下羅曼蛋雞血清中IgG、IgM 含量，其中當姜黃素添加量為100mg/kg 時效果較好。研究表明，在溫度較高的環境刺激下會降低機體血清IgG、IgM和白細胞細胞因子相關蛋白的合成[18]。趙晨[19]研究發現，熱應激使雄性懷鄉雞免疫機能降低，隨著高溫的持續，熱應激對雄性懷鄉雞免疫機能的損傷逐漸加深，而日糧添加甜菜堿能夠顯著提高高溫環境中雄性懷鄉雞血清中IgG、IgM 含量，使機體恢復免疫能力。本研究表明，高溫環境下，羅曼蛋雞血清中IgG、IgM 含量顯著降低，免疫力下降，與趙晨[19]研究相似，飼糧中添加姜黃素可有效提高高溫環境下羅曼蛋雞血清中IgG、IgM 含量，其中當姜黃素添加量為150～200mg/kg 時效果較好。

3.2 姜黃素對高溫環境下羅曼蛋雞血清CORT 的影響

CORT 是家禽體內最主要的一種糖皮質激素，而血漿糖皮質激素被作為反映家禽環境應激下生理狀態的敏感指標[20]。Furukawa 等[21]研究發現，熱應激導致肉雞血漿中CORT 含量升高。本研究發現飼糧中添加姜黃素可有效降低常溫環境下羅曼蛋雞血清中CORT 含量，其中當姜黃素添加量為200mg/kg 時效果較好。熱應激可導致肉雞血液CORT 含量升高，而CORT 長期處于高含量狀態會對動物機體造成損傷。據報道，在高溫環境下，CORT 含量與機體免疫性能呈負相關關系[22]。本研究表明，高溫環境下，羅曼蛋雞血清中CORT 含量顯著上升，與Furukawa 等[21]發現一致，飼糧中添加姜黃素可有效降低高溫環境下羅曼蛋雞血清CORT 含量，增強機體免疫力含量，其中當姜黃素添加量為150～200mg/kg 時效果較好。

3.3 姜黃素對高溫環境下羅曼蛋雞的促炎性細胞因子的影響

TNF-α、IL-6、IL-1β 等促炎細胞因子作為炎癥早期反應的主要炎性因子，能夠與多種免疫細胞上的受體結合，發揮免疫調節作用。炎癥因子會損傷腸道黏膜屏障，增加腸道上皮通透性，使機體更容易被抗原感染而產生炎癥[23]。TNF-α 最初是由于其抗腫瘤活性而被發現的，現已被證明是主要的炎癥介質之一，它由包括巨噬細胞在內的多種細胞產生，在免疫系統炎癥、細胞增殖、分化和凋亡過程中發揮重要作用[24]。IL-6 通過激活免疫系統，募集單核細胞，刺激內皮細胞和平滑肌細胞表達，抑制調節性T 細胞分化和T 細胞凋亡，起到促炎作用[25]。IL-1β 由觸發的巨噬細胞產生，是一種關鍵的促炎細胞因子，參與多種自身免疫性炎癥反應。據報道，隨著TNF-α、IL-1等促炎細胞因子分泌量的增加，機體的炎癥反應會加劇，最終造成組織損傷，降低機體免疫功能[26]。本研究發現，飼糧中添加姜黃素可有效降低常溫環境下羅曼蛋雞血清中TNF-α、IL-6、IL-1β 等促炎細胞因子含量，其中當姜黃素添加量為200mg/kg 時效果較好。本研究表明，高溫環境下，羅曼蛋雞血清中TNF-α、IL-6、IL-1β 等促炎細胞因子含量顯著上升，飼糧中添加姜黃素可有效降低高溫環境下羅曼蛋雞血清TNF-α、IL-6、IL-1β 等促炎細胞因子含量，減少炎癥反應的發生，緩解熱應激帶來的損傷，其中當姜黃素添加量為150～200mg/kg 時效果較好。此外，本研究發現當姜黃素添加量為250mg/kg 時，羅曼蛋雞免疫力提高效果不顯著，甚至有降低機體免疫力的趨勢，類似的結果目前沒有相關文獻報道，可能是因為高濃度的姜黃素會作為氧化劑刺激機體引起氧化應激，增加了ROS 的產生，造成免疫性能下降，抑制機體內免疫應答，具體機制還需要進一步研究。

4 結論

常溫環境下，飼糧中添加200 mg/kg 姜黃素可以有效提高羅曼蛋雞血清IgG、IgM 含量，降低CORT 含量和TNF-α、IL-6、IL-1β 含量；高溫環境會導致羅曼蛋雞血清IgG、IgM 含量下降，CORT 含量和TNF-α、IL-6、IL-1β 含量升高；在高溫環境下，飼糧中添加150～200mg/kg 姜黃素時，可降低羅曼蛋雞血清中CORT 含量和TNF-α、IL-6、IL-1β 含量，減少炎性反應的發生，提高血清IgG、IgM 含量，提高羅曼蛋雞免疫力。