热氧化大豆蛋白对肉鸡的影响及维生素E和硫辛酸的调控研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangqian728
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饲料中的蛋白质在加工或长期储存过程中易与氧气、酶类、金属离子等多种促氧化剂接触,且由于其具有较高的含量和反应活性而易被氧化修饰。然而,目前有关饲料源氧化蛋白对养殖动物健康影响的研究尚未见报道。本文研究热处理和室温储存两种方式对豆粕蛋白质氧化的影响,并以大豆分离蛋白为原料,探讨不同热处理时间氧化大豆蛋白对AA肉鸡生产性能、氧化还原状态、免疫功能及细胞凋亡的影响;进一步研究维生素E(VE)和硫辛酸(LA)对摄食氧化蛋白肉鸡的调控作用及其机制。本文分为以下六个部分:试验一旨在研究豆粕中的蛋白质在室温储存条件下的氧化变质规律,同时探讨干热处理对豆粕和大豆分离蛋白(SPI)中蛋白质氧化的影响。取新鲜豆粕200 g装入自封袋,置于室温下保存不同时间(1、10、20、30和60 d);另取豆粕和SPI各20 g于烘箱中100℃加热不同时间(0、1、2、4和8h),分析两种处理方式对豆粕和SPI中氨基酸、蛋白质羰基及巯基含量的影响。结果表明,随加热时间延长,豆粕和SPI中苏氨酸、酪氨酸、赖氨酸及组氨酸含量在数值上逐渐降低;与新鲜豆粕(对照)相比,室温储存和干热处理不同时间后蛋白质羰基含量均显著增加(P<0.05);随储存和干热处理时间增加,豆粕蛋白质巯基和总巯基基团含量均逐渐降低;与正常SPI相比,加热1h以上使SPI中蛋白质羰基和巯基含量明显降低(P<0.05),热处理4h以上亦使SPI中游离氨基含量显著降低(P<0.05)。试验二旨在研究不同热处理时间SPI对肉鸡生产性能、抗氧化功能、肠道形态及细胞凋亡的影响。选取320只1日龄AA肉鸡随机分为4组,每组8个重复,每个重复10只。第1组试验肉鸡饲喂正常未加热处理SPI的基础日粮(对照组),其余各组分别用加热1、4及8h的SPI等量替代基础日粮中的SPI,试验为期21 d。结果表明,热处理SPI 8h组21d肉鸡体重较对照组显著降低(P<0.05);与对照组相比,热处理SPI 8h使21d肉鸡血清ACTH和Cor水平、黏膜H202及血清、黏膜MDA含量增加(P<0.05),热处理SPI 4h以上使21d肉鸡血清黏膜GSH含量明显降低(P<0.05);与对照组相比,热处理SPI 8h组21d肉鸡十二指肠隐窝深度增加、肠道V/C值和21d空肠黏膜NOS活性明显降低(P<0.05);热处理SPI 8h组14和21d肉鸡黏膜caspase-3活性和肠道细胞凋亡指数较对照组显著增加(P<0.05)。试验三旨在研究不同热处理时间SPI对肉鸡免疫器官相对重量、免疫球蛋白、细胞因子及相关基因表达的影响。试验设计同试验二。结果表明,与对照组相比,热处理SPI 1和8h使14d肉鸡肝脏相对重量明显降低(P<0.05),热处理SPI 4h以上显著降低21 d肉鸡脾脏和法氏囊相对重量(P<0.05);热处理SPI 8h组14 d肉鸡血清和十二指肠黏膜IgG含量较对照组明显降低(P<0.05);与对照组相比,热处理SPI 8h使21 d肉鸡黏膜TNF-a含量(P=0.063)、脾脏和黏膜ICAM-1含量及黏膜IFN-γ mRNA表达量(P<0.05)增加;热处理SPI 8 h组14d肉鸡血清、21d黏膜MPO活性较对照组显著提高(P<0.05),黏膜MPO mRNA表达量亦明显增加(P<0.05)。试验四旨在研究VE和LA对摄食氧化蛋白肉鸡生产性能、血清激素及肠道形态的影响。选取300只1日龄AA肉鸡随机分为5组,每组6个重复,每个重复10只。第1组为对照组,饲喂正常SPI的基础日粮,第2组用热处理8h的SPI等量替代基础日粮中的SPI,第3-5组分别在第2组日粮中额外添加200 mg/kg VE、200 mg/kg LA及200 mg/kg VE+200 mg/kg LA,试验为期21 d。结果表明,与对照组相比,热处理氧化蛋白(HSPI组)可对肉鸡生产性能造成一定负面影响(P>0.05),并提高肉鸡血清Cor, T3和T4含量及14d空肠隐窝深度(P<0.05),降低14d十二指肠绒毛高度和空肠V/C值(P<0.05)。与HSPI组相比,日粮添加200 mg/kg VE可提高肉鸡平均体重、日增重及采食量,同时提高21 d肉鸡血清T4含量和14 d空肠V/C值(P<0.05),降低14d空肠隐窝深度(P<0.05);日粮添加200 mg/kg LA明显降低14d空肠隐窝深度(P<0.05);日粮联合添加200 mg/kg VE和LA可提高肉鸡平均日增重、14d血清Cor含量及肠道V/C值,降低14d空肠隐窝深度(P<0.05)。试验五旨在研究VE和LA对摄食氧化蛋白肉鸡抗氧化功能、Nrf2通路及肠道细胞凋亡的影响。试验设计同试验四。结果表明,与对照组相比,氧化蛋白组(HSPI)肉鸡血清和组织清除自由基能力降低(P<0.05), CAT、SOD、GSH-Px活性及GSH含量降低(P<0.05),肝脏H2O2、血清和肝脏MDA含量明显增加(P<0.05);肝脏内Nrf2信号通路和NF-κB被激活(P<0.05),黏膜caspase-3含量和肠道细胞凋亡指数增加。与HSPI组相比,日粮添加200 mg/kg VE可提高肉鸡肝脏清除羟自由基能力、肝脏CAT活性及黏膜GSH含量(P<0.05),降低血清、组织MDA含量(P<0.05),明显抑制肝脏Nrf2信号通路和NF-κB的激活(P<0.05),黏膜caspase-3含量和肠道细胞凋亡指数降低(P<0.05);日粮添加200 mg/kg LA可提高肉鸡肝脏清除羟自由基能力,降低血清MDA含量和HO-1的蛋白表达量(P<0.05);日粮联合添加200 mg/kg VE和LA可提高肉鸡清除自由基能力、SOD和GST活性及GSH含量,血清和组织MDA含量显著降低(P<0.05),明显抑制肝脏Nrf2信号通路和NF-κB的激活(P<0.05),21d肉鸡十二指肠黏膜caspase-3含量和细胞凋亡指数降低(P<0.05)。试验六旨在研究氧化蛋白对肉鸡免疫功能的影响及维生素E和硫辛酸的调控作用。试验设计同试验四。结果表明,与对照组相比,HSPI组21d肉鸡肠道黏膜TNF-a和ICAM-1含量及黏膜MPO表达量增加(P<0.05),21 d肉鸡空肠黏膜NOS活性降低(P<0.05)。与HSPI组相比,日粮添加200 mg/kg VE提高了14d空肠黏膜IgG含量(P<0.05),明显降低黏膜TNF-a和ICAM-1含量及21d血清MPO活性(P<0.05);日粮添加200 mg/kg LA可提高14 d十二指肠黏膜IgG和SIgA含量及NOS活性(P<0.05),降低黏膜ICAM-1含量和IFN-γ-表达(P<0.05);日粮联合添加200 mg/kgVE和LA显著提高14 d血清IgG含量和十二指肠黏膜NOS活性(P<0.05),降低黏膜ICAM-1含量、IFN-y;表达及21d血清MPO活性(P<0.05)。综上所述,得出以下结论:(1)随室温储存和干热处理时间延长,豆粕中蛋白质氧化程度增加;干热处理可加速大豆分离蛋白中蛋白质的氧化。(2)热氧化大豆蛋白对肉鸡生产性能造成明显负面影响,并引起肉鸡体内代谢速度加快,日粮添加200 mg/kg VE可明显提高肉鸡的生产性能。(3)氧化蛋白可通过降低肉鸡肠道绒毛高度、增加隐窝深度而对肠道形态结构造成不利影响;日粮添加VE或LA对肠道形态结构具有显著的改善作用,联合添加VE和LA较二者单独使用时有更好的效果。(4)肉鸡摄食氧化蛋白后体内抗氧化酶活性和自由基清除能力降低,导致ROS在体内积累,进而激活Nrf2信号通路和NF-κB;而日粮添加VE和LA可提高肉鸡的抗氧化功能,从而减弱ROS对Nrf2通路和NF-κB的刺激作用。(5)热氧化大豆蛋白可对肉鸡免疫功能造成明显负面影响,并提高体内TNF-α, ICAM-1及IFN-γ的含量和MPO活性,降低NOS活性,进而加剧炎症反应水平;日粮单独或联合添加200 mg/kg VE和LA可提高肉鸡体内免疫球蛋白含量,降低炎症反应水平。(6)氧化蛋白可激活caspase-3,提高肠道细胞凋亡指数;肉鸡日粮单独或联合添加VE和LA可明显减少肠道细胞凋亡的发生。
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