谷氨酰胺和精氨酸对低温下肉鸡生长性能、肠道形态和腹水死亡的影响

李子平,田树飞,牛建东

(1.河北北方学院动物科技学院,河北张家口 075000；2.怀来县农业农村局,河北怀来 075400)

腹水或肺动脉高压综合征是现代肉鸡死亡的主要原因之一。由于遗传选择快速生长的性状，肉鸡具有较高的代谢率，需要较高的氧气。但其肺和心血管系统通常仅能满足正常条件下的氧需求供应，导致在极端条件下，如低环境温度或高海拔条件下调节血氧的能力受损，导致低氧血症、心输出量增加、肺动脉高压、右心室肥厚，最终导致腹水和死亡（杨慧萍和高睿，2018）。在肉鸡器官中，胃肠道是一个高代谢活性、高供氧的器官，但对于肉鸡来说，肠道的总氧需求量未知，在猪身上，它消耗了大约25% 的总氧，而它只占总体重的 5%（Yen 等，1989）。因此，肠道完整性和功能的改善对肉鸡健康和腹水诱导条件下的生长性能具有重要影响。谷氨酰胺和精氨酸刺激肠道发育，提高鸡胃肠道的整体效率，其中日粮补充谷氨酰胺对生长性能、肠道形态和免疫反应的益处在家禽中有报道（Jazideh 等，2014）。谷氨酰胺是肠上皮细胞等快速增殖细胞的主要能量来源，在肠免疫系统、黏液素合成、黏膜结构的维持和上皮屏障的完整性等方面发挥重要作用。精氨酸是家禽必需的氨基酸，不能在体内合成，需日粮提供。精氨酸是调节关键代谢途径的功能氨基酸之一，是维持、生长、繁殖和免疫是必需的（李建慧等，2016）。正常饲养条件下，补充谷氨酰胺和精氨酸对生产性能和肠道功能的有益影响已被接受。但在冷应激诱导的腹水条件下，单独或联合使用谷氨酰胺和精氨酸的效果还有限。因此，本研究旨在评估不同水平的这两种氨基酸对寒冷环境饲养的肉鸡生长性能、肠道形态和腹水死亡的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计 本试验采用完全随机设计，将900 只1 日龄肉鸡随机分为9 组，每组5 个重复，每个重复20 只，试验日粮采用3×3 因子设计，即谷氨酰胺水平为0、0.5% 和1%，精氨酸水平为正常日粮（表1）精氨酸水平（各阶段分别为1.5%、1.4% 和 1.1%）的 100%、130% 和 160%。在第 7、14 和 21 天时调整室内温度（26、20 和 15℃）诱导腹水病，之后在整个试验期温度维持在15℃左右。

1.2 数据记录与样品分析 试验期间每天记录死亡情况，每周记录1 次饲料用量，分别在试验第10、24 和42 天饲喂前对各重复肉鸡进行称重。所有死鸡均剖检腹腔，观察积水情况。42 d 时，每个重复取2 只，称重后屠宰，称量内脏器官重量（肝、肌胃、胰腺、脾）、心脏和肠段。

表1 各阶段肉鸡日粮配方

测量全肠的长度和重量，分离十二指肠、空肠和回肠，制作成切片后，显微镜检测定绒毛高度、绒毛宽度、隐窝深度。

1.3 数据统计及分析 采用SAS 软件一般线性模型程序进行数据分析，采用Tukey 检验在5%的显著性水平下评价处理间的显著性差异。

2 结果与分析

2.1 对生长性能的影响 由表2 可知，试验期间各处理间的采食量无显著性差异（P＞0.05），但0.5% 谷氨酰胺组肉鸡采食量最高（P＜0.05）。日粮中添加0.5% 谷氨酰胺对各阶段肉鸡体增重具有显著影响（P＜0.05），其中0.5% 谷氨酰胺+160% 精氨酸组肉鸡增重最高（P＜0.05）。谷氨酰胺与精氨酸对肉鸡采食量、体增重和料重比的影响无显著交互作用（P＞0.05）。0.5% 谷氨酰胺组显著降低了肉鸡腹水死亡率（P＜0.05），0.5% 谷氨酰胺+130% 精氨酸组腹水死亡率最低（P＜ 0.05）。

2.2 对组织器官重量的影响 由表3 可知，日粮添加精氨酸和谷氨酰胺对肉鸡小肠长度、重量及肝脏、肌胃、胰腺和脾脏相对重量的影响均无显著差异（P＞ 0.05）。

2.3 对肠道绒毛形态的影响 由表4 可知，日粮添加谷氨酰胺对十二指肠和空肠绒毛高度具有显著影响，与其他处理相比，0.5% 谷氨酰胺+130%精氨酸组绒毛高度最高（P＜0.05）。当谷氨酰胺水平增加到0.5% 时，绒毛高度仅在130% 精氨酸水平上增加。日粮精氨酸和谷氨酰胺添加水平对回肠绒毛高度无显著影响（P＞0.05）。精氨酸显著提高了回肠绒毛宽度（P＜0.05），但仅表现在0 和0.5% 谷氨酰胺水平组。补充谷氨酰胺改变了十二指肠和空肠的隐窝深度，其中0.5% 谷氨酰胺+130% 精氨酸组十二指肠和空肠隐窝深度最高（P＜0.05）。精氨酸和谷氨酰胺对回肠隐窝深度的影响无显著交互作用（P＞0.05）。0.5% 谷氨酰胺+130% 精氨酸和1.0% 谷氨酰胺+160%精氨酸组肉鸡十二指肠杯状细胞数量显著高于对照组（P＜0.05）。谷氨酰胺的主效应对空肠和回肠杯状细胞数量具有显著影响（P＜0.05）。

表2 精氨酸和谷氨酰胺对低温条件肉鸡生长性能的影响

表3 精氨酸和谷氨酰胺对低温条件肉鸡组织器官重量的影响

表4 精氨酸和谷氨酰胺对低温条件肉鸡肠道绒毛形态的影响

3 讨论

谷氨酰胺是肠上皮细胞等快速增殖细胞成熟的重要底物或能量来源，因此在出生后第10 天补充谷氨酰胺可能会激活细胞有丝分裂（Bartell 和Batal，2007）。在本试验中，0.5% 谷氨酰胺饲养的肉鸡表现出较好的生长性能，其可能与谷氨酰胺为绒毛生长提供能量有关。因为绒毛高度越高，吸收表面积越大，饲料利用率越高，这反映在本研究得到的体增重和饲料转化率上。在目前研究中，谷氨酰胺提高了隐窝深度，这与Soltan（2009）的研究结果不一致。此外，饲喂谷氨酰胺日粮的肉鸡腹水死亡率最低，这可能与肠道氧利用率提高有关。

此外，从形态学特征上看，补充谷氨酰胺可能改善肠道管腔健康，增强肠道对病原体的抵抗力，改善免疫系统对IgA 分泌的反应，对空肠抗氧化应激有保护作用（Bartell 和 Batal，2007）。虽然在本试验中补充精氨酸对肉鸡生长性能和腹水死亡率无显著影响，但日粮添加精氨酸可使回肠绒毛宽度、十二指肠和空肠绒毛高度与隐窝深度比值升高，空肠隐窝深度降低，这与Xaio 等（2016）的研究结果一致。较高的绒毛高度和绒毛高度与隐窝深度比值可能与多胺的产生和细胞有丝分裂激活有关，或通过额外补充精氨酸来增强小肠的发育和营养吸收。

在本试验中，谷氨酰胺和精氨酸均可引起小肠杯状细胞数量增加，尤其是十二指肠。杯状细胞合成和分泌黏液素，在保护上皮细胞完整性方面起重要作用，同时，其产生的黏液是对抗肠道病原体的第一道防线（Montagne 等，2004）。虽然目前还不清楚日粮添加谷氨酰胺和精氨酸提高十二指肠杯状细胞数量的原因，但通过同时补充这两种氨基酸可引起这一肠段较高的粘液分泌或增加杯状细胞周转。

4 结论

根据本试验结果可以发现，日粮单独添加0.5% 谷氨酰胺或结合130% 推荐水平的精氨酸可增加肉鸡肠绒毛长度，改善生长性能，降低腹水死亡率。