过氧化氢酶对黄羽肉鸡生长性能、肠道形态以及抗氧化能力的影响

唐明红

(湖南农业大学动物科学技术学院，长沙 410128)

动物在正常的生理状态下和生命活动中，机体内自由基的产生与清除保持着一种动态的平衡，从而维持动物机体正常的功能和活动[1]。当动物采食氧化饲粮以及受到应激等不利因素影响时，动物体内自由基大量的产生，超过机体清除自由基的能力和速度，导致自由基在体内的蓄积，造成体内氧化-还原平衡状态的破坏，使动物机体处于氧化应激状态，对机体产生影响和破坏作用，使动物的生长性能降低和动物产品品质下降[2-7]。

过氧化氢酶(CAT)作为机体内抗氧化酶系的关键性酶种，广泛存在于动植物体和微生物体内，能催化细胞内的过氧化氢分解，防止脂质氧化，具有抗氧化[8-9]、抗应激[10]、抗过敏[8]、抗腹泻[11-12]和减轻肠道炎症反应[8,13-14]等作用。近几年来，人们开始对CAT在畜牧生产中的应用进行探索和研究，但研究主要在猪尤其是断奶仔猪上，在黄羽肉鸡上的研究和报道甚少。

快速生长的黄羽肉鸡体内的生物抗氧化系统比较脆弱，容易受到环境胁迫，饲粮中的氧化油脂、舍内高温等引起的氧化应激造成体内抗氧化反应失衡[4]，自由基和过氧化物堆积，对肉鸡的机体健康、生长性能、屠宰后的肉品质等造成危害和影响。因此，本试验以1日龄雄性黄羽肉鸡为试验对象，探讨CAT对其生长性能、肠道形态、抗氧化能力的影响，旨在为CAT在肉鸡中的广泛应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

CAT为山东某酶制剂公司生产的食品级产品，酶活性为5 000 U/g。1日龄雄性黄羽肉鸡苗购自温氏集团分公司。

1.2 试验设计

选用健壮、活泼、均匀的1日龄雄性黄羽肉鸡360只，随机分为4个组，每个组6个重复，每个重复15只鸡。试验期分为前期(1～21日龄)和后期(22～45日龄)。综合分析前人关于CAT在猪的应用研究中设定的添加量[15-18]、黄羽肉鸡采食量和对氧化应激的敏感度、本试验饲粮的特点、调质制粒过程中对CAT的损失、CAT试验产品的酶活定义(在pH 7.0、30 ℃条件下，1 min分解1 μmoL CAT所需的酶量定义为1个活性单位，以U/g表示)及生产厂家的推荐用量，在本试验中设定CAT的添加量为100～200 U/kg。试验设计见表1。

表1 试验设计

基础饲粮参照NRC(1994)和《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)中黄羽肉鸡营养需要配制，经过调质后制粒成颗粒型饲粮。基础饲粮组成及营养水平见表2。

表2 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.3 饲养管理

试验鸡采用阶梯3层笼养方式，人工光照，自然通风，采取自由饮水和采食，按照正常程序进行免疫接种，观察鸡群的行为和健康状况，注意舍内的温度和相对湿度，并做好记录。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 生长性能的测定

记录和统计试验期间每组的采食量和死亡鸡的数量及体重。分别在21和45日龄早上对每个重复进行空腹称重(禁食12 h，仅供饮水)，计算每个阶段的采食量、体增重和料重比。

1.4.2 抗氧化指标的测定

于21、45日龄时每个组选取1只鸡进行翅下静脉采血，所采血液静置后进行离心分离血清，并将血清保存于-20 ℃冰箱待测。取完血后进行屠宰，解剖取肝脏置于2 mL冻存管中，放于-20 ℃冰箱待测。血清进行CAT、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)含量的检测，血清和肝脏同时进行总抗氧化能力(T-AOC)的检测。所用试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.4.3 肠道形态指标的测定

将21、45日龄的鸡屠宰后，各取1 cm左右空肠末端肠段和回肠中部肠段，用生理盐水轻轻冲洗内容物后放入10%福尔马林溶液中固定。固定好的肠段经过脱水、二甲苯透明、石蜡包埋后制成切片，切片染色后封片，然后进行显微镜观察。

1.5 数据处理

试验数据经过Excel 2016处理后，利用SPSS 19.0统计软件进行方差分析，差异显著时采用Duncan氏法进行多重比较，试验结果以“平均值±标准差”表示，P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 CAT对黄羽肉鸡生长性能的影响

由表3可知，1～21日龄，各组肉鸡采食量无显著差异(P>0.05)。3个添加CAT组的体增重和料重比比试验1组均有改善，其中试验4组体增重比试验1组显著提高(P<0.05)，试验3组和试验4组料重比分别比试验1组降低6.54%和7.84%(P<0.05)。

表3的数据同时显示，22～45日龄，3个添加CAT组的末重、体增重和料重比比试验1组均有改善。试验4组的末重比试验1组显著提高(P<0.05)，试验3组和试验4组的体增重比试验1组显著提高(P<0.05)，料重比比试验1组显著降低3.83%和4.92%(P<0.05)，各试验组间采食量的差异不显著(P>0.05)；1～45日龄，试验3组和试验4组的体增重显著高于试验1组(P<0.05)，料重比显著低于试验1组(P<0.05)，各试验组间采食量的差异不显著(P>0.05)。

表3 CAT对黄羽肉鸡生长性能的影响

2.2 CAT对黄羽肉鸡抗氧化能力的影响

由表4可知，21、45日龄，3个添加CAT的试验组肉鸡的肝脏和血清总抗氧化能力比试验1组均有提升，其中21日龄时试验4组的肝脏和血清总抗氧化能力显著高于试验1组(P<0.05)，分别提高38.74%和14.13%；45日龄，试验3组、试验4组的肝脏总抗氧化能力显著高于试验1组(P<0.05)，分别提高32.58%和44.20%；45日龄，3个添加CAT的试验组的血清总抗氧化能力显著高于的试验1组(P<0.05)，分别提高24.28%、32.65%和34.71%，而3个添加CAT的试验组间的差异不显著(P>0.05)。

表4 CAT对黄羽肉鸡肝脏和血清总抗氧化能力和血清抗氧化指标的影响

同时，表4的数据显示，21日龄，试验4组血清中CAT活性显著高于试验2组和试验1组(P<0.05)，血清SOD活性显著高于试验1组(P<0.05)，血清MDA含量显著低于试验1组(P<0.05)，各试验组间的GSH-Px活性的差异不显著(P>0.05)。45日龄，3个添加CAT的试验组血清中CAT活性均显著高于试验1组(P<0.05)；试验4组血清中CAT活性显著高于试验1组(P<0.05)，SOD活性显著高于试验1组(P<0.05)，MDA含量显著低于试验1组(P<0.05)；各组间血清GSH-Px活性差异不显著(P>0.05)。

2.3 CAT对黄羽肉鸡肠道形态的影响

由表5看出，21日龄时，试验4组空肠绒毛高度、试验3组和试验4组回肠绒毛高度均显著高于试验1组(P<0.05)；试验4组回肠隐窝深度显著低于试验1组(P<0.05)，空肠隐窝深度各组间差异不显著(P>0.05)；试验3组和试验4组空肠绒毛高度/隐窝深度(V/C)显著高于试验1组(P<0.05)，回肠V/C显著高于试验2组和试验1组(P<0.05)。45日龄时，试验2组和试验4组的空肠绒毛高度显著高于试验1组(P<0.05)，试验2组、试验3组和试验4组的回肠绒毛高度显著高于试验1组(P<0.05)，同时试验4组回肠绒毛高度显著高于试验2组(P<0.05)；试验4组空肠的隐窝深度显著低于试验1组(P<0.05)，回肠隐窝深度显著低于试验2组和试验1组(P<0.05)；试验3组和试验4组的空肠V/C显著高于试验1组(P<0.05)，试验4组回肠V/C显著高于试验3组、试验2组和试验1组(P<0.05)，同时试验3组回肠V/C显著高于试验2组和试验1组(P<0.05)。

表5 CAT对黄羽肉鸡肠道形态的影响

3 讨 论

3.1 CAT对黄羽肉鸡生长性能的影响

应激[19]和氧化[1,4-5]会导致动物体内氧自由基的增多和堆积，从而造成对肠黏膜的损伤，引起肠上皮绒毛的萎缩和脱落，降低其消化吸收功能[1-2,6-7]。CAT能清除自由基和过氧化物，维持肠上皮细胞正常的消化酶分泌和吸收的功能，提高营养物质的消化和吸收，改善动物的生长性能和饲料报酬[10-11,20]。方锐等[9]的研究发现，在断奶仔猪饲粮中添加75和100 U/kg CAT能显著提高日增重，分别提高6.69%和5.02%，显著降低料重比，分别降低3.2%和7.2%。申童等[11]的研究发现，在饲粮中添加CAT能显著提高断奶仔猪末重，显著降低料重比，其中添加0.10%、0.15% CAT显著提高断奶仔猪日增重，分别提高9.26%和7.41%。战晓燕等[12]在断奶仔猪饲粮中添加CAT，结果发现，添加90 U/kg CAT组相对2 500 mg/kg氧化锌组，极显著地提高了平均日增重和采食量，分别提高9.63%和6.12%；显著降低料重比，降低了2.67%。郑伟萍等[20]发现，在饲粮中单独添加CAT能显著降低肉鸡1～21日龄的料重比，添加750 U/kg CAT显著提高肉鸡22～42日龄、1～42日龄的平均日增重，分别提高5.8%和1.7%，显著降低肉鸡22～42日龄、1～42日龄的料重比，分别降低7.54%和5.90%。本试验结果表明，与试验1组相比，在黄羽肉鸡饲粮中添加CAT，试验4组1～21日龄和22～45日龄体增重显著提高，试验3组22～45日龄的体增重显著提高，试验3组和试验4组1～21日龄、22～45日龄的料重比显著降低。

3.2 CAT对黄羽肉鸡抗氧化性能的影响

T-AOC是衡量机体抗氧化能力的综合指标，MDA是衡量脂质过氧化水平和细胞损伤程度的重要指标。在正常范围内，CAT、SOD和GSH-Px的活性越高，血清和肝脏内T-AOC越高，MDA的含量就越低。肉鸡在生长的代谢过程中会产生自由基和内源性抗自由基的活性物质，通常的情况下二者处于动态平衡。但是，高能高蛋白质饲粮、氧化油脂、快速生长、高密度饲养、笼养环境、高温等都会导致肉鸡产生强烈的应激反应，造成体内过多更快地产生超氧阴离子(O2-·)、羟自由基(·OH)和过氧化氢(H2O2)[3]，如果不被及时清除，过多的O2-·、H2O2、·OH蓄积在血液和肝脏中，就会降低血清和肝脏的抗氧化能力，造成MDA的大量产生。机体为了清除过多O2-·、H2O2、·OH，就会动用自身的抗自由基活性物质包括酶系统(CAT、SOD、GSH-Px)和非酶系统(生物抗氧化剂)，造成体内抗自由基活性物质的过多消耗。在饲粮中添加抗自由基的酶(如CAT)和生物抗氧化剂(维生素E、茶多酚等)，一方面能使体内的抗自由基活性物质得到补充，另一方面减少饲粮中过氧化物对机体内抗自由基活性物质的消耗，从而提高机体的抗氧化能力，减少MDA的产生；同时，外源CAT基因能够在机体细胞内稳定表达，从而提高机体组织中CAT的活性[13,21]。研究发现，在饲粮中添加CAT[8-9,22]或者维生素E[23-24]、茶多酚[16，25-27]、精油[28-29]、脂肽[30]等一些抗氧化物质[14-15,18，31-34]以及一些提高营养物质消化率的酶[15]都能提高机体的抗氧化能力。陈嘉铭等[22]研究发现，在母猪饲粮中添加100 U/kg的CAT，母猪妊娠104 d时血清T-AOC提高60.03%，谷胱甘肽(GSH)含量提高32.02%，初乳中T-AOC提高119.1%，初乳中CAT活性提高86.24%，母猪哺乳14 d血清中CAT活性提高47.77%，哺乳14 d的仔猪血清中GSH含量提高45.99%，CAT活性提高35.84%。方锐等[9]在断奶仔猪饲粮中添加75、100 U/kg的CAT能降低肝脏中MDA的含量，提高GSH含量；显著降低血清中的MDA含量，分别降低43.7%和44.7%，GSH含量显著升高。本研究结果显示，添加200 U/kg的CAT可以显著提高21日龄肉鸡肝脏和血清T-AOC，显著提高45日龄肉鸡血清T-AOC，添加150和200 U/kg的CAT均能显著提高45日龄肉鸡肝脏T-AOC。同时发现，添加200 U/kg的CAT可以显著提高肉鸡血清中CAT和SOD活性，显著降低MDA的含量。

3.3 CAT对黄羽肉鸡肠道形态的影响

饲粮中的氧化油脂、应激等都会引起消化道形态的变化，尤其是肠黏膜的损伤和绒毛形态的变化，其危害主要表现为绒毛的萎缩和脱落；同时，伴随着活性氧(ROS)含量增加，调控致炎细胞因子和化学因子过度表达，加重肠黏膜的损坏[13-14]。饲粮中添加茶多酚[16，25-27]、植物精油[20,28]等还原性和营养性物质[15，23-24,31,33-34]以及CAT[13,21]均能起到保护肠道黏膜的作用。CAT作为ROS的清除剂，催化电子对的转移，从而使过氧化氢转变为水和氧气，减少肠黏膜的脱落与黏膜细胞的调亡，对肠上皮结构和功能的完整性起到显著的保护作用[13]。方锐等[9]的研究发现，添加CAT能提高肠道绒毛高度，降低隐窝深度，V/C也有所改善。战晓燕等[12]在断奶仔猪氧化锌饲粮中添加CAT，结果发现添加90 U/kg的CAT比氧化锌显著提高了空肠绒毛高度，极显著降低十二指肠和显著降低回肠的隐窝深度，极显著提高V/C。本试验结果表明，添加200 U/kg的CAT能显著提高肉鸡空肠和回肠的绒毛高度，显著降低空肠和回肠的隐窝深度，同时空肠和回肠的V/C得到显著提高。

4 结 论

添加CAT能提高黄羽肉鸡的体增重，降低料重比，提高肉鸡肝脏和血清的抗氧化能力，提高空肠和回肠的绒毛高度，降低隐窝深度，提高V/C。本试验结果表明，在黄羽肉鸡饲粮添加200 U/kg的CAT效果最佳。