邱梅平 王 恬
摘 要 试验旨在研究在低磷的玉米-豆粕型日粮中添加植酸酶对蛋鸡肠道形态结构的影响。选用18周龄体重、产蛋周龄相近的伊莎褐蛋鸡840羽,随机分成7组:正、负对照组及在负对照组基础上分别添加300、1 000和10 000 U/kg的包衣状植酸酶、300 U/kg的粉状及300 U/kg的微丸状植酸酶(试验Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ组)。结果表明:与负对照组相比,Ⅳ组的空肠绒毛高度得到了显著提高(P<0.05),Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ组与之相比无显著差异(P>0.05),但分别提高了16.49%、21.80%、15.73%以及17.29%;隐窝深度、绒毛高度/隐窝深度、黏膜厚度与之相比差异不显著(P>0.05)。各试验组间以及试验组与正对照组之间亦无显著差异(P>0.05)。因此,在低磷日粮中添加植酸酶对蛋鸡肠道结构具有一定的改善作用。
关键词 植酸酶;黏膜结构;空肠;蛋鸡
中图分类号 Q55
Effects of a low-available phosphorus diet supplemented with phytase
on mucosal structure in jejunum of laying hens
Qiu Meiping, Wang Tian
Abstract An experiment was conducted to evaluate the effects of a low-AP diet supplemented with phytase on the mucosal structure of small intestine in laying hens. A total of eight hundred and forty 18-week-old laying hens were randomly allocated into 7 groups. Group I, as the positive control, was fed with the basal diet, Group II, as the negative control, was fed with low-available phosphorus(AP) diet, while group III, IV, and V were fed with low-AP diet adding coated dosage-form phytase at three levels(300, 1 000, and 10 000 U/kg, respectively), group VI and VII were supplemented with 300 U/kg phytase with powdery and granular dosage-form, respectively. The results indicated that: compared with the negative control, the jejunum villus height in group Ⅳwas increased significantly (P<0.05), while Ⅲ, Ⅴ, Ⅵ, and Ⅶ did not differ significantly(P>0.05) with improved by 16.49%, 21.80%, 15.73%, and 17.29%, respectively. The crypt depth, villus height/crypt depth and mucosal thickness in trial groups did not differ significantly(P>0.05) compared with negative control, there were also no differences among the positive control and the trial groups(P>0.05). It was concluded that low-AP diets supplemented with phytase could improve mucosal structure of small intestine in laying hens to some degree.
Key words phytase;mucosal structure;jejunum;laying hens
1 材料与方法
1.1 植酸酶
采用包衣状、粉状及微丸状3种不同剂型的植酸酶,酶活力均为5 000 U/g,由北京昕地美饲料科技有限公司提供。
1.2 试验动物与日粮
选择体重、产蛋周龄相近的18周龄伊莎褐蛋鸡840羽,随机分为7组,每组设6个重复,每个重复20羽。预试期1周,试验期24周。采用玉米-豆粕型为主的基础日粮,Ⅰ组为正对照组(基础日粮,未添加植酸酶),Ⅱ组为负对照组(在基础日粮的基础上降低有效磷水平0.12%,未添加植酸酶),Ⅲ~Ⅶ组为试验组。Ⅲ~Ⅴ组在负对照组基础上分别添加300、1 000和10 000 U/kg的包衣状植酸酶,Ⅵ~Ⅶ组在负对照组基础上分别添加300 U/kg的粉状植酸酶和微丸状植酸酶,除日粮磷水平外,其他营养水平均保持一致。试验日粮组成及营养水平见表1。
1.3 饲养管理
饲养管理全部与大规模蛋鸡场生产群保持一致,笼养,每天喂2次粉料,自由采食和饮水。鸡舍为全封闭式,鸡笼五列斜三层半阶梯式,东西走向放置,每笼3只,固定专人饲养管理,每天记录产蛋数、破蛋率、耗料量、死淘数及鸡群健康状况等。疾病预防、消毒按常规方法进行。
1.4 主要仪器设备
生物组织自动脱水机(KD-TS1型,浙江金华科迪仪器设备有限公司生产)、生物组织包埋机(KD-BM型,浙江金华科迪仪器设备有限公司生产)、组织切片机(RM2235型,德国Leika公司生产)、摊片机(KD-TS型,浙江金华科迪仪器设备有限公司生产)、烤片机(KD-H型,浙江金华科迪仪器设备有限公司生产)、光学显微镜(YS100型,日本Nikon公司生产)、显微照相设备(Coolpix 4500型,日本Nikon公司生产)。
1.5 测定指标与方法
1.5.1 测定指标
肠道绒毛高度、隐窝深度、绒毛高度/隐窝深度(V/C)、黏膜厚度、肌层厚度。
1.5.2 测定方法
1.5.2.1 肠道样品的采集
在试验结束时,每个重复任取1只鸡屠宰后迅速剖开腹腔,分离肠系膜进行肠道分段,并于空肠中部截取1.0 cm长的肠段,用磷酸盐缓冲液(PBS)(1 mol/l,pH值7.2~7.4)冲洗数次后放入波尔氏液(现用现配)中固定,留作光镜观察。
1.5.2.2 肠道组织切片的制作与染色
采集的肠道组织样本按照固定组织→冲洗组织→脱水→透明→浸蜡→包埋→切片→贴片→染色→封片的石蜡切片制作程序,制作组织样本切片。石蜡包埋后,进行不连续切片,每隔20张切片取1张,每个样本制作5张石蜡切片,切片厚度6~8 μm,并采用常规HE染色。
1.5.3 观察及数据测量
肠道组织切片观察:选出2~3个典型视野(绒毛完整、走向平直),每个视野于光学显微镜下(4×10)测量10根最长绒毛高度、隐窝深度、黏膜厚度及肌层厚度。
1.6 数据统计
全部数据均采用SPSS 16.0统计软件One-Way Anova进行显著性检验,用LSD法进行多重比较,结果以平均值±标准误(Means±SE)表示。
2 试验结果(见表2)
2.1 植酸酶对蛋鸡空肠绒毛高度、隐窝深度及绒毛高度/隐窝深度(V/C)的影响
蛋鸡空肠形态结构光镜观察结果见图1。由图1可见,植酸酶添加组蛋鸡的空肠黏膜结构完整,绒毛整齐规则,结构清晰,且较均匀一致,生长状况良好,而负对照组空肠绒毛较短、轮廓欠清晰。表2、图2、图3、图4结果表明,与负对照组相比,Ⅳ组的空肠绒毛高度提高了26.03%,达到了显著水平(P<0.05),Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ组与之相比则差异不显著(P>0.05),但也分别提高了16.49%、21.80%、15.73%及17.29%。对于空肠的隐窝深度、V/C值,各试验组间差异不显著(P>0.05),但与负对照组相比,空肠的隐窝深度、V/C值均有改善的趋势,隐窝深度降低了0.71%~9.93%,V/C值升高了16.49%~30.73%。各试验组与正对照组间差异不显著(P>0.05)。
3 讨论
小肠是碳水化合物、脂肪、蛋白质等主要营养物质消化吸收的重要器官,而小肠内黏膜结构与功能的完整性是养分消化吸收、动物正常生长和生产的基本保证,若肠黏膜发育不良或受损将严重影响动物的生长、发育及免疫功能等,最终影响经济效益。小肠的绒毛高度、隐窝深度、绒毛高度/隐窝深度(V/C)以及黏膜厚度等是衡量小肠消化吸收功能的重要指标。肠绒毛是小肠黏膜表面上皮和固有层向肠腔内的细小突起,是动物机体对营养物质吸收和转运的最主要部位,在十二指肠和空肠分布最为密集。绒毛高度和黏膜厚度增加,小肠与营养物质相对接触面积就越大,对营养物质的吸收就越有利。本试验结果表明,在低磷的玉米-豆粕型日粮中添加植酸酶后,植酸酶添加组蛋鸡的空肠黏膜结构完整,绒毛整齐均匀,绒毛高度和黏膜厚度均得到了不同程度的提高,且1 000 U/kg植酸酶添加组的绒毛高度与负对照组相比提高了26.03%,效果显著。隐窝深度则是反映肠上皮细胞增殖率和成熟度的重要指标,隐窝细胞从底部向绒毛上部迁移,此过程中细胞逐渐分化,形成具有吸收能力的柱状细胞,以补充绒毛上皮的正常脱落,隐窝变浅,则表明细胞增殖率上升,分泌功能增强。本试验也对空肠隐窝深度进行了测定,结果显示植酸酶添加组的空肠隐窝深度与负对照组相比差异不显著,但均有降低的趋势。V/C值则综合反映小肠的功能状况,比值提高表明肠道黏膜形态较好,吸收功能增强,比值下降则表明黏膜受损,消化吸收功能下降。本试验发现,添加不同剂量及不同剂型的植酸酶后,蛋鸡的空肠绒毛高度/隐窝深度(V/C)与负对照组相比差异不显著,但也得到了一定程度的提高(16.49%~30.73%),且大剂量的添加植酸酶(10 000 U/kg)对蛋鸡的空肠组织形态结构无不良影响。
由此可见,植酸酶各剂量的添加对蛋鸡肠道形态结构无负面影响,对蛋鸡肠道绒毛高度、隐窝深度、绒毛高度/隐窝深度(V/C)及黏膜厚度均有不同程度的改善作用,有效地改善了肠道黏膜形态,增强了小肠的营养吸收功能,推断植酸酶对蛋鸡肠道结构的改善与其对被植酸螯合的营养物质的解离作用有一定的关系,植酸酶能催化谷物饲料中的植酸向正磷酸盐、肌醇和肌醇衍生物转化,释放出被其螯合的各种营养物质,这对小肠黏膜起到了间接的营养作用,但就其具体的作用机理还有待进一步的研究。
4 结论
在低磷的玉米-豆粕型日粮中添加不同剂量及不同剂型植酸酶后,在一定程度上提高了肠绒毛高度、V/C值及黏膜厚度,降低了肠隐窝深度,从而优化了肠道结构,增强了小肠对营养物质的消化与吸收。同时结果还表明,大剂量的植酸酶的添加(10 000 U/kg)对蛋鸡的肠道黏膜形态无负面影响,且以1 000 U/kg的包衣状植酸酶的添加效果最佳。
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(编辑:高 雁,)
邱梅平,南京农业大学动物科技学院,210095,江苏省南京市卫岗1号。
王恬(通讯作者),单位及通讯地址同第一作者。
收稿日期:2009-10-26
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