不同种属鸡日粮中添加铜的效应研究

不同种属鸡日粮中添加铜的效应研究

铜（cu）是人类和动物身体所必需的养分，在人类身体的血液、新陈代谢、生长、繁殖和维持生产性能方面发挥着不可替代的作用。日粮中含铜量达4～11mg/kg(NRC,1994),能满足禽类正常需要,一般不易缺乏。Braude(1955)首次发现在饲料中添加动物正常需要量10倍的铜,可明显提高动物的生产性能,此后铜作为一种有效的促生长剂被广泛利用。日粮中添加高铜(硫酸铜形式)可显著促进仔猪、仔鸡生长,降低饲料消耗。赵志伟等(1998)研究表明,含180mg/kg铜的日粮,对110日龄鸡的粗蛋白和粗纤维消化率的提高作用不明显,但有提高粗蛋白表观消化率的趋势。研究表明,铜的促生长效果与日粮类型、铜摄入量、动物年龄、铜和其他营养物质水平高低及有无抗菌素有关,并且高铜对鸡的促生长作用随日龄增长呈渐减趋势。高铜对鸡的这种促生长作用机理可能与高剂量硫酸铜抗霉菌,降低肉仔鸡消化道球虫感染,促进胆汁中溶酶体酶释放,提高饲料半纤维素消化率有关。但是,近年来由于日粮中高铜促生长剂的使用,使得某些动物产品铜含量过高,摄入量过多,易导致发生急性或慢性铜中毒,并造成铜的组织蓄积作用,影响畜产品食品安全。钱莘莘(1997)研究表明添加高铜,肌肉铜含量变化不显著,肝铜随添加量的增加而增加。王建明等(1999)研究表明,日粮铜大于需要量但不中毒时(高铜),肝铜成倍增加。高铜造成动物脏器的食用价值下降,甚至对人体产生毒害作用。本研究旨在探讨日粮中添加不同剂量的硫酸铜对鸡血清铜、肝铜含量及肝酶的影响,以研究铜在机体的蓄积和对肝脏的影响。1材料和方法1.1试验材料1.1.1试验动物216羽9周龄海兰褐蛋鸡,体重接近,遗传性状大致一致。购于江西进贤县某鸡场。1.1.2江西永惠投资发展有限公司2.饲料级五水硫酸铜(CuSO4·5H2O),流沙状(60目),为江西永惠实业有限公司生产。生产许可证号:饲添(2000)0305;产品标准编号:HG2932-1999;产品批准文号:赣饲添字(2000)026001;含铜量实测值为25%。1.2测试方法1.2.1硫酸铜以铜量计9周龄育成蛋鸡216羽,随机分为6组,每组3个重复,每个重复12只鸡。各组在相同日粮基础上(基础日粮配方及营养水平见表1),从Ⅰ到Ⅵ组分别添加硫酸铜(以铜量计)0mg/kg,6.5mg/kg,30mg/kg,60mg/kg,125mg/kg,250mg/kg。育成鸡采用舍内笼养,每笼12只鸡,每日定时喂料3次,自由饮水。定期清理粪便,清洗槽具。每日8～11小时光照,按正常程序免疫。预试期7天,从10周龄开始正式试验,第16周龄结束。1.2.2颈静放血分离血清在育成蛋鸡第12、14、16周龄时,各处理组取12只早晨空腹称重(称重前一天17:00禁食,自由饮水),颈静脉放血分离血清。随后处死,剖取肝脏,清除肝脏表面杂质和血液等,取约2.0g左右,烘干后,装入去离子水洗净的干燥青霉素小瓶中加盖密封保存,用于组织铜含量的测定。1.2.3测量1.2.3.1铜含量测定硝酸盐消煮、时间检测和样品处理血清铜含量测定采用湿法消化法:准确吸取3mL血清样品于三角烧瓶中,用少量超纯水润湿后加20mL硝酸,混匀,盖上表面皿放置过夜,置于可调电炉上低温消煮至近干,若样品未溶解完全则继续加硝酸消煮直至近干为止。再加入2mL高氯酸,加热,待冒白烟且溶液未干前停止加热。将溶液无损失地转移到10mL容量瓶中,用超纯水定容至刻度均匀待测,并设空白对照。另外,也可用双氧水辅助硝酸消化。烟气的消化、过滤组织铜含量测定采用干法消化法:准确称取肝脏恒重后的样品0.5g左右,60℃烘箱过夜后置于电炉上炭化,至不冒白烟为止,转移到马弗炉550℃灰化5小时,冷却后用6mol/L的HCl消化,过滤,用双蒸馏水定容至10mL。铜标准液添加量的确定采用日本产的HITACHIZ-800原子吸收光谱仪测定样品中的铜含量。标准曲线的绘制:配制铜标准液分别为0.000、0.500、1.000、3.000、4.000mg/kg,每次测得R2=0.9999时进行样品的测定。其中仪器工作条件为:波长324.7nm,灯电流2.00mA,狭缝0.2nm,乙炔流量1.8L/min,负高压328V。1.2.3.谷草芽孢ast测定碱性磷酸酶(AKP)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)测定采用试剂盒法,试剂盒购自南京建成生物工程研究所。仪器为UV751GD紫外/可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司生产)。1.3数据处理和分析数据均以平均值±标准误(M±SD)形式表示,差异显著性分析采用DPS统计软件。2结果与分析2.1各组大鼠血清中ze-1、3.0.05由表2可知:12周龄时,Ⅰ组、Ⅱ组极显著低于其他组(P<0.01),Ⅰ组极显著低于Ⅱ组(P<0.01);Ⅲ组和Ⅳ组极显著低于Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.01),Ⅲ组<Ⅳ组,但差异不显著(P>0.05);Ⅴ组极显著低于VI组(P<0.01)。14周龄,Ⅰ组极显著低于其他组(P<0.01);Ⅲ组<Ⅳ组<Ⅴ组<Ⅵ组,且差异皆极显著(P<0.01),Ⅱ组<Ⅲ组,差异显著(P<0.05)。16周龄,Ⅰ组极显著低于其他组(P<0.01);Ⅱ组极显著低于Ⅳ组、Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.01),Ⅱ组<Ⅲ组,但差异不显著(P>0.05);Ⅲ组极显著低于Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.01),Ⅲ组<Ⅳ组,但差异不显著(P>0.05);Ⅳ组<Ⅴ组<Ⅵ组,且差异皆极显著(P<0.01)。2.2和组肝铜含量的比较由表3可知:14周龄,Ⅰ组肝铜含量极显著低于其他组(P<0.01);Ⅱ组极显著低于Ⅳ组、Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.01),Ⅱ组<Ⅲ组,但差异不显著(P>0.05);Ⅲ组肝铜含量极显著低于Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.01),Ⅲ组<Ⅳ组,但差异不显著(P>0.05);Ⅳ组肝铜含量极显著低于Ⅵ组(P<0.01),Ⅳ组显著低于Ⅴ组(P<0.05);Ⅴ组极显著低于Ⅵ组(P<0.01)。16周龄,Ⅰ组肝铜含量极显著低于其他组(P<0.01);Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组肝铜含量极显著低于Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.01),Ⅱ组<Ⅲ组<Ⅳ组,Ⅱ组和Ⅳ组差异极显著(P<0.01),Ⅱ组、Ⅲ组肝铜含量差异不显著(P>0.05),Ⅲ组、Ⅳ组差异不显著(P>0.05);Ⅴ组肝铜含量极显著低于Ⅵ组(P<0.01)。2.3与肝脏相关的血清酶活性测定2.3.1各各组血清alt活性的比较由表4可知:12周龄时,Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅳ组血清ALT活力极显著低于Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.01),极显著高于Ⅲ组(P<0.01),Ⅰ组<Ⅱ组<Ⅳ组,但差异不显著(P>0.05);Ⅴ组血清ALT活力极显著低于Ⅵ组(P<0.01),极显著高于其他四组(P<0.01);Ⅲ组血清ALT活力极显著低于其他组(P<0.01)。14周龄时,Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅳ组血清ALT活力极显著低于Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.01),极显著高于Ⅲ组(P<0.01),Ⅰ组<Ⅱ组<Ⅳ组,Ⅰ组和Ⅳ组差异显著(P<0.05);Ⅴ组血清ALT活力极显著低于Ⅵ组(P<0.01),极显著高于其他四组(P<0.01);Ⅲ组极显著低于其他组(P<0.01)。16周龄,Ⅰ组、Ⅴ组和Ⅵ组血清ALT活力,极显著高于其他三组(P<0.01),Ⅰ组<Ⅴ组<Ⅵ组,且差异皆极显著(P<0.01);Ⅱ组和Ⅳ组血清ALT活力极显著高于Ⅲ组(P<0.01),极显著低于其他三组(P<0.01),Ⅱ组<Ⅳ组,但差异不显著(P>0.05);Ⅲ组血清ALT活力极显著低于其他组(P<0.01)。2.3.2和组血清ast活力比较由表5可知:12周龄与14周龄变化趋势相同,Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅳ组血清AST活力极显著低于Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.01),极显著高于Ⅲ组(P<0.01),Ⅰ组<Ⅱ组<Ⅳ组,但差异不显著(P>0.05);Ⅴ组血清AST活力极显著低于Ⅵ组(P<0.01),极显著高于其他四组(P<0.01);Ⅲ组血清AST活力极显著低于其他组(P<0.01)。16周龄时,Ⅴ组<Ⅰ组<Ⅵ组,且差异皆极显著(P<0.01),Ⅰ组、Ⅴ组和Ⅵ组血清AST活力极显著高于其他三组(P<0.01);Ⅱ组和Ⅳ组血清AST活力极显著高于Ⅲ组(P<0.01),Ⅱ组和Ⅳ组极显著低于其他三组(P<0.01),Ⅱ组<Ⅳ组,但差异不显著(P>0.05);Ⅲ组血清AST活力极显著低于其他各组(P<0.01)。2.3.3各组血清akp活力比较由表6可知:12周龄时,Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组血清AKP活力极显著低于Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.01),Ⅰ组<Ⅱ组<Ⅲ组<Ⅳ组,但差异不显著(P>0.05);Ⅴ组<Ⅵ组,差异极显著(P<0.01)。14周龄时,Ⅰ组血清AKP活力极显著低于其他组(P<0.01);Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组血清AKP活力极显著低于Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.01),Ⅱ组<Ⅳ组<Ⅲ组,且差异皆不显著(P>0.05);Ⅴ组血清AKP活力极显著低于Ⅵ组(P<0.01)。16周龄时,Ⅰ组血清AKP活力极显著低于其他组(P<0.01);Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组血清AKP活力极显著低于Ⅴ组和Ⅵ组(P<0.01),Ⅲ组显著高于Ⅱ组(P<0.05);Ⅴ组血清AKP活力极显著低于Ⅵ组(P<0.01)。3.1日粮铜添加量对高铜血药浓度的影响血液铜是评价铜营养状况的标识。畜禽吸收的铜进入血液后分布于红细胞和血浆中,主要以红细胞铜蓝蛋白和血浆铜蓝蛋白形式存在。当日粮和体内铜含量充足时,血液中铜含量相对稳定,当日粮成分或管理条件改变时,肝中铜含量发生很大变化,而动物为维持内环境相对恒定,血液中铜一般无显著变化。国内外许多研究结果表明:组织铜含量与日粮铜含量呈正相关。不同组织含铜不同,对日粮中铜含量变化的敏感度不同。组织铜与日粮铜相关系数为:毛0.99、骨0.97、血0.97、肾0.96、肝0.97。肝脏是动物贮铜的主要器官,大量研究结果表明,日粮铜水平低于需要量时,肝铜含量随日粮变化不大;当日粮铜水平接近需要量时,肝铜呈线性增加;当日粮铜水平高于需要量但又不致中毒时,肝铜则成倍增加。由此可见,肝铜可作为评价铜状况的一个敏感指标。但高铜在促生长同时,组织残留毒性也会增加。饲喂高铜日粮肉鸡日粮铜含量高于250mg/kg时,肝脏中的铜残留量随日粮中铜水平的升高而呈线性增加。潭芳(1990)、徐敏(2006)对肉仔鸡的研究表明,粮铜浓度高于150mg/kg时,肝脏铜直线增加,而低于此点时比较稳定。高铜日粮经肠道吸收入血后几乎全部与血浆蛋白结合,结合的铜主要运至肝脏蓄积,引起肝铜含量增加。本试验结果表明,组织和血清中的铜含量随饲粮中铜添加量增加而升高,并呈现出极强的剂量-时间效应和规律性。添加60mg/kg以下实验各组,其血液和组织中铜含量6.5mg/kg组<30mg/kg组<60mg/kg组,且皆处于正常水平。而添加125mg/kg和250mg/kg组血清铜和组织铜含量高于其他组(P<0.01),铜蓄积至一定程度后会释放入血,血中铜含量升高,本次研究结果表明血铜含量随日粮铜水平的增加而增加,即与日粮铜水平呈正相关,也与肝铜变化相一致。由此可以看出硫酸铜的铜添加剂量应在6.5mg/kg至60mg/kg之间为好。本试验与上述研究结果基本一致,但与周桂莲等(1996)、Smith(1969)、Johnson(1985)的研究结果不同。3.2其它肝酶活性指标谷丙转氨酶(ALT)存在于机体肝、心肌、脑、骨骼肌、肾、胰腺等组织器官的细胞内,但以肝细胞及心肌细胞含量较多。谷丙转氨酶显著增高见于各种肝炎急性期及中毒性肝细胞坏死;中等度增高见于肝硬化、慢性肝炎及心肌梗死;轻度增高见于阻塞性黄疸及胆管炎等。谷草转氨酶(AST)显著增高见于各种急性肝炎、手术之后及药物中毒性肝细胞坏死;中等度增高见于肝硬化、慢性肝炎、心肌炎等;轻度增高见于肌炎、胸膜炎、肾炎及肺炎等。当肝肾发生损害和病变时,此两种酶进入血清,ALT和AST活性升高。碱性磷酸酶(AKP)几乎存在于身体的各组织中,是膜结合酶。血清中的AKP主要来源于肝和骨骼。AKP测定主要用于肝胆系统和骨骼系统的疾病诊断。在胆管梗阻、肝细胞损害、肝细胞和胆管上皮细胞再生和癌变等情况下,血清AKP均升高。本试验结果表明,125mg/kg和250mg/kg组AST、ALT和AKP活力极显著高于其他组(P<0.01),且随日龄增长极显著升高(P<0.01),说明长期添加高铜可能会造成肝损伤;30