第215期：通过1 ~ 21日龄肉仔鸡各组织中硒蛋白的表达确定饲粮适宜硒水平

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原名：Determination of dietary copper requirement by the monoamine oxidase activity in kidney of broilers from 1 to 21 days of age

译名：通过1 ~ 21日龄肉仔鸡各组织中硒蛋白的表达确定饲粮适宜硒水平

作者：Xiudong Liao ^{a, 1}, Guoqing Liu ^{a, 1}, Guangming Sun ^{a, b, c, d}, Xiaoming Sun ^a, Tao Liu ^{a, e}, Lin Lu ^a, Liyang Zhang ^a, Minhong Zhang ^a, Yanli Guo ^b, Xugang Luo ^{f, *}

完成单位：
^aMineral Nutrition Research Division, State Key Laboratory of Animal Nutrition, Institute of Animal Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences,
Beijing, China
^bCollege of Animal Science and Technology, Gansu Agricultural University, Lanzhou, China
^cState Key Laboratory of Hulless Barley and Yak Germplasm Resources and Genetic Improvement, Lhasa, China
^dInstitute of Animal Science and Veterinary, Tibet Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Lhasa, China
^eBiochemistry Department, Case Western Reserve University, Cleveland, USA
^fPoultry Mineral Nutrition Laboratory, College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou, China.

期刊：Animal Nutrition

影响因子：6.383

发表时间：2021-09-14

摘要

基于1986年报告的生长性能数据，目前NRC肉鸡饲粮硒（Se）需要量为0.15 mg/kg。本研究旨在确定肉鸡饲粮中硒蛋白在各种组织中充分表达的最佳硒水平。试验选取384只1日龄雄性肉仔鸡（n=8），分别饲喂玉米-豆粕型基础饲粮和在基础饲粮中添加0.1、0.2、0.3、0.4和0.5 mg /kg Na₂SeO₃的饲粮，试验期21 d。采用折线模型、二次模型和渐近模型对饲粮中硒的适宜水平进行回归分析。
结果表明：血浆、肝脏、肾脏和胰腺中谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）、血浆、肝脏和胰腺中碘甲状腺氨酸脱碘酶（DIO）、肝脏和胰腺中硫氧还蛋白还原酶（Txnrd）的活性，肝脏中Gpx1、Gpx4、Dio1、硒蛋白（Seleno） h、Selenop和Selenou，肾脏中Gpx4、Dio1、Txnrd1、Txnrd2、Selenoh、Selenop和Selenou的mRNA水平，胰腺中Gpx1、Gpx4、Selenoh和Selenou的mRNA水平，肝脏和肾脏中GPX4蛋白水平均受饲粮硒水平的显著影响（P < 0.05），并随饲粮硒水平的增加呈二次曲线上升（P < 0.05）。根据血浆、肝脏和肾脏中硒蛋白表达的拟合折线模型、二次模型或渐近模型估算的最佳饲粮硒水平为0.07 ~ 0.36 mg/kg（P < 0.001），根据胰腺中硒蛋白表达的拟合折线模型估算的最佳饲粮硒水平为0.09 ~ 0.46 mg/kg （P < 0.001）。
由此可见，1 ~ 21日龄玉米-豆粕型肉鸡饲粮中硒蛋白的最佳表达水平为0.36 mg/kg，可促进血浆、肝脏和肾脏硒蛋白的充分表达；饲粮硒水平为0.46 mg/kg时，可促进胰腺硒蛋白的充分表达。

2、试验设计

3、结果与分析
表1：1 ~ 21日龄肉仔鸡基础饲粮的组成

表2：实时PCR扩增的引物序列

3.1 生长性能
表3：硒添加水平对1-21日龄雏鸡生长性能的影响

补硒水平对肉鸡增重和采食量有显著影响（P<0.05），对饲料效率和死亡率无显著影响（P>0.05）（表3）。增重与采食量呈线性和二次曲线关系（P<0.05），采食量与添加硒水平呈线性关系（P<0.05）。
3.2 硒浓度
表4：硒添加水平对21日龄雏鸡血浆和组织中硒含量的影响。

添加硒水平对血浆、肝脏、肾脏和胰腺中的硒含量有显著影响（P<0.001）（表4）。血浆和组织中Se浓度的线性和二次反应显著（P<0.001）。肝脏中的Se浓度在0.3~0.5 mg/kg时达到平台期，而血浆、肾脏和胰腺中的Se浓度在0.5 mg/kg时达到最高点。
3.3 酶活性
表5：硒添加水平对21日龄雏鸡血浆和组织中硒酶活性的影响

添加硒水平对血浆TxnRd和肾脏DIO活性无显著影响（P>0.001），但对血浆、肝脏、肾脏和胰腺的GPx活性、肝、肾和胰腺的TxnRd活性以及血浆、肝脏和胰腺的DIO活性均有显著影响（P<0.001），且除肾脏TxnRd活性仅呈线性增加（P<0.001）外，其余均随补硒水平的提高而呈线性和二次曲线增加（P<0.05）。血浆和胰腺中的DIO活性以及肝脏和胰腺中的TxnRd活性在0.1~0.5 mg/kg的添加水平下达到平台期，肝脏的DIO活性和肾脏中的GPx活性在0.2~0.5 mg/kg的添加水平下达到平台期，血浆中的GPx活性和肾脏中的TxnRd活性在0.3~0.5 mg/kg的添加水平下达到平台期，肝脏和胰腺中的GPx活性在0.5 mg/kg的添加水平下达到最高点。
3.4 mRNA水平
表6：硒添加水平对21日龄雏鸡肝脏硒蛋白mRNA水平的影响

表7：硒添加水平对21日龄雏鸡肾脏硒蛋白mRNA水平的影响

表8：硒添加水平对21日龄雏鸡胰腺硒蛋白mRNA水平的影响

添加硒水平对肝脏Txnrd2、胰腺Dio1、Txnrd1和Txnrd2的mRNA水平无显著影响（P>0.05），但对肝、肾和胰腺的GPX1、Gpx4、Selenoh、Selenop和Selenou的mRNA水平、肝脏和肾脏的Dio1和Txnrd1的mRNA水平以及肾脏的Txnrd2的mRNA水平有显著影响（P<0.05）（表6-8）。随着补硒水平的提高，肝脏中Txnrd1、肾脏中的GPX1和胰腺中的Selenop的基因表达水平呈线性增加（P<0.001），肝脏中的Selenoh和Txnrd2的基因表达水平均呈线性和二次曲线关系（P<0.001）。肝脏和肾脏中的GPX1和Gpx4、肝脏中的Dio1和Selenop以及肾脏中的Dio1和Selenoh在0.1~0.5 mg/kg的补充水平下达到平台期；肝脏中的Txnrd1和Selenoh以及肾脏中的Txnrd2的mRNA水平在大约0.1 mg/kg的补充水平下达到最高点；肝脏中的Selenou、肾脏中的Selenop和Selenou的mRNA水平在0.3~0.5 mg/kg的补充水平下达到平台期。
3.5 蛋白水平
表9：硒添加水平对21日龄雏鸡肝脏、肾脏和胰腺中谷胱甘肽过氧化物酶蛋白水平的影响

添加硒水平不影响GPX1蛋白水平（P>0.05），但会影响肝脏、肾脏和胰腺中的GPX4蛋白水平（P<0.001）（表9）。肝脏和肾脏中的GPX4蛋白水平随着添加硒水平的增加呈线性（P<0.001）增加，并在添加0.1 mg硒/kg时保持稳定水平。胰腺中GPX4蛋白水平随硒添加量的增加呈线性增加（P<0.001）。
3.6 最适饲粮硒水平
根据拟合模型估计的1-21日龄雏鸡的最佳日粮硒水平如表10和图1-6所示。对体重增加的拟合模型均不显著（P>0.05），但对该指标的二次响应显著。
根据对血浆、肝脏和肾脏中Se浓度、血浆、肝脏和肾脏中GPx活性、血浆和肝脏中DIO活性、肝脏中TxnRd活性、肝脏中Gpx1、Gpx4、Dio1、Selenoh、Selenop和Selenou、肾脏中Gpx4、Dio1、Txnrd1、Txnrd2、Selenoh、Selenop和Selenou蛋白水平的拟合折线、二次曲线或渐近线模型（P<0.001），推算出适宜的日粮硒水平为0.07~0.36 mg/kg；根据Se浓度、Gpx、DIO和TxnRd活性、胰腺中Gpx1、Gpx4、Selenoh和Selenou mRNA水平的折线模型（P<0.001），1~21日龄饲喂玉米-豆粕的雏鸡的适宜日粮硒水平为0.09~0.46 mg/kg。

表10：根据拟合折线、二次或渐近模型估计1~21日龄雏鸡的最适日粮硒水平

图1：21日龄肉用仔鸡血浆（A）、肝（B）、肾（C）、胰腺（D）中补硒水平与硒含量的关系

图2：添加硒与21日龄肉仔鸡血浆（A）、肝脏（B）、肾脏（C）、胰腺（D）中GPX活性、血浆（E）、肝脏（F）、胰腺（G）中DIO活性以及肝脏（H）、胰腺（I）中Txnrd活性的关系。

图3：添加硒与21日龄肉仔鸡肝脏Gpx1 （A）、Gpx4 （B）、Selenop （C）、Selenou （D）、Selenoh （E）、dio 1（F）mRNA水平的关系。

图4：添加硒与21日龄肉仔鸡肾脏Gpx4 （A）、Txnrd1 （B）、Txnrd2 （C）、Selenop （D）、Selenou （E）、Selenoh （F）、Dio 1（G）mRNA水平的关系。

表5：添加硒与21日龄肉仔鸡胰腺Gpx1 （A）、Gpx4 （B）、Selenou（C）、Selenoh（D） mRNA水平的关系。

表6：添加硒与21日龄肉仔鸡肝脏（A）或肾脏（B）中GPX4蛋白水平的关系

4结论
本研究的结果表明，在1至21日龄期间，饲喂实用玉米-豆粕型日粮的肉鸡，适宜的日粮硒水平为0.36 mg/kg以支持血浆、肝脏和肾脏硒蛋白的充分表达，0.46 mg/kg以支持胰腺硒蛋白的充分表达，高于当前NRC硒需要量（0.15 mg/kg）。

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