第216期：通过22~42日龄肉鸡不同组织中硒蛋白的表达确定饲粮适宜硒水平
论文ID
原名：Determination of optimal dietary selenium levels by full expression of
selenoproteins in various tissues of broilers from 22 to 42 d of age
译名：通过22~42日龄肉鸡不同组织中硒蛋白的表达确定饲粮适宜硒水平
作者：Chuanlong Wang a, 1, Lisai Wang a, c, 1, Liyang Zhang a, Lin Lu a, Tao Liu a, d, Sufen Li c,Xugang Luo b, *, Xiudong Liao a, *
完成单位：
a Mineral Nutrition Research Division, State Key Laboratory of Animal Nutrition, Institute of Animal Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences,
Beijing, 100193, China
b Poultry Mineral Nutrition Laboratory, College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou, 225000, China
c Department of Animal Science, Hebei Normal University of Science and Technology, Qinhuangdao, 066004, China
d Biochemistry Department, Case Western Reserve University, Cleveland, 44106, USA
期刊：Animal Nutrition
影响因子：6.383
发表时间：2021-05-11
1、摘要
目前NRC对22日龄至42日龄肉鸡的日粮硒（Se）需要量（0.15 mg/kg）确定，主要是基于1986年报道的一项研究，该研究可能不适用于现代快速生长肉鸡。本试验旨在确定22 ~ 42日龄饲喂玉米-豆粕型日粮的肉仔鸡硒需要量的最佳日粮硒水平。试验选用336只22日龄Arbor Acres公鸡，随机分为6个处理，每个处理7个重复，分别饲喂玉米-豆粕基础日粮（对照组，含Se 0.014 mg/kg）和基础日粮中添加0.10、0.20、0.30、0.40或0.50mg Se/kg的Na2SeO3饲粮21天。
结果表明：添加硒水平对肉鸡血浆、肝脏、肾脏、胰腺、胸肌和腿肌中的硒含量，血浆、肝脏和肾脏中谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）活性，Gpx4 mRNA表达水平，肝脏中的硒蛋白Seenoh和Selenou，肾脏中的Selenop和Selenoh，以及肝、肾中Gpx4的蛋白表达水平有显著影响（P<0.05），并随添加硒水平的增加呈二次曲线上升（P<0.05）。根据上述硒浓度指数的拟合折线或渐近模型（P<0.0001），最佳饲粮硒水平的估计值为0.10至0.49 mg/kg，根据上述硒蛋白表达指数的拟合折线、二次或渐近模型（P<0.007），最佳饲粮硒水平的估计值为0.08至0.37 mg/kg。这些结果表明，在22~42日龄饲喂玉米-豆粕日粮的肉仔鸡中，适宜的日粮硒水平为0.49 mg/kg以支持最高硒浓度，0.37 mg/kg以支持硒蛋白在血浆和各种组织中的充分表达。
2、试验设计
3、结果与分析
表1：肉鸡基础日粮的成分和营养水平（%，以饲料计）。
表2：实时PCR扩增的引物序列
3.1 生长性能
饲粮硒水平不影响22 ~ 42日龄肉仔鸡的平均日增重、平均日采食量和料重比（P > 0.05）。
3.2 硒浓度
表3：添加硒水平对42日龄肉仔鸡血浆和组织中硒含量的影响
饲粮硒水平影响（P < 0.0001）血浆和组织中硒浓度（表3）。随着饲粮硒水平的增加，血浆和组织中硒浓度呈线性（P < 0.0001）和二次（P < 0.0001）增加。饲粮添加0.30 mg Se/kg时，胸肌硒浓度达到平稳期；肝脏硒浓度在添加0.40 mg Se/kg时达到平稳期；血浆、肾、胰腺和腿肌硒浓度在添加0.50 mg硒/kg时达到最高。
3.3 酶活性
表4：添加硒水平对42日龄肉仔鸡血浆和组织硒蛋白活性的影响
饲粮硒水平对血浆和胰腺中TXNRD活性及血浆、肝脏和胰腺中DIO活性无显著影响（P > 0.05）；但对血浆、肝脏、肾脏和胰腺中的GPX活性、肝脏和肾脏中的TXNRD活性以及肾脏中的DIO活性均有影响（P < 0.05）（表4）。除胰腺中的GPX活性外，肾脏中的DIO活性以及肝脏和肾脏中的TXNRD活性均随饲粮硒水平的升高呈线性升高（P < 0.01）；其他指标呈线性增加（P < 0.001）和二次增加（P < 0.001）。添加0.20 mg Se/kg时，肝脏中GPX和TXNRD活性及肾脏中TXNRD活性均达到平稳期；肾脏DIO活性在添加0.30 mg Se/kg时达到平稳期；GPX在血浆、肾脏和胰腺中的活性在添加0.50 mg Se/kg时达到最高点。
3.4 mRNA水平
表5：添加硒水平对42日龄肉仔鸡肝脏硒蛋白mRNA表达量的影响
表6：添加硒水平对42日龄肉仔鸡肾脏硒蛋白mRNA表达量的影响
表7：添加硒水平对42日龄肉仔鸡胰腺硒蛋白mRNA表达水平的影响
饲粮硒水平对肝脏Gpx1、Txnrd1、Txnrd2、Dio1、肾脏Txnrd1、Txnrd2、Dio1 mRNA表达量和胰腺Gpx4、Txnr1、Txnrd2、Selenop、Selenou、Selenoh mRNA表达量无显著影响（P > 0.05）；但影响肝脏和肾脏中Gpx4、Selenop、Selenou和Selenoh的mRNA表达量（P < 0.05），影响肾脏和胰腺中Gpx1的mRNA表达量，影响胰腺中Dio1的mRNA表达量（表5-7）。随着饲粮硒水平的升高，肝脏中Selenop、肾脏中Gpx4和Selenou的mRNA表达量呈线性升高（P < 0.05）；肾脏Gpx1随饲粮硒水平的升高呈二次型升高（P < 0.05）；肝脏中Gpx4和Selenoh mRNA表达量，肾脏中Selenop和Seleno mRNA表达量随饲粮硒水平的升高呈线性（P < 0.05）和二次（P < 0.05）增加。肾脏中Selenop和Selenoh的mRNA表达量趋于平稳，肝脏中Gpx1的mRNA表达量在添加0.10 mg Se/kg时达到最高点；硒在肝脏中的mRNA表达量在0.20 mg Se/kg时达到平稳期；在添加0.40 mg Se/kg时，肝脏中Gpx4 mRNA的表达量达到平稳期。
3.5 蛋白水平
表8：添加硒水平对42日龄肉仔鸡GPX1和GPX4蛋白表达水平的影响
饲粮硒水平对肝脏、肾脏和胰腺中GPX1蛋白表达水平无显著影响（P > 0.05）；但会影响（P < 0.0001）肝脏、肾脏和胰腺中GPX4蛋白的表达水平（表8）。胰腺中GPX4蛋白的表达水平随着饲粮硒水平的增加呈线性增加（P < 0.0001）；肝脏和肾脏中GPX4蛋白表达水平随饲粮硒水平的升高呈线性（P < 0.0001）和二次（P < 0.001）增加。在添加0.20 mg Se/kg时，GPX4蛋白在肝脏和肾脏中的表达达到平稳期。
3.6 最适饲粮硒水平
表9：根据拟合模型估算22 ~ 42日龄肉鸡饲粮中硒的适宜水平
经非线性回归分析，22 ~ 42日龄肉仔鸡饲粮中硒的适宜水平如表9所示。基于血浆、肝脏、肾脏、胰腺、胸肌和腿肌中硒浓度拟合折线或渐近模型（P < 0.0001），饲粮中硒的适宜水平为0.10 ~ 0.49 mg/kg；基于血浆、肝脏和肾脏中GPX活性、肝脏中Gpx4、Selenop和Selenoh mRNA表达量、肾脏中Gpx1、Selenop和Selenoh mRNA表达量以及肝脏和肾脏中Gpx4蛋白表达量的拟合折线模型、二次模型或渐近模型（P < 0.007）， 22 ~ 42日龄玉米-豆粕饲粮中硒的适宜水平为0.08 ~ 0.37 mg/kg。
4结论
本研究的结果表明，血浆、肝脏、肾脏、胰腺、胸肌和腿肌中的硒浓度、血浆、肝脏和肾脏中的GPX活性、肝脏中Gpx4、Selenou和Selenoh的mRNA水平、肾脏中Selenop和Selenoh的mRNA水平以及肝和肾脏中Gpx4的蛋白质水平是估算最佳日粮硒水平的敏感标准，且最佳日粮硒水平为0.49 mg/kg以支持最大硒浓度，0.37 mg/kg以支持22至42日龄饲喂玉米豆粕的肉鸡血浆和各种组织中硒蛋白的充分表达。这些水平高于现行NRC推荐的日粮硒需要量（0.15 mg/kg）。
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