第217期：通过含铁酶在肉鸡不同组织中的充分表达来测定日粮铁需要量

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原名：Determination of Dietary Iron Requirements by Full Expression of Iron-Containing Enzymes in Various Tissues of Broilers

译名：通过含铁酶在肉鸡不同组织中的充分表达来测定日粮铁需要量

作者：Xinyan Ma,^4,5,7 Xiudong Liao,^4,7 Lin Lu,⁴ Sufen Li,⁶ Liyang Zhang,⁴ and Xugang Luo^4*

完成单位：
⁴ Mineral Nutrition Research Division, Institute of Animal Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, State Key Laboratory of Animal Nutrition, Beijing, China;
⁵Institute of Animal Science, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou, China;
⁶ Department of Animal Science, Hebei Normal University of Science and Technology, Qinhuangdao, China

期刊：The Journal of Nutrition

影响因子：4.281

发表时间：2016-09-12

1、摘要
目前肉鸡的日粮铁需求量（80mg/kg）主要基于一些早期研究中获得的生长、血红蛋白浓度或红细胞压积数据；然而，含铁酶的表达可能是评估日粮铁需求的更敏感的新标准。本研究的目的是测定肉仔鸡日粮中对琥珀酸脱氢酶（SDH）、过氧化氢酶和细胞色素c氧化酶（COX）在不同组织中充分表达的铁需求。将336只1日龄的Arbor Acres雄鸡随机分配到7个处理中的1个，共6个重复，并饲喂基础玉米和大豆日粮（对照，含67 mg Fe/kg）和添加20、40、60、80、100或120 mg Fe/kg FeSO₄的基础日粮，使用折线或二次模型进行回归分析以估计最佳日粮铁添加量。
结果表明：添加铁浓度影响肉鸡肝脏和心脏SDH活性、肝脏COX和过氧化氢酶活性、肝脏SDH mRNA水平以及肝脏和心脏COX mRNA水平（P＜0.027），并随着日粮铁浓度的增加呈二次增加（P＜0.004）。根据上述指数的拟合折线或二次曲线模型（P<0.005）估计的日粮铁需求量为97–136 mg/kg。据我们所知，肝脏和心脏的SDH活性、肝脏的COX和过氧化氢酶活性、肝脏中SDH mRNA水平以及肝脏和心脏中COX mRNA水平是评估肉鸡日粮铁需求量的新的敏感标准。基于上述含铁酶的折线或二次曲线拟合模型，估计饲粮铁的最佳浓度为97-136 mg/kg，以支持其在1-21日龄玉米和豆粕饲粮肉鸡各组织中的充分表达，高于现行NRC要求（80 mg/kg）。

2、试验设计

3、结果与分析
表1：1-21日龄肉仔鸡基础日粮的组成

表2：实时PCR扩增的引物序列。

3.1 生长性能
表3：饲粮铁水平对1 ~ 21日龄肉仔鸡生长性能的影响

添加铁浓度对采食量和饲料效率无显著影响（P>0.15），但对增重有显著影响（P<0.003）。随着饲粮铁浓度的增加，增重呈二次响应增长（P<0.0001），在添加40-60 mg Fe/kg时达到平稳期。
3.2 血液指标
表4：饲粮铁水平对21日龄肉鸡血液铁状态变量的影响

饲粮铁水平对TIBC、Hb浓度和红细胞压积无显著影响（P>0.23），但对PI和TS有显著影响（P<0.0001）。PI和TS随饲粮铁水平的升高而线性增加（P<0.0001）。PI和TS的二次响应均不显著（P>0.13），不宜用于铁需要量的测定。
3.3 组织铁含量
表5：饲粮铁水平对21日龄肉鸡组织铁含量的影响

胰腺和胸肌中的铁浓度不受饲粮铁浓度的影响（P>0.85）。而肝脏、肾脏、心脏、脾和胫骨骨灰中的铁含量受添加铁水平的影响（P<0.014），除脾铁（P=0.14）外，其余均随日粮铁浓度的增加而线性增加（P<0.012）。肝脏和胫骨骨灰中铁含量的二次响应显著（P<0.003），心、肾、脾中铁含量的二次响应不显著（P>0.09）。
3.4 酶活性
表6：饲粮铁水平对21日龄肉仔鸡组织含铁酶活性的影响

补铁水平对心脏的CAT和COX活性以及肾脏的SDH和CAT活性无显著影响（P>0.08），但对肝脏的SDH、CAT和COX活性以及心脏SDH活性有显著影响（P<0.007）。肝脏中SDH、CAT和COX活性以及心脏SDH活性随日粮铁水平的增加呈二次曲线上升（P<0.002），并在添加40-60 mg Fe/kg时达到平台期。

3.5 mRNA水平
表7：日粮铁浓度对21日龄肉鸡组织含铁酶mRNA水平的影响

补铁水平对肝脏CAT、心脏SDH和骨髓血红蛋白mRNA水平无显著影响（P>0.06），但对肝脏SDH、COX和心脏COX mRNA表达水平有显著影响（P<0.0027）。肝脏SDH、COX和心脏COX mRNA水平随日粮铁水平的增加呈二次曲线上升（P<0.004）。肝脏中SDH和COX基因的表达水平在补铁60 mgFe/kg时达到最高。
3.6 日粮铁需要量
图1：日粮铁水平与21日龄肉用仔鸡日增重（A）、肝脏（B）、胫骨铁浓度（C）关系。

图2：日粮铁水平与21日龄肉鸡肝脏SDH （A）、COX （B）、CAT （C）和心脏SDH （D）活性的关系。

图3：日粮铁水平与21日龄肉鸡肝脏SDH （A）、COX （B）、和心脏COX （D）mRNA水平的关系。

通过非线性回归分析估计的肉鸡日粮铁需要量如图1-3所示。根据体重增加的二次曲线或折线模型（P<0.005）；肝脏和胫骨铁浓度；肝脏SDH、COX和CAT活性；心脏SDH活性；肝脏SDH和COX mRNA水平；以及心脏COX mRNA水平。根据拟合的二次曲线或折线模型（P<0.005），从1到21日龄饲喂玉米和豆粕日粮的肉仔鸡的最佳日粮铁浓度为97-136 mg/kg。

4结论
综上所述，本研究结果表明，肝脏SDH、COX和CAT和心脏SDH活性，以及肝脏SDH、COX和心脏COX mRNA水平，是评价肉仔鸡饲粮铁需要量的新的敏感指标。基于上述含铁酶的折线或二次曲线拟合模型，估计饲粮铁的最佳浓度为97-136 mg/kg，以支持其在1-21日龄玉米和豆粕饲粮肉鸡各组织中的充分表达，高于现行NRC要求（80 mg/kg）。

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