第220期：使用分子生物标志物估计22至42日龄肉鸡对锰的需求量
论文ID
原名：Use of molecular biomarkers to estimate manganese requirements for broiler chickens from 22 to 42 d of age
译名：使用分子生物标志物估计22至42日龄肉鸡对锰的需求量
作者：Lin Lu1, Bin Chang1,2, Xiudong Liao1, Runlian Wang2, Liyang Zhang1 and Xugang Luo1*
完成单位：
1Mineral Nutrition Research Division, Institute of Animal Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences （CAAS）,Beijing 100193, People’s Republic of China
2Department of Animal Science, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, People’s Republic of China
期刊：British Journal of Nutrition
影响因子：3.334
发表时间：2016-12-13
1、摘要
本研究旨在利用分子生物学标记评估22 ~ 42日龄肉仔鸡饲粮锰需要量。在常规玉米-豆粕基础饲粮中添加硫酸锰，饲喂21d（22日龄至42日龄），饲喂范围为0~140 mg/kg，按20 mg/kg的浓度添加。对心脏含锰超氧化物歧化酶（MnSOD） mRNA及其蛋白表达水平、特异性蛋白1 （Sp1）和活化蛋白2 （AP-2）的DNA结合活性等10个参数拟合了Mn反应曲线。
试验结果表明：心脏MnSOD mRNA和蛋白表达水平对日粮Mn浓度呈显著的二次响应（P < 0.01），心脏MnSOD活性呈折线响应（P <0.01）；而心脏中的锰含量及Sp1和AP-2的DNA结合活性与饲料中锰浓度呈线性关系（P < 0.01）。在心脏中充分表达MnSOD mRNA水平、MnSOD蛋白水平和MnSOD活性所需饲粮锰的需要量分别为101、104和94 mg/kg。结果表明，心脏MnSOD基因表达水平比心脏MnSOD蛋白表达水平及其活性更能反映肉鸡的锰需要量，在22~42日龄饲喂常规基础玉米-豆粕饲粮的肉仔鸡中，心脏MnSOD的充分表达需要100 mg/kg左右的饲粮。
2、试验设计
3、结果与分析
表1：肉仔鸡基础饲粮的组成
3.1 生长性能和腿部异常的发生率
饲粮锰水平对G、FI和G：F无显著影响（P > 0.05）（数据未显示）。腿畸形的发生率随饲粮锰水平的增加而降低，但差异不显著（P > 0.05）（数据未显示）。
3.2 心脏锰浓度
表2：饲粮锰水平对42日龄肉仔鸡心脏锰浓度、心脏MnSOD mRNA浓度、MnSOD蛋白表达和心脏MnSOD活性的影响
饲粮中的锰对心脏中的锰含量有显著影响（P < 0.01）。心脏锰含量随饲粮锰水平的增加呈线性增加（P < 0.01）。
3.3 心脏MnSOD活性
饲粮锰水平显著影响（P < 0.0001）心脏MnSOD活性（表2）。心肌MnSOD活性随饲粮锰水平的增加呈直线（P <0.0001）和二次曲线上升（P < 0.001），在约80 mg/kg的锰水平下达到一个明显的平台期。
3.4 心脏MnSOD mRNA表达水平
饲粮锰处理显著影响心脏MnSOD mRNA的表达（P < 0.05），且随饲粮锰水平的增加呈线性（P <0.05）和二次曲线（P < 0.01）增加（表2）。可见，添加80 mg/kg的锰时，MnSOD mRNA的表达水平最高。
3.5 心脏MnSOD蛋白表达水平
饲粮锰显著影响心脏MnSOD蛋白表达水平（P < 0.01）（表2）。随着饲粮中锰水平的增加，MnSOD蛋白的表达水平呈线性和二次曲线变化（P < 0.01），在100 mg/kg的添加水平下，MnSOD蛋白的表达水平最高。
3.6 特异性蛋白1的DNA结合活性
表3：饲粮锰水平对42日龄肉鸡心脏特异性蛋白1（Sp1）和活化蛋白-2（AP-2） DNA结合活性的影响
饲粮锰显著（P < 0.01）影响心脏Sp1的DNA结合活性（表3）。心脏中Sp1的DNA结合活性随饲料中锰含量的增加呈线性关系（P <0.0001）。
3.7 活化蛋白-2的DNA结合活性
饲粮锰显著影响心脏AP-2的DNA结合活性（P < 0.05）（表3）。心脏AP-2的DNA结合活性随饲粮锰水平的增加呈线性下降（P < 0.001）。
3.8 肉鸡饲粮锰需要量的估算
表4：基于心脏MnSOD mRNA和蛋白表达水平以及MnSOD活性对饲粮补充锰浓度的非线性回归估计饲粮锰需要量
通过非线性回归分析估计的肉鸡饲粮锰需要量的结果如表4所示。基于心脏MnSOD活性的折线模型（P < 0.01）和心脏MnSOD mRNA表达水平（P < 0.001）和蛋白质表达水平（P < 0.05）与饲粮锰浓度的二次模型，对于22~42日龄饲喂常规玉米-豆粕饲粮的肉鸡，充分表达心脏MnSOD活性、mRNA和蛋白质表达水平的饲粮锰需要量分别为94 mg/kg、101 mg/kg和104 mg/kg。这些需要值高于从列表数据直观近似得出的值（80、80和100 mg/kg），但比后者更准确和有效，因为它们是通过对回归模型的统计评估得出的。
4结论
综上所述，本研究的结果表明，94 mg Mn/kg足以使MnSOD活性在肉鸡心脏中充分表达。肉鸡心脏MnSOD mRNA和蛋白质的完全表达分别需要101和104 mg Mn/kg饲粮。此外，心脏MnSOD mRNA表达水平是比心脏MnSOD活性和MnSOD蛋白表达水平更适合和可靠的指标。22-42日龄，饲喂常规玉米-豆粕型饲粮的肉仔鸡锰需要量大约100 mg Mn/kg。
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