第233期：饲粮中高铜诱导氧化应激，导致中国黄羽肉种鸡蛋品质 和繁殖性能下降
论文ID
原名：High dietary copper induces oxidative stress and leads to decreased egg quality and reproductive performance of Chinese Yellow broiler breeder hens
译名：饲粮中高铜诱导氧化应激，导致中国黄羽肉种鸡蛋品质和繁殖性能下降
作者：Zhongyong Gou , Qiuli Fan, Long Li, Yibing Wang, Xiajing Lin, Xiaoyan Cui , Jinling Ye, Fayuan Ding, Zhonggang Cheng, Khaled Abouelezz, and Shouqun Jiang
完成单位：
Institute of Animal Science, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, State Key Laboratory of Livestock and Poultry Breeding, Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science in South China, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Guangdong Key Laboratory of Animal Breeding and Nutrition, Guangzhou 510640, P. R. China
期刊：Poultry Science
影响因子：4.013
发表时间：2020-10-19
1、摘要
本试验旨在研究饲粮中铜（Cu）对中国黄肉种鸡生产性能、蛋品质、孵化率及子代生长性能的影响。试验选用576只30周龄母鸡，随机分为6个组，每组6个重复（每个重复8个笼，每个笼2只鸡）。基础饲粮中铜的含量为3.50 mg/kg，其余5种处理饲粮，分别在基础饲粮中添加铜，使铜含量分别为8.5、13.5、23.5、43.5和83.5 mg/kg，试验期为15周。
试验结果表明：与3.5、8.5、13.5 mg/kg Cu组相比，23.5、83.5 mg/kg Cu组的合格蛋率显著降低（P < 0.05）。血浆丙二醛浓度随饲粮铜含量的增加呈先降低后升高的二次效应（P = 0.002）。饲粮中Cu含量和Cu-ATPase肝脏活性与铜添加量呈线性（P = 0.001）和二次（P = 0.001）效应，且在饲粮中添加83.5 mg/kg Cu时最高。饲粮添加13.5 mg/kg Cu的蛋鸡第18天蛋壳强度和蛋壳比例最高（P < 0.05）；饲喂83.5 mg/kg Cu组的蛋鸡种蛋孵化合格率和受精卵孵化率最低（P < 0.05）。综上所述，饲粮中铜不足（3.5 mg/kg）和过量（83.5 mg/kg）均可诱导母鸡氧化应激，导致蛋品质下降。饲粮添加过量铜尽管使种鸡孵化重量较大，但会降低其后代的孵化率和生长性能。以肝脏Cu水平和Cu-ATP酶活性为指标，中国黄羽肉种鸡产蛋期饲粮适宜Cu水平为15.7 ~ 21.2 mg/kg（每天饲喂1.81 ~ 2.44 mg Cu）。为使蛋壳厚度得到最大响应，日粮铜需求量增加约一倍（40 mg/kg，每只鸡每天饲喂4.60 mg Cu）。
2、试验设计
3、结果与分析
表1-2：种鸡基础饲粮的组成。
表3：PCR引物
3.1 产蛋性能
表4：饲粮铜对中国黄羽肉种鸡产蛋性能的影响
不同铜水平对种鸡的产蛋率、蛋重和蛋重无显著影响（P > 0.05）（表4）；产蛋率和蛋重的平均值在13.5 mg/kg Cu水平下最高。饲粮铜水平对合格蛋率有影响（P = 0.001），具有线性（P = 0.050）和二次（P = 0.076）效应。饲喂3.5、8.5或13.5 mg/kg Cu鸡蛋的合格蛋率均高于饲喂23.5或83.5 mg/kg Cu的蛋鸡（P < 0.05）；此外，饲喂43.5 mg/kg Cu的蛋鸡的合格蛋率比饲喂23.5 mg/kg Cu的蛋鸡提高了1.7%（P < 0.05）。
3.2 血清、肝脏生化指标
表5：饲粮中不同铜含量对中国黄羽肉种鸡血浆生化指标的影响
表6：饲粮中不同铜含量对中国黄羽肉种鸡肝脏生化指标的影响
饲粮铜对血红蛋白有影响的趋势（P = 0.055）（表5）。饲粮铜对血浆MDA含量的影响（P = 0.004）呈二次效应（P = 0.002）。血浆MDA含量随饲粮铜含量的增加先降低后升高。饲喂13.5、23.5和43.5 mg/kg Cu的蛋鸡血浆MDA含量均低于饲喂3.5和83.5 mg/kg Cu的蛋鸡（P < 0.05）。13.5 mg/kg组种鸡的GSH/GSSH比值最高，达显著水平（P = 0.004）。
在肝脏指标（表6）中，只有Cu含量和Cu-ATP酶的活性受到不同水平的饲粮铜的影响（P = 0.001）。83.5mg/kg Cu时最高，具有线性（P = 0.001）和二次（P = 0.001）效应。
3.3 器官和组织指数
表7：饲粮不同铜含量对中国黄羽肉种鸡的器官和组织指数的影响
饲粮铜水平对种鸡肝脏重量和肝脏指数有显著影响（P < 0.05），且呈线性和二次效应（P < 0.05）（表7）。饲粮铜对鸡冠重量和鸡冠指数均有二次效应（P < 0.05）。股骨断裂强度在13.5 mg/kg Cu时达到最大值，股骨指数在83.5 mg/kg Cu时达到最低，但差异不显著（P > 0.05）。
卵巢和输卵管相关变量、卵巢重量和指数、输卵管重量和指数、输卵管长度和优势卵泡数量均不受饲粮铜含量的影响（P > 0.05）（数据未显示）。
3.4 铜相关基因在卵巢间质中的表达
表8：饲粮不同铜含量对中国黄羽肉种鸡卵巢间质基因表达的影响
饲粮铜水平对种鸡卵巢基质中Atp7b和Commd1的相对丰度有显著影响（P < 0.05）（表8）。除23.5 mg/kg Cu外，饲粮13.5 mg/kg Cu的种鸡Atp7b转录本含量高于其他种组（P < 0.05）。除8.5 mg/kg Cu外，饲粮13.5 mg/kg Cu的种鸡Commd1表达量高于其他各组（P < 0.05）。
3.5 蛋品质
表9：饲粮不同铜含量对中国黄羽肉种鸡蛋品质的影响
鸡蛋品质的相关指标，即蛋形指数、蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋壳比例、蛋黄颜色评分、蛋白高度、哈氏单位见表9。饲粮中铜对蛋壳强度、蛋黄颜色评分、蛋白高度和哈氏单位有显著影响（P < 0.05）。饲粮铜对蛋壳厚度的影响呈二次响应（P = 0.001）。13.5 mg/kg Cu组，蛋形指数和蛋壳比例最高，但差异不显著。
3.6 孵化性能
表10：饲粮不同铜含量对中国黄羽肉种鸡孵化性能的影响
孵出性能、受精率、孵化率、健康雏鸡产出率、孵化重等相关数据见表10。试验变量中，饲粮铜对孵化合格蛋产量、第18天活胚比例、受精蛋和孵化活胚的孵化率、小鸡孵化重有显著影响（P < 0.05）；第18天活胚比例呈线性关系（P = 0.016），孵化重呈线性（P = 0.001）和二次效应（P = 0.004）。当饲粮中铜含量为13.5 mg/kg时，第18天的孵化合格蛋产量和活胚率最高，而当饲粮中铜含量为83.5 mg/kg时，上述指标和受精卵孵化率最低。
3.7 雏鸡生长性能
表11：饲粮不同铜含量对中国黄羽肉种鸡子代雏鸡生长性能的影响
与生长性能相关的变量BW、ADFI、ADG和F/G见表11。饲粮中铜对种鸡子代体重和ADG均有显著影响（P = 0.005），且呈线性（P < 0.01）和二次效应（P < 0.05）。
3.8 回归分析
表12：饲粮不同铜含量对中国黄羽肉种鸡剂量响应的回归分析
选取血浆MDA、肝脏Cu、肝脏Cu-ATP酶、蛋壳厚度等均呈现显著二次效应的数据，采用与饲粮Cu水平相关的QP和BL回归进行进一步分析（表12）。根据回归模型得出的最佳饲粮铜响应值乘以115 g ADFI量，计算出中国黄羽肉种鸡产蛋期的最佳日铜采食量（表12）。对比两种回归模型，对于血浆MDA含量，BL模型优于QP模型，P值较小，R2较大。对于体重为2.23 kg的种鸡，血浆和肝脏MDA值以及肝脏Cu- ATP酶活性最低时，饲粮中适宜的Cu含量为15.7 ~ 21.2 mg/kg，日需铜量为1.81 ~ 2.44 mg/kg。QP和BL模型对蛋壳厚度的最大响应分别为38.6 mg/kg 4.44 mg/天/只）和41.1 mg/kg （4.73 mg/天/只）。
4、结论
综上所述，在饲粮中添加过高铜水平时，铜可在肝脏中积累并诱发氧化应激。饲粮中Cu含量为83.5 mg/kg时，蛋鸡的种蛋合格率、血浆GSH/GSSG及子代的生长发育均下降。饲粮铜水平最高时，孵化性能最低。饲粮铜含量最低（3.5 mg/kg）组和饲粮铜含量为83.5 mg/kg组的种鸡也出现了一定程度的氧化应激。综上所述，蛋鸡产蛋期饲粮铜水平为3.5 mg/kg是不足的。但与饲粮中过量铜相比，缺铜对种鸡的负面影响相对较轻。以肝脏Cu水平和Cu-ATP酶活性为指标，体重约2.36 kg的产蛋期中国黄羽肉种鸡饲粮适宜Cu水平为15.7 ~ 21.2 mg/kg（每天饲喂1.81 ~ 2.44 mgCu）。
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