寡二糖螯合微量元素對肉雞生產性能、微量元素代謝和抗氧化性能的影響

王 鑫1，，楊在賓1，周建群2，李丹丹1，李鵬飛1，劉凱紅1，張銀鳳1，楊維仁1，姜淑貞1＊ （１．山 東 農 業 大 學

（1山東農業大學動物科技學院，山東省動物生物工程與疾病防治重點實驗室，泰安，271018；2南寧市澤威爾飼料有限責任公司，南寧，530221）

摘  要：旨在研究飼糧中添加寡二糖螯合微量元素對肉雞生產性能、血液和肝臟中微量元素含量和抗氧化性能的影響。選擇600只健康的1日齡AA商品肉仔雞，隨機分成6個處理，每個處理5個重復。處理1為無機微量元素處理（IE-100），飼糧用無機微量元素預混劑（CuSO4·5H2O， ZnSO4·H2O，MnSO4·H2O，FeSO4·H2O，KIO3，Na2SeO3）形式補充銅、鋅、錳、鐵、碘和硒，添加量分別為8、70、90、50、0.5和0.3 mg/kg；處理2、3、4、5為有機復合微量元素處理，飼糧用寡二糖螯合微量元素預混劑（寡二糖螯合銅、鋅、錳和鐵；KIO3和Na2SeO3）形式補充，元素水平分別為處理1的100%（OE-100）、75%（OE-75）、50%（OE-50）和25%（OE-25）；處理6為不添加微量元素（OE-0）。試驗分兩個階段（1-21 d和22-42 d），21 d和42 d進行稱重和屠宰實驗，測定生產性能、微量元素含量和抗氧化性能。結果表明：1）與IE-100相比，OE-100顯著提高（P<0.05）肉雞的ADG（1~42 d）、血液和肝臟鐵（21 d）、血清和肝臟Cu-Zn SOD（42 d）活性，肝臟MDA（42 d）含量顯著降低（P<0.05）。2）與OE-0相比，OE-75肉雞的ADG（22~42 d和1~42 d）顯著提高（P<0.05），F/G（22~42 d和1~42 d）顯著降低（P<0.05）；IE-100、OE-100、OE-75 、OE-50和OE-25顯著提高（P<0.05）肉雞血液和肝臟鐵（21 d）、鋅和銅（42 d）；IE-100、OE-100、OE-75 和OE-50血清和肝臟Cu-Zn SOD和GSH-Px（21 d和42 d）的活性顯著升高（P<0.05），MDA（42 d）的含量顯著降低（P<0.05）。3）隨著寡二糖鰲合微量元素預混劑水平的降低，肉雞ADG（1~21 d、1~42 d和22~42 d）、血液微量元素[鐵（21 d）、鋅（21 d和42 d）、銅（21 d和42 d）和錳（42 d）]、肝臟微量元素[鐵和鋅（21 d和42 d）、銅和錳（42 d）]、血清和肝臟Cu-Zn SOD和GSH-Px的活性（21 d和42 d）均呈一次和二次線性降低（P<0.05），

而F/G（22~42 d和1~42 d）、血清（21 d和42 d）和肝臟（42 d）MDA含量則呈一次和二次線性升高（P<0.05）。結果表明：寡二糖螯合微量元素改善肉雞生產性能、元素（銅、鋅、錳和鐵）血清和肝臟中儲備、血清和肝臟抗氧化性能的最適宜水平分別為25%、50% 和75%，與無機微量元素綜合性能相當的水平為50%-75%。

關鍵詞：寡二糖螯合微量元素；生長性能；微量元素含量；抗氧化性能

中圖分類號：S816.72              文獻標識碼:                   文章編號: 

Effects of Oligosaccharide-chelated Trace Elements on Growth Performance, Trace Element Metabolism and Antioxidant Properties of Broilers

WANG Xin1，YANG Zai-bin1，ZHOU Jian-qun2，LI Dan-dan1，LI Peng-fei1，LIU Kai-hong1，ZHANG Yin-feng1，YANG Wei-ren1，JIANG Shu-zhen1,*   (1.Shandong Provincial Key Laboratory of Animal Biotechnology and Disease Control and Prevention,College of Animal Science and Technology, Shandong Agricultural University,Tai 'an 271018, China;2. Nanning Zewei Feed Co., Ltd,Nanning 530221,China)

Abstract:The aim of this experiment was to study the effects of different oligosaccharide-chelated trace elements level on growth performance, trace element content and antioxidant properties in blood and liver of broilers. 600 healthy one-day-old AA commercial broilers were randomly divided into 6 treatments with 5 replicates for each treatment. Treatment 1 was inorganic trace elements (IE-100). The inorganic trace elements premix (CuSO4·5H2O, ZnSO4·H2O, MnSO4·H2O, FeSO4·H2O, KIO3, Na2SeO3) was used to supplement copper, zinc, manganese, iron, iodine and selenium with the content of 8, 70, 90, 50, 0.5 and 0.3 mg/kg in the IE-100, respectively. Treatment 2, 3, 4 and 5 were organic composite trace elements, and the diets were IE-100 in which inorganic trace elements were replaced by oligosaccharide chelated trace element premix (oligosaccharide chelated Cu, Zn, Mn and Fe, KIO3 and Na2SeO3) at the level of 100%(OE-100) 75%(OE-75) 50%(OE-50) and 25%(OE-25), respectively. Treatment 6 was no additional trace elements (OE-0). The experiment was divided to two stages (1-21 d and 22-42 d). Weighing and slaughter experiments were conducted on 21 d and 42 d to determine the production performance, trace element content and antioxidant properties. 1) Results showed that OE-100 increased (P<0.05) ADG (1~42 d) of broiler, the activity of blood and liver iron (21 d), serum and liver Cu-Zn SOD (42 d), and the content of liver MDA (42 d) decreased (P<0.05), compared with IE-100. 2) Compared with OE-0, ADG (22-42 d and 1-42 d) of OE-75 broilers increased (P<0.05), and F/G (22-42 d and 1-42 d) decreased (P<0.05); IE-100, OE-100, OE-75, OE-50 and OE-25 increased (P<0.05) iron (21 d), zinc and copper (42 d) in blood and liver of broilers (P<0.05); Serum and liver Cu-Zn SOD (21 d), GSH-Px (42 d) activities of IE-100, OE-100, OE-75 and OE-50 increased (P<0.05), MDA (42 d) content decreased (P<0.05). 3) With the decreasing of oligosaccharide chelated trace element, the ADG (1-21 d, 1-42 d and 22-42 d), trace elements in blood [iron (21 d), zinc and copper (21 d and 42 d), and manganese (42 d)], trace elements in liver [iron and zinc (21 d and 42 d), copper and manganese (42 d)], serum and liver Cu-Zn SOD and GSH-Px (21 d and 42 d) decreased linearly and quadratically (P<0.05), while F/G (22-42 d and 1-42 d) and the content of MDA in serum (21 d and 42 d) and liver (42 d) increased linearly and quadratically (P<0.05). In conclusion, the optimum levels of oligosaccharide chelated trace elements in improving broiler performance, serum and liver accumulation of copper, zinc, manganese and iron, serum and liver antioxidant capacity were 25%, 50% and 75%, respectively, and the equivalent level of oligosaccharide chelated trace elements to inorganic trace elements according to comprehensive index are 50%-75%.

Key words: oligosaccharide-chelated trace elements; growth performance; trace element accumulation; antioxidant properties 

微量元素是動物生長發育的重要營養物質，也是動物體內多種酶的重要組成部分，對動物機體代謝和健康發育起著十分重要的作用[1,2]。與傳統的無機微量元素相比，有機微量元素具有生物學利用率高和減少環境污染等優勢[3-7]。研究表明，銅-殼聚糖納米顆粒（100 mg/kg）可以提高肉仔雞的生長性能[8]，羥基蛋氨酸螯合鋅（60 mg/kg）能夠提高1-6周齡肉仔雞的生長性能[9]。通過甘蔗糖蜜與硫酸銅、鋅、錳、鐵螯合制備的寡二糖螯合微量元素，能夠滿足肉雞對多種微量元素的需要，可以取代無機微量元素，其純度高，穩定性好，安全無污染[10]。然而，寡二糖螯合微量元素對肉雞生長性能、血液和肝臟中微量元素含量和抗氧化的影響卻鮮有報道，本研究旨在探究梯度降低寡二糖螯合微量元素水平對肉雞生長性能、血液和肝臟中微量元素含量和抗氧化的影響，為肉雞飼糧中減少微量元素的使用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試驗設計

1.1.1 試驗材料  1‰無機微量元素（Inorganic trace elements，IE）預混劑：銅（CuSO4·5H2O，飼料級，98.5%）、鋅（ZnSO4·H2O，飼料級，98.5%）、錳（MnSO4·H2O，飼料級，99.0%）、鐵（FeSO4·H2O，飼料級。98.5%）、碘（KIO3，飼料級，99.0%）、硒（Na2SeO3，飼料級，98.5%）含量分別為8、70、90、50、0.5和0.3 g/kg，稀釋劑選擇沸石粉，泰安市泰航礦物飼料預混劑有限公司生產。

寡二糖螯合微量元素（Oligosaccharides chelated trace elements，OE）預混劑：由寡二糖螯合微量元素（銅、鋅、錳和鐵）、KIO3（飼料級，99.0%）和Na2SeO3（飼料級，98.5%）組成，其銅、鋅、錳、鐵、碘和硒含量同1‰的無機微量元素預混劑，由南寧市澤威爾飼料有限責任公司提供。

1.1.2 試驗動物、飼糧和試驗設計  選擇600只健康的1日齡AA商品肉仔雞，隨機分成6個處理，每個處理5個重復，每個重復20只，各處理間初始體重差異不顯著（P>0.05）。處理1為無機微量元素（IE-100）處理，添加自制1‰無機微量元素預混劑，使飼糧中銅、鋅、錳、鐵、碘和硒的添加量分別為8、70、90、50、0.5和0.3 mg/kg，處理2、3、4、5為有機復合微量元素處理，添加寡二糖螯合微量元素預混劑（寡二糖螯合銅、鋅、錳和鐵；KIO3和Na2SeO3），使飼糧中元素水平分別為處理1的100%（OE-100）、75%（OE-75）、50%（OE-50）和25%（OE-25）；處理6為不添加微量元素（OE-0）處理。試驗分（1-21 d和22-42 d）兩個階段，其基礎飼糧和營養水平參考NRC（2012）推薦標準配制（表1）。飼糧微量元素水平實測值見表2。

預混料為每千克日糧提供：VA 11 500 IU; VD3 3 500 IU; VE 30 mg; VK3 3 mg; VB1 3.38 mg; VB2 9.00 mg; VB6 8.96 mg; VB12 0.025 mg; 氯化膽堿 800 mg; 泛酸鈣 13 mg; 煙酸 niacin 45 mg; 生物素 0.08 mg; 葉酸 1.20 mg。

1.1.3 飼養管理  肉雞在同一雞舍內進行籠內飼養，進雞前24 h對雞舍進行全面打掃和消毒，并將室溫升至35~36℃。試驗過程中，保證肉雞連續光照、自然通風、自由采食和飲水，每天清掃雞舍，常規進行免疫。

1.2 測定指標和方法

1.2.1 生產性能  試驗期間每天記錄采食量，并于試驗1、21和42 d時以重復為單位稱重。計算平均日采食量（ADFI）、平均日增重（ADG）和料重比（F/G）。

1.2.2 血樣的采集與處理  于試驗21和42 d，每個重復隨機選擇2只雞禁食12 h，使用真空抗凝管翅根靜脈無菌采血10 mL，用真空促凝管無菌采血10 mL，抗凝血放入-20 ℃冰箱中保存，用于檢測血液中微量元素銅、錳、鋅、鐵的存儲量。促凝血傾斜放置溫水中30 min，離心（2000 r/min）10 min分離血清，血清分裝編號后-20 ℃保存，用于檢測血清抗氧化物酶和丙二醛含量。

1.2.3 屠宰試驗和肝臟樣品的采集  于試驗21和42 d，每個重復隨機選擇2只雞禁食24 h，放血屠宰，打開腹腔迅速取100 g左右肝臟置于自封袋-20℃保存，用于檢測肝臟中微量元素銅、錳、鋅、鐵的存儲量；取10 g左右肝臟置于凍存管-20℃保存，用于檢測肝臟抗氧化物酶和丙二醛含量。

1.2.4 微量元素存儲量的測定  采用電感耦合等離子體質譜法（GB 2009.268-2016）測定血液和肝臟中微量元素銅、錳、鋅存儲量，采用火焰原子吸收光譜法（GB 2009.90-2016）測定微量元素鐵的存儲量。

1.2.5 血清抗氧化物酶和丙二醛含量的測定  Cu-Zn超氧化物歧化酶（Cu-Zn SOD）根據黃嘌呤氧化酶法（羥胺法）測定，根據化學比色法測定谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）和丙二醛（MDA）的含量。Cu-Zn SOD（A001-1）、GSH-Px（A005）和 MDA（A003-1）測試盒購于南京建成生物工程研究所。

1.2.6 肝臟抗氧化物酶和丙二醛含量的測定  肝臟樣品室溫解凍后取適量，冰浴條件下制成10%的勻漿，離心（3 000 r/min）10 min后取上清檢測抗氧化酶活性及丙二醛含量。測定方法和試劑盒同1.2.5。

1.3 數據統計  數據經Excel處理后采用SAS 9.2統計軟件進行單因素方差分析，采用Ducan’s多重比較處理平均值，P < 0.05為差異顯著，P < 0.01為差異極顯著。采用線性回歸分析有機微量元素不同添加水平下，生產性能，微量元素含量等指標的一次和二次線性關系。

2 結果與分析

2.1 生產性能  與IE-100相比，OE-100顯著提高肉雞（1~42 d）的ADG（P<0.05，表3）。與OE-0相比， OE-75肉雞的ADG（22~42 d和1~42 d）顯著提高（P<0.05），F/G（22~42 d和1~42 d）顯著降低（P<0.05）。肉雞ADG（1~21 d、1~42 d和22~42 d）隨著寡二糖鰲合微量元素預混劑水平降低呈一次和二次線性降低（P<0.05），而F/G（22~42 d和1~42 d）線性升高（P<0.05）。

ADFI，日均采食量；ADG，日均采食量；F/G，料重比。同列數據肩標不同字母表示差異顯著（P<0.05），下同。 

2.2 血液鐵、銅、鋅和錳的水平  與IE-100相比，OE-100顯著提高肉雞血液鐵（21 d）（P<0.05，表4）。與OE-0相比，IE-100、OE-100、OE-75 、OE-50和OE-25血液鐵（21 d）、鋅和銅（42 d） 顯著提高（P<0.05）。隨著寡二糖鰲合微量元素預混劑水平降低，肉雞血液鐵（21 d）、鋅（21 d和42 d）、銅（21 d和42 d）和錳（42 d）水平呈現一次和二次線性降低（P<0.05），本研究21 d血液錳含量低于檢測限。

2.3 肝臟鐵、銅、鋅和錳存儲量  與IE-100相比，OE-100顯著提高肉雞肝臟鐵（21 d）（P<0.05，表5）。與OE-0相比，IE-100、OE-100、OE-75 、OE-50和OE-25顯著提高肉雞肝臟21 d的鐵和42 d的鐵、鋅、銅及錳（P<0.05）。隨著寡二糖鰲合微量元素預混劑水平降低，肉雞肝臟中鐵和鋅（21 d和42 d）、銅和錳（42 d）存儲量均呈現一次和二次線性降低（P<0.05）。

2.4 血清抗氧化物酶活性和丙二醛含量  與IE-100相比，OE-100顯著提高肉雞血清Cu-Zn SOD（42 d）活性（P<0.05，表6）。與OE-0相比，IE-100、OE-100、OE-75 、OE-50和OE-25血清Cu-Zn SOD和GSH-Px（21 d和42 d）的活性顯著升高（P<0.05），MDA（21 d和42 d）的含量顯著降低（P<0.05）。血清Cu-Zn SOD和GSH-Px的活性（21 d和42 d）均隨著寡二糖鰲合微量元素預混劑水平下降呈一次和二次線性降低（P<0.05），MDA（21 d和42 d）含量則呈一次和二次線性升高（P<0.05）。

MDA，丙二醛；Cu-Zn SOD，Cu-Zn超氧化物歧化酶；GSH-Px，谷胱甘肽過氧化物酶。下表同。

2.5 肝臟抗氧化物酶活性和丙二醛含量  與IE-100相比，OE-100顯著提高肉雞肝臟Cu-Zn SOD（42 d）活性（P<0.05，表7），MDA（42 d）含量顯著降低（P<0.05）。與OE-0相比，IE-100、OE-100、OE-75和OE-50肝臟Cu-Zn SOD和GSH-Px（21 d和42 d）的活性顯著提高（P<0.05），MDA含量（42 d）顯著降低（P<0.05）。隨著寡二糖鰲合微量元素預混劑水平下降，肉雞肝臟Cu-Zn SOD和GSH-Px活性（21 d和42 d）呈一次和二次線性降低（P<0.05），而MDA含量（42 d）呈一次和二次線性升高（P<0.05）。

3  討論

3.1  生長性能  飼糧中添加有機微量元素能夠促進動物的生長性能。研究表明，用37.5%的蛋氨酸螯合鐵、銅、鋅、錳替代75%的相應無機鐵、銅、鋅、錳（按1 mg螯合元素代替2 mg無機元素方式）顯著提高肉雞ADG，降低了料重比[11]，肉雞飼糧中添加果膠低聚糖螯合鋅（600 mg/kg）顯著提高了ADG和ADFI[12]。郭建來等[13]研究表明，飼糧中用蛋白質螯合鐵、鋅、銅、錳等量替代全部的對應無機微量元素顯著提高‘杜×長×大’三元仔豬的日增重，料重比也有所下降。CREECH等[14]對斷奶母豬的研究表明，飼糧中用蛋白質螯合銅、鋅、錳和鐵等量替代50%的硫酸鹽也顯著提高了日增重。本試驗中，肉雞飼糧用75%或100%寡二糖鰲合微量元素預混劑代替全部無機微量元素顯著提高其生產性能，用25%寡二糖鰲合微量元素預混劑代替全部無機微量元素，肉雞的生產性能差異不顯著。說明25%的寡二糖螯合多元微量元素預混劑滿足AA肉雞生產性能對微量元素的需要?？赡茉蚴枪讯球隙嘣⒘吭氐尿下矢?，微量元素進入腸道后不以離子的形式存在，而是以寡二糖螯合物的形式被吸收，由于寡二糖螯合物的分子較小，可以更好的吸收入血[15]；同時寡二糖螯合多元微量元素具有親脂性，可以經過小腸絨毛刷狀緣，通過氨基酸和小肽途徑通道吸收進入血液，也可以經過糖脂、糖蛋白和寡糖通道進入血液[16,17]。微量元素作為酶結構和活性中心的組成部分[18]，通過各種酶促進體內三大有機物質代謝，進而提高動物的生產性能。但也有研究表明，用不同水平（25、50、75、100 mg/kg）的蛋白質螯合鋅對斷奶仔豬的生長性能無明顯的改變[19]。這可能是因為不同的有機微量元素生物學效價、生產工藝和主要作用機制不同，同時不同動物的不同階段對微量元素的需要量也不一樣[10,15]，在某一劑量范圍內，微量元素提高動物機體免疫力和抗氧化能力，未必明顯改善生產性能，但其機制尚需進一步證實。

3.2  微量元素含量  血液中微量元素含量反映了機體對微量元素的吸收利用情況[20,21]，經過血液循環之后，主要沉積部位是肝臟[22]。孫秋娟等[23]研究發現，用等量羥基蛋氨酸螯合銅、錳和鋅替代無機鹽顯著提高蛋雞肝臟中銅、錳和鋅的含量。SEO等[24]研究發現，肉雞飼糧中隨著蛋氨酸螯合鐵添加量的增加，肝臟中鐵含量顯著增加，且添加量為200 mg時，肝臟中鐵含量達到最高。在豬的研究中發現，斷奶仔豬飼糧中添加170 mg/kg羥基蛋氨酸銅顯著提高肝臟中銅含量[25]。用有機微量元素鐵、銅、錳和鋅（蛋白鹽形式）代替肥育豬飼糧中等量的對應無機微量元素，顯著提高了前期豬血清中鋅的含量，對鐵、銅和錳的含量則無顯著影響[26]。本試驗中，肉雞飼糧用75%或100%寡二糖鰲合微量元素預混劑代替全部無機微量元素顯著提高肝臟和血清中鐵含量，肉雞飼糧用50%寡二糖鰲合微量元素預混劑代替全部無機微量元素，肝臟和血清中鐵、銅、錳和鋅的含量差異不顯著，說明50%的寡二糖螯合微量元素完全可以替代全部無機微量元素。原因可能是微量元素與寡二糖螯合后，形成穩定性的螯合物，減輕了微量元素之間的拮抗作用[27-29]；同時寡二糖螯合多元微量元素的生物學利用率高，螯合環能夠減少腸道中植酸鹽及其他沉淀劑對微量元素的結合沉積，很輕易地被腸道中的蛋白質受體識別并捕獲，通過小肽和氨基酸的吸收途徑進入血液循環，進入到肝臟沉積，進而血液和肝臟中微量元素含量升高[22,30-32]。

3.3  抗氧化物酶和丙二醛含量  GSH-Px和Cu-Zn SOD等構成機體抗氧化應激的重要屏障[33]，MDA含量反映了機體的氧化程度。CERONE等[34]研究發現，銅和鋅的缺乏會影響Cu-Zn SOD酶的活性。薛穎等[35]研究證實，飼糧中添加NRC需要量的25%、50%的羥基氨基酸錳、銅、鋅以及甘氨酸鐵、酵母硒顯著提高血漿的SOD和GSH-Px活性，降低MDA含量。飼糧中添加120 mg/kg甘氨酸亞鐵可以顯著提高肉雞血清中SOD活性，降低MDA含量[36]。用有機微量元素鐵、銅、錳和鋅（蛋白鹽形式）代替肥育豬飼糧等量的對應無機微量元素，可以提高前期豬Mn-SOD活性，降低MDA含量，顯著提高后期豬GSH-Px活性[26]。本試驗中，隨著寡二糖螯合多元微量元素水平下降，肉雞血清和肝臟的Cu-Zn SOD和GSH-Px活性呈一次和二次線性降低，而MDA含量呈一次和二次線性升高。肉雞飼糧用75%寡二糖鰲合微量元素預混劑代替全部無機微量元素，肉雞血清和肝臟抗氧化能力顯著提高，75%寡二糖鰲合微量元素預混劑代替全部無機微量元素的抗氧化能力與無機微量元素組十分相當，這可能是因為Cu-Zn SOD作為一種銅、鋅依賴酶，受血液和肝臟中銅、鋅含量的影響，同時其活性的增加可能與自身降解穩定性的提高或降解速度的減慢也有關，隨著寡二糖螯合多元微量元素被機體吸收后，血液和肝臟中的有效銅和鋅含量升高，Cu-Zn SOD活性也顯著升高，提高了機體抗氧化酶活性和清除體內自由基的能力[37-41]，同時體內寡糖含量增加，也具有清除體內的自由基，提高機體的抗氧化酶活性的能力[42-44]。血清和肝臟21 d的抗氧化酶活性低于42 d，這與動物的生長發育有關，也更好的解釋了年齡增長抵抗力強的一個原因。

與無機微量元素處理和不添加微量元素處理相比，100%寡二糖螯合微量元素預混劑能提高肉雞的生長性能、微量元素含量和抗氧化性能，且能改善肉雞生產性能、元素（銅、鋅、錳和鐵）血清和肝臟中儲備、血清和肝臟抗氧化性能的最適宜水平分別為25%、50%和75%；與無機微量元素綜合性能相當的水平為50%-75%。隨著寡二糖螯合微量元素預混劑添加水平下降，肉雞的生產性能、血液和肝臟的微量元素含量及抗氧化物酶活性大多數指標呈線性下降。

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