實驗兔新品系(WHBE兔)蛋白質需要特點及相關機理研究.pdf

1、WHBE兔是由日本大耳白兔突變產(chǎn)生的實驗兔新品系,以其白色被毛(Whitehair)和黑色眼睛(Black eye)的特征而得名,具有能產(chǎn)生高效價抗體的特性。目前對WHBE兔遺傳特性的研究較多,而有關營養(yǎng)需要方面的研究幾乎空白。由于蛋白質營養(yǎng)與動物的免疫功能密切相關,本文通過飼養(yǎng)試驗,氮代謝試驗、免疫功能測定等一系列試驗,研究了生長期和育成期的WHBE兔對日糧粗蛋白的營養(yǎng)需要特點,并從消化層面(盲腸微生態(tài)變化情況)和代謝層面(相關功能基

2、因表達)探討WHBE兔對蛋白質最佳需要量的產(chǎn)生機理。最后,對WHBE兔日糧中限制性氨基酸的適宜比例作了初步研究。1.日糧粗蛋白水平對生長期WHBE兔生長性能、氮代謝、免疫功能、盲腸發(fā)酵參數(shù)及肝臟功能基因表達的影響
　　 選用40日齡WHBE斷奶仔兔60只,進行為期6周的飼養(yǎng)試驗。將仔兔隨機分為5組(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ和Ⅴ組),分別飼以粗蛋白水平為12％,14％,16％,18％和20％的等消化能(10.0MJ/kg)、等粗纖維(12％

3、)日糧,通過測定動物生長性能、血清生化指標和免疫學指標、盲腸發(fā)酵參數(shù)及相關激素和酶的基因表達峰度,觀察日糧粗蛋白水平對兔生長性能和免疫功能影響,確定生長期WHBE兔對粗蛋白的生長需要和免疫需要,并探討相關機理。另外選取30只WHBE幼兔,并隨機分為5組,分別飼喂5種不同粗蛋白水平(12,14,16,18和20％)的等消化能和等粗纖維日糧,進行氮代謝試驗,估算生長期WHBE兔的維持氮需要量及凈蛋白利用率。
　　 試驗結果表明:仔兔

4、日增重與粗蛋白水平間存在回歸關系(Y=-0.2325X2+7.6371X-40.335,R2=0.6237),經(jīng)分析,當日糧粗蛋白水平為16.4％時,動物生長性能最佳。日糧粗蛋白水平對動物的采食量無顯著影響,但對料重比影響顯著。血清堿性磷酸酶的活力以16％粗蛋白組最高,但組間差異不顯著；而血清胰島素樣生長因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)的含量以Ⅲ、Ⅳ組為高,與Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ組差異顯著(P＜0.01,P＜0.05)。Ⅱ-Ⅳ組的血清總蛋白的含量明顯高于Ⅰ

5、組(P＜0.05),各組尿素氮含量隨蛋白水平提高而顯著上升(P＜0.01,P＜0.05)。在免疫學指標上,隨日糧粗蛋白水平提高,各組仔兔的自然殺傷細胞活力、脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)呈上升趨勢,均以Ⅴ組最高,Ⅴ組的自然殺傷細胞活力、脾臟指數(shù)分別比Ⅰ組提高36％和31％(P＜0.05),而Ⅴ組的胸腺指數(shù)比Ⅱ組提高41％(P＜0.05)。脂多糖誘導淋巴細胞增殖的刺激指數(shù)(LPS SI)以Ⅳ組最高,分別與Ⅰ、Ⅱ組差異顯著(P＜0.01,P＜0.05)

6、,而與Ⅲ、Ⅴ組無顯著差異。而刀豆素蛋白刺激指數(shù)(ConA SI)以Ⅲ組最高,Ⅳ、Ⅴ組次之,Ⅲ-Ⅴ組間無顯著差異,但Ⅲ-Ⅴ組分別與Ⅰ、Ⅱ組差異顯著(P＜0.01,P＜0.05)。白介素-1β(IL-1β)的濃度以Ⅳ組最高,顯著高于Ⅰ組(P＜0.05),免疫球蛋白含量也以Ⅲ、Ⅳ組為高,但各組間差異不顯著(P＞0.05)。血清NO含量和SOD活性以Ⅲ、Ⅳ組為高,與Ⅰ組差異顯著(P＜0.01,P＜0.05),而MDA含量變化則與SOD活性的變化

7、趨勢相反。從盲腸發(fā)酵參數(shù)看,氨態(tài)氮和微生物蛋白的濃度也以16％粗蛋白組最高,且Ⅲ組微生物蛋白濃度顯著高于其他4組(P＜0.01)。肝臟IGF-Ⅰ mRNA的表達峰度以Ⅲ、Ⅳ組最高,與Ⅰ組差異顯著。PEPCK mRNA則在16％粗蛋白水平下的表達量最大,并顯著高于12％粗蛋白組。從氮代謝試驗結果分析可得:生長期WHBE兔平均凈蛋白利用率為445g/kg,維持氮需要量為491mg/kg BW0.75。2.日糧粗蛋白水平對育成期WHBE兔生長

8、性能、氮代謝、免疫功能、盲腸微生物環(huán)境及肝臟功能基因表達的影響
　　 選用90日齡WHBE兔60只,進行為期6周育成期飼養(yǎng)試驗。動物分組和采食日糧與生長期試驗相同。除測定了生長期飼養(yǎng)試驗的相關指標外,育成期試驗還進行了抗卵清白蛋白抗體生成實驗,以及盲腸微生物區(qū)系的DGGE分析。另取30只成年WHBE兔,進行與生長期動物相同的氮代謝試驗,隨后選用20只16周齡WHBE兔進行無氮日糧代謝試驗,即將試兔隨機分為5組,分別按55,45,

9、35,25和0 g/d飼喂無氮日糧。
　　 結果表明:14％-20％粗蛋白水平下,兔子的日增重均顯著高于12％粗蛋白水平組(P＜0.01),日增重與粗蛋白水平間存在回歸關系(y=-0.1147x2+4.1556x-13.154,R2=0.5851),當粗蛋白水平達到18.1％時,動物生長性能最佳。日糧粗蛋白水平對動物的采食量無顯著影響。各組兔堿性磷酸酶的活力均低于相應的生長期動物,但IGF-Ⅰ的濃度則高于生長期動物,且IGF-Ⅰ

10、濃度以16％粗蛋白組最高,與12％粗蛋白組差異顯著。育成兔的其他各項生化指標的變化趨勢基本與生長兔相同。在免疫學指標上,各項免疫學參數(shù)隨粗蛋白水平的升高均有先上升后下降的趨勢,其中,自然殺傷細胞活力、LPS SI、和IL-1β等指標以16％粗蛋白組最高,12％,14％粗蛋白組為低。脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)都以18％粗蛋白水平組最高,與12％,14％粗蛋白組差異顯著(P＜0.05),16％和18％粗蛋白組的ConA SI顯著高于14％和20％粗

11、蛋白組(P＜0.05)。免疫球蛋白含量以16％粗蛋白水平組為高,但各組間差異不顯著(P＞0.05)。抗卵清白蛋白的抗體生成率也以16％粗蛋白水平組最高,且與12％粗蛋白組差異顯著(P＜0.05)。血清NO含量和SOD活性的變化趨勢與免疫指標的變化一致。從盲腸發(fā)酵參數(shù)看,18％粗蛋白水平下,氨態(tài)氮和微生物蛋白和總揮發(fā)性脂肪酸濃度最高,而pH值最低,且盲腸微生物DGGE分析結果顯示,在該蛋白水平下,動物盲腸微生物多樣性程度最大。WHBE兔在

12、育成期的肝臟IGF-Ⅰ mRNA和PEPCKmRNA的表達特點與生長期一致。氮代謝試驗結果表明,育成期WHBE兔平均凈蛋白利用率(NPU)為496g/kg,比生長期增高12％；維持氮需要量則為480 mg/kgBW0.75/d,此結果與通過無氮日糧代謝試驗估算結果(486 mg/kgBW0.75/d)基本一致。證實了氮代謝試驗結果的準確性。試驗結果同時發(fā)現(xiàn),無氮日糧采食量越少,氮排泄量越多,提示當WHBE兔采食氮很低時,可能會通過體蛋白

13、分解代謝來滿足機體維持氮的需要。3.成年WHBE兔日糧適宜粗蛋白與限制性氨基酸組合的研究
　　 選用100日齡WHBE兔36只,將日糧粗蛋白水平(12％和16％)和限制性氨基酸按滿足NRC標準的百分比(80％,100％和120％)不同隨機分為6組(12-80、12-100、12-120、16-80、16-100和16-120),分別喂以6種不同粗蛋白和氨基酸組合的日糧,其中前3組日糧粗蛋白水平為12％,賴氨酸含量分別為0.72％

14、,0.9％和1.08％,含硫氨基酸含量分別為0.52％,0.65％和0.78％；后3組日糧粗蛋白水平為16％,賴氨酸與含硫氨基酸組成分別與相應的前3組相同。通過飼養(yǎng)試驗、氮代謝試驗和免疫功能的測定,觀察這6種粗蛋白和氨基酸組合日糧對WHBE兔的氮代謝和免疫功能的影響。試驗結果表明,動物的日增重和氮利用率以12-120、16-80組最高,12-80、16-120組最低,12-120、16-80組分別與12-80、16-120差異顯著(P＜

15、0.01),但12-120組的總氮排泄量明顯低于16-80組(P＜0.01)。12-120、16-80組動物的脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)也都高于其他4組,16-80組動物的脾臟指數(shù)分別與12-80、12-100、16-100和16-120組差異顯著(P＜0.01)?？孤亚灏椎鞍卓贵w陽性的動物數(shù)以12-120組最多,分別與12-100、16-100和16-120組差異顯著(P＜0.05)。血清總蛋白含量隨日糧氨基酸水平提高有上升趨勢,血清尿素氮含

16、量以12-100和12-120組最高,與其他各組差異顯著(P＜0.01,P＜0.05)。以上結果表明,12-120組和16-80組的日糧粗蛋白和氨基酸組合比較適宜,考慮到16-80組氮排放量較高,故以12-120組最佳。
　　 綜上所述,生長期和育成期WHBE兔的維持氮需要量為分別為491和480mg/kg BW0.75/d,而凈蛋白利用率分別為445和496g/kg；生長期WHBE兔適宜生長的日糧粗蛋白水平為16.4％,14％