摘要:本試驗旨在研究飼糧中添加不同水平?;撬釋Ω邷孛{迫下7日齡意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)工蜂壽命、體重、采食量、免疫力、抗氧化能力和中腸發(fā)育的影響。選取意大利蜜蜂1日齡工蜂1500只,隨機分成3組,每組5個重復,每個重復100只。3組工蜂分別飼喂?;撬崽砑铀綖?(對照組)、0.2%、0.4%的試驗飼糧,在恒溫恒濕箱(34℃,相對濕度為70%)中飼養(yǎng)至7日齡。對7日齡工蜂進行高溫脅迫(42℃,相對濕度為70%),高溫脅迫后記錄各組工蜂的存活天數(shù),測定高溫脅迫24h工蜂的體成分、血淋巴生化指標、蜂體免疫和抗氧化指標,并觀察中腸發(fā)育情況。結果顯示:1)與對照組相比,飼糧中添加0.2%和0.4%的?;撬峋@著提高了1~7日齡工蜂的采食量和高溫脅迫下工蜂的平均壽命(P<0.05)。2)與對照組相比,飼糧中添加0.2%的牛磺酸顯著提高了工蜂的7日齡體重(P<0.05)。3)與對照組相比,飼糧中添加0.4%的?;撬犸@著提高了高溫脅迫24h下7日齡工蜂的粗蛋白質含量(P<0.05);飼糧中添加0.2%的?;撬犸@著提高了高溫脅迫24h下7日齡工蜂的粗脂肪含量(P<0.05)。4)與對照組相比,飼糧中添加0.2%和0.4%的?;撬峋@著降低了高溫脅迫24h下7日齡工蜂血淋巴中總膽固醇(TCHO)和甘油三酯(TG)含量(P<0.05),顯著增加了血淋巴中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)和高密度脂蛋白(HDL)含量(P<0.05)。5)與對照組相比,飼糧中添加0.2%和0.4%的牛磺酸均顯著提高了高溫脅迫24h下7日齡工蜂蜂體的酸性磷酸酶(ACP)、溶菌酶(LZM)、超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性(P<0.05),并顯著提高了高溫脅迫24h下7日齡工蜂的中腸腸壁厚度(P<0.05)。綜上可知,飼糧中適量添加?;撬釋Ω邷孛{迫下7日齡意大利蜜蜂工蜂的生長發(fā)育、壽命、免疫和抗氧化能力均有一定的改善作用。
關鍵詞:意大利蜜蜂;工蜂;?;撬?;高溫脅迫;生長發(fā)育;免疫和抗氧化
作者:陳攀攀1 王穎1 郭得政2 郗學鵬1 王紅芳1 胥保華1 劉振國1?
作者單位:1.山東農業(yè)大學動物科技學院;2.山東農業(yè)大學生命科學學院
蜜蜂是自然界最重要的傳粉媒介昆蟲。世界上約400種農作物部分或全部依賴蜜蜂或其他昆蟲授粉,提供全球90%食物的100種作物中,有70多種是由蜜蜂授粉的。在養(yǎng)蜂生產中,蜜蜂常面臨轉地運輸、高溫等環(huán)境脅迫,導致幼蟲發(fā)育不良、成年蜜蜂暴躁和采集積極性下降等,給養(yǎng)蜂效益帶來不利影響。因此,研究一種能緩解蜜蜂高溫脅迫的添加劑迫在眉睫,而養(yǎng)蜂業(yè)中有關緩解蜜蜂高溫脅迫的研究鮮有報道。
?;撬嵊址Qβ-氨基乙磺酸,是動物體內一種可溶于水、對熱穩(wěn)定的含硫氨基酸,主要存在于動物組織(包括大腦、視網(wǎng)膜、肌肉和全身器官)。牛磺酸具有抗高溫脅迫作用和營養(yǎng)調節(jié)功能,已在畜牧生產中廣泛應用。研究顯示,?;撬峋哂猩险{肉雞空腸組織熱休克蛋白70(HSP70)表達的作用;在虹鱒遭受熱刺激時,?;撬釡p輕了機體熱應激反應;在熱應激條件下,?;撬釋壷械奶幣壍膲勖醒娱L作用;在仔豬的飼糧中添加?;撬?,具有增加機體抗氧化能力的作用;?;撬峥娠@著改善慢性應激導致的大鼠行為學異常,減輕焦慮恐懼情緒,這表明?;撬峋哂锌箲ぷ饔?。動物體中?;撬岬膩碓粗饕?個:一個是膳食供給,另一個是自身的內源性合成,但由于自身合成?;撬岬囊恍┟富钚暂^低,需通過外源添加?;撬醽硌a充。在蜜蜂的天然食物中,?;撬岬暮繛椋悍渫鯘{20.89mg/100g、玉米花粉202.7mg/100g、蕎麥花粉198.1mg/100g、水稻花粉56.21mg/100g、油菜花粉59.39mg/100g、油茶花粉61.34mg/100g、蜂蜜4.417mg/100g。由此可見,蜜蜂通過食物可以獲得牛磺酸,但由于其?;撬岷枯^低,需通過補飼的方式提高?;撬嵩诜潴w內的水平,以達到緩解高溫脅迫造成的不利影響。本試驗通過在飼糧中添加?;撬?,研究其對高溫脅迫下意大利蜜蜂7日齡工蜂生理功能的影響,以期緩解蜜蜂遭受高溫癥狀,提高蜜蜂壽命,為提高養(yǎng)蜂效益和蜜蜂福利提供科學依據(jù)。
結果與分析
1.飼糧中添加?;撬釋Ω邷孛{迫意大利蜜蜂工蜂壽命的影響
由表2可知,與對照組相比,飼糧中添加0.2%的?;撬釙r工蜂的平均壽命提高了36.84%(P<0.05),飼糧中添加0.4%的牛磺酸時工蜂的平均壽命提高了17.58%(P<0.05),以飼喂添加0.2%?;撬犸暭Z的工蜂的壽命最長。
2.飼糧中添加牛磺酸對意大利蜜蜂工蜂采食量的影響
由表3可知,與對照組相比,飼糧中添加0.2%的?;撬釙r1~7日齡工蜂的采食量提高了11.23%(P<0.05),飼糧中添加0.4%的?;撬釙r1~7日齡工蜂的采食量提高了17.98%(P<0.05)。以飼糧中添加0.4%牛磺酸時1~7日齡工蜂的采食量最大,說明添加0.4%牛磺酸對于提高夏季處于高溫脅迫狀態(tài)的離群工蜂的采食量效果最好。
3.飼糧中添加?;撬釋σ獯罄鄯涔し潴w重的影響
由表4可知,各組工蜂的1日齡體重無顯著差異(P>0.05);飼喂添加0.2%牛磺酸飼糧的7日齡工蜂的體重較對照組提高了6.67%(P<0.05),說明飼糧中添加?;撬崮軌蛴行岣呦募咎幱诟邷孛{迫狀態(tài)的工蜂的體重。
4.飼糧中添加?;撬釋Ω邷孛{迫24h意大利蜜蜂工蜂體成分的影響
由表5可知,在高溫脅迫24h下,飼糧中添加0.2%和0.4%的?;撬釙r工蜂的干物質含量與對照組無顯著差異(P>0.05);飼糧中添加0.4%的?;撬釙r工蜂的粗蛋白質含量顯著高于對照組(P<0.05);飼糧中添加0.2%的?;撬釙r工蜂的粗脂肪含量顯著高于對照組(P<0.05)。
5.飼糧中添加?;撬釋Ω邷孛{迫24h意大利蜜蜂工蜂血淋巴生化指標的影響
由表6可知,在高溫脅迫24h下,與對照組相比,飼糧中添加0.2%和0.4%的?;撬峋@著降低了血淋巴中TCHO和TG含量(P<0.05),顯著增加了血淋巴中TP、ALB和HDL含量(P<0.05);并且,0.2%?;撬峤M血淋巴中TCHO和TP含量顯著高于0.4%?;撬峤M(P<0.05),血淋巴中HDL含量顯著低于0.4%牛磺酸組(P<0.05);工蜂血淋巴中GLU和LDL含量各組間沒有顯著差異(P>0.05)。
6.飼糧中添加?;撬釋Ω邷孛{迫24h意大利蜜蜂工蜂蜂體免疫和抗氧化指標的影響
由表7可知,在高溫脅迫24h下,與對照組相比,飼糧中添加0.2%和0.4%的?;撬峋@著提高了工蜂蜂體的ACP、LZM、SOD和POD活性(P<0.05);0.4%牛磺酸組工蜂蜂體的ACP、PO和POD活性顯著高于0.2%?;撬峤M(P<0.05),但LZM和SOD活性2組間無顯著差異(P>0.05)。
7.飼糧中添加?;撬釋Ω邷孛{迫24h意大利蜜蜂工蜂中腸形態(tài)的影響
圖1為光學顯微鏡下20倍觀察到的7日齡意大利蜜蜂工蜂的中腸形態(tài),添加?;撬岬慕M腸壁發(fā)育完整。對中腸腸壁厚度進行測量及統(tǒng)計學分析發(fā)現(xiàn),0.2%?;撬峤M和0.4%?;撬峤M工蜂中腸腸壁厚度均顯著高于對照組(P<0.05,表8)。
討論
1.飼糧中添加牛磺酸對高溫脅迫下7日齡意大利蜜蜂工蜂生長發(fā)育的影響
蜜蜂養(yǎng)殖生產過程中,環(huán)境溫度的變化直接影響蜜蜂的個體發(fā)育、群體活動、蜂群繁殖、群勢強弱等方面,蜂群溫度是對蜜蜂生命活動影響最大的環(huán)境因素。蜜蜂遭受高溫脅迫使蜂群情緒異常、行為錯亂、生理節(jié)律紊亂,甚至死亡。早在2006年,研究人員就指出全球正面臨“蜜蜂危機”,全世界的蜜蜂正在以超高的速度死亡。2004年美國在發(fā)表蜜蜂基因組序列的評論中稱“如果沒有蜜蜂,整個生態(tài)系統(tǒng)將會崩潰”。因此,本研究通過在飼糧中添加?;撬醽硖骄科鋵Ω邷孛{迫蜜蜂生長發(fā)育的影響,以期能緩解蜜蜂高溫脅迫。本研究結果顯示,在高溫條件下,在飼糧中添加0.2%或0.4%的?;撬犸@著增加了7日齡意大利蜜蜂工蜂的平均壽命,其中添加0.2%牛磺酸時工蜂的存活時間最長,說明?;撬峥梢蕴岣?日齡意大利蜜蜂工蜂在高溫脅迫下的耐受能力,增加了生存時間,提高了壽命。
有研究表明,?;撬峥梢灾苯哟碳游锸秤?,在哺乳期母豬飼糧中添加0.1%的?;撬崮軌蝻@著提高母豬的采食量,減少背膘損失,提高仔豬斷奶重和成活率。據(jù)報道,補充?;撬峥梢蕴岣呷怆u在慢性熱應激下的體增重。本研究通過測定意大利蜜蜂工蜂的采食量,得出飼糧添加0.2%和0.4%的?;撬釙r工蜂的采食量較對照組顯著增加,且添加0.2%的?;撬釙r工蜂7日齡體重顯著高于對照組,表明添加0.2%牛磺酸能夠有效地提高7日齡意大利蜜蜂工蜂的體重,而添加0.4%?;撬釙r工蜂7日齡體重與對照組無顯著差異,推測高劑量的?;撬峥赡軣o法提高蜜蜂體重,該現(xiàn)象在其他物種上已被發(fā)現(xiàn)。此外,添加適量?;撬峥梢栽黾庸し涞拇值鞍踪|和粗脂肪含量,有利于工蜂生長發(fā)育。
有研究表明,在小鼠腸道缺血再灌注的情況下,添加?;撬峥梢苑乐鼓c道黏膜上皮的損傷,修復腸道上皮黏膜損傷,抑制腸道上皮細胞凋亡;添加?;撬崮軌蛟黾哟笫竽c道黏膜重量,使腸道細胞代謝增強,從組織學上看,添加?;撬岷笤黾恿丝漳c和回腸絨毛高度,表明腸道的吸收表面積增大,而這與細胞質量增加密切相關;補充?;撬峥删徑庵嗵且鸬娜庾须u十二指腸促凋亡蛋白表達增加和抗凋亡蛋白表達減少,提高十二指腸SOD活性,降低丙二醛(MDA)含量,增強十二指腸抗氧化狀態(tài),改善腸道炎癥。本研究結果發(fā)現(xiàn),在飼糧中添加0.2%或0.4%的牛磺酸顯著增加了高溫脅迫下7日齡意大利蜜蜂工蜂中腸腸壁厚度,說明添加?;撬峥梢源龠M蜜蜂腸道發(fā)育。
2.飼糧中添加?;撬釋Ω邷孛{迫下7日齡意大利蜜蜂工蜂血淋巴生化指標的影響
研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加0.15%的?;撬犸曃褂善诘傍?2d,可顯著提高血清中TP和ALB含量;?;撬犸@著降低了肉雞血清TCHO、TG、游離脂肪酸(FFA)含量,并提高了粗脂肪消化率,增加了胰腺和小腸脂肪酶活性;此外,?;撬徇€可顯著增加慢性熱應激肉雞胸肉和皮下腹部脂肪的脂肪酶活性,顯著提高血清FFA含量。在高溫脅迫24h下,飼糧中添加0.2%或0.4%的?;撬犸@著降低了7日齡意大利蜜蜂工蜂血淋巴中TCHO和TG含量,顯著增加了血淋巴中TP、ALB和HDL含量,且0.2%?;撬峤M血淋巴中TCHO和TP含量顯著高于0.4%牛磺酸組,血淋巴中HDL含量顯著低于0.4%?;撬峤M,說明?;撬崮芴岣叩鞍踪|利用率,有利于高溫脅迫下7日齡意大利蜜蜂工蜂的生長發(fā)育。
3.飼糧中添加?;撬釋Ω邷孛{迫下7日齡意大利蜜蜂工蜂免疫和抗氧化能力的影響
?;撬峋哂锌寡趸兔庖咦饔茫纱龠M鈣穩(wěn)態(tài)并顯示出很強的抗氧化特性,并對砷誘導的心臟氧化應激具有保護作用。飼喂添加1.25%牛磺酸的飼料可以顯著提高黃鰭鰓肝臟總抗氧化能力(T-AOC)和抗氧化酶活性,同時顯著降低其肝臟MDA含量。飼料中添加適量的?;撬峥梢燥@著提高草魚肝臟SOD、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和過氧化氫酶(CAT)活性,證明?;撬岱e極參與對氧化應激的防御。在高溫脅迫24h下,飼糧中添加0.2%或0.4%的?;撬犸@著提高了高溫脅迫下7日齡意大利蜜蜂工蜂蜂體的ACP、LZM、SOD和POD活性;添加0.2%?;撬犸@著提高了蜂體的LZM活性;添加0.4%?;撬犸@著提高了蜂體的ACP、PO和POD活性。上述結果表明飼糧中添加牛磺酸可提高高溫脅迫下7日齡意大利蜜蜂工蜂免疫和抗氧化能力,其中0.4%牛磺酸組蜂體的ACP、PO和POD活性顯著高于0.2%?;撬峤M,但該組工蜂的壽命卻不及0.2%?;撬峤M,推測?;撬峥赡艽嬖趧┝啃邉┝繒е滤劳雎噬?。因此,適量添加?;撬崮芨玫匕l(fā)揮其抗高溫脅迫作用,其適宜添加劑量還有待進一步研究。
結論
飼糧中添加?;撬犸@著提高了高溫脅迫下7日齡意大利蜜蜂工蜂的壽命,提高了蜂體粗蛋白質和粗脂肪含量,增強了工蜂的免疫和抗氧化能力,表明飼糧中添加?;撬峥梢蕴岣?日齡意大利蜜蜂工蜂在高溫脅迫下的耐受能力。
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