摘要:本試驗旨在研究飼糧中添加不同水平牛磺酸對高溫脅迫下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育的影響。選取意大利蜜蜂1日齡工蜂1500隻,隨機分成3組,每組5個重複,每個重複100隻。3組工蜂分別飼喂牛磺酸添加水平為0(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%),高溫脅迫後記錄各組工蜂的存活天數,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,並觀察中腸發育情況。結果顯示:1)與對照組相比,飼糧中添加0.2%和0.4%的牛磺酸均顯著提高了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%的牛磺酸顯著提高了高溫脅迫24h下7日齡工蜂的粗蛋白質含量(P<0.05);飼糧中添加0.2%的牛磺酸顯著提高了高溫脅迫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%的牛磺酸均顯著降低了高溫脅迫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),並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,飼糧中適量添加牛磺酸對高溫脅迫下7日齡意大利蜜蜂工蜂的生長發育、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;牛磺酸;高溫脅迫;生長發育;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.山東農業大學動物科技學院;2.山東農業大學生命科學學院
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。在養蜂生產中,蜜蜂常麵臨轉地運輸、高溫等環境脅迫,導致幼蟲發育不良、成cheng年nian蜜mi蜂feng暴bao躁zao和he采cai集ji積ji極ji性xing下xia降jiang等deng,給gei養yang蜂feng效xiao益yi帶dai來lai不bu利li影ying響xiang。因yin此ci,研yan究jiu一yi種zhong能neng緩huan解jie蜜mi蜂feng高gao溫wen脅xie迫po的de添tian加jia劑ji迫po在zai眉mei睫jie,而er養yang蜂feng業ye中zhong有you關guan緩huan解jie蜜mi蜂feng高gao溫wen脅xie迫po的de研yan究jiu鮮xian有you報bao道dao。
牛磺酸又稱β-氨基乙磺酸,是動物體內一種可溶於水、對熱穩定的含硫氨基酸,主要存在於動物組織(包括大腦、視網膜、肌肉和全身器官)。牛磺酸具有抗高溫脅迫作用和營養調節功能,已在畜牧生產中廣泛應用。研究顯示,牛磺酸具有上調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,牛磺酸減輕了機體熱應激反應;在熱應激條件下,牛磺酸對果蠅中的處女蠅的壽命有延長作用;在仔豬的飼糧中添加牛磺酸,具有增加機體抗氧化能力的作用;牛磺酸可顯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,這表明牛磺酸具有抗應激作用。動物體中牛磺酸的來源主要有2個:一yi個ge是shi膳shan食shi供gong給gei,另ling一yi個ge是shi自zi身shen的de內nei源yuan性xing合he成cheng,但dan由you於yu自zi身shen合he成cheng牛niu磺huang酸suan的de一yi些xie酶mei活huo性xing較jiao低di,需xu通tong過guo外wai源yuan添tian加jia牛niu磺huang酸suan來lai補bu充chong。在zai蜜mi蜂feng的de天tian然ran食shi物wu中zhong,牛niu磺huang酸suan的de含han量liang為wei:蜂王漿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(you)此(ci)可(ke)見(jian),蜜(mi)蜂(feng)通(tong)過(guo)食(shi)物(wu)可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)牛(niu)磺(huang)酸(suan),但(dan)由(you)於(yu)其(qi)牛(niu)磺(huang)酸(suan)含(han)量(liang)較(jiao)低(di),需(xu)通(tong)過(guo)補(bu)飼(si)的(de)方(fang)式(shi)提(ti)高(gao)牛(niu)磺(huang)酸(suan)在(zai)蜂(feng)體(ti)內(nei)的(de)水(shui)平(ping),以(yi)達(da)到(dao)緩(huan)解(jie)高(gao)溫(wen)脅(xie)迫(po)造(zao)成(cheng)的(de)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang)。本(ben)試(shi)驗(yan)通(tong)過(guo)在(zai)飼(si)糧(liang)中(zhong)添(tian)加(jia)牛(niu)磺(huang)酸(suan),研(yan)究(jiu)其(qi)對(dui)高(gao)溫(wen)脅(xie)迫(po)下(xia)意(yi)大(da)利(li)蜜(mi)蜂(feng)7日齡工蜂生理功能的影響,以期緩解蜜蜂遭受高溫症狀,提高蜜蜂壽命,為提高養蜂效益和蜜蜂福利提供科學依據。
結果與分析
1.飼糧中添加牛磺酸對高溫脅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%的牛磺酸時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%牛磺酸飼糧的工蜂的壽命最長。
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%的牛磺酸時1~7日齡工蜂的采食量提高了11.23%(P<0.05),飼糧中添加0.4%的牛磺酸時1~7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%牛磺酸對於提高夏季處於高溫脅迫狀態的離群工蜂的采食量效果最好。
3.飼糧中添加牛磺酸對意大利蜜蜂工蜂體重的影響
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),說明飼糧中添加牛磺酸能夠有效提高夏季處於高溫脅迫狀態的工蜂的體重。
4.飼糧中添加牛磺酸對高溫脅迫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%的牛磺酸時工蜂的幹物質含量與對照組無顯著差異(P>0.05);飼糧中添加0.4%的牛磺酸時工蜂的粗蛋白質含量顯著高於對照組(P<0.05);飼糧中添加0.2%的牛磺酸時工蜂的粗脂肪含量顯著高於對照組(P<0.05)。
5.飼糧中添加牛磺酸對高溫脅迫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%的牛磺酸均顯著降低了血淋巴中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);並且,0.2%牛磺酸組血淋巴中TCHO和TP含量顯著高於0.4%牛磺酸組(P<0.05),血淋巴中HDL含量顯著低於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.飼糧中添加牛磺酸對高溫脅迫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%的牛磺酸均顯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活性顯著高於0.2%牛磺酸組(P<0.05),但LZM和SOD活性2組間無顯著差異(P>0.05)。
7.飼糧中添加牛磺酸對高溫脅迫24h意大利蜜蜂工蜂中腸形態的影響
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,添加牛磺酸的組腸壁發育完整。對中腸腸壁厚度進行測量及統計學分析發現,0.2%牛磺酸組和0.4%牛磺酸組工蜂中腸腸壁厚度均顯著高於對照組(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育的影響
蜜蜂養殖生產過程中,環境溫度的變化直接影響蜜蜂的個體發育、群體活動、蜂群繁殖、群勢強弱等方麵,蜂群溫度是對蜜蜂生命活動影響最大的環境因素。蜜蜂遭受高溫脅迫使蜂群情緒異常、行為錯亂、生理節律紊亂,甚至死亡。早在2006年,研究人員就指出全球正麵臨“蜜蜂危機”,全世界的蜜蜂正在以超高的速度死亡。2004年美國在發表蜜蜂基因組序列的評論中稱“如果沒有蜜蜂,整個生態係統將會崩潰”。因(yin)此(ci),本(ben)研(yan)究(jiu)通(tong)過(guo)在(zai)飼(si)糧(liang)中(zhong)添(tian)加(jia)牛(niu)磺(huang)酸(suan)來(lai)探(tan)究(jiu)其(qi)對(dui)高(gao)溫(wen)脅(xie)迫(po)蜜(mi)蜂(feng)生(sheng)長(chang)發(fa)育(yu)的(de)影(ying)響(xiang),以(yi)期(qi)能(neng)緩(huan)解(jie)蜜(mi)蜂(feng)高(gao)溫(wen)脅(xie)迫(po)。本(ben)研(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)顯(xian)示(shi),在(zai)高(gao)溫(wen)條(tiao)件(jian)下(xia),在(zai)飼(si)糧(liang)中(zhong)添(tian)加(jia)0.2%或0.4%的牛磺酸顯著增加了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,說明牛磺酸可以提高7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,牛磺酸可以直接刺激動物食欲,在哺乳期母豬飼糧中添加0.1%的de牛niu磺huang酸suan能neng夠gou顯xian著zhu提ti高gao母mu豬zhu的de采cai食shi量liang,減jian少shao背bei膘biao損sun失shi,提ti高gao仔zai豬zhu斷duan奶nai重zhong和he成cheng活huo率lv。據ju報bao道dao,補補充chong牛niu磺huang酸suan可ke以yi提ti高gao肉rou雞ji在zai慢man性xing熱re應ying激ji下xia的de體ti增zeng重zhong。本ben研yan究jiu通tong過guo測ce定ding意yi大da利li蜜mi蜂feng工gong蜂feng的de采cai食shi量liang,得de出chu飼si糧liang添tian加jia0.2%和0.4%的牛磺酸時工蜂的采食量較對照組顯著增加,且添加0.2%的牛磺酸時工蜂7日齡體重顯著高於對照組,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%牛磺酸時工蜂7日(ri)齡(ling)體(ti)重(zhong)與(yu)對(dui)照(zhao)組(zu)無(wu)顯(xian)著(zhu)差(cha)異(yi),推(tui)測(ce)高(gao)劑(ji)量(liang)的(de)牛(niu)磺(huang)酸(suan)可(ke)能(neng)無(wu)法(fa)提(ti)高(gao)蜜(mi)蜂(feng)體(ti)重(zhong),該(gai)現(xian)象(xiang)在(zai)其(qi)他(ta)物(wu)種(zhong)上(shang)已(yi)被(bei)發(fa)現(xian)。此(ci)外(wai),添(tian)加(jia)適(shi)量(liang)牛(niu)磺(huang)酸(suan)可(ke)以(yi)增(zeng)加(jia)工(gong)蜂(feng)的(de)粗(cu)蛋(dan)白(bai)質(zhi)和(he)粗(cu)脂(zhi)肪(fang)含(han)量(liang),有(you)利(li)於(yu)工(gong)蜂(feng)生(sheng)長(chang)發(fa)育(yu)。
有(you)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming),在(zai)小(xiao)鼠(shu)腸(chang)道(dao)缺(que)血(xue)再(zai)灌(guan)注(zhu)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),添(tian)加(jia)牛(niu)磺(huang)酸(suan)可(ke)以(yi)防(fang)止(zhi)腸(chang)道(dao)黏(nian)膜(mo)上(shang)皮(pi)的(de)損(sun)傷(shang),修(xiu)複(fu)腸(chang)道(dao)上(shang)皮(pi)黏(nian)膜(mo)損(sun)傷(shang),抑(yi)製(zhi)腸(chang)道(dao)上(shang)皮(pi)細(xi)胞(bao)凋(diao)亡(wang);添(tian)加(jia)牛(niu)磺(huang)酸(suan)能(neng)夠(gou)增(zeng)加(jia)大(da)鼠(shu)腸(chang)道(dao)黏(nian)膜(mo)重(zhong)量(liang),使(shi)腸(chang)道(dao)細(xi)胞(bao)代(dai)謝(xie)增(zeng)強(qiang),從(cong)組(zu)織(zhi)學(xue)上(shang)看(kan),添(tian)加(jia)牛(niu)磺(huang)酸(suan)後(hou)增(zeng)加(jia)了(le)空(kong)腸(chang)和(he)回(hui)腸(chang)絨(rong)毛(mao)高(gao)度(du),表(biao)明(ming)腸(chang)道(dao)的(de)吸(xi)收(shou)表(biao)麵(mian)積(ji)增(zeng)大(da),而(er)這(zhe)與(yu)細(xi)胞(bao)質(zhi)量(liang)增(zeng)加(jia)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan);補充牛磺酸可緩解脂多糖引起的肉仔雞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,改善腸道炎症。本研究結果發現,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,說明添加牛磺酸可以促進蜜蜂腸道發育。
2.飼糧中添加牛磺酸對高溫脅迫下7日齡意大利蜜蜂工蜂血淋巴生化指標的影響
研究發現,飼糧中添加0.15%的牛磺酸飼喂育成期蛋鴨42d,可顯著提高血清中TP和ALB含量;牛磺酸顯著降低了肉雞血清TCHO、TG、遊離脂肪酸(FFA)含量,並提高了粗脂肪消化率,增加了胰腺和小腸脂肪酶活性;此外,牛磺酸還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%的牛磺酸顯著降低了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%牛磺酸組血淋巴中TCHO和TP含量顯著高於0.4%牛磺酸組,血淋巴中HDL含量顯著低於0.4%牛磺酸組,說明牛磺酸能提高蛋白質利用率,有利於高溫脅迫下7日齡意大利蜜蜂工蜂的生長發育。
3.飼糧中添加牛磺酸對高溫脅迫下7日齡意大利蜜蜂工蜂免疫和抗氧化能力的影響
牛磺酸具有抗氧化和免疫作用,可促進鈣穩態並顯示出很強的抗氧化特性,並對砷誘導的心髒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髒總抗氧化能力(T-AOC)和抗氧化酶活性,同時顯著降低其肝髒MDA含量。飼料中添加適量的牛磺酸可以顯著提高草魚肝髒SOD、穀胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和過氧化氫酶(CAT)活性,證明牛磺酸積極參與對氧化應激的防禦。在高溫脅迫24h下,飼糧中添加0.2%或0.4%的牛磺酸顯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%牛磺酸顯著提高了蜂體的LZM活性;添加0.4%牛磺酸顯著提高了蜂體的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活性顯著高於0.2%牛磺酸組,但該組工蜂的壽命卻不及0.2%niuhuangsuanzu,tuiceniuhuangsuankenengcunzaijiliangxiaoying,gaojilianghuidaozhisiwanglvshenggao。yinci,shiliangtianjianiuhuangsuannenggenghaodifahuiqikanggaowenxiepozuoyong,qishiyitianjiajilianghaiyoudaijinyibuyanjiu。
結論
飼糧中添加牛磺酸顯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,表明飼糧中添加牛磺酸可以提高7日齡意大利蜜蜂工蜂在高溫脅迫下的耐受能力。





