丁 曉,楊在賓*,姜淑貞,任小杰,王小明,2
(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,山東省動(dòng)物生物工程與疾病防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東泰安 271018;2.北京艾克賽德生物工程有限公司,北京 102400)
為了某種目的而以微小劑量添加到飼料中的物質(zhì)總稱為飼料添加劑,最早用作飼料添加劑的物質(zhì)是抗生素[1]。然而,抗生素帶來(lái)菌株耐藥性的增強(qiáng)、藥物殘留以及對(duì)畜禽健康和生態(tài)環(huán)境的危害等問(wèn)題催生了尋找抗生素替代品的研究[2-4]。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,一些既能改變動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)代謝、提高動(dòng)物生產(chǎn)水平,又對(duì)人畜健康和環(huán)境質(zhì)量無(wú)不良影響的添加劑將發(fā)揮重要作用[5]。八角為木蘭科八角屬植物,是我國(guó)著名“藥食同源”的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種,其主要成分具有開(kāi)胃、抗菌、鎮(zhèn)痛等作用[6]。蚯蚓屬于環(huán)節(jié)動(dòng)物門(mén)寡毛綱動(dòng)物,俗稱地龍,含有豐富的蛋白質(zhì)、各類氨基酸和維生素、鈣和磷等礦物質(zhì)元素,同時(shí)含有多種活性成分[7-9]。八角抽提油(八角油)和蚯蚓粉作為不同類型的提取物,近年來(lái)得到了廣泛的關(guān)注,以往報(bào)道主要集中在八角和蚯蚓對(duì)畜禽的食欲刺激、促進(jìn)生長(zhǎng)和抑制細(xì)菌等方面[10-11],但關(guān)于其對(duì)肉雞養(yǎng)分利用率和腸道發(fā)育的影響鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)旨在研究八角油和蚯蚓粉作為飼料添加劑對(duì)肉雞養(yǎng)分利用率和腸道發(fā)育的影響,為其在肉雞生產(chǎn)上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料 八角油由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與代謝研究室采用乙醇抽提法提取所得,主要成分包括反式茴香腦(≥55.50%)、草蒿腦(≥6.17%)和茴香醛(≥4.56%)。
蚯蚓粉(紐薩夫N.S.F)由北京艾克賽德生物工程有限公司提供,粗蛋白含量>12%、粗灰分含量<8%、4 350 ku活性肽含量>115 mg/kg。
桿菌肽鋅為15%的桿菌肽鋅預(yù)混劑(福建省蒲城縣綠康生化股份有限公司)。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)一選取健康1日齡愛(ài)拔益加(AA)公母混合肉雛雞384只,隨機(jī)分為4個(gè)處理,每個(gè)處理12個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)8只雞。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧,桿菌肽鋅組、八角油組和蚯蚓粉組分別在基礎(chǔ)飼糧中添加20 mg/kg桿菌肽鋅(產(chǎn)品建議添加量)、50 mg/kg八角油(實(shí)驗(yàn)室早期研究結(jié)果,未發(fā)表)和100 mg/kg蚯蚓粉(產(chǎn)品建議添加量)。試驗(yàn)期42 d,分為試驗(yàn)前期(1~21 d)和試驗(yàn)后期(22~42 d)。試驗(yàn)雞舍內(nèi)籠養(yǎng),自由采食和飲水,持續(xù)光照,按照常規(guī)免疫程序免疫。
試驗(yàn)二選取健康、體重接近的21日齡AA公母混合肉雞120只,隨機(jī)分為5個(gè)處理(處理1~4同試驗(yàn)一,處理5為內(nèi)源組,內(nèi)源組用于計(jì)算消化道來(lái)源物中某養(yǎng)分的量和內(nèi)源GE),每個(gè)處理12個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)2只雞。試驗(yàn)期10 d,其中預(yù)試期7 d,正試期3 d。內(nèi)源組雞只在預(yù)試期飼喂基礎(chǔ)飼糧,基礎(chǔ)飼糧參照NRC(1994)配制,組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。添加劑與預(yù)混料混合均勻后添加到飼料中,試驗(yàn)雞采用全收糞法,自由采食和飲水。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成和營(yíng)養(yǎng)成分
1.3 樣品采集 試驗(yàn)一在試驗(yàn)第21天和第42天,每個(gè)處理每個(gè)重復(fù)選取1只體重接近平均體重的健康肉雞,空腹12 h,頸靜脈放血處死,分離腸道,取十二指腸、空腸和回腸中部約3 cm左右腸道,用生理鹽水緩緩沖洗干凈,放于固定液中保存,用于腸道組織學(xué)分析。去除食糜,測(cè)定各腸段長(zhǎng)度及重量,用于計(jì)算腸道發(fā)育學(xué)指標(biāo)。
試驗(yàn)二在正試期每天準(zhǔn)確記錄采食量和排糞尿量,正試期結(jié)束后,將每個(gè)重復(fù)雞72 h的排泄物混合均勻,內(nèi)源組在相同飼養(yǎng)條件下禁食24 h,再繼續(xù)禁食48 h,收集48 h的排泄物。取混合均勻后的10%鮮樣用10%硫酸固氮后用于粗蛋白質(zhì)(CP)的測(cè)定,剩余樣品在65℃下烘干至恒重,粉碎制成風(fēng)干樣,用于相應(yīng)指標(biāo)測(cè)定。
1.4 指標(biāo)測(cè)定
1.4.1 生長(zhǎng)性能 每周測(cè)定肉雞體重和采食量,計(jì)算平均日采食量(ADFI)。
1.4.2 腸道發(fā)育指標(biāo) 各腸段相對(duì)長(zhǎng)度=各腸段長(zhǎng)度(cm)/活體重(kg);各腸段相對(duì)重量=各腸段重量(g)/活體重(kg)
1.4.3 腸道組織學(xué)指標(biāo) 將固定好的腸段,經(jīng)過(guò)處理后,用專業(yè)軟件DigiLab-C測(cè)出各腸段絨毛高度(Villous Height,VH)和隱窩深度(Cryptae Depth,CD),計(jì)算絨隱比(V/C):
1.4.4 養(yǎng)分利用率 飼料和糞便中CP采用凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定,干物質(zhì)(DM)、粗脂肪(EE)、總能(GE)、粗灰分(Ash)、鈣(Ca)和磷(P)參照AOAC(1990)測(cè)定,有機(jī)物(OM)=DM-Ash;參照《動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)》[5]的方法計(jì)算各養(yǎng)分的利用率及代謝能。某養(yǎng)分表觀利用率=100%×(該養(yǎng)分食入量-該養(yǎng)分排泄量)/該養(yǎng)分食入量;
某養(yǎng)分真實(shí)利用率=100%×(該養(yǎng)分食入量-該養(yǎng)分排泄量+消化道來(lái)源物中該養(yǎng)分的量)/該養(yǎng)分食入量;
1.5 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS 8.2廣義線性模型進(jìn)行單因素方差分析。差異顯著時(shí)采用Duncan's方法對(duì)各組平均數(shù)進(jìn)行多重比較,結(jié)果表示為平均值,顯著水平為P<0.05。
2.1 八角油和蚯蚓粉對(duì)肉雞生長(zhǎng)規(guī)律的影響 由圖1、表2可知,飼糧中添加八角油和蚯蚓粉對(duì)肉雞體重和ADFI沒(méi)有顯著影響,肉雞體重變化規(guī)律近似符合指數(shù)規(guī)律。
2.2 八角油和蚯蚓粉對(duì)肉雞腸道發(fā)育的影響 由表3可知,與對(duì)照組相比,飼糧中添加八角油、蚯蚓粉和桿菌肽鋅均能顯著改善肉雞21 d的小腸相對(duì)長(zhǎng)度和相對(duì)重量(P<0.05),而對(duì)42 d小腸各段發(fā)育指標(biāo)沒(méi)有顯著影響(P>0.05)。與對(duì)照組相比,其余各組肉雞在21 d十二指腸和空腸的相對(duì)長(zhǎng)度和相對(duì)重量均有顯著提高(P<0.001),其中蚯蚓粉組的空腸相對(duì)重量最大。與對(duì)照組和桿菌肽鋅組相比,飼糧中添加八角油和蚯蚓粉顯著提高肉雞21 d回腸的相對(duì)重量(P=0.003)。
圖1 八角油和蚯蚓粉對(duì)肉雞生長(zhǎng)規(guī)律的影響
2.3 八角油和蚯蚓粉對(duì)肉雞腸道組織的影響 由表4可知,與對(duì)照組相比,飼糧中添加八角油和蚯蚓粉均顯著提高肉雞21 d十二指腸和回腸、42 d十二指腸和空腸及回腸的VH(P<0.05)。八角油組、蚯蚓粉組和桿菌肽鋅組肉雞21 d和42 d回腸、42 d十二指腸的V/C較對(duì)照組均有顯著提高(P<0.05),42 d十二指腸的CD顯著降低(P<0.05)。與其他3組相比,八角油降低42 d十二指腸CD的作用效果最明顯;與桿菌肽鋅組相比,八角油組和蚯蚓粉組肉雞對(duì)42 d十二指腸V/C的作用效果更明顯。相比于對(duì)照組和八角油組,飼糧中添加蚯蚓粉和桿菌肽鋅顯著降低肉雞21 d回腸的CD(P<0.001)。
表2 八角油和蚯蚓粉對(duì)肉雞生長(zhǎng)擬合曲線的影響
表3 八角油及蚯蚓粉對(duì)肉雞腸道發(fā)育的影響
2.4 八角油和蚯蚓粉對(duì)肉雞養(yǎng)分利用率的影響 由表5可知,與其余各組相比,飼糧中添加八角油顯著改善了肉雞對(duì)DM、OM和GE的表觀和真利用率,同時(shí)顯著提高了AME和TME(P=0.001)。與對(duì)照組相比,其余各組肉雞CP的表觀和真實(shí)利用率均極顯著提高(P<0.001);同時(shí),相比于蚯蚓粉組,八角油組和桿菌肽鋅組作用效果更明顯。與對(duì)照組和桿菌肽鋅組相比,飼糧中添加八角油和蚯蚓粉極顯著提高肉雞P的表觀和真實(shí)利用率(P<0.001)。飼糧中添加八角油、蚯蚓粉和桿菌肽鋅對(duì)Ca的表觀和真實(shí)利用率無(wú)顯著影響(P>0.05)。上述結(jié)果表明,八角油和蚯蚓粉作為飼料添加劑可以提高肉雞對(duì)養(yǎng)分特別是CP的利用率,與桿菌肽鋅作用效果類似。
2.5 八角油和蚯蚓粉對(duì)肉雞必需氨基酸利用率的影響由表6可知,與對(duì)照組和桿菌肽鋅組相比,八角油組和蚯蚓粉組肉雞蛋氨酸的表觀利用率和真實(shí)利用率顯著提高(P<0.001)。飼糧中添加八角油可以顯著提高肉雞賴氨酸的表觀利用率和真實(shí)利用率(P<0.05),而蚯蚓粉和桿菌肽鋅無(wú)此作用效果。
2.6 八角油及蚯蚓粉對(duì)肉雞非必需氨基酸利用率的影響由表7可見(jiàn),與其余各組相比,八角油組肉雞谷氨酸和半胱氨酸的表觀和真實(shí)利用率均顯著提高(P<0.05)。與對(duì)照組和蚯蚓粉組相比,日糧中添加八角油顯著提高肉雞絲氨酸和酪氨酸的表觀和真實(shí)利用率(P<0.05),而桿菌肽鋅組與各組差異不顯著(P>0.05)。與對(duì)照組和蚯蚓粉組相比,八角油組和桿菌肽鋅組均顯著提高肉雞丙氨酸和脯氨酸的表觀和真實(shí)利用率(P<0.05)。
表4 八角油及蚯蚓粉對(duì)肉雞腸道組織結(jié)構(gòu)的影響
表5 八角油及蚯蚓粉對(duì)肉雞養(yǎng)分利用率的影響
表6 八角油及蚯蚓粉對(duì)肉雞必需氨基酸利用率的影響 %
表7 八角油及蚯蚓粉對(duì)肉雞非必需氨基酸利用率的影響 %
3.1 八角油和蚯蚓粉對(duì)肉雞腸道發(fā)育的影響 作為機(jī)體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的主要場(chǎng)所,腸道發(fā)育與家禽的生長(zhǎng)密切相關(guān),小腸長(zhǎng)度及重量的變化均可引起小腸對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的改變[12]。同時(shí),良好的腸道形態(tài)對(duì)完善消化功能,促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要[6,12]。 Reisinger等[13]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加1.25%的八角、牛至和柑橘混合精油顯著降低肉雞回腸的CD、空腸的VH和杯狀細(xì)胞密度;丁曉等[6]研究表明,日糧中添加5 g/kg的八角粉和0.2 g/kg的八角精油均能不同程度地改善肉雞空腸的發(fā)育。有關(guān)蚯蚓粉對(duì)肉雞腸道發(fā)育的影響未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)結(jié)果表明,八角油組、蚯蚓粉組和桿菌肽鋅組肉雞21 d回腸V/C較對(duì)照組分別顯著提高5.518%、8.484%和6.085%,42 d回腸V/C分別顯著提高6.031%、13.498%和9.193%,42 d十二指腸V/C分別顯著提高17.982%、14.944%和7.224%,42 d回腸VH分別顯著提高6.046%、5.733%和5.757%;42 d十二指腸CD分別顯著降低10.006%、6.679%和5.388%,這與前人的研究結(jié)果基本一致。八角油和蚯蚓粉改善腸道發(fā)育可能與其抑菌作用有關(guān)。本試驗(yàn)中,與對(duì)照組相比,八角油、蚯蚓粉和桿菌肽鋅均能顯著改善肉雞21 d的小腸相對(duì)長(zhǎng)度和相對(duì)重量,而對(duì)42 d小腸各段發(fā)育指標(biāo)沒(méi)有顯著影響,這主要是由于禽類生命的早期是消化系統(tǒng)快速生長(zhǎng)發(fā)育的時(shí)期,這一時(shí)期采用適當(dāng)?shù)娘暳蠈?duì)其消化系統(tǒng)進(jìn)行消化訓(xùn)練是保證快速生長(zhǎng)的基礎(chǔ)[14],而生長(zhǎng)后期消化系統(tǒng)發(fā)育基本成熟,所以彼此之間也沒(méi)有顯著差異,但是早期消化系統(tǒng)的完善對(duì)肉雞整個(gè)生長(zhǎng)的作用是巨大的,這也可解釋對(duì)養(yǎng)分利用率的影響差異。
3.2 八角油和蚯蚓粉對(duì)肉雞養(yǎng)分利用率的影響 在養(yǎng)殖生產(chǎn)中,飼料原料的利用率是評(píng)定飼料原料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)[15]。動(dòng)物攝入的飼料能量伴隨著養(yǎng)分的消化代謝過(guò)程,發(fā)生一系列轉(zhuǎn)化,相應(yīng)的劃分為若干部分,代謝能體系主要應(yīng)用于家禽[5];經(jīng)腸道吸收的氨基酸在體內(nèi)可用于蛋白質(zhì)合成。八角等芳香類植物含有多種有效成分,其主要有刺激食欲和促進(jìn)消化液分泌的作用,從而促進(jìn)小腸對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[6,16];蚯蚓含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和活性成分,是一種極具潛力的飼料源[7-9]。Amad等[16]研究表明,隨著日糧中百里香和八角混合精油濃度的升高,肉雞對(duì)OM、CP、EE和P的回腸表觀消化率線性增加;丁曉等[6]研究表明,飼糧中添加0.2 g/kg八角精油顯著提高了肉雞對(duì)CP和EE的表觀和真實(shí)利用率;朱宇旌等[15]研究表明,飼糧中添加5%蚯蚓粉顯著提高了肉雞對(duì)CP、EE和P的表觀代謝率。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明,日糧中添加八角油、蚯蚓粉和桿菌肽鋅均可以提高肉雞對(duì)CP、P和蛋氨酸的表觀和真實(shí)利用率,八角油對(duì)DM、OM、GE和一些非必需氨基酸利用率的提高也有作用,這與前人的研究結(jié)果基本一致。
本試驗(yàn)條件下,八角油和蚯蚓粉均可以改善肉雞的腸道發(fā)育,且作用效果優(yōu)于桿菌肽鋅。同時(shí),這2種提取物對(duì)肉雞養(yǎng)分特別是CP和蛋氨酸的利用率效果顯著。綜合考慮, 50 mg/kg八角油和100 mg/kg蚯蚓粉可以作為生長(zhǎng)促進(jìn)劑飼喂肉雞,并可以一定程度上替代桿菌肽鋅。
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