李 彬,茍清碧,古長松,黃李蓉,曾子悠,穆玉云,譚 權(quán),李 鵬,富相奎,朱正鵬*
(1.四川特瑞美生物科技有限公司,四川成都 610000;2.四川特驅(qū)農(nóng)牧科技集團(tuán)有限公司,四川成都 610207;3.西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,四川綿陽 621000;4.諾偉司國際貿(mào)易(上海)有限公司,上海 200080;5.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150086)
抗生素對(duì)于動(dòng)物促生長有積極作用,但長期添加會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物腸道菌群失衡、藥物殘留和抗藥性多等多方面負(fù)效應(yīng)。植物精油(Plant Essential Oil,EO)作為一種新型抗生素替代物,在家禽實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越受到重視。植物精油是一種經(jīng)過特定工藝從植物中提取出來、具有多種生物活性的揮發(fā)性芳香化合物,具有抗菌、消炎、抗病毒以及抗氧化等作用[1-4]。在白羽肉雞日糧中添加植物精油可以增強(qiáng)免疫機(jī)能[5]、改善腸道健康[6]、提高胴體品質(zhì)[7]等。由于植物精油包含具有不同結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)的不同組分,具有不同分子結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)的植物精油的作用機(jī)制和效果并不一致[8-9]。有研究報(bào)道,香芹酚和百里香酚能夠干擾或破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的完整性和功能,發(fā)揮抑菌作用[10]。本研究旨在探討日糧中添加復(fù)合植物精油(香芹酚和百里香酚)對(duì)肉雞生產(chǎn)性能、腸道健康和肉品質(zhì)的影響,以期客觀評(píng)估復(fù)合植物精油在肉雞生產(chǎn)中代替抗生素應(yīng)用的可能性。
1.1 試驗(yàn)材料 植物精油(天然提取物)主要成分包括百里香酚、香芹酚等,由諾偉司國際貿(mào)易(上海)有限公司提供。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)在四川特瑞美生物科技有限公司試驗(yàn)基地進(jìn)行。選取1 日齡體重相近、健康的雌性麻黃肉雞540 只,隨機(jī)分為3 組,每組6 個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)30 只雞。試驗(yàn)為期84 d。試驗(yàn)雞在水泥地面上平養(yǎng),地面平鋪2 cm 左右厚度稻殼墊料。試驗(yàn)期間,肉雞自由采食、飲水,按飼養(yǎng)管理正常執(zhí)行免疫與驅(qū)蟲程序。
1.3 試驗(yàn)日糧 試驗(yàn)分3 階段飼喂。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧,基礎(chǔ)飼糧參照NRC(1994)肉雞營養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn)[11]配制,其組成及營養(yǎng)成分見表1??股亟M在基礎(chǔ)日糧中添加促生長抗生素(亞甲基雙水楊酸桿菌肽15 mg/kg;阿維拉霉素20 mg/kg),植物精油組在基礎(chǔ)日糧中添加植物精油(香芹酚和百里香酚)30 mg/kg。
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)成分
1.4 測定指標(biāo)和方法
1.4.1 生長性能 試驗(yàn)分別于1~21、22~42、43~63、64~84 日齡4 個(gè)階段開始、結(jié)束時(shí)按重復(fù)欄空腹稱重并記錄初重(IBW)、末重(FBW),以計(jì)算肉雞平均日增重(ADG);每日準(zhǔn)確記錄各重復(fù)欄采食量,計(jì)算平均日采食量(ADFI)和耗料增重比(F/G)。
1.4.2 屠宰性能及免疫器官指數(shù) 分別在肉雞63、84 日齡時(shí),每個(gè)處理隨機(jī)選擇6 只,每個(gè)重復(fù)1 只。肉雞屠宰脫毛后稱取屠體重W1,用于測定屠宰率;去除氣管、食管、嗦囊、腸、脾臟、膽囊、胰腺、肌胃內(nèi)容物和包膜和生殖器官稱重W2,用于計(jì)算半凈膛率,半凈膛率=(W1-W2)/活重×100%;半凈膛去除心臟、肝臟、腺胃、肌胃和腹脂稱重W3,用于測定全凈膛率(帶頭、腳),全凈膛率=(W1-W2-W3)/活重×100%。
完整取出肉雞脾臟、法氏囊和胸腺,剪去周邊組織,濾紙擦干后稱重,用以計(jì)算免疫器官指數(shù)。免疫器官指數(shù)=免疫器官重量(g)/活重(kg)。
1.4.3 空腸形態(tài) 分別在21、42 日齡時(shí),每個(gè)處理選擇12只肉雞,每個(gè)重復(fù)1 只。肉雞屠宰后取空腸組織各1 cm,置于4%多聚甲醛溶液中固定保存,切片采用蘇木精-伊紅(HE)染色,固封。光鏡(40×)觀察拍照,測定絨毛高度、隱窩深度,并計(jì)算絨毛高度/隱窩深度比值。
1.4.4 肉品質(zhì) 分別在63、84 日齡屠宰肉雞,采集右側(cè)胸肌和腿肌樣品各約100 g,pH 采用HI98163 微電腦酸度-氧化還原-溫度測定儀(意大利HANNA 公司)進(jìn)行測定,肉色采用Ci6X 分光光度儀(美國X-Rite 公司)進(jìn)行測定;采集左側(cè)胸肌和腿肌樣品各2 份,每份約50 g,一份按照《畜禽肉質(zhì)的測定》(NY/T 1333—2007)規(guī)定的方法測定滴水損失;另一份稱重記錄后,放入密閉塑料樣品袋內(nèi),80℃水浴加熱15 min,取出肉樣用濾紙擦拭表面水分后稱重,計(jì)算熟肉率;按照《肉嫩度的測定剪切力測定法》(NY/T 1180—2006)、采用MAQC-12 肉品剪切力測定儀(南京銘奧公司)測定剪切力。
1.5 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 進(jìn)行初步計(jì)算處理與整理,采用SPSS 24.0 中One-Way ANOVA 程序進(jìn)行方差分析,用Duncan's 多重比較法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示,P<0.05 表示差異顯著。
2.1 復(fù)合植物精油對(duì)麻黃肉雞生長性能的影響 由表2可知,各組之間1~21 日齡F/G 無顯著差異;與對(duì)照組相比,抗生素組麻黃肉雞FBW、ADFI 和ADG 均增加(P<0.05),植物精油組ADFI 與對(duì)照組無顯著差異;各組之間22~42 日齡FBW、ADFI 和ADG 均無顯著差異,而植物精油組F/G 低于對(duì)照組(P<0.05);與對(duì)照組相比,植物精油組43~63 日齡和64~84 日齡FBW 和ADFI 均提高(P<0.05),抗生素組43~63 日齡F/G 降低(P<0.05);植物精油組和抗生素組1~84 日齡FBW高于對(duì)照組(P<0.05),各組之間ADFI、ADG 和F/G均無顯著差異。
表2 復(fù)合植物精油對(duì)麻黃肉雞生長性能的影響(n=6)
2.2 復(fù)合植物精油對(duì)麻黃肉雞屠宰性能的影響 由表3可知,各組之間的63 日齡屠宰率、半凈膛率、全凈膛率無顯著差異;與抗生素組相比,添加植物精油可以提高84 日齡肉雞的胴體屠宰率(P<0.05)。
表3 復(fù)合植物精油對(duì)麻黃肉雞屠宰性能的影響(n=6) %
2.3 復(fù)合植物精油對(duì)麻黃肉雞免疫器官指數(shù)的影響 由表4 可知,抗生素組和植物精油組21 日齡的法氏囊指數(shù)高于對(duì)照組(P<0.05);植物精油組42 日齡的法氏囊指數(shù)高于對(duì)照組和抗生素組(P<0.05);21 日齡和42 日齡各組之間脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)均無顯著差異。
表4 復(fù)合植物精油對(duì)麻黃肉雞免疫器官指數(shù)的影響(n=6) g/(kg BW)
2.4 復(fù)合植物精油對(duì)麻黃肉雞空腸形態(tài)的影響 由表5可知,對(duì)照組21 日齡的空腸隱窩深度高于抗生素組和植物精油組(P<0.05),而抗生素組的絨隱比高于其他兩組(P<0.05);42 日齡,添加植物精油可以降低空腸隱窩深度(P<0.05),提高絨隱比(P<0.05);21日齡和42 日齡的絨毛高度在各組之間均無顯著差異。
表5 復(fù)合植物精油對(duì)麻黃肉雞空腸形態(tài)的影響(n=6)
2.5 復(fù)合植物精油對(duì)麻黃肉雞肌肉品質(zhì)的影響
2.5.1 胸肌肉品質(zhì) 由表6 可知,63 日齡,對(duì)照組胸肌肉的剪切力高于抗生素組和抗生素組(P<0.05),各組之間的肌肉色度(L、a*、b*)、pH、滴水損失和蒸煮損失無顯著差異;相比于其他兩組,添加植物精油可以降低84 日齡的蒸煮損失(P<0.05),各組之間其他肉品質(zhì)指標(biāo)無顯著差異。
表6 復(fù)合植物精油對(duì)麻黃肉雞胸肌肉品質(zhì)的影響(n=6)
2.5.2 腿肌肉品質(zhì) 由表7 可知,63 日齡,與對(duì)照組相比,抗生素組和植物精油組腿肌肉的剪切力降低(P<0.05)、pH24h提高(P<0.05),但抗生素組的滴水損失增加(P<0.05);84 日齡,與對(duì)照組相比,抗生素組和植物精油組腿肌肉的剪切力、L24h、蒸煮損失降低(P<0.05)、pH45min提高(P<0.05),抗生素組L45min降低(P<0.05)、a*45min提高(P<0.05)。
表7 飼糧添加植物精油對(duì)麻黃肉雞腿肌肉品質(zhì)的影響(n=6)
3.1 復(fù)合植物精油對(duì)肉雞生長性能的影響 近年關(guān)于植物精油在畜禽營養(yǎng)中的研究較多,但結(jié)論并不一致。有研究表明,植物精油可以刺激肉雞腺胃表皮細(xì)胞分泌中性黏多糖和唾液蛋白,提高飼料轉(zhuǎn)化率[12]。Tiihonen等[13]添加百里香酚和精油混合物可以顯著提高Ross 肉雞生長性能。周洪彬等[14]研究發(fā)現(xiàn),添加200 mg/kg百里香酚與香芹酚復(fù)合而成的植物精油可以顯著提高艾拔益加(AA)肉雞體重和ADG。盡管有大量研究表明,植物精油可以改善肉雞生產(chǎn)性能,但也報(bào)道指出植物精油對(duì)機(jī)體生產(chǎn)性能并無顯著改善作用。王蘭等[5]研究發(fā)現(xiàn),在1 日齡AA 肉公雞的日糧中添加不同水平的植物精油混合物(百里香酚、香芹酚、肉桂醛等)對(duì)肉雞生長性能無顯著差異,但各植物精油組較對(duì)照組均有一定程度改善。Nahed 等[15]在1 日齡Ross 208 肉雞飼糧中分別添加100、200、300 mg/kg 百里香酚對(duì)生產(chǎn)性能均無顯著改善。燕磊等[16]研究表明,添加百里香酚和香芹酚對(duì)Ross 308 肉雞生產(chǎn)性能無顯著影響,但在飼養(yǎng)中期可以有效降低F/G。本試驗(yàn)條件下,添加30 mg/kg 復(fù)合植物精油(百里香酚和香芹酚)可以顯著提高麻黃肉雞FBW;在飼養(yǎng)中期,植物精油可以有效改善ADFI 和F/G,說明植物精油在改善麻黃肉雞生產(chǎn)性能上可以替代抗生素。但受不同的肉雞品種、飼喂條件和階段、精油使用劑量及其有效成分和比例以及生產(chǎn)工藝影響[5,12-15,17],精油在肉雞實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生的效果也不一致。
3.2 復(fù)合植物精油對(duì)肉雞屠宰性能的影響 本試驗(yàn)結(jié)果表明,相比于抗生素,百里香酚和香芹酚復(fù)合物顯著提高了84 日齡麻黃肉雞的胴體屠宰率。Naela 等[18]研究也發(fā)現(xiàn),在日糧中添加百里香酚可以顯著提高肉雞胴體屠宰重,對(duì)胴體屠宰率也有一定提高。而高玉云等[19]研究表明,添加150、200、250 mg/kg 有機(jī)酸和精油復(fù)合微囊包被物(25% 檸檬酸、16.7% 山梨酸、1.7% 百里香酚、1.0% 香蘭素)組的肉雞胴體屠宰率、半凈膛率和全凈膛率與對(duì)照組和抗生素組無顯著差異,可能有機(jī)酸在改善肉雞屠宰性能方面有負(fù)面效應(yīng),這與王盼盼等[20]研究結(jié)果相符。
3.3 植物精油對(duì)肉雞免疫器官指數(shù)的影響 胸腺、脾臟和法氏囊是參與家禽細(xì)胞免疫和體液免疫的重要免疫器官[21],免疫器官指數(shù)可以反映其自身細(xì)胞增殖速度及免疫機(jī)能強(qiáng)弱[22]。有研究表明,添加復(fù)合植物精油(百里香酚和肉桂醛)對(duì)肉雞胸腺、脾臟和法氏囊指數(shù)均有所提高,但差異不顯著[13],這與燕磊等[15]研究結(jié)果結(jié)果相似。本試驗(yàn)結(jié)果表明,在麻黃肉雞飼養(yǎng)前期添加復(fù)合植物精油可顯著提高法氏囊指數(shù),可能改善黃羽肉雞的免疫功能,但潛在的具體作用機(jī)制還需進(jìn)一步研究探索。
3.4 復(fù)合植物精油對(duì)肉雞空腸形態(tài)的影響 腸道作為動(dòng)物的主要消化器官之一,對(duì)外源性細(xì)菌、病毒有一定防護(hù)作用,所以腸道受損容易造成生產(chǎn)性能下降[23]。腸道絨毛高度、隱窩深度及其二者比值可以反映肉雞腸道黏膜機(jī)械屏障的完整性[24]。周洪彬等[14]在肉仔雞飼糧中添加不同成分的植物精油(主要為不同比例的百里香酚、香芹酚和肉桂醛)均可降低空腸的隱窩深度,有效提高絨毛高度。Jamroz 等[16]研究表明,添加100 mg/kg植物精油可以顯著降低21 日齡肉雞的空腸隱窩深度,但對(duì)42 日齡的空腸隱窩深度和絨毛高度無顯著影響。而Hong 等[7]研究表明,與對(duì)照組和抗生素組相比,添加植物精油復(fù)合物(牛至、茴香、橘皮精油)對(duì)42 日齡肉雞的十二指腸絨毛高度有顯著作用,但各組之間的空腸和回腸絨毛高度及隱窩深度差異不顯著。本試驗(yàn)結(jié)果表明,植物精油復(fù)合物顯著降低了21 日齡和42 日齡肉雞的空腸隱窩深度,尤其在42 日齡階段,植物精油顯著提高了空腸絨毛高度與隱窩深度比值,對(duì)腸道發(fā)育的改善作用優(yōu)于抗生素。這說明植物精油對(duì)腸道發(fā)育有一定促進(jìn)作用,植物精油可能通過刺激內(nèi)源性消化分泌物(如酶、膽汁、黏液)、維持腸道上皮結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定腸道菌群來促進(jìn)腸道健康[16,25-27]。
3.5 復(fù)合植物精油對(duì)肉雞肌肉品質(zhì)的影響 肉品質(zhì)主要通過滴水損失率、蒸煮損失率、剪切力、pH 和嫩度等理化指標(biāo)評(píng)定。其中,滴水損失率和蒸煮損失率越低,肌肉系水力越高,嫩度越高[28];pH 波動(dòng)直接影響肌肉顏色、嫩度、蒸煮損失等指標(biāo)[29];肉色L 值反映氧合肌紅蛋白含量,a*值反映脫氧肌紅蛋白含量,b* 則反映高鐵肌紅蛋白含量[30]。吳姝等[31]在1 日齡黃羽肉雞中添加植物多酚(黃酮類和黃青素類),發(fā)現(xiàn)肉色a*值顯著提高,滴水損失顯著降低,植物多酚對(duì)肌肉品質(zhì)的改善效果明顯優(yōu)于對(duì)照組和抗生素組。李愛華[32]研究發(fā)現(xiàn),在京海黃雞飼糧中添加迷迭香可以顯著改善肌肉肉色、系水力和嫩度。植物精油在提高黃羽肉雞的肉品質(zhì)方面發(fā)揮了重要作用。本試驗(yàn)結(jié)果表明,添加植物精油復(fù)合物可降低肉雞胸肌和腿肌的蒸煮損失,提高嫩度,腿肌的pH 和肉色均有一定程度改善;另一方面,添加抗生素改善了腿肌的嫩度和肉色,但腿肌系水力下降,關(guān)于此方面的相關(guān)研究較少,其原因待進(jìn)一步研究。Luna 等[33]研究發(fā)現(xiàn),在肉雞飼糧中添加百里香酚和香芹酚能夠減少屠宰后肌肉中的氧化代謝產(chǎn)物丙二醛,說明百里香酚和香芹酚在一定程度上可以抑制肌紅蛋白過氧化成高鐵蛋白,保持肌肉的新鮮程度,與本研究結(jié)果相符。
本試驗(yàn)條件下,在麻黃肉雞飼糧中添加以百里香酚和香芹酚為主要成分的復(fù)合植物精油可顯著提高生產(chǎn)性能和胴體屠宰率、改善空腸形態(tài)和肉品質(zhì),可以有效替代抗生素。