魏 翊 劉永發(fā) 鞏 璐 扶佳歡 班志彬,2 咼于明 張炳坤*
(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,動物營養(yǎng)學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100193;2.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,長春130000)
蛋雞產(chǎn)蛋高峰后期,生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)都會隨著日齡的增加而下降[1],且產(chǎn)蛋中后期蛋雞腹部沉積大量脂肪,卵巢和輸卵管被大量脂肪包裹,尤其是分泌蛋殼的子宮部周圍脂肪沉積增加,這會影響蛋殼形成,降低蛋殼質(zhì)量[2-4]。因此,降低產(chǎn)蛋中后期蛋雞的腹脂沉積,改善輸卵管健康,是提高產(chǎn)蛋中后期蛋雞蛋品質(zhì)量的有效手段。研究表明,添加黃酮類化合物可以提高蛋雞的生產(chǎn)性能,改善脂代謝和蛋品質(zhì)[5]。槲皮素作為一種多酚類黃酮,主要以糖苷形式存在于各種食物中,包括漿果、洋蔥和青蔥、蘋果、茶和巧克力[6],其具有多種生物活性,包括改善腸道環(huán)境、抗氧化和抗凋亡特性[7-9],其能通過改善異常脂代謝緩解機(jī)體脂肪沉積,提高產(chǎn)蛋性能和蛋品質(zhì)[10-11]。但是目前槲皮素對蛋雞影響作用的研究大多集中在產(chǎn)蛋前期或高峰期[12-15],對產(chǎn)蛋中后期的研究較少,尤其是腹脂沉積和脂代謝等方面,目前尚無深入研究。因此,本試驗(yàn)以產(chǎn)蛋中后期的海蘭褐蛋雞為試驗(yàn)對象,研究槲皮素對產(chǎn)蛋中后期蛋雞蛋品質(zhì)、腹脂率和血清脂代謝等指標(biāo)的影響,為改善產(chǎn)蛋中后期蛋雞蛋品質(zhì)和腹脂沉積提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)選用健康且體重[(2 110.8±105.5) g]相近的46周齡海蘭褐蛋雞320只,隨機(jī)分為4組,每組8個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)10只雞,密閉雞舍階梯式籠養(yǎng)。試驗(yàn)分為預(yù)試期1周和正試期10周,預(yù)試期飼喂玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧,期間對蛋雞進(jìn)行替換,保證各組間蛋雞初始體重和產(chǎn)蛋率相近;正試期對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,試驗(yàn)組分別飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加100、300和600 mg/kg槲皮素(購自陜西某生物科技有限責(zé)任公司,純度為98%)的試驗(yàn)飼糧。基礎(chǔ)飼糧參照NRC(1994)和《海蘭褐蛋雞管理手冊(2008)》配制。基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
續(xù)表1項(xiàng)目 Items含量 Content營養(yǎng)水平 Nutrient levels3)表觀代謝能 AME/(MJ/kg)11.67粗蛋白質(zhì) CP16.60鈣 Ca 3.59有效磷 AP0.32蘇氨酸 Thr0.58色氨酸 Try0.17蛋氨酸 Met0.42賴氨酸 Lys0.85蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys0.72
試驗(yàn)開始前雞舍清掃消毒,根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行籠位編號。每天光照16 h,光照強(qiáng)度為20 lx左右。雞舍溫度控制在20~22 ℃,相對濕度50%~80%,舍內(nèi)負(fù)壓式通風(fēng)。試驗(yàn)期間自由采食和飲水,每天清糞、喂料和撿蛋。人工喂料(每日2次,07:30、14:00)、撿蛋(每日1次,15:00)。每周消毒1次,常規(guī)免疫。
蛋雞飼養(yǎng)到56周齡的最后1 d晚上進(jìn)行斷料,12 h后稱重,并記錄蛋雞重。稱重后再飼喂各組對應(yīng)飼糧,從每個(gè)重復(fù)中隨機(jī)挑選1只體重相近的蛋雞,按照指標(biāo)測定要求采血后解剖,將肝臟、脾臟和腹脂分離后,置于-20 ℃保存,直至進(jìn)一步檢測。
1.4.1 蛋品質(zhì)
在試驗(yàn)期第10周的最后1 d收集試驗(yàn)蛋雞當(dāng)天所產(chǎn)的所有雞蛋,用蛋品儀(NABEL,日本)測定蛋重、蛋殼強(qiáng)度、蛋白高度、哈氏單位、蛋黃重量。使用電子數(shù)顯卡尺測定雞蛋大頭端、中部和小頭端的蛋殼厚度和雞蛋的長徑、短徑,并計(jì)算蛋殼厚度均值和蛋形指數(shù)(長徑/短徑)。
1.4.2 器官指數(shù)和腹脂率
試驗(yàn)結(jié)束時(shí),每個(gè)重復(fù)選擇1只雞,采血處理后剖開稱取肝臟、脾臟和腹脂。按照下述公式計(jì)算肝臟指數(shù)、脾臟指數(shù)和腹脂率:
肝臟指數(shù)(‰)=(肝臟重/體重)×1 000;
脾臟指數(shù)(‰)=(脾臟重/體重 )×1 000;
腹脂率(‰)=(腹脂重/體重)×1 000。
1.4.3 血常規(guī)指標(biāo)
試驗(yàn)結(jié)束后(第56周齡),蛋雞饑餓8 h后從每個(gè)重復(fù)中隨機(jī)挑選1只稱重,翅靜脈采血于含有肝素鈉抗凝管中,采用血常規(guī)生化儀(Sysmex K4500,日本)測定白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(RBC)、血紅蛋白含量(HGB)、大型血小板比率(P-LCR)等血液常規(guī)指標(biāo)。
1.4.4 肝臟甘油三酯(TG)含量
常溫解凍-80 ℃冷凍的肝臟樣品,稱取10 g左右并記錄肝臟鮮重,冷凍干燥機(jī)(FD-1A-50,北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)凍干并稱重。按照GB/T 6433—2006的方法,稱取1.0 g左右肝臟凍干樣品裝入濾紙包內(nèi),記錄濾紙包、樣品重和二者的總重。在索氏提取器內(nèi)倒入石油醚(沸點(diǎn)30~60 ℃),放入裝有樣品的濾紙包,抽提4~6 h;取出已抽提完畢的濾紙包,放入通風(fēng)櫥中,使殘留的石油醚揮發(fā)完畢,再放入烘箱烘干后,稱取烘干后的含有樣品的濾紙包重量,計(jì)算肝臟甘油三酯含量。
肝臟甘油三酯含量(%)=(肝臟凍干重-脫脂
肝臟重)/肝臟凍干重×100。
1.4.5 血清脂代謝指標(biāo)
試驗(yàn)結(jié)束后,每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取1只蛋雞,饑餓8 h后翅靜脈采血5 mL左右于惰性帶分離膠離心管中,4 ℃下3 000 r/min離心15 min,分離血清將其分裝,保存在-80 ℃冰箱中。采用全自動生化分析儀(深圳市庫貝爾生物科技有限公司,iChem-340)測定血清中總膽固醇(TC)(CHOD-PAP法)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)(直接法-選擇抑制法)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)(直接法-表面活性劑清除法)、TG(GPO-PAP法)和游離脂肪酸(NEFA)(ACS-ACOD法)含量,先將血清樣本用MX-S渦旋儀[大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器(北京)有限公司]渦旋15 s后上機(jī)檢測,讀取原始數(shù)據(jù)后,進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,離群值重新上機(jī)檢測。
1.4.6 血清脂聯(lián)素和瘦素含量
試驗(yàn)結(jié)束后,每個(gè)重復(fù)選取1只雞,饑餓8 h后翅靜脈采血5 mL左右于促凝管中,4 ℃下3 000 r/min離心15 min,分離血清將其分裝,保存在-80 ℃冰箱中。按照脂聯(lián)素和瘦素試劑盒(購于上海酶聯(lián)生物科技有限公司)說明書進(jìn)行檢測,在多功能酶標(biāo)儀(Molecular Devices,SpectraMax i3x,美國)于450 nm處讀取數(shù)據(jù),計(jì)算血清脂聯(lián)素和瘦素含量。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)先經(jīng)過Excel 2010處理后,再采用SPSS 26.0的one-way ANOVA程序進(jìn)行分析,F(xiàn)檢驗(yàn)先確定組間方差齊性,ANOVA進(jìn)行方差分析,Duncan氏法進(jìn)行多重比較。Contrast命令獨(dú)立于多重比較用以檢驗(yàn)線性和二次關(guān)系。Graph pad prism 9進(jìn)行繪圖分析,P<0.01判定為差異極顯著,P<0.05判定為差異顯著,而0.05≤P<0.10判定為差異具有顯著趨勢。
由表2可知,與對照組相比,飼糧中添加100、300和600 mg/kg槲皮素均極顯著提高了蛋殼厚度和蛋殼強(qiáng)度(P<0.01),其中槲皮素添加水平為300 mg/kg時(shí)效果最好;飼糧中添加300 mg/kg槲皮素顯著提高了蛋殼重(P<0.05),極顯著提高了蛋白高度P<0.01),且對蛋重和哈氏單位有提高趨勢(P=0.079和P=0.059)。隨槲皮素添加水平的提高,蛋重、蛋殼厚度、蛋殼強(qiáng)度呈線性和二次變化(P<0.05),蛋白高度和哈氏單位呈現(xiàn)二次變化(P<0.05)。
表2 槲皮素對產(chǎn)蛋中后期蛋雞蛋品質(zhì)的影響
由表3可知,與對照組相比,飼糧中添加100、300和600 mg/kg槲皮素均顯著降低了蛋雞的腹脂率(P<0.05),對肝臟指數(shù)和脾臟指數(shù)均無顯著影響(P>0.05)。隨槲皮素添加水平的提高,肝臟指數(shù)和腹脂率有線性降低的趨勢(P=0.095和P=0.082),腹脂率則呈現(xiàn)二次變化(P=0.012)。
表3 槲皮素對蛋雞產(chǎn)蛋中后期器官指數(shù)的影響
由表4可知,與對照組相比,飼糧中添加300 mg/kg槲皮素極顯著提高了血小板數(shù)量(P<0.01),大型血小板比例有增加趨勢(P=0.062),而添加100 mg/kg槲皮素則顯著降低了血小板數(shù)量(P<0.05)。血小板數(shù)量隨槲皮素添加水平的提高有線性升高的趨勢(P=0.075),而大型血小板比率則隨槲皮素添加水平的提高呈二次變化(P=0.028)。
表4 槲皮素對蛋雞產(chǎn)蛋中后期血常規(guī)指標(biāo)的影響
由圖1所示,與對照組相比,飼糧中添加100、300和600 mg/kg槲皮素均極顯著降低了肝臟甘油三酯含量(P<0.01),其中以槲皮素添加水平為300 mg/kg時(shí)效果最好,且肝臟甘油三酯含量隨槲皮素添加水平的提高呈線性和二次變化(P<0.01)。
數(shù)據(jù)柱形標(biāo)注無字母或相同字母表示差異不顯著(P>0.05),不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。
由表5可知,與對照組相比,飼糧中添加100、300和600 mg/kg槲皮素均顯著降低了血清LDL-C、TG和NEFA含量(P<0.05),且上述指標(biāo)隨槲皮素添加水平的提高呈線性和二次變化(P<0.05)。此外,300 mg/kg槲皮素組血清TC和GLU含量極顯著低于對照組(P<0.01)。隨槲皮素添加水平的提高,血清TC含量呈線性降低和二次變化(P=0.003、P=0.005),血清GLU含量呈二次變化(P=0.040)。
表5 槲皮素對蛋雞產(chǎn)蛋中后期血清脂代謝指標(biāo)的影響
由表6可知,與對照組相比,飼糧中添加100、300和600 mg/kg槲皮素均極顯著提高了血清脂聯(lián)素和瘦素含量(P<0.01),其中血清脂聯(lián)素含量分別提高了7.6%、8.9%和9.4%,血清瘦素含量分別提高了7.1%、6.7%和11.6%。隨槲皮素添加水平的提高,血清脂聯(lián)素和瘦素含量均呈線性(P=0.001、P<0.001)和二次變化(P=0.001、P=0.001)。
表6 槲皮素對蛋雞產(chǎn)蛋中后期血清脂聯(lián)素和瘦素含量的影響
近年來,一些研究證實(shí),黃酮類化合物可以提高家禽的生產(chǎn)性能,改善脂代謝和蛋品質(zhì)[5,16-18]。槲皮素作為植物黃酮類物質(zhì)的一種,也同樣具有改善蛋雞生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)的功能[19,14]。前人研究報(bào)道,飼糧中添加一定劑量的槲皮素能夠改善蛋雞脂代謝,增加蛋殼強(qiáng)度、蛋殼厚度和哈氏單位[10-11,20]。本研究結(jié)果表明,蛋殼強(qiáng)度、蛋殼厚度和蛋白高度均隨槲皮素添加水平的提高呈線性增加,分析原因可能與槲皮素發(fā)揮雌激素樣作用,改善輸卵管健康有關(guān),這也與前人的研究結(jié)果[13]一致。類似的發(fā)現(xiàn),如呼林林[14]對29周齡海賽蛋雞進(jìn)行了為期8周的試驗(yàn),結(jié)果表明,槲皮素可以顯著提高蛋雞的蛋殼厚度和蛋殼強(qiáng)度。有報(bào)道指出,隨著母雞年齡的增長,因雞體激素(甲狀旁腺激素、降鈣素、雌激素[21-22])水平和24-羥化酶活性降低等造成鈣代謝
紊亂
[23]
,使得蛋殼質(zhì)量下降。雌激素物質(zhì)對腸道鈣吸收的積極作用已在人類中得到證實(shí)
[24]
。有研究指出槲皮素具有雌激素樣作用
[25]
,可提高機(jī)體雌激素水平,增加產(chǎn)蛋后期蛋雞的蛋殼厚度和蛋殼強(qiáng)度,從而提高蛋品質(zhì)
[13,26]
,這可能也是本研究中蛋殼強(qiáng)度和蛋殼厚度提高的原因。此外,本研究結(jié)果表明,隨槲皮素添加水平的提高,雞蛋的哈氏單位呈二次變化,提示槲皮素能一定程度保持雞蛋的新鮮度,延長雞蛋的存儲期。
血小板是循環(huán)血液中最小的血細(xì)胞,具有多項(xiàng)生理活性。研究表明,機(jī)體由于免疫系統(tǒng)功能紊亂導(dǎo)致外周血循環(huán)中血小板數(shù)量減少[27],可引起皮膚、黏膜和內(nèi)臟出血,嚴(yán)重危及生命。其中大型血小板是指骨髓新生的血小板,其聚集和黏附功能增強(qiáng),是反映血小板活化的一個(gè)重要指標(biāo)[28]。當(dāng)人體代謝紊亂,血管內(nèi)皮損傷時(shí),血小板消耗增多,進(jìn)而導(dǎo)致循環(huán)血液中大型血小板數(shù)量減少[28-29]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,隨槲皮素添加水平的提高,蛋雞血小板數(shù)量有線性提高的趨勢,提示槲皮素可能對緩解產(chǎn)蛋中后期蛋雞炎癥反應(yīng)有一定作用。此外,在本試驗(yàn)中蛋雞血漿中大型血小板比率隨槲皮素添加水平的提高呈二次變化,這與之前的研究結(jié)果[30]存在不一致,這可能與試驗(yàn)動物和生理狀態(tài)不同有關(guān)。因?yàn)榧仪菅R?guī)指標(biāo)的正常范圍值尚不規(guī)范,因此具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
家禽體內(nèi)的脂肪主要包括腹部脂肪、皮下脂肪和肌內(nèi)脂肪,其中脂肪沉積主要出現(xiàn)在腹部和皮下[31]。前人研究報(bào)道,產(chǎn)蛋后期蛋雞產(chǎn)蛋率與腹脂沉積存在一定的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)為-0.69~-0.83[32]。產(chǎn)蛋高峰后期,母雞產(chǎn)蛋量逐漸下降,且對能量較為敏感,多余的能量一般以脂肪形式在體內(nèi)沉積,其中以腹部脂肪沉積最多,然而沉積的腹脂又進(jìn)一步影響蛋雞的產(chǎn)蛋性能[33]。前人研究表明,黃酮類化合物具有調(diào)控脂代謝等多種內(nèi)分泌調(diào)節(jié)功能[34-37]。研究發(fā)現(xiàn),在飼糧中添加槲皮素后,蛋雞腹脂沉積得到明顯改善,蛋殼腺因受到腹脂的擠壓減弱,從而維持其正常的分泌功能,進(jìn)而顯著改善蛋品質(zhì)量。王密[38]通過在飼糧中添加0.06%槲皮素顯著降低了肉雞腹脂率,且指出槲皮素在肝臟通過肝激酶B1(LKB1)-腺苷酸活化蛋白激酶γ(AMPKγ)-過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARα)信號通路增加脂質(zhì)氧化分解,加強(qiáng)脂質(zhì)從肝臟中轉(zhuǎn)出,減少脂肪沉積。本試驗(yàn)結(jié)果表明,隨槲皮素添加水平的提高,蛋雞腹脂率有線性降低的趨勢,且呈二次變化,這進(jìn)一步證實(shí)了槲皮素可降低產(chǎn)蛋中后期蛋雞腹脂沉積。
為了進(jìn)一步研究槲皮素對腹脂沉積的影響,本試驗(yàn)對蛋雞血常規(guī)指標(biāo)、血清脂代謝指標(biāo)和肝臟TG含量進(jìn)行了研究。多項(xiàng)研究表明,槲皮素可以顯著降低肝臟中TG含量[35,39,40-42],且呈劑量依賴性。另外,在相關(guān)薈萃分析中,長期補(bǔ)充槲皮素與血清TG、TC和LDL-C含量的降低有關(guān)[43]。本研究結(jié)果顯示,飼糧中添加槲皮素未改變蛋雞血清HDL-C含量,但線性降低了血清LDL-C、TC、TG和NEFA含量,且血清GLU含量隨槲皮素添加水平的提高呈二次降低的趨勢。研究表明,槲皮素可以顯著改善db/db小鼠的血脂異常和肝臟脂肪變性,降低肝臟中TG和膽固醇的沉積[44],這可能是因?yàn)殚纹に赝ㄟ^降低血清中合成膽固醇的3-羥基-3-甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶的活性,使膽固醇合成受到抑制[45]。過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)通過調(diào)節(jié)脂肪合成和能量儲存相關(guān)基因的表達(dá),進(jìn)而調(diào)節(jié)脂肪的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和儲存等[38],槲皮素可通過抑制脂肪細(xì)胞中PPARγ的表達(dá),調(diào)節(jié)脂肪的合成和胞內(nèi)沉積[46]。血液中GLU的含量可反映機(jī)體內(nèi)糖代謝的平衡狀態(tài)。研究表明,飼糧中添加6 mg/kg大豆黃酮可使29周齡蛋雞血清GLU含量降低81.05%[47],可能是因?yàn)辄S酮類物質(zhì)增強(qiáng)胰島素敏感性和刺激β細(xì)胞分泌胰島素來降低GLU含量[48-49]。本研究結(jié)果顯示,產(chǎn)蛋中后期蛋雞飼糧中添加槲皮素顯著提高了血清脂聯(lián)素和瘦素含量,提高了GLU的利用率和胰島素敏感性[50],通過胰島素的增加和脂肪酸氧化[51],降低肥胖和血清GLU含量,提示槲皮素有利于改善產(chǎn)蛋中后期蛋雞的糖、脂代謝,進(jìn)一步證實(shí)槲皮素在改善肥胖和糖尿病方面的有益作用。
飼糧中添加100~600 mg/kg槲皮素可線性增加產(chǎn)蛋中后期蛋雞血清脂聯(lián)素和瘦素含量,降低血清和肝臟甘油三酯含量,調(diào)節(jié)糖、脂代謝,減少腹脂沉積,改善蛋殼腺正常分泌功能,進(jìn)而改善產(chǎn)蛋中后期蛋品質(zhì)。在本試驗(yàn)條件下,飼糧中添加300 mg/kg槲皮素對蛋雞的作用效果最佳。