廖維連
(將樂縣動物疫病預防控制中心,福建三明 353300)
長期以來,我國規(guī)模養(yǎng)殖企業(yè)采用在飼料中添加抗生素等方式,以降低畜禽疫病的發(fā)生概率,提高畜禽生產(chǎn)性能。由于長期、大量使用抗生素,造成動物源細菌耐藥性上升,導致獸用抗菌藥物治療效果降低,迫使養(yǎng)殖環(huán)節(jié)用藥量、藥物使用頻率增加,從而加劇獸用抗菌藥物毒副作用和藥物殘留超標風險,嚴重威脅畜禽水產(chǎn)品質(zhì)量安全。因此,我國從2020 年7月1 日起全面禁止在飼料中添加抗生素。各企業(yè)紛紛尋求新的防病和促進生長的方案,一些“替抗”產(chǎn)品不斷進入畜禽養(yǎng)殖環(huán)節(jié)。目前,常見的“替抗”產(chǎn)品包括天然植物提取物、化學益生素、有機酸、酶制劑、有機礦物元素、生物活性肽、中草藥制劑等。
二甲酸鉀的分子式為HCOOH·HCOOK,由甲酸和甲酸鉀通過分子間氫鍵結合而成,是一種具有雙酸型結構的復合物,在中性或弱酸、弱堿環(huán)境中易解離出甲酸分子,甲酸根和鉀離子甲酸能夠穿過細菌細胞壁,尤其是大腸桿菌等病原菌,降低或抑制細菌內(nèi)酶的活性,破壞細菌的營養(yǎng)轉運系統(tǒng),最終導致細菌死亡[1,2]。甲酸鹽離子能夠分解細菌細胞壁蛋白質(zhì),發(fā)揮殺菌作用,二甲酸鉀通過改變消化道內(nèi)pH 值,刺激胃蛋白酶及酶原的分泌,增強機體對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[3-4]。有研究發(fā)現(xiàn),二甲酸鉀的酸化作用強于普通的酸化劑,具有促進采食、促進機體生長,提高飼料報酬、提高機體免疫、防止飼料里細菌和霉菌滋生等效果,被養(yǎng)殖者廣泛使用[5]。
目前,二甲酸鉀對土雜雞的免疫功能和抗氧化能力影響的研究鮮有報道,二甲酸鉀具有極易吸潮、高溫易分解等特性,使得固體二甲酸鉀的保存、運輸和使用條件變得更高,但其易溶于水的特性,方便其在飲水中添加[1]。因此,本試驗旨在通過研究飲水中添加二甲酸鉀對閩西北土雜雞的生產(chǎn)性能、免疫指標、抗氧化能力的影響,以期為養(yǎng)殖生產(chǎn)中抗生素替代產(chǎn)品的選擇及添加途徑提供參考依據(jù)。
二甲酸鉀由福建旭牧聯(lián)生物科技有限公司提供。微量元素、維生素等添加劑、膨化大豆由南平市邵武縣某品牌飼料廠提供,玉米、豆粕、低毒素小麥麩等原料由三明市將樂縣某飼料銷售商提供。試驗雞苗為三明市永安文龍種禽場選育的永安當?shù)仫曫B(yǎng)的土雜雞(永安當?shù)厍嗄_麻雞與河田雞雜交后代)。
1.2.1 確定試驗二甲酸鉀濃度
試驗設計前,取養(yǎng)殖試驗基地水樣,在福建旭牧聯(lián)生物科技有限公司與將樂縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局聯(lián)合實驗室檢測,結果如表1 所示。
表1 水樣檢測報告單
根據(jù)山東龍昌華瑞生物科技有限公司《飼料級二甲酸鉀對白羽肉雞生產(chǎn)性能影響的試驗報告》指出的飼料中添加1000g/t 二甲酸鉀對肉雞生產(chǎn)指標和經(jīng)濟指標的影響優(yōu)于添加1500g/t 的報道,結合水樣檢測結果,確定二甲酸鉀3 個試驗組分別為在飲水中添加350、550、750mg/L。
1.2.2 試驗分組
選取健康、體重一致的1 日齡雛公雞480 只隨機分為4 個組,每組6 個重復,每個重復20只。試驗1、2、3 組分別在飲水中添加二甲酸鉀350、550 和750mg/L;對照組飲水中不添加二甲酸鉀。試驗期為2022 年9月4 日至10月28 日。
試驗在將樂縣一養(yǎng)殖場專用育雛舍中進行。試驗雞單層網(wǎng)籠飼養(yǎng),每個網(wǎng)格飼養(yǎng)20 只雞。試驗期為54d,期間根據(jù)雞的生長階段控制溫度、濕度、光照和通風等條件以及管理、免疫操作一致。試驗期間,人工配料,人工喂料,自由采食和飲水。
日糧參照《雞飼養(yǎng)標準》(NY/T 33—2004)中各對應階段雞的蛋白、氨基酸等各種營養(yǎng)水平要求自配。不同階段雞飼料配方組成見表2。
表2 原料配方
1.5.1 生產(chǎn)性能
根據(jù)該品種雞生長特性,養(yǎng)殖分成3 個階段,1~21 日齡為小雞階段,22~42 日齡為中雞階段,43 日齡之后為大雞階段。試驗期間,以重量為單位,在試驗第1、22、42、55 天早晨8:00前空腹稱重,計算平均日增重;每日稱量飼料投入量與剩余量,統(tǒng)計總給料量和總余料量,計算平均日采食量;根據(jù)平均日增重、平均日采食量計算料重比;以重復為單位統(tǒng)計死亡數(shù),計算成活率。
當雞飼養(yǎng)至54d 時,禁食12h 后,在第55天每個重復中隨機選取3 只雞。翅靜脈采血5mL,3000r/min 離心10min 后,取上清液分裝于1.5mL 冷凍管,-20℃冷凍保存?zhèn)錅y。將雞放血致死后,解剖取出胸腺、法氏囊、脾臟并稱重,根據(jù)式(1)計算各免疫器官指數(shù)。
胸腺稱重后立即放于-20℃冷凍保存?zhèn)錅y。
1.5.2 腸道組織結構
每組各重復中隨機抽1 只雞取十二指腸、空腸、回腸各1cm,用生理鹽水沖洗內(nèi)容物后迅速置于4%多聚甲醛緩沖固定液中固定備測。固定好的組織經(jīng)沖洗、脫水、透明、浸蠟、包埋、修塊、切片、烤片等步驟,制作成6μm 厚的石蠟切片,HE 染色后,顯微鏡下觀察拍照并測量腸絨毛高度和隱窩深度,計算平均腸絨毛高度、平均隱窩深度及二者比值(V/C 值)。
1.5.3 血液指標
血清總蛋白(Total protein,TP)、白蛋白(Albumin,ALB)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、羥自由基(OH·-)、DPPH 自由基、超氧陰離子自由基(O2-)、溶菌酶(Lysozyme,LZM)等試劑盒購自于南京建成,并按照試劑盒說明書方法檢測。雞免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM),白細胞介素-6、(Interleukin-6,IL-6)、白細胞介素-8(Interleukin-8,IL-8),腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)等試劑盒購自于上海酶聯(lián)生物科技有限公司,并按照試劑盒說明書方法檢測。
試驗結果使用Excel 2019 統(tǒng)計后,采用SPSS 17.0 軟件進行單因素方差分析,多重比較用LSD法進行,結果以“平均值±標準差”方式表示。P<0.01 表示差異極顯著,P<0.05 表示差異顯著,P>0.05 表示差異不顯著。
由表3 可知,添加二甲酸鉀對各組生產(chǎn)性能指標均無顯著影響(P>0.05)。
表3 各組養(yǎng)殖生產(chǎn)情況(1~54 日齡)
由表4 可知,二甲酸鉀對免疫器官指數(shù)均無顯著影響(P>0.05)。但飲水中添加不同劑量的二甲酸鉀均能顯著提高雞十二指腸、空腸、回腸的絨毛高度(P<0.05),十二指腸的絨毛高度分別提高40.21%、37.00%、10.05%,空腸的絨毛高度分別提高48.39%、63.47%、34.24%,回腸的絨毛高度分別提高161.90%、25.06%、43.36%;試驗1、3 組可顯著提高雞十二指腸的隱窩深度(P<0.05)。與對照組相比,試驗1 組可顯著提高回腸的腸絨毛高度/ 隱窩深度(V/C)值,試驗2 組可顯著提高十二指腸和空腸和的V/C 值(P<0.05)。十二指腸、空腸、回腸切片染色圖見圖1。
圖1 腸道組織結構切片
表4 免疫器官和腸道組織結構
由圖2 可知,與對照組相比,試驗1、2 組顯著提高雞血清TP 濃度(P<0.05),試驗1 組顯著提高雞血清ALB 濃度(P<0.05),試驗2、3組極顯著提高雞血清ALB 濃度(P<0.01)。
圖2 血清總蛋白和白蛋白含量
由圖3 可知,與對照組相比,試驗1 組顯著提高雞血清中IgA、IgG、TNF-α 的含量(P<0.05);試驗2 組極顯著提高雞血清IgA、IgG、IgM、IL-8 的含量(P<0.01);試驗3 組極顯著提高雞血清中TNF-α、IgA、IgG、IgM、IL-8 的含量(P<0.01);試驗2、3 組顯著提高雞血清IL-6、TNF-α 含量(P<0.05)。
圖3 血清免疫指標的含量
由圖4 可知,與對照組相比,試驗1 組顯著提高雞DPPH 自由基清除能力(P<0.05),極顯著提高雞抑制羥自由基能力(P<0.01);試驗2、3 組顯著提高雞DPPH 自由基清除能力(P<0.05),極顯著提高雞SOD 活力、抑制羥自由基能力(P<0.01)。
圖4 血清抗氧化指標的含量
二甲酸鉀是歐盟在2001 年批準使用的第一個替代抗生素的綠色飼料添加劑[6]。李曉珍等[7]研究表明,日糧中添加0.35%和0.60%的二甲酸鉀,提高了肉雞生長前期的飼料轉化率,生長后期提高肉雞增重速度;周寰宇等[8]研究表明,日糧中添加0.3%二甲酸鉀能顯著降低白羽肉雞料重比,提高白羽肉雞的生長性能,有效地提高了腸道菌群的物種多樣性。陳焱等[9]研究表明在羅斯308肉雞基礎日糧中添加0.6%的二甲酸鉀,可以顯著提高日增重,顯著降低料肉比;黃小春等[10]研究表明,飼料添加二甲酸鉀可提高肉仔雞飼料轉化率。但本試驗在飲水中加入二甲酸鉀對土雜雞的生產(chǎn)性能無顯著影響,可能與添加方式、添加劑量、或者試驗雞營養(yǎng)水平不同及腸道菌群不同等多種原因導致,具體原因有待進一步研究。
雞的免疫器官如胸腺、法氏囊、脾臟的生長發(fā)育直接影響到機體的免疫功能。另外,雞的腸道不僅是營養(yǎng)吸收的重要場所,也是重要免疫器官。腸道作為動物最大的免疫器官,其功能完善、結構完整對于動物的免疫功能至關重要[11]。因此,免疫器官指數(shù)和腸道組織結構指數(shù)的提高意味著雞的免疫功能增強。李燕平等[12]研究表明,兔日糧中組合添加復合酶制劑、檸檬酸、二甲酸鉀對胸腺、脾臟、法氏囊也沒有顯著影響。本試驗中二甲酸鉀對雞的免疫器官指數(shù)無顯著影響。
血清TP、ALB、血清中的免疫球蛋白(IgG、IgA 與IgM)、促炎細胞因子(IL-6、IL-8、TNF-α)、LZA 等在抗感染免疫中起重要作用,也是評估免疫的重要指標。血清總蛋白是血清中白蛋白和球蛋白的總和,測定血清總蛋白一方面可以反應機體的營養(yǎng)狀態(tài),另一方面還可用于免疫功能評估;IgG 在自然被動免疫中起重要作用;IgA 能在局部發(fā)揮抗感染的重要作用;IgM 是初次免疫應答中最早產(chǎn)生的,是機體抗感染的先鋒。促炎細胞因子IL-6 和IL-8,具有刺激B 細胞增殖分化及分泌抗體、促進炎性反應進程等功效;TNF-α 是巨噬細胞等分泌的一類細胞因子,其有殺滅腫瘤細胞、抗感染等功能。溶菌酶是機體內(nèi)一種能水解致病菌中黏多糖的堿性酶,其不僅能使細菌細胞壁破裂,還可與帶負電荷的病毒蛋白直接結合使病毒失活。這些指標的提升,側面反映了機體免疫功能的提升。李燕平等[12]研究表明,兔日糧中組合添加復合酶制劑、檸檬酸、二甲酸鉀極顯著提高了血清中IgA、IgG 含量,血清IgM 含量等免疫指標也呈升高趨勢。趙莉等[13]研究表明,肉雞飼料中添加酶聯(lián)微生態(tài)制劑和酸化劑顯著提高了血清中IgA、IgG、IgM 等免疫指標。
目前,二甲酸鉀對兔、豬等動物的免疫功能影響的研究均有報道,而對雞免疫功能影響的研究較少。本試驗1 組能顯著提升總蛋白、白蛋白、IgA、IgG、TNF-α;試驗2、3 組能顯著提升白蛋白、IgA、IgG、IgM、IL-6、IL-8、TNF-α,說明在飲水中添加二甲酸鉀能提高土雜雞免疫功能。
動物機體代謝會產(chǎn)生自由基,損害機體健康的自由基幾乎都與活性較強的含氧物質(zhì)有關,它們對機體的損害實際上是一種氧化過程。超氧化物歧化酶(SOD)活力、羥自由基(OH·-)清除能力、DPPH 自由基清除能力、超氧陰離子自由基清除能力,都是衡量機體抗氧化能力的重要指標。超氧陰離子在體內(nèi)可與過氧化氫反應生成羥自由基,羥自由基對細胞有很大的傷害性。SOD對超氧陰離子有催化作用,是最重要的且最佳的自由基清除劑。DPPH 是一種很穩(wěn)定的氮中心自由基,其清除率越大,表明抗氧化能力越強。陳丹蝶等[14]運用此指標評價添加劑對機體抗氧化能力的影響。本試驗1 組能顯著提高DPPH 自由基清除能力、抑制羥自由基能力;試驗2、3 組均能顯著提高雞SOD 活性、DPPH 自由基清除能力、抑制羥自由基能力。
飲水中添加二甲酸鉀對本地土雜雞的生產(chǎn)性能無顯著影響,但能提高雞的免疫功能和抗氧化能力,其中以550mg/L 的添加量效果較好。