低聚殼聚糖對(duì)肉仔雞肌肉發(fā)育的影響

喬恩美 趙云榮 王趁芳 王 群 林 猛 吳國(guó)忠 李升和

(安徽科技學(xué)院1，鳳陽(yáng) 233100)

(浙江省嘉善縣畜牧獸醫(yī)局2，嘉善 314100)

(中科院上海應(yīng)用物理研究所3，上海 201800)

殼聚糖(chitosan)是甲殼素脫乙?；蟮陌被嗵?，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的唯一堿性多糖，具有降脂、抗菌、抑菌、調(diào)節(jié)免疫和pH等功能，是一種新型飼料添加劑［1］。低聚殼聚糖是殼聚糖經(jīng)過(guò)降解生產(chǎn)制備的，其水溶性大于99%，易被動(dòng)物機(jī)體吸收，比殼聚糖具有更優(yōu)越的生物活性，藥理活性是同等質(zhì)量殼聚糖的14倍，在醫(yī)藥、環(huán)保、食品、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛［2－3］。張義等［4］發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)日糧添加 0.10% 的稀土殼聚糖對(duì)四川山地烏骨雞的生長(zhǎng)性能有明顯促進(jìn)作用，可顯著降低血清堿性磷酸酶活性和膽固醇含量。研究表明，肉雞日糧中添加殼聚糖可降低血清膽固醇含量［5］，增加肉雞免疫器官指數(shù)，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能［6］。喬恩美等［7］試驗(yàn)結(jié)果表明，基礎(chǔ)日糧中添加20和40 mg/kg低聚殼聚糖能提高肉雞生長(zhǎng)性能，對(duì)肉雞免疫器官發(fā)育有明顯促進(jìn)作用，可提高肉雞平均日增重，降低料重比。這些研究結(jié)果提示，低聚殼聚糖有可能成為一種新型綠色飼料添加劑應(yīng)用于畜牧生產(chǎn)，目前，低聚殼聚糖對(duì)畜禽生長(zhǎng)性能和免疫機(jī)能的研究較多，有關(guān)低聚殼聚糖對(duì)禽類(lèi)肌肉發(fā)育的影響還尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，研究低聚殼聚糖對(duì)肉雞肌肉發(fā)育的影響具有很強(qiáng)的實(shí)用性和現(xiàn)實(shí)意義。本研究以AA肉雞為試驗(yàn)動(dòng)物，從胸肌、腿肌的重量與器官指數(shù)，胸肌肌纖維直徑，以及肌肉組織結(jié)構(gòu)等角度研究基礎(chǔ)日糧中添加不同濃度低聚殼聚糖對(duì)肉雞肌肉發(fā)育的影響，旨在為低聚殼聚糖在畜牧業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)和形態(tài)學(xué)資料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)藥品與動(dòng)物

低聚殼聚糖:嘉興科瑞生物科技有限公司，脫乙酰度95%;金霉素:合肥康地飼料有限公司;1日齡AA肉雞:安徽科技學(xué)院畜牧科技園。

1.2 基礎(chǔ)日糧

根據(jù)NRC(1994)推薦的肉仔雞營(yíng)養(yǎng)需要配制玉米－豆粕型基礎(chǔ)日糧，基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選用480羽體重相近的健康1日齡AA肉雞，隨機(jī)分為4組，分別為對(duì)照組、抗生素組、試驗(yàn)Ⅰ組和試驗(yàn)Ⅱ組，每組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)20羽，每羽雞均戴有環(huán)志編號(hào)。對(duì)照組飼喂玉米－豆粕型基礎(chǔ)日糧，抗生素組基礎(chǔ)日糧添加50 mg/kg金霉素，試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組基礎(chǔ)日糧分別添加20 mg/kg和40 mg/kg低聚殼聚糖，試驗(yàn)期42 d。肉雞采取網(wǎng)上平養(yǎng)，粉料飼喂，第1周使用開(kāi)料盤(pán)，育雛期輔以人工保溫，雞自由采食和飲水，常規(guī)免疫程序接種新城疫疫苗和法氏囊疫苗。

1.4 樣本采集與處理

于試驗(yàn)的第21天和第42天，每組隨機(jī)選取雞18羽，每個(gè)重復(fù)3羽，禁食不禁水過(guò)夜，逐羽稱(chēng)重，頸動(dòng)、靜脈放血致死，立即解剖取胸肌和腿肌(左側(cè))，電子分析天平稱(chēng)重，測(cè)定胸肌、腿肌重量并計(jì)算器官指數(shù)(器官指數(shù)=肌肉質(zhì)量/宰殺重)。同時(shí)，立即切取胸肌約0.5 cm ×0.5 cm ×0.4 cm，4% 多聚甲醛PBS液(pH=7.4)固定，梯度濃度乙醇脫水，二甲苯透明，石蠟包埋，切片6 μm，HE染色，中性樹(shù)膠封片;使用Motic－BA410型顯微攝影系統(tǒng)進(jìn)行顯微觀察各組胸肌組織結(jié)構(gòu)變化特點(diǎn)并攝影。此外，切取約1 cm3胸淺肌樣品，立即投入20%HNO3溶液中，浸泡約24 h后取出，置于載坡片上，切取約8 mm3肌纖維，滴加甘油，解剖針?lè)蛛x肌纖維，加蓋玻片，40倍物鏡下采用顯微測(cè)微法由上到下，從左到右，隨機(jī)測(cè)定50根完整肌纖維直徑(彎曲、變形、扭轉(zhuǎn)、重疊的肌纖維不測(cè)量)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS11.5軟件對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，組間差異采用單因子方差分析，多重比較采用最小顯著差數(shù)法(LSD)分析，結(jié)果以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”(±SD)表示。

2 結(jié)果

2.1 低聚殼聚糖對(duì)肉雞胸肌質(zhì)量及器官指數(shù)的影響

表2可見(jiàn)，21日齡時(shí)，各組間胸肌質(zhì)量均差異不顯著(P＞0.05)，抗生素組胸肌器官指數(shù)顯著高于對(duì)照組7.87%(P＜0.05)。42日齡時(shí)，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組和抗生素組胸肌質(zhì)量分別升高19.43%、30.90%、18.07%，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05);試驗(yàn)Ⅰ組胸肌器官指數(shù)略有降低，試驗(yàn)Ⅱ組略有升高，但均未達(dá)到差異顯著水平(P＞0.05);與抗生素組相比較，試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組和對(duì)照組胸肌器官指數(shù)分別升高7.00%、13.32%、11.31%，其中試驗(yàn)Ⅱ組和對(duì)照組差異顯著(P ＜0.05)。

2.2 低聚殼聚糖對(duì)肉雞腿肌質(zhì)量及器官指數(shù)的影響

表3顯示，21日齡各組間腿肌質(zhì)量與器官指數(shù)差異均不顯著(P＞0.05)。42日齡時(shí)，試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組和抗生素組腿肌質(zhì)量與器官指數(shù)均極顯著高于對(duì)照組(P ＜0.01)，分別升高 31.00%、30.99%、20.13%和 18.38%、12.25%、13.53%;試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組腿肌質(zhì)量與器官指數(shù)較抗生素組差異不顯著(P＞0.05)

2.3 低聚殼聚糖對(duì)肉雞胸肌纖維直徑及組織結(jié)構(gòu)的影響

低聚殼聚糖對(duì)肉雞胸肌肌纖維直徑及組織結(jié)構(gòu)的影響見(jiàn)表4和圖1。

表2 低聚殼聚糖對(duì)肉雞胸肌質(zhì)量和器官指數(shù)的影響

表3 低聚殼聚糖對(duì)肉雞腿肌質(zhì)量和器官指數(shù)的影響

表4 低聚殼聚糖對(duì)肉雞胸肌肌纖維直徑的影響

圖1 低聚殼聚糖對(duì)肉雞胸肌組織結(jié)構(gòu)的影響(HE染色，×400)

由表4和圖1可見(jiàn)，21日齡時(shí)，對(duì)照組胸肌纖維排列整齊，縱切面橫紋明顯、胞核清楚，橫斷面肌原纖維結(jié)構(gòu)清晰，肌纖維間結(jié)締組織較多(圖1a、圖1e)。抗生素組胸肌纖維直徑較對(duì)照組升高5.03%，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);部分肌纖維縱切面橫紋不明顯或模糊，少數(shù)肌纖維橫斷面肌原纖維結(jié)構(gòu)較模糊，肌纖維間結(jié)締組織較明顯(圖1b、圖1f)。試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組胸肌纖維直徑較對(duì)照組略有增高，但差異不顯著(P＞0.05);肌纖維縱切面橫紋較明顯，橫斷面肌原纖維排列緊密、結(jié)構(gòu)清晰、著色較深，其中試驗(yàn)Ⅰ組染色最深，肌纖維間結(jié)締組織較少(圖1c、圖1d、圖1g、圖1h)。

42日齡時(shí)，對(duì)照組胸肌纖維縱切面橫紋較清楚，橫斷面肌原纖維結(jié)構(gòu)清晰、排列較為緊密，肌纖維間結(jié)締組織明顯增多，可見(jiàn)較多脂肪沉積(圖1i、圖1m)?？股亟M胸肌纖維明顯增粗，排列較緊密，直徑較對(duì)照組顯著升高29.45%(P＜0.05);肌纖維縱切面橫紋明顯，橫斷面邊緣界限較模糊，肌原纖維較粗、排列較疏松，部分肌原纖維結(jié)構(gòu)模糊，肌纖維間結(jié)締組織明顯減少(圖1j、圖1n)。試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組胸肌肌纖維較粗，直徑較對(duì)照組分別升高7.55%和9.09%，但差異不顯著(P＞0.05);肌纖維縱切面橫紋較明顯，橫斷面肌纖維界限清楚，肌原纖維排列緊密、結(jié)構(gòu)清晰、染色較深，其中試驗(yàn)Ⅰ組肌纖維橫斷面呈深紅色，肌纖維間結(jié)締組織內(nèi)脂肪含量較對(duì)照組明顯減少，整個(gè)橫斷面呈大理石狀，(圖1k、圖1l、圖1o、圖1p)。21日齡和42日齡試驗(yàn)Ⅰ組肌纖維染色較深，表明試驗(yàn)Ⅰ組雞胸肌肌纖維內(nèi)的肌紅蛋白含量較高，且肌原纖維排列緊密。

3 討論

骨骼肌約占畜禽體重的40%～60%，其中胸肌和腿肌約占全部肌肉的90%以上;肌肉生長(zhǎng)，在形態(tài)上表現(xiàn)為肌纖維增粗，肌纖維直徑隨動(dòng)物增重速度加快而增加［8－9］;因此畜禽肌肉的生長(zhǎng)發(fā)育可用肌纖維直徑和肌肉質(zhì)量等指標(biāo)衡量［10－11］。劉冰等［10］研究顯示，隨著雞的生長(zhǎng)，肌纖維直徑越來(lái)越粗，肌纖維密度越來(lái)越小，肌纖維直徑與體重、胸肌重和腿肌重呈極顯著正相關(guān)，肌纖維密度則與體重及胸肌和腿肌重呈負(fù)相關(guān)。本研究試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組胸肌和腿肌質(zhì)量與器官指數(shù)，以及胸肌纖維直徑與組織結(jié)構(gòu)的變化特點(diǎn)表明，基礎(chǔ)日糧中添加20 mg/kg和40 mg/kg低聚殼聚糖對(duì)1～21日齡肉雞的胸肌和腿肌發(fā)育無(wú)明顯促進(jìn)作用;對(duì)22～42日齡肉雞的胸肌和腿肌發(fā)育則有明顯促進(jìn)作用，可使胸肌纖維直徑增加，提高肌纖維的肌紅蛋白含量，改善肌肉品質(zhì)。本研究42日齡抗生素組胸肌纖維直徑明顯高于試驗(yàn)組，而質(zhì)量則不同程度低于對(duì)照組，表明試驗(yàn)組肌纖維內(nèi)肌原纖維排列較為疏松，這與顯微觀察結(jié)果一致。此外，本研究42日齡對(duì)照組肉雞胸肌纖維間結(jié)締組織發(fā)達(dá)，HE染色細(xì)胞多呈空泡狀，表明肌纖維間的結(jié)締組織內(nèi)沉積了大量脂肪;抗生素組肌纖維間結(jié)締組織含量少，肌纖維間界限較模糊;而試驗(yàn)組肌纖維間結(jié)締組織沉積適中，顯微鏡下觀察呈大理石狀，提示低聚殼聚糖不但可促進(jìn)肉雞肌肉發(fā)育，而且可以減少脂肪在肌纖維間的過(guò)度沉積，進(jìn)而使得肉雞的肌肉品質(zhì)與風(fēng)味得到很好的改善。

低聚殼聚糖促進(jìn)肉雞肌肉發(fā)育的可能作用機(jī)理:一是低聚殼聚糖可能通過(guò)提高機(jī)體IGF－I表達(dá)來(lái)促進(jìn)肌肉的生長(zhǎng)發(fā)育。因?yàn)榧〗M織可通過(guò)與高親和力IGF－I R結(jié)合來(lái)促進(jìn)肌纖維的增殖、分化及蛋白合成，進(jìn)而促進(jìn)肌肉的生長(zhǎng)發(fā)育［12］。研究表明，日糧中添加殼聚糖可顯著提高仔豬血清GH和IGF－I水平，提高肝臟和肌肉中IGF－I mRNA的表達(dá)水平，并通過(guò)提高仔豬血清IGF－I含量來(lái)維持GH/IGF－I軸的正常功能，從而改善仔豬的生長(zhǎng)性能［13－14］。二是低聚殼聚糖可能通過(guò)調(diào)節(jié)腸道內(nèi)環(huán)境菌群來(lái)促進(jìn)肉雞對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，進(jìn)而對(duì)肌肉的發(fā)育產(chǎn)生影響。史彬林［15］等報(bào)道，肉雞日糧中添加不同劑量殼聚糖，腸道大腸桿菌在14日齡時(shí)未顯示出明顯差異，28日齡時(shí)各試驗(yàn)組肉雞腸道大腸桿菌數(shù)不同程度低于對(duì)照組，表明殼聚糖對(duì)肉雞腸道內(nèi)環(huán)境的菌群具有調(diào)節(jié)作用，其調(diào)節(jié)作用在肉雞不同生長(zhǎng)階段作用不同。

綜上所述，日糧中添加20 mg/kg和40 mg/kg低聚殼聚糖對(duì)肉雞肌肉的發(fā)育，尤其是生長(zhǎng)后期肌肉的發(fā)育具有明顯促進(jìn)作用，并對(duì)肌肉組織結(jié)構(gòu)、肌纖維間脂肪含量及肌肉品質(zhì)等具有較明顯的改善作用。

［1］王潤(rùn)蓮，賈志海，朱曉萍.甲殼素和殼聚糖營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展［J］.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2006，18(4):299 －302

［2］喬德亮.低聚殼聚糖制備及其在功能食品中應(yīng)用［J］.食品工業(yè)科技，2007，28(4):228 －231

［3］曾林濤.低聚殼聚糖制備及其生理活性研究［D］.武漢:華中師范大學(xué)，2007

［4］張義，周定剛，劉宏偉.稀土殼聚糖對(duì)四川山地烏骨雞生長(zhǎng)性能及血液生化指標(biāo)的影響［J］.中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2009，24(3):103－107

［5］Razdan A，Pettersson D，Pettersson J.Broiler chicken body weights，feed intakes，plasma lipid and small － intestinal bile acid concentrations in response to feeding of chitosan and pectin［J］.British Journal of Nutrition，1997，78(2):283 －291

［6］王秀武，張麗，杜星光，等.殼聚糖對(duì)肉仔雞礦物質(zhì)微量元素代謝、腸道菌群及微絨毛形態(tài)密度的影響［J］.中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2004，19(6):94 －97

［7］喬恩美，孫亞麗，朱楊輝，等.低聚殼聚糖對(duì)肉仔雞生長(zhǎng)性能及免疫器官發(fā)育的影響［J］.安徽科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，25(2):9－13

［8］陳剛耀，唐志剛，溫超，等.低聚殼聚糖對(duì)生長(zhǎng)育肥豬抗氧化性能、脂類(lèi)代謝和肌肉品質(zhì)的影響［J］.糧食與飼料工業(yè)，2012(8):54－57

［9］Picard B，Lefaucheur L，Berri C，et al.Muscle fiber ontogenesis in farm animal species［J］.Reproduction Nutrition Development，2002，42(5):415 － 431

［10］劉冰.不同品種雞的肌纖維發(fā)育規(guī)律及其與肉質(zhì)的關(guān)系［D］.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005

［11］Swatland H J.A note on the growth of connective tissues binding turkey muscle fibers together［J］.Canadian Institute of Food Science and Technology journal，1990，23:239 － 241

［12］許雪萍，王磊，姜錦鵬.生長(zhǎng)和代謝相關(guān)基因在禽類(lèi)肌肉生長(zhǎng)中的作用［J］.中國(guó)家禽，2010，32(14):47 －49

［13］Tang Z R，Yin Y L，Charles M N.Effect of dietary supplementation of chitosan and galacto－mannan－oligosaccharide on serum parameters and the insulin－like growth factor－I mRNA expression in early － weaned piglets［J］.Domestic Animal Endocrinology，2005，28(4):430 －441

［14］張彩芬，史彬林，金曉，等.殼聚糖對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能及血清中類(lèi)胰島素生長(zhǎng)因子－Ⅰ和生長(zhǎng)激素水平的影響［J］.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2008，20(3):1 －4

［15］史彬林，樸香淑，王旭，等.殼聚糖對(duì)肉仔雞腸道菌群的影響［J］.中國(guó)飼料，2005(6):5－6.