復(fù)合植物精油對肉雞生產(chǎn)性能、消化酶活性及糖脂代謝的影響

聞愛友， 胡 洪， 吳學(xué)壯， 白 晰， 單琪涵

(安徽科技學(xué)院 動物科學(xué)學(xué)院，安徽 鳳陽 233100)

植物精油(Essential oil，EO)是由植物在生長發(fā)育過程中的次生代謝生成，具有特殊香味和揮發(fā)性的一類油狀天然化合物的總稱[1]。相關(guān)研究表明，植物精油作為畜禽飼料添加劑，含有大量的萜、烯、酚、酮等生物活性物質(zhì)，不僅可以選擇性抑制腸道有害菌、調(diào)節(jié)微生物菌群平衡，還具有較強(qiáng)的抗炎、抗氧化和緩解應(yīng)激等多種生理功能，改善畜禽腸道和機(jī)體健康、改善畜禽生產(chǎn)性能等優(yōu)勢[2-4]。目前有關(guān)植物精油的研究報道，多集中在對畜禽生產(chǎn)性能及調(diào)節(jié)動物腸道微生物的影響, 而對畜禽生理代謝及其機(jī)制的研究相對較少。本研究采用在肉雞飼料中添加復(fù)合植物精油，通過對肉雞生產(chǎn)性能、腸道消化酶活性及機(jī)體糖脂代謝的相關(guān)理化指標(biāo)的測定，旨在探討植物精油對肉雞生長發(fā)育及其營養(yǎng)物質(zhì)消化代謝的機(jī)理，為其作為一種抗生素替代添加劑在肉雞日糧中推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)雞選擇與分組

試驗(yàn)選擇1日齡AA肉雞240羽，隨機(jī)分為4個組，每組設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)30羽。

1.2 試驗(yàn)日糧配方及營養(yǎng)水平

參照我國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY2004)配制試驗(yàn)肉雞的基礎(chǔ)日糧,配方及營養(yǎng)水平見表1。其中,試驗(yàn)A組(對照組)肉雞飼喂基礎(chǔ)日糧，試驗(yàn)B、C、D組肉雞飼喂的日糧中添加柑橘、洋蔥、大蒜、薄荷、藏茴香等多種植物中提取的精油復(fù)合物，添加劑量分別為100、200、300 mg/kg。

表1 基礎(chǔ)日糧配方及營養(yǎng)水平

注：1.預(yù)混料為每kg飼糧提供: VA 3 500 IU，VE 30 IU，VD 3 250 IU，VB1 1.5 mg，VB6 4.0 mg，VB12 0.03 mg，泛酸11 mg，煙酸30 mg，生物素0.12 mg，葉酸1.3 mg，膽堿1 000 mg，F(xiàn)e 80 mg，Zn 75 mg，Cu 10 mg，Se 0.35 mg，Mn 60 mg，I 0.3 mg;2.表中營養(yǎng)指標(biāo)數(shù)值均為計(jì)算值。

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)肉雞飼養(yǎng)在同一幢雞舍內(nèi)，試驗(yàn)雞前期采用籠養(yǎng)，后期采用地面平養(yǎng)，自由采食和飲水，24 h光照，飼養(yǎng)和衛(wèi)生打掃等日常管理工作由專人負(fù)責(zé)，所有試驗(yàn)雞均按照常規(guī)免疫程序進(jìn)行疫苗接種和疾病防控。試驗(yàn)于2018年4月5日至5月26日在安徽科技學(xué)院動物實(shí)驗(yàn)場進(jìn)行，飼養(yǎng)期42 d。

1.4 測定項(xiàng)目及方法

試驗(yàn)期間，分別于1、21、42 日齡進(jìn)行逐只稱量肉雞體重，按試驗(yàn)組記錄每天飼料消耗量，并在試驗(yàn)結(jié)束時，計(jì)算各組的平均體增重、日采食量及料重比。在肉雞21、42日齡時，每組隨機(jī)抽取接近平均體重的肉雞6 只(每個重復(fù)取3 只)，頸部放血，用10 mL離心管收集每只肉雞血樣，3 500 r/min離心10 min，取血清移至凍存管(1.5 mL)，置于-20 ℃冷凍保存待測。在肉雞致死后，迅速剖腹并在無菌條件下，取出十二指腸全部內(nèi)容物，3 000 r/min離心10 min，取上清液置于-20 ℃凍存?zhèn)錅y。十二指腸內(nèi)容物中胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性測定參照試劑盒(購自南京建成生物工程研究所)說明的方法進(jìn)行。血清中葡萄糖(GLU)、膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、游離脂肪酸(FFA)、胰島素(INS)、瘦素(LEP)、三碘甲腺原氨酸(T3)、皮質(zhì)酮(CORT)和甲狀腺素(T4)等指標(biāo)均委托安徽淮北礦工總醫(yī)院進(jìn)行測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)結(jié)束后，將收集的數(shù)據(jù)用Excel處理，并用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合植物精油對肉雞生長性能的影響

表2 復(fù)合植物精油對肉雞體增重和料重比的影響

注：同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)相同小寫字母或無字母表示差異不顯著(P>0.05)，肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

由表2可知，在1～21日齡期間，試驗(yàn)B、C、D組比試驗(yàn)A組肉雞平均日增重分別增加了7.97%、11.69%和12.99%，差異均顯著(P<0.05);試驗(yàn)B、C、D組之間平均日增重沒有顯著差異(P>0.05)；與試驗(yàn)A組相比，試驗(yàn)B、C、D組平均日采食量有增加的趨勢，但各組之間的差異均不顯著(P>0.05)；試驗(yàn)B、C、D組較試驗(yàn)A組料重比分別下降了6.65%、8.99%和6.42%，差異顯著(P<0.05)，試驗(yàn)B、C、D組之間料重比差異均不顯著(P>0.05)。

在22～42日齡期間，試驗(yàn)B、C、D組較試驗(yàn)A組平均日增重分別增加了7.55%、10.10%和6.20%，差異顯著(P<0.05)，試驗(yàn)B、C、D組之間均無明顯差異(P>0.05)；各試驗(yàn)組之間料重比和平均日采食量也無顯著差異 (P>0.05)。

從試驗(yàn)全期(1～42日齡)來看，試驗(yàn)B、C、D組比A組平均日增重分別增加了7.68%、10.59%和8.28%，差異顯著(P<0.05);試驗(yàn)B、C組較A組料重比分別下降6.00%和6.80%，差異顯著(P<0.05)，試驗(yàn)D組較A組降低了5.27%(P>0.05)，試驗(yàn)B、C、D組之間差異均不顯著(P>0.05)；各試驗(yàn)組之間平均日采食量無顯著差異(P>0.05)。

2.2 復(fù)合植物精油對肉雞腸道消化酶活性的影響

表3 植物精油復(fù)合物對肉雞消化酶活性的影響

由表3可知，21日齡時，試驗(yàn)B、C、D組肉雞胰蛋白酶和淀粉酶活性均隨植物精油添加劑量增加呈逐漸增加的趨勢，且均顯著高于試驗(yàn)A組(P<0.05)，但試驗(yàn)B、C、D組之間差異不顯著(P>0.05)。42日齡時，試驗(yàn)C、D組胰蛋白酶、淀粉酶活性均比試驗(yàn)A組顯著增加(P<0.05)；試驗(yàn)B組蛋白酶活性顯著高于試驗(yàn)A組(P<0.05)，試驗(yàn)B組淀粉酶活性高于試驗(yàn)A組，但差異不顯著(P>0.05)；試驗(yàn)B、C、D組之間胰蛋白酶和淀粉酶活性差異均不顯著(P>0.05)；肉雞脂肪酶活性，在21和42日齡時，試驗(yàn)B、C、D組較試驗(yàn)A組均有所增加，但各組之間差異均不顯著(P>0.05)。

2.3 復(fù)合植物精油對肉雞糖脂代謝的影響

表4 復(fù)合植物精油對肉雞糖脂代謝相關(guān)血清生化指標(biāo)的影響

表5 復(fù)合植物精油對肉雞糖脂代謝相關(guān)血清激素的影響

由表4可以知，在21日齡時，試驗(yàn)B、C、D組比試驗(yàn)A組血清TC均顯著降低(P<0.05)，試驗(yàn)B、C、D組之間差異不顯著(P>0.05)；在24日齡時，試驗(yàn)B、C、D組均比試驗(yàn)A組顯著降低(P<0.05)，試驗(yàn)D組較試驗(yàn)B、C組也顯著降低(P<0.05)，試驗(yàn)B、C組之間差異不顯著(P>0.05)。在21日齡時，各試驗(yàn)組之間血清TG差異均為顯著(P<0.05)；在24日齡時，試驗(yàn)B、C、D組均比試驗(yàn)A組顯著降低(P<0.05)，試驗(yàn)B、C、D組之間差異不顯著(P>0.05)。試驗(yàn)B、C、D組GLU和FFA的含量均較試驗(yàn)A組有一定程度的增加，但各組之間差異均不顯著(P>0.05)。

由表5可以知，在21和42日齡時，隨著植物精油添加劑量增加，血清中INS呈逐漸增加，且除42日齡的試驗(yàn)B組外，其它均顯著高于試驗(yàn)A組(P<0.05)；在21和42日齡時，血清LEP隨植物精油添加劑量增加呈逐漸下降的趨勢，但各組之間差異均不顯著(P>0.05)。血清T3、T4隨植物精油添加劑量增加而逐漸提高，且均較試驗(yàn)A組顯著增加(P<0.05)；在21日齡時，試驗(yàn)B、C、D組之間血清T3差異不顯著(P>0.05)，試驗(yàn)C、D組血清T4高于試驗(yàn)B組(P>0.05)，但試驗(yàn)C、D組之間差異不顯著(P>0.05)；在42日齡時，試驗(yàn)D組血清T3明顯高于試驗(yàn)B、C組(P>0.05)；試驗(yàn)B、C、D組之間血清T4差異不顯著(P>0.05)。血清CORT含量，試驗(yàn)B、C、D組均比試驗(yàn)A組顯著降低(P<0.05)，試驗(yàn)組B、C、D組之間差異也均為顯著(P<0.05)。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

(1) 日糧中添加植物精油可不同程度影響肉雞日增重和飼料轉(zhuǎn)化效率，對肉雞采食量的影響不明顯。本試驗(yàn)條件下，以在肉雞生長早期添加水平100～200 mg/kg植物精油效果較好。

(2) 本試驗(yàn)條件下，植物精油可明顯提高肉雞十二指腸蛋白酶和淀粉酶的活性，對十二指腸脂肪酶活性沒有明顯影響。

(3) 本試驗(yàn)條件下，日糧中添加植物精油不同程度地影響肉雞相關(guān)的血清生化指標(biāo)和激素水平，說明了植物精油可有效影響肉仔雞機(jī)體內(nèi)糖脂等養(yǎng)分代謝，從而改善了肉雞的健康和生產(chǎn)性能。

3.2 復(fù)合植物精油對肉雞生長性能的影響

試驗(yàn)表明在日糧中添加不同劑量植物精油對肉雞平均日增重及料重比均有不同程度的影響，但對肉雞平均日采食量沒有明顯影響。這與李曉東等[5]、張文靜[6]的研究結(jié)果是相一致的。研究表明植物精油含有大量具有較強(qiáng)生物活性的萜、烯、芳香族及含硫類化合物，這些物質(zhì)在動物腸道內(nèi)釋放能通過膜穿孔或膜破裂的形式，選擇性改變細(xì)菌細(xì)胞膜通透性及滲透壓，造成胞內(nèi)物質(zhì)外泄，或進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的酚類物質(zhì)可改變細(xì)菌酶系統(tǒng)，導(dǎo)致微生物死亡[2，7]。因此，植物精油具有較強(qiáng)地選擇性殺滅腸道有害菌，促進(jìn)有益菌的增值，調(diào)節(jié)腸道微生物菌群的平衡，消除腸道炎癥，改善腸道結(jié)構(gòu)和功能，促進(jìn)腸道對飼料養(yǎng)分的消化吸收等作用；此外，植物精油還有效清除機(jī)體內(nèi)自由基，增強(qiáng)機(jī)體抗氧化和抗應(yīng)激能力，從而提高肉雞生產(chǎn)性能[3,4，7]。本試驗(yàn)還觀察到在日糧中添加植物精油對肉雞生長早期平均日增重和料重比的改善效果要大于肉雞生長后期。這可能是由于隨著日齡增長，肉雞消化道和消化腺發(fā)育逐漸完善，對飼料養(yǎng)分消化吸收功能也逐漸提高；同時，本試驗(yàn)使用的精油添加劑主要是從洋蔥、大蒜、薄荷、藏茴香等辛辣植物中提取，在肉雞生長早期添加具有較強(qiáng)的刺激作用，而在生長后期，肉雞消化道等組織器官對辛辣物質(zhì)耐受力增強(qiáng)，使得添加精油效果的減弱。盡管如此，從肉雞飼養(yǎng)全期來看，日糧添加復(fù)合植物精油可有效改善肉雞生產(chǎn)性能，且以添加100～200 mg/kg植物精油效果較好。

3.3 復(fù)合植物精油對肉雞十二指腸消化酶活性的影響

肉雞對飼料養(yǎng)分消化和吸收主要依賴于消化道內(nèi)消化酶的數(shù)量及活性大小，因而促進(jìn)消化酶分泌和增強(qiáng)消化酶活性, 可改善飼料轉(zhuǎn)化效率，促進(jìn)肉雞的生長發(fā)育[4]。Lee等[8]證實(shí)在肉仔雞日糧中添加百里香酚可顯著提高胰蛋白酶、淀粉酶以及小腸淀粉酶的活力，李曉東等[5]證實(shí)在肉雞日糧中添加100～250 mg/kg的植物精油可顯著提高腸道淀粉酶和蛋白酶的活性。杜恩存[9]證實(shí)了香芹酚和百里香酚刺激消化液(包括唾液、胰液、膽汁、腸道粘液等)的分泌，提高內(nèi)源消化酶的活力，增強(qiáng)腸道的消化吸收功能。本試驗(yàn)結(jié)果表明在日糧中添加復(fù)合植物提取物可不同程度提高十二指腸蛋白酶、淀粉酶的活性，但對腸道脂肪酶活性影響不明顯。這與張文靜[6]研究結(jié)果是一致的。研究表明植物精油中萜和黃酮類化合物能夠抑制如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素IL-1β和IL-6等促炎癥因子的分泌，降低病原微生物對腸壁的黏附損傷和產(chǎn)生的炎癥作用，從而維護(hù)了肉雞腸道健康[7,10]；植物精油中含有的芳香簇(如香芹酚和肉桂醛)成分能夠加快腸道絨毛上皮細(xì)胞更新速率，促進(jìn)腸道絨毛發(fā)育和各種消化酶的分泌[11]；此外，植物精油可調(diào)節(jié)腸道有益菌的增殖過程中，也能夠分泌一定量有機(jī)酸和消化酶，可以起到增加和激活腸道消化酶活性的作用[2]。本試驗(yàn)還觀察到植物精油對21日齡肉雞腸道消化酶的影響大于42日齡，且以每公斤飼料中添加200 mg/kg劑量效果明顯，這表明了植物提取物對肉雞消化酶的影響存在添加劑量和時間的依賴性。安永義等[12]研究指出肉仔雞早期消化酶分泌不足可能是其生長的限制因素，故在日糧中添加植物精油可以促進(jìn)腸道發(fā)育、刺激消化酶分泌，彌補(bǔ)了肉仔雞生長早期消化酶分泌不足，促進(jìn)了肉雞對飼料養(yǎng)分的消化和吸收，這與添加植物精油對肉雞生產(chǎn)性能的改善效果是一致的。

3.4 復(fù)合植物精油對肉雞糖脂代謝的影響

GLU含量的變化反映了肉雞對飼料中淀粉等碳水化合物的吸收及代謝的強(qiáng)度，TG、TC和FFA的含量反映了機(jī)體脂肪沉積和代謝狀況[13]。大量研究表明辣椒、洋蔥、大蒜等植物提取的精油一方面能夠促進(jìn)INS分泌量的上升，增加肝糖原合成，進(jìn)而使機(jī)體內(nèi)GLU的下降，另一方面植物精油中含有的多酚和硫化合物能抑制大鼠等動物腸道對TC的吸收，減少了肝臟TC的合成，促進(jìn)了血清和肝臟TG的分解，改善了機(jī)體內(nèi)脂肪和蛋白之間的代謝與轉(zhuǎn)化，因而植物精油具有顯著降低TG和GLU的功效[2,5,13-15]。本試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)添加植物精油可明顯降低肉雞血清中TG和TC水平，表明植物精油組肉雞肝臟和脂肪細(xì)胞的脂類代謝能力增強(qiáng)，這對促進(jìn)肉雞生長潛能的發(fā)揮和飼料轉(zhuǎn)化效率的改善具有一定作用。試驗(yàn)還觀察到植物精油組肉雞血清GLU和FFA均稍有增長，但與不添加精油組差異并不顯著，說明添加不同劑量植物精油具有促進(jìn)飼料養(yǎng)分消化吸收，同時也表明在正常生理范圍內(nèi)，肉雞機(jī)體對糖和游離脂肪酸的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)及代謝維持著一個動態(tài)平衡。

INS是影響脂肪代謝的主要激素。INS濃度升高可通過增加骨骼肌葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4 mRNA的表達(dá)，誘導(dǎo)脂肪合成相關(guān)酶的活性，刺激GLU在脂肪細(xì)胞吸收，增加機(jī)體脂肪的合成[15]。LEP是由脂肪細(xì)胞分泌的一種反饋性抑制脂肪生成的激素，可直接或間接參與糖、脂肪及能量代謝的調(diào)節(jié)，血清LEP水平上升可促使降低動物食欲，增加機(jī)體能量釋放，抑制脂肪合成[16]。甲狀腺激素(T3、T4)是影響動物機(jī)體物質(zhì)和能量代謝效率的重要激素，T3和T4的合成和分泌不僅能促進(jìn)糖類和脂肪的氧化分解，還能上調(diào)血清INS水平，增強(qiáng)胰島素樣生長因子-1(IGF-1)作用，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞對氨基酸和葡萄糖的攝取，增加蛋白質(zhì)和糖原的合成，促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)合成與周轉(zhuǎn)，降低肉雞腹脂含量[17-19]。CORT對機(jī)體內(nèi)糖、脂肪和蛋白質(zhì)的合成及代謝具有很強(qiáng)的調(diào)節(jié)作用，主要表現(xiàn)為促進(jìn)肝外組織特別是肌組織蛋白分解和脂肪組織的脂肪分解，釋放氨基酸、葡萄糖以及脂肪酸，被輸送到血液里充當(dāng)能量，并能促進(jìn)肝臟內(nèi)糖元異生和蛋白質(zhì)合成貯備[20-22]。試驗(yàn)表明在肉雞日糧中添加不同水平植物精油可不同程度地上調(diào)血清INS、T3、T4的水平,降低LEP、CORT的含量,從而對肉雞機(jī)體內(nèi)糖脂代謝產(chǎn)生影響，增加蛋白質(zhì)合成代謝，減少脂肪沉積，這對促進(jìn)肉雞生長發(fā)育以及改善飼料效率具有一定作用。