發(fā)酵中藥對熱應激肉雞生長性能、免疫與抗氧化功能及肌肉氨基酸含量的影響

李欣澤，郝 賀，卓春柳，張立偉，朱 原，劉 洋，石玉祥,2，王風申，張永英,2*

（1.河北工程大學生命科學與食品工程學院，河北邯鄲 056000；2.河北省禽病工程技術研究中心，河北邯鄲 056000；3.河北省中貝佳美生物科技有限公司，河北石家莊 050000）

中國肉雞養(yǎng)殖多集中在北緯20°～40°，夏季日照時間長、高溫高濕，平均氣溫超過30℃，尤其在育成后期肉雞快速生長會加重熱應激反應，是肉雞養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)濟損失的重要因素之一[1-2]。有研究表明，清熱解毒、利尿消炎的中草藥可以提高肉雞生長性能、改善機體免疫和抗氧化功能，緩解熱應激對肉雞生長發(fā)育的影響[3-5]。當前畜牧生產中應用的中藥多是粉散劑，因其粗纖維含量較高、分子量較大，而肉雞大腸較短，尤其是非正常環(huán)境下生長的肉雞消化功能減弱，會嚴重影響中藥有效成分的吸收利用。近年來，益生菌發(fā)酵中藥可分解粗纖維，將難以吸收的大分子物質轉化為易被腸道吸收的小分子物質，進而提高藥效和利用率，將中藥中有毒成分進行分解轉化而降低中藥毒副作用，發(fā)酵過程還產生菌體蛋白和多糖等新的活性物質，從而改變其原有性能并擴大應用范圍[6]。

本團隊前期研究發(fā)現(xiàn)，中草藥可以提高熱應激肉雞的生長性能、免疫與及抗氧化功能[7-8]。在此基礎上，本試驗旨在探討在熱應激條件下不同比例微生物發(fā)酵中藥對肉雞生長性能、免疫功能、抗氧化功能及肌肉中氨基酸含量的影響，為后期發(fā)酵中藥研究及其在肉雞上的應用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗所用中藥制劑主要由黃芪、板藍根、淫羊藿等中草藥組成，由中貝佳美生物科技有限公司粉碎加工制備成中藥添加劑（80 目）；乳桿菌、枯草芽孢桿菌、酵母菌（活菌數(shù)均為5×107CFU/mL）按1:1:1混合獲得發(fā)酵菌液。稱取中藥制劑50 g 于250 mL 三角瓶中，高壓滅菌后將50 mL 發(fā)酵菌液接種至中藥復方中，37℃發(fā)酵24 h，制得發(fā)酵中藥。

1.2 試驗設計 本試驗采用單因素隨機分組試驗設計，于邯鄲種雞場購買300 只1 日齡羅斯308 肉雞飼養(yǎng)于試驗雞舍中，試驗時選取180 只28 日齡健康、體重（700±25）g 的羅斯308 肉雞，隨機分為6 組，每組3個重復，每個重復10 只雞，公、母各半。對照組肉雞全天飼養(yǎng)于裝有空調的恒溫動物房內，飼喂基礎日糧；熱應激組和4 個試驗組肉雞全天飼養(yǎng)于試驗雞舍中，其中熱應激組飼喂基礎日糧，4 個試驗組在熱應激組基礎上日糧分別添加1.5 g/kg 中藥和0.5、1.0、1.5 g/kg 發(fā)酵中藥。試驗期14 d。

1.3 基礎日糧及飼養(yǎng)管理 試驗于2019 年7 月中旬在河北工程大學生命學院試驗雞舍和裝有空調的恒溫動物房內進行。恒溫動物房全天保持（23±1）℃，相對濕度控制在55%～65%；試驗雞舍白天平均34℃，夜間平均25℃，相對濕度控制在60%～70%。肉雞均采用立體籠養(yǎng)（3 層籠），每籠飼養(yǎng)10 只肉雞。人工持續(xù)光照，乳頭式飲水器供水，自由采食，雞舍按照 AA 肉雞飼養(yǎng)管理規(guī)程進行日常管理。基礎日糧參照中國雞飼養(yǎng)標準（2004）設計，其組成及營養(yǎng)成分見表1。

表1 基礎日糧組成及營養(yǎng)成分（飼喂基礎）

1.4 測定指標與方法

1.4.1 生長性能測定 試驗正式開始時，記錄各組肉雞的初始體重，試驗結束后，準確計算平均日采食量和平均日增重，并記錄各組肉雞的終末體重，根據(jù)平均日采食量和平均日增重計算耗料增重比。

1.4.2 血清免疫及抗氧化指標測定 于試驗結束后，每個重復隨機挑選4 只接近平均體重肉雞（每組12 只），公、母各半，心臟采血，3 000 r/min 離心10 min 制備血清，置于-20℃冰箱保存?zhèn)溆?。采用試劑盒測定白細胞介素-1β（IL-1β）、白細胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白A（IgA）及總抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）含量與過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性，試劑盒均購自南京建成生物公司，按照試劑盒操作說明書進行測定。

1.4.3 氨基酸含量測定 于試驗結束后，每個重復隨機挑選4 只接近平均體重肉雞（每組12 只），公、母各半，取屠宰后胸大肌、腓腸肌各10 g 混勻，參照《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》（GB/T 5009.124-2016），采用L-8900 型氨基酸自動分析儀測定。

1.5 統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 11.0 的One-Way ANOVA 進行單因素方差分析，顯著差異者用LSD 方法進行多重比較，結果以平均值± 標準誤表示，以P<0.05 為顯著水平。

2 結果

2.1 發(fā)酵中藥對熱應激肉雞生長性能的影響 由表2可知，與對照組相比，熱應激組、1.5 g/kg 中藥組和1.0 g/kg 發(fā)酵中藥組平均日增重和平均日采食量顯著降低，耗料增重比顯著升高，1.0、1.5 g/kg 發(fā)酵中藥組平均日增重、平均日采食量和耗料增重比無顯著差異。與熱應激組相比，1.0、1.5 g/kg 發(fā)酵中藥組的平均日增重和平均日采食量顯著升高，耗料增重比顯著降低。

2.2 發(fā)酵中藥對熱應激肉雞血清免疫指標的影響 由表3 可知，與對照組相比，熱應激組和4 個試驗組血清IL-1β、IL-6、IgG 含量均存在顯著差異，熱應激組血清IgA 含量顯著降低，但熱應激組和4 個試驗組血清TNF-α含量無顯著差異。與熱應激組相比，1.0、1.5 g/kg 發(fā)酵中藥組血清IL-1β、IL-6、IgG 含量均顯著升高，4 個試驗組血清TNF-α、IgA 含量呈上升態(tài)勢（P>0.05）。

2.3 發(fā)酵中藥對熱應激肉雞血清抗氧化功能的影響 由表4 可知，與對照組相比，熱應激組和4 個試驗組血清CAT 活性和T-AOC 含量均顯著降低，但1.5 g/kg 發(fā)酵中藥組血清SOD、GSH-Px 活性和MDA 含量無顯著差異。與熱應激組相比，1.0、1.5 g/kg 發(fā)酵中藥組血清CAT 活性顯著升高、MDA 含量顯著降低；0.5、1.0、1.5 g/kg發(fā)酵中藥組血清SOD 活性顯著升高；1.5 g/kg 發(fā)酵中藥組血清GSH-Px 活性顯著升高；4 個試驗組血清T-AOC含量有升高趨勢（P>0.05）。

2.4 發(fā)酵中藥對熱應激肉雞肌肉氨基酸含量的影響 由表5 可知，本試驗共測定了16 種氨基酸，其中包括必需氨基酸7 種、鮮味氨基酸10 種。與對照組相比，熱應激組和4 個試驗組組必需氨基酸、鮮味氨基酸和總氨基酸含量均無顯著差異。與熱應激組相比，4 個試驗組的必需氨基酸、鮮味氨基酸和總氨基酸有升高趨勢（P>0.05）。

3 討 論

3.1 發(fā)酵中藥對熱應激肉雞生長性能的影響 生長性能的測定可以評價畜禽生產水平，在熱應激條件下肉雞為了維持體溫相對平衡，會通過減少采食量來降低機體產熱，導致生長性能降低[9-10]。由于本試驗肉雞1～27 日齡時飼養(yǎng)于試驗雞舍中，環(huán)境溫度較高，使肉雞產生熱應激反應，因此造成肉雞生長性能下降，增重較慢。

中草藥含有多種活性物質，具有清熱解毒、利尿消腫、調整胃腸機能等功效，可以提高飼料利用率和畜禽生長性能。本試驗所用黃芪含有大量多糖、黃酮、皂苷及微量元素等成分，黃芪經(jīng)發(fā)酵后可增加酚含量，同時產生新的抗氧化物質，可調節(jié)腸道菌群平衡，增強機體免疫力，提高其生長性能[11]；板藍根含多糖、顛玉紅和氨基酸等多種成分，具有清熱解毒、抗菌、抗病毒作用[12]；淫羊藿含有大量黃酮類成分，具有抗衰老、改善血液流變性、促進生長發(fā)育作用，其含有的淫羊多糖可增強動物免疫力[13]。本試驗中藥發(fā)酵菌是乳桿菌、枯草芽孢桿菌和酵母菌，具有益生作用，可促進動物生長。金四華等[14]在日糧中添加由黃芪、板藍根、金銀花等組成的復方中草藥后，可緩解高溫高濕對肉雞帶來的負面影響，提高平均日增重和平均日采食量，降低耗料增重比；孫向婉等[15]報道，由黃芪、杜仲、蒼術、魚腥草制成的1%復方中藥能降低耗料增重比，提高肉雞生長性能。但關于發(fā)酵中藥對熱應激條件下畜禽生長的影響鮮有文獻報道。中藥在經(jīng)過微生物發(fā)酵后，可以促進植物細胞壁的裂解，將細胞中活性物質釋放出來，提高日糧轉化率，這可能是發(fā)酵中藥提高肉雞生長性能的原因之一。靳雙星等[16]發(fā)現(xiàn)，在基礎日糧添加0.5%補中益氣湯發(fā)酵制劑后，肉雞平均日增重顯著提高，耗料增重比顯著降低；張凱等[17]在日糧添加發(fā)酵型黃芪提取物，發(fā)現(xiàn)肉仔雞的生長性能和健康狀況有明顯改善。本試驗結果表明，在肉雞日糧添加中藥與發(fā)酵中藥后，4 個試驗組平均日增重，平均日采食量均有所升高，耗料增重比均有所降低，其中1.0、1.5 g/kg 發(fā)酵中藥組檢測指標均優(yōu)于1.5 g/kg 中藥組，說明在日糧添加發(fā)酵中藥的作用效果優(yōu)于中藥。由此表明，在熱應激條件下發(fā)酵中藥可以增強機體的調節(jié)能力，提高機體消化吸收能力，進而提高熱應激條件下肉雞的生長性能。但在本試驗中，添加發(fā)酵中藥并沒有完全消除熱應激環(huán)境對肉雞生長性能的負面影響，這可能是由于試驗所用板藍根帶有苦味、淫羊藿帶有腥味，降低了日糧適口性，造成肉雞采食量下降，但0.5、1.0、1.5 g/kg 發(fā)酵中藥組平均日采食量均高于1.5 g/kg 中藥組，可能是因為中藥經(jīng)發(fā)酵后可降低中藥中難聞的味道進而提高了采食量，因此，在選擇中藥時需要考慮到中藥的適口性。

表2 發(fā)酵中藥對熱應激肉雞生長性能的影響

表3 發(fā)酵中藥對熱應激肉雞血清免疫指標的影響

表4 發(fā)酵中藥對熱應激肉雞血清抗氧化功能的影響

表5 發(fā)酵中藥對熱應激肉雞肌肉氨基酸含量的影響 %

3.2 發(fā)酵中藥對熱應激肉雞血清免疫指標的影響 血清中免疫球蛋白是誘導機體產生體液免疫的主要抗體，可以反映機體的免疫能力，并保護機體免受外界病原菌的侵害。IgA 是黏膜免疫反應產生的效應分子，在機體防御和局部抗感染中發(fā)揮重要作用，IgG 是主要由脾臟、淋巴結中漿細胞產生的效應分子，具有抗菌、抗病毒作用，血清免疫球蛋白含量升高代表機體免疫功能增強。免疫細胞因子是由多種組織細胞合成和分泌的具有多種生物學活性的多肽或糖蛋白，IL-6 具有誘導細胞生長分化、調節(jié)機體免疫應答等作用，IL-1β可介導多種炎癥反應，在免疫應答和組織修復中起到重要作用，TNF-α可直接殺傷腫瘤細胞并刺激IL-1 產生[18]。研究表明，黃芪、板藍根和淫羊藿中富含的生物堿、苷類、揮發(fā)油和有機酸等多種免疫活性物質，可促進機體免疫器官發(fā)育，細胞免疫、體液免疫反應和多種細胞因子分泌，從而增強機體免疫功能，是機體重要免疫刺激劑[11-13]。另外，乳酸菌類益生菌可激活腸黏膜內相關淋巴細胞，促進分泌型免疫球蛋白和細胞因子分泌，進而增強機體免疫功能[19]。李和平等[20]在肉雞日糧中添加2%由板藍根、黃芪、金銀花等組成中藥復方后，可使39 日齡肉雞血清IgA、IgG 含量顯著提高；鄒志恒等[21]研究表明，在仔豬日糧中添加0.4%由黃芪、黨參、山楂等組成復方中草藥發(fā)酵制劑，可使仔豬血清IgA、IgG、IgM 含量顯著提高。本試驗結果表明，在熱應激條件下，日糧添加中藥和發(fā)酵中藥可以提高熱應激肉雞的機體免疫功能，1.0、1.5 g/kg 發(fā)酵中藥組熱應激肉雞免疫功能的提升效果優(yōu)于1.5 g/kg 中藥組，其中1.0、1.5 g/kg 發(fā)酵中藥組血清IL-1β、IgG 含量顯著高于1.5 g/kg 中藥組，說明中藥經(jīng)過發(fā)酵后可以明顯增強機體免疫性能和抗病力，提高肉雞對環(huán)境的適應能力。綜合比較，發(fā)酵中藥添加量為1.0 g/kg 時對提高肉雞免疫功能效果最佳。

3.3 發(fā)酵中藥對熱應激肉雞血清抗氧化功能的影響 動物機體抗氧化指標不僅可以反映動物機體健康程度、免疫能力，還可以反映機體疾病狀態(tài)。MDA 可以反映機體氧化損傷的嚴重程度；SOD 和CAT 是機體清除細胞呼吸作用產生的超氧陰離子自由基的重要物質，保護細胞免受自由基損害[22]；T-AOC 可作為機體抗氧化系統(tǒng)的評估指標[23]；GSH-Px 可分解機體代謝產生的過氧化物，降低機體氧化損傷。當機體發(fā)生應激時，T-AOC、MDA 含量和GSH-Px、SOD、CAT 活性之間的動態(tài)平衡遭到破壞[24]。很多中藥都具有抗氧化成分，本試驗所用板藍根中的多種酚羥基化合物[25]，黃芪葉中的多糖、黃酮、皂苷和氨基酸等多種生物活性物質[26]，淫羊藿中的淫羊藿苷、多糖和維生素C 等多種成分[27]，均具有不同程度的抗氧化作用，可防止自由基對機體的損傷，提高機體抗氧化能力。喬宏興等[28]研究發(fā)現(xiàn)，日糧添加黃芪和發(fā)酵黃芪均可提高血清CAT 含量、GSH-Px 和T-SOD 活性，且發(fā)酵黃芪作用效果優(yōu)于黃芪；張桂枝等[29]發(fā)現(xiàn)，在肉雞日糧添加0.5%和1.0%補中益氣發(fā)酵制劑可使血清SOD 和GSH-Px 活性顯著升高，MDA 含量顯著降低；龔衛(wèi)忠等[30]報道，由黃芪、麥芽、黨參等制成的復方中藥超微粉可提高肉雞血清T-AOC和SOD 活性，降低血清中MDA 含量。本試驗結果表明，在熱應激條件下，飼喂中藥和發(fā)酵中藥均可提高肉雞機體抗氧化水平，緩解熱應激對機體造成的損傷，且發(fā)酵中藥組效果優(yōu)于中藥組，并隨發(fā)酵中藥劑量的增加效果更佳顯著，當發(fā)酵中藥添加量為1.5 g/kg 時效果最佳，說明中藥發(fā)酵后，抗氧化活性成分可能增加；另一方面由于益生菌的加入，調節(jié)了腸道菌群結構，增加了有效成分的吸收，從而進一步增強了肉雞抗氧化功能的作用效果。由于本次試驗僅對發(fā)酵中藥制劑使用效果進行了初步測定，其作用機制需進一步研究。

3.4 發(fā)酵中藥對熱應激肉雞肌肉氨基酸含量的影響 氨基酸作為蛋白質組成的基本單位，其數(shù)量、種類和比例是評價雞肉品質重要指標，其中必需氨基酸主要決定動物產品營養(yǎng)價值，而鮮味氨基酸主要決定食物鮮味[31]。本試驗共測定16 種氨基酸，熱應激肉雞肌肉中氨基酸含量未發(fā)生明顯改變，但4 個試驗組鮮味氨基酸、必需氨基酸和總氨基酸含量均較熱應激組有所升高。因此，在熱應激條件下，日糧添加發(fā)酵中藥在緩解熱應激對機體造成損傷的同時，還可以增加機體內氨基酸含量。

綜上所述，日糧中不論添加低劑量發(fā)酵中藥（0.5、1.0 g/kg）還是同等劑量發(fā)酵中藥（1.5 g/kg），發(fā)酵中藥組的各項檢測指標均優(yōu)于中藥組，可能原因：第一，發(fā)酵過程有助于藥物中有效成分的溶出；第二，在發(fā)酵過程中降解了中藥中大分子物質；第三，微生物在發(fā)酵中藥過程中產生新的活性成分；第四，益生菌可以優(yōu)化腸道菌群平衡，增強腸黏膜對營養(yǎng)物質的吸收利用[32-33]等。

4 結 論

在本試驗條件下，日糧添加發(fā)酵中藥可改善熱應激肉雞的生長性能，提高機體免疫功能和抗氧化能力，提高肌肉氨基酸含量，其效果優(yōu)于添加中藥，其中以發(fā)酵中藥添加量為1.5 g/kg 時效果最好。