包被迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、養(yǎng)分表觀消化率及血清免疫、抗氧化指標(biāo)的影響

馬 紅 馬嘉瑜 龍沈飛 樸香淑

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193)

隨著消費(fèi)者對(duì)畜禽質(zhì)量產(chǎn)品的需求不斷提高以及對(duì)抗生素弊端的擔(dān)憂，養(yǎng)殖企業(yè)迫切需要建立一套完善和成熟的動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)體系來迎接無(wú)抗時(shí)代的到來。2020年7月1日之后，國(guó)內(nèi)飼料企業(yè)禁止生產(chǎn)添加抗生素類的產(chǎn)品，這對(duì)畜禽養(yǎng)殖企業(yè)來說無(wú)疑是一種巨大挑戰(zhàn)[1]。因此，開發(fā)具有潛在的替代抗生素功能的新型綠色添加劑成為了飼料行業(yè)的共同目標(biāo)。通過學(xué)者們不斷地探索和實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)益生菌、植物精油、有機(jī)酸等作為功能性添加劑，具有提高動(dòng)物生長(zhǎng)性能、改善動(dòng)物腸道健康的作用，并具備類似抗生素的作用，對(duì)畜禽養(yǎng)殖行業(yè)意義重大[2-3]。

迷迭香(Rosmarinusofficinalis)是一種多年生唇形科草本植物，含有樹脂、單寧和少量皂苷，主要包含迷迭香酚、熊果酸、迷迭香酸、鼠尾草酚等使迷迭香具有較強(qiáng)的抗菌和抗氧化活性的成分[4-7]，能夠改善雞肉的抗氧化性能[8]。研究表明，添加迷迭香精油能夠抑制香腸中乳酸菌的繁殖，延長(zhǎng)香腸保質(zhì)期[9]。在肉雞飼糧中添加迷迭香精油可以顯著改善肉雞生產(chǎn)性能，提高肉雞免疫、抗氧化性能并改善雞肉品質(zhì)[10]。同樣，飼糧中添加迷迭香精油在鵪鶉的生長(zhǎng)性能和蛋品質(zhì)方面也有改善[11]。然而，Loetscher等[12]研究結(jié)果表明，飼糧中添加迷迭香精油對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能和屠宰性能均無(wú)顯著差異。這可能與肉雞的飼糧組成、迷迭香精油的濃度和成分以及飼養(yǎng)環(huán)境有關(guān)[13]。然而，關(guān)于迷迭香的研究結(jié)果多以禽類為主[14-16]，在豬生產(chǎn)上的應(yīng)用效果卻鮮有報(bào)道。因此，本試驗(yàn)旨在探究包被迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、養(yǎng)分表觀消化率以及血清免疫、抗氧化指標(biāo)的影響，為包被迷迭香精油在斷奶仔豬上的合理應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持，并為斷奶仔豬的健康養(yǎng)殖提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)樣品

本試驗(yàn)使用的包被迷迭香精油由南陽(yáng)某生物工程有限公司提供，其主要成分為：迷迭香精油10%、大蒜精油1%和牛至精油1%，抗結(jié)劑為采用糊精包被的二氧化硅。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物、飼糧和試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)豐寧農(nóng)業(yè)農(nóng)村部飼料工業(yè)中心動(dòng)物試驗(yàn)基地進(jìn)行，所有動(dòng)物程序均獲得中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物保護(hù)與倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。試驗(yàn)選用64頭初重為(7.80±1.57) kg的28日齡健康、斷奶仔豬(杜×長(zhǎng)×大)，按照體重和性別，完全隨機(jī)區(qū)組分為2組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)8頭豬(公母各占1/2)。其中對(duì)照組飼喂玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧，迷迭香精油組在基礎(chǔ)飼糧中添加300 mg/kg包被迷迭香精油。預(yù)試期3 d，分別按照教槽料∶試驗(yàn)飼糧=3∶1、2∶2和1∶3的比例進(jìn)行過渡，正試期21 d?；A(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平的制定參考NRC(2012)，試驗(yàn)飼糧均為粉料。基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) %

續(xù)表1項(xiàng)目 Items含量 Content乳清粉 Whey powder10.00豆粕 Soybean meal13.90發(fā)酵豆粕 Fermented soybean meal5.00酵母 Yeast3.00魚粉 Fish meal3.00豆油 Soybean oil1.00食鹽 NaCl0.40磷酸二氫鈣 Ca(H2PO4)20.54石粉 Limestone0.28L-賴氨酸鹽酸鹽 L-Lys·HCl0.71L-蛋氨酸 L-Met0.33蘇氨酸 Thr0.33色氨酸 Try0.11纈氨酸 Val0.18氧化鋅 ZnO0.20植酸酶 Phytase0.03三氧化二鉻 Cr2O30.25無(wú)抗預(yù)混料 Non-antibiotic premix1)0.50合計(jì) Total100.00營(yíng)養(yǎng)水平 Nutrient levels2)總能 GE/(MJ/kg)16.18粗蛋白質(zhì) CP18.42粗脂肪 EE4.41干物質(zhì) DM87.46有機(jī)物 OM94.81鈉 Na0.31乳糖 Lactose8.00鈣 Ca0.52總磷 TP0.48可消化賴氨酸 DLys1.54可消化蛋氨酸 DMet0.56可消化蘇氨酸 DThr0.83可消化色氨酸 DTry0.27

試驗(yàn)前對(duì)保育舍進(jìn)行徹底消毒并清洗料槽，采用自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)保育舍中空氣的溫度(第1周28～30 ℃，之后每周降低1～2 ℃，直到22～24 ℃)、濕度(60%～70%)以及二氧化碳濃度(低于0.15%)進(jìn)行控制。試驗(yàn)期間仔豬自由采食與飲水，并按照豬場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)流程對(duì)仔豬進(jìn)行常規(guī)疫苗接種和驅(qū)蟲，定期清掃圈舍，隨時(shí)觀察和記錄仔豬采食及健康狀況。

1.3 樣品采集與處理

1.3.1 生長(zhǎng)性能和腹瀉率

以圈為單位，記錄仔豬每日投料量和剩料量。在試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)分別對(duì)仔豬稱重和剩料量的統(tǒng)計(jì)，并計(jì)算平均日增重(g/d)、平均日采食量(g/d)和飼料轉(zhuǎn)化效率(平均日采食量/平均日增重)。此外，以豬個(gè)體為單位，試驗(yàn)期每天09:00和15:00對(duì)仔豬肛門進(jìn)行檢查，觀察記錄并統(tǒng)計(jì)仔豬腹瀉數(shù)目，計(jì)算仔豬腹瀉率，公式如下：

腹瀉率(%)=100×腹瀉頭數(shù)/(試驗(yàn)豬
頭數(shù)×試驗(yàn)天數(shù))。

1.3.2 飼糧及糞便樣品采集與處理

正試期第19～21天每天用干凈樣品袋采集各組飼糧樣品和每個(gè)重復(fù)的新鮮糞便樣品，糞便樣品分析前需在4 ℃解凍并置于烘箱，于65 ℃下干燥72 h并過40目篩子研磨。飼糧和糞便中的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分含量分別按照GB/T 6435—2006、GB/T 6432—1994、GB/T 6433—2006、GB/T 6438—2007方法進(jìn)行測(cè)定[17-20]；中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量參照Van Soest等[21]的方法進(jìn)行測(cè)定(ANKOM200纖維分析儀)?？偰苡蒔ARR-6400型自動(dòng)等代謝氧彈式測(cè)熱儀(Calorimeter，美國(guó))進(jìn)行測(cè)定。此外，根據(jù)Williams等[22]的方法，采用原子吸收分光光度計(jì)(Z-5000，Hitachi,日本)測(cè)定飼糧和糞便中的鉻含量并計(jì)算養(yǎng)分表觀消化率，有機(jī)物含量計(jì)算公式和養(yǎng)分表觀消化率計(jì)算公式如下：

式中：M1為飼糧中鉻含量；N1為飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量；M2為糞便中鉻含量；N2為糞便中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量。

1.3.3 血清樣品采集與處理

試驗(yàn)第21天，每圈挑選1只平均體重的豬，前腔靜脈采血10 mL，于室溫下靜置30 min，并在4 ℃下3 000×g離心10 min制備血清，置于-20 ℃保存待檢。

采用Multiskan Ascent酶標(biāo)儀(Thermo，美國(guó))及試劑盒(南京建成生物工程研究所)測(cè)定血清中丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性和總抗氧化能力(T-AOC)。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)試劑盒測(cè)定血清免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白A(IgA)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、白細(xì)胞介素-10(IL-10)、干擾素-γ(IFN-γ)以及D-乳酸(D-LA)含量及二胺氧化酶(DAO)活性。所有檢測(cè)步驟均按照試劑盒使用說明進(jìn)行。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

使用SAS 9.2軟件采用非配對(duì)t檢驗(yàn)(Student’st)檢驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。以圈為單位分析生長(zhǎng)性能、養(yǎng)分表觀消化率、腹瀉率。腹瀉率數(shù)據(jù)采用卡方檢驗(yàn)。以豬個(gè)體為單位分析血清免疫、抗氧化指標(biāo)數(shù)據(jù)。使用LSMEANS計(jì)算處理平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤。差異顯著以P≤0.05判定，顯著差異趨勢(shì)以0.05

2 結(jié)果與分析

2.1 包被迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能和腹瀉率的影響

由表2可知，與對(duì)照組相比，迷迭香精油組趨于提高仔豬平均日增重(P=0.10)，改善仔豬飼料轉(zhuǎn)化效率(P≤0.05)。然而，仔豬平均日采食量與腹瀉率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。

表2 包被迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能和腹瀉率的影響Table 2 Effects of encapsulated rosemary essential oil on growth performance and diarrhea rate in weaning piglets

2.2 包被迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬養(yǎng)分表觀消化率的影響

由表3可知，與對(duì)照組相比，添加包被迷迭香精油顯著改善斷奶仔豬粗脂肪和中性洗滌纖維表觀消化率(P<0.05)，分別提高21.6%和6.0%。然而，迷迭香精油組仔豬有機(jī)物和粗蛋白質(zhì)表觀消化率趨于降低，分別降低2.0%(P=0.09)和2.8%(P=0.06)。仔豬干物質(zhì)、總能和酸性洗滌纖維表觀消化率未觀察到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。

2.3 包被迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬血清免疫指標(biāo)的影響

由表4可知，與對(duì)照組相比，迷迭香精油組斷奶仔豬各血清免疫指標(biāo)無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表4 包被迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬血清免疫指標(biāo)的影響Table 4 Effects of encapsulated rosemary essential oil on serum immune indexes in weaning piglets

2.4 包被迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬血清抗氧化指標(biāo)的影響

由表5可知，與對(duì)照組相比，迷迭香精油組仔豬血清SOD活性提高23.2%(P<0.05)，GSH-Px活性提高40.5%(P<0.05)，仔豬血清T-AOC和MDA含量無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。

表5 包被迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬血清抗氧化指標(biāo)的影響Table 5 Effects of encapsulated rosemary essential oil on serum antioxidant indexes in weaning piglets

3 討 論

3.1 包被迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響

植物精油是當(dāng)代改善動(dòng)物健康狀況的有效措施，也是解決藥用抗生素替代的首選資源。研究表明，迷迭香精油是一種藥物，能夠治療泌尿系統(tǒng)疾病、慢性虛弱、神經(jīng)疾病、脫發(fā)和血管疾病。此外，迷迭香是傳統(tǒng)的收斂劑，可作為鎮(zhèn)痙藥、消炎藥、祛痰藥以及催眠藥來使用[23]。近年來，迷迭香因其抗氧化以及抗菌性能強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)而廣受飼料企業(yè)青睞，并作為新型的綠色添加劑應(yīng)用于養(yǎng)殖業(yè)(以禽類為主)。Karata等[24]研究表明，飼料中分別添加0.4、0.7、1.0和3.0 g/kg迷迭香精油能夠改善虹鱒魚平均日增重、增長(zhǎng)率以及飼料轉(zhuǎn)化效率，改善效果隨迷迭香添加劑量的增加而增長(zhǎng)。Al-Kassie等[25]研究表明，飼糧中添加0.5%和1.0%的迷迭香提取物可以顯著改善42日齡肉雞的生長(zhǎng)性能，該研究與Ghazalah等[26]的研究結(jié)果相似。肉雞生長(zhǎng)性能改善一方面可能是由于迷迭香精油改善肉雞養(yǎng)分表觀消化率，提高腸道吸收養(yǎng)分的利用率。另一方面，迷迭香精油發(fā)揮抗菌特性，通過降低微生物活性并調(diào)節(jié)動(dòng)物胃腸道中病原菌的數(shù)量，改善腸道內(nèi)環(huán)境，從而提高動(dòng)物生長(zhǎng)性能[27]。然而，Ghozlan等[28]的研究結(jié)果表明，飼糧中添加0.5%、1.0%和1.5%的迷迭香精油對(duì)肉雞的平均日增重、飼料轉(zhuǎn)化效率均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Abd El-Latif等[29]在肉雞飼糧中添加不同水平迷迭香和大蒜精油復(fù)合物，各試驗(yàn)組與對(duì)照組相比均未觀察到肉雞生長(zhǎng)性能的改善作用。Cardinali等[30]發(fā)現(xiàn)，肉兔飼糧中添加0.1%的牛至精油和0.1%的迷迭香精油復(fù)合物提高肉兔平均日增重以及第80天的末重，但平均日采食量和飼料轉(zhuǎn)化率無(wú)顯著影響。在本試驗(yàn)中，添加300 mg/kg的包被迷迭香精油能夠改善斷奶仔豬飼料轉(zhuǎn)化效率，對(duì)仔豬腹瀉也有一定程度的緩解。此外，Souza等[31]研究結(jié)果也表明，添加迷迭香精油降低內(nèi)羅爾小母牛的干物質(zhì)采食量和飼料轉(zhuǎn)化效率。因此，試驗(yàn)對(duì)象的差異性以及迷迭香精油的組合方式可能是造成迷迭香精油作用效果參差不齊的主要原因。

3.2 包被迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬養(yǎng)分表觀消化率的影響

目前國(guó)內(nèi)外缺乏迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬養(yǎng)分表觀消化率的影響研究。因此，本試驗(yàn)通過探討飼糧添加300 mg/kg迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬養(yǎng)分表觀消化率的影響，以闡明迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬養(yǎng)分消化的作用。本研究結(jié)果表明，添加包被迷迭香精油有效提高斷奶仔豬粗脂肪和中性洗滌纖維表觀消化率。這可能是由于飼糧中的脂肪在腸道脂肪酶的作用下分解為游離脂肪酸和甘油，并以乳糜微粒的形式進(jìn)入血液[32]。研究表明，迷迭香精油可以改善虹鱒魚脂肪酶和淀粉酶的活性，這可能與迷迭香中含有類黃酮和酚類物質(zhì)刺激所致[33]。仔豬中性洗滌纖維表觀消化率的改善可能是由于迷迭香精油組分改變腸道菌群結(jié)構(gòu)，將不易消化的養(yǎng)分轉(zhuǎn)變?yōu)橐紫酿B(yǎng)分。此外，迷迭香精油組分參與機(jī)體抗氧化酶體系，保護(hù)機(jī)體消化器官免受損害，進(jìn)而影響機(jī)體消化酶活性，從而提高機(jī)體養(yǎng)分的消化率[34-35]。然而，有機(jī)物和粗蛋白質(zhì)表觀消化率的降低可能與仔豬采食量下降有關(guān)，其具體機(jī)理尚不明晰，需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

3.3 包被迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬血清免疫指標(biāo)的影響

IgA、IgG和IgM可以與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合，是體液免疫的主要物質(zhì)。血清中IL-1β、IL-10以及IFN-γ參與多種細(xì)胞的機(jī)體免疫反應(yīng)，其含量可以判斷機(jī)體炎癥情況。免疫球蛋白的含量可以作為評(píng)價(jià)斷奶仔豬免疫功能的指標(biāo)[36]。近年來，關(guān)于迷迭香精油對(duì)畜禽血清免疫參數(shù)的研究報(bào)告較少，有研究表明，迷迭香能夠加速黏膜上皮修復(fù)，改善大鼠口腔潰瘍癥狀，這可能與迷迭香提取物減少固有炎癥細(xì)胞IL-1β、IL-18的含量，發(fā)揮抗炎作用有關(guān)[37]。Ghozlan等[28]研究結(jié)果表明，在第3和5周時(shí)，肉雞飼糧中添加1.0%和1.5%的迷迭香精油可以改善血清IgM、IgG、INF-γ和IL-10的含量。El-Kelawy等[38]在肉雞飼糧中分別添加0.25%、0.50%、0.75%和1.00%的迷迭香精油均提高了血清IgM、IgA、免疫球蛋白Y(IgY)、INF-γ和IL-10的含量。本試驗(yàn)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，迷迭香精油組肉雞血清免疫指標(biāo)與對(duì)照組相比均無(wú)顯著差異。這可能是由迷迭香精油的成分、含量以及試驗(yàn)對(duì)象的差異造成的。然而，最近的一項(xiàng)研究表明，迷迭香提取物具有免疫抑制作用，主要是由于迷迭香提取物的主要成分之一反式咖啡酸通過抑制信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3(STAT3)的活性，從而抑制T淋巴細(xì)胞的增殖[39]。因此，關(guān)于迷迭香提取物對(duì)機(jī)體免疫參數(shù)的影響應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步的研究，解析迷迭香精油具體成分及其分子結(jié)構(gòu)，確定其生物利用度和藥代動(dòng)力學(xué)。

3.4 包被迷迭香精油對(duì)斷奶仔豬血清抗氧化指標(biāo)的影響

4 結(jié) 論

綜上所述，飼糧中添加300 mg/kg包被迷迭香精油，可通過提高仔豬血清抗氧化能力、提高養(yǎng)分表觀消化率，進(jìn)而改善飼料轉(zhuǎn)化效率。