香芹酚對肉兔生長性能、養(yǎng)分表觀消化率、腸道消化酶活性、免疫器官發(fā)育及抗氧化能力的影響

劉福鑫 孔繁根 王國洲 張 偉 劉樹棟 陳賽娟,3* 陳寶江*

(1.河北農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，保定071001；2.河北農(nóng)業(yè)大學山區(qū)研究所，保定071001；3.河北省山區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心，保定071001)

近年來我國肉兔產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，2020年末我國的家兔存欄量約為1.3億只，其中以肉兔養(yǎng)殖為主，占比高達75%[1]。在規(guī)模化、集約化的生產(chǎn)模式下，肉兔養(yǎng)殖技術(shù)水平和出欄率不斷提高。生長性能是衡量肉兔經(jīng)濟效益的重要因素，消化吸收能力和抗氧化能力又密切影響肉兔的健康狀況和生長速度。根據(jù)國家“飼料端禁抗、養(yǎng)殖端減抗和產(chǎn)品端無抗”的行業(yè)發(fā)展要求，開發(fā)新型綠色飼料添加劑是動物營養(yǎng)行業(yè)研發(fā)的重要方向。香芹酚是牛至、百里香等常用精油中的主要成分，相對于傳統(tǒng)的天然植物精油，類天然的香芹酚合成產(chǎn)品具有成分穩(wěn)定、含量明確、便于研究和大規(guī)模應(yīng)用等諸多優(yōu)點，且無殘留、無毒副作用的特點尤為突出。近年來，香芹酚作為主要成分與其他飼料添加劑聯(lián)合使用被廣泛應(yīng)用，在豬、禽和反芻動物上促生長[2-3]、增強消化吸收能力、改善腸道形態(tài)[4]、調(diào)節(jié)腸道菌群[5]和提高機體抗氧化能力[6]等方面效果顯著，是目前研究的熱點之一。目前，香芹酚作為飼料添加劑單獨使用的報道很少，且多在豬和家禽生產(chǎn)中使用，在兔生產(chǎn)中鮮有報道。因此，本試驗擬通過研究飼糧香芹酚添加水平對肉兔生長性能、養(yǎng)分表觀消化率、腸道消化酶活性、免疫器官發(fā)育及抗氧化能力的影響，旨在為養(yǎng)兔業(yè)新型綠色飼料添加劑的應(yīng)用提供理論與實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 基礎(chǔ)飼糧

香芹酚由廣州某公司提供，含量為4.56%?；A(chǔ)飼糧參照NRC(1977)[7]家兔飼養(yǎng)標準和谷子林等[8]推薦的肉兔飼糧營養(yǎng)水平進行配制，基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎(chǔ))

1.2 試驗設(shè)計與飼養(yǎng)管理

選取120只體重相近的健康35日齡新西蘭肉兔，公母各占1/2，隨機分為4組，每組30個重復，每個重復1只。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗組(T1、T2、T3組)分別在基礎(chǔ)飼糧中添加150、300和450 g/t香芹酚。預試期7 d，生長試驗為期28 d，消化代謝試驗持續(xù)7 d。

試驗前對兔舍和兔籠進行清理和消毒，按照兔場防疫規(guī)定對兔群進行免疫接種，常規(guī)飼養(yǎng)管理，自由采食與飲水，保證足夠的光照與通風，每天定時飼喂2次。

1.3 檢測指標與方法

1.3.1 生長性能

試驗開始和結(jié)束時稱量各組試驗兔的體重獲得初始體重和終末體重，計算平均日增重(ADG)；試驗期間記錄各組試驗兔的采食量，計算平均日采食量(ADFI)，并根據(jù)ADG和ADFI計算料重比(F/G)；試驗期間記錄各組試驗兔的腹瀉情況和死亡情況，計算腹瀉率和死亡率。

腹瀉率(%)=(試驗期內(nèi)腹瀉試驗兔只數(shù)/
該試驗組試驗兔總只數(shù))×100；
死亡率(%)=(試驗期內(nèi)死亡試驗兔只數(shù)/
該試驗組試驗兔總只數(shù))×100。

1.3.2 養(yǎng)分表觀消化率

生長試驗結(jié)束后，每組隨機挑選8只試驗兔(公母各占1/2)轉(zhuǎn)移至消化代謝籠中進行消化代謝試驗。消化代謝試驗采用全收糞法，參照張麗英[9]的方法測定飼糧及糞中各養(yǎng)分含量。

某養(yǎng)分表觀消化率(%)=100×(飼糧中該養(yǎng)分
含量-糞中該養(yǎng)分含量)/飼糧中
該養(yǎng)分含量。

1.3.3 腸道消化酶活性和免疫器官指數(shù)

正試期第28天空腹稱重，每組挑選10只試驗兔進行屠宰，宰后取空腸、回腸和盲腸食糜各5 mL放入凍存管中，-80 ℃保存，用于檢測胰蛋白酶、α-淀粉酶和脂肪酶活性。取胸腺、肝臟、脾臟稱重，計算胸腺指數(shù)、肝臟指數(shù)和脾臟指數(shù)。

免疫器官指數(shù)(g/kg)=免疫器官鮮重(g)/

宰前活重(kg)。

1.3.4 血清、肝臟和空腸抗氧化指標

屠宰前，每組挑選10只試驗兔進行耳緣靜脈采血，3 500 r/min離心10 min，取上清液，-20 ℃保存待測；屠宰后，取肝臟和空腸腸段，切割稱重，加入磷酸鹽緩沖液(PBS)，用低溫研磨后離心，取上清液，-20 ℃保存待測。測定血清、肝臟和空腸的抗氧化指標：丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性以及總抗氧化能力(T-AOC)。檢測所用試劑盒均購于南京建成生物工程研究所，具體操作參照說明書進行。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0軟件進行單因素方差分析，Duncan氏法進行多重比較檢驗，腹瀉率和死亡率采用卡方檢驗。數(shù)據(jù)結(jié)果采用“平均值±標準差”表示，以P<0.05表示差異顯著，0.05

2 結(jié) 果

2.1 香芹酚對肉兔生長性能的影響

由表2可知，各組之間的末重和ADG無顯著差異(P>0.05)。各試驗組的ADFI均低于對照組，其中T2組的ADFI顯著低于對照組(P<0.05)。與對照組相比，T1、T2和T3組的F/G有降低趨勢(0.050.05)，試驗期內(nèi)各組試驗兔均未死亡。

表2 香芹酚對肉兔生長性能的影響

2.2 香芹酚對肉兔養(yǎng)分表觀消化率的影響

由表3可知，試驗組的粗脂肪(EE)表觀消化率顯著高于對照組(P<0.05)，與對照組相比，T1、T2和T3組的EE表觀消化率分別提高了50.07%、37.84%和21.29%。T2組的粗纖維(CF)表觀消化率顯著高于其他各組(P<0.05)，較對照組及T1和T3組分別提高了22.88%、21.00%和27.27%。T3組的中性洗滌纖維(NDF)消化率表觀最低，顯著低于對照組和T2組(P<0.05)，但與T1組差異不顯著(P>0.05)。各組之間的干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、總能(GE)和酸性洗滌纖維(ADF)表觀消化率均無顯著差異(P>0.05)。

表3 香芹酚對肉兔養(yǎng)分表觀消化率的影響

2.3 香芹酚對肉兔腸道消化酶活性的影響

由表4可知，各組之間的空腸和盲腸α-淀粉酶活性、空腸胰蛋白酶活性和回腸脂肪酶活性均無顯著差異(P>0.05)。與對照組相比，各試驗組的回腸α-淀粉酶活性均降低，且T2、T3組顯著降低(P<0.05)，T1組差異不顯著(P>0.05)。與對照組相比，T2和T3組的回腸胰蛋白酶活性顯著提高(P<0.05)。與對照組相比，T1、T2和T3組的盲腸胰蛋白酶活性均顯著提高(P<0.05)，分別提高了27.64%、11.51%和27.89%。與對照組相比，各試驗組的盲腸脂肪酶均提高，T1、T2和T3組分別提高了13.64%(P<0.05)、6.85%(P>0.05)和4.26%(P>0.05)。

表4 香芹酚對肉兔腸道消化酶活性的影響

2.4 香芹酚對肉兔免疫器官發(fā)育的影響

由表5可知，各組之間的胸腺指數(shù)、肝臟指數(shù)和脾臟指數(shù)均無顯著差異(P>0.05)；與對照組相比，T2和T3組的胸腺指數(shù)分別提高了50.00%和17.27%。

表5 香芹酚對肉兔免疫器官發(fā)育的影響

2.5 香芹酚對肉兔血清、空腸和肝臟抗氧化指標的影響

由表6可知，各組之間的血清和肝臟MDA含量和T-AOC以及空腸和肝臟SOD活性均無顯著差異(P>0.05)；但T1和T2組的血清T-AOC有高于對照組的趨勢(0.050.05)。與對照組相比，T1、T2和T3組的空腸GSH-Px活性顯著提高(P<0.05)，分別提高了13.83%、10.45%和12.24%。與對照組相比，T1、T2和T3組的肝臟GSH-Px活性分別提高了3.88%(P>0.05)、2.75%(P>0.05)和11.35%(P<0.05)。

表6 香芹酚對肉兔血清、空腸和肝臟抗氧化指標的影響

3 討 論

3.1 香芹酚對肉兔生長性能的影響

仔兔斷奶后，環(huán)境與飼料的變化易引起仔兔消化系統(tǒng)疾病，大量的腹瀉會導致仔兔死亡，即使痊愈也會影響腸道發(fā)育，降低生長速度，從而降低經(jīng)濟效益。飼料報酬是衡量畜禽生長性能的重要指標。研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加不同水平的香芹酚[10]或者改變香芹酚與其他飼料添加劑的占比[11]，可改善動物的生長性能。黃金昌等[12]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加400 mg/kg肉桂醛、百里酚和香芹酚的復合植物提取物可提高仔豬的ADG、ADFI和飼料報酬。孫海濤等[5]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加5%牛至油(主要成分是香芹酚和百里香酚)可顯著提高斷奶肉兔的生長性能。本試驗發(fā)現(xiàn)，飼糧添加香芹酚有降低肉兔F/G的趨勢，這與前人的研究結(jié)果[13-14]相一致。在本試驗中，對照組的腹瀉率高于試驗組，可能是因為幼兔相對采食量較大，造成消化道內(nèi)食物不能完全吸收，使胃腸道產(chǎn)生不良反應(yīng)，引起腹瀉。試驗組的ADFI均低于對照組，但對肉兔末重并無顯著影響。王俊奎等[15]研究發(fā)現(xiàn)，實際飼料攝入量和預測飼料攝入量的差值及剩余采食量(RFI)越低，個體飼料消耗越少，對動物的繁殖和生長速度沒有影響，但飼料使用的凈效率越高。Bravo等[16]研究發(fā)現(xiàn)，香芹酚、肉桂醛和辣椒素混合補充劑可提高畜禽吸收膳食能量轉(zhuǎn)換為組織的消化或代謝效率，改善肉雞生長的能量利用，通過減少自身維持凈能，增加生產(chǎn)凈能，進而提高飼料轉(zhuǎn)化效率，降低F/G，因此，動物的生長速度并不一定受采食量的影響，而是取決于動物生產(chǎn)凈能的高低。香芹酚對ADG和ADFI的影響在不同研究中表現(xiàn)出的差異也可能是由于畜種、香芹酚來源或類型[17]、添加水平[18]不同以及與其他添加劑聯(lián)合使用產(chǎn)生的協(xié)同作用而引起的。

3.2 香芹酚對肉兔養(yǎng)分表觀消化率和腸道消化酶活性的影響

飼糧表觀消化率在一定程度上可反映動物對飼料養(yǎng)分的消化吸收情況，而消化酶活性在一定程度上反映出機體對飼料養(yǎng)分的消化利用程度，機體生長與消化酶活性之間存在著一定的正向作用關(guān)系。馮志華等[19]報道，牛至油能顯著提高斷奶獺兔對干物質(zhì)、蛋白質(zhì)以及粗纖維的表觀消化率。研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加植物精油可通過增加蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶[20]和糜蛋白酶[21]等相應(yīng)酶活性來刺激動物的消化功能。Youssef等[22]研究發(fā)現(xiàn)，精油和皂甙的組合可顯著增加肉雞小腸的胰蛋白酶、糜蛋白酶和彈性蛋白酶活性，進而促進肉雞的消化和吸收，達到促生長的作用。在本試驗中，試驗組肉兔的盲腸胰蛋白酶和脂肪酶活性均升高，飼糧添加300和450 g/t香芹酚顯著提高了回腸胰蛋白酶活性，從而提高肉兔的CP和EE表觀消化率，與前人研究結(jié)果一致。也有一些研究結(jié)果顯示，飼糧添加植物精油對消化酶活性無積極作用。李蘭海[23]在酸化劑和牛至油替代硫酸黏桿菌素的試驗中發(fā)現(xiàn)，其對斷奶仔豬腸道的總蛋白酶和脂肪酶活性無顯著影響。本研究發(fā)現(xiàn)，香芹酚對空腸和盲腸的α-淀粉酶、空腸胰蛋白酶和回腸脂肪酶活性均無顯著影響。由此可見，在肉兔飼糧中添加香芹酚能提高腸道內(nèi)部分消化酶活性，但并不是對任意消化酶活性都有積極作用。香芹酚促消化的原因可能是通過增加唾液和膽汁的分泌以及提高內(nèi)源酶的分泌量和活性，并通過改善動物腸道形態(tài)和功能，增強機體的消化吸收能力[24]。

3.3 香芹酚對肉兔免疫器官發(fā)育的影響

免疫器官指數(shù)的高低反映了動物機體免疫細胞增殖速度以及免疫機能強弱。李彬等[25]研究發(fā)現(xiàn)，在麻黃肉雞飼養(yǎng)前期添加復合植物精油(主要成分香芹酚和百里香酚)可顯著提高法氏囊指數(shù)，但對脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)無顯著影響，可能改善了黃羽肉雞的免疫功能。彭青云等[26]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加200～300 mg/kg牛至油可顯著提高42日齡肉仔雞的脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)和法氏囊指數(shù)，對21日齡肉仔雞免疫器官指數(shù)無顯著影響。本試驗中，香芹酚對肉兔的胸腺指數(shù)、肝臟指數(shù)和脾臟指數(shù)均無顯著影響；但飼糧添加300～450 g/t香芹酚時，胸腺指數(shù)大幅提高。胸腺是T淋巴細胞的發(fā)源地，T細胞前體細胞在胸腺內(nèi)分化和發(fā)育成有免疫活性的成熟T細胞，并傳送到外周淋巴器官，產(chǎn)生免疫反應(yīng)。Ariza-Nieto等[27]研究發(fā)現(xiàn)，牛至油可增加淋巴細胞中CD4+和CD8+的百分比，增強免疫力，且需要長時間飼喂。綜合前人研究結(jié)果推測，增加香芹酚飼喂肉兔飼養(yǎng)時間可能使免疫器官指數(shù)差異逐步顯現(xiàn)。香芹酚對免疫器官發(fā)育的影響在不同研究中表現(xiàn)出的差異也可能與畜種、品種、飼養(yǎng)周期以及香芹酚有效含量的不同有關(guān)，香芹酚對免疫器官發(fā)育潛在的作用機制仍有待進一步研究。

3.4 香芹酚對肉兔抗氧化能力的影響

自由基與動物疾病和病理過程有著密切的關(guān)系。動物發(fā)生應(yīng)激時會導致自由基代謝紊亂，活性氧增多，引起脂質(zhì)過氧化，進而免疫力低下，發(fā)病率增加[28]?？寡趸瘎┛梢允箼C體內(nèi)的活性氧自由基變?yōu)榛钚暂^低的物質(zhì)，從而削弱它們對機體的攻擊力。前人研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加止痢草植物提取物(主要為香芹酚和百里香酚)可延緩肉仔雞脂質(zhì)氧化，提高血清SOD活性[29]；牛至油可提高肉仔雞血清和肝臟SOD活性，降低MDA含量，增強機體的抗氧化能力[30]；植物精油通過上調(diào)脾臟和肝臟相關(guān)抗氧化基因表達，緩解斷奶仔豬斷奶應(yīng)激，顯著提高血清、十二指腸和回腸黏膜及胰腺的谷胱甘肽含量，顯著提高空腸黏膜和脾臟的SOD活性，顯著降低血清、空腸黏膜和胰腺的MDA含量[31]。本研究發(fā)現(xiàn)，香芹酚雖然對血清抗氧化能力無積極影響，但有降低空腸和肝臟MDA含量(脂質(zhì)氧化的最終產(chǎn)物)以及提高T-AOC的趨勢，并增加了二者的GSH-Px活性，增強了機體的抗氧化能力。香芹酚特殊的酚羥基結(jié)構(gòu)和活性成分可能在抗氧化機制中發(fā)揮著主要作用。首先，酚羥基不僅可以作為氫供體與過氧自由基結(jié)合，阻斷氧化鏈式反應(yīng)，還可與金屬離子螯合，阻止金屬離子對自由基的生成和鏈式反應(yīng)的催化作用，抑制自由基產(chǎn)生[32]。其次，香芹酚可阻止不飽和脂肪氧化產(chǎn)生醛類，避免了MDA與一些蛋白質(zhì)、核酸、腦磷脂、酶反應(yīng)而產(chǎn)生的分子間交聯(lián)聚合[32]，同時增強機體GSH-Px的表達，消除機體氧代謝的產(chǎn)物[33-34]，增強機體清除氧自由基的能力，提高抗氧化能力。

4 結(jié) 論

① 飼糧中添加香芹酚能降低肉兔的腹瀉率和F/G，提高肉兔對EE和CF的表觀消化率，增加部分消化酶活性，并在一定程度上提高胸腺指數(shù)。

② 飼糧中添加香芹酚可提高肉兔空腸和肝臟的抗氧化能力。

③ 本試驗條件下，肉兔飼糧中香芹酚適宜添加水平為300 g/t。