崔宇擎,張 璐,劉 維,竇萌萌,史萬玉,2*,張曉東
(1.河北農(nóng)業(yè)大學 中獸醫(yī)學院,河北 保定 071000;2.河北省中獸藥工程技術(shù)研究中心,河北 保定 071000;3.河北肽豐生物科技有限公司,河北 邯鄲 056000)
自1979年首次從牛酪蛋白中分離出新型阿片類肽以來,學術(shù)界一直通過發(fā)現(xiàn)植物和動物蛋白中存在的生物活性肽來挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)營養(yǎng)概念[1-2]。多肽在動植物中廣泛分布,具有多種藥理活力和潛在的藥用價值[3-4]。2015年版《中國藥典》共報道了187種中草藥多肽成分,分布在23種中草藥內(nèi)?,F(xiàn)代藥理研究表明,活性肽具有多種藥理作用,包括抗腫瘤、抗凝血、抗菌、增強免疫力等[5-6]。由于濫用抗生素產(chǎn)生的一系列不良影響,人們對天然藥物的研究越來越感興趣,這逐漸導(dǎo)致了對傳統(tǒng)中草藥的研究熱潮。中草藥來源天然,無有害殘留,不產(chǎn)生耐藥性。將中草藥進行酶解成中藥肽,不僅可以保留其藥效,還可以增加中藥在腸道內(nèi)吸收的速度。
活性肽是蛋白質(zhì)衍生的成分[7],當動物使用時,會對其健康產(chǎn)生有益影響[8]。研究表明,從蛹蟲草、紫堇和木香種子中分離出的肽具有抗癌活力[9-11]。芝麻肽對肉雞的生產(chǎn)性能、腸道菌群和腸道形態(tài)有積極影響[12]。大豆肽比大豆蛋白更容易吸收,與維持、強化或修復(fù)腸道屏障功能有關(guān)[13]。攝入核桃肽可以增強抗氧化防御系統(tǒng),增加存活率[7]。雖然有研究表明中藥多肽可以促進蛋白質(zhì)合成,提高免疫和抗氧化功能。由于缺乏廣泛的研究,中藥中的肽的治療潛力尚未被認識到。肽在小腸內(nèi)可以被完全吸收,并以二肽和三肽的形式進入血液循環(huán)[14]。本試驗用到的中藥復(fù)合小肽(compound small peptide of Chinese medicine,CSPCM)成分為大豆肽64.8%、小麥胚芽粉25%、黃芪酶解物10%、維生素C 0.2%。本試驗旨在研究CSPCM對肉雞抗氧化功能、消化酶活力、肉品質(zhì)和表觀代謝率的影響,為中藥肽在養(yǎng)殖業(yè)的進一步開發(fā)和研究提供依據(jù)。
1.1 主要試劑使用的CSPCM由河北肽豐生物科技有限公司提供。采用的CSPCM的組成為:68.8%的大豆肽(300 Da), 25%的小麥胚芽粉,10%的黃芪肽(300 Da), 0.2%的維生素C。大豆肽占粗蛋白的30%以上。黃芪肽是黃芪酶解后的產(chǎn)物。400只1日齡愛拔益加肉仔雞,購自河北大午有限公司。GSH-Px、CAT、SOD、MDA、淀粉酶、脂肪酶、胃蛋白酶檢測試劑盒購自南京建成生物工程研究所。
1.2 主要儀器SYNERGY HTX全波長微孔板分析儀購自美國佛蒙特州BioTek儀器公司;pH測定儀購自德國TESTO公司;IWAVE WR-18精密色度計購自深圳市威福光電科技有限公司。
1.3 試驗動物及分組400只1日齡愛加益加肉仔雞公雛,隨機分為4組,空白對照組(基礎(chǔ)飼糧)、CSPCM組(在飼料中添加250,500,750 g/t CSPCM)。每組20籠100只,每籠5只。所有雞飼養(yǎng)在3層籠網(wǎng)中(110 cm× 60 cm×50 cm,每個網(wǎng)箱5只雞),在整個42 d試驗中自由取食和飲水。室溫保持在32~34℃,每周降低2~3℃,直至最終溫度為25℃。在最初的1~3 d期間提供光照24 h,然后在隨后的4~7 d減少到23 h,8~42 d光照保持在23 h。
1.4 測定指標
1.4.1肝臟抗氧化指標的測定 試驗21和42 d后,每組隨機選取10只肉雞,安樂死后取其肝臟。取肝臟放在冰盤上,用冷生理鹽水(質(zhì)量體積比1∶9)勻漿,在9 000 r/min下4℃離心10 min。取上清液測定SOD活力、CAT活力、GSH-Px活力和MDA含量。
1.4.3肉色 試驗第42天,肉雞安樂死后,每組隨機抽取10只肉雞,取雞胸肉后立即利用IWAVE WR-18精密比色儀對上述樣品上、中、下各點的a*、b*、L*值進行測量,最后取平均值。
1.4.4滴水損失 試驗第42天,肉雞安樂死后,每組隨機抽取10只肉雞,取雞胸肉,在不施加外力的情況下,采用滴水損失法測定持水能力。為評估滴水損失,每個樣品稱重后,在充氣的塑料罐中4℃懸浮48 h,確保樣品不與袋子接觸,然后重新稱重。
1.4.5蒸煮損失 試驗第42天,肉雞安樂死后,每組隨機抽取10只肉雞,取雞胸肉。為評估蒸煮損失,分別稱取胸脯肉樣品(胸大肌)質(zhì)量,真空密封于塑料袋中,在70℃水浴中蒸煮40 min,2 h。然后將胸脯肉樣品袋放入冰水中冷卻15 min。取出冷卻后的樣品,吸干后重新稱取質(zhì)量。蒸煮損失以初始生料質(zhì)量量的差值計算。
1.4.6pH值 在死后45 min和24 h,用pH測定儀測定雞胸肉的pH值。在1~2 cm深度的胸大肌測量各樣品的pH值。
1.4.7飼料養(yǎng)分利用率 在測量的前3 d,收集新鮮糞便200 g,加入10%稀鹽酸,混合粉碎。飼料和糞便中粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、鈣和總磷含量采用國標法測定,酸不溶性灰分含量采用4N鹽酸法測定。采用內(nèi)源指標法計算表觀代謝率,計算公式為:營養(yǎng)物質(zhì)消化率=100%-100%× (B × C)/(A × D)。其中A為飼料養(yǎng)分含量;B為糞便中的營養(yǎng)成分;C為飼料中酸不溶性灰分含量;D是糞便中酸不溶性灰分的含量。
1.5 統(tǒng)計分析使用Excel數(shù)據(jù)庫記錄數(shù)據(jù),并進一步使用SPSS19.0軟件(IBM Corporation,Armonk,NY)進行分析。采用方差分析方法分析各參數(shù)的差異。
2.1 抗氧化功能飼糧添加CSPCM對21日齡肉雞抗氧化能力的影響見表1。與空白對照組相比,250 g/t CSPCM顯著性降低了雞肝臟MDA含量(P<0.05)。與空白對照組相比,500 g/t CSPCM組顯著性提高了肝臟SOD和CAT活力(P<0.05),降低了MDA含量(P<0.05)。與空白對照組相比,750 g/t CSPCM顯著性提高了CAT活力,降低了MDA含量(P<0.05)。
表1 飼料中添加CSPCM對21日齡肉雞抗氧化功能的影響
飼糧中添加CSPCM對42日齡肉雞抗氧化能力的影響見表2。與空白對照組相比,500 g/t CSPCM顯著性提高了肉雞肝臟GSH-Px和CAT活力,降低了MDA含量(P<0.05)。肉雞飼糧中添加750 g/t CSPCM顯著性提高了肝臟CAT活力(P<0.05)。
上述因素不僅影響著翻轉(zhuǎn)課堂“本土化”進程,也是我國多年來引入“異域教學模式”遭遇的共同問題,但是解決問題的過程卻是精細而漫長的。
表2 飼料中添加CSPCM對42日齡肉雞抗氧化功能的影響
2.2 消化酶活力飼糧添加CSPCM對42日齡肉雞消化酶活力的影響見圖1。與空白對照組相比,飼糧添加500和750 g/t CSPCM顯著性提高了肉雞的胃蛋白酶活力(P<0.05)。250,500和750 g/t CSPCM添加組肉雞淀粉酶活力顯著性高于空白對照組(P<0.05)。
a.飼糧中添加CSPCM對42 d肉雞胃蛋白酶活力的影響;b.飼糧添加CSPCM對42 d肉雞肪酶活力的影響;c.飼糧添加CSPCM對42 d肉雞淀粉酶活力的影響
2.3 肉的質(zhì)量
2.3.1肉色 飼糧添加CSPCM對42 d日齡肉雞雞胸肉肉色的影響見圖2。與空白對照組相比,飼糧中添加500 g/t CSPCM顯著性提高了a* (P<0.05)(圖2b)。肉雞飼糧中添加CSPCM顯著性提高了b* (P<0.05)(圖2c)。
a.飼糧中添加CSPCM對42 d肉雞雞胸肉L*的影響;b.飼糧添加CSPCM對42 d肉雞雞胸肉a*的影響;c.飼糧添加CSPCM對42 d肉雞雞胸肉b*的影響
2.3.2系水力 飼糧中添加CSPCM對42 d雞胸肉系水力的影響見圖3。與空白對照組相比,250 g/t CSPCM組的滴水損失顯著性降低(P<0.05)。與空白對照組相比,添加750 g/t CSPCM的肉雞滴水損失顯著性增加(P<0.05)(圖3a)。與空白對照組相比,添加250和750 g/t CSPCM的肉雞在70℃時的蒸煮損失顯著性增加(P<0.05) (圖3b)。
2.3.3肉pH值 飼糧中添加CSPCM對42 d雞胸肉pH的影響如圖4所示。與空白對照組相比,飼糧中添加500 g/t CSPCM顯著性降低了雞胸肉靜置45 min后的pH (P<0.05)。
a.飼糧中添加CSPCM對42 d雞胸肉滴水損失的影響;b.飼糧中添加CSPCM對42 d雞胸肉蒸煮損失的影響
圖4 飼糧添加CSPCM對42 d雞胸肉pH值的影響
2.4 表觀代謝率飼糧添加CSPCM對表觀代謝率的影響見圖5。與空白對照組相比,飼糧中添加750 g/t CSPCM顯著性提高了1 ~ 21 d粗蛋白質(zhì)表觀代謝率(P<0.05)。與空白對照組相比,飼糧中添加250和500 g/t CSPCM顯著性提高了22~ 42 d粗蛋白質(zhì)表觀代謝率(P<0.05)(圖5a)。
與空白對照組相比,飼糧中添加500 g/t CSPCM顯著性提高了1 ~ 42 d粗脂肪表觀代謝率(P<0.05)。與空白對照組相比,飼糧中添加750 g/t CSPCM顯著性提高了1 ~ 21 d粗脂肪表觀代謝率(P<0.05)(圖5b)。與空白對照組相比,飼糧中添加CSPCM顯著性提高了1 ~ 21 d鈣的表觀代謝率(P<0.05)。與空白對照組相比,飼糧中添加500 g/t和750 g/t CSPCM顯著性提高了21~42 d時鈣的表觀代謝率(P<0.05)(圖5c)。與空白對照組相比,飼糧中添加250 g/t CSPCM顯著性提高了21~ 42 d磷的表觀代謝率(P<0.05)。與空白對照組相比,飼糧中添加500 g/t CSPCM顯著性提高了1~ 42 d磷的表觀代謝率(P<0.05)(圖5d)。
a.飼糧中添加CSPCM對42 d肉雞粗蛋白質(zhì)表觀代謝率的影響;b.飼糧中添加CSPCM對42 d肉雞粗脂肪表觀代謝率的影響;c.飼糧中添加CSPCM對42 d肉雞鈣表觀代謝率的影響;d.飼糧中添加CSPCM對42 d肉雞磷表觀代謝率的影響
家禽業(yè)是全球增長最快的商業(yè)行業(yè)之一[15]。由于腸道疾病,消費者壓力和立法禁止,以及其他國家自愿從動物飼料中移除抗生素,抑制了肉雞的性能和盈利能力[16]。隨著我國家禽業(yè)的快速發(fā)展,2020年起完全禁止在飼料中添加抗生素。為了保護雞免于疾病,迫切需要找到不產(chǎn)生耐藥性的有效替代品。傳統(tǒng)中草藥來自大自然,無耐藥性,因此可以長期作為抗生素的替代品。中藥已被證明可以改善雞的生產(chǎn)性能[17-18]、免疫功能[19]、抗氧化功能[20]、消化功能[21]等。本試驗將中藥制備成小肽,既保留了中藥的藥理作用,又提高了吸收速率。
小肽可以不經(jīng)消化直接被腸道吸收。隨著肉雞腸道功能的發(fā)展和腸道菌群的改善。小肽主要以游離氨基酸和小肽的形式被動物吸收。本試驗通過測定肝臟中SOD、MDA、GSH-Px和CAT等抗氧化指標,證實了CSPCM可以改善肉雞的抗氧化功能。SOD、GSH-Px和CAT都是機體抗氧化酶的重要成員。SOD可以催化超氧陰離子自由基歧化成氧和氫氧化[22-23]。GSH-Px可以分解體內(nèi)代謝產(chǎn)生的過氧化物,CAT約占過氧化物酶總量的40%,能夠消除過氧化氫,保護細胞免受過氧化氫損傷[24-25]。飼糧添加CSPCM可提高發(fā)育期SOD、GSH-Px和CAT活力,降低MDA含量,提高發(fā)育期GSH-Px和CAT活力。飼料中添加CSPCM可提高肉仔雞的抗氧化能力。飼料中添加500 g/t CSPCM效果最好。這可以用中醫(yī)理論來解釋。中醫(yī)理論強調(diào)“平衡”。健康動物的身體總是處于動態(tài)平衡狀態(tài)。當這種平衡被打破時,動物就會處于亞健康或疾病狀態(tài)[26]。在飼料中添加CSPCM幫助肉雞成功建立了動態(tài)平衡,添加500 g/t CSPCM使平衡達到最佳,可以預(yù)防動物發(fā)病。
動物的消化酶主要包括蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶。動物體內(nèi)的消化吸收與消化酶活力密切相關(guān)。本試驗發(fā)現(xiàn),在飼料中添加CSPCM可以顯著提高胃蛋白酶和淀粉酶的活力,在飼料中添加500 g/t CSPCM可以增加胃蛋白酶的活力,但添加750 g/t CSPCM可降低胃蛋白酶的活力。因為營養(yǎng)水平過高會降低胃蛋白酶的活力,適當?shù)臓I養(yǎng)水平則會增加肉雞腺胃中胃蛋白酶的活力[27]。添加CSPCM可提高空腸淀粉酶活力,且不同添加水平間無差異。在飼料中加入250 g/t CSPCM可以減少滴水損失。此外,其他添加水平對雞胸肉的系水力沒有積極影響。肌肉的持水能力與肌肉蛋白質(zhì)含量密切相關(guān)。雞肉中蛋白質(zhì)含量越高,持水能力越好。從表觀代謝率來看,飼糧中添加CSPCM提高了粗蛋白質(zhì)表觀代謝率和粗脂肪表觀代謝率。表明CSPCM增加肉仔雞脂肪和蛋白質(zhì)沉積。雞胸肉貯水能力下降的原因可能是雞胸肉中脂肪比例的增加。此外,死前條件也是影響系水力的重要因素,這可能是取樣前應(yīng)激反應(yīng)引起的。需要進一步的研究來確定原因。
飼糧中添加500 g/t CSPCM提高了粗蛋白質(zhì)和粗脂肪的表觀代謝率。研究表明,在飼料中添加CSPCM可以刺激腸道菌群[6]。CSPCM可通過增加乳酸菌等有益菌在腸道中的豐度來提高肉雞對飼料養(yǎng)分的利用,從而提高肉雞生產(chǎn)性能。研究表明,在飼料中添加中藥可以改善腸道菌群[12,28]。CSPCM可能通過增加乳酸菌等有益菌的豐度來提高肉雞對飼料養(yǎng)分的利用,從而提高肉雞生產(chǎn)性能。飼糧中添加500 g/t CSPCM可提高肉雞鈣磷表觀代謝率,提高鈣、磷沉積。鈣和磷是肉雞骨骼生長發(fā)育的必需元素,增加磷沉積可以預(yù)防肉雞關(guān)節(jié)炎等骨骼類疾病,飼糧中添加CSPCM可促進1 ~ 21 d肉雞骨骼發(fā)育。
綜上所述,在飼料中添加CSPCM可以提高消化酶活力和表觀代謝率,從而促進食物消化和營養(yǎng)物質(zhì)沉積。在飼料中添加CSPCM不僅能提高肉雞的生產(chǎn)性能,還能提高肉雞肝臟的抗氧化能力,但同時會降低雞胸肉的系水力??傮w而言,CSPCM可以作為肉雞飼料添加劑來提高肉雞生產(chǎn)性能和肝臟抗氧化功能,添加量以500 g CSPCM添加到每噸飼料中最佳。