劉心怡,劉佳琪,陳家琪,譚麗萍,宮啟翔,李道勁,韋丁賢,宋立華,何 誠(chéng)
(1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,北京 100193; 2. 廣西園豐牧業(yè)集團(tuán),廣西 靈山 535418;3. 北京化工大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京 100000)
2021年7月1日,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出家禽飼養(yǎng)禁止使用抗菌素添加劑,中獸藥添加劑可以用于飼料添加,這對(duì)集約化養(yǎng)殖家禽提出了新的技術(shù)挑戰(zhàn)。因此,新型中獸藥添加劑研制和開(kāi)發(fā)可為家禽健康養(yǎng)殖提供技術(shù)支撐[1?4]。大黃素甲醚作為蒽醌類化合物,分布廣泛,在蓼科、豆科、唇形科、菊科、蘭科、薔薇科的許多植物中都可以提取到。蒽醌類化合物具有抗菌消炎、抗病毒、抗癌、抗氧化、利尿、止血等藥理作用,其中抗菌作用效果顯著[5]。蒽醌類化合物對(duì)多種植物源性細(xì)菌和真菌都起到抑制甚至殺滅的作用,其抗菌機(jī)理主要是抑制菌體糖及糖代謝中間產(chǎn)物的氧化和脫氫過(guò)程,并與DNA結(jié)合,干擾其模板功能,抑制蛋白質(zhì)和核酸合成[6]。BALB/c小鼠骨髓細(xì)胞體外試驗(yàn)顯示大黃素刺激導(dǎo)致TNF-α、IL-6、IFN-γ的表達(dá)量增加,從而增強(qiáng)巨噬細(xì)胞殺傷布魯氏菌的能力[7]。大黃素甲醚是大黃內(nèi)生菌的次生代謝產(chǎn)物,可以干擾真菌細(xì)胞壁物質(zhì)合成,使真菌芽管及菌絲體膨大、破裂,導(dǎo)致真菌細(xì)胞內(nèi)容物瀉出而死亡;還可以抑制孢子生成,從而起到防治植物病害的作用[8?13]。大黃素不僅通過(guò)抑制血管的新生來(lái)抑制腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移,還可通過(guò)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡,抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,以發(fā)揮抗癌作用[14?16]。此外,大黃素甲醚在腦細(xì)胞保護(hù)、改善損傷腦組織方面具重要作用[17]。動(dòng)物模型證明大黃素甲醚對(duì)小鼠抑郁癥有治愈作用[18]。
大黃素甲醚作為一種新型植物源性殺菌劑,廣泛應(yīng)用于防治植物病害,對(duì)白粉病、霜霉病、灰霉病、炭疽病有很好防治效果,但在家畜疾病防治應(yīng)用方面未見(jiàn)報(bào)道。大黃素甲醚具有較高的抑菌活性,筆者推測(cè)其可能對(duì)防治畜禽養(yǎng)殖細(xì)菌病和真菌病有一定的作用。本研究選取采食正常、產(chǎn)蛋率和體質(zhì)量相近的、健康的土種蛋雞,飼喂大黃素甲醚,研究其對(duì)產(chǎn)蛋高峰期土種雞死淘率和生產(chǎn)性能的影響,旨在探索大黃素甲醚潛在的臨床應(yīng)用用途,為選定土種雞抗菌素替代添加劑提供技術(shù)支撐和保障。
1.1 試驗(yàn)動(dòng)物在廣西園豐集團(tuán)靈山香雞核心示范區(qū)雞舍,選采食正常、產(chǎn)蛋率和體質(zhì)量相近的、健康的31周齡廣西麻雞(品系為土1.5種產(chǎn)蛋雞)2 250只作為試驗(yàn)材料。
1.2 試驗(yàn)藥物大黃素甲醚,有效成分>50%,批號(hào)20190910,由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院配置。牛至油對(duì)照添加劑(商品名:奧來(lái)可): 含量10%,由河北威遠(yuǎn)生化有限公司贈(zèng)送,批號(hào)21072902。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用單因子完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),將2 250只靈山土雞隨機(jī)分為6組,每組450只雞,包括4個(gè)大黃素甲醚處理組、1個(gè)牛至油對(duì)照組和1個(gè)空白對(duì)照組,飼喂大黃素甲醚14 d。4個(gè)大黃素甲醚處理組分別在每日基礎(chǔ)日糧中加入400、800、1 000和1 200 mg·kg?1大 黃 素 甲醚,牛至油處理組在每日基礎(chǔ)日糧中加入牛至油500 mg·kg?1,空白對(duì)照組雞飼喂基礎(chǔ)日糧。
1.4 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平土種雞基礎(chǔ)日糧組成(風(fēng)干基礎(chǔ))原料見(jiàn)表1。土種雞基礎(chǔ)日糧營(yíng)養(yǎng)成分(風(fēng)干基礎(chǔ))為代謝能、蛋白、鈣、有效磷和賴氨酸,營(yíng)養(yǎng)水平分別為2 750 MJ·kg?1、16.50%、3.00%、0.36%和0.86%。
表1 土種雞基礎(chǔ)日糧組成
1.5 飼養(yǎng)管理選取半開(kāi)放式雞舍,內(nèi)置3層立體籠架,每籠養(yǎng)殖3只雞。試驗(yàn)用雞飼養(yǎng)管理仍遵循原雞舍本土種蛋雞日常飼養(yǎng)管理程序。雞舍中采用自動(dòng)照明控制系統(tǒng),每天16 h補(bǔ)光,光照強(qiáng)度為14 lx。雞舍采用環(huán)控系統(tǒng),舍內(nèi)溫度控制在14~15 ℃,相對(duì)濕度控制在40%~70%。干粉飼料由料機(jī)每日定量投放于食槽,每天喂料2次,人工手動(dòng)勻料4次。采用乳頭式水線飲水器,雞群自由飲水。每天上午3次,下午2次人工撿蛋。每天帶雞消毒,上午下午各1次,每天更換糞帶。試驗(yàn)期間,雞群仍按照正常免疫程序,由專人進(jìn)行防疫工作。
1.6 死淘率統(tǒng)計(jì)
式中,C為死淘率,X表示不同時(shí)間段處理組和未處理組死亡雞只總數(shù),Y表示測(cè)試雞只數(shù)。
1.7 種蛋性能測(cè)定記錄每天產(chǎn)蛋數(shù)(包括軟殼蛋、破殼蛋)、蛋質(zhì)量、死亡雞數(shù)、種蛋入孵數(shù)。最后計(jì)算出產(chǎn)蛋率。
式中,L為產(chǎn)蛋率,X表示各處理組和未處理組每天產(chǎn)蛋數(shù),Y表示存欄母雞數(shù)。
式中,S為合格種蛋率,X表示各處理組和未處理組每天合格種蛋數(shù)量,Y表示全部產(chǎn)蛋數(shù)量。
式中,A為平均蛋質(zhì)量/ g,X表示各處理組&未處理組每天產(chǎn)蛋質(zhì)量,Y表示產(chǎn)蛋數(shù)。
式中,F(xiàn)為種蛋受精率,X表示處理組和未處理組每天合格種蛋入孵數(shù),Y表示各處理組每天合格種蛋數(shù)量。
1.8 數(shù)據(jù)處理本試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)均用均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,利用GraphPad Prism 8軟件包中單因素方差分析(One-way ANOVA)進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,以P<0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。
2.1 大黃素甲醚對(duì)土種產(chǎn)蛋雞安全性的影響由于雞群長(zhǎng)期定量采食和飲水,飼料中添加大黃素甲醚后,各組采食、飲水情況與前期沒(méi)有差異。各組雞活動(dòng)正常、精神狀況良好。觀察發(fā)現(xiàn)給藥初期3~5 d糞便呈現(xiàn)紅色,隨著給藥時(shí)間延長(zhǎng)糞便顏色恢復(fù)正常。飼料中添加大黃素甲醚后,死淘率明顯下降(表2),與空白對(duì)照組差異顯著(P<0.05)。大黃素4個(gè)處理組與牛至油組相比,差異顯著(P<0.05)。隨著大黃素甲醚添加量增加,處理組死淘率下降更明顯,存在劑量效應(yīng)關(guān)系。
2.2 大黃素甲醚對(duì)土種產(chǎn)蛋雞生產(chǎn)性能的影響飼料中添加大黃素甲醚對(duì)土種雞安全性的影響結(jié)果(表2)表 明,400、800、1 000、1 200 mg·kg?1大黃素甲醚和牛至油組死淘率顯著低于空白對(duì)照組(P<0.05),大黃素甲醚各個(gè)處理組死淘率顯著低于牛至油組(P<0.05)。添加大黃素甲醚對(duì)土種雞生產(chǎn)性能的影響見(jiàn)表3。由表3可知,(1)平均蛋質(zhì)量:給藥1周,處理組與空白對(duì)照組相比,800、1 200 mg·kg?1組平均蛋質(zhì)量顯著高于空白對(duì)照組(P<0.05)。給藥2周,處理組與空白對(duì)照組相比,400、1 000 mg·kg?1組平均蛋質(zhì)量顯著高于空白對(duì)照組(P<0.05)。停藥后,處理組與空白對(duì)照組相比,400、1 000 mg·kg?1大黃素甲醚和牛至油對(duì)照組平均蛋質(zhì)量顯著高于空白對(duì)照組(P<0.05),其他各組間差異不顯著。隨著給藥時(shí)間增加,400、800、1 200 mg·kg?1大黃素甲醚組各時(shí)段平均蛋質(zhì)量也逐漸增加,與給藥前差異相比顯著。(2)合格種蛋率:停藥后,處理組與空白對(duì)照組相比,800 mg·kg?1大黃素甲醚組合格種蛋率顯著高于空白對(duì)照組(P<0.05),其他各組間差異不顯著。隨著給藥時(shí)間增加,400、800、1 000 mg·kg?1組各時(shí)段合格種蛋率也逐漸增加,與給藥前差異相比顯著。(3)產(chǎn)蛋率:給藥2周,處理組與空白對(duì)照組相比,400、800 mg·kg?1大黃素甲醚組產(chǎn)蛋率顯著高于空白對(duì)照組(P<0.05)。停藥后,處理組與空白對(duì)照組相比,800、1 200 mg·kg?1和牛至油對(duì)照組產(chǎn)蛋率顯著高于空白對(duì)照組(P<0.05),其他各組間差異不顯著。(4)種蛋受精率:大黃素甲醚處理組、牛至油組和未處理組之間,合格種蛋的受精率均無(wú)顯著差異。綜上所述,整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi),大黃素甲醚處理組與空白對(duì)照組相比,死亡率顯著降低,平均蛋質(zhì)量、合格種蛋率和產(chǎn)蛋率3項(xiàng)指標(biāo)與空白對(duì)照組,差異顯著。并且隨著給藥時(shí)間增加,大黃素甲醚平均蛋質(zhì)量和合格種蛋率也逐漸增大。
表2 大黃素甲醚對(duì)土種產(chǎn)蛋雞死淘率的影響
表3 大黃素甲醚對(duì)土種雞生產(chǎn)性能的影響
本試驗(yàn)結(jié)果表明,飼料中添加大黃素甲醚后,雞群采食飲水均不受影響,精神狀況良好。雖然給藥3~5 d出現(xiàn)紅色糞便,隨后即恢復(fù)正常。大黃素甲醚組死淘率顯著低于牛至油組和空白對(duì)照組,且呈現(xiàn)劑量-效應(yīng)關(guān)系。其中1 200 mg·kg?1劑量添加大黃素甲醚死淘率降低最明顯;平均蛋質(zhì)量、合格種蛋率和產(chǎn)蛋率顯著高于空白對(duì)照組,且隨給藥時(shí)間延長(zhǎng),各時(shí)段平均蛋質(zhì)量、合格種蛋率也逐漸增加,與給藥前相比差異顯著。說(shuō)明大黃素甲醚作為中獸藥飼料添加劑在降低土種雞死淘率方面優(yōu)于牛至油添加劑。
大黃素甲醚降低土種雞的死淘率可能與抑制/殺滅病原細(xì)菌有關(guān)。大黃素甲醚是從中藥虎杖中獲得抗菌、促生長(zhǎng)的活性成分。體外抑菌實(shí)驗(yàn)證明大黃素甲醚對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌均有良好的抑菌效果。大黃素甲醚64 g·mL?1即可有效抑制臨床大腸桿菌、雞桿菌分離株的生長(zhǎng);128 g·mL?1可以有效抑制糞腸球菌、沙門氏桿菌、芽孢桿菌的生長(zhǎng),并可以有效抑制鸚鵡熱衣原體的生長(zhǎng)。
HAZIN等[19]通過(guò)研究抑制金黃色葡萄球菌的植物化學(xué)成分MRSA,發(fā)現(xiàn)大黃素對(duì)MRSA的MIC50值為(2.0±1.5) μg·mL?1,證明大黃素對(duì)金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌、肺炎球菌、白喉?xiàng)U菌、炭疽桿菌、痢疾桿菌、大腸桿菌、變形桿菌等都有較強(qiáng)的抑制作用。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大黃素甲醚添加土種雞后,雞群死淘率顯著下降,這可能因?yàn)榇簏S素甲醚能夠破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的通透性,抑制菌體內(nèi)蛋白質(zhì)合成,抑制菌體的呼吸代謝,阻斷了病原菌在呼吸道、生殖道的發(fā)病[20]。
與空白對(duì)照組相比,飼料中添加大黃素甲醚后平均蛋質(zhì)量顯著增加,其內(nèi)在原因與大黃素甲醚促進(jìn)機(jī)體營(yíng)養(yǎng)吸收有關(guān)。大黃素甲醚有利于種蛋的色素沉積和鈣沉積,從而提高了種蛋的合格率。蛋雞企業(yè)飼料中添加大黃素甲醚,添加5 d后種蛋顏色發(fā)紅、蛋黃中紅色物質(zhì)增多,雞蛋質(zhì)量提高2%~3%。從臨床使用上證明大黃素甲醚能夠提高雞群生產(chǎn)性能,有效防止輸卵管炎,增強(qiáng)種蛋品質(zhì)。因此,大黃素甲醚作為飼料添加劑能夠提升產(chǎn)蛋雞生產(chǎn)性能,提高種蛋品質(zhì)。此外,隨著中國(guó)政府全面倡導(dǎo)的抗生素減量行動(dòng)計(jì)劃的實(shí)施和推廣,大黃素甲醚無(wú)疑是一種綠色、健康和可持續(xù)的中獸藥添加劑。
雖然本試驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)大黃素甲醚不同處理組對(duì)土種雞的生產(chǎn)性能產(chǎn)生副作用,但是,大黃素甲醚屬性寒涼,對(duì)雞胃腸道有促進(jìn)瀉出作用。如果添加過(guò)量,如每噸添加超過(guò)3 kg飼料,會(huì)使蛋雞、黃雞腹瀉的數(shù)量增加,出現(xiàn)大量紅色糞便。一般按照推薦劑量添加,初期會(huì)出現(xiàn)一過(guò)性的糞便發(fā)紅,3 d后糞便顏色恢復(fù)正常,未見(jiàn)到腹瀉現(xiàn)象。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,飼料中添加大黃素甲醚后可以提高土種雞的生產(chǎn)性能,平均蛋重、合格種蛋率均有增加。大黃甲醚添加可以提高機(jī)體抵抗病菌的能力,抑制病原的生長(zhǎng)發(fā)育,防治蛋雞輸卵管疾病,顯著降低土種雞的死淘率。這也說(shuō)明了大黃素甲醚不僅在植物疾病防控方面效果顯著,也能夠提高雞群生產(chǎn)性能,有效防止輸卵管疾病,增強(qiáng)種蛋品質(zhì),提高養(yǎng)殖效益。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果為大黃素甲醚在家禽飼料添加劑應(yīng)用方面提供了研究基礎(chǔ),證明大黃素甲醚的抑菌效果不僅能應(yīng)用于農(nóng)藥,也可以應(yīng)用于畜禽細(xì)菌性疾病防治。并且,從植物中提取的大黃素甲醚作為一種綠色、健康和可持續(xù)的中獸藥添加劑,其安全性符合我國(guó)政府提倡的限制使用抗生素的政策,應(yīng)用前景廣泛。
飼料中添加大黃素甲醚后,能有效防止蛋雞輸卵管炎,降低土種雞的死淘率,提高雞群的生產(chǎn)性能、種蛋品質(zhì)和養(yǎng)殖效益,減少抗生素的使用。