復方中草藥對肉雞生長性能、肌肉品質、免疫功能和腸道菌群的影響

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(河北農業大學食品科技學院,河北保定 071000)

復方中草藥對肉雞生長性能、肌肉品質、免疫功能和腸道菌群的影響

周茜,楊建喬,董小涵,閆晨靜,白冰瑤,韓雪,趙文*

(河北農業大學食品科技學院,河北保定 071000)

研究以烏梅為主的復方中草藥對羅斯肉仔雞生長性能、肌肉品質、免疫功能和腸道菌群的影響。將300只肉仔雞隨機分為5組,分別為空白對照組、金霉素對照組(50 mg/kg)、復方中草藥低劑量組(5 mL/L)、復方中草藥中劑量組(10 mL/L)、復方中草藥高劑量組(20 mL/L),摻入飲水喂飼42 d。結果表明,與空白對照組相比,復方中草藥各劑量組顯著提高肉雞全期日增重(p<0.05),高劑量效果最明顯;中、高劑量組的胸肉彈性顯著提高(p<0.05),高劑量組的胸肉咀嚼性和亮度顯著提高(p<0.05);高劑量組的胸腺指數顯著提高(p<0.05),中、高劑量組的法氏囊指數顯著升高(p<0.05);高劑量組的腸道內乳酸菌菌落數顯著提高(p<0.05)。結果表明,本研究設置的復方中草藥劑量(5、10、20 mL/L)范圍能不同程度改善肉仔雞生長過程,其中以20 mL/L添加量促進效果最顯著。

復方中草藥,生長性能,肌肉品質,免疫功能,腸道菌群

目前在肉雞養殖業中,由于長期使用飼用抗生素,使得肉雞中抗生素殘留日益嚴重,直接威脅消費者的健康[1];同時也會導致肉雞病原菌產生耐藥性,并使這些耐藥細菌和基因傳遞給人類,造成了潛在危害[2]。1986年,瑞典首先提出禁止使用抗生素作為飼料添加劑;2006年,歐盟成員國全面停止所有抗生素生長促進劑;2010年,美國號召逐步禁止畜牧養殖使用“具有重要醫學用途的抗菌藥”;2015年,歐盟公布《關于謹慎使用抗菌類獸藥的指南》,號召全世界范圍內加強人類用藥和獸藥行業之間的協作,共同應對抗生素耐藥性問題。自2015年開始,我國逐步在食品動物中停用洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星、諾氟沙星、硫酸粘桿菌素等。2016年,國家發改委、農業部和國家林業局聯合發布的《關于加快發展農業循環經濟的指導意見》提出,引導農業投入品科學施用,提高飼料利用效率,規范飼料添加劑使用,加強飼用抗生素替代品的研發和使用,逐步減少飼用抗生素用量[3-4]。因此研究安全、高效的飼料添加劑替代現有抗生素,對于肉雞養殖業的可持續發展已經成為必然趨勢。

由于飼用抗生素的大量應用,耐藥性菌株不斷產生,肉雞腸道菌群失調,免疫力低下,為其疾病防治難度增加。隨著人民生活水平的不斷提高,公眾對于肉雞的消費需求已經由數量型轉向質量型,因此肉雞肌肉的品質、營養和安全性等因素成為肉雞養殖業追求的目標[5-6]。中草藥添加劑以其安全、無殘留和藥源廣泛等優勢,在肉雞養殖業飼用抗生素替代研究中逐漸受到重視。研究表明,中草藥內既含有多種營養成分,同時又包含多種生物活性物質,這使其作為飼料添加劑具有雙重作用,即營養性和藥物性。本課題組前期研制出以烏梅為主的復方中草藥,研究表明具有選擇性抑菌活性、抗氧化活性、低毒等優勢[7],因此本研究擬在此基礎上,通過在羅斯肉仔雞日糧中添加不同劑量復方中草藥,研究其對肉雞生長性能、肌肉品質、免疫功能和腸道菌群的影響,旨為該復方中草藥在肉雞養殖業中的使用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

7日齡健康羅斯肉仔雞,300 保定市潯源禽業有限公司。

復方中草藥(Chinese herbal formulation,CHF)成分包括烏梅(35%)、大青葉(20%)、柴胡(15%)、野菊花(13%)和生地(7%)等5味中草藥 保定第一中醫院。將5種中草藥混合,參照本實驗室文獻方法[8]所敘述方法制備復方中草藥提取物,終濃度為0.5 g/mL(按生藥計)。金霉素購自武漢馳飛精細醫藥技術發展有限公司。

YP3000型電子天平 奧豪斯儀器(上海)有限公司;BL-100型高速多功能粉碎機 浙江省永康市松青五金工具廠;SB-5200DTDN超聲波清洗機 寧波新芝生物科技股份有限公司;SPX-150S-Ⅱ型生化培養箱 上海新苗醫療器械制造有限公司;LDZX-30KBS立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫療器械廠;TMS Pro型食品物性分析儀 美國Food Technology Corporation公司;CR400型色彩色差儀 日本柯尼卡美能達公司。

1.2動物分組及飼養管理

羅斯肉仔雞隨機分為5組,每組6個重復,每個重復10羽(公、母各半)。實驗分為空白對照組、金霉素對照組、復方中草藥低劑量組(5 mL/L)、復方中草藥高劑量組(10 mL/L)和復方中草藥高劑量組(20 mL/L),以摻入飲水方式喂飼。

肉雞基礎日糧參照《家禽營養需要》標準(NRC,1994)[9],配制玉米-豆粕型基礎飼糧,具體配方及營養成分見表1。實驗雞采用疊層式籠養,進雛前對雞舍及設備進行消毒。實驗舍初始溫度控制在32～34 ℃。1～21 d喂前期料,22～42 d喂后期料,每組所備料槽和水槽位數相同,自由采食和飲水,24 h光照,定時清掃衛生,定期對舍內消毒。實驗周期為6周。

表1 肉雞基礎日糧配方及營養水平Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets

注:a每千克預混料包括維生素A 150萬IU、維生素D340萬IU、維生素E 3300 IU、維生素K3300 mg、維生素B1300 mg、VB2950 mg、VB6600 mg、VB1245 mg、煙酸6500 mg、泛酸400 mg、葉酸150 mg、生物素15 mg、氯化膽堿75 mg、鐵9.5 g、銅6.5 g、錳12 g、鋅9 g、硒33 mg、碘150 mg。b營養成分均為計算值。

1.3生長性能指標測定

實驗開始前對每只肉雞進行稱重,記錄為實驗初始重。第21 d和42 d空腹稱重記錄,準確記錄飼養期內肉雞的給料量和撒料量,計算平均日增重、平均日采食量和飼料增重比[10]。

平均日增重(g)=(末重-始重)/天數

平均日采食量(g)=(階段末料重-階段初料重-撒料量)/天數

飼料增重比=平均日采食量/同期平均日增重

1.4肌肉品質測定

實驗第21 d和42 d,每個重復隨機取3只肉雞,放血宰殺后,立即從右側胸肉取樣,進行肌肉色澤和質構分析測定。采用色差儀測定宰后胸肉的亮度(L*)、紅度(a*)和黃度(b*)。肌肉質構分析包括硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性等參數。按肌纖維方向切為大小為1.5 cm×1.5 cm×1.0 cm的肌肉樣品,室溫下檢測[11]。TMS-Pro物性分析儀的探頭型號:P35,最小力:1 N;探頭回升到樣品表面上面的高度:18 mm;形變量:40%;檢測速度:30 mm/min。每樣分析3次。

1.5免疫器官指數測定

表2 復方中草藥對肉雞生長性能的影響Table 2 Effects of CHF on growth performance of broilers

注:同行數據肩標不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(p<0.01),相同字母表示差異不顯著(p>0.05)，表3、表4同。

各實驗組分別在第21、42日齡時隨機抽取6只雞稱重后,取脾臟、胸腺和法氏囊,仔細剝離周圍結締組織稱重,計算免疫器官指數[12]。

免疫器官指數(mg/g)=免疫器官重量/體重

1.6肉雞腸道菌群數量測定

飼養實驗結束,取含食糜內容物的盲腸10 cm左右,分別采用菌落計數法檢測腸道內容物中大腸桿菌、乳酸菌數量。無菌稱取腸內食糜1 g,加入裝有9 mL無菌稀釋液的試管中制成10-1稀釋,振蕩均勻后從10-1稀釋液中吸取1 mL加入到第二支裝有9 mL稀釋液的試管中形成10-2稀釋,依次類推稀釋到10-7,然后分別選擇3個稀釋度,每個稀釋度做3個重復,檢測內容物中大腸桿菌數和乳酸菌數[13]。

1.7數據處理與統計

實驗所獲得數據采用SPSS 16.0統計軟件進行單因素方差分析,用F檢驗進行組間差異檢驗,再用Duncan’s法進行多重比較,結果均以“平均值±標準差”表示,以p<0.05作為差異顯著性判斷標準。

2 結果與分析

2.1復方中草藥對肉雞生長性能的影響

烏梅含有多種活性物質,包括有機酸、萜類、黃酮、脂類等,具有抑菌、抗氧化、抗炎癥、降血糖及免疫增強效果等多種生物學活性,中醫理論具有斂肺澀腸、生津止渴、驅蟲止痢等功效[14]。大青葉含有靛藍、色氨酮、有機酸類等,具有解熱、抗菌、抗病毒、抗內毒素及增強免疫力等作用[15]。野菊花提取物富含萜類和黃酮類化合物,具有抗氧化、促進動物生長發育及調節機體免疫應答等功能[16]。由表2可知,1～21日齡,與空白對照組相比,復方中草藥低、中、高劑量組和金霉素對照組處理后,肉雞日增重顯著增高(p<0.05);低、中、高劑量組肉雞平均日采食量隨劑量增加而增加,但與空白對照組和金霉素對照組均無顯著性差異;高劑量組肉雞料重比較空白組上升了10.3%(p<0.05),但與金霉素組無顯著差異。22～42日齡,復方中草藥中劑量組及金霉素組肉雞日增重顯著高于空白對照組(p<0.05);低、中、高劑量組肉雞平均日采食量隨劑量增加而增加,但與空白對照組和金霉素對照組均無顯著性差異;低、高劑量組和金霉素組肉雞料重比與空白組相比,分別降低了24.58%、9.50%、23.46%(p<0.05)。1～42日齡實驗全期,各劑量組均顯著提高了肉雞平均日增重(p<0.05),其中,高劑量組和金霉素組效果最為明顯,且兩者無顯著差異(p>0.05);各劑量組肉雞平均日采食量與對照組無顯著差異;低劑量組肉雞料重比與空白組相比降低了9.60%(p<0.05),且與金霉素組無顯著差異(p>0.05)。結果表明在肉仔雞日糧中添加復方中草藥均能顯著提高肉雞日增重和料重比(p<0.05),但對肉雞日采食量雖有不同程度增加,但無顯著影響(p>0.05),這可能是由于烏梅口味酸澀影響飼料適口性而影響肉雞的采食量,需要進一步深入研究。

2.2復方中草藥對肉雞肌肉品質的影響

質構是食品的物理性質通過感覺而得到的感知,是食品重要的品質特性之一,是評價食品的重要依據。硬度指肌肉達到一定變形所需的力,彈性表示探頭與肌肉接觸時用于克服兩者表面吸引力所需的力,膠黏性與咀嚼性都代表了肌肉的口感[16]。由表3可知,與空白對照組相比,復方中草藥不同劑量組的胸肉硬度和膠黏性均有上升趨勢,但差異不顯著(p>0.05);低、中、高劑量組胸肉彈性明顯增高,其中,中、高劑量組差異顯著(p<0.05),低、中和高劑量組較金霉素對照組差異顯著(p<0.05);高劑量組雞胸肉咀嚼性分別顯著高于空白、金霉素對照組(p<0.05)。肉色是肌肉生理學、生物化學和微生物學變化的外部體現,也是肌肉外觀評定的重要指標[12]。L*表示肉表面的反光程度,a*值表示肉的紅度,a值在一定范圍內越高表示肉的新鮮度越高,b*表示肉的黃度。復方中草藥高劑量組和金霉素組較空白對照組胸肉亮度存在顯著性升高(p<0.05);而與空白組相比,復方中草藥低、中和高劑量組及金霉素組胸肉紅度和黃度差異均不顯著(p>0.05)。

表3 復方中草藥對肉雞肌肉品質和色差的影響Table 3 Effects of CHF on breast meat quality and color difference of broilers

表4 復方中草藥對免疫器官指數的影響(mg/g)Table 4 Effects of CHF on immune organ index of broilers(mg/g)

2.3復方中草藥對肉雞免疫器官指數的影響

胸腺、法氏囊和脾臟是家禽免疫系統重要的免疫器官,其免疫器官指數是初步衡量機體免疫功能的重要指標。胸腺和法氏囊屬于中樞免疫器官,是淋巴細胞發育成熟的重要場所;脾臟屬于外周淋巴器官,是淋巴細胞定居和進行免疫應答的場所,從形成到整個成年期一直存在,對機體的免疫功能至關重要[17]。由表4可知,21日齡時,隨著劑量增加,復方中草藥低、中、高劑量組免疫器官指數均有一定提高,但與空白對照組和金霉素對照組相比,無顯著差異(p>0.05)。42日齡時,與空白對照組相比,復方中草藥高劑量組胸腺指數顯著提高(p<0.05),中、高劑量組法氏囊指數均有顯著升高(p<0.05),各脾臟指數有升高趨勢,但差異不顯著(p>0.05);且3個劑量組免疫器官指數與金霉素對照組比較均差異不顯著(p>0.05)。結果表明適宜劑量的復方中草藥能有效刺激免疫器官的發育,提高機體主動免疫能力。

表5 復方中草藥對肉雞盲腸菌群的影響(單位:lgcfu/g)Table 5 Effects of CHF on caecal microflora of broilers(lgcfu/g)

注:同列肩標不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(p<0.01),相同字母表示差異不顯著(p>0.05)。

2.4復方中草藥對肉雞腸道菌群的影響

盲腸是家禽消化道微生物含量最多的器官,其腸道內菌群是否平衡直接影響腸道代謝、宿主健康及生產性能[18]。大腸桿菌屬革蘭氏陰性菌,當宿主機體發生變化或進入消化道以外的部位時,則成為致病菌。乳酸菌是胃腸道中的正常菌群成員,可通過產酸和細菌素等有效抑制致病菌生長。由表5可知,復方中草藥低、中、高劑量組及金霉素對照組對肉雞盲腸內大腸桿菌均有極顯著抑制作用(p<0.01),但對于乳酸菌生長影響不一致。金霉素處理使得乳酸菌菌落數呈現出極明顯降低趨勢(p<0.01),20 mL/L復方中草藥劑量組能顯著提高盲腸乳酸菌菌落數(p<0.05)。因此,復方中草藥在顯著抑制大腸桿菌生長的同時,又促進了乳酸菌的生長,對肉雞腸道菌群起到了改善作用;而金霉素抑制大腸桿菌的同時也抑制了乳酸菌的正常生長,從而打破了腸道菌群平衡。結果表明復方中草藥有利于維持和調整肉雞腸道內微生物平衡,對肉雞腸道菌群起到改善作用,比金霉素更具有潛在優勢。

3 結論

本研究中,肉雞日糧中添加以烏梅為主的復方中草藥(5、10、20 mL/L)能不同程度改善肉仔雞生長,其中20 mL/L復方中草藥劑量組顯著提高了羅斯肉仔雞的日增重,改善了生產性能;顯著改善了雞胸肉的彈性、咀嚼性和亮度,提高了胸腺指數和法氏囊指數,抑制腸道內大腸桿菌的同時顯著提高了乳酸菌菌落數。但該復方中草藥作用效果的穩定性和有效性及其作用機理和生理功能的認識還不完善,預進行深入研究。

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EffectsofChineseherbalformulationonthegrowthperformance,meatquality,immuneorganindexandintestinalmicrobiotaofbroilers

ZHOUQian,YANGJian-qiao,DONGXiao-han,YANChen-jing,BAIBing-yao,HANXue,ZHAOWen*

(College of Food Science and Technology,Agricultural University of Hebei,Baoding 071000,China)

The effects of Chinese herbal formulation(CHF)mainly based on Frucuts mume on growth performance,meat quality,immune organ idex and intestinal microbiota of broilers were evaluated. Total 300 Ross broilers were randomly divided into five groups. Dietary treatments were as follows:control group,50 mg/kg aureomycin group,CHF low dose treatment(5 mL/L),CHF medium dose treatment(10 mL/L)and CHF high dose treatment(20 mL/L)respectively,and the feeding period was 42 d. Results showed that compared to the control,the CHF significantly enhanced the daily gain(p<0.05),and the effect of high dose of CHF was the best. The elasticity of breast meat in 10 mL/L and 20 mL/L of CHF was significantly enhanced(p<0.05)and the chewiness and brightness were also enhanced significantly in 20 mL/L of CHF treatment(p<0.05). The thymus index in high dose treatment and bursal index in medium and high dose treatment were also significantly increased(p<0.05). The lactic acid bacteria in intestinal in high dose group were significantly increased(p<0.05). In conclusion,results suggested that dietary supplementation with CHF had a positive impact on growth of broiler and the best effects were found in 20 mL/L CHF supplement.

Chinese herbal formulation;growth performance;immune organ index;meat quality;intestinal microbiota

2017-03-16

周茜(1986- )，女，博士，講師，研究方向：活性物質研究與食品安全，E-mail:zhouqianyz513@126.com。

*通訊作者:趙文(1962- )，女，碩士，教授，研究方向：營養分析與食品安全，E-mail:13582820221@163.com。

河北省科技計劃項目(15273204D)；河北省食品科學與工程學科“雙一流”建設資金項目(2016SPGCA18)。

TS201.1

:A

:1002-0306(2017)17-0084-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.17.017