符世雄,于秋鵬
(安順職業技術學院,貴州 安順 561000)
茶多酚作為天然抗氧化物質,是綠茶中主要的生物活性物質,添加到家禽日糧中后,可提高家禽的生產性能。熱應激會導致家禽呼吸急促,氧化代謝增強,生物膜系統損傷,引起脂質過氧化,使家禽抗氧化力和免疫力降低,組織器官損傷,嚴重時可造成猝死。近年來,隨著綠色飼料添加劑的推廣力度加大,圍繞茶多酚在家禽生產上的應用研究逐年增多。
茶多酚是茶葉中多酚類物質的總稱,為白色不定形粉末,易溶于水,可溶于甲醇、乙醇和丙酮,不溶于氯仿。茶多酚是從茶葉中提取的多羥基酚類物質的總稱,主要包括黃烷醇類(兒茶素類)、黃酮、花色苷類等[1]。綠茶中茶多酚含量較高,占其總量的15%~30%,是茶葉中具有保健功能的化學成分。茶多酚具有抗氧化、防輻射、抗衰老、降血脂、降血糖、抑菌、抗過敏、抗血栓、預防腫瘤和解毒等作用。
1.2.1抗氧化作用
茶多酚具有較強的供氫能力,是一種理想的抗氧化劑。茶多酚結構中酚羥基可提供H+,與機體內的氧自由基發生反應,增加抗氧化酶的活性,提高抗氧化酶的含量,降低體內氧自由基的含量[2]。茶多酚的抗氧化作用可應用于畜產品加工和貯藏、食物的防腐保鮮、油脂儲藏及焙烤食品、乳制品、飲料生產及糕點制作等。茶多酚可防止冷凍鮮魚脂肪的氧化,儲藏期可延長一年以上。茶多酚對肉類及腌制食品有良好的保質抗損效果,尤其對罐頭類食品中的芽孢菌有抑制和殺滅作用,可消除臭味,防止氧化色變。
1.2.2抗癌作用
癌癥是世界上最難攻克的醫學難題之一。茶多酚可促進癌細胞的凋亡,發揮抗癌作用,茶多酚等生物活性成分在抗癌領域的研究日趨增多[3]。田夢秋等[4]研究指出,茶多酚可抑制Hep-2細胞增殖,誘導癌細胞凋亡。茶多酚化合物能夠抑制癌細胞的生長,阻止腫瘤細胞增殖,對早期腫瘤的防治有重要作用[5]。
1.2.3腸道菌群調控作用
茶多酚對動物腸道黏膜屏障有著積極的調控作用。腸黏膜屏障作為抵御外界感染和自身的防御體系,對維持腸道穩態、平衡腸道菌群和機體健康有著重要作用。郝洋洋[6]通過研究發現,在肉雞日糧中添加茶多酚可顯著降低胃球菌科和乳酸桿菌等的數量,對調節胃腸道菌群起到積極作用。
1.2.4抑菌抗炎作用
茶多酚發揮抗炎作用的主要機理是調控炎癥因子的表達,達到抑制炎癥的目的。茶多酚作為一種廣譜、強效、低毒的抗菌藥被許多國家的學者所認可。在飼料中添加茶多酚可抑制細菌生長,延長飼料保質期。周佳等[7]研究發現,茶多酚對革蘭氏陰性菌、普通變形桿菌、金黃色葡萄球菌、乳酸桿菌及腸道致病菌等均有抑制作用。利用茶多酚的抑菌作用,在新鮮水果或蔬菜上噴灑一定濃度的茶多酚溶液可以起到防腐保鮮的效果。同時,科學研究證明茶多酚對家禽疫病有積極作用,包括禽流感和球蟲病[8]。
熱應激是影響家禽生產性能的關鍵因素之一。當溫度超過家禽的最適溫度,物理調節難以維持機體的熱平衡,家禽就會產生系列的熱應激反應。與其他畜禽相比,家禽因汗腺缺乏,對高溫環境敏感,夏季家禽散熱少,熱應激會對家禽造成危害。
當機體受到熱應激時,機體代謝氧化酶活性改變,生物氧化產生過多自由基,機體的氧化系統和抗氧化系統動態平衡被打破,產生氧化損傷[9]。在熱應激條件下,體內各種抗氧化酶的活性降低。持續熱應激產生的氧化損傷如超過家禽抗氧化體系調控范圍,可造成組織中抗氧化成分的含量降低。
家禽熱應激會使家禽生理機能發生變化。熱應激對家禽的影響主要表現為采食量下降,抵抗力和免疫力減弱,生長速度減慢,飼料轉化率降低,脂肪沉積增加,影響胴體品質。在22~32℃,溫度每升高1℃,肉雞采食量下降3.6%;在32~38℃,溫度每升高1℃,采食量下降4.6%,在高溫高濕環境下,采食量下降更嚴重。蛋雞生產溫度應控制在18~23℃,在此溫度范圍內蛋雞的生產性能可得到充分發揮。熱應激條件下,蛋雞的產蛋率下降,蛋重減輕,蛋殼變薄,產軟殼蛋比率上升,種蛋的受精率也會下降,影響產蛋的數量和質量。
張梁等[10]研究指出,熱應激會損害禽類免疫器官,造成禽類免疫功能下降。張樂萃等[10]研究表明,熱應激會使雞免疫器官發生萎縮性病理變化,嚴重者可能造成雞群免疫器官壞死。胸腺為中樞淋巴器官,是免疫細胞發生、分化和成熟的場所,可產生T細胞,在熱應激條件下,雛雞會表現出胸腺細胞數量減少;法氏囊作為禽類特有的中樞免疫器官,可產生B淋巴細胞,熱應激會誘使法氏囊發生線粒體腫脹和病變;脾臟是禽類重要的淋巴器官,可產生淋巴細胞,制造免疫球蛋白,參與機體生命活動的調節,機體受到熱應激源刺激時,通過電鏡觀察可發現脾臟中線粒體數目存在異常增多現象[11]。
熱應激會影響家禽的組織器官。心臟是血液循環系統的重要器官,持續的熱應激會給心臟造成損害,主要表現為心跳加速、心臟衰竭、體表血液流速加快等[12]。研究發現雞心肌細胞在遭受42℃熱應激后,出現顆粒變性、空泡變性等,心肌細胞可見蜂窩狀改變。腸道是營養物質消化和吸收的重要場所,熱應激可降低腸道的消化吸收功能。肺臟是機體進行氣體交換的場所,熱應激使家禽呼吸頻率顯著加快,家禽血液中的CO2含量過多。謝永新等[13]研究發現,熱應激狀態下,家禽器官中各熱休克蛋白的表達程度不同,在肉雞腎臟中熱休克蛋白的表達隨熱應激時間的延長呈現先上升后下降的趨勢。
禽類肉品質的優良跟諸多因素有關,可用肉品的pH、顏色、滴水損失和剪切力等指標來衡量肉的品質。李軍喬等[14]研究表明,熱應激加快家禽體內糖酵解,使肌肉pH迅速降低,使得肉品質降低。熱應激還會造成肌肉組織氧化損傷造成胞液的滲漏,增加滴水損失。此外,熱應激還會造成肌肉中維生素的含量降低,產生類似PSE(白肌肉)的禽類肉制品。
在飼料中添加一定量的茶多酚可以提高肉用仔雞生產性能,提高飼料轉化率,促進仔雞生長。研究表明,在青腳麻雞飼糧中添加0.02%、0.04%和0.06%水平的茶多酚,定期測定麻雞的體重,結果發現添加茶多酚后,與對照組相比麻雞的平均日增重與飼料轉化率均顯著提高[14]。在熱應激環境下,家禽體內產生的大量自由基與不飽和脂肪酸作用造成脂質過氧化,從而對家禽的生產性能造成影響。在肉雞和蛋雞日糧中添加茶多酚可以提高生產性能,降低血清和蛋黃中膽固醇含量。研究表明,在基礎日糧中分別添加150、200、250、300、350 mg/kg茶多酚可提高4~6周齡肉雞的日增重、飼料轉化率和肉雞的成活率[15]。Lambert等[16]研究表明,在雛雞飼料中摻廢茶5%、10%和15%,飼養8周后,與對照組相比雛雞增重效果明顯。熱應激狀態下,在飲水中添加茶多酚能增強肉雞的食欲。試驗結果顯示,添加茶多酚組各階段的平均日增重均顯著高于對照組,說明在飲水中添加茶多酚能降低熱應激狀態下肉雞的料重比,提高飼料轉化率[16]。賴興富等[17]通過試驗研究發現,日糧中添加200 mg/kg茶多酚可顯著提高蛋雞產蛋率和平均蛋重,降低料蛋比。
茶多酚能有效清除有害自由基,阻斷脂質過氧化過程,提高體內抗氧化酶的活性。當家禽處于熱應激狀態時,體內自由基產生過量,引發生物膜的結構異常和功能障礙。茶多酚抗氧化性強,可有效清除氧自由基和脂類自由基。李忠浩等[18]在蛋雞基礎日糧中添加100、150、200 mg/kg茶多酚,飼養30d后,進行靜脈采血并對血清中各種免疫球蛋白含量進行檢測,發現免疫蛋白含量增加,說明茶多酚具有增強蛋雞免疫力的功能。Van等[19]研究表明,茶多酚具有較強的抗氧化性能,可以維持機體氧化穩定性,在肉雞的飼料中添加0.8%茶多酚雖對肉雞的日采食量和日增重沒有顯著影響,但可顯著提高肉雞的成活率。
在畜禽養殖中,由于動物腸道黏膜屏障損傷引起的腸道疾病常常危害動物機體的健康。大量研究發現,熱應激條件下,茶多酚可以促進腸道內有益菌數量增長,并抑制腸道內致病微生物的生長,從而調控腸道菌群組成。何夢曉等[20]研究表明,茶多酚可增加盲腸乳酸桿菌數量,增加家禽體內的腸道有益菌數量,維持微生物群落平衡。研究證實,熱應激條件下,添加0.1%的茶多酚可改善腸道氧化應激,而腸道的氧化還原狀態可能影響腸道微生物的組成[21]。但茶多酚對腸黏膜屏障具體的調控機制和信號傳導通路仍有待進一步研究。
熱應激條件下,肉雞體內活性氧(ROS)增加導致抗氧化平衡被打破。唐姝等[22]研究發現熱應激會激發機體產生熱應激蛋白來保護機體自身,體內的熱休克蛋白(HSP)會有不同程度的表達來抵御外界不良刺激。研究表明,茶多酚可以降低熱應激引起的仔雞脂質過氧化水平,減少氧化損傷,且日糧中添加0.05%茶多酚的效果最好[14]。連銳銳等[23]在肉雞的基礎飼料中分別添加0、40、80、120mg/kg的茶多酚,飼養42d后,發現添加80、120mg/kg茶多酚組肉仔雞血清中丙二醛含量與對照組相比顯著降低14.88%、17.79%。王松波等[24]研究表明,熱應激顯著提高肉雞血清內MDA含量,導致機體內自由基的增加,自由基引發的病理變化和生化變化使得體內谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性降低。因此,茶多酚通過有效清除肉雞體內熱應激產生的大量自由基和提高機體自身清除自由基能力,增強肉雞抗熱應激的能力。
熱應激條件下,蛋雞日糧中添加200mg/kg的茶多酚,不僅可提高蛋黃中維生素的含量,還可降低蛋黃中膽固醇含量,改善雞蛋的品質[17]。脂肪酸是評價肉質風味的重要指標,李樺等[25]研究表明,在肉雞飼料中添加0.2%茶多酚組的PUFA/SFA比值分別為0.57、0.48和1.06,顯著高于對照組,表明在熱應激狀態下,茶多酚能提高肌肉PUFA/SFA比值,提高肉的品質。
茶多酚在醫療、化工及疾病防治方面作用較為突出。作為天然的抗氧化劑,能有效降低家禽養殖過程中的熱應激,提高家禽的生產性能和經濟效益。茶多酚被廣泛應用于食品加工和生產中,茶多酚作為一種新型綠色飼料添加劑正在被廣泛應用于家禽養殖業。同時,茶多酚對于動物和人類健康的促進作用也是當前研究的熱點課題。但茶多酚存在開發利用不夠,其分離提純技術還不完善,與其他抗氧化劑之間的相互作用研究較少。