牛蒡根皮多酚、多糖粗提物對海蘭褐殼蛋雞產(chǎn)蛋性能及血液生化指標的影響

馬明磊， 朱 強， 王 波

(1.江蘇海洋大學食品科學與工程學院，江蘇 連云港 222005； 2.徐州市檢驗檢測中心，江蘇 徐州 221000)

牛蒡(ArctiumlappaL.)別稱東洋參、牛菜等,作為歷史悠久的藥食兩用的經(jīng)濟作物[1-3],其在世界各地均有廣泛種植。國內(nèi)主要集中在山東、江蘇等地種植，其中以江蘇徐州豐縣和沛縣的種植面積最大、品種最全，其加工產(chǎn)品以出口為主，日本、韓國為最主要的消費國，消費量巨大[4-5]。目前徐州牛蒡的總種植面積達到6.67×103hm2，年產(chǎn)值達二十多億元，約占全國出口總量的60%[6]。牛蒡的種植、加工和出口極大地促進了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展，但同時產(chǎn)生的大量牛蒡根皮、牛蒡葉等廢棄物得不到有效處理，也給當?shù)貛砹司薮蟮沫h(huán)境壓力。在牛蒡產(chǎn)區(qū)，一些農(nóng)戶將牛蒡廢棄物添加于飼料中喂養(yǎng)家禽，發(fā)現(xiàn)飼喂牛蒡產(chǎn)品下腳料的蛋雞生長快、免疫力強、病死率低、產(chǎn)蛋數(shù)量和質(zhì)量均有提高，因此認為牛蒡廢棄物中可能含有某些活性成分，具有增強蛋雞體質(zhì)、促進生長的作用。有研究發(fā)現(xiàn)，牛蒡中富含多酚、多糖、黃酮等生物活性物質(zhì)[7-11]，具有抗菌、抗氧化、抗腫瘤、清除自由基的作用[12-21]，在動物飼養(yǎng)過程中可作為飼料添加劑或替代抗生素類藥物使用[20, 22-24]。有此可見，這些牛蒡廢棄物具有很高的再利用價值。

本研究以牛蒡根皮為原料，對其中的活性成分多酚、多糖進行提取，再將粗提物按一定比例添加于基礎日糧中，進行連續(xù)喂養(yǎng)試驗，考察提取物對海蘭褐殼蛋雞產(chǎn)蛋性能、免疫力、血液生化指標的影響，以期為牛蒡廢棄物再利用提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗動物 在徐州飛昊種禽場選擇600羽40周齡的海蘭褐殼蛋雞，隨機分為3組，每組200羽，每組設5個重復，每個重復設40羽。產(chǎn)蛋指標與體質(zhì)量在不同重復處理間的差異不顯著。

1.1.2 喂養(yǎng)材料的收集處理 從沛縣種植農(nóng)戶和市場上收集次品牛蒡,從牛蒡加工廠收集牛蒡根皮下腳料，一并存儲于冷庫中。將處理過的牛蒡根皮下腳料于55 ℃烘干4 h，粉碎后過60目篩，留粉末待用。

1.1.3 主要儀器 EMT-7300蛋品質(zhì)全自動測定儀，購自日本Robotmation公司；JM-B20002電子天平，購自余姚市紀銘稱重校驗設備有限公司；Cobas 8000c-701全自動生化分析儀，購自羅氏診斷產(chǎn)品(上海)有限公司；離子補償液、羅氏診斷原裝生化試劑、生化測定試劑盒，購自羅氏診斷產(chǎn)品(上海)有限公司。

1.2 喂養(yǎng)過程的管理方式

按照養(yǎng)殖場標準對海蘭褐殼蛋雞進行喂養(yǎng)管理，同時加強喂養(yǎng)場所的衛(wèi)生、光照、通風、溫度、消毒管理。每天10∶30、17∶30收集雞蛋，觀察雞群進食情況并作記錄，重點監(jiān)測試驗雞群的飲食和健康狀況。

1.2.1 日糧組成 基礎日糧采用新鮮無霉變的原料制成，主要含有61.00%玉米粉、4.00%麩皮、6.00%菜粕、5.00%棉粕、14.00%豆粕、1.00%魚粉、8.00%石粉(其中3.50%為粉狀，4.50%為粒狀)、1.00%預混料；日糧的營養(yǎng)成分(計算值)主要是16.93%粗蛋白質(zhì)、3.40%鈣、0.58%有效磷、0.75%賴氨酸、0.56%甲硫氨酸。此外，日糧的代謝能為12.68 MJ/kg，預混料可向1 kg基礎日糧提供5 000 IU(國際單位)維生素A、2 000 IU維生素D3、20 IU維生素E、20.0 mg維生素K、0.5 mg維生素B1、3.0 mg維生素B2、7.0 μg維生素B12、0.5 mg葉酸、10.0 mg煙酸、4.00 mg泛酸鈣、40.00 mg鐵(Fe)、20.00 mg鋅(Zn)、20.00 mg錳(Mn)、0.24 mg硒(Se)。

1.2.2 投料設計 牛蒡根皮粗提物的主要成分是多糖、多酚類化合物，將從牛蒡根皮粗提液中得到的多糖、多酚粗提物按比例分別添加至海蘭褐殼蛋雞的基礎日糧中，具體試驗設計分為3組，其中多酚粗提物組在基礎日糧中加牛蒡根皮多酚粗提物，多糖粗提物組在基礎日糧中加牛蒡根皮多糖粗提物，對照飼喂基礎日糧。基礎日糧的配方不變，不同投料處理的配方見表1。

表1 投料處理的配方設置

1.2.3 試驗時間 試驗時間設為40 d，前10 d為觀察期。第11 d至第40 d為正式試驗期。

1.3 試驗方法

1.3.1 牛蒡根皮多酚的提取 準確稱取10 g方法1.1.2得到的原料粉末,然后加入120 ml 70%乙醇,在90 ℃水浴鍋中回流提取40 min，再用布氏漏斗真空抽濾所得溶液[25],然后將真空抽濾液置于凍干機中凍干，得到多酚含量為5%的粉末，經(jīng)檢測，其主要成分為咖啡酸、綠原酸，含有少量槲皮素、多酚類化合物。

1.3.2 牛蒡根皮多糖的提取 用甲醇-乙酸乙酯混合液(甲醇、乙酸乙酯體積比為1∶2)加熱回流脫脂[26]。脫脂產(chǎn)物經(jīng)干燥后用熱水提取牛蒡多糖，具體條件如下：料液比為1 g∶20 ml，提取溫度為100 ℃，提取時間為2 h[27]。將提取混合物過濾，用木瓜蛋白酶(4 mg/kg)去除蛋白質(zhì)后透析(截留蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為3 500)、凍干(于-80 ℃預凍后置于-80 ℃冷凍干燥機內(nèi)凍干)[28-29]，得到含量為10%的牛蒡多糖粗品，主要成分為葡萄糖、果糖，含有少量雜蛋白質(zhì)、色素、核酸及小分子化合物。

1.3.3 樣品采集和處理 當天記錄海蘭褐殼蛋雞的產(chǎn)蛋數(shù)并稱1次質(zhì)量，同時做好記錄。每7 d采集1次蛋樣，每個重復5枚蛋，蛋樣均作標記，均于取樣當天檢測。第40 d早晨不喂食，空腹靜脈取10 ml血，于10 ℃冰箱內(nèi)無抗凝劑靜置30 min后用其分離血清。

1.3.4 檢測指標和方法

1.3.4.1 產(chǎn)蛋性能指標 統(tǒng)計試驗雞群存欄數(shù)、產(chǎn)蛋總數(shù)、總產(chǎn)蛋質(zhì)量、耗料質(zhì)量、體質(zhì)量，計算日產(chǎn)蛋數(shù)量、蛋平均質(zhì)量、產(chǎn)蛋率、料蛋比。用電子天平稱質(zhì)量，精確到0.01 g。

1.3.4.2 蛋品質(zhì)指標 根據(jù)軟蛋數(shù)、破蛋數(shù)、畸形蛋數(shù)、蛋直徑、蛋高度計算軟蛋率、破蛋率、畸形蛋率、廢蛋率。用蛋品質(zhì)全自動測定儀側(cè)量并計算蛋殼厚、蛋殼質(zhì)量分數(shù)、蛋清質(zhì)量分數(shù)、蛋黃質(zhì)量分數(shù)、蛋形指數(shù)、哈夫單位[30-31]，相關公式：

蛋殼厚度=(銳頭蛋殼厚+鈍頭蛋殼厚+中間蛋殼厚) /3

蛋殼質(zhì)量分數(shù)=(蛋殼質(zhì)量/整蛋質(zhì)量)×100%

蛋清質(zhì)量分數(shù)=(蛋清質(zhì)量/整蛋質(zhì)量)×100%

蛋黃質(zhì)量分數(shù)=(蛋黃質(zhì)量/整蛋質(zhì)量)×100%

蛋形指數(shù)=縱經(jīng)/橫徑

哈夫單位=100×lg(h-1.7m0.37+7.75)

式中，h為蛋清部分高度(mm)；m為整蛋質(zhì)量(g)。

1.3.4.3 血液生化指標 用全自動生化分析儀測定如下血液生化指標：血清總蛋白質(zhì)(TP)含量、血清白蛋白(ALB)含量、血清球蛋白(GLB)含量、免疫球蛋白G(Immunoglobulin G, IgG)含量、免疫球蛋白A(Immunoglobulin A, IgA)含量、免疫球蛋白M(Immunoglobulin M, IgM)含量、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活性、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)活性、堿性磷酸酶(ALP)活性、乳酸脫氫酶(LDH)活性、甘油三酯(TG)濃度、總膽固醇(TC)濃度、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)濃度、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)濃度、葡萄糖(Glucose，GLU)濃度、鈣離子(Ca2+)濃度、鎂離子(Mg2+)濃度、鉀離子(K+)濃度、磷(Pi)濃度。具體檢測步驟參照產(chǎn)品說明書。

1.4 數(shù)據(jù)分析處理

用SPSS 13.0的Expert進行方差分析，用最小顯著性差異法(LSD)進行組間多重比較，數(shù)據(jù)結果以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞產(chǎn)蛋性能的影響

由表2可以看出，牛蒡根皮多酚粗提物組、多糖粗提物組的總產(chǎn)蛋數(shù)顯著高于對照(P<0.05)，分別比對照高6.71%、5.09%，可見在日糧中分別添加牛蒡根皮多酚粗提物、多糖粗提物對海蘭褐殼蛋雞的產(chǎn)蛋數(shù)量有很大影響。與對照相比，在日糧中分別添加牛蒡根皮多酚粗提物、多糖粗提物的海蘭褐殼蛋雞總產(chǎn)蛋質(zhì)量顯著(P<0.05)增加了10.56%、7.72%，多糖粗提物組與多酚粗提物組間的差異不顯著。與對照相比，在日糧中分別添加牛蒡根皮多酚粗提物、多糖粗提物的海蘭褐殼蛋雞的日均產(chǎn)蛋量均顯著(P<0.05)增加，多糖粗提物組增加了5.09%，多酚粗提物組增加了6.71%，多酚粗提物組和多糖粗提物組間的差異不顯著。對照相比，在日糧中分別添加牛蒡根皮多酚粗提物、多糖粗提物的海蘭褐殼蛋雞平均蛋質(zhì)量均略有提升，但差異不顯著，可見這2個處理組對海蘭褐殼蛋雞蛋質(zhì)量的影響不明顯。在日糧中添加牛蒡根皮粗提物后，海蘭褐殼蛋雞的產(chǎn)蛋率提升，其中多酚粗提物組的提升效果比多糖粗提物組更明顯。與對照相比，在日糧中分別添加牛蒡根皮多酚粗提物和多糖粗提物增加了海蘭褐殼蛋雞的采食量，料蛋比呈下降趨勢，且多酚粗提物組、多糖粗提物組間差異顯著(P<0.05)。本試驗得出的海蘭褐殼蛋雞產(chǎn)蛋率提升量與黃賀儒[23]的研究結果基本吻合。

表2 牛蒡根皮多糖粗提物及多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞產(chǎn)蛋性能的影響

2.2 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞次品蛋的影響

由表3可以看出，在日糧中分別添加多酚粗提物、多糖粗提物均大大降低了海蘭褐殼蛋雞產(chǎn)軟蛋、破蛋、畸形蛋的數(shù)量，與對照相比差異均極顯著(P<0.01)，其中多酚粗提物組比多糖粗提物組的影響更明顯。與對照相比，在日糧中分別添加多酚粗提物、多糖粗提物的海蘭褐殼蛋雞產(chǎn)蛋的軟蛋率、破蛋率、畸形蛋率大幅度降低，差異極顯著(P<0.01)，多酚粗提物組、多糖粗提物組的總廢蛋率分別比對照降低1.8個百分點和1.2個百分點。由此可見，多酚粗提物組比多糖粗提物組對廢蛋率的影響更明顯。

表3 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞次品蛋的影響

2.3 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞蛋殼品質(zhì)及雞蛋內(nèi)在指標的影響

由表4可以看出，在日糧中添加牛蒡根皮粗多糖提取物的海蘭褐殼蛋雞所產(chǎn)雞蛋的蛋殼厚度較對照有所增加，但與對照間的差異不顯著；多酚粗提物組與對照間的差異顯著(P<0.05)。多酚粗提物組、多糖粗提物組、對照3組的蛋殼質(zhì)量分數(shù)、蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、蛋黃質(zhì)量分數(shù)、蛋形指數(shù)差異不顯著，尤其是蛋形指數(shù)基本無變化。與對照相比，多酚粗提物組、多糖粗提物組的哈夫單位均提高，其中多酚粗提物組與對照間差異顯著(P<0.05)。

表4 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞蛋殼品質(zhì)及雞蛋內(nèi)在指標的影響

2.4 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞體質(zhì)量的影響

由表5可以看出，在試驗期內(nèi)，日糧中分別添加牛蒡根皮多酚粗提物、多糖粗提物的海蘭褐殼蛋雞增質(zhì)量高于對照，多糖粗提物組的增質(zhì)量較對照顯著(P<0.05)高6.39%，多酚粗提物組的增質(zhì)量較對照顯著(P<0.05)高11.43%。

表5 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞體質(zhì)量的影響

2.5 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞血清中目標蛋白質(zhì)含量的影響

由表6可知，各試驗組血清總蛋白質(zhì)含量均高于對照，多糖粗提物組與對照間的差異不顯著，多酚粗提物組與對照間差異極顯著(P<0.01)。與對照相比，多糖粗提物組的血清白蛋白含量較高，但差異不顯著，多酚粗提物組的血清白蛋白含量極顯著(P<0.01)增加了11.56%。與對照相比，各試驗組中血清球蛋白含量均較高，其中多糖粗提物組增加了4.56%，多酚粗提物組則極顯著(P<0.01)增加了11.44%。與對照相比，多糖粗提物組的IgG含量較高，但差異不顯著；多酚粗提物組的IgG含量明顯較高，與對照相比極顯著(P<0.01)增加了11.31%。與對照相比，多酚粗提物組、多糖粗提物組的IgA含量分別增加了11.50%、7.32%，差異均達極顯著(P<0.01)水平。多酚粗提物組的IgM含量比對照極顯著(P<0.01)高11.52%，比多糖粗提物組極顯著(P<0.01)高9.81%，多糖粗提物組與對照間的差異不顯著。

表6 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞血清中目標蛋白質(zhì)含量的影響

2.6 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞血清中目標酶活性的影響

由表7可知，與對照相比，多酚粗提物組、多糖粗提物組的AST活性降低，但差異不顯著。與對照相比，多酚粗提物組的ALT活性顯著(P<0.05)降低，降幅達11.54%，多糖粗提物組的ALT活性降低了2.66%。與對照相比，多酚粗提物組、多糖粗提物組的ALP活性較高，但差異均不顯著。多酚粗提物組、多糖粗提物組的LDH活性較對照均有所下降，但差異均不顯著；多酚粗提物組和多糖粗提物組間LDH活性差異不顯著。

表7 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞血清中目標酶活性的影響

2.7 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞血清中目標血脂濃度的影響

由表8可知，與對照相比，多酚粗提物組、多糖粗提物組的TG濃度分別提高了8.75%、3.72%，其中多酚粗提物組與對照間的差異顯著(P<0.05)，多糖粗提物組與對照間的差異不顯著。多糖粗提物組的TC濃度與多酚粗提物組間的差異不顯著；與對照相比，多酚粗提物組的TC濃度降幅達5.72%，且差異顯著(P<0.05)。與對照相比，多酚粗提物組、多糖粗提物組的HDL-C濃度上升，多糖粗提物組與對照間的差異不顯著，多酚粗提物組與對照間的差異顯著(P<0.05)。與對照相比，多糖粗提物組的LDL-C濃度略微下降，多酚粗提物組的LDL-C濃度顯著(P<0.05)下降，降幅達11.64%。

表8 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞血清中目標血脂濃度的影響

2.8 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物對海蘭褐殼蛋雞血清中葡萄糖、鈣、鎂、鉀、磷濃度的影響

由表9可見，與對照相比，多酚粗提物組、多糖粗提物組的GLU濃度均提高，但差異不顯著。多酚粗提物組、多糖粗提物組這2個試驗組對Ca2+、Mg2+、K+濃度的提升均有積極作用。與對照相比，多酚粗提物組、多糖粗提物組的Ca2+濃度分別比對照提高了48.98%、32.65%，且差異極顯著(P<0.01)。與對照相比，多酚粗提物組、多糖粗提物組的Mg2+濃度略有增加，但均無顯著差異。與對照相比，各試驗組的K+濃度均有不同程度的提高，但3組之間差異不顯著。與對照相比，多酚粗提物組、多糖粗提物組的Pi濃度分別降低了 20.85%、2.47%，其中多糖粗提物組與對照的Pi濃度差異不顯著。

3 結 論

通過提取牛蒡根皮中的多酚、多糖物質(zhì)，再將粗提物按400 mg/kg的添加量添加于海蘭褐殼蛋雞日糧中，結果表明，2種粗提物均可降低料蛋比，提高日糧的綜合利用率，說明牛蒡根皮中的多酚粗提物、多糖粗提物是提高海蘭褐殼蛋雞體質(zhì)量、促進蛋雞生長的主要活性物質(zhì)，這與已有的報道[32-35]相吻合。本試驗發(fā)現(xiàn)，多酚粗提物組可顯著降低海蘭褐殼蛋雞血清的TC、LDL-C濃度，提高TG濃度，說明牛蒡根皮中含有的多酚物質(zhì)可限制血液中相關指標上升；多酚粗提物組提高海蘭褐殼蛋雞血清中HDL-C濃度的效果顯著，推測其有利于海蘭褐殼蛋雞身體機能的發(fā)揮。400 mg/kg多糖粗提物組對海蘭褐殼蛋雞血清中TG、HDL-C、LDL-C濃度的影響均非常有限。由此可見，牛蒡根皮中的多酚粗提物比多糖粗提物對海蘭褐殼蛋雞血脂的影響更有現(xiàn)實意義。本試驗結果表明，在海蘭褐殼蛋雞日糧中添加400 mg/kg牛蒡根皮多酚粗提物較添加400 mg/kg牛蒡根皮多糖粗提物更能提升蛋雞的整體性能。