■张文静 雷连成 魏静元 李亮亮 李晓更
(1.吉林大学动物医学学院,吉林长春 130062;2.辽宁省分析科学研究院,辽宁沈阳 110015;3.沈阳农业大学,辽宁沈阳 110161;4.丹东市宽甸县青椅山镇动物卫生监督所,辽宁丹东 118000)
植物精油在植物学上作为精油(essential oil)或香精油(etheral oil),是一类植物源次生代谢物质,具挥发性。因其具有抗菌、抗氧化等作用引起广泛的关注(DominiqueBaudoux等,2002;孙伟等,2005)。由于养殖密度大,肉鸡生长迅速,导致肉鸡饲养越来越艰辛,一方面疾病增多,肉鸡抵抗力差;另一方面加大药物投入的同时,药残问题凸显,使民众消费鸡肉热情降低。植物精油在肉鸡上应用的报道虽然不多,但在反刍、猪等应用得较多,且取得了很好的效果(刘猛等,2011)。在肉鸡上的报道却不完全一致,添加量也从20~200 mg/kg变化很大。其原因应该与精油的质量、添加水平、配伍等有关(张克英,2006)。植物精油来源于自然界的植物,种类繁多,再加上植物精油本身成分复杂,每种精油含有几十种或上百种成分(G.J.迪尔斯,2000),这也应该是造成添加水平和使用效果不一致的原因之一;再加之价格相对于肉仔鸡行业,大部分比较昂贵,所以给精油在养殖和治疗上的应用带来困难。但由于其安全、环保,生理活性明确,是理想的饲料添加剂,所以有必要对其进行相关试验,寻找适宜的添加量和最为有效的成分,以降低成本,为其合理使用提供依据。本试验所用植物精油采用丁香酚、百里香酚、香芹酚复合而成,以AA肉鸡为研究对象,通过对生长性能指标、屠宰性能指标和免疫器官指数、溶菌酶和免疫球蛋白IgG的测定和分析,以确定本复合植物精油的最适添加量,并探讨其对生长、屠宰、免疫性能影响的原因,为其在肉鸡上的应用提供参考。
1.1.1 试验动物
肉种鸡饲养场购买1日龄活泼健康的肉仔鸡,体重相近,公、母各半。
1.1.2 试剂
复合植物精油,主要成分为百里香酚、香芹酚和丁香酚。
采用单因子试验设计,480只1日龄肉仔鸡雏鸡随机分成4组,每组6个重复。具体试验分组见表1。基础日粮营养标准按美国NRC水平设计,分为1~21日龄、22~42日龄两阶段,42日龄出栏,所以试验时间为42 d。日粮按配方生产后,考虑原料及加工变异,为保证试验效果对主要营养成分进行化学分析。基础日粮组成及营养水平见表2。因复合植物精油具有一定的挥发性,所以试验前现用现配,采用逐级预混的方式,并注意密封保存。
表1 试验分组及日粮组成
按饲养标准要求控制鸡舍光照、温度、湿度、饲养密度,全天采食,自由饮水。每天观察鸡群状态,定期鸡舍通风和清除粪便,按饲养程序操作,保证鸡群健康生长。如发现病死,及时记录并淘汰,同时重新统计饲料消耗。
1.4.1 生长性能
表2 基础日粮组成及营养水平(以饲喂状态为基础)
于试验第1 d入舍称重,在21日龄、42日龄清晨空腹称重,同时记录饲料消耗数量,按下列公式计算得出平均日增重、平均日采食量、料重比。
平均日采食量[g/(只·d)]=总耗料量(g)/(只数×饲养天数);
平均日增重[g/(只·d)]=总体增重(g)/(只数×饲养天数);
料重比=平均日采食量(g)/平均日增重(g)。
1.4.2 屠宰性能
于试验结束42日龄时空腹称活体重,每重复屠宰2只,公、母各半。分离胸肌、腿肌同时称重,计算屠宰率、胸肌率、腿肌率。
1.4.3 免疫器官指数
试验鸡42日龄时空腹屠宰后解剖取出法氏囊、胸腺和脾脏,先用滤纸吸干组织表面血液,然后利用分析天平称重,按公式计算各免疫器官与体重的相对重量:
免疫器官指数(g/kg)=免疫器官鲜重(g)/活体重(kg)。
1.4.4 血清溶菌酶和免疫球蛋白IgG
于21日龄和42日龄空腹采血分离血清,按试剂盒说明书操作。
1.4.5 统计分析
数据分析采用SPSS18.0软件。
2.1.1 复合植物精油对日增重的影响(见表3)
表3 植物精油对肉仔鸡平均日增重的影响(g)
由表3可知,除1~21日龄试验组Ⅲ日增重略低于对照组(P>0.05)外,其他各阶段试验组日增重均高于对照组,并且22~42日龄阶段和1~42日龄阶段,试验组Ⅰ、试验组Ⅱ日增重相对对照组差异达到极显著(P<0.01)。随着精油添加量的增加,日增重呈现明显的上升趋势,但达到添加量为160 mg/kg日粮之后呈下降的表现。相比对照组,22~42日龄阶段,试验组Ⅰ提高日增重12.13%,试验组Ⅱ提高日增重20.97%,试验组Ⅲ略提高;1~42日龄阶段,试验组Ⅰ提高日增重8.48%,试验组Ⅱ提高15.57%,试验组Ⅲ略提高。试验结果说明80、160、240 mg/kg均有促生长的作用,160 mg/kg效果最好,其次为80 mg/kg。
2.1.2 复合植物精油对日采食量的影响(见表4)
表4 植物精油对肉仔鸡平均日采食量的影响(g)
由表4可知,1~21日龄阶段,试验组Ⅲ采食量较对照组低,差异显著(P<0.05)。试验组Ⅰ和试验组Ⅱ分别略低或略高于对照组,差异不显著(P>0.05);22~42日龄阶段,试验组Ⅱ采食量高于对照组,差异极显著(P<0.01),其他各试验组仍维持1~21日龄阶段随精油添加量增加采食量增加的趋势,但是均超过对照组,尚未达到差异显著(P>0.05);全程来看,试验组Ⅱ采食量高于对照组22.92%,差异极显著(P<0.01),其他组略高于或约等于对照组,差异不显著。从3个阶段分析看,试验组Ⅱ采食量最高,试验组Ⅰ和试验组Ⅲ次之,随着精油添加量由80 mg/kg增加到160 mg/kg采食量有随之增加的趋势,达160 mg/kg时为最高点之后呈下降表现,整体看来,有增加采食量的作用。
2.1.3 植物精油对料重比的影响(见表5)
表5 植物精油对肉仔鸡料重比的影响
由表5可知,除试验组Ⅱ在22~42日龄和1~42日龄阶段料重比高于对照组,其他试验组试验阶段料重比均低于对照组。1~21日龄阶段,试验组料重比均低于对照组,但差异不显著(P>0.05);22~42 d阶段,试验组Ⅰ料重比低于对照组,差异极显著(P<0.01),试验组Ⅱ高于对照组,差异极显著(P<0.01)。全程分析来看,试验组Ⅰ低于对照组,达差异显著(P<0.05),试验组Ⅱ高于对照组,差异显著(P<0.05),试验组Ⅲ略低于对照组,差异不显著(P>0.05)。从本数据可知,料重比随着精油添加量增加有先增加又降低的表现,而且对肉鸡的影响主要在后期(22~42日龄)。由表5得出,全程比较,试验组Ⅰ料重比最为理想,试验组Ⅱ最高。
表6 植物精油对肉仔鸡屠宰性能的影响(%)
由表6可知,试验组Ⅰ和试验组Ⅱ胸肌率均高于对照组,且试验组Ⅱ差异显著(P<0.05),试验组Ⅲ略低于对照组,差异不显著(P>0.05)。相对于对照组,试验组Ⅰ提高8.96%,试验组Ⅱ提高10.34%,试验组Ⅲ降低1.95%。该结果显示,随着精油添加量增加,胸肌率呈现先增加再降低的趋势。
植物精油对于腿肌率的影响更为明显,与对照组相比,试验组Ⅰ和试验组Ⅱ分别提高15.19%和29.71%,差异极显著(P<0.01),试验组Ⅲ提高4.41%,差异不显著(P>0.05)。与胸肌率一样,存在随着精油添加量增加而增大的趋势,但达到一定数值后开始下降。
由表7可知,复合植物精油对肉仔鸡脾脏指数的影响差异极显著(P<0.01),与对照组相比,分别提高了46.25%、96.25%和63.75%,呈现随精油添加量增加先升高再降低的趋势。然而在胸腺指数上没有明显变化的趋势,说明该精油对胸腺指数没有影响。法氏囊指数的变化也表现为随精油添加量先升高再降低的趋势,其中试验组Ⅰ和试验组Ⅱ分别比对照组提高了47.27%、39.09%,差异极显著(P<0.01),试验组Ⅲ比对照组略高,差异不显著(P>0.05)。
表7 植物精油对肉仔鸡免疫器官指数的影响(g/kg)
表8 植物精油对肉仔鸡血清IgG含量的影响(μg/ml)
由表8可知,各精油组添加日粮在21日龄和42日龄肉仔鸡血清中IgG含量均高于对照组,且差异极显著(P<0.01),但各试验组间差异不显著。在21日龄精油组各试验组中,尤以80 mg/kg饲料中精油剂量组血清IgG含量最高,且随着精油添加量的增加血清中IgG呈现逐渐降低的趋势。在42日龄肉仔鸡血清中的IgG含量也以试验组Ⅰ含量最高,依然表现随着精油添加剂量增加,而IgG逐渐降低的趋势。相比对照组,试验组Ⅰ21日龄血清IgG浓度提高68.23%,42日龄提高了69.04%。
表9 植物精油对肉仔鸡血清溶菌酶含量的影响(U/ml)
由表9可知,精油试验组肉仔鸡21 d血清溶菌酶含量均高于对照组,且试验组Ⅰ差异显著。21日龄试验组Ⅰ血清溶菌酶含量最高,42日龄试验组Ⅱ血清溶菌酶最高,试验组Ⅲ血清溶菌酶略低于对照组,但差异不显著(P>0.05)。42日龄各试验组与对照组相比较均差异不显著(P>0.05)。但均呈现随精油添加量增加先增加又降低的趋势。
植物精油对肉仔鸡生长性能的影响在国内外均有报道,韩新茹在肉仔鸡日粮中分别添加100、150、200、250 mg/kg植物精油后对其进行研究,结果表明100 mg/kg可以显著提高平均日采食量(P<0.05);当植物精油添加量为100、250 mg/kg时,肉仔鸡日增重提高,差异显著(P<0.05);而且植物精油组降低了料肉比,但尚未达到显著差异。植物精油在肉仔鸡生产性能的效果显示正效应的很多,添加水平变化也很大,最多和最少相比差10倍。不同的精油成分对肉仔鸡生长性能的影响也是不同的,有研究表明,在为期四周的试验中,分别在日粮中添加香芹酚和百里香酚(分别为精油中的两种主要成分)200 mg/kg时,前者的体重和采食量均低于后者,但在料肉比上香芹酚则好于百里香酚(Lee等,2003b)。本试验结果也表明,丁香酚、百里香酚和香芹酚复合而成的植物精油对提高肉仔鸡生长性能有一定的效果,综合日增重、采食量和料肉比,日粮中添加80 mg/kg最为适当。
胸肌率和腿肌率在屠宰利润中占有重要地位,尤其腿肌,售价较高,所以,肉鸡生产上非常关注二者的产量,尤其力图提高腿肌的比率。在肉仔鸡日粮中添加10%牛至油预混剂的试验表明,当添加量分别为75、100、125、150 mg/kg时,试验组胸肌率和腿肌率提高,差异显著(P<0.05)(陈立华等,2007)。李敏莹等(2015)报道,在复合植物精油对肉鸭生长性能与血清生化指标的影响研究中发现,添加100 mg/kg植物精油组比对照组胸肌率显著提高3.34%(P<0.05),该试验动物为10日龄三水白鸭,试验期35 d。600只白鸭分为5组:对照组饲喂基础日粮;抗生素对照组,基础日粮中添加金霉素500 mg/kg;余下三组分别在基础日粮中添加植物精油,添加量为100、150、200 mg/kg。最后得出结论复合植物精油具有促进肉鸭生长与延长肉鸭抗氧化能力的作用,适宜添加量为100 mg/kg。该试验所使用的复合植物精油为香芹酚、肉桂醛和百里香酚经过抗菌筛选复配组成。Isabel等(2009)发现,丁香与肉桂精油能显著提高胸肌率。本试验也得到了相同的结论,在提高肉仔鸡胸肌率和腿肌率方面有一定效果,根据计算(耗料量=a/胸(腿)肉率×料肉比,a为胸腿肉产量)得出,相同产胸肉和腿肉的耗料量比较,最经济添加量仍为80 mg/kg。
胸腺、法氏囊和脾脏是禽类重要的免疫器官,胸腺和法氏囊属于中枢免疫器官,分别是T、B淋巴细胞分化的场所,也是机体发生免疫应答的主要场所。脾脏是外周免疫器官,在体液免疫和细胞免疫中也发挥着重要的作用(杨汉春,2003)。
因此,免疫器官绝对重量和相对重量大小可以反映机体细胞免疫和体液免疫的机能强弱,胸腺、脾脏和法氏囊的指数也常常用来评价鸡的免疫状态,如指数升高,即认为免疫增强(王自力等,2007)。百里香酚精油的主要成分是百里香酚,朱晓磊等(2013)为研究该精油对麻花鸡生长性能及免疫器官指数的影响,选取384只麻花鸡,分成对照组,饲喂基础日粮;试验组7个,在基础日粮基础上添加不同水平百里香精油,测定指标为日增重、日采食量、料肉比和免疫器官指数,试验期为42 d。研究发现,百里香精油显著提高21 d和42 d体重,但对生长性能指标的影响差异不显著;麻花鸡胸腺指数和法氏囊指数显著提高,但脾脏指数显著降低,脾脏指数的降低与其他学者研究的结论不一致,有待于后续探讨(朱晓磊等,2013)。姜维等(2014)在薰衣草精油的研究发现,其对41日龄肉仔鸡的免疫器官指数影响差异不显著。这说明不同的精油成分对动物的影响可能是完全不同的,本试验的精油成分为百里香酚、香芹酚和丁香酚,试验结果与百里香精油类似,对免疫器官指数有一定的影响,可以提高脾脏指数和法氏囊指数,但对胸腺指数无影响,对各器官指数影响不同的原因可能与精油成分有关,该结果表明复合植物精油在提高肉鸡免疫力方面有一定效果。
免疫球蛋白是由动物免疫系统淋巴细胞产生的蛋白质,经抗原的诱导,可以转化为抗体(王中华等,2012)。血清IgG、IgA和IgM是参与体液免疫的主要抗体,在血清中的含量高低是动物体液免疫水平的体现(王世若等,2001)。IgG是机体内含量最多的免疫球蛋白,血清中的IgG可以增强细胞吞噬作用的调理功能,还可以活化补体,抗感染能力因此提高,所以血清中IgG的含量可以作为机体抗病状态高低的衡量指标(刘建新等,2002),用来评价动物的免疫功能水平。本试验结果也显示,植物精油可以提高肉仔鸡血清中IgG含量,且与对照组比差异极显著(P<0.01),说明植物精油在提高动物的体液免疫水平上具备一定的功效。
溶菌酶是由单核-巨噬细胞分泌,是溶酶体酶的一种,作用于肽聚糖和细菌的细胞壁,是一种有效的抗菌剂(贾向志等,2002)。溶菌酶又称为粘肽N-乙酰基胞壁酰水解酶、胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶,分布于动植物组织、体液与分泌液中,具有抗菌消炎(叶丹等,2003)、抗病毒(刘梅等,2006)、增强免疫力(黄峰等,2008)的作用。因此,溶菌酶在人类和动物上也得到了广泛应用,用来治疗疾病。根据溶菌酶的一级结构、分子量和生物来源不同,可以分为噬菌体T4溶菌酶、微生物溶菌酶、植物溶菌酶和3种动物型溶菌酶(C型、G型、I型)。无脊椎动物只含有I型溶菌酶;脊椎动物中主要含有G型溶菌酶;唯一同时存在于原索动物(文昌鱼)、无脊椎动物、脊椎动物的是溶菌酶C型,这个类型的溶菌酶研究得也最为广泛和透彻。
溶菌酶通过分解细菌细胞壁中的肽聚糖导致菌体细胞壁溶解,从而实现杀菌的作用(张鹏等,2013)。因为溶菌酶具有溶解细菌细胞、迅速清理黏膜的能力,因此可以加快痊愈及抗感染,所以,血清中溶菌酶的含量增加,说明机体的免疫力增加。天然产物山豆根多糖添加一定剂量于小鼠的饲粮中,可以显著提高小鼠血清中溶菌酶的含量,使机体抵抗细菌的能力增强,达到提高非特异性免疫的功能(帅学宏,2011)。周美玲等(2014)研究紫苏精油对小鼠免疫血清指标的影响,发现与对照组相比较,精油组血清中溶菌酶含量均显著提高(P<0.05);白细胞介素-2(IL-2)生物活性显著提高或极显著增强(P<0.05或P<0.01);各组IgM含量提高,但差异不显著(P>0.05)(周美玲)。这与本试验结果一致,说明植物精油可以提高肉仔鸡的血清杀菌能力,提高机体的免疫水平,可以在一定程度上抵抗微生物的侵袭。
从试验结果分析,本复合植物精油能够提高肉仔鸡生长性能,提高日增重和采食量、降低料重比,可以提高屠宰性能,对胸肌率和腿肌率有不同程度提高,提高胸腺指数和法氏囊指数,增加血清中IgG和溶菌酶的含量,增强了肉仔鸡的免疫力。综合试验结果,本复合植物精油在肉仔鸡日粮中适宜添加量为80 mg/kg,可为肉仔鸡应用提供参考。