欧莹 熊晓妍 覃振斌 虞霖田
(广西农业职业技术学院,广西 南宁530007)
八角精油亦称八角茴香油,是通过水蒸气蒸馏法、索氏提取法及CO2超声波等方法从植物八角(Illicium verum Hook.f.)的茎叶或果实中提取出的挥发油。经气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析,其主要成分为反式茴香脑、草篙脑、柠檬烯、芳樟醇、大茴香醛等[1]。有研究报道,八角精油具有抗菌、镇痛、抗病毒等药理学作用[2],能抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉等多种细菌、真菌,具有广谱抑菌效果[3]。张赟彬等[4]在对比八角精油与各主要单体(大茴香醛、柠檬烯、反式茴香脑)对大肠杆菌抑菌效果时发现,单体柠檬烯和八角精油效果最佳。另外,八角精油具有诱导动物进食,促进肠道发育,刺激肠胃蠕动及消化液分泌,提高动物机体的抗氧化能力和免疫力,增加日食量,改善肉质等功能[5],是替代抗生素作为动物饲料添加剂的潜在物质。
当前,八角精油主要应用于药物、食品以及化妆品等领域,在畜牧生产领域的研究与应用较欠缺。本试验探究八角精油对三黄鸡的生长性能、免疫性能及肠道菌群的影响,旨在为八角精油在三黄鸡生产上的应用提供理论依据。
八角精油(乙醇提)、八角精油(水提)皆由本实验室通过索氏提取法,利用乙醇、水为溶剂从广西八角果实中提取得到,同时经青岛科创质量检测有限公司进行主要成分检测,结果详见表1;氟苯尼考粉(主要成分氟苯尼考占比为98%)购自山东鲁西兽药有限公司;禽类免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)ELISA检测试剂盒购自武汉基因美生物科技有限公司。
表1 八角精油主要成分含量 (单位:%)
21天龄三黄鸡公鸡,购自广西富凤农牧有限公司。
基础日粮为小鸡配合饲料,购自南宁漓源粮油饲料有限公司,主要原料为玉米、小麦、高粱等谷物或块根及其加工产品,以及豆粕、鱼粉、磷酸氢钙、石粉、氯化钠、L-赖氨酸、蛋氨酸羟类似物、维生素A、维生素D3、维生素E、维生素K3、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌、丙酸钙等,主要成分详见表2。
只21天龄的三黄鸡公鸡,随机分成5组,每组30只(3个重复,10只/重复):试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组、试验Ⅳ组和空白对照组(C)。这5组基础日粮中分别添加八角精油(乙醇提)0.4g/kg、八角精油(水提)0.4g/kg、八角精油(水提)0.8g/kg及抗生素(氟苯尼考粉)0.06g/kg,C组仅饲喂基础日粮。试验期间,各组鸡自由采食与饮水,连续饲喂21天。试验开始和结束时,试验鸡禁食(自由饮水)12h后称重,记录初始重和末重,统计耗料量。计算各组的日增重(ADG)、日耗料(ADFI)和料重比(F/G)。
表2 基础日粮主要成分
1.4.2 八角精油对三黄鸡免疫功能的影响在饲喂后第21天,各试验组每个重复随机选取2只鸡(共30只)采血并测定血清中免疫球蛋白IgA、IgG和IgM含量,测定方法严格按照试剂盒说明书进行实验操作。
1.4.3 八角精油对三黄鸡肠道菌群的影响在饲喂后第21天,各试验组每个重复随机选取1只鸡(共15只)进行直肠粪便取样,共取15个样,每个粪样称取1.0 g连续梯度稀释至10-3、10-7浓度,每个稀释度粪样设两个重复,分别接种营养琼脂培养基、麦康凯培养基、MRS固体培养基,于37℃恒温培养箱中培养24 h后进行芽孢杆菌、大肠杆菌和乳酸菌计数。大肠杆菌在麦康凯琼脂培养基上呈粉红色或紫红色圆形菌落;在营养琼脂培养基上呈灰白色的光滑小菌落;芽孢杆菌在营养琼脂上呈白色的圆形菌落,边缘不规则,且表面有裂纹;乳酸杆菌在MRS琼脂上的菌落呈圆形,中等大小,凸起,微白色,湿润,边缘整齐。
利用SPSS 21.0统计软件进行单因素方差分析,Duncan氏法进行多重比较等方法对数据进行分析处理。
在试验开始前记录各组鸡的初始体重,饲喂后第21天,各组鸡称重、称料,计算日增重量(ADG)、日耗料(ADFI)、料重比(F/G)。试验结果显示详见表3,Ⅰ组F/G较Ⅳ组与C组分别降低了6.8%、4.3%(P>0.05);Ⅱ组F/G较Ⅳ组与C组分别降低了5.7%、3.1%(P>0.05);Ⅲ组F/G较Ⅳ组与C组分别降低了12.9%、10.5%(P<0.05)且ADG略高于其他组(P>0.05),ADFI较C组降低了9.3%(P<0.05)。试验结果表明八角精油能提高三黄鸡的日增重,降低日耗料,提高料重比。
表3 八角精油对三黄鸡生产性能的影响
在试验开始后的第21天,对各组鸡采血并测定血清中免疫球蛋白IgA、IgG和IgM含量。试验结果显示,Ⅰ组IgG含量较Ⅳ组与C组分别提高了19.5%、15.2%(P>0.05);Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组IgA含量较Ⅳ组分别提高了10.7%、24.2%、29.4%(P>0.05),Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组IgA含量较C组分别提高了24.5%(P>0.05)、36.4%(P<0.05)、44.9%(P<0.05);免疫球蛋白IgM指标中,八角精油组较空白对照组并无提高,较抗生素组稍有提高,各组差异不显著(见表4),试验结果表明八角精油能提高三黄鸡血清IgA、IgG含量,提高免疫性能。
表4 八角精油对三黄鸡免疫指标的影响
在饲喂后第21天,各组鸡直肠粪便细菌计数结果显示,试验组大肠杆菌数均较空白组低,I、II、III组较空白组分别降低48.71%、49.88%和53.23%,而抗生素组的大肠杆菌数量则降低了58.31%;试验组芽孢杆菌数较空白组稍有提高,I、II、III组较空白组分别提高2.33%、14.82%和9.65%,而IV组芽孢杆菌的数量较其他组低;此外,各实验组鸡只粪样中乳酸菌数差异不显著,而IV组乳酸菌数量较其他组低(见表5)。试验结果表明饲料中添加八角精油能降低三黄鸡肠道内大肠杆菌数,且有利于芽孢杆菌数量增殖。
表5 八角精油对三黄鸡肠道菌群数量的影响
本研究结果显示八角精油水提组ADG较空白对照组均有提高,该结果与Soltan等人[6]的相似,表明八角精油对三黄鸡的生长有一定的促进作用,并且呈现剂量效应。八角精油0.8g/kg水提组与抗生素氟苯尼考组相比,ADG提高8.3%(P>0.05),ADFI降低5.5%(P>0.05),F/G降低了12.9%(P<0.05),这表明八角精油对雏鸡促生长作用较氟苯尼考强,氟苯尼考主要是通过调节肠道菌群起到促生长作用,而八角精油除了可以调节肠道菌群外,还能提高十二指肠的绒毛高度[7],并且八角作为芳香类植物,还具有刺激肝脏、胰腺和肠黏膜消化酶的产生来增加胆汁流量,从而促进小肠对营养物质的消化吸收的作用[8],这说明了八角精油对三黄鸡促生长性能的作用不完全是通过调节肠道细菌所引起。丁晓[9]等研究发现0.2g/kg八角精油组的鸡ADFI显著提高,其十二指肠相对重量和空肠相对长度显著提高。于彩云[10]研究发现日粮添加八角茴香油0.2g/kg、0.4g/kg、0.6g/kg使蛋鸡ADFI显著提高。而本研究八角精油水提0.8g/kg组的ADFI显著低于对照组,与丁晓、于彩玉等研究不同,可能是本研究水提八角精油浓度较高,影响了饲料的适口性,导致了ADFI降低,但其有效成分相对较高,对胃肠的蠕动和消化吸收有促进作用,降低料重比,提高了饲料利用率与经济效益。另外,Osman[11]等发现肉仔鸡添加八角油提取物和丁香混合物可以降低F/G。本研究结果与Osman的相似,八角精油水提0.8g/kg组F/G显著低于抗生素组及空白对照组(P<0.05),表明了高剂量水提八角精油降低了三黄鸡料重比。本研究还发现在反式茴香脑相同的情况下,三黄鸡的F/G指标中,水提八角精油组较乙醇提组明显降低,可能与它们的其他主要成分差异有关,水提八角精油的主要成分中,芳樟醇、草蒿脑、柠檬烯、桉树脑等单体成分均高于乙醇提八角精油,可能是以上单体物质或混合物起到了降低三黄鸡F/G的作用,具体原因还需要进一步探究。
目前,八角精油在畜牧生产中的研究与应用不多,且集中在哺乳动物上,八角精油对鸡甚至家禽免疫功能调节的研究尚未见报道。刘艳君[12]发现在断奶仔猪饲料中添加八角精油,仔猪血清免疫球蛋白IgA、IgG、IgM的浓度显著提高;此外,学者发现八角茴香提取液能促进小鼠脾脏的发育以及鼠脾淋巴细胞增殖反应[13]。因此,当前研究表明了八角精油对哺乳动物的免疫系统具有调节作用。丁晓等[14]在鸡日粮中添加八角精油(0.5g/kg)进行研究,结果发现雏鸡的肝脏和血清中的超氧化物歧化酶(SOD)以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力均显著提高,而丙二酸(MDA)含量显著降低,脾脏指数显著提高;但是该研究尚未探究八角精油对鸡免疫球蛋白的作用。然而,本研究结果表明了水提八角精油能显著提升雏鸡血清中IgA含量(P<0.05),对IgG的含量有提升趋势但不显著,而对IgM水平无提高。
本试验中,在雏鸡21天龄时采样检测,结果显示试验组八角精油饲喂的鸡肠道中的大肠杆菌数量均有所降低,其中水提八角油组下降最为明显,然而,八角精油对雏鸡肠道乳酸菌的数量并没有提升。表明八角精油能抑制21天龄三黄鸡肠道中大肠杆菌体,且水提法优于乙醇提取法。于彩云等人研究发现八角精油蛋鸡组较其他组间盲肠大肠杆菌和乳酸菌数量无显著差异(P>0.05),但随着日粮中八角精油含量的增加,盲肠内大肠杆菌数量呈线性降低[15]。本研究结果与于彩云研究一致,八角精油水提0.8g/kg组雏鸡肠道中大肠杆菌数量较0.4g/kg组的低;八角精油对肠道中的乳酸菌数量无作用,而却能提升雏鸡肠道中枯草芽孢杆菌数量。因此,本试验表明了八角精油对三黄鸡雏鸡肠道菌群具有调节作用,然而对肠道微生物的种类的调节具有选择性,并且呈现出剂量效应。
本研究发现水提八角精油组大肠杆菌数量低于乙醇提组,表明水提八角精油对大肠杆菌的体内抑制作用比乙醇提强,这可能与两者单体成分含量不同有关,水提八角精油中的芳樟醇和柠檬烯含量较多,可能是这两种单体物质对鸡肠道大肠杆菌的体内抑制效果较好。姜冬梅等[16]发现芳樟醇具有抗菌、抗炎、抗肿瘤等药理活性,张赟彬等[4]发现柠檬烯的体外抑菌效果较反式茴香脑、大茴香醛等好。八角精油对鸡肠道大肠杆菌有一定的抑制作用,今后可开发复方制剂,引入肉桂[17]、止痢草[18]等提取物,联合运用以增强抑菌效果。
综上所述,三黄鸡日粮中添加浓度0.8g/kg的水提八角精油,可显著降低日采食量和料重比(P<0.05),显著提高血清中免疫球蛋白IgA水平(P<0.05),有抑制肠道大肠杆菌的作用(P>0.05)。因此,水提八角精油可提高三黄鸡生产性能,提高部分血清免疫球蛋白水平,优化肠道菌群,具有潜在的作为动物饲料添加剂价值。目前,通过水提法从八角茎、叶及果实提取的八角精油已商品化生产,该油市场价格约300元/kg,本试验中八角精油添加剂量仅为0.1~0.8g/kg,成本低。添加八角精油组较空白对照组料重比降低了4.3%~10.5%,有效的提高了经济效益。广西是全国养鸡的重要地区,特别是优质三黄鸡的生产基地,2019年1~5月累计增长幅度达到了535.3万吨[19]。因此,八角精油在鸡饲料中的应用能够降低鸡的料重比,这将对广西养鸡业产生可观的经济效益。