石海仁 马雪英 王 燕 鹏 达 臧 蕾 刘会杰 冯 静*
(1.兰州大学草地农业科技学院,兰州 730020;2.西藏自治区农牧科学院畜牧兽医研究所,拉萨 850009)
中草药具有诸多优势,例如原料来源广泛、临床试验基础丰富以及对机体的副作用小等特点,因此备受畜牧业关注。利用中草药资源作为绿色饲料添加剂对家禽养殖业乃至整个畜牧业的可持续发展具有重要意义。大量试验表明,中草药作为饲料添加剂在促进动物的生长发育、提高畜禽副产品的品质、增强机体的抗病力和免疫力中发挥着重要作用[1-2]。
藏药作为藏医文化中重要的组成部分,在青藏高原发挥其重要的作用,之前从未有将藏药作为饲料添加剂在饲粮中应用。藏药“达里”(别名“帕鲁”)是杜鹃花科植物樱草杜鹃(PrimroseRhododendron)和烈香杜鹃(Rhododendronodorifera)的统称,其富含金丝桃苷、京尼平苷、黄酮类化合物等,具有抑菌、抗应激、消除自由基、抗氧化的作用[3-4]。而京尼平苷作用在胆囊刺激胆汁分泌,从而促进脂肪的消化和吸收,同时对脂溶性维生素的吸收具有重要作用[5],而黄酮类化合物在抗氧化方面的功能早已得到验证。雪域白鸡作为西藏自主培育的第1个轻型蛋鸡新品种,在产蛋后期因环境、营养等因素导致生产性能下降快、蛋品质参差不齐、产蛋周期缩短。因此,延长其产蛋周期、保证蛋品质是推广雪域白鸡的技术关键。本试验旨在研究藏药“达里”对雪域白鸡产蛋后期生产性能、蛋品质、血清中细胞因子含量及抗氧化性能的影响,以期为藏药作为添加剂提供可行性的理论依据。
藏药“达里”由西藏医学院提供,干燥粉碎,主要成分为β-蒎烯(13.72%)、α-蒎烯(12.66%)、双戊烯(8.38%)、β-石竹烯(7.47%)、月桂烯(6.24%)、萘(4.83%)、杜香醇(4.12%)、γ-松油烯(4.03%)、香橙烯(3.78%)、α-松油醇(2.89%)等。
该试验在西藏自治区农牧科学院畜牧兽医研究所藏鸡养殖基地进行。将体态匀称、生产性能近似、健康状况良好的390日龄雪域白鸡960只,随机分为6组,每组4个重复,每个重复40只鸡。对照组饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加100、200、500、800、1 000 g/t的藏药“达里”干粉。开始试验前,观察并及时调整鸡群,使各组的饲料消耗、产蛋率和平均蛋重无显著差异(P>0.05)。具体饲养规范参考《拉萨白鸡(品种群)养殖技术规范》(DB54/T 0036—2009)。预试期为1周,整个试验期为8周。
基础饲粮参考NRC(1994)以及《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)配制。基础饲粮组成及营养水平见表1。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) %
试验单元随机分布在整个饲养舍中,层叠式饲养单元分3层,上、中层各放4只鸡,下层不放鸡,采用16 h光照和8 h黑暗方案,灯光始于06:00。每天喂2次(08:30和16:30),自由饮水,房屋内有害气体含量过高时会自动换风。其余饲养管理按照原养殖场进行。
1.4.1 生产性能的测定
观察每组鸡只的健康状况,试验期以重复为单位,记录每天喂料量、产蛋数、平均蛋重、破软蛋数和死亡数。试验第4周末、第8周末,计算每个重复产蛋率、平均蛋重、料蛋比、破软蛋率和死淘率。
1.4.2 蛋品质的测定
试验第4周末、第8周末,每个重复随机选取10枚鸡蛋进行蛋品质检测。使用蛋形指数测定仪(Robotmation/FHK,日本)测定蛋形指数,蛋壳厚度测定仪(Robotmation/ETG-1061d,日本)测定蛋壳厚度,蛋壳强度测定仪(ORKA/EFR-01,美国)测定蛋壳强度,多功能蛋品质测定仪(ORKA/EA-01,美国)测定蛋白高度、蛋黄颜色和哈氏单位。并计算蛋黄比重、蛋壳比重和蛋白比重,计算公式如下:
蛋黄比重=100×蛋黄重/蛋重;
蛋壳比重=100×蛋壳重/蛋重;
蛋白比重=100×(蛋重-蛋黄重-蛋壳重)/蛋重。
试验第4周末、第8周末,每个组随机抽取5只鸡采血,根据试剂盒(南京建成生物工程研究所)的方法和步骤测定血清总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,总抗氧化能力(T-AOC)及丙二醛(MDA)含量。
试验结束后,每个组随机抽取5只鸡采血,然后采用酶联免疫吸附测定试剂盒(江苏酶免实业有限公司)测定血清细胞因子干扰素-γ(IFN-γ)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)、白细胞介素-10(IL-10)的含量,按照试剂盒说明中方法和步骤进行测定。
采用Excel 2010对原始数据进行初步处理,使用SPSS 22.0的one-way ANOVA程序进行单因素方差分析,Duncan氏法进行多重比较,结果以平均值±标准差表示。P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著。
由表2可看出,饲粮中添加藏药“达里”能够提高产蛋率,降低破损率和死淘率。具体表现在:500、800、1 000 g/t组产蛋率极显著高于100、200 g/t组和对照组(P<0.01),但在第8周末,各试验组产蛋率极显著高于对照组(P<0.01),但500、800、1 000 g/t组产蛋率极显著高于100、200 g/t组(P<0.01);在第4周末、第8周末,与对照组相比,各试验组鸡蛋破损率极显著下降(P<0.01)。并且随着添加水平的增加,破损率呈递减趋势。在第4周末、第8周末,与对照组相比,各试验组死淘率均极显著下降(P<0.01)。并且添加水平越高,死淘率下降越快;在第4周末、第8周末,各试验组平均蛋重、料蛋比与对照组相比差异均不显著(P>0.05)。
表2 藏药“达里”对雪域白鸡产蛋后期生产性能的影响Table 2 Effects of Tibetan medicine “Dali” on performance of Xueyu white chickens during late period of laying
续表2项目Items指标Indices对照组Control group藏药“达里”添加水平Tibetan medicine “Dali” supplemental level/(g/t)1002005008001 000P值P-value破损率 Spoiled egg rate/%4.56±0.98Aa2.94±0.13Bb2.82±0.18BCbc2.42±0.28BCbc2.02±0.37Cc2.27±0.42BCbc<0.01死淘率 Mortality rate/%0.78±0.11Aa0.63±0.13Aa0.54±0.09Bb0.46±0.12BbCc0.31±0.08Dd0.24±0.06Dd<0.01
由表3可知,在第4周末、第8周末,与对照组相比,试验组的蛋形指数、蛋白高度、蛋黄颜色、蛋黄比例、蛋白比例、蛋壳比例均无显著差异(P>0.05);与对照组相比,800、1000g/t组哈氏单位显著增高(P<0.05);在第4周末、第8周末,与对照组相比,试验组蛋壳强度呈上升趋势,差异不显著(P>0.05);在第4周末、第8周末,与对照组相比,试验组蛋壳厚度与添加水平成正比,但无显著差异(P>0.05)。
表3 藏药“达里”对雪域白鸡产蛋后期蛋品质的影响Table 3 Effects of Tibetan medicine “Dali” on egg quality of Xueyu white chickens during late period of laying
续表3项目Items指标Indices对照组Control group藏药“达里”添加水平Tibetan medicine “Dali” supplemental level/(g/t)1002005008001 000P值P-value5~8周Weeks 5 to 8蛋形指数 Shape index1.43±0.031.42±0.011.44±0.071.42±0.021.41±0.011.43±0.030.25蛋壳厚度 Shell thickness/mm0.31±0.010.31±0.030.30±0.020.30±0.010.29±0.020.32±0.020.31蛋壳强度 Shell strength/(kg/cm2)3.45±0.233.51±0.363.54±0.243.55±0.213.63±0.273.71±0.260.68蛋白高度 Albumen height/mm3.81±0.094.04±0.193.99±0.163.97±0.204.02±0.163.90±0.140.33蛋黄颜色 Yolk color9.22±0.229.08±0.149.19±0.179.25±0.329.34±0.109.32±0.260.45哈氏单位 Haugh unit63.04±1.77ab64.15±2.05b64.62±3.05a62.43±2.11a65.33±1.48b62.96±1.43ab0.02蛋黄比重 Yolk ratio/%30.35±1.2830.56±1.8131.15±0.9229.23±0.5030.36±1.5630.30±1.430.38蛋白比重 Albumen ratio/%59.86±1.0759.36±1.5658.95±1.0560.88±0.5059.59±1.8659.93±1.740.38血肉斑率 Flesh spots rate/%0.29±0.020.29±0.030.28±0.020.27±0.010.27±0.020.28±0.020.42
由表4可知,在第4周末、第8周末,与对照组相比,试验组血清GSH-Px活性极显著增高(P<0.01),其中1 000 g/t组血清GSH-Px活性最高;在第4周末、第8周末,500、800、1 000 g/t组血清SOD活性极显著高于对照组和100、200g/t组(P<0.01);在第4周末、第8周末,200、500、800、1 000 g/t组血清MDA含量极显著高于对照组和100 g/t组(P<0.01);在第4周末,与对照组相比,试验组血清T-AOC极显著升高(P<0.01)。在第8周末,与对照组相比,200、500、800、1 000 g/t组血清T-AOC极显著升高(P<0.01)。
表4 藏药“达里”对雪域白鸡产蛋后期血清抗氧化性能的影响Table 4 Effects of Tibetan medicine “Dali” on serum antioxidant property of Xueyu white chickens during late period of laying
续表4项目Items指标Indices对照组Control group藏药“达里”添加水平Tibetan medicine “Dali” suPPlemental level/(g/t)1002005008001 000P值P-value5~8周Weeks 5 to 8谷胱甘肽过氧化物酶 GSH-Px/(U/mL)1 978.56±54.93Dd2 234.53±51.59Cc2 239.81±48.78Cc2 424.76±32.87Aa2 244.57±52.92Cc2 608.21±98.04Bb<0.01超氧化物歧化酶 SOD/(U/mL)126.26±3.49Dd128.20±3.04Dd125.44±3.37Dd149.37±3.98Cc160.79±2.72Bb167.08±4.70Aa<0.01丙二醇 MDA/(nmol/mL)3.81±0.19Aa3.63±0.17Aa3.35±0.20Bb2.38±0.14Cc2.16±0.14Cc1.86±0.09Dd<0.01总抗氧化能力 T-AOC/(U/mL)3.77±0.38Dd4.09±0.42Bb5.19±0.15Dd5.69±0.21Aa4.73±0.20Cc5.93±0.21Aa<0.01
由图1可看出,1 000 g/t组血清中IFN-γ含量显著高于对照组(P<0.05),其他试验组与对照组相比显著不差异(P>0.05);与对照组相比,1 000 g/t组血清中IL-10含量极显著高于对照组(P<0.01),其他试验组与对照组相比,差异不显著(P>0.05);与对照组相比,试验组血清中IL-6、IL-8含量差异均不显著(P>0.05)。
*表示与对照组相比差异显著(P<0.05);*表示与对照组相比差异极显著(P<0.01)。* mean significant difference compared with control group (P<0.05); * mean significant difference compared with control group (P<0.01).图1 藏药“达里”对雪域白鸡产蛋后期血清中细胞因子含量的影响Fig.1 Effects of Tibetan medicine “Dali” on cytokine contents in serum of Xueyu white chickens during late period of laying
蛋鸡在产蛋后期对周围环境的变化很敏感。而影响蛋鸡生产性能的因素有很多,包括个体、品种、年龄、环境、饲养管理水平等[6-7]。其中植物添加剂对动物生产性能的影响主要是与植物体内多种活性物质有关,而这些活性物质通过影响动物对饲粮营养成分的摄取以及对机体内环境的调控来实现对动物生产性能的影响[2]。本试验研究不同添加水平的藏药“达里”干粉对雪域白鸡生产性能的影响。结果表明,试验组不同添加水平对雪域白鸡的平均蛋重、料蛋比影响不显著,但能够提高雪域白鸡产蛋率,降低次蛋率以及死淘率。唐日益等[8]在饲粮中添加2 kg/t中草药添加剂,结果表明平均蛋重、采食量、料蛋比均无显著差异;刘青翠等[9]在基础饲粮中添加100、200和300 g/t杜仲叶提取物,结果显示,蛋鸡平均蛋重、料蛋比、平均日采食量无显著变化,但破软蛋率和死淘率均显著降低,这与本试验结果相似。藏药“达里”中的黄酮类化合物和金丝桃苷是“达里”发挥抗氧化性能的根本物质,这些活性物质能够促进成骨细胞增殖,加速成骨细胞分化和矿化,并且能够刺激胃肠道蠕动,增加消化酶的分泌,提高机体消化率和吸收率,从而提高动物生产性能[3-4]。此外,“达里”的药理功能主要是调节气血和抗炎症[4]。刘家国等[10]研究表明,具有调整气血的中草药组方对于产蛋后期蛋鸡免疫-内分泌系统和抗氧化功能有一定的促进作用,并可以改善血液运氧能力,从而提高蛋鸡生产性能。另外,藏药“达里”的抗菌、止血及增加白血球数量有干扰T淋巴细胞的作用,从而影响其免疫活性[11],使得产蛋后期蛋鸡次蛋率和死淘率下降。
蛋壳质量是影响蛋品质的重要指标,而影响蛋壳质量的主要因素有蛋形指数、蛋壳厚度、蛋壳强度等,除以上因素外,还受饲粮、光照和鸡体健康状况的影响。蛋鸡产蛋后期蛋体变大,蛋壳变薄,这可能与机体衰老以及营养物质的摄取有关[12]。本研究表明,饲粮中不同添加水平的藏药“达里”对蛋形指数、蛋成分比例、蛋黄颜色未产生显著影响,但可显著提高试验第8周末的哈氏单位。哈氏单位越高说明蛋白质越黏稠,蛋品质越好。刘青翠等[9]在基础饲粮中添加不同梯度杜仲叶提取物,结果显示,300 g/t组哈氏单位显著高于对照组,100、200 g/t组差异虽不显著,但有升高的趋势。陈杨超等[13]研究发现,饲粮中添加女贞子显著促进促卵泡激素等分泌,提高蛋鸡产蛋后期的产蛋率并改善蛋黄颜色和比例。孙娜[14]研究表明,杜鹃中的化学成分可以有效地提高小鼠的免疫机能,其作用机理可能是通过刺激脾脏加强使其对免疫作用的应答,增加免疫细胞的数量,提高机体免疫力,进一步提高蛋白质的活性,从而影响鸡蛋哈氏单位。此外,一些研究表明,蛋壳钙沉积过程与输卵管、子宫部钙结合蛋白(CaBP)表达量密切相关[12]。在第8周末,蛋壳厚度、蛋壳强度有所增加。这可能是蛋壳膜形成过程中因饲粮中添加藏药“达里”产生变化,藏药“达里”中矿物质能显著增加血液中钙、磷的含量,影响蛋鸡输卵管和子宫中CaBP表达量,决定蛋壳钙沉积量,从而影响蛋壳质量。
机体内氧化和抗氧化之间维持着动态平衡[15]。蛋鸡产蛋后期机体氧化衰老速度加快,尤其在青藏高原低氧、高寒条件下,这种氧化机制更快。蛋鸡持续产蛋,旺盛的代谢会产生大量的活性氧自由基,随着蛋鸡日龄增大,体内抗氧化酶活性下降,机体内氧化和抗氧化动态平衡被打破,导致大量自由基形成,进而损伤细胞[16]。冯冠榕提取藏药“达里”有效成分发现,其发挥抗氧性能主要成分是黄酮类化合物,其中金丝桃苷是直接作用物质[4]。已有研究结果表明,黄酮类化合物、金丝桃苷在抗氧化方面发挥重要作用[9,15-16]。本研究中,试验组添加藏药“达里”,血清GSH-Px、SOD活性及T-AOC极显著上升,MDA含量极显著下降。马春阳等[17]和陈静等[18]此前的研究说明中草药能显著提高畜禽的抗氧化指标,清除多余的活性氧自由基,并可以显著提高血清的抗氧化作用。有关藏药“达里”的活体试验鲜有报道,因此不清楚在动物体内抗氧化机制是如何作用,但可以确定的是“达里”中含有的活性物质黄酮具有较强的抗氧化能力,其能够抑制氧自由基活性,阻止活性氧游离自由基对正常细胞的侵害,损伤细胞,从而影响机体抗氧化能力。
干扰素(IFN)作为重要的免疫调节因子,具有抗病毒、抑制细胞生长和诱导组织相容性复合体抗原分子表达的作用,是细胞免疫的主要参与者,也是调节机体免疫功能的重要介入单元。它与白细胞产生的白细胞介素,在信号通路中信息的传递、激活和调节免疫细胞以及介导T/B淋巴细胞活化、增殖、分化和炎症反应中相互辅助,共同调节机体免疫应答反应[19-21]。有研究发现,中药草制剂可以促进外周淋巴细胞分泌IFN-γ[22],提高淋巴细胞IFN-γ的mRNA表达水平[23]。IL-6、IL-8在机体组织炎症反应中被称为促炎症细胞因子,而与之对应的IL-10在组织炎症反应中起抑制作用,被称为抗炎因子。同时,IL-6、IL-10在Th2细胞中发挥着作用,其辅助B细胞分化为抗体分泌细胞,参与体液免疫应答[24]。IL-6、IL-8含量在多种疾病时有明显改变,其表达失调可引起许多疾病,其临床表现主要为发病时IL-6、IL-8含量增高[25-26]。本试验中,试验组和对照组血清IL-6、IL-8含量无显著差异,说明饲粮中添加藏药“达里”能够促进促炎性因子释放,加强免疫力。而大剂量的IFN-γ和IL-10会相互结合发挥抑制作用,它们含量的上升可能是产蛋后期蛋鸡在某些方面发生疾病,这可能基本本身衰老机制有关,也可能与雪域白鸡所处环境有关。
饲粮中添加藏药“达里”可增加蛋鸡产蛋后期产蛋率,降低破损率和死淘率,改善蛋品质质量,增强机体抗氧化能力,其中1 000 g/t藏药“达里”添加效果最好。