美洲大蠊虫粉对肉鸡生长性能、免疫功能、肌肉抗氧化能力及肉品质的影响

佘韶峰 赵天章 李慧英

(大理大学农学与生物科学学院，大理 671003)

随着畜牧业的发展，饲料资源缺乏的问题越来越严重，特别是蛋白质饲料资源的缺乏对畜牧业造成的影响尤为明显，研究和开发新型的蛋白质饲料资源是大势所趋。昆虫是地球上种类最多且生物量巨大的生物，繁殖速度快，生存空间广泛，对饲养的环境要求低且生态环保，其体内蛋白质含量高，脂肪和胆固醇含量低，微量元素丰富，营养价值高，作为蛋白质饲料在家畜或家禽养殖中可以部分或完全替代鱼粉。美洲大蠊属节肢动物门、昆虫纲、蜚蠊目、蜚蠊科昆虫，富含蛋白质、脂肪、氨基酸、脂肪酸和微量元素等营养成分[1]，饲用安全无毒，且含有许多活性成分，具有修复组织、杀菌、抗病毒及增强免疫等作用[2]。研究表明，饲粮添加美洲大蠊虫粉可降低肉鸡的死亡率，其中2%添加水平可显著降低1～70日龄的料重比[3]。美洲大蠊多肽提取物可提高荷瘤小鼠的脾脏指数和胸腺指数，并提高腹腔巨噬细胞的吞噬功能，促进淋巴细胞转化反应，提高血清白细胞介素-2、白细胞介素-6、白细胞介素-12和肿瘤坏死因子-α含量[4-5]。研究也表明，饲粮添加2%美洲大蠊虫粉可提高肉鸡的免疫器官指数、淋巴细胞刺激指数、血清球蛋白含量和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性，降低血清丙二醛(MDA)含量[6]。李忠荣等[7]研究发现，饲粮添加0.5%、1.0%和2.0%美洲大蠊虫粉有降低肉鸡胸肌pH和剪切力的趋势，有提高胸肌系水力的趋势。然而，目前关于美洲大蠊在肉鸡生产中的应用研究较少，有关其对肉鸡外周血T淋巴细胞亚群和肌肉抗氧化能力影响的研究报道尤为少见，且在前人的研究中美洲大蠊虫粉在肉鸡饲粮中的添加上限为2%，那么更高的添加水平是否对肉鸡生产有更大的促进作用？本试验即在前人研究的基础上，研究饲粮中添加不同水平美洲大蠊虫粉对肉鸡生长性能、外周血T淋巴细胞亚群、血清免疫球蛋白含量、肌肉抗氧化能力及肉品质的影响，旨在探讨肉鸡饲粮中美洲大蠊虫粉的适宜添加水平，为其在肉鸡配合饲粮中的应用提供科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用美洲大蠊由亳州市某销售有限公司提供，粉碎过0.425 mm标准筛，其主要营养成分含量见表1。

表1 美洲大蠊虫粉的主要营养成分含量Table 1 Main nutrient content in Periplaneta americana powder %

1.2 试验动物和试验设计

选取1日龄健康爱拔益加(AA)肉仔鸡360只，随机分为6个组，每组6个重复，每个重复10只鸡(公母各占1/2)。各组鸡初始体重经方差检验差异不显著(P>0.05)。对照组饲喂基础饲粮，试验组分别饲喂用1%、2%、3%、4%和5%美洲大蠊虫粉替代基础饲粮中玉米和豆粕的试验饲粮。试验期42 d，分1～21日龄和22～42日龄2个阶段进行。试验按照肉鸡生长发育阶段配制基础饲粮，以粉料形式饲喂，各组饲粮组成及营养水平分别见表2和表3。试验组用美洲大蠊虫粉替代基础饲粮中玉米和豆粕后，调整饲粮营养水平与对照组保持一致。

表2 1～21日龄饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 2 Composition and nutrient levels of diets from 1 to 21 days of age (air-dry basis) %

表3 22～42日龄各组饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 3 Composition and nutrient levels of diets from 22 to 42 days of age (air-dry basis) %

续表2项目 Items美洲大蠊虫粉添加水平 Periplaneta americana powder supplemental levels/%012345食盐 NaCl0.370.370.370.370.370.37蛋氨酸 Met0.190.180.180.180.180.18赖氨酸 Lys0.050.040.040.040.030.03预混料 Premix1)0.500.500.500.500.500.50合计 Total100.00100.00100.00100.00100.00100.00营养水平 Nutrient levels2)代谢能 ME/(MJ/kg)12.7512.7412.7512.7312.7512.76粗蛋白质 CP21.2021.2021.2121.2221.2321.23钙 Ca1.031.031.041.031.041.04总磷 TP 0.610.600.610.620.620.63赖氨酸 Lys 1.211.201.201.201.201.20蛋氨酸 Met0.510.500.500.500.500.50

1.3 饲养管理

试验鸡单层笼养，每笼5只鸡，鸡笼内采用红外线加热装置自动控温。舍内采用自然通风搭配纵向负压通风，自然光照结合人工补光恒定光照23 h/d，在第1～3天舍温保持在33 ℃，之后每周降低3 ℃，鸡笼内温度降低到24 ℃后保持恒定不变。鸡只自由采食、饮水，笼舍消毒和肉鸡常规免疫均按照常规饲养管理程序进行。

1.4 样品采集

分别于21和42日龄08：00，对各组肉鸡进行空腹称重并结料，计算肉鸡平均日增重、平均日采食量和料重比；于28和42日龄08:00，每重复中随机抽取1只鸡，翅静脉采血10 mL于普通采血管中，4 ℃下3 000 r/min离心10 min制备血清，-20 ℃冷冻保存，用于血清免疫球蛋白含量的测定；于42日龄时，每重复中随机抽取1只鸡，颈静脉放血致死，取左侧胸肌用于肌肉抗氧化能力和肉品质的测定。

1.5 测定指标及方法

1.5.2 血清免疫球蛋白含量

血清免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)和免疫球蛋白A(IgA)含量采用免疫比浊法(immunoturbidimetry，ITM)测定，测定仪器为日立7600全自动生化仪(日本)，试剂盒由潍坊三维生物工程集团有限公司提供。

1.5.3 肌肉抗氧化能力指标

肉鸡颈静脉放血致死，取左侧胸肌用于肌肉抗氧化能力指标测定。样品处理方法参照李贞明等[9]，即：取部分胸肌样品，加10倍体积的4 ℃生理盐水，在冰浴下匀浆，随后于4 000 r/min条件下离心，取上清，置于-80 ℃冰箱中保存，待测。按照试剂盒说明检测肌肉总氧化能力(T-AOC)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)和GSH-Px活性以及MDA含量，试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.5.4 肉品质指标

肉鸡屠宰后完整剥离左侧胸肌，去除周围脂肪组织等，参照李贞明等[9]的方法分别测定pH、肉色、滴水损失和嫩度。宰后45 min和24 h(4 ℃条件下保存)，选择3个相同部位，用pH计测定胸肌pH；用色差仪测定胸肌亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)值。取长×宽×厚约4 cm×3 cm×2 cm的肉块，称滴水前重，用铁丝勾住一端吊在吹气袋中；4 ℃储存24 h后拭去肉块表面的水分，称滴水后重，用以下公式计算滴水损失：

滴水损失(%)=[(滴水前重-
滴水后重)/滴水前重]×100。

取胸肌样品，4 ℃条件储存24 h后，将温度计插入样品中心处，置于80 ℃的恒温水浴锅中，待样品中心温度达到70 ℃，取出，流水冷却。随后按肌纤维方向取直径约1 cm的肉条，用嫩度仪测定嫩度值。

1.6 数据统计分析

试验数据经Excel 2010初步分析后，采用SAS 9.2软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，并采用Duncan氏法进行多重比较，结果用平均值和均值标准误表示；以P<0.05为差异显著性标准，0.05≤P<0.10为差异有显著性趋势标准。

2 结果与分析

2.1 美洲大蠊虫粉对肉鸡生长性能的影响

由表4可知，整个试验期间，饲粮添加美洲大蠊虫粉均可提高肉鸡平均日增重和平均日采食量，降低料重比。其中，4%添加组肉鸡22～42日龄平均日增重显著高于对照组(P<0.05)，2%、3%和4%添加组肉鸡22～42日龄平均日采食量有高于对照组的趋势(P=0.080)；但当美洲大蠊虫粉的添加水平提高到5%时，平均日增重和平均日采食量呈降低趋势，料重比呈升高趋势。

表4 美洲大蠊虫粉对肉鸡生长性能的影响Table 4 Effects of Periplaneta americana powder on growth performance of broilers

续表4项目 Items美洲大蠊虫粉添加水平 Periplaneta americana powder supplemental levels/%012345SEMP值P-value料重比 F/G2.152.122.132.122.082.110.1330.1451～42日龄 1 to 42 days of age平均日采食量 ADFI/(g/d)98.41100.65101.87100.94101.3398.504.7860.434平均日增重 ADG/(g/d)49.7051.4951.9351.1152.3849.922.8380.165料重比 F/G1.981.951.961.971.931.970.0580.137

2.2 美洲大蠊虫粉对肉鸡外周血T淋巴细胞亚群的影响

表5 美洲大蠊虫粉对肉鸡外周血T淋巴细胞亚群的影响Table 5 Effects of Periplaneta americana powder on T lymphocyte subsets in peripheral blood of broilers

2.3 美洲大蠊虫粉对肉鸡血清免疫球蛋白含量的影响

由表6可知，饲粮添加美洲大蠊虫粉可提高肉鸡血清IgG、IgM和IgA含量，尤其对IgG的促进作用更大，其中4%添加组肉鸡28和42日龄时血清IgG含量显著高于对照组和1%添加组(P<0.05)；3%、4%和5%添加组肉鸡28日龄时血清IgA含量显著高于对照组和1%添加组(P<0.05)，42日龄时血清IgA含量有高于对照组的趋势(P=0.082)；当美洲大蠊虫粉的添加水平提高到5%时，肉鸡血清IgG、IgM和IgA含量均呈降低趋势。

表6 美洲大蠊虫粉对肉鸡血清免疫球蛋白含量的影响Table 6 Effects of Periplaneta americana powder on immunoglobulin content in serum of broilers mg/mL

2.4 美洲大蠊虫粉对肉鸡肌肉抗氧化能力的影响

由表7可知，饲粮添加美洲大蠊虫粉可提高肉鸡胸肌T-SOD和GSH-Px活性及T-AOC，降低胸肌MDA含量，其中3%、4%和5%添加组肉鸡胸肌GSH-Px活性显著高于对照组和1%添加组(P<0.05)，胸肌T-SOD活性有高于对照组和1%添加组的趋势(P=0.056)；当美洲大蠊虫粉的添加水平提高到5%时，肉鸡胸肌T-SOD和GSH-Px活性及T-AOC呈降低趋势，胸肌MDA含量呈升高趋势。

表7 美洲大蠊虫粉对肉鸡肌肉抗氧化能力的影响Table 7 Effects of Periplaneta americana powder on muscle antioxidant capacity of broilers

2.5 美洲大蠊虫粉对肉鸡肉品质的影响

由表8可知，饲粮添加美洲大蠊虫粉可提高肉鸡胸肌a*值，降低胸肌滴水损失、剪切力、L*值和b*值，其中3%和4%添加组肉鸡胸肌45 min L*值显著低于对照组(P<0.05)；当美洲大蠊虫粉的添加水平提高到5%时，肉鸡胸肌a*值呈降低趋势，胸肌滴水损失、剪切力、L*值和b*值呈升高趋势。

表8 美洲大蠊虫粉对肉鸡肉品质的影响Table 8 Effects of Periplaneta americana powder on meat quality of broilers

3 讨 论

3.1 美洲大蠊虫粉对肉鸡生长性能的影响

美洲大蠊虫粉中富含蛋白质，氨基酸种类齐全，且其中必需氨基酸含量高，比例平衡；脂肪含量高，脂肪酸中以不饱和脂肪酸为主；含有动物必需微量元素，可作为优质的动物蛋白质饲料。已有研究表明，饲粮添加美洲大蠊虫粉可降低肉鸡的死亡率，其中2%添加水平可显著降低肉鸡1～70日龄的料重比[3]。在饲粮中添加2.0%以内的美洲大蠊粉可提高饲粮的适口性，提高奶山羊平均日采食量和平均日增重[10]。美洲大蠊虫粉对肉鸡的促生长作用一方面可能是由于其对肉鸡具有诱食作用，提高了采食量；另一方面可能是由其降低了肠道大肠杆菌数量，修复了肠黏膜及绒毛[4]，进而维持了肠道屏障功能；还有一方面可能与其高蛋白质含量及其含有的多种促生长因子有关。其他昆虫饲料的饲用效果研究也得出了相似的结果。研究发现，饲粮添加1%黑水虻虫粉可显著降低断奶仔猪的料重比，提高平均日增重[11]。用5%蝇蛆等量替代鱼粉可提高AA肉鸡平均日增重，降低料重比和平均日采食量。申红等[12]研究发现，用1%～3%黄粉虫等量替代鱼粉，肉鸡的生长性能与鱼粉组相近。殷林等[13]研究发现，在肉鸡饲粮中添加5%煌虫粉可以提高其平均日增重。本试验结果表明，饲粮添加美洲大蠊虫粉可提高肉鸡平均日增重和平均日采食量，降低料重比，其中4%添加组肉鸡22～42日龄平均日增重显著高于对照组；但当美洲大蠊虫粉的添加水平提高到5%时，对生长性能的促进效果减弱，这提示适量的美洲大蠊虫粉对肉鸡的生长性能有促进效果，而高水平添加则促进效果呈降低趋势。原因可能是高水平添加美洲大蠊虫粉时，其表皮含有的巩膜质和甲壳质使肉鸡的肠道受到应激而处于损伤状态，这影响了肠道对饲粮营养成分的消化率，进而影响了生长性能，具体原因还有待于进一步研究探讨。

3.2 美洲大蠊虫粉对肉鸡外周血中T淋巴细胞亚群的影响

3.3 美洲大蠊虫粉对肉鸡血清免疫球蛋白含量的影响

免疫球蛋白是参与体液免疫的主要抗体，其在血清中的含量是判断动物体液免疫功能的重要指标之一。血清免疫球蛋白主要包括IgM、IgA和IgG，它们是体液免疫的重要参与者，其含量升高则表明机体免疫功能增强。研究表明，饲粮添加美洲大蠊虫粉可使肉鸡的脾脏指数、胸腺指数和法氏囊指数提高[18]，还可使肉鸡的淋巴细胞刺激指数和血清免疫球蛋白含量升高[19]。本试验研究表明，饲粮添加美洲大蠊虫粉可提高肉鸡血清IgG、IgM和IgA含量，尤其对IgG的促进作用更大，其中4%添加组肉鸡28和42日龄血清IgG和IgA含量显著高于对照组和1%添加组；但当美洲大蠊虫粉的添加水平提高到5%时，肉鸡血清IgG、IgM和IgA含量均呈降低趋势。以上结果进一步验证了美洲大蠊虫粉对肉鸡免疫功能的促进效果，可能与其含有的多元醇类、表皮生长因子、黏氨酸、黏糖氨酸、复合核苷类和抗菌肽等有关；但也暗示了美洲大蠊虫粉对肉鸡免疫功能的促进作用有一定阈值，超过这一阈值促进作用呈降低趋势，引起这个结果的原因尚不清楚，需要进一步研究来证实。

3.4 美洲大蠊虫粉对肉鸡肌肉抗氧化能力的影响

肌肉中GSH-Px、T-SOD活性、T-AOC和MDA含量都是反映机体抗氧化能力的重要指标。GSH-Px和T-SOD构成机体的酶促抗氧化体系，在合理范围内二者活性越高，机体抗氧化应激的能力越强；GSH-Px是动物机体内过氧化氢等的清除剂，其活性直接反映了动物机体的抗氧化能力[20-21]；MDA为细胞膜脂质过氧化的终产物，可参照其含量来间接估计机体所受氧化损伤的程度；T-AOC是体现机体抗氧化能力的综合指标[22]。研究表明，饲粮添加1%和2%美洲大蠊虫粉可显著提高4、6、8和10周龄肉鸡血清T-SOD和GSH-Px活性，显著降低血清MDA含量[6]。本试验结果表明，饲粮添加美洲大蠊虫粉可提高肉鸡胸肌T-SOD和GSH-Px活性以及T-AOC，其中3%、4%和5%添加组胸肌GSH-Px活性显著高于对照组和1%添加组；饲粮添加美洲大蠊虫粉还可降低胸肌MDA含量，进而提高肉鸡肌肉的抗氧化能力。这说明美洲大蠊虫粉有助于提高肉鸡体内抗氧化酶的活性，可清除自由基，增强抗氧化能力，减少自由基和脂质过氧化产物对机体细胞膜完整性的破坏，从而增强机体的免疫功能。美洲大蠊虫粉提高肉鸡免疫功能和抗氧化能力的作用可能与其体内的多种活性成分有关，如硫酸黏多糖有抗凝血、降血脂、抗病毒、抗肿瘤及提高免疫力等作用，抗菌肽有杀菌作用，凝集素参与清除细菌[23]。

3.5 美洲大蠊虫粉对肉鸡肉品质的影响

目前国内外主要从肉质物理性状特征、肌肉化学组成特点等方面主要包括肉色、pH、系水力以及嫩度来判断肉品质[24]。肉色是肉质评定的重要标准之一，与其他指标有着紧密的联系，研究表明肉鸡的胸肌L*和b*与pH呈负相关，a*与pH呈正相关[25-26]。肌肉中糖原经无氧酵解产生乳酸以及磷酸基团，导致肌肉的pH降低，所以肌肉的pH能够反映动物死后肌肉糖原的酵解速率，且肌肉糖酵解能力与肌肉pH呈显著正相关[27]。系水力指肌肉可以通过自身的物理形态和化学构成对水分的束缚能力，Allen等[28]认为，肌肉的系水特性可以用系水力、滴水损失和蒸煮损失等指标来测定，且这三者存在正相关，后两者越低系水力越高。嫩度主要取决于肌肉组织各组分及肌肉内部生物化学变化对各组分特性的改变。鸡的胸腿肌嫩度与肌纤维直径呈正相关，与肌纤维密度呈负相关，且肌纤维直径与密度呈负相关，因此，肌纤维密度越大、直径越小，肉质越嫩[29]。

研究表明，饲粮添加美洲大蠊有降低肉鸡胸肌pH和剪切力的趋势，有提高胸肌系水力的趋势[7]。本试验结果表明，饲粮添加美洲大蠊虫粉可提高肉鸡胸肌a*值，降低胸肌滴水损失、剪切力、L*值和b*值，其中3%和4%添加组肉鸡胸肌45 min L*值显著低于对照组；当美洲大蠊虫粉的添加水平提高到5%时，肉鸡胸肌a*值呈降低趋势，滴水损失、剪切力、L*值和b*值呈升高趋势。本试验中，饲粮添加美洲大蠊虫粉对肉鸡胸肌pH无显著影响，但随美洲大蠊虫粉添加水平的提高，胸肌pH呈升高趋势。以上结果暗示了美洲大蠊虫粉对肉鸡肉品质的促进作用有一定阈值，超过这一阈值促进作用减弱。肌肉的抗氧化能力与肉品质密切相关，肌肉中的细胞膜可与抗氧化物质相结合，降低脂质过氧化对细胞膜造成的损伤，维持细胞膜结构的完整性，减少肌肉表面液体渗出，提高a*值，降低L*值，进而改善肉品质[30]。因此，本试验中，饲粮添加美洲大蠊虫粉可能通过提高肉鸡的免疫功能和抗氧化能力，进而提高肉鸡的肉品质，但具体作用机制需进一步研究。

综合生长性能、免疫功能、肌肉抗氧化能力及肉品质指标，在本试验条件下，肉鸡饲粮中美洲大蠊虫粉的适宜添加水平为4%，与前人的研究结果不尽一致，原因可能与肉鸡的品种、营养、环境及美洲大蠊的来源等不同有关。

4 结 论