郝小倩
(河南工业贸易职业学院,河南郑州 451191)
铁、锰、锌、铜等微量元素在白羽肉鸡养殖过程中参与机体营养物质的代谢,在改善肌肉品质、增强机体抗氧化功能、提高免疫力等方面发挥重要作用。氨基酸铁、氨基酸锰、氨基酸锌、氨基酸铜等氨基酸螯合微量元素作为新型的微量元素添加剂,与无机微量元素相比,具有以下优势:①在体内能够定点释放,避免不同元素之间的相互拮抗作用,增加在机体的溶解性和吸收性,提升生物利用率[1];②具有良好的化学和生化稳定性,抗氧化能力更强[2];③能降低粪便中微量元素的排放量,减少重金属对外界环境的污染[3];④能降低料肉比,改善肉鸡生长性能,节约饲料成本[4]。
三丁酸甘油酯作为一种重要的丁酸来源,能够顺利通过胃作用于肠道后段,在大肠内胰脂肪酶的作用下分解为甘油和丁酸。丁酸也是一种酸化剂,能够降低肠道内pH,降低肠道内大肠杆菌的数量,保护肠黏膜,提高免疫力,促进肠道健康,缓解肠道炎症[5]。
目前,关于氨基酸螯合微量元素和三丁酸甘油酯的研究大多集中于二者单独添加的使用效果研究,对于二者的组合应用研究较少,其中一个重要原因是三丁酸甘油酯是一种油状液体,极难溶于水。笔者采用乳化技术,以三丁酸甘油酯为油相,制备一种复方的氨基酸螯合微量元素三丁酸甘油酯的纳米乳制剂成品,以提高药物的溶解度、稳定性和生物利用度,探究该复方制剂对白羽肉鸡生长性能、表观消化率、血清生化指标以及肠道微生物菌群的影响。
1.1 试验材料氨基酸螯合微量元素(氨基酸铁、氨基酸锌、氨基酸锰、氨基酸铜)由上海德邦牧业有限公司提供;三丁酸甘油酯,纯度≥95.00%,由湖北诺华生物公司生产;氨基酸螯合微量元素三丁酸甘油酯复方纳米乳制剂,实验室自制;总超氧化物歧化酶(T-SOD)试剂盒、铜锌超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)测试盒、碱性磷酸酶(ALP/AKP)测定试剂盒和溶菌酶(LZM)测试盒,均购自南京建成生物工程研究所。结晶紫中性红胆盐琼脂培养基(VRBA)、营养琼脂培养基(NA)和乳酸菌培养基(MRS),均购自北京奥博星生物科技有限责任公司。
1.2 试验动物与试验设计选用1日龄白羽肉鸡600只,由河南省新郑市薛店镇某养鸡场提供,随机分为4个组,每组设3个重复,每个重复50只。对照组为基础日粮,三丁酸甘油酯组(TB组)为基础日粮+三丁酸甘油酯(三丁酸甘油酯使用剂量根据厂家推荐,20 mg/kg),氨基酸螯合微量元素(AM组)(根据厂家推荐使用剂量,氨基酸铁80 mg/kg+氨基酸锌80 mg/kg+氨基酸锰10 mg/kg+氨基酸铜10 mg/kg+基础日粮)、复方氨基酸螯合微量元素的纳米乳组(AM+TB组,三丁酸甘油酯20 mg/kg+氨基酸铁80 mg/kg+氨基酸锌80 mg/kg+氨基酸锰10 mg/kg+氨基酸铜10 mg/kg+基础日粮),基础日粮以玉米和豆粕为主配制而成,蛋白质、能量、维生素和微量元素添加量均按照第九版NRC标准(1994年)《家禽营养需要量》[6]进行配制,其组成及营养水平见表1~2。所有试验鸡采取笼养,进行常规免疫,自由采食和饮水,24 h光照。
表1 不同日龄白羽肉鸡饲粮组成(风干基础)Table 1 Dietary composition of white feather broilers at different day-ages(air-dried basis) %
表2 不同日龄白羽肉鸡饲粮营养水平(风干基础)Table 2 The nutritional level of the diet for white feather broilers at different day-ages(air-dried basis)
1.3 测定指标与方法
1.3.1生长性能。试验期间,每天08:00—09:00和17:00—18:00观察鸡的健康情况,并记录投料量、余料量、耗料量和死亡数。于试验1、21、42 d 08:00—09:00,以栏为单位鸡群空腹称重,计算平均日增重、平均日采食量、料重比和死亡率。若发现死淘鸡,及时结料并称重。根据每日记录的数据,计算平均日增重、平均日采食量、料重比和成活率。
平均日采食量=耗料量/(试验天数×试验鸡只数)
(1)
平均日增重=增重/(试验天数×试验鸡只数)
(2)
料重比=平均日采食量/平均日增重
(3)
成活率=(试验全期鸡存活只数/试验鸡只数)×100%
(4)
1.3.2饲料养分表观消化率。42 d时,每组选择体重相近的5只鸡放在单独鸡笼进行饲养,试验期为3 d。在每只鸡笼下放置干净塑料薄膜,记录每天的投料量和余料量。每天17:00—19:00收集新鲜粪样,并清理掉粪样中的鸡毛等杂质,对粪样进行烘干,粉碎,测定粪样中的粗蛋白、粗脂肪和粗纤维含量。试验期间自由采食、饮水,24 h光照。粗蛋白含量的测定参照《GB/T 6432—2018饲料中粗蛋白的测定凯氏定氮法》[7],粗脂肪的测定参照《GB/T 6433—2006饲料中粗脂肪的测定》[8],粗纤维含量的测定参照《GB/T 6438—2007饲料中粗灰分的测定》[9]。
1.3.3血清生化指标的检测。试验结束空腹称重后,每个重复抓取接近平均体重的5只鸡进行颈静脉采血,5 000 r/min离心5 min后分离血清,测定血清中的总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性、铜锌超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)活性、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)活性及溶菌酶活性,具体操作参照试剂盒说明书进行。
1.3.4盲肠微生物菌群分析。试验白羽肉鸡屠宰后,无菌条件下取出盲肠并结扎,于无菌操作台上对盲肠内容物进行10-8~10-5倍稀释,每个样品4个稀释度,每个稀释度3个重复,采用平板菌落计数法进行细菌计数,测定肠道内容物中芽孢杆菌、乳酸菌及大肠杆菌的数量,以lg(CFU/g)表示。参照《GB 4789.3—2016 食品微生物学检验 大肠杆菌计数》[10]中的平板计数法进行大肠杆菌的计数,芽孢杆菌的计数参照《DB32/T 2583—2013 饲料中饲用芽孢杆菌的测定》[11]中芽孢杆菌的测定方法,乳酸菌的计数参照《GB 4789.35—2016 食品微生物学检验 乳酸菌检验》[12]中乳酸菌的检验方法进行检测。
1.4 数据统计与分析原始数据首先使用Excel 2010软件进行处理,再通过SPSS 26.0统计软件的单因素 ANOVA检验程序进行分析,差异显著时采用LSD法进行多重比较。P<0.05表示差异显著。试验结果均以“平均值±标准差”表示。
2.1 各组白羽肉鸡生长性能的比较由表3可知,在不同生长阶段,与对照组相比,试验组TB组、AM组、AM+TB组白羽肉鸡的平均日增重显著提高(P<0.05),平均日采食量显著降低(P<0.05),料重比显著降低(P<0.05)。1~21 d,3个试验组平均日增重、平均日采食量和料重比均差异显著(P<0.05),22~42和1~42 d TB+AM组白羽肉鸡平均日增重、平均日采食量略高于TB组和AM组。在整个生长阶段,3个试验组白羽肉鸡的成活率与对照组均无显著差异(P>0.05)。由此可见,AM+TB组白羽肉鸡的促生长效果优于其他2个试验组,且试验前期(1~21 d)的促生长效果要好于试验后期(22~42 d)。
表3 各组白羽肉鸡生长性能的比较Table 3 Comparison of the growth performance of white feathered broilers among different group
2.2 各组饲料养分表观消化率的比较由表4可知,与对照组相比,TB组和AM+TB组粗脂肪和粗纤维的表观消化率显著提高(P<0.05),AM组和AM+TB组粗蛋白的表观消化率显著提高(P<0.05)。AM+TB组白羽肉鸡粗蛋白、粗脂肪、粗纤维的表观消化率显著高于其他2个试验组(P<0.05)。
表4 各组白羽肉鸡饲料养分表观消化率的比较Table 4 Comparison of nutrient apparent digestibility of white feather broilers’feed among different groups %
2.3 各组白羽肉鸡血清生化指标的比较由表5可知,与对照组相比,AM组和AM+TB组白羽肉鸡血清中总超氧化物歧化酶、铜锌超氧化物歧化酶、碱性磷酸酶、溶菌酶的活性均显著提高(P<0.05);TB组白羽肉鸡血清中总超氧化物歧化酶、铜锌超氧化物歧化酶、碱性磷酸酶、溶菌酶的活性与对照组相比差异不显著(P>0.05);AM+TB组白羽肉鸡血清中总超氧化物歧化酶、铜锌超化物歧化酶和溶菌酶的活性均高于其他2个试验组。
2.4 各组盲肠微生物数量的比较由表6可知,与对照组相比,3个试验组大肠杆菌的数量均显著降低(P<0.05),TB组和AM+TB组乳酸菌数量均显著提高(P<0.05);与对照组相比,AM组乳酸菌数量有所提高,但2组间差异不显著(P>0.05);3个试验组芽孢杆菌的数量差异不显著(P>0.05);AM+TB组乳酸菌和芽孢杆菌的数量均不同程度高于其他2个试验组。
表5 各组白羽肉鸡血清生化指标的比较Table 5 Comparison of serum biochemical indexes of white feathered broilers among different groups
表6 各组白羽肉鸡盲肠内容物微生物数量的比较Table 6 Comparison of the number of microbe in cecum contents of white feather broilers among different groups lg(CFU/g)
3.1 饲料中添加氨基酸螯合微量元素和三丁酸甘油酯对白羽肉鸡生长性能的影响该试验结果表明氨基酸螯合微量元素与三丁酸甘油酯均能提高白羽肉鸡的平均日增重,降低平均日采食量,降低料重比,改善生长性能。氨基酸螯合微量元素作为一类金属元素同氨基酸按一定摩尔比例以共价键结合的螯合物,既能为动物机体提供必需金属离子,又能提供体内合成蛋白质的中间物质,在机体内容易吸收消化,容易释放金属离子,增加体内酶的活性,促进蛋白质、脂肪和粗纤维的消化利用率[13]。三丁酸甘油酯被吸收后,在肠道胰脂肪酶的作用下分解为甘油和丁酸,进入肠上皮细胞;甘油为肠道发育提供能量。丁酸一方面能够修复肠道黏膜,增强肠道对营养物质的消化吸收,从而促进生长;另一方面,丁酸在丁酸辅酶A合成酶的作用下,经过一系列化学反应生成乙酰辅酶A,进而参与β氧化,进行能量代谢[14]。该研究结果表明,1~21 d,氨基酸螯合微量元素三丁酸甘油酯复方纳米乳的改善作用效果优于二者单独使用时的作用效果。该复方纳米乳增加了三丁酸甘油酯的水溶性,提升了氨基酸螯合微量元素与三丁酸甘油酯的稳定性,提高了二者在白羽肉鸡体内的生物利用度。彭丽莎等[15]研究发现饲粮中添加0.20%三丁酸甘油酯对肉鸡生长性能的促进效果最佳,且试验前期(1~21 d)促生长效果优于试验后期(22~42 d)。
3.2 饲料中添加氨基酸螯合微量元素和三丁酸甘油酯对饲料养分表观消化率的影响饲粮中添加三丁酸甘油酯,三丁酸甘油酯进入体内释放丁酸,丁酸促进小肠的发育,增加大肠绒毛表面积,提高白羽肉鸡粗脂肪、粗蛋白和粗纤维的表观消化率,促进生长,提高体增重。刘丹等[16]在大三元猪日粮中添加不同水平的氨基酸微量元素螯合物,对粗蛋白消化率的影响不大,粗脂肪消化率提高了32.50百分点。侯爽等[17]研究发现饲粮中添加锌、锰等能显著提高肉鸡的粗蛋白利用率。该研究中氨基酸微量元素对粗脂肪和粗纤维表观消化率的影响不显著,粗蛋白表观消化率提高了2.99%,但差异不显著。王波[18]消化代谢试验结果表明,饲粮添加75%寡糖络合微量元素(铁、铜、锰、锌)替代黄羽肉鸡饲粮中100%无机微量元素,可以提高黄羽肉鸡的粗蛋白表观代谢率。这与上述2个研究结果有一定的区别,可能由于该试验所用微量元素来源及鸡的品种不同有关。朱荣生等[19]在饲粮中添加不同水平的三丁酸甘油酯,结果发现不同试验组断奶仔猪粗蛋白、粗脂肪的表观消化均显著高于对照组。该研究结果表明三丁酸甘油酯和氨基酸螯合微量元素三丁酸甘油酯复方纳米乳能显著提高粗脂肪和粗纤维的表观消化率,氨基酸螯合微量元素三丁酸甘油酯复方纳米乳使用效果更佳,氨基酸螯合微量元素和氨基酸螯合微量元素三丁酸甘油酯复方纳米乳能显著提高粗蛋白的表观消化率,氨基酸螯合微量元素三丁酸甘油酯复方纳米乳使用效果更佳。
3.3 饲料中添加氨基酸螯合微量元素和三丁酸甘油酯对白羽肉鸡血清生化指标的影响超氧化物歧化酶、铜锌超氧化物歧化酶等作为一类含有金属元素的活性蛋白酶,具有清除自由基、免疫调节作用。锌、铜、锰作为其组成成分,是不可缺少的,铁能够直接参与体内过氧化物酶的合成。碱性磷酸酶是一种含锌的糖蛋白,广泛分布于动物机体,参与成骨细胞的代谢。碱性磷酸酶的活性是反映动物生长代谢的重要指标。宋琼莉等[20]研究发现在28日龄崇仁麻鸡日粮中添加复合微量元素,铁、铜、锰、锌的添加量分别为 80、8、80和 60 mg/kg 时,血清中碱性磷酸酶的活性增加。溶菌酶作为一种存在于机体内的天然抗菌蛋白,具有抗菌、抗病毒、增强免疫力的功效,其活性受遗传、营养等因素的影响。该研究中氨基酸螯合微量元素和氨基酸螯合微量元素三丁酸甘油酯复方纳米乳能够显著提高超氧化物歧化酶、铜锌超氧化物歧化酶、碱性磷酸酶、溶菌酶的活性,氨基酸螯合微量元素三丁酸甘油酯复方纳米乳作用效果更佳;三丁酸甘油酯组作用效果不显著。
3.4 饲料中添加氨基酸螯合微量元素和三丁酸甘油酯对盲肠微生物数量的影响该研究中的氨基酸螯合微量元素含有白羽肉鸡生长所必需的金属微量元素铁、锌、锰、铜。铁可以进入机体后竞争性地与白细胞中的乳铁蛋白结合形成复合物,抑制大肠杆菌的生长,促进乳酸杆菌的生长[21];锌能够增强肠道干细胞增殖分化能力,提高肠道屏障和抗氧化功能[22]。肉鸡日粮中添加一定量的锰能够显著提高盲肠免疫球蛋白A分泌量,提高肠道的免疫力。三丁酸甘油酯通过提高肠绒毛高度,降低隐窝深度,修复肠黏膜结构损伤,改善肠道健康[23];三丁酸甘油酯在肠道后端释放短链脂肪酸——丁酸,降低肠道pH,抑制大肠杆菌等病原微生物的生长,增加乳酸菌等益生菌的数量,维持肠道微生物的平衡[24]。曹阳[25]研究表明饲料中添加三丁酸甘油酯(500 mg/kg),能显著降低14日龄肉仔鸡盲肠大肠杆菌数量(0.05
饲粮中添加氨基酸螯合微量元素三丁酸甘油酯复方纳米乳对白羽肉鸡具有促生长效果,且试验前期效果优于试验后期。氨基酸螯合微量元素三丁酸甘油酯复方纳米乳能显著提高粗蛋白、粗脂肪、粗纤维的表观消化率,不同程度提高血清中生化酶活性,增强机体抵抗力;氨基酸螯合微量元素三丁酸甘油酯复方纳米乳能显著降低盲肠内大肠杆菌数量、增加乳酸菌数量。饲粮中添加氨基酸螯合微量元素三丁酸甘油酯复方纳米乳的使用效果优于二者单独使用效果。