■陈文忠 张谋炎 李英英 庄晓东 曾丽莉,* 张 雷
(1.福建省农业科学院畜牧兽医研究所,福建 福州 350013;2.福建农林大学动物科学学院(蜂学学院),福建 福州 350002;3.福建省农业科学院生物技术研究所,福建 福州 350003;4.福建省华龙集团饲料有限公司,福建 福州 350003;5.辽宁省农牧业机械研究所有限公司,辽宁 沈阳 110036)
植物精油是从植物中提取的挥发性油类,具有抗菌、抗氧化等功效[1-2],添加到畜禽饲料中可有效提高其生长性能、改善肠道健康状况、提高机体免疫力[3-4]。饲用有机酸具有调节机体代谢、改善动物肠道微生态环境、抑制和杀灭动物肠道中致病菌等作用[5]。作为饲料添加剂,植物精油和有机酸具有无抗药性、无残留、易吸收和无毒害作用等特点,与微生态制剂、益生素等新型饲料添加剂一起,得到畜牧界的广泛关注,被视为抗生素替代物之一,广泛地应用于饲料中[6-13]。但是,大部分植物精油和有机酸因性质极不稳定、易分解变质和散失挥发等问题而严重影响了产品的应用和功效[14],而通过微胶囊包被缓释技术可较好地解决这些问题。万婷婷等[15]以麦芽糊精、阿拉伯胶和大豆蛋白作为微胶囊壁材,采用乳化包埋法制备花椒精油微胶囊,精油包埋率可达59.76%,同时发现微胶囊在模拟胃液条件下完全溶解时间为1 h,壁材的胃溶性良好,有利于芯材在消化道中的吸收。Piva等[16]用脂肪作为壁材酸化剂作为芯材,制作微胶囊缓释剂应用到仔猪饲粮中,发现可以降低仔猪胃、空肠和回肠内容物的pH。农华杰等[17]在运用特殊包被缓释颗粒酸化剂改善猪消化道生理机能的试验中,证实包被酸化剂具有适口性好、真正缓慢地在猪胃肠道酸化、有效调控肠道菌群平衡、与其他原料无颉颃、安全性高且对机械无腐蚀等优点。
植物精油和有机酸复合物作为替抗物在肉鸡和蛋鸡中都已取得了较好的应用效果[6,18-19]。而目前“精油+有机酸”复合微胶囊制剂在肉鸭生产上的应用较少,本试验通过在肉鸭饲粮中添加“精油+有机酸”复合微胶囊制剂(microencapsulated organic acids and essential oils,MOAEO),测定其对肉鸭的生长性能、血清生化指标、屠宰性能和肌肉品质的影响,研究包被缓释MOAEO 对肉鸭的影响,为该添加剂在肉鸭生产中的应用提供理论依据。
MOAEO(意大利Vetagro S.P.A.公司)包含25.0%柠檬酸、16.7%山梨酸、1.7%百里香酚、1.0%香兰素、55.6%脂肪。
试验肉鸭由漳州昌龙农牧有限公司程溪种禽基地提供,选取900 只体况及体重相近的1 日龄樱桃谷肉鸭(公),随机分成5组,每组6个重复,每个重复30只;各重复组入栏前经方差分析,确认初始体重差异不显著(P>0.05)。对照组饲喂基础饲粮,基础饲粮组成与营养水平见表1,Ⅰ组为抗生素对照组,在基础饲粮中添加40 mg/kg 杆菌肽锌,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组分别在基础饲粮中添加100、200、300 mg/kg MOAEO。试验期间采取自由采食、自由饮水,日常管理和免疫按常规程序进行,试验周期为42 d。
表1 基础饲粮组成与营养水平(风干基础)
1.3.1 生长性能
在试验第1 天及第42 天早上8:00 对每组6 个重复进行空腹称重(称量前禁食6 h),试验期间记录每日死淘情况及用料量,计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)、料重比(F/G)及存活率。
1.3.2 血清生化指标
在试验第42 天,从每重复组中选取2 只体质健康、体重相近并接近平均体重的肉鸭,称重后用真空采血管翅静脉采血10 mL,静置后,3 500 r/min 离心10 min,取上层血清,测定血清中尿酸(UA)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)和碱性磷酸酶活性(AKP)等生化指标。4个血清生化指标检测均使用南京建成生物工程研究所有限公司对应试剂盒,操作参照说明书。
1.3.3 屠宰性能
试验第42天进行屠宰性能测定,包括屠宰率、全净膛率、半净膛率、腿肌率、胸肌率、腹脂率等。
1.3.4 肌肉品质分离左侧胸肌和左侧腿肌,用于测定胸肌和腿肌的剪切力和失水率。
应用SPSS 13.0软件进行单因素方差分析和多重比较(LSD),当P<0.05 时差异显著,P<0.01 时差异极显著。结果用“平均值±标准差”表示。
由表2 可知,各组肉鸭的ADFI 和存活率无显著差异(P>0.05);Ⅱ组肉鸭的ADG与对照组没有显著变化,Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ组比对照组显著提高(P<0.05);Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ组肉鸭的F/G 均比对照组极显著降低(P<0.01),Ⅱ组比对照组显著降低(P<0.05);3 个MOAEO 添加组(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组)与抗生素组(Ⅰ组)的ADFI、ADG、F/G和存活率差异均不显著(P>0.05)。
表2 MOAEO对肉鸭生长性能的影响
由表3 可知,Ⅰ、Ⅲ组肉鸭血清中TP 含量与对照组差异极显著(P<0.01),Ⅳ组与对照组差异显著(P<0.05);Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组血清中ALB 含量均极显著高于对照组(P<0.01);与对照组相比,Ⅱ组肉鸭血清中AKP 活性无明显差异(P>0.05),Ⅲ组有显著差异(P<0.05),Ⅰ、Ⅳ组有极显著差异(P<0.01);试验组肉鸭血清中UA 含量与对照组相比都有所降低,但是各组间差异不显著(P>0.05)。3 个MOAEO 添加组(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组)与抗生素组(Ⅰ组)的TP、ALB 和UA 差异均不显著(P>0.05)。Ⅱ组与Ⅰ组相比,AKP 有显著差异(P<0.05)。
表3 MOAEO对肉鸭血清生化指标的影响
由表4可以看出,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组肉鸭的屠宰率与对照组相比差异显著(P<0.05);与对照组相比,Ⅰ、Ⅲ组的全净膛率显著提高(P>0.05),Ⅲ组的半净膛率极显著提高(P<0.01);各试验组的胸肌率和腿肌率和对照组之间差异不显著(P>0.05);各试验组的腹脂率与对照组相比均有下降,其中Ⅲ、Ⅳ组显著低于对照组(P<0.05)。3个MOAEO添加组(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组)与抗生素组(Ⅰ组)的屠宰率、全净膛率、半净膛率、胸肌率、腿肌率和腹脂率差异均不显著(P>0.05)。
表4 MOAEO对肉鸭屠宰性能的影响(%)
由表5可知,Ⅰ、Ⅱ组与对照组相比,胸肌剪切力没有显著差异(P>0.05),Ⅲ、Ⅳ组比对照组显著降低(P<0.05);Ⅳ组的腿肌剪切力与对照组差异显著(P<0.05),其他各试验组与对照组相比都有降低,但没有显著差异(P>0.05);在失水率方面,无论是胸肌还是腿肌,各试验组与对照组间都没有显著性差异(P>0.05)。3个MOAEO添加组(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组)与抗生素组(Ⅰ组)的胸肌剪切力、腿肌剪切力、胸肌失水率和腿肌失水率差异均不显著(P>0.05)。
表5 MOAEO对肉鸭肌肉品质的影响
大量研究表明,精油和有机酸单独或联合使用都具有改善动物健康、提高动物生长性能的作用,有望替代抗生素添加于动物饲粮中[11-12,20-23]。Weber等[24]发现在肉鸡饲粮中添加百里香酚、丁香酚、胡椒碱和苯甲酸的混合物,可显著改善其生长性能;朱建平等[25]的研究结果表明,饲粮中添加植物精油可以显著提高肉鸭ADG和F/G;周洪彬等[26]的研究表明,在肉仔鸡饲粮中添加植物精油,对其生长性能和免疫功能均有促进作用,可作为抗生素的替代物添加于饲粮中。本试验在肉鸭饲粮中添加不同剂量的MOAEO,结果表明,添加200 mg/kg和300 mg/kg MOAEO组较对照组显著的提高了肉鸭的ADG,F/G 极显著降低,饲喂效果与抗生素组效果接近,与以往精油或有机酸对动物作用效果的报道基本一致。
机体的物质代谢、免疫调节、能量传递及生长发育过程受到多种因素的影响,血清中一些小分子酶和蛋白质在这些方面起着十分重要的作用。TP和ALB含量的高低反映了机体蛋白质的吸收和代谢情况。动物机体蛋白质代谢越旺盛其血清中总蛋白的含量越高,反映出机体对蛋白质的消化吸收效率越高,饲料的利用率也就越高[27]。ALB是TP的一种,主要在肝脏中合成,若肝脏功能受损,则ALB含量下降,其下降程度与肝脏受损伤程度呈正相关,也是血清中主要的蛋白质营养指标,在维持血浆正常功能中具有重要作用[28]。本试验中,Ⅱ(100 mg/kg)、Ⅲ组(200 mg/kg)和Ⅳ组(300 mg/kg)血清TP 含量均比对照组高,Ⅲ组和Ⅳ组分别达到了极显著和显著水平,且与抗生素添加组没有显著差异。表明在饲料中添加微胶囊化的精油和有机酸可提高肉鸭对饲料的消化吸收和利用,提高肉鸭生长性能。微胶囊包被精油和有机酸对血清中蛋白质含量的影响可能是由于微胶囊化的有机酸在肠道中缓慢释放,均匀分布于整个肠道内,使整个肠道平均pH降低,弥补肠道酸度的不足,有利于各种蛋白酶原的激活,被激活的蛋白酶又可以进一步激活蛋白酶原,使肠道蛋白酶分泌量及活性得到提高,从而提高了蛋白质利用率,保证机体合成的正常需要,使血清中蛋白质含量维持在一个较高的水平[29]。
UA是氨基酸通过动物机体相关代谢途径产生的主要产物之一,动物血清中UA 浓度的高低受到饲粮蛋白质水平或者氨基酸比例是否平衡的影响,通过检测动物血清中UA浓度的高低可以直接反映出机体蛋白质的代谢状况[30]。一般情况下,血清中UA 浓度升高,往往是由于饲粮蛋白质含量过高或维生素A缺乏引起的,血清中UA浓度降低,说明饲粮中蛋白质吸收效率提高,氮在动物体内的沉积增加[31]。本试验中,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组与对照组相比,血清UA浓度均有降低,特别是Ⅲ组降低最多,这也与其TP含量情况相符合,表明饲料中添加200 mg/kg微胶囊化的精油和有机酸可以促进机体对蛋白质的吸收,提高肉鸭的生长性能。
血清中AKP 来源于肝脏和骨骼,可催化水解磷酸单脂,主要参与机体脂肪分解代谢,促进骨骼生长发育[32]。多种动物试验表明,在健康动物体内,适量提高碱性磷酸酶活性可增加动物平均日增重[33-39]。本试验中,Ⅲ组和Ⅳ组AKP 活性均显著高于对照组,表明饲料中添加微胶囊化的精油和有机酸可以促进肉鸭体内营养物质代谢和骨骼增长,进而提高肉鸭的生长性能,这同许丽惠等[28]的报道一致。
评价家禽品种的优劣、养殖场饲养管理水平高低以及屠宰加工效益好坏的一个重要指标是家禽的屠宰性能,而家禽产肉性能好坏往往是通过家禽全净膛率、胸肌率以及腿肌率等指标来衡量[40]。本试验研究表明,Ⅲ组对肉鸭的屠宰率、全净膛率、半净膛率、腹脂率均有显著改善,表明微胶囊化的精油和有机酸可提高肉鸭的屠宰性能。目前对有机酸化剂改善禽类屠宰性能的报道较少。Leeson 等[41]报道,饲料中添加丙酸,对肉仔鸡屠体重没有影响。Garcia 等[42]试验表明,饲粮中添加甲酸的试验组与对照组相比屠体重、右胸肌重、右腿肌重没有显著影响。Cinar 等[43]也发现,饲喂甲酸的试验组屠宰性能与对照组并没有显著差异。对于精油改善屠宰性能的报道较多,李敏莹等[44]研究发现,饲料中添加150 mg/kg 植物精油可以显著降低肉鸭腹脂率。魏建东[45]在饲粮中添加植物提取物发现试验组的全净膛率极显著高于对照组,且有增加胸肌率的趋势,朱晓磊等[46]也得出相同的结论,与本试验的研究结果基本一致。因此,我们认为改善肉鸭屠宰性能的主要是微胶囊化的植物精油,可能是百里香精油调控体内某些激素水平和抑制体内某些脂肪酶的活性,促进蛋白质在体内沉积,减少脂肪沉积;也可能是百里香酚的抗菌作用,调节肠道微生物区系,促进肠道消化酶的活性,起到调节蛋白质和脂肪代谢的作用。
饲粮组成是否合理、动物生产性能是否良好直接关系到肌肉品质,而肌肉品质直接影响肉类产品的口感和经济效益。肌肉嫩度是判定肌肉品质好坏的一个重要指标,代表了人们对肌肉口感的满意度,能够直接影响肉产品的商品价值和食用价值。通常用剪切力来表示嫩度的高低,剪切力大小与肌肉嫩度成反比,剪切力越小肌肉的嫩度越好,口感越佳[47]。肌肉系水力是指在外力作用下肌肉蛋白质保持水分的能力,会直接影响肉的滋味、嫩度、色泽和香气等,一般通过测定肌肉失水率来判断肌肉系水率的好坏,失水率越小,则肌肉的系水力就越大,肉品质越好。
本试验结果表明,各试验组胸肌失水率较腿肌失水率大,这与黄玉萍[48]的研究结果一致。Ⅲ、Ⅳ组胸肌剪切力分别比对照组降低10.94%、13.12%;腿肌剪切力Ⅳ组与对照组差异显著,其他各试验组与对照组相比都有降低,但差异不显著;表明微胶囊化的精油和有机酸可以提高肉鸭的胸肌和腿肌的嫩度。肌肉嫩度与肌纤维直径大小、肌原纤维的状态、肌肉中结缔组织多少或肌肉胶原蛋白含量高低以及肌内脂肪含量等有密切关系[49]。陶强强等[50]研究发现酸化剂可以通过减小胸肌和腿肌肌纤维直径、降低胸肌和腿肌的剪切力,改善肉鸡肌肉的嫩度。李爱华[51]的研究也表明在饲粮中添加迷迭香精油可以提高京海黄鸡的肉质嫩度。这与本试验结果一致,因此认为微胶囊化的精油和有机酸可能也是通过减小胸肌和腿肌纤维直径、降低胸肌和腿肌的剪切力来提高肉质。
在肉鸭饲粮中添加MOAEO 能够显著提高肉鸭的ADG,显著降低F/G,同时可显著提高肌肉嫩度和屠宰性能,促进肉鸭生长发育;肉鸭饲用MOAEO后其效果与抗生素杆菌肽锌的效果一致,因此,可将其作为杆菌肽锌的替代物添加于肉鸭饲粮中,适宜添加剂量为200 mg/kg。