■左舒月 李梦梅* 李家明 张玉鹏 刘新月 雷闯闯 唐燕飞 沙国新
(1.广西大学动物科学技术学院,广西南宁 530003;2.广西富凤农牧集团有限公司,广西南宁 530000;3.广西习缘辣木有限公司,广西南宁 530008)
随着细菌的耐药性逐渐成为全球性面临的严峻问题,畜牧业饲料企业停止生产含有促生长类药物饲料添加剂[1],选用新型绿色添加剂产品来提高动物营养与保健,可为人们提供质量好、安全、绿色的食品,满足人民群众对美好生活的向往。天然植物及植物提取物以其高效、绿色、安全、无残留和无耐药性等优点在当前研究领域中备受关注。辣木叶中含有27%以上的植物蛋白,且氨基酸含量丰富,谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸等含量较高,辣木叶还富含多种维生素、矿物质、碳水化合物、不饱和脂肪酸等成分,黄酮、多酚、多糖、甾醇、生物碱等小分子活性物质[2-7]。辣木叶提取物主要含有黄酮、生物碱、皂苷、多糖等活性成分,有研究表明,辣木叶提取物具有抗氧化、抗菌消炎、抗病毒和抗氧化等功能,此外辣木叶提取物还具有保护心脏和肝脏等保健功能[8-12]。
众所周知,辣木叶粗纤维降低了饲料适口性,使动物的采食量反而显著下降,增加了热增耗,从而降低了能量转换效率。目前关于辣木叶提取物在畜禽业上的应用还不多见,辣木产业种植及开发利用方面有局限且不够全面,辣木系列产品少且深加工不足。辣木提取物中有效成分有多酚、多糖、萜类、黄酮、生物碱等,各个有效成分的不同组合发挥的效果也不尽相同。从能量代谢与平衡的角度来看,饲料中添加辣木叶提取物将会取得更优的效果[13]。
辣木叶提取物的制备方法有水提取法、乙醇提取法、酶法耦合乙醇提取法、超声波提取法和酶提取法等。通过查阅参考文献后发现酶法可以制备得到蛋白(水解蛋白)、糖类和多酚类物质含量高且抗氧化活性强的辣木叶提取物[14]。因此,本试验采用酶提取法提取辣木叶提取物。
广西麻鸡母鸡是蛋肉兼用鸡,产蛋高峰期为28~38 周龄。处于28~38 周龄的母鸡自身需要的营养物质消耗增加,需要补充足量的营养物质[15],且对营养物质的吸收和利用率较高,故应保证提供的饲料中蛋白质、氨基酸等的营养可以满足母鸡日常所需[16]。该时期母鸡易患输卵管炎,为满足其生产需要制定相应的饲养管理措施,否则会给养殖场造成严重的经济损失[17]。除此之外,28 周龄的母鸡自身处于高度的应激状态,对光照、温度、湿度、饲料、风、声音、饲养员等周围环境的变化反应加大,对细菌、病毒的抵抗力下降[18],鸡的死淘率直接影响着鸡场的经济效益,且华南地区夏季气候炎热,广西麻鸡母鸡极易发生应激,死淘率升高。
试验利用酶提取法促使辣木有效成分最大限度溶解分离,将辣木叶提取物按不同比例添加到28 周龄广西麻鸡母鸡日粮中,旨在评估日粮中添加不同水平的辣木叶提取物对广西麻鸡屠宰性能、器官指数、肉品质、肠道形态结构的影响,为开发新型饲料添加剂提供新的方法和理论依据,增加经济效益。
辣木叶粉(广西习缘辣木有限公司提供)。
电子天平(上海梅特勒-托利多仪器有限公司);恒温水浴锅(常州普天仪器制造有限公司);紫外分光光度计(上海光谱仪器有限公司);肌肉嫩度仪(麦特斯公司);高速台式离心机(上海安宁科学仪器厂);Varioskan Flash型酶标仪(美国Thermo公司);NR20XE肉色仪(广州沪瑞明仪器有限公司);肉品系水力测定仪MJ-1000(广州润湖仪器有限公司)。
1.3.1 辣木叶提取物的制备
辣木叶提取物的制备参考赵谋明等[19]与黄茂林等[20]的酶提取法,称取辣木叶粉,按料液比1∶10(m/V)加入去离子水,调节pH,55 ℃孵育30 min。按3 000 U/g蛋白分别加入Ns 37071 蛋白酶、木瓜蛋白酶、复合蛋白酶,55 ℃酶解8 h,95 ℃、15 min 高温灭酶, 离心取上清液。提取时间9 h、提取3 次。此工艺条件下的辣木叶提取物的总蛋白提取率为48.15%、总黄酮提取率为28.7 mg/g、多酚类物质提取率为22.6 mg/g、糖类物质提取率为132.9 mg/g。
1.3.2 试验设计
720只28周龄广西麻鸡(母鸡),1.5 kg左右,按照初始体重差异不显著的原则随机分为4 组,每组6 个重复,每个重复30只。对照组饲喂玉米-豆粕型基础日粮,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别在对照组的基础上添加100、150、200 mg/kg 的辣木叶提取物,预试期1 周,正试期8周。基础日粮组成和营养水平见表1。
表1 基础日粮组成及营养水平(风干基础)
1.3.3 饲养管理
试验于2021年5月10日在广西富凤鸡产业(核心)示范区进行。蛋鸡采用3层立体笼养,光照16 h/d,每天早上7:00和下午14:00分两次饲喂,24 h自由饮水。
1.4.1 屠宰性能
试验第56 天20:00 禁食,试验第57 天进行终末体重称重并屠宰,每个重复按平均体重随机选取2只,即每组屠宰12 只。屠宰前空腹称重,称重后放血致死,去羽毛、脚皮、趾壳、喙壳后称重,计算屠体重。屠体去气管、食道、嗉囊、肠、脾、胰和生殖器官后称重为半净膛重。半净膛去心脏、肝脏、腺胃、肌胃、腹脂及头脚后称重为全净膛重。按标准分别测定屠体重、半净膛重、全净膛重、腹脂重,计算以屠体重为基础的腹脂率。
1.4.2 器官指数
称取器官重量:心脏、肝脏、脾脏、卵巢、腺胃、肌胃。计算以活体重为基础的器官指数:心脏指数、肝脏指数、脾脏指数、卵巢指数、腺胃指数、肌胃指数。
1.4.3 肉品质
广西麻鸡屠宰后,进行肉品质测定,分别取左右两侧胸肌和腿肌用于测定剪切力、系水力和肉色。剪切力参照NY/T 1333—2007《畜禽肉质的测定》的方法进行测定;肉色用NR20XE 肉色仪进行测定;肌肉系水力用肉品系水力测定仪MJ-1000进行测定。
1.4.4 肠道形态结构
肠道长度:屠宰后截取各肠段(十二指肠、空肠、回肠)测量其长度。
肠道结构:将广西麻鸡的各段肠道进行分离,取部分十二指肠、空肠和回肠置于4%多聚溶液甲醛中固定,用Motic 照相处理软件测量绒毛高度、隐窝深度,计算绒毛高度/隐窝深度值,并拍照保存图片。
屠宰率(%)=屠体重/屠宰前活体重×100
半净膛率(%)=半净膛重/屠宰前活体重×100
全净膛率(%)=全净膛重/屠宰前活体重×100
腹脂率(%)=腹脂重/(全净膛重+腹脂重)×100
器官指数(%)=器官重/宰前活重×100
数据经Microsoft Excel 2020软件进行整理,然后采用SPSS 24.0 软件对数据进行差异显著性分析,采用ANOVA 法进行单因素方差分析,Duncan’s 法进行多重比较,试验结果以“平均值±标准差”表示,以P<0.05为差异显著标准。
如表2 所示,与对照组相比,饲粮添加不同水平辣木叶提取物对广西麻鸡活重、屠宰率、半净膛率、全净膛率均无显著影响(P>0.05),各辣木叶提取物添加组之间也均无显著差异(P>0.05)。试验Ⅰ组腹脂率显著低于对照组(P<0.05),试验Ⅱ组腹脂率显著低于对照组、试验Ⅲ组(P<0.05),而试验Ⅲ组腹脂率与对照组相比无显著差异(P>0.05)。
表2 饲粮添加不同水平辣木叶粉提取物对广西麻鸡屠宰性能的影响
由表3 可知,与对照组相比,饲粮添加不同水平辣木叶粉对广西麻鸡心脏指数、肝脏指数、肌胃指数、腺胃指数、卵巢指数均无显著影响(P>0.05),各辣木叶提取物添加组之间也均无显著差异(P>0.05);试验Ⅱ、Ⅲ组广西麻鸡的脾脏指数显著高于对照组、试验Ⅰ组(P<0.05)。
表3 饲粮添加不同水平辣木叶粉提取物对广西麻鸡器官指数的影响(%)
如表4 所示,试验Ⅰ组胸肌系水力、腿肌系水力显著高于对照组、试验Ⅱ、Ⅲ组(P<0.05),而Ⅱ、Ⅲ组胸肌系水力、腿肌系水力与对照组相比无显著差异(P>0.05);试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组胸肌剪切力显著低于对照组(P<0.05),试验Ⅱ组胸肌剪切力显著低于试验Ⅲ组(P<0.05),试验Ⅰ、Ⅱ组腿肌剪切力显著低于对照组、试验Ⅲ组(P<0.05);试验Ⅱ组胸肌肉色亮度、腿肌肉色亮度显著高于对照组、试验Ⅰ、Ⅲ组(P<0.05),试验Ⅰ组胸肌肉色亮度显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅲ组腿肌肉色亮度显著高于对照组、试验Ⅰ组(P<0.05)。
表4 饲粮添加不同水平辣木叶粉提取物对广西麻鸡肉品质的影响
由表5 可以看出,试验Ⅰ、Ⅱ组空肠绒毛高度显著高于对照组(P<0.05);试验Ⅱ、Ⅲ组空肠隐窝深度显著低于对照组(P<0.05);试验Ⅰ、Ⅱ组十二指肠绒毛/隐窝值显著高于对照组、试验Ⅲ组(P<0.05);饲粮添加不同水平辣木叶粉对广西麻鸡肠道长度均无显著影响(P>0.05)。
表5 饲粮添加不同水平辣木叶粉提取物对广西麻鸡肠道形态结构的影响
蔡治华等[21]研究发现,在饲粮中添加150 mg/kg半胱胺(CS)可以有效控制草杂鸡的腹脂沉积。Chen等[22]研究表明,辣木叶提取物具有调血脂作用,其中主要的生物活性成分可能是以山柰酚单糖苷和槲皮素为基的类黄酮糖苷。Helmy等[23]首次证明辣木叶粉具有降胆固醇的作用,其研究发现辣木叶粉或干叶提取物能抑制高脂饮食诱导的血清谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性。陈鑫等[24]研究发现,小鼠服用辣木叶降脂颗粒(黄酮和多糖类为主要成分)能降低外围组织细胞中胆固醇的堆积,可以改善小鼠高脂血症。本试验研究表明,在广西麻鸡饲粮中添加100 mg/kg 和150 mg/kg 辣木叶提取物能显著降低腹脂率,原因可能是辣木叶提取物中的活性成分能够调节广西麻鸡机体的脂肪代谢水平,抑制了广西麻鸡对不饱和脂肪酸的吸收,降低脂肪的沉积率和腹脂率,具体原因及机制有待进一步研究。
家禽的屠宰性能是衡量动物经济性能的重要指标之一,一般认为屠宰率在85%以上是产肉性能良好的标志[25],本试验各组广西麻鸡的屠宰率均可达到89%以上,饲粮添加不同水平辣木叶提取物对广西麻鸡活重、屠宰率、半净膛率、全净膛率均无显著影响,表明广西麻鸡的产肉性能良好,辣木叶提取物对广西麻鸡机体屠宰性能无不良影响。
一般认为脾脏指数增加是免疫增强的表现。本试验表明,辣木叶提取物可升高广西麻鸡的脾脏指数。王一冰等[26]研究表明,种鸡饲粮添加维生素D3显著影响后代肉鸡的脾脏相对重量。唐子婷等[27]研究表明,30、120 mg/kg 辣木叶粗黄酮能显著提高天府肉雏鸡脾脏指数,说明辣木叶粗黄酮可以促进天府肉雏鸡免疫器官的发育。Khan 等[28]研究表明,在肉鸡饲粮中添加1.2%辣木叶粉,对肉鸡有免疫调节作用。本试验发现,在饲粮中添加150、200 mg/kg 辣木叶提取物可显著提高广西麻鸡的脾脏指数,对广西麻鸡有免疫调节作用。其作用机制可能是辣木叶提取物中的黄酮作用于脾脏组织,使脾脏组织内动脉周围淋巴鞘相对增厚,淋巴细胞密集分布,脾脏结构更为完善。
饲粮添加不同水平辣木叶提取物对广西麻鸡心脏指数、肝脏指数、肌胃指数、腺胃指数、卵巢指数均无显著影响,其指数均在其正常值范围内,说明饲喂辣木叶提取物几乎不会对广西麻鸡造成毒副作用。李树荣等[29]研究表明,在饲料中添加5%~30%的辣木叶对动物来说是比较安全的,各组内脏的重量无显著差异,且在正常范围内。
剪切力能直观地反映肌肉的嫩度,是评价肌肉口感和肉品质的一个常规物理指标。一般用来评价肌肉类肉制品在煮熟后的柔软度、嫩度。剪切力值越小,表明肌肉的嫩度越大,反之越老[25]。本研究发现饲粮中添加100 mg/kg 和150 mg/kg 辣木叶提取物显著降低广西麻鸡的胸肌剪切力、腿肌剪切力,表明饲粮中添加辣木叶提取物具有改善肌肉嫩度的作用。可能的原因是肌肉中游离钙的增加可间接增强肌肉钙依赖性蛋白酶的活性,从而影响肌肉纤维的形态结构,进而影响肉品质。
评价肉品质的另一个重要指标是水分特性,水分含量的大小直接影响到肌肉的口感、嫩度、咀嚼性和多汁性。肌肉保持水分的能力叫系水力,系水力的高低直接影响肉产品加工的质量及肌肉的嫩度。在一定范围内系水力数值越大,肉质越细嫩,肌肉越多汁,口感越佳;系水力越低,肉质越差。本试验结果显示,在饲粮添加100 mg/kg 辣木叶提取物可以显著提高广西麻鸡的胸肌系水力、腿肌系水力,表明饲粮中添加辣木提取物具有保持肌肉水分、改善肌肉嫩度的作用。
肉色是肌肉外观评定的重要指标之一,影响着消费者的选择性。Surendranath[30]研究表明,肌红蛋白的氧化或还原程度与多种内在因素和外在因素的相互作用决定了肉色,肉色偏离鲜肉鲜艳的樱桃红色会导致产品拒收和收入损失。Helgeland等[31]研究表明,肉色与肉中沉积的微量有色代谢物有关(如类胡萝卜素)。刚屠宰后的鲜肉,肌红蛋白未与氧结合,处于还原状态,肉呈暗红色;与空气中的氧接触后,形成红色的氧合肌红蛋白,致使肌肉红度升高,肉呈鲜红色;随时间延长,亚铁血红素中的Fe2+氧化成Fe3+,形成褐色的高铁肌红蛋白,肌肉黄度逐渐升高,肉呈暗褐色,且该反应不可逆[32-34]。适宜的维生素D3可以减少肌肉中丙二醛含量,提高抗氧化酶的活性,提高机体抗氧化能力,从而改善肉色[26]。
肠道黏膜形态构成了肠道黏膜屏障功能的结构基础,肠道绒毛高度和肠道隐窝形态直接影响小肠消化吸收功能。目前,有很多关于辣木多糖提取物对肠道保护作用的报道。Khan 等[28]研究表明,饲喂1.2%辣木叶粉的肉鸡绒毛高度(十二指肠、空肠、回肠)、绒毛表面积(十二指肠)和绒毛高度/隐窝深度(回肠)显著高于对照组。龚正等[35]研究表明灌胃小鼠50 mg/kg 辣木多糖提取物对小鼠空肠绒毛和隐窝有增强作用。Ruth 等[36]发现,添加富岩藻多糖提取物可以改善断奶仔猪肠道形态,增加消化酶活性。卢猛等[37]研究发现添加0.10%山药多糖可以显著提高仔猪肠道绒毛高度、绒毛高度/隐窝深度值,降低肠道隐窝深度。
本试验中,与对照组相比,饲粮添加100 mg/kg和150 mg/kg 辣木叶提取物能显著提高空肠绒毛高度、十二指肠绒毛/隐窝值;添加150 mg/kg 和200 mg/kg可以显著降低空肠隐窝深度。说明辣木叶提取物能够有效地改善广西麻鸡的肠道形态结构,其改善作用与辣木叶提取物中的活性物质多糖有关。
本试验研究发现,饲粮添加不同水平辣木叶提取物对广西麻鸡屠宰性能无显著影响,辣木叶提取物能够降低广西麻鸡的腹脂率,提高脾脏指数,改善肉品质,提高空肠绒毛高度和降低隐窝深度。综合考虑,在广西麻鸡饲粮中辣木叶提取物的最适添加量为150 mg/kg。