■魏 翊 劉永發(fā) 趙藝竹 江秋雨 咼于明 班志彬,2 張炳坤*
(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,動物營養(yǎng)學(xué)國家重點實驗室,北京 100193;2.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,吉林 長春 130033)
蛋雞產(chǎn)蛋中后期存在蛋殼厚度逐漸降低、蛋殼品質(zhì)下降的問題[1]。由于蛋殼質(zhì)量問題,雞蛋在收集和運輸?shù)倪^程中破損率達10%~15%,這會給生產(chǎn)企業(yè)造成一定的經(jīng)濟損失。同時,蛋雞也面臨肝臟和腹部脂肪沉積增加、免疫系統(tǒng)衰退、對疾病抵抗力減弱等問題。甜菜堿屬于季胺型生物堿物質(zhì),是膽堿的氧化形式,主要存在于麥麩、肉骨粉和甜菜根中,其中麩皮含量最高[2]。甜菜堿作為飼料添加劑主要參與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)[3-5]和能量代謝的調(diào)節(jié),同時對改善免疫機能和抗氧化也有一定的作用[6-8]。目前,甜菜堿作為一種安全、無毒的營養(yǎng)性飼料添加劑[9-10],被廣泛應(yīng)用于家禽[6-8]、豬[11]、奶牛[12]、鵝[13]和水產(chǎn)動物[14]的生產(chǎn)上。在育成期和產(chǎn)蛋期蛋雞飼糧中添加1 000 mg/kg甜菜堿可以提高礦物質(zhì)的利用率,改善蛋重和蛋殼厚度[15]。郝生燕等[16]研究發(fā)現(xiàn),在22周齡羅曼褐蛋雞飼糧中添加400 mg/kg甜菜堿可以提高入舍母雞產(chǎn)蛋率和蛋重,并改善熱應(yīng)激對蛋雞的損傷,但對哈夫單位、蛋殼強度和蛋殼厚度均無顯著影響。劉茜[17]研究發(fā)現(xiàn),在飼糧中添加1 000 mg/kg甜菜堿,能顯著降低飼喂7 d蛋雞的破蛋率,增強飼喂14 d蛋雞蛋殼強度且顯著降低蛋雞血漿粒細(xì)胞數(shù)和淋巴細(xì)胞比率。目前,關(guān)于甜菜堿對家禽的研究主要集中在生產(chǎn)性能和脂代謝調(diào)節(jié),而對蛋品質(zhì)和免疫機能的影響鮮有報道。因此,本試驗旨在研究飼糧中添加甜菜堿對產(chǎn)蛋中后期蛋雞蛋品質(zhì)、器官指數(shù)、血常規(guī)指標(biāo)、血清免疫球蛋白和肝臟形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響,研究甜菜堿對產(chǎn)蛋中后期蛋雞免疫機能的影響,為甜菜堿的綜合利用提供理論參考。
甜菜堿,純度為98%,白色粉末,由陜西索奧生物科技有限責(zé)任公司提供。蛋品質(zhì)使用蛋品儀(NA?BEL,Co., Ltd., 日本)測定蛋重、蛋殼強度、蛋白高度、哈夫單位、蛋黃重量等;血常規(guī)指標(biāo)測定使用血常規(guī)生化儀(Sysmex K4500,Kobe,Ltd,日本);血清免疫球蛋白測定使用ELISA酶標(biāo)儀。
試驗選取46 周齡、體重和產(chǎn)蛋率相近的海蘭褐蛋雞160只,隨機分為兩個處理,每個處理8個重復(fù),每個重復(fù)10只雞。預(yù)試期1周,正試期10周。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,試驗組在基礎(chǔ)飼糧中添加1 000 mg/kg的甜菜堿,試驗組甜菜堿的添加水平參照前人研究試驗結(jié)果[17]。基礎(chǔ)飼糧為玉米-豆粕型飼糧,營養(yǎng)水平參考NRC(1994)和海蘭褐蛋雞管理手冊(2008)配制,基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。飼養(yǎng)試驗于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)涿州試驗基地進行,試驗雞舍采用封閉式三層籠養(yǎng),自然通風(fēng)和縱向負(fù)壓通風(fēng)相結(jié)合。試驗從蛋雞46周齡開始,至56周齡結(jié)束。試驗期間乳頭飲水器自由飲水和采食,每日飼喂2次,撿蛋1次。每天光照時間16 h,早上6:00補光,晚上22:00熄燈。雞場常規(guī)免疫。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
1.3.1 蛋品質(zhì)
試驗結(jié)束時(第56周齡),從每個處理中取3個重復(fù)的所有雞蛋立即檢測蛋品質(zhì)。用數(shù)字游標(biāo)卡尺測量長徑、短徑和蛋殼厚度(去除殼膜后,在蛋的大、中、小部位各取樣3份,測量后取平均值),并計算蛋形指數(shù)。將雞蛋平躺在蛋品質(zhì)檢測儀(DET-6000 NABEL Co., Ltd., 日本)上,測定蛋重和蛋殼強度。測定完成后將蛋殼打破,將蛋白和蛋黃倒在托盤上,尖頭端朝里,用蛋品儀測定蛋白高度、哈夫單位和蛋黃顏色。分離蛋黃和蛋殼,使用精度為0.01 g的電子天平測定蛋黃重量和蛋殼重量并記錄。
蛋形指數(shù)=縱徑/橫徑
蛋殼指數(shù)(%)=(蛋殼重/蛋重)×100
1.3.2 器官指數(shù)
試驗期結(jié)束前1 天,對所有試驗雞斷料空8 h 以上,空腹稱重并記錄。試驗雞第56 周齡最后1 天,每個重復(fù)中隨機抽取試驗雞,頸部放血處死,分離肝臟、脾臟和腹部脂肪進行稱重并記錄。肝臟指數(shù)(‰)=(肝臟重/體重)×1 000脾臟指數(shù)(‰)=(脾臟重/體重)×1 000腹脂率(‰)=(腹脂重/體重)×1 000
1.3.3 血常規(guī)和血清生化指標(biāo)
試驗雞第56周齡末,每個重復(fù)隨機選取1只雞翅靜脈分別采血3 mL,于抗凝管和促凝管中。
血常規(guī)指標(biāo)采用血常規(guī)生化儀(Sysmex K4500,Kobe,Ltd,日本)測定白細(xì)胞、紅細(xì)胞、血紅蛋白、中性粒細(xì)胞比率和淋巴細(xì)胞比率等血常規(guī)指標(biāo)。
用于測定血生化指標(biāo)的血樣,需靜置15 min,3 000 r/min離心10 min,取上清液分裝于1.5 mL Eppen?dorf管,-20 ℃保存待用。按照免疫球蛋白IgA 和IgM試劑盒(購于上海酶聯(lián)生物科技有限公司)說明書檢測,用多功能酶標(biāo)儀(SepctraMax i3x Platform, Molecu?lar Devices, LLC)于450 nm 處讀取數(shù)據(jù),計算血清中IgA和IgM含量。
1.3.4 肝臟形態(tài)結(jié)構(gòu)
試驗雞第56 周齡末,取肝臟用生理鹽水沖洗凈殘余物,濾紙吸干肝臟表面水分,用10%甲醛固定,制作石蠟切片,蘇木精-伊紅(H.E.)染色,H.E.染色切片于光學(xué)顯微鏡下觀察。
用Excel 2010軟件進行數(shù)據(jù)整理,SPSS 26.0軟件進行獨立樣本t檢驗分析,數(shù)據(jù)以平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示,P<0.05表示差異顯著,0.05≤P≤0.10表示有差異顯著性趨勢。
表2 飼糧中添加甜菜堿對產(chǎn)蛋中后期蛋雞蛋品質(zhì)的影響
由表2可知,與對照組相比,飼糧中添加1 000 mg/kg甜菜堿能夠極顯著增加產(chǎn)蛋中后期蛋雞蛋殼厚度(P<0.01),對蛋重、蛋殼重、蛋殼指數(shù)、蛋殼強度、蛋白高度、哈夫單位、蛋黃顏色、蛋黃重和蛋形指數(shù)均無顯著影響(P>0.05)。
表3 飼糧中添加甜菜堿對產(chǎn)蛋中后期蛋雞器官指數(shù)的影響(‰)
由表3可知,與對照組相比,飼糧中添加1 000 mg/kg甜菜堿能夠極顯著降低產(chǎn)蛋中后期蛋雞腹脂率(P<0.01),對肝臟指數(shù)有降低的趨勢(P=0.063)。但對脾臟指數(shù)無顯著影響(P>0.05)。
表4 飼糧中添加甜菜堿對產(chǎn)蛋中后期蛋雞血常規(guī)指標(biāo)的影響
由表4可知,與對照組相比,飼糧中添加1 000 mg/kg甜菜堿顯著提高大型血小板比率(P<0.05),對中性粒細(xì)胞比率有降低的趨勢(P=0.058),但對其他血常規(guī)指標(biāo)均無顯著影響(P>0.05)。
表5 飼糧中添加甜菜堿對產(chǎn)蛋中后期蛋雞血清生化指標(biāo)的影響(ng/μL)
由表5可知,與對照組相比,飼糧中添加1 000 mg/kg甜菜堿能夠顯著增加血清中IgA 的含量(P<0.05),對血清中IgM的含量無顯著影響(P>0.05)。
圖1 產(chǎn)蛋中后期肝臟形態(tài)學(xué)檢測
如圖1所示,對照組與試驗組均未見肝臟組織結(jié)構(gòu)存在明顯的病變,但對照組肝臟脂肪空泡的數(shù)量明顯多于試驗組。
蛋殼具有抵抗外力并使雞蛋內(nèi)容物免受污染和侵害的功能,由于蛋殼質(zhì)量問題,在收集或運輸過程中會損失掉10%~15%的雞蛋[18],產(chǎn)蛋高峰期后蛋殼品質(zhì)下降尤為嚴(yán)重[19]。許梓榮等[20]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加600 mg/kg甜菜堿降低腹脂沉積,使50周齡和70周齡產(chǎn)蛋雞蛋殼厚度分別提高2.5%和10.81%。然而,也有研究報道,蛋雞飼糧中添加750 mg/kg 的甜菜堿對蛋殼厚度無顯著影響[21]。這可能與試驗所用蛋雞品種、年齡和甜菜堿的添加劑量有關(guān)[17,21-22]。據(jù)報道,產(chǎn)蛋后期蛋殼形成過程中鈣離子ATP 水解酶(Ca2+-ATPase)活性提高[23],該酶活性受原生質(zhì)膜上磷脂組分的調(diào)控,因此產(chǎn)蛋中后期蛋殼質(zhì)量的好壞,可能與蛋殼腺中脂類成分的變化有關(guān)。本試驗結(jié)果顯示,飼糧中添加甜菜堿極顯著降低腹脂率,極顯著增加蛋殼厚度,分析原因可能是甜菜堿的添加減緩了蛋雞腹部脂肪沉積[24],增強肝臟調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的功能[25],并減弱了腹部脂肪對蛋殼腺的擠壓,提高Ca2+-ATPase活性,從而改善蛋殼腺功能和蛋殼質(zhì)量。
研究表明,免疫器官的生長發(fā)育情況直接決定機體的免疫狀態(tài),決定其對各種應(yīng)急因素的抵抗力[26]。有報道稱,甜菜堿能顯著提高幼齡動物的免疫機能,提高動物存活率[27]。器官指數(shù)通常用于評估飼用添加劑的免疫調(diào)節(jié)作用[28-29]。脾臟是重要的外周免疫器官,是反映機體免疫機能狀態(tài)的重要免疫指標(biāo),在一定范圍內(nèi),禽類脾臟指數(shù)越大,機體的免疫能力越強。研究表明,甜菜堿作為甲基供體,參與蛋白質(zhì)合成,在飼糧中添加甜菜堿能促進機體蛋白質(zhì)沉積,增加淋巴細(xì)胞的數(shù)量,進而增加免疫器官的重量[30]。本研究結(jié)果顯示,飼糧中添加1 000 mg/kg 甜菜堿可提高8%的脾臟指數(shù),提示產(chǎn)蛋中后期蛋雞飼糧中添加甜菜堿可增強機體免疫力,維持機體健康。
血常規(guī)檢測包括對白細(xì)胞、紅細(xì)胞和血小板3大類成分的檢測,通過血液中各類細(xì)胞組分的變化來評估機體的健康水平[31]。白細(xì)胞類中包括粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞[32-33],具有吞噬異物、抵御病原體入侵的功能。本試驗中,46 周齡蛋雞飼喂甜菜堿后,血液中白細(xì)胞、中性粒細(xì)胞比率和淋巴細(xì)胞比率都有不同程度的降低,提示甜菜堿具有抑制機體炎癥反應(yīng)的作用,這與劉茜[17]的試驗結(jié)果一致。本研究結(jié)果還觀察到,飼糧中添加甜菜堿后血液中血小板和大型血小板比率不同程度上升,這與宋明彤等[11]的試驗結(jié)果不一致,可能與試驗動物、飼養(yǎng)管理和試驗周期等有關(guān),但具體原因尚待進一步探討。
血清IgG、IgA和IgM是機體免疫器官組織產(chǎn)生的體液免疫分子[34],一定程度上反映機體的免疫水平[35]。血清IgA 是健康正常血清中含量第二的免疫球蛋白,在抵抗微生物入侵和吞噬抗原方面起著重要作用[36]。研究表明,熱應(yīng)激肉仔雞注射甜菜堿,血清免疫球蛋白含量無顯著影響[37]。而本試驗結(jié)果表明,飼糧中添加甜菜堿可顯著提高56 周齡蛋雞血清中IgA 的含量。目前,尚未見到關(guān)于甜菜堿對產(chǎn)蛋中后期蛋雞免疫機能的研究報道,具體機理尚不清晰,可能與甜菜堿干預(yù)脂質(zhì)代謝有關(guān)[4-5],進而影響機體免疫反應(yīng)[38-39]。
在本試驗條件下,飼糧中添加1 000 mg/kg 甜菜堿能顯著提高46~56 周齡蛋雞蛋殼厚度和血清免疫球蛋白含量,降低腹脂率、血液中中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率,改善蛋雞免疫機能,從而保證產(chǎn)蛋中后期蛋雞蛋殼質(zhì)量。