李紅英，賀 琴，黃恩福，梁 琦

(1.江西生物科技職業(yè)學(xué)院，南昌 330200；2.南昌師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，南昌 330032)

植物精油為植物提取物的核心，屬于植物源次生代謝物。常見(jiàn)植物精油包括牛至油、丁香油、茶樹(shù)油、肉桂、百里香精油等。植物精油不僅具有抗菌殺菌、促進(jìn)家禽生產(chǎn)、維持消化道菌群平衡和提高機(jī)體免疫的功能[1-2]，而且天然、高效、安全[3-4]。目前的研究主要趨向于豬、蛋雞和肉雞。早前研究發(fā)現(xiàn)，植物精油能抑制飼料霉變[5]，改善畜禽生長(zhǎng)性能并提高機(jī)體抗病力，對(duì)肉雞抗氧化性能也有一定的提高作用[6-7]。雖然不同植物精油在畜禽飼糧中的添加已有部分研究，但植物精油的作用結(jié)果不一，且對(duì)肉鴨和蛋鴨研究應(yīng)用較少。山麻鴨籠養(yǎng)能夠有效地利用飼養(yǎng)空間，但由于飼養(yǎng)密度大，一定程度上會(huì)影響山麻鴨生產(chǎn)性能。因此，本研究旨在探討植物精油對(duì)山麻鴨機(jī)體免疫、抗氧化能力和腸道微生物的影響，為植物精油在山麻鴨飼糧上的應(yīng)用提供指導(dǎo)和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼糧

試驗(yàn)于江西天韻農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)股份有限公司完成。試驗(yàn)選取200只體重一致(1.28 kg±0.06 kg)、健康、產(chǎn)蛋性能接近的40周齡山麻鴨，隨機(jī)分為4組，每組5個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10只鴨。4個(gè)處理組分別飼喂基礎(chǔ)飼糧(對(duì)照組)、基礎(chǔ)飼糧+50 mg/kg植物精油(50 mg/kg植物精油組)、基礎(chǔ)飼糧+150 mg/kg植物精油(150 mg/kg植物精油組)和基礎(chǔ)飼糧+200 mg/kg植物精油(200 mg/kg植物精油組)，整個(gè)試驗(yàn)期為30 d，試驗(yàn)期間蛋鴨自由采食、飲水，保證鴨舍整潔且定期消毒，各組飼養(yǎng)管理?xiàng)l件一致。

試驗(yàn)飼糧為玉米-豆粕型飼糧?；A(chǔ)飼糧配置參照NRC(1994)家禽營(yíng)養(yǎng)需要和《中國(guó)飼料成分及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值表(2017年第28版)》進(jìn)行配制(表1)。其中基礎(chǔ)飼糧中不含抗生素。植物精油購(gòu)自江西天佳生物工程股份有限公司，主要成分為13.5%百里香酚和4.5%肉桂醛。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.2 樣品采集及指標(biāo)測(cè)定

1.2.1 鴨蛋成分 于試驗(yàn)第28～30天，每組隨機(jī)選取10個(gè)鴨蛋(接近平均蛋重)，用于分析蛋成分。鴨蛋品質(zhì)包括蛋重、縱徑、橫徑、蛋殼重量、蛋殼比例、蛋白重、蛋白比例、蛋黃重、蛋黃比例。

1.2.2 血清免疫球蛋白、補(bǔ)體蛋白和抗氧化指標(biāo) 于試驗(yàn)第30天上午，從每個(gè)重復(fù)中隨機(jī)取一只健康鴨翅靜脈采血，靜置待血清析出后，3 000 r/min離心分離血清。利用南京建成生物工程研究所有限公司試劑盒檢測(cè)血清中免疫球蛋白M(IgM，貨號(hào)：H109)、免疫球蛋白A(IgA，貨號(hào)：H108)、免疫球蛋白G(IgG，貨號(hào)：H106)、超氧化物歧化酶(SOD，貨號(hào)：A001-3-2)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px，貨號(hào)：A005-1-2)和丙二醛(MDA，貨號(hào)：A003-1-2)。利用免疫比濁法檢測(cè)血清中補(bǔ)體蛋白3(C3，貨號(hào)：E032-1-1)和補(bǔ)體蛋白4(C4，貨號(hào)：E033-1-1)含量。

1.2.3 盲腸微生物結(jié)構(gòu) 于試驗(yàn)第30天上午，從每個(gè)重復(fù)中隨機(jī)取1只健康鴨采血后，處死解剖，分離盲腸，將腸段兩端雙線(xiàn)結(jié)扎后置于凍存管中，液氮速凍，-80 ℃保存。提取盲腸基因組DNA后用于16S rDNA高通量測(cè)序。DNA樣本純化后，按指定測(cè)序區(qū)域，合成帶有Barcode的特異引物對(duì)樣本的16S rDNA V4區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)增。文庫(kù)構(gòu)建使用Illumina公司TruSeq DNA PCR-Free Sample Prep Kit(FC-121-3001/3003)，用PE250方式進(jìn)行測(cè)序，測(cè)序得到的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)拼接，過(guò)濾得到可供后續(xù)分析的高質(zhì)量目標(biāo)序列，后續(xù)生物信息學(xué)操作使用Usearch(http:∥www.drive5.com/usearch)和QIIME5等完成。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2013簡(jiǎn)單處理數(shù)據(jù)后，用SPSS 20.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-Way ANOVA),差異顯著后用Duncan氏法進(jìn)行多重比較分析，各組數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。以P<0.05為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié) 果

2.1 植物精油對(duì)產(chǎn)蛋期山麻鴨蛋品質(zhì)的影響

由表2可知，與對(duì)照組相比，50和150 mg/kg植物精油組山麻鴨鴨蛋縱徑顯著提高(P<0.05)；飼糧添加植物精油能顯著提高山麻鴨鴨蛋蛋重、蛋殼重、蛋白重、蛋黃重和鴨蛋橫徑(P<0.05)，且150 mg/kg植物精油組均顯著高于其他各組(P<0.05)。

表2 各組山麻鴨蛋品質(zhì)測(cè)定結(jié)果

2.2 植物精油對(duì)產(chǎn)蛋期山麻鴨血清免疫球蛋白的影響

由表3可知，與對(duì)照組相比，150和200 mg/kg植物精油組山麻鴨血清IgA、IgG和IgM含量均顯著提高(P<0.05)，且150 mg/kg植物精油組IgM含量顯著高于50和200 mg/kg植物精油組(P<0.05)。50 mg/kg植物精油組山麻鴨3種血清免疫球蛋白相對(duì)于對(duì)照組均無(wú)顯著變化(P>0.05)。

表3 各組山麻鴨血清免疫球蛋白含量

2.3 植物精油對(duì)產(chǎn)蛋期山麻鴨血清補(bǔ)體蛋白的影響

由表4可知，與對(duì)照組相比，150和200 mg/kg植物精油組山麻鴨血清C3和C4含量均顯著提高(P<0.05)，且兩組之間差異不顯著(P>0.05)。而與對(duì)照組相比，50 mg/kg植物精油組山麻鴨血清補(bǔ)體蛋白無(wú)顯著變化(P>0.05)。

表4 各組山麻鴨血清補(bǔ)體蛋白含量

2.4 植物精油對(duì)產(chǎn)蛋期山麻鴨血清抗氧化能力的影響

由表5可知，與對(duì)照組相比，飼糧中添加植物精油對(duì)山麻鴨血清SOD活性均無(wú)顯著影響(P>0.05)，但飼糧添加150和200 mg/kg植物精油能顯著提高山麻鴨血清GSH-Px活性(P<0.05)。與對(duì)照組相比，3個(gè)植物精油添加組山麻鴨血清MDA含量均顯著降低(P<0.05)。

表5 各組山麻鴨血清抗氧化能力測(cè)定結(jié)果

2.5 植物精油對(duì)產(chǎn)蛋期山麻鴨腸道微生物的影響

由表6可知，與對(duì)照組相比，飼糧中添加植物精油對(duì)山麻鴨盲腸微生物Alpha多樣性指數(shù)均無(wú)顯著影響(P>0.05)。但飼糧中添加150和200 mg/kg植物精油能提高山麻鴨盲腸擬桿菌門(mén)、Parabacteroides菌屬和PrevotellaceaeNK3B31group菌屬豐度，降低Ralstonia菌屬豐度(圖1)。

表6 各組山麻鴨腸道微生物Alpha多樣性測(cè)定結(jié)果

A，門(mén)水平；B，屬水平

3 討 論

3.1 植物精油對(duì)山麻鴨蛋品質(zhì)的影響

蛋成分是衡量蛋品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加植物精油混合物(主要成分為肉桂醛、香芹酚和百里香酚)能顯著提高蛋雞產(chǎn)蛋重[8]。在產(chǎn)蛋鵪鶉飼糧中添加1 g/kg黑種草精油(含百里香酚27.8%～57.0%，對(duì)異丙基甲苯7.1%～15.5%，香芹酚5.8%～11.6%，茴香腦0.25%～2.3%，松油醇2.0%～6.6%和芳樟醇3.5%～5.0%)可顯著提高產(chǎn)蛋率、料蛋比和蛋重[9]。香芹酚精油可通過(guò)促進(jìn)卵黃前體物質(zhì)從肝臟轉(zhuǎn)移，增加蛋黃比例[10]，與本試驗(yàn)結(jié)果類(lèi)似。雖然本研究結(jié)果顯示，植物精油組鴨蛋蛋殼、蛋白和蛋黃重量均顯著提高，且植物精油添加量為150 mg/kg時(shí)鴨蛋蛋黃最重，但飼糧中添加植物精油并未提高蛋黃比例。究其原因，在本研究中，蛋黃、蛋白和蛋殼重量增加主要取決于蛋重的增加。前期研究發(fā)現(xiàn)，植物精油能提高蛋鴨血鈣含量，且能改善胰蛋白酶和糜蛋白酶活性，從而促進(jìn)蛋鴨飼料利用率，一定程度上改善了蛋鴨生產(chǎn)性能[11]。但與其他試驗(yàn)相比，本試驗(yàn)所添加的植物精油主要成分為13.5%百里香酚和4.5%肉桂醛，植物精油成分和添加劑量存在差異，因此試驗(yàn)結(jié)果也存在一定差異。

3.2 植物精油對(duì)山麻鴨血清免疫指標(biāo)的影響

血清免疫球蛋白經(jīng)淋巴細(xì)胞產(chǎn)生，是體液免疫應(yīng)答反應(yīng)中發(fā)揮重要功能的免疫分子。通過(guò)對(duì)血清中免疫球蛋白的檢測(cè)，可衡量機(jī)體免疫水平。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，150和200 mg/kg植物精油組山麻鴨血清IgA、IgG和IgM含量均顯著提高，且添加150 mg/kg植物精油組效果較優(yōu)，這與前人研究結(jié)果[12-13]相似。在大腸桿菌攻毒作用下，肉鴨飼糧中添加植物精油可提高血清IgG和IgM含量，提高機(jī)體免疫功能[12]。添加50 mg/kg混合精油(主要成分為百里香酚、香芹酚和肉桂醛)，能提高肉雞血清IgG含量[13]。酚類(lèi)物質(zhì)可提高淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率和白細(xì)胞吞噬率，提高免疫球蛋白釋放量，從而增強(qiáng)畜禽機(jī)體免疫能力[14]。IgG具有活化補(bǔ)體作用，因此，本試驗(yàn)檢測(cè)了血清C3和C4含量，結(jié)果顯示，150和200 mg/kg植物精油組血清C3和C4含量均顯著提高。說(shuō)明植物精油能通過(guò)提高機(jī)體體液免疫來(lái)增加機(jī)體免疫功能，但并非添加量越高效果越好。

3.3 植物精油對(duì)山麻鴨血清抗氧化能力的影響

抗氧化性能與機(jī)體的健康狀況密切相關(guān)，正常生物過(guò)程產(chǎn)生的活性氧可被機(jī)體內(nèi)的抗氧化酶清除[15]，當(dāng)機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài)時(shí)，過(guò)量的自由基無(wú)法被及時(shí)清除，會(huì)損害機(jī)體健康。研究發(fā)現(xiàn)，蛋雞飼糧中添加八角茴香油提高了蛋黃T-SOD活性，降低了MDA含量[16]。Botsoglou等[17]研究發(fā)現(xiàn)牛至油能延遲脂類(lèi)氧化，其效果與α-生育酚醋酸鹽的效果類(lèi)似。然而，本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，飼糧中添加植物精油對(duì)籠養(yǎng)山麻鴨血清SOD活性無(wú)顯著影響，但能顯著降低血清MDA含量。當(dāng)植物精油添加量為150和200 mg/kg時(shí)，山麻鴨血清GSH-Px活性顯著提高，這與其他研究結(jié)果相似[18]。本試驗(yàn)中使用的植物精油主要成分是百里香酚和肉桂醛，百里香氛對(duì)1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)的清除率較高[19]。并能有效抑制或清除細(xì)胞中多余的自由基[20]，因此山麻鴨抗氧化能力得以改善。

3.4 植物精油對(duì)山麻鴨盲腸微生物結(jié)構(gòu)的影響

腸道是機(jī)體最密集的細(xì)菌定植器官，是一個(gè)代謝旺盛的場(chǎng)所，與機(jī)體健康有著重要的聯(lián)系。Alpha多樣性指數(shù)反映了腸道微生物的豐富度和均勻度。研究發(fā)現(xiàn)，植物精油可降低腸道有害微生物含量，改善腸道菌群[21]。但本試驗(yàn)中，植物精油對(duì)腸道菌群豐富度和均勻度無(wú)顯著影響，而飼糧中添加150和200 mg/kg植物精油顯著提高了山麻鴨盲腸擬桿菌門(mén)豐度，并能提高盲腸Parabacteroides菌屬和PrevotellaceaeNK3B31 group菌屬豐度，降低Ralstonia菌屬豐度。已有研究表明，PrevotellaceaeNK3B31 group菌屬與白細(xì)胞介素-10(IL-10)呈正相關(guān)[22]，而Ralstonia菌屬可引起感染或機(jī)體免疫力下降[23]。說(shuō)明植物精油可通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)，改善宿主健康。

4 結(jié) 論

山麻鴨飼糧中添加植物精油可改善機(jī)體體液免疫，提高血清抗氧化性能，并能在一定程度上改善山麻鴨盲腸微生物結(jié)構(gòu)，提高蛋鴨生產(chǎn)性能。綜合考慮，植物精油的適宜添加量為150 mg/kg。