2. 河南仰韶生化工程有限公司, 三门峡 472400
2. Henan Yangshao Biochemical Engineering Co., Ltd., Sanmenxia 472400, China
在以往的养殖生产中,通常在饲粮中添加抗生素来提高动物的生产性能和抗病性。但长期使用或滥用饲用抗生素会导致病原菌产生抗药性和耐药性,引起畜禽肠道菌群失调,造成畜产品抗生素残留、污染环境,威胁人类健康[1-2]。因此,随着抗生素的不断禁用,研制能够替代饲用抗生素的绿色无污染饲料添加剂已成为国内外研究热点。虫草多糖是一种真菌多糖,是冬虫夏草中最重要的一种活性物质,由甘露糖、虫草素、腺苷、阿拉伯糖和岩藻糖等组成。由于冬虫夏草稀少,目前国内外多用蛹虫草提取虫草多糖,且蛹虫草和冬虫夏草中提取的虫草多糖效果一致。研究表明,虫草多糖在提高机体免疫、降血脂以及保护肝肾等方面有着良好的效果[3-5]。由于虫草多糖的多种功效,其作为饲料添加剂在畜牧业中的使用受到广泛关注。例如,在鸡饲粮中添加虫草多糖或虫草培养基(收获虫草子实体后长满菌丝体的培养物)能够促进鸡的早期发育,提高肉鸡饲料转化率和日增重,降低鸡肉中脂肪含量[6-9]; 提高蛋鸡产蛋率、降低料蛋比[10]; 刺激免疫器官及免疫细胞的分化增殖,提高免疫力[11-12]。虫草菌丝水提取物使鸡的肠道保持更好的微生物菌群,并能提高鸡的生长性能和健康指数[13]。虫草多糖能提高小鼠免疫力和抗氧化能力,控制荷瘤小鼠病灶转移,提高抗原复合体表达和抗原呈递能力[14-19]。但目前为止,有关虫草多糖对蛋鸡产蛋后期生产性能及蛋品质影响的相关研究较少,特别是对蛋鸡肠道形态结构影响的研究更是鲜有报道。因此,本试验旨在研究虫草多糖对蛋鸡产蛋后期生产性能、蛋品质和肠道形态结构的影响,为其作为新型饲料添加剂的研究提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验动物、分组与饲养管理本试验采用单因素完全随机分组设计,选取270只70周龄健康且产蛋率相近的海兰褐蛋鸡,随机分为3组(基础产蛋率分别为85.83%、85.28%和86.13%),每组6个重复,每个重复15只鸡。试验设对照组(饲喂基础饲粮)、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(分别饲喂在基础饲粮中添加0.01%和0.02%虫草多糖的饲粮)。预试期7 d,正试期45 d。
试验所用虫草多糖由河南仰韶生化工程有限公司利用液体深层发酵培养蛹虫草提取,含量为79.48%。基础饲粮为玉米-豆粕型饲粮,是参照NRC(1994)营养需要配制的粉状配合饲料,其组成及营养水平见表 1。整个试验期鸡只自由采食、自由饮水,鸡舍负压纵向通风,3层阶梯式笼养,每笼3只鸡,采用自然光照加人工补光,恒定光照时间为16 h/d,记录每天天气和温度变化。每日饲喂3次(07:00、14:00和17:30),确保料槽中料量均匀,17:00人工收蛋。
正试期内以重复为单位记录每周采食量、每天产蛋数、破软蛋数和产蛋重,计算正试期各组的总产蛋率、料蛋比、破软蛋率、平均日产蛋重和平均日采食量。试验第45天采集蛋样,每个重复随机抽取10枚,测定蛋形指数、平均蛋重、蛋白高度、哈氏单位、蛋壳厚度、蛋壳强度和蛋黄相对重等指标。所用仪器为游标卡尺、蛋品质分析仪(QCH,英国)、螺旋测微仪和强度测定仪(In-Spec-2200,美国)。
1.3 肠道形态结构测定试验结束后,每个组随机选取6只鸡,禁食12 h,快速解剖取其十二指肠、空肠及回肠中段2 cm,用4%多聚甲醛固定。经过冲洗、脱水、透明、浸蜡、包埋、切片、贴片、染色和封片过程制作石蜡切片,观察肠道形态结构。
显微镜观察,图像采集分析并选取6个典型视野,用Case Viewer图像分析软件测量肠道绒毛高度(villous height,VH)、隐窝深度(crypt depth,CD)与肠壁厚度(intestinal wall thickness),并计算绒毛高度/隐窝深度(VH/CD)。
1.4 数据处理试验数据采用Excel 2010初步整理后,使用SPSS 20.0进行单因素方差分析(one-way ANOVA),采用Duncan氏法进行多重比较,数据均以平均值±标准差表示,P < 0.05时表示差异显著。
2 结果与分析 2.1 虫草多糖对蛋鸡产蛋后期生产性能的影响由表 2可知,与对照组相比,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组的蛋鸡产蛋率显著提高(P < 0.05),且试验Ⅱ组产蛋率显著高于试验Ⅰ组(P < 0.05),试验Ⅱ组的平均日产蛋重显著提高(P < 0.05),试验Ⅰ组、试验Ⅱ组料蛋比显著降低(P < 0.05)。各组间破软蛋率和平均日采食量均无显著差异(P>0.05)。
由表 3可知,与对照组相比,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组的蛋壳厚度、蛋壳相对重、平均蛋重、蛋白高度、哈氏单位、蛋黄重和蛋黄相对重均无显著差异(P>0.05)。试验Ⅰ组、试验Ⅱ组的蛋形指数、蛋壳强度相比对照组在数值上分别提高了0.09和0.05、0.89和1.13 kg/cm2,但差异均不显著(P>0.05)。
由表 4可知,与对照组相比,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组蛋鸡的十二指肠肠壁厚度和空肠、回肠绒毛高度显著提高(P < 0.05),且试验Ⅱ组的十二指肠肠壁厚度显著高于试验Ⅰ组(P < 0.05),但十二指肠绒毛高度、隐窝深度和VH/CD及空肠和回肠隐窝深度、VH/CD和肠壁厚度均无显著差异(P>0.05)。
苯酚-硫酸法测量5种不同蛹虫草样品虫草多糖含量,结果表明,同种蛹虫草不同部位虫草多糖含量差异较大,不同培养基质培养的蛹虫草相同部位虫草多糖含量无显著差异,且虫草多糖主要存在于虫草菌丝体[20]。研究表明,含有虫草多糖、虫草素、腺苷等活性物质的蛹虫草培养基能够提高24周龄海兰褐蛋鸡产蛋率和平均日产蛋重,降低料蛋比,但差异均不显著[21]。用含有虫草多糖、虫草素、虫草酸、超氧化物歧化酶(SOD)、生物碱等活性成分的“虫草欣康”饲喂33周龄海兰灰蛋鸡,产蛋率提高、料蛋比下降(差异均不显著)[22];在21周龄蛋鸭饲粮中添加“虫草欣康”,能提高产蛋率、平均日产蛋重,降低料蛋比(差异均不显著)[23]。在本试验中,饲粮中添加虫草多糖显著提高70周龄蛋鸡产蛋率,显著降低料蛋比,显著提高平均日产蛋重。相比而言,上述蛹虫草培养基和“虫草欣康”中虫草多糖含量分别为3.84%和12.86%[24-25],本试验引起蛋鸡产蛋后期产蛋性能的显著提高,可能是由虫草多糖的含量较高引起的,但虫草多糖对产蛋高峰前期产蛋性能的作用效果有待于试验研究。用固体和液体培养获得的虫草菌株饲喂1日龄青脚土杂商品鸡,能显著提高平均体重,提高饲料转化率(差异不显著)[7]。北虫草培养基饲喂22周龄海兰褐父母交代种公鸡,能显著提高饲料效率[9]。本试验结果表明,虫草多糖添加水平为0.01%和0.02%时显著降低料蛋比,显著提高产蛋率,可能是由于虫草多糖能提高饲料转化率[7],具体作用机理有待于深入研究。
3.2 虫草多糖对蛋鸡产蛋后期蛋品质的影响蛋壳质量、蛋壳强度、哈氏单位和蛋形指数是衡量蛋品质的重要指标,与鸡蛋的破壳率和新鲜度有关。蛋形指数正常为1.32~1.39,标准蛋形指数为1.35。研究表明,含有多糖、虫草素、腺苷、麦角淄醇等活性物质的冬虫夏草培养残基(2%)饲喂22周龄蛋鸡,能显著提高蛋壳强度和平均蛋重,降低蛋壳厚度(差异不显著)[10]。用含有多糖、虫草素、虫草酸、SOD、生物碱等活性成分的“虫草欣康”饲喂33周龄海兰灰蛋鸡,对蛋形指数、蛋壳厚度、蛋白高度及哈氏单位均无显著影响[22];在21周龄蛋鸭饲粮中添加“虫草欣康”,蛋形指数和蛋壳厚度差异不显著[23]。本试验中,饲粮添加虫草多糖虽然对蛋鸡产蛋后期蛋形指数和蛋壳强度有一定的提高但差异不显著,这与以往研究结果基本一致。
3.3 虫草多糖对蛋鸡产蛋后期肠道形态结构的影响小肠是动物机体消化吸收营养物质的主要器官[26],肠绒毛越长,与营养物质接触面积就越大,小肠吸收越好;隐窝越浅,肠上皮细胞成熟率越高,消化吸收能力就越高;VH/CD综合反映小肠功能状况,比值越小,消化吸收能力越弱[27-29]。肠壁厚度的增加有助于肠道蠕动,提高小肠对营养物质的消化吸收[30-33],但是也有研究表明肠壁增厚会影响动物对营养物质的消化吸收,影响雏鸡生长速度[34]。在本试验中,蛋鸡基础饲粮中添加0.01%和0.02%的虫草多糖能够显著提高蛋鸡十二指肠肠壁厚度、空肠和回肠绒毛高度,提示饲粮中添加一定剂量的虫草多糖可有效提高空肠和回肠绒毛高度,改善肠道形态结构。肠道也是机体重要的免疫屏障,蛹虫草多糖能够刺激淋巴细胞增殖[11];虫草多糖刺激小鼠主要免疫器官增生,提高细胞免疫[16],减少病原微生物的入侵,保持肠道微生物动态平衡而维持肠道健康。综上所述,在蛋鸡基础饲粮中添加虫草多糖能够改善蛋鸡肠道形态结构,这可能与虫草多糖改善肠道微生物菌群[13]有关,具体影响机制还需进一步研究。
3.4 虫草多糖作为饲料添加剂效益分析虫草多糖价格为150元/kg,本试验添加量为基础饲粮的0.01%和0.02%,每千克饲粮增加成本分别为0.015和0.030元。按当时市场鸡蛋价格7元/kg计算,扣除虫草多糖成本,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组分别比对照组多赢利0.42和0.59元/kg。
4 结论饲粮中添加0.01%和0.02%的虫草多糖能显著提高蛋鸡产蛋率、降低料蛋比,显著提高蛋鸡十二指肠肠壁厚度、空肠和回肠绒毛高度,且添加剂量为0.02%时能显著提高蛋鸡平均日产蛋重,但这2个添加剂量均对蛋鸡产蛋后期蛋品质无显著影响。
[1] |
于剑. 浅谈滥用抗生素的危害及应对措施[J]. 现代畜牧科技, 2016(4): 171. DOI:10.3969/j.issn.2095-9737.2016.04.160 |
[2] |
周启星, 罗义, 王美娥. 抗生素的环境残留、生态毒性及抗性基因污染[J]. 生态毒理学报, 2007, 2(3): 243-251. |
[3] |
LEE J S, KWON J S, WON D P, et al. Study of Macrophage activation and structural characteristics of purified polysaccharide from the fruiting body of Cordyceps militaris[J]. Journal of Microbiology and Biotechnology, 2010, 20(7): 1053-1060. DOI:10.4014/jmb |
[4] |
CHEUNG J K H, LI J, CHEUNG A W H, et al. Cordysinocan, a polysaccharide isolated from cultured Cordyceps, activates immune responses in cultured T-lymphocytes and macrophages:signaling cascade and induction of cytokines[J]. Journal of Ethnopharmacology, 2009, 124(1): 61-68. DOI:10.1016/j.jep.2009.04.010 |
[5] |
SHIN S, KWON G, LEE S, et al. Immunostimulatory effects of Cordyceps militaris on macrophages through the enhanced production of cytokines via the activation of NF-κB[J]. Immune Network, 2010, 10(2): 55-63. DOI:10.4110/in.2010.10.2.55 |
[6] |
赵乐乐, 支月娥, 陈颖超, 等. 虫草粉饲料添加剂对鸡生产性能和肉品质的影响[J]. 上海交通大学学报(农业科学版), 2013, 31(4): 19-22. DOI:10.3969/J.ISSN.1671-9964.2013.04.004 |
[7] |
魏建忠, 褚照龙, 陈安徽, 等. 虫草饲料添加剂对土杂肉鸡增重效果研究[J]. 中国畜牧兽医, 2005, 32(10): 8-9. DOI:10.3969/j.issn.1671-7236.2005.10.003 |
[8] |
HAN J C, QU H X, WANG J G, et al. Effects of fermentation products of Cordyceps militaris on growth performance and bone mineralization of broiler chicks[J]. Journal of Applied Animal Research, 2015, 43(2): 236-241. DOI:10.1080/09712119.2014.928630 |
[9] |
顾寅钰, 施新琴, 于海静, 等. 北虫草培养基对鸡生产性能的影响[J]. 山东农业科学, 2015, 47(8): 93-94, 99. |
[10] |
WANG C L, CHIANG C J, CHAO Y P, et al. Effect of Cordyceps militaris waster medium on production performance, egg traits and egg yolk cholesterol of laying hens[J]. Journal of Poultry Sciencen, 2015, 52(3): 188-196. DOI:10.2141/jpsa.0140191 |
[11] |
王米, 杨锐乐, 张丽芳, 等. 蛹虫草多糖对鸡脾脏淋巴细胞的影响[J]. 中国家禽, 2014, 36(5): 20-23. DOI:10.3969/j.issn.1004-6364.2014.05.006 |
[12] |
孟翠亮, 王世富, 赵斐. 虫草培养基对肉仔鸡生长性能和免疫功能的影响[J]. 沈阳农业大学学报, 2009, 40(3): 363-365. DOI:10.3969/j.issn.1000-1700.2009.03.025 |
[13] |
KOH J H, SUH H J, AHN T S, et al. Hot-water extract from mycelia of Cordyceps sinensis as a substitute for antibiotic growth promoters[J]. Biotechnology Letters, 2003, 25(7): 585-590. DOI:10.1023/A:1022893000418 |
[14] |
陈孜, 胡剑卓, 邱细敏, 等. 人工虫草多糖对免疫抑制小鼠免疫调节作用的研究[J]. 湖南中医杂志, 2017, 33(12): 134-136. |
[15] |
WU Y L, SUN H X, QIN F, et al. Effect of various extracts and a polysaccharide from the edible mycelia of Cordyceps sinensis on cellular and humoral immune response against ovalbumin in mice[J]. Phytotherapy Research, 2006, 20(8): 646-652. DOI:10.1002/(ISSN)1099-1573 |
[16] |
诸葛定娟, 陈爱瑛, 程敏, 等. 虫草多糖调节小鼠T淋巴细胞及其亚群数量的机制研究[J]. 中国现代应用药学, 2017, 34(2): 171-176. |
[17] |
WANG M, MENG X Y, YANG R L, et al. Cordyceps militaris polysaccharides can enhance the immunity and antioxidation activity in immunosuppressed mice[J]. Carbohydrate Polymers, 2012, 89(2): 461-466. DOI:10.1016/j.carbpol.2012.03.029 |
[18] |
ZHANG W Y, YANG J Y, CHEN J P, et al. Immunomodulatory and antitumour effects of an exopolysaccharide fraction from cultivated Cordyceps sinensis (Chinese caterpillar fungus) on tumour-bearing mice[J]. Biotechnology and Applied Biochemistry, 2005, 42(1): 9-15. |
[19] |
KIM G Y, KO W S, LEE J Y, et al. Water extract of Cordyceps militaris enhances maturation of murine bone marrow-derived dendritic cells in vitro[J]. Biological and Pharmaceutical Bulletin, 2006, 29(2): 354-360. DOI:10.1248/bpb.29.354 |
[20] |
来永斌, 王琦, 孙月. 蛹虫草多糖含量的测定与分析[J]. 中成药, 2001, 23(7): 517-518. DOI:10.3969/j.issn.1001-1528.2001.07.020 |
[21] |
程万莲. 蛹虫草培养基对海兰褐蛋鸡生产性能的影响[J]. 中国畜禽种业, 2015, 11(6): 143-144. DOI:10.3969/j.issn.1673-4556.2015.06.106 |
[22] |
杨景晁, 李有志, 齐红杰, 等. "虫草欣康"对蛋鸡生产性能和鸡蛋品质的影响[J]. 中国家禽, 2016, 38(12): 44-46. |
[23] |
孙汉巨, 李晓祥, 丁琦, 等. 虫草饲料添加剂对蛋鸭生产性能及鸭蛋品质的影响[J]. 安徽农业科学, 2011, 39(6): 3618-3620, 3626. DOI:10.3969/j.issn.0517-6611.2011.06.170 |
[24] |
李靖靖, 郭林. 蛹虫草培养残基中虫草多糖的提取[J]. 食品与发酵科技, 2016, 52(5): 49-54. |
[25] |
李洋, 窦秀静, 王一臻, 等. 虫草饲料添加剂对畜禽生产性能和免疫调节的影响以及其应用前景[J]. 中国畜牧杂志, 2016, 52(3): 67-71. DOI:10.3969/j.issn.0258-7033.2016.03.015 |
[26] |
XU R J, WANG F, ZHANG S H. Postnatal adaptation of the gastrointestinal tract in neonatal pigs:a possible role of milk-borne growth factors[J]. Livestock Production Science, 2000, 66(2): 95-107. DOI:10.1016/S0301-6226(00)00217-7 |
[27] |
沈霞芬. 家畜组织学与胚胎学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2001: 151-155.
|
[28] |
MEKBUNGWAN A, YAMAUCHI K. Growth performance and histological intestinal alterations in piglets fed dietary raw and heated pigeon pea seed meal[J]. Histology and Histopathology, 2004, 19(2): 381-389. |
[29] |
CASPARY W F. Physiology and pathophysiology of intestinal absorption[J]. The American Journal of Clinical Nutrition, 1992, 55(1): 299-308. DOI:10.1093/ajcn/55.1.299s |
[30] |
CHEN Z, XIE J, HU M Y, et al. Protective effects of γ-aminobutyric acid (GABA) on the small intestinal mucosa in heat-stressed Wenchang chicken[J]. Journal of Animal and Plant Sciences, 2015, 25(1): 78-87. |
[31] |
KOTUNIA A, WOLIŃSKI J, LAUBITZ D, et al. Effect of sodium butyrate on the small intestine development in neonatal piglets fed[correction of feed] by artificial sow[J]. Journal of Physiology & Pharmacology, 2004, 55(Suppl.2): 59-68. |
[32] |
李青竹, 李润航, 郑艳秋, 等. 不同纤维源对吉林白鹅肠道形态学发育的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2014, 45(4): 596-602. |
[33] |
周怿.酵母β-葡聚糖对早期断奶犊牛生长性能及胃肠道发育的影响[D].博士学位论文.北京: 中国农业科学院, 2010. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-82101-2010171083.htm
|
[34] |
黄鹏, 赵珊珊, 张学武, 等.糖萜素对固始鸡小肠黏膜结构的影响[C]//中国畜牧兽医学会动物解剖及组织胚胎学分会第十六次学术研讨会.北京: 中国畜牧兽医学会, 2010. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-DWYX201111023.htm
|