动物营养学报    2022, Vol. 34 Issue (4): 2534-2541    PDF    
牛至精油对羔羊生长性能、养分表观消化率及血清免疫和抗氧化指标的影响
赵晓雅 , 史晨迪 , 田沛知 , 陈佳欣 , 段春辉 , 纪守坤 , 严慧 , 刘月琴 , 张英杰     
河北农业大学动物科技学院, 保定 071000
摘要: 本试验旨在研究饲粮中添加不同水平牛至精油对羔羊生长性能、养分表观消化率及血清免疫和抗氧化指标的影响。选择2月龄、体重(21.87±0.70) kg的健康湖羊公羔80只, 随机分为4组(n=20), 分别饲喂在基础饲粮中添加0(对照组)、0.5(Ⅰ组)、1.0(Ⅱ组)、1.5 g/kg(Ⅲ组)牛至精油的试验饲粮, 预试期7 d, 正试期60 d。饲养试验结束前7天进行消化代谢试验。试验期间记录体重和采食量, 试验结束时采血, 测定免疫及抗氧化指标。结果显示: 1)随着牛至精油添加量的增加, 羔羊平均日增重(ADG)、干物质采食量(DMI)逐渐增加, 其中Ⅲ组显著高于对照组(P<0.05);料重比(F/G)各组间无显著差异(P>0.05)。2)Ⅲ组羔羊粗蛋白质、酸性洗涤纤维的表观消化率显著高于对照组(P<0.05), Ⅰ组、Ⅱ组与对照组差异不显著(P>0.05);Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组羔羊粗脂肪和中性洗涤纤维的表观消化率显著高于对照组(P<0.05);添加不同水平牛至精油对羔羊干物质、总能、钙、磷的表观消化率无显著影响(P>0.05)。3)Ⅲ组羔羊血清总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于对照组(P<0.05);Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组羔羊血清丙二醛(MDA)含量均显著低于对照组(P<0.05);Ⅱ组羔羊血清免疫球蛋白A(IgA)含量显著高于对照组(P<0.05);Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组羔羊血清免疫球蛋白M(IgM)含量显著高于对照组(P<0.05), Ⅰ组、Ⅱ组羔羊血清免疫球蛋白G(IgG)含量显著高于对照组(P<0.05)。综上可知, 饲粮中添加牛至精油可通过提高养分表观消化率、免疫性能、抗氧化能力来提高羔羊的生长性能; 本试验条件下牛至精油的适宜添加量为1.5 g/kg。
关键词: 羔羊    牛至精油    生长性能    消化率    免疫    抗氧化    
Effects of Oregano Essential Oil on Growth Performance, Nutrient Apparent Digestibility and Serum Immune and Antioxidant Indexes of Lamb
ZHAO Xiaoya , SHI Chendi , TIAN Peizhi , CHEN Jiaxin , DUAN Chunhui , JI Shoukun , YAN Hui , LIU Yueqin , ZHANG Yingjie     
College of Animal Science and Technology, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, China
Abstract: The purpose of this experiment was to study the effects of dietary with different levels of oregano essential oil on growth performance, nutrient apparent digestibility and serum immune and antioxidant indexes of lambs. Eighty healthy male lambs of Hu sheep, aged 2 months and body weight of (21.87±0.70) kg, were randomly divided into 4 groups (n=20). Oregano essential oils of 0 (control group), 0.5 (group Ⅰ), 1.0 (groupⅡ) and 1.5 g/kg (group Ⅲ) were added to the basal diet, respectively. The pre-trial period was 7 days and the formal trial period was 60 days. The digestion and metabolism test was carried out 7 days before the end of the feeding test. Body weight and feed intake were recorded during the trial. Blood was collected at the end of the test to determine the immune and antioxidant indexes. The results showed as follows: 1) with the increase of adding amount of oregano essential oil, the average daily gain (ADG) and dry matter intake (DMI) of lambs increased gradually, and those in the group Ⅲ were significantly higher than those in the control group (P < 0.05), and the feed to gain ratio (F/G) had no significant difference among groups (P > 0.05). 2) The apparent digestibility of crude protein and acid detergent fiber in the group Ⅲ was significantly higher than that in the control group (P < 0.05), and there was no significant difference between the groups Ⅰ and Ⅱ and the control group (P > 0.05); the apparent digestibility of ether extract and neutral detergent fiber in groups Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ was significantly higher than that in the control group (P < 0.05); dietary with different levels of oregano essential oil had no significant effect on the apparent digestibility of dry matter, gross energy, calcium and phosphorus (P > 0.05). 3) Serum total antioxidant capacity (T-AOC) and superoxide dismutase (SOD) activity in the group Ⅲ were significantly higher than those in the control group (P < 0.05); serum malondialdehyde (MDA) content in the groupsⅠ, Ⅱ and Ⅲ was significantly lower than that in the control group (P < 0.05); serum immunoglobulin A (IgA) content in the group Ⅱ was significantly higher than that in the control group (P < 0.05); serum immunoglobulin M (IgM) content in the groupsⅠ, Ⅱ and Ⅲ was significantly higher than that in the control group (P < 0.05); serum immunoglobulin G (IgG) content in the groups Ⅰ and Ⅱ was significantly higher than that in the control group (P < 0.05). In conclusion, the addition of oregano essential oil in the diet can improve the growth performance of lambs by improving nutrient apparent digestibility, immunity and antioxidant capacity. Under the experimental conditions, the optimum addition amount of oregano essential oil is 1.5 g/kg.
Key words: lambs    oregano essential oil    growth performance    digestibility    immune    antioxidant    

植物精油又称香精油,是在植物中萃取的一种油状液体,具有特殊的芳香气味和抗菌功效,其作为一种绿色、天然、高效的植物源性添加剂被广泛用于动物生产中[1]。大量研究表明,植物精油在增强动物机体免疫、发挥抗氧化特性、提高营养物质消化等方面发挥着重要作用[2-3],对肉仔鸡、仔猪有很好的促生长、改善生产性能的作用[3-6]。牛至精油提取自植物牛至,是一种药用价值极高的植物精油,其作为饲料添加剂的研究主要集中在肉仔鸡、仔猪及犊牛上,在育肥羊上鲜有报道。

羔羊断奶后因其胃肠道功能尚未发育完全,常发生腹泻及其他胃肠道疾病,影响了羔羊的健康和生长。在饲料端禁抗的情况下探索绿色、安全、高效的添加剂以改善羔羊生长性能,对提高养殖效益至关重要。基于此,本试验通过研究添加不同水平牛至精油对羔羊生长性能、养分表观消化率及血清免疫和抗氧化指标的影响,旨在为植物精油在育肥羔羊生产中的应用提供技术指导。

1 材料与方法 1.1 试验时间与地点

饲养试验在张家口兰海牧业养殖有限责任公司进行,试验时间为2020年8月至2021年1月。

1.2 试验动物与饲粮

选择2月龄、体重(21.87±0.70) kg、体况良好的湖羊公羔80只,随机分为4组,每组20只,组间体重差异不显著(P>0.05)。试验所用植物精油是由德国某公司提供的牛至精油,主要成分为香芹芬(60%~65%)、对伞花烃(5%~10%)、γ-萜品烯(4%~9%)、百里香酚(1.0%~3.0%)、β-石竹烯(2.0%~5.0%)、沉香醇(5.0%)、α-萜品烯(1.5%)、松油烯-4-醇(2.0%)、反式香桧烯(0.3%~1.0%)。基础饲粮的配制参考NRC(2007)[7]推荐的营养需要量,其组成及营养水平见表 1。基础饲粮由粗饲料和精饲料混合而成,精粗比为6 ∶ 4,以全混合日粮(TMR)的形式饲喂羔羊。

表 1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) 
1.3 试验设计 1.3.1 饲养试验

试验前所有试验羊佩戴耳号,做好驱虫处理和免疫。预饲7 d后开始正试试验,正试期60 d。4组羔羊分别饲喂在基础饲粮中添加0(对照组)、0.5(Ⅰ组)、1.0(Ⅱ组)、1.5 g/kg(Ⅲ组)牛至精油的试验饲粮。试验期间,所有试验羊每天08:00和15:00各饲喂1次,自由采食和饮水,牛至精油与基础饲粮混合均匀后饲喂。称取每日的给料量与剩料量,记录平均日采食量,计算干物质采食量(DMI)。正试期第1天和第60天于晨饲前称重,计算羔羊的平均日增重(ADG)。正试期第60天每组随机选择10只羔羊于晨饲前颈静脉采血,离心机3 000 r/min离心10 min后将血清分装于1.5 mL EP管中,-20 ℃保存,用于测定血清免疫和抗氧化指标。

1.3.2 消化代谢试验

消化试验在试验结束前7天进行,每组选择体重相近的3只羔羊进行消化代谢试验,称重后移入消化代谢笼内,预试期3 d,正试期4 d。正试期开始后每天记录每只羊的日采食量,计算DMI,并采用全收粪法收集粪。每天采集每只羊的饲料和剩料样品,以备分析测定。每天称取并记录每只羊的排粪量,按10%取样,将每只羊3 d的粪样混合后冷冻保存,以备测定养分含量。消化代谢试验结束后称重。

1.4 测定指标与方法 1.4.1 生长性能和养分表观消化率
1.4.2 血清免疫和抗氧化指标

采用酶联免疫吸附测定法测定血清免疫[免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白A(IgA)含量]和抗氧化指标[总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)与谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性、丙二醛(MDA)含量]。上述指标测定所用试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.5 数据统计与分析

所有数据利用Excel 2010进行初步整理,然后利用SPSS 21.0软件中one-way ANOVA程序进行单因素方差分析,再用Duncan氏法进行多重比较,以P<0.05作为差异显著标准。文中数据均以平均值±标准差(SD)的形式表示。

2 结果 2.1 牛至精油对羔羊生长性能的影响

表 2可知,各组羔羊的初始体重无显著差异(P>0.05);Ⅲ组羔羊的末重显著高于Ⅰ组、对照组(P>0.05),Ⅱ组与对照组、Ⅰ组、Ⅲ组均无显著差异(P>0.05)。与对照组相比,添加牛至精油的3组羔羊的ADG均有所提高,Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组分别比对照组提高了3.85%、7.69%和15.38%,其中Ⅲ组与对照组的差异达到显著水平(P<0.05),其他组间差异不显著(P>0.05)。Ⅲ组羔羊的DMI显著高于对照组(P<0.05),Ⅰ组、Ⅱ组与对照组、Ⅲ组间差异不显著(P>0.05)。Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组羔羊的F/G均低于对照组,但差异均不显著(P>0.05)。

表 2 牛至精油对羔羊生长性能的影响 Table 2 Effects of oregano essential oil on growth performance of lambs
2.2 牛至精油对羔羊养分表观消化率的影响

表 3可知,Ⅲ组羔羊粗蛋白质(CP)和酸性洗涤纤维(ADF)的表观消化率显著高于对照组(P<0.05),其他组间差异不显著(P>0.05);Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组羔羊中性洗涤纤维(NDF)和粗脂肪(EE)的表观消化率均显著高于对照组(P<0.05),Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组间差异不显著(P>0.05)。添加牛至精油的3组羔羊干物质(DM)、总能(GE)、钙(Ca)、磷(P)的表观消化率与对照组相比均有升高的趋势,但差异均不显著(P>0.05)。

表 3 牛至精油对羔羊养分表观消化率的影响 Table 3 Effects of oregano essential oil on apparent digestibility of nutrients of lambs 
2.3 牛至精油对羔羊血清免疫和抗氧化指标的影响

表 4可知,Ⅱ组羔羊血清IgA含量显著高于对照组(P<0.05),其他组间差异不显著(P>0.05);Ⅰ组、Ⅱ组羔羊血清IgG含量显著高于对照组(P<0.05),与Ⅲ组差异不显著(P>0.05);Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组羔羊血清IgM含量均显著高于对照组(P>0.05)。Ⅲ组羔羊血清SOD活性和T-AOC显著高于对照组(P<0.05),其他组间差异不显著(P>0.05);Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组羔羊血清MDA含量均显著低于对照组(P<0.05),Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组间无显著差异(P>0.05);添加不同水平牛至精油对羔羊血清GSH-Px活性无显著影响(P>0.05)。

表 4 牛至精油对羔羊血清免疫和抗氧化指标的影响 Table 4 Effects of oregano essential oil on serum immune and antioxidant indexes of lambs
3 讨论 3.1 牛至精油对羔羊生长性能的影响

研究表明,植物精油中的萜、烯、芳香族化合物可以提高畜禽的采食量,促进畜禽的生长发育[8]。在犊牛饲粮中添加牛至精油[精料+牛至精油(4 kg/t)]显著提高了犊牛的采食量,促进了犊牛的生长发育[9]。马伟斌等[10]研究发现,在肉仔鸡饲粮中添加200 mg/kg植物精油可以显著提高其生长性能。本试验结果表明,随着牛至精油添加量的增加,羔羊DMI也随之增加,当添加量达到1.5 g/kg时DMI显著提高7.69%,说明牛至精油因其独特的芳香气味提高了饲料的适口性,诱发了羔羊的食欲。另有研究表明,植物精油中的酚类物质进入肠道内可以提高消化酶的活性,完善肠道内菌群结构,从而进一步提高动物的采食量和对营养物质的吸收[8]。Poudel等[11]在荷斯坦犊牛饲粮中添加植物精油,发现植物精油能通过减少犊牛吸吮引起的食管沟的形成,使瘤胃在断奶前得到一个更好的发育,这样犊牛不会在断奶后因瘤胃由非功能状态转变为功能状态而出现腹泻等情况,对提高犊牛的生长性能有显著效果。郭乙冰[12]在12 kg左右的赣西山羊饲粮中添加0.2 mg/kg茶树油,使ADG提高了40%,F/G降低了40%。本试验中,随着羔羊DMI的增加,ADG也相应提高,其中1.5 g/kg添加组羔羊的ADG较对照组提高了15.38%,各添加组羔羊的F/G均低于对照组,说明饲粮中添加牛至精油可以提高羔羊的生长性能,在本试验条件下的适宜添加量为1.5 g/kg。

3.2 牛至精油对羔羊养分表观消化率的影响

大量研究表明,植物精油在增强动物机体免疫、提高养分消化等方面发挥着重要作用[2-3]。张云峰[13]研究发现,在肉鸭基础饲粮中添加不同水平的植物精油预混剂显著提高了粗蛋白质、干物质、粗脂肪的表观消化率。冯志华等[14]研究发现,在断奶獭兔饲粮中添加牛至油显著提高了干物质、粗蛋白质和粗纤维的表观消化率,对粗灰分、粗脂肪的表观消化率无显著影响。Zeng等[15]研究发现,在断奶仔猪饲粮中添加植物精油显著提高了粗蛋白质表观消化率。关于植物精油对动物养分表观消化率的影响主要集中在单胃动物上,在反刍动物上的研究较少。初汉平等[16]在济宁青山羊饲粮中添加牛至油后提高了干物质、粗脂肪、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率,其中以添加量为500 mg/kg时效果最好。Attri等[17]研究发现,在泌乳母牛饲粮中添加植物精油可以显著提高干物质、有机物和中性洗涤纤维的消化率,同时牛奶产量及6%的脂肪校正乳含量也有所提高,从而改善了水牛的生产性能。周瑞等[18]研究显示,与对照组相比,饲粮中添加100、400、700和1 000 mg/kg牛至精油可以提高萨福克×小尾寒羊杂交F1代公羔干物质、粗蛋白质、酸性洗涤纤维的瘤胃体外降解率,适宜添加量为100 mg/kg。本试验结果表明,饲粮中添加1.5 g/kg牛至精油显著提高了羔羊对粗脂肪、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率,对总能、干物质、钙、磷的表观消化率也有所提高但差异不显著。植物精油具有特殊的芳香气味,可提高畜禽的采食量,激活肠道内消化酶的活性,维护肠道生态平衡,增加肠道运转体的表达量,从而提高畜禽肠道内养分的消化吸收,提高饲料的利用率[19]。并且,植物精油具有一定的黏合效果,可减缓饲料的排空速度,更有利于饲料的消化吸收[20]。植物精油对反刍动物生长性能和养分表观消化率的正向调节主要体现在瘤胃微生物区系上,有研究认为通过抑制有害微生物所引发的瘤胃菌群变化可以对饲粮中的营养物质有促进作用[17]。本研究结果说明牛至精油可以提高羔羊对饲料的消化率,提高饲料报酬,从而利于羔羊的生长发育。

3.3 植物精油对羔羊血清免疫和抗氧化指标的影响 3.3.1 植物精油对羔羊血清免疫指标的影响

免疫球蛋白是由动物免疫系统淋巴细胞产生的蛋白质,经过一系列的转化可以转化为抗体,是体液免疫应答反应中发挥重要功能的免疫分子,其中IgA、IgM、IgG这3种免疫球蛋白是免疫应答反应中发挥主要作用的抗体,三者可以代表血清中免疫球蛋白的整体水平[21]。植物精油内部含有可显著提高白细胞吞噬力的酚类物质,可以提高IgA、IgM、IgG的释放量,通过调节细胞因子的表达而提高血清中抗体的表达,增强机体清除病原的能力,从而增强机体的免疫功能[22]。Li等[23]报道植物精油可以显著降低仔猪的腹泻率,提高仔猪血清中白细胞吞噬率、淋巴细胞转化率以及IgA、IgM含量。刘娇等[24]研究表明,在肉雏鸭中添加植物精油可以显著增加血清IgA、IgM、IgG含量。以上研究表明,饲粮中添加植物精油可提高幼龄畜禽的免疫性能,本研究也取得了与此一致的结果,在饲粮中添加牛至精油提高了羔羊血清IgA、IgM、IgG含量,表明牛至精油提高了羔羊的免疫性能,其中以1.5 g/kg添加量的效果最好。

3.3.2 植物精油对羔羊血清抗氧化指标的影响

植物精油具有很强的抗氧化作用,其抗氧化机制主要包括直接机制和间接机制,直接抗氧化机制是对自由基而言,植物精油对自由基具有清除或抑制作用;间接抗氧化机制是针对动物体内的脂质而言,植物精油对动物体内脂质过氧化具有有效抑制作用[25]。植物精油里的酚类物质可以与过氧自由基结合降低或消除自由基的活性;酚羟基可以与过渡的金属离子螯合阻断生物氧化的过程,减少金属离子诱导的自由基的生成;萜烯类物质可以提高动物体内抗氧化酶的活性,进而发挥其抗氧化能力[26]

抗氧化性能是机体重要的健康指标之一,其强弱代表机体消除自由基能力的大小。机体内的SOD、GSH-Px可以消除体内多余的自由基,保护细胞膜的结构和功能免受过氧化物的损坏。T-AOC是衡量机体组织对氧化应激总抵抗能力高低的主要指标,可全面反映酶促体系和非酶促体系对外来刺激的代偿能力及机体自由基代谢情况。MDA是氧自由基引发的脂质过氧化反应所产生脂质过氧化物在机体内代谢的终产物之一,其含量可间接反映细胞氧化受损程度,其含量越高表明细胞氧化受损的程度越大[16]。陈会良等[27]研究发现,在奶牛饲粮中加入牛至油可使血清SOD和GSH-Px活性分别提高6.97%和10.98%,增强了机体的抗氧化能力。宋军帅等[20]研究表明,在仔猪饲粮中添加200 mg/kg复合植物精油显著提高了血清SOD活性和T-AOC。李敏莹等[28]在肉仔鸭饲粮中添加100 mg/kg复合植物精油显著降低了血清MDA含量,添加200 mg/kg复合植物精油显著提高了血清T-AOC。王兰等[5]研究表明,在肉仔鸡饲粮中添加200 mg/kg植物精油提高了血清SOD活性,显著改善了肉仔鸡的抗氧化能力。以上研究表明植物精油可以提高畜禽的抗氧化能力,本试验也得到相似的研究结果,在饲粮中添加牛至精油提高了羔羊血清SOD、GSH-Px活性和T-AOC,降低了血清MDA含量,其中以1.5 g/kg添加组血清SOD活性、T-AOC最高,血清MDA含量最低,说明在饲粮中添加牛至精油可提高羔羊的抗氧化能力,有利于羔羊的健康和生长。

4 结论

饲粮中添加牛至精油可提高奶羔羊的生长性能、养分表观消化率、免疫性能和抗氧化能力;本试验条件下牛至精油的适宜添加量为1.5 g/kg。

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