动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 12: 8249 - 8260

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.672

研究论文

臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡生长性能、血清指标和肠道健康的影响

  • 刘玮 , 1 ,
  • 李大鹏 1, * ,
  • 李福伟 1, 2 ,
  • 王路晴 1, 3 ,
  • 陈甫 3 ,
  • 王云超 2 ,
  • 刘杰 1 ,
  • 雷秋霞 1 ,
  • 韩海霞 , 1, **
展开
  • 1 山东省农业科学院家禽研究所, 山东省主要畜禽育种重点实验室,济南市家禽种质创新与健康养殖重点实验室, 济南 250100
  • 2 山东蓝海生态农业有限公司, 东营 257091
  • 3 青岛农业大学, 青岛 266109
** 韩海霞,副研究员,E-mail:

* 同等贡献作者

刘 玮(1985—),男,山东济南人,副研究员,硕士,从事家禽育种与健康养殖技术研究。E-mail:

收稿日期: 2025-07-08

  网络出版日期: 2025-12-13

基金资助

山东省农业良种工程(2022LZGC013)

STI2030-重大项目(2023ZD04052)

泰山产业领军人才工程(TSCX202312057)

泰山产业领军人才工程(TSCX202306046)

现代农业产业技术体系专项资金(CARS-40-S12)

山东省家禽产业技术体系营养与饲料岗位项目(SDAIT-11-07)

收起

Effects of Ozone and Sorbic Acid for Drinking Water Disinfection on Growth Performance, Serum Indices and Intestinal Health of Laying Hens during Brooding Period

  • LIU Wei , 1 ,
  • LI Dapeng 1 ,
  • LI Fuwei 1, 2 ,
  • WANG Luqing 1, 3 ,
  • CHEN Fu 3 ,
  • WANG Yunchao 2 ,
  • LIU Jie 1 ,
  • LEI Qiuxia 1 ,
  • HAN Haixia , 1, **
Expand
  • 1 Jinan Key Laboratory of Poultry Germplasm Resources Innovation and Healthy Breeding, Shandong Provincial Key Laboratory of Livestock and Poultry Breeding, Institute of Poultry Science, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Ji’nan 250100, China;
  • 2 Shandong Blue Horizon Ecological Agriculture Co., Ltd., Dongying 257091, China;
  • 3 Qingdao Agricultural university, Qingdao 266109, China
** associate professor, E-mail:

* Contributed equally

Received date: 2025-07-08

  Online published: 2025-12-13

Fold

摘要

本试验旨在研究臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡生长性能、血清指标和肠道健康的影响。选取1 080只7日龄健康海兰褐蛋鸡雏鸡,随机分为3组,每组6个重复,每个重复60只鸡。对照组饮用养殖场自备井水,臭氧组和山梨酸组分别用臭氧水线清洗机和山梨酸饮水消毒剂通过水线对饮水进行消毒。试验期8周。结果表明:1)试验第1~4周,与臭氧组相比,山梨酸组平均日增重显著提高(P<0.05),料重比显著降低(P<0.05)。2)山梨酸组肝脏指数显著高于臭氧组(P<0.05)。3)与对照组相比,臭氧组血清谷丙转氨酶活性显著提高(P<0.05),血清免疫球蛋白M含量显著降低(P<0.05)。4)与对照组相比,山梨酸组十二指肠绒毛高度显著提高(P<0.05),臭氧组十二指肠绒毛高度显著降低(P<0.05);同时,与臭氧组相比,山梨酸组和对照组十二指肠绒毛高度/隐窝深度值显著提高(P<0.05),山梨酸组空肠隐窝深度显著降低(P<0.05)。5)臭氧组回肠淀粉酶活性显著高于对照组和山梨酸组(P<0.05),回肠胰蛋白酶活性显著高于山梨酸组(P<0.05);山梨酸组回肠脂肪酶活性显著高于对照组和臭氧组(P<0.05)。6)臭氧组回肠密封蛋白-2(Claudin-2)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)mRNA相对表达量显著低于对照组(P<0.05),回肠闭合蛋白(Occludin)、Claudin-2、闭锁小带蛋白-1(ZO-1)、闭锁小带蛋白-2(ZO-2)、白细胞介素-1β(IL-1β)和TNF-α mRNA相对表达量显著低于山梨酸组(P<0.05)。综上所述,臭氧饮水消毒会在一定程度上影响育雏期蛋鸡免疫功能和肠道健康;山梨酸饮水消毒能够提高育雏前期生长性能,改善肠道健康;臭氧和山梨酸饮水消毒均可提高回肠消化酶活性。

关键词： 臭氧; 山梨酸; 饮水消毒; 育雏期; 蛋鸡; 生长性能; 肠道健康

本文引用格式

刘玮 , 李大鹏 , 李福伟 , 王路晴 , 陈甫 , 王云超 , 刘杰 , 雷秋霞 , 韩海霞 . 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡生长性能、血清指标和肠道健康的影响[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(12) : 8249 -8260 . DOI: 10.12418/CJAN2025.672

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of ozone and sorbic acid for drinking water disinfection on the growth performance, serum indices and intestinal health of laying hens during the brooding period. A total of 1 080 7-day-old healthy Hy-Line brown laying hen chicks were selected and randomly divided into 3 groups, with 6 replicates in each group and 60 chickens in each replicate. The control group drank well water provided by the breeding farm, while the ozone group and the sorbic acid group disinfected the drinking water through the water line with an ozone water line cleaning machine and a sorbic acid drinking water disinfectant, respectively. The experimental period was 8 weeks. The results showed as follows: 1) during weeks 1 to 4 of the experiment, compared with the ozone group, the average daily gain in the sorbic acid group was significantly increased (P<0.05), and the feed to gain ratio was significantly decreased (P<0.05). 2) The liver index in the sorbic acid group was significantly higher than that in the ozone group (P<0.05). 3) Compared with the control group, the serum alanine aminotransferase activity in the ozone group was significantly increased (P<0.05), while the serum immunoglobulin M content was significantly decreased (P<0.05). 4) Compared with the control group, the villus height of duodenum in the sorbic acid group was significantly increased (P<0.05), while that in the ozone group was significantly decreased (P<0.05). Meanwhile, compared with the ozone group, the villus height to crypt depth ratio of duodenum in the sorbic acid group and the control group were significantly increased (P<0.05), and the crypt depth of jejunum in the sorbic acid group was significantly decreased (P<0.05). 5) The ileal amylase activity in the ozone group was significantly higher than that in the control group and the sorbic acid group (P<0.05), and the ileal trypsin activity was significantly higher than that in the sorbic acid group (P<0.05); the ileal lipase activity in the sorbic acid group was significantly higher than that in the control group and the ozone group (P<0.05). 6) The mRNA relative expression levels of Claudin-2 and tumor necrosis factor-α (TNF-α) in ileum in the ozone group were significantly lower than those in the control group (P<0.05), and the mRNA relative expression levels of Occludin, Claudin-2, zonula occludens-1 (ZO-1), zonula occludens-2 (ZO-2), interleukin-1β (IL-1β) and TNF-α in ileum were significantly lower than those in the sorbic acid group (P<0.05). In conclusion, the drinking water disinfected with ozone may affect the immune function and intestinal health of laying hens during the brooding period in a certain extent; the drinking water disinfected with sorbic acid can enhance the growth performance of chicks in the early stage of brooding and improve intestinal health; both ozone and sorbic acid for drinking water disinfection can enhance the digestive enzyme activity in ileum.

Key words： ozone; sorbic acid; drinking water disinfection; brooding period; laying hens; growth performance; intestinal health

蛋鸡的养殖周期可分为育雏期、育成期和产蛋期3个阶段,其中育雏期是免疫系统建立和肠道发育的关键阶段,对蛋鸡生长发育和遗传潜力的发挥具有重要意义[1-2]。饮水是家禽维持新陈代谢和生理活动的基础,对体温调节、营养物质的消化吸收以及机体代谢具有重要影响[3]。饮水中病原微生物(如大肠杆菌、沙门氏菌等)污染会显著降低家禽的生产性能,诱发一系列疾病,甚至导致死亡率升高。所以,饮水消毒是保障蛋鸡健康养殖的重要环节,其中氯消毒因其高效、经济的特点在全球范围内被广泛应用。然而,在消毒过程中,氯制剂与水体中的天然有机物(如腐殖酸、富里酸等)发生取代、加成和氧化反应,衍生成三卤甲烷(trihalomethanes,THMs)、卤乙酸(haloacetic acids,HAAs)和卤乙腈(haloacetonitriles,HANs)等消毒副产物(disinfection by-products,DBPs)[4-5]。研究表明,THMs等DBPs可通过诱导肝脏氧化应激、抑制解毒酶活性及破坏肠道紧密连接蛋白表达,显著影响动物机体健康。THMs可能影响肠道紧密连接蛋白的表达或功能,导致肠道屏障受损,增加有害物质进入体循环的风险[6-8]。因此,开发高效、低毒的新型饮水消毒技术已成为家禽营养与健康领域的研究热点。
山梨酸(sorbic acid)是一种有机酸,化学式为C6H8O2,作为一种广谱抑菌剂,已广泛应用于食品防腐,其通过破坏微生物细胞膜完整性及抑制脱氢酶活性发挥作用,且对动物健康几乎没有负面影响[9]。近年来研究发现,山梨酸在肉鸡饮水中添加可改善生长性能和肠道菌群结构[10-11]。然而,其在蛋鸡育雏期饮水消毒中的应用效果及机制尚未明确。臭氧(ozone)作为强氧化性消毒剂,能快速灭活病毒、细菌及寄生虫卵,且分解后仅生成氧气,无化学残留[12]。段坤等[13]研究表明,采用臭氧水浸泡水线消毒,水中微生物数量可达到国家饮用水卫生微生物标准。李毅等[14]研究表明,饮水中和空气中同时供给臭氧能够提高肉用仔鸡的体质量和免疫力。目前,关于山梨酸和臭氧在蛋鸡育雏期饮水消毒中的作用,以及二者对雏鸡健康指标的差异化影响,仍缺乏系统研究。因此,本试验通过研究臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡生长性能、血清指标和肠道健康的影响,旨在为蛋鸡绿色健康养殖中饮水消毒方法的科学选择提供参考。

1 材料与方法

本研究所有试验程序和动物试验方案均经山东省农业科学院实验动物伦理委员会批准(批准号:SAAS-2021-011)。

1.1 试验材料

山梨酸饮水消毒剂为市购产品,其中山梨酸含量为800 mg/L;臭氧水线自动杀菌清洗机型号为SBN-SJ-I(山东舍拜恩环保科技有限公司),臭氧产量为20 g/h。

1.2 试验设计和饲粮

饲养试验于2021年5月在山东海阳市华盛积福蛋鸡育成场进行,采用4层叠层笼养,配备自动喂料、乳头饮水器饮水以及传送带自动清粪,水线长度80 m。选用1 080只7日龄健康海兰褐蛋鸡雏鸡,随机分为3组,每组6个重复,每个重复60只鸡。对照组饮用养殖场自备井水,臭氧组采用臭氧水线清洗机每隔48 h冲洗1次水线,山梨酸组每隔48 h将山梨酸饮水消毒剂加水稀释至0.8 mg/L后通过加药器接入水线供雏鸡饮用。试验期8周。
基础饲粮参照《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)配制,其组成及营养水平见表1。试验期间蛋鸡自由采食,自由饮水。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis) %

项目
Items		 8~21日龄
8 to 21
days of age		 22~63日龄
22 to 63
days of age
原料Ingredients
玉米Corn 59.51 65.43
豆粕Soybean meal 31.10 25.55
小麦麸Wheat bran 2.80 3.20
石粉Stone powder 0.75 0.75
磷酸氢钙CaHPO4 1.78 1.21
大豆油Soybean oil 2.72 2.52
氯化钠NaCl 0.34 0.34
预混料Premix1) 1.00 1.00
合计Total 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
代谢能ME/(MJ/kg) 11.82 12.17
粗蛋白质CP 14.50 18.00
钙Ca 1.05 1.00
磷P 0.69 0.57
项目
Items		 8~21日龄
8 to 21
days of age		 22~63日龄
22 to 63
days of age
赖氨酸Lys 1.20 1.00
蛋氨酸Met 0.51 0.38

1)预混料为8~21日龄每千克饲粮提供 The premix provided the following per kilogram of the diet for 8 to 21 days of age:VA 8 000 IU,VD3 1 000 IU,VE 20 IU,VK 0.5 mg,VB1 2 mg,VB2 8 mg,VB6 3.5 mg,VB12 0.01 mg,烟酸 niacin 35 mg,生物素 biotin 0.18 mg,叶酸 folic acid 0.55 mg,泛酸 pantothenic acid 10 mg,胆碱 choline 1 300 mg,Mn 120 mg,Zn 100 mg,Fe 100 mg,Cu 8 mg,I 0.7 mg,Se 0.3 mg。

预混料为22~63日龄每千克饲粮提供 The premix provided the following per kilogram of the diet for 22 to 63 days of age:VA 6 000 IU,VD3 750 IU,VE 10 IU,VK 0.5 mg,VB1 2 mg,VB2 5 mg,VB6 3 mg,VB12 0.01 mg,烟酸 niacin 30 mg,生物素 biotin 0.15 mg,叶酸 folic acid 0.55 mg,泛酸 pantothenic acid 10 mg,胆碱 choline 1 000 mg,Mn 100 mg,Zn 80 mg,Fe 80 mg,Cu 8 mg,I 0.7 mg,Se 0.3 mg。

2)代谢能、氨基酸和磷依据《中国饲料成分及营养价值表(2021年第32版)》中各原料对应数值进行计算;粗蛋白质和钙为实测值,分别参照GB/T 6432—2018和GB/T 6436—2018测定。ME, amino acids, and P were calculated based on the corresponding values of each raw material in Tables of Feed Composition and Nutritive Values in China (32nd edition, 2021), while CP and Ca were measured values, according to GB/T 6432—2018 and GB/T 6436—2018, respectively.

1.3 测定指标及方法

1.3.1 水样检测

分别于试验期第2、4、6和8周末对饮水消毒后6、12、24和48 h各组水样微生物指标进行检测,于各组水线中间位置采用15 mL灭菌离心管在固定饮水乳头位置取水样10 mL,使用PetrifilmTM微生物测试片(3M中国有限公司)检测饮水中的总菌落数和大肠杆菌数。

1.3.2 生长性能

试验期间,分别于饲养试验开始前以及第4周和第8周末对试验鸡进行空腹称重,记录平均体重,计算每个重复的平均日增重(ADG);以重复为单位记录每天蛋鸡的死淘数和每周的采食量,统计各阶段耗料量,计算各组平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)和死淘率。

1.3.3 肝脏和免疫器官指数

试验结束时,每个重复选取1只鸡,空腹12 h,称重后屠宰,取肝脏、胸腺、脾脏和法氏囊,分别称重并记录,肝脏和免疫器官指数计算公式如下:
肝脏指数=肝脏重(g)/活重(kg);
胸腺指数=胸腺重(g)/活重(kg);
脾脏指数=脾脏重(g)/活重(kg);
法氏囊指数=法氏囊重(g)/活重(kg)。

1.3.4 血清指标

试验结束时,每个重复选取1只鸡,空腹12 h后翅静脉采血3 mL,静置1 h后999×g离心10 min,取上清液置于-80 ℃冰箱保存。血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、肌酐(CRE)、尿酸(UA)、总胆红素(TBIL)、碱性磷酸酶(AKP)、谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、总抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)等指标采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定。血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)和白细胞介素-10(IL-10)含量采用武汉基因美生物科技有限公司生产的试剂盒测定。

1.3.5 肠道组织形态

试验结束时,快速解剖翅静脉采血后的试验鸡,取十二指肠和空肠中段约2 cm,使用4%多聚甲醛进行固定。使用乙醇对肠道组织进行脱水,然后用二甲苯透明后进行浸蜡、包埋、切片和苏木精-伊红染色,最后在显微镜下观察拍照,通过Image-Pro Plus软件测量小肠绒毛高度和隐窝深度,并计算绒毛高度/隐窝深度(V/C)值。

1.3.6 回肠消化酶活性

试验结束时,轻轻挤压屠宰后试验鸡的回肠内容物至5 mL冻存管中,于-80 ℃冰箱保存,采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶活性。

1.3.7 回肠黏膜紧密连接蛋白和炎性因子表达

试验结束时,使用生理盐水冲洗干净回肠食糜后,用盖玻片刮取肠黏膜置于2 mL冻存管中,用于测定回肠黏膜闭合蛋白(Occludin)、密封蛋白-1(Claudin-1)、密封蛋白-2(Claudin-2)、闭锁小带蛋白-1(ZO-1)、闭锁小带蛋白-2(ZO-2)以及IL-6、IL-8、IL-1β、干扰素-γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)mRNA相对表达量。
采用TRIzol试剂提取回肠黏膜RNA,测定总RNA浓度。按照TaKaRa反转录试剂盒操作说明合成cDNA。从GenBank中获得所测基因的序列,取保守区域设计引物,内参基因选用β-肌动蛋白(β-actin),实时荧光定量PCR(qRT-PCR)所需引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成,引物信息见表2。采用2-ΔΔCt法计算目的基因mRNA相对表达量。
表2 qRT-PCR引物信息

Table 2 Primer sequences for qRT-PCR

基因
Genes		 引物序列
Primer sequences (5'—3')		 产物大小
Product size/bp
闭合蛋白Occludin F:GCTGAGATGGACAGCATCAA
R:CCTCTGCCACATCCTGGTAT		 97
密封蛋白-1 Claudin-1 F:TACAGCCCTTGGCCAATACA
R:CCAAGAAACAACCACCAGCA		 171
密封蛋白-2 Claudin-2 F:GATACGTGTAGCAGCAGCAG
R:AGCTGGGATTTCTGAGCAGT		 167
闭锁小带蛋白-1 ZO-1 F:GAGCGCAAGTTTGAAAGTCC
R:AGGAGGCTGTGATGAGCTGT		 135
闭锁小带蛋白-2 ZO-2 F:GAAAGCTCCAGCTGGTTGTC
R:GGGGAGAACGATCTGTTTGA		 124
白细胞介素-6 IL-6 F:CTCCTCGCCAATCTGAAGTC
R:CCCTCACGGTCTTCTCCATA		 100
白细胞介素-8 IL-8 F:GATTGAACTCCGATGCCAGT
R:TCCACATTCTTGCAGTGAGG		 108
白细胞介素-1β IL-1β F:GCATCAAGGGCTACAAGCTC
R:CAGGCGGTAGAAGATGAAGC		 131
干扰素-γ IFN-γ F:CAGATGTAGCTGACGGTGGA
R:CATCGAAACAATCTGGCTCA		 98
肿瘤坏死因子-α TNF-α F:GCCCTTCCTGTAACCAGATG
R:ACACGACAGCCAAGTCAACG		 71
β-肌动蛋白β-actin F:GCTACAGCTTCACCACCACA
R:TCTCCTGCTCGAAATCCAGT		 90

1.4 数据统计分析

试验数据利用Excel 2019整理后应用SPSS 26.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并采用Duncan氏法进行多重比较,结果以“平均值±标准差”形式表示,P<0.05为差异显著。

2 结果

2.1 臭氧和山梨酸饮水消毒对饮水中微生物指标的影响

由表3可知,饮水消毒后6、12、24和48 h,与对照组相比,臭氧组和山梨酸组饮水中总菌落数和大肠杆菌数均显著降低(P<0.05);同时,臭氧组和山梨酸组之间饮水中总菌落数和大肠杆菌数无显著差异(P>0.05)。
表3 臭氧和山梨酸饮水消毒对饮水中微生物指标的影响

Table 3 Effects of ozone and sorbic acid for drinking water disinfection on microbial indicators in drinking water CFU/mL

项目
Items		 对照组
Control group		 臭氧组
Ozone group		 山梨酸组
Sorbic acid group		 P值
P-value
消毒后6 h 6 h after disinfection
总菌落数Total bacterial count 220.74±15.77a 1.33±0.13b 3.09±0.70b <0.001
大肠杆菌数Escherichia coli count 24.85±3.94a 0.00±0.00b 0.00±0.00b <0.001
消毒后12 h 12 h after disinfection
总菌落数Total bacterial count 281.72±38.29a 7.51±1.06b 12.31±3.82b <0.001
大肠杆菌数Escherichia coli count 27.67±6.51a 0.00±0.00b 1.75±0.28b <0.001
消毒后24 h 24 h after disinfection
总菌落数Total bacterial count 193.39±23.61a 12.53±2.13b 24.38±4.59b 0.001
大肠杆菌数Escherichia coli count 22.92±5.76a 1.91±0.27b 4.38±1.13b <0.001
消毒后48 h 48 h after disinfection
总菌落数Total bacterial count 262.35±37.18a 45.61±12.24b 42.56±8.96b <0.001
大肠杆菌数Escherichia coli count 26.94±5.87a 7.35±1.62b 8.23±0.95b <0.001

同行数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡生长性能的影响

由表4可知,试验第1~4周,山梨酸组蛋鸡ADG显著高于臭氧组(P<0.05),F/G显著低于臭氧组(P<0.05);试验第5~8周和第1~8周,各组间末重、ADG、ADFI、F/G和死淘率均无显著差异(P>0.05)。
表4 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡生长性能的影响

Table 4 Effects of ozone and sorbic acid for drinking water disinfection on growth performance of laying hens during brooding period

项目
Items		 对照组
Control group		 臭氧组
Ozone group		 山梨酸组
Sorbic acid group		 P值
P-value
第1~4周Weeks 1 to 4
初重IBW/g 75.16±5.29 75.39±9.55 74.83±6.84 0.118
末重FBW/g 397.44±9.27 380.03±13.86 401.87±10.15 0.254
平均日增重ADG/(g/d) 11.51±0.54ab 10.88±0.31b 11.68±0.66a 0.037
平均日采食量ADFI/(g/d) 20.95±1.06 20.67±1.69 20.91±1.54 0.852
料重比F/G 1.82±0.08ab 1.90±0.05a 1.79±0.10b 0.041
死淘率Mortality/% 0.25±0.07 0.22±0.05 0.28±0.03 0.167
第5~8周Weeks 5 to 8
末重FBW/g 782.16±20.38 768.11±23.17 794.15±26.84 0.235
平均日增重ADG/(g/d) 13.74±1.67 13.86±1.49 14.01±1.48 0.594
平均日采食量ADFI/(g/d) 42.87±5.84 43.24±4.52 43.01±4.97 0.861
料重比F/G 3.12±0.36 3.12±0.34 3.07±0.31 0.482
死淘率Mortality/% 0.29±0.10 0.31±0.08 0.31±0.14 0.398
第1~8周Weeks 1 to 8
平均日增重ADG/(g/d) 12.63±1.22 12.37±1.08 12.85±1.18 0.747
平均日采食量ADFI/(g/d) 33.97±4.09 33.77±3.26 34.18±2.95 0.662
料重比F/G 2.69±0.24 2.73±0.22 2.66±0.23 0.367
死淘率Mortality/% 0.54±0.09 0.53±0.06 0.59±0.05 0.423

2.3 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡肝脏和免疫器官指数的影响

由表5可知,山梨酸组蛋鸡肝脏指数显著高于臭氧组(P<0.05),各组间免疫器官指数均无显著差异(P>0.05)。
表5 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡肝脏和免疫器官指数的影响

Table 5 Effects of ozone and sorbic acid for drinking water disinfection on liver and immune organ indices of laying hens during brooding period g/kg

项目
Items		 对照组
Control group		 臭氧组
Ozone group		 山梨酸组
Sorbic acid group		 P值
P-value
肝脏指数Liver index 23.73±1.69ab 23.22±2.38b 25.32±1.81a 0.039
胸腺指数Thymus index 4.93±1.28 4.64±1.24 4.22±1.45 0.143
脾脏指数Spleen index 3.06±0.50 3.34±0.66 2.90±0.43 0.255
法氏囊指数Bursa of Fabricius index 0.79±0.27 0.68±0.22 0.83±0.25 0.092

2.4 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡血清生化指标的影响

由表6可知,臭氧组蛋鸡血清ALT活性显著高于对照组(P<0.05),各组间其他血清生化指标均无显著差异(P>0.05)。
表6 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡血清生化指标的影响

Table 6 Effects of ozone and sorbic acid for drinking water disinfection on serum biochemical indices of laying hens during brooding period

项目
Items		 对照组
Control group		 臭氧组
Ozone group		 山梨酸组
Sorbic acid group		 P值
P-value
总蛋白TP/(g/L) 13.83±3.96 12.21±3.93 14.59±2.17 0.294
白蛋白ALB/(g/L) 4.71±5.64 4.62±6.48 4.72±5.36 0.775
肌酐CRE/(μmol/L) 17.58±2.60 16.31±2.08 14.25±4.44 0.358
尿酸UA/(μmol/L) 341.53±147.74 308.31±79.01 271.10±47.26 0.081
总胆红素TBIL/(μmol/L) 19.23±5.20 21.76±8.13 18.65±5.86 0.367
碱性磷酸酶AKP/(U/L) 21.49±12.58 28.73±20.21 38.04±18.49 0.086
谷草转氨酶AST/(U/L) 28.10±23.27 25.46±22.03 19.83±7.06 0.073
谷丙转氨酶ALT/(U/L) 1.77±1.82b 4.05±1.86a 2.61±1.33ab 0.004

2.5 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡血清抗氧化指标的影响

由表7可知,各组间蛋鸡血清抗氧化指标均无显著差异(P>0.05)。
表7 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡血清抗氧化指标的影响

Table 7 Effects of ozone and sorbic acid for drinking water disinfection on serum antioxidant indices of laying hens during brooding period

项目
Items		 对照组
Control group		 臭氧组
Ozone group		 山梨酸组
Sorbic acid group		 P值
P-value
总抗氧化能力T-AOC/(U/mL) 14.85±6.81 12.69±2.82 16.63±5.30 0.157
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px/(U/mL) 1 438.24±304.81 1 317.23±304.28 1 363.87±295.24 0.691
过氧化氢酶CAT/(U/mL) 3.63±0.52 3.30±0.71 3.12±0.66 0.392
超氧化物歧化酶SOD/(U/mL) 140.68±30.33 123.13±12.38 130.00±51.07 0.729
丙二醛MDA/(nmol/mL) 3.26±2.95 3.32±1.74 5.57±2.83 0.114

2.6 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡血清免疫指标的影响

由表8可知,臭氧组蛋鸡血清IgM含量显著低于对照组(P<0.05),各组间其他血清免疫指标均无显著差异(P>0.05)。
表8 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡血清免疫指标的影响

Table 8 Effects of ozone and sorbic acid for drinking water disinfection on serum immune indices of laying hens during brooding period

项目
Items		 对照组
Control group		 臭氧组
Ozone group		 山梨酸组
Sorbic acid group		 P值
P-value
免疫球蛋白A IgA/(μg/mL) 7.34±1.26 7.85±1.53 6.92±0.74 0.692
免疫球蛋白G IgG/(μg/mL) 2.39±0.43 2.22±0.46 2.78±0.67 0.854
免疫球蛋白M IgM/(ng/mL) 68.00±13.33a 54.03±6.30b 65.01±10.20ab 0.040
白细胞介素-1β IL-1β/(pg/mL) 12.52±0.80 12.44±1.84 12.84±1.82 0.967
白细胞介素-6 IL-6/(pg/mL) 13.43±1.79 13.97±2.01 15.65±3.18 0.169
白细胞介素-8 IL-8/(pg/mL) 22.07±1.59 24.98±3.70 25.47±4.79 0.864
白细胞介素-10 IL-10/(pg/mL) 13.69±1.29 14.27±0.96 13.99±1.10 0.691

2.7 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡肠道组织形态的影响

由表9可知,山梨酸组蛋鸡十二指肠绒毛高度显著高于对照组和臭氧组(P<0.05),且对照组显著高于臭氧组(P<0.05);山梨酸组和对照组十二指肠V/C值显著高于臭氧组(P<0.05)。同时,山梨酸组空肠隐窝深度显著低于臭氧组(P<0.05)。
表9 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡肠道组织形态的影响

Table 9 Effects of ozone and sorbic acid for drinking water disinfection on intestinal tissue morphology of laying hens during brooding period

项目
Items		 对照组
Control group		 臭氧组
Ozone group		 山梨酸组
Sorbic acid group		 P值
P-value
十二指肠Duodenum
绒毛高度Villus heigh/μm 867.17±195.10b 638.53±153.60c 1 011.89±169.10a 0.029
隐窝深度Crypt depth/μm 172.90±32.80 165.13±35.47 200.72±27.62 0.167
绒毛高度/隐窝深度V/C 5.17±1.35a 3.92±0.83b 5.10±0.92a 0.007
空肠Jejunum
绒毛高度Villus heigh/μm 1 246.07±247.53 1 353.15±204.70 1 260.11±219.36 0.694
隐窝深度Crypt depth/μm 236.92±37.65ab 252.84±64.77a 202.59±29.11b 0.031
绒毛高度/隐窝深度V/C 5.38±1.38 5.58±1.29 6.27±1.13 0.082

2.8 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡回肠消化酶活性的影响

由表10可知,臭氧组蛋鸡回肠淀粉酶活性显著高于对照组和山梨酸组(P<0.05),山梨酸组回肠脂肪酶活性显著高于对照组和臭氧组(P<0.05),臭氧组回肠胰蛋白酶活性显著高于山梨酸组(P<0.05)。
表10 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡回肠消化酶活性的影响

Table 10 Effects of ozone and sorbic acid for drinking water disinfection on ileal digestive enzyme activity of laying hens during brooding period U/g prot

项目
Items		 对照组
Control group		 臭氧组
Ozone group		 山梨酸组
Sorbic acid group		 P值
P-value
淀粉酶Amylase 0.18±0.04b 0.23±0.03a 0.16±0.07b 0.024
脂肪酶Lipase 34.89±28.78b 19.83±8.67b 65.99±30.86a 0.001
胰蛋白酶Trypsin 6 582.52±636.29ab 7 117.72±499.43a 5 189.12±520.30b 0.043

2.9 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡回肠黏膜紧密连接蛋白和炎性因子表达的影响

如图1所示,臭氧组蛋鸡回肠Claudin-2和TNF-α mRNA相对表达量显著低于对照组(P<0.05),回肠Occludin、Claudin-2、ZO-1、ZO-2、IL-1β和TNF-α mRNA相对表达量均显著低于山梨酸组(P<0.05)。
图1 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡回肠黏膜紧密连接蛋白和炎性因子表达的影响

数据柱标注不同字母表示差异显著(P<0.05)。

Fig.1 Effects of ozone and sorbic acid for drinking water disinfection on expression of tight junction proteins and inflammatory factors in ileal mucosa of laying hens during brooding period

Value columns with different letters mean significant difference (P<0.05).

3 讨论

3.1 臭氧和山梨酸饮水消毒对饮水中微生物指标和育雏期蛋鸡生长性能的影响

饮水消毒可以减少以宿主营养为生的细菌数量,增强有益菌的活性,提高家禽对饲粮营养的利用率,预防肠道疾病。研究表明,臭氧在鸡舍空气消毒[15]、冷鲜鸡肉消毒[16]和蛋壳表面消毒[17]方面发挥了重要作用,但是尚未有家禽臭氧饮水消毒的相关研究。Bialkowski等[18]研究表明,饲粮中添加山梨酸和植物提取物降低了肉鸡肠道促炎因子基因的表达,改善了肠道上皮屏障功能,提高了肉鸡的生长性能和饲料利用率。本研究中,饮水消毒后,与对照组相比,臭氧组和山梨酸组饮水中总菌落数和大肠杆菌数均显著降低,说明这2种消毒方式均可起到良好的饮水消毒效果;试验第1~4周,山梨酸组蛋鸡ADG显著高于臭氧组,F/G显著低于臭氧组,说明育雏前期山梨酸饮水消毒相对于臭氧饮水消毒更有利于雏鸡生长,并且可提高雏鸡的饲料利用率,这与Bialkowski等[18]的试验结果一致,这可能与山梨酸具有增强消化道酶活性和提高营养物质消化率的作用有关。

3.2 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡肝脏和免疫器官指数的影响

肝脏是鸡体内最大的腺体,具有多种生理功能,包括分泌胆汁、代谢物质以及合成蛋白质和凝血因子等。肝脏的健康状况直接影响鸡的整体健康和生产性能。免疫器官指数是体现仔鸡免疫机能的重要指标,胸腺、脾脏和法氏囊是鸡重要的免疫器官,三者共同构成了仔鸡强大的免疫系统。目前,尚未有臭氧对蛋鸡内脏免疫器官影响的相关研究,因为臭氧虽然是一种很好的消毒剂被广泛采用,但其产生的副产物是否有害也一直被研究,所以很多试验是对臭氧安全性的评估。周正适等[19]研究了低浓度臭氧对小鼠生长发育的影响,结果表明,臭氧环境下小鼠的脑、心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏组织切片均未发现异常。王群等[20]用小鼠进行急性毒性试验和蓄积毒性试验,以此来评价臭氧水的毒性,结果表明灌注臭氧水的小鼠心脏、肝脏、肺脏和肾脏均未见异常。本试验中,山梨酸组蛋鸡肝脏指数显著高于臭氧组,各组间免疫器官指数无显著差异。这可能与山梨酸具有促进胰液和胆汁分泌的功能,能够促进雏鸡肝脏发育,具体作用机制还需进一步研究。

3.3 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡血清生化、抗氧化和免疫指标的影响

血清生化指标在一定程度上代表着动物机体的代谢和健康状况。本试验中,臭氧组蛋鸡血清ALT活性显著高于对照组,各组间其他血清生化指标均无显著差异。ALT主要存在于肝细胞中,当肝细胞受损时,会使血清ALT活性升高;同时,本试验中臭氧组肝脏指数也较低,表明臭氧饮水消毒可能会影响雏鸡肝脏的发育,具体机制还需进一步开展深入研究。
机体可以通过酶和非酶系统产生氧自由基[21],一般情况下,SOD、GSH-Px和CAT是自由基的直接清除剂[22],能使机体维持在一个动态的氧化和抗氧化平衡状态。MDA含量是反映动物体内脂质过氧化水平的重要指标。本试验中,臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡血清抗氧化指标均无显著影响。
免疫球蛋白、白细胞介素和干扰素等细胞因子在家禽的体液免疫中发挥着重要作用。血清中的IgG作为机体抗感染的中坚力量,在体内维持时间长;而IgA通过聚集颗粒性抗原和中和病毒,从而抵抗微生物入侵机体的肠道、消化道等部位[23]。IFN-γ、TNF-α、IL-6、IL-8和IL-10等在机体免疫应答中发挥重要功能,其含量能不同程度地反映机体当下的免疫应答水平[24-25]。本试验中,臭氧饮水消毒能够显著降低蛋鸡血清IgM含量,各组间其他血清免疫指标均无显著差异。目前未有关于臭氧改变血清指标的相关研究,臭氧饮水消毒是否对蛋鸡血清指标产生影响,还需进一步的证实,从本试验结果可以看出,臭氧会降低血清IgM含量。

3.4 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡肠道组织形态的影响

动物营养物质消化吸收的主要部位是小肠,提高小肠绒毛高度能够增加其与食糜的接触面积,有利于营养物质的消化吸收[26];隐窝深度反映了上皮细胞的生成率,上皮细胞成熟率的提高表观为隐窝深度的降低[27];V/C值能综合反映肠段的功能状态,其值越高,说明肠段的消化吸收能力越强[28-29]。本试验中,山梨酸组蛋鸡十二指肠绒毛高度显著高于对照组和臭氧组,同时对照组显著高于臭氧组;同时,山梨酸组和对照组十二指肠V/C值显著高于臭氧组;此外,山梨酸组空肠隐窝深度显著低于臭氧组,表明山梨酸饮水消毒能够改善肠道组织形态,臭氧饮水消毒则可能会损伤肠道组织形态。

3.5 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡回肠消化酶活性的影响

家禽对营养物质的消化吸收与小肠内消化酶中的淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶活性呈正相关[30]。动物机体消化道内的消化酶分泌不足会在一定程度上影响动物对营养物质的吸收,从而影响动物生产性能。本试验中,臭氧组蛋鸡回肠淀粉酶活性显著高于对照组和山梨酸组;山梨酸组回肠脂肪酶活性显著高于对照组和臭氧组;臭氧组回肠胰蛋白酶活性显著高于山梨酸组,表明臭氧和山梨酸饮水消毒均可以不同程度地提高雏鸡的消化功能。

3.6 臭氧和山梨酸饮水消毒对育雏期蛋鸡回肠黏膜紧密连接蛋白和炎性因子表达的影响

肠道中的大多微生物在正常情况下并不会对机体健康造成伤害,这主要归功于肠黏膜的屏障(包括机械屏障、化学屏障、免疫屏障和生物屏障)功能,肠道黏膜屏障通过将机体内环境与肠腔隔开,从而阻止病原微生物的侵入[31-32]。其中,机械屏障同肠黏膜的通透性紧密相关,直接关系着营养物质的消化吸收及转运,当机械屏障受损时就会影响肠黏膜的通透性,进而影响肠道健康。紧密连接蛋白作为肠黏膜机械屏障的重要组成部分,其状态直接影响着肠黏膜的通透性[33]。本试验中,臭氧组蛋鸡回肠跨膜蛋白Claudin-2和促炎因子TNF-α mRNA相对表达量显著低于对照组,Occludin、Claudin-2、支架蛋白ZO-1和ZO-2以及促炎因子IL-1β和TNF-α mRNA相对表达量均显著低于山梨酸组,表明臭氧饮水消毒后可能会使肠道紧密连接蛋白表达降低,肠黏膜通透性增加,导致肠道损伤。

4 结论

臭氧饮水消毒会在一定程度上影响育雏期蛋鸡免疫功能和肠道健康;山梨酸饮水消毒能够提高育雏前期生长性能,改善肠道健康;臭氧和山梨酸饮水消毒均可提高回肠消化酶活性。

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