Effects of Tannin Extract of Valonia on Growth Performance, Serum Biochemical Indices, Intestinal Health and Antioxidant Function of Broilers

LIU Shangzhou; GUO Changzheng; YI Dan; SHI Shourong

doi:10.12418/CJAN2025.308

2025 , Vol. 37 >Issue 6: 3752 - 3759

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.308

RESEARCH PAPER

Effects of Tannin Extract of Valonia on Growth Performance, Serum Biochemical Indices, Intestinal Health and Antioxidant Function of Broilers

LIU Shangzhou ^,¹^,² ,
GUO Changzheng ² ,
YI Dan ¹ ,
SHI Shourong ^,²^,^*

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¹ Hubei Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China
² Jiangsu Institute of Poultry Science, Yangzhou 225125, China

* professor, E-mail: ssr236@163.com

Received date: 2024-11-07

Online published: 2025-06-12

Fold

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of tannin extract of valonia on growth performance, serum biochemical indices, intestinal health and antioxidant function of broilers. A total of 196 one-day-old male Arbor Acres (AA) broilers were randomly assigned to two groups with 7 replicates per group and 14 chicks per replicate. The control group (CON group) was fed a basal diet, while the experimental group (VT group) was fed the basal diet+300 mg/kg tannic acid equivalent of tannin extract of valonia. The experiment lasted for 21 days. The results showed as follows: 1) compared with the CON group, the body weight at 21 days of age and average daily gain of VT group was significantly increased (P<0.05), and the feed to gain ratio was significantly decreased (P<0.05). 2) There were no significant differences in serum biochemical indices between 2 groups (P>0.05). 3) Compared with CON group, the cecum relative length of VT group was significantly increased (P<0.05). There were no significant differences in intestinal pH, villi height crypt depth and villi height/crypt depth between 2 groups (P>0.05). 4) Compared with CON group, the activities of catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) in serum of VT group were significantly increased (P<0.05). In conclusion, dietary supplementation of tannin extract of valonia can improve the growth performance and antioxidant function of AA broilers at 21 days of age.

Key words： broilers; tannin extract of valonia; growth performance; serum biochemical indices; intestinal health; antioxidant function

Cite this article

LIU Shangzhou , GUO Changzheng , YI Dan , SHI Shourong . Effects of Tannin Extract of Valonia on Growth Performance, Serum Biochemical Indices, Intestinal Health and Antioxidant Function of Broilers[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2025 , 37(6) : 3752 -3759 . DOI: 10.12418/CJAN2025.308

随着2020年我国全面禁止在饲料中使用促生长类抗生素,肉鸡养殖业面临着改善动物健康和提高生产效率的双重挑战。在此背景下,寻求绿色、安全且高效的抗生素替代品显得尤为迫切。单宁作为一类天然的多酚化合物,因其潜在的抗氧化、抗炎和抗菌特性^[1],为肉鸡养殖业提供了新的解决方案。单宁主要分为水解单宁和缩合单宁,主要来源于植物。目前,从五倍子、欧洲栗、坚木等植物中提取单宁都存在产量低、价格高的问题,而橡椀在我国资源丰富,水解单宁含量为18%~25%,且主要为鞣花单宁,其水解产物主要是鞣花酸^[2]。橡椀作为生产单宁提取物的原料具有成本低、产量高和有效成分效价高的优势。因此,橡椀单宁作为饲料添加剂和抗生素替代物具有广泛前景。

目前,植物单宁已作为饲料添加剂在家禽上进行研究,Schiavone等^[3]研究表明,饲粮中添加栗木单宁可以改善肉鸡的平均日增重(ADG)和平均日采食量(ADFI)。吴雅清^[4]研究表明,饲粮中添加水解单宁酸显著提高了肉鸡的ADG和饲料转化率(FCR)。但是当前在肉鸡上关于橡椀单宁的研究较少。橡椀中水解单宁含量较高,且主要是鞣花酸。Wang等^[5]研究表明,饲粮中添加鞣花酸可以改善肉鸡的生长性能,还可以改善肉鸡肠道微生物组成,提高肠道抗氧化和屏障功能^[6]。因此,本试验旨在评估饲粮中添加橡椀单宁提取物对爱拔益加(AA)肉鸡生长性能、血清生化指标、肠道健康和抗氧化功能的影响,为优化饲料配方和提高肉鸡生产效率提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

AA肉鸡购自江苏京海禽业集团有限公司。试验中使用的橡椀单宁提取物(单宁酸纯度达87%,其余13%的成分主要包含水分、黄烷醇、没食子酸和糖类)由中国林业科学研究院林产业化工研究所植物单宁化学利用课题组提供。橡椀单宁提取物是橡椀栲胶(一等品)经过溶解、超滤膜过滤、冷冻干燥得到的。

1.2 试验设计

动物试验经江苏省家禽科学研究所实验动物福利与动物实验伦理委员会批准(编号20240527)。

试验选取196只1日龄雄性AA肉鸡,随机分为2组,每组7个重复,每重复14只鸡。对照组(CON组)饲喂基础饲粮,试验组(VT组)在饲喂基础饲粮+300 mg/kg单宁酸当量的橡椀单宁提取物,添加量参照童玉鑫等^[7]。试验期21 d。

1.3 基础饲粮和饲养管理

试验在江苏省家禽科学研究所实验基地开展,采用3层笼养,试验鸡自由采食和饮水,参照饲养管理手册控制鸡舍温度和相对湿度。基础饲粮按照NRC(1994)配制,其组成及营养水平见表1。饲粮中粗蛋白质含量的测定采用凯氏定氮法(GB/T 6432—2018),钙含量的测定依据GB/T 6436—2018,总磷含量的测定依据GB/T 6437—2018。代谢能及有效磷、可消化氨基酸含量参照《中国饲料成分及营养价值表(2020年第31版)》^[8]计算。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

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

项目Items	含量Content
原料Ingredients
玉米Corn	57.84
豆粕Soybean meal	35.82
豆油Soybean oil	2.77
石粉Limestone	1.44
磷酸氢钙CaHPO₄	1.21
DL-蛋氨酸DL-Met (99%)	0.16
L-赖氨酸盐酸盐L-Lys·HCl (98%)	0.12
氯化钠NaCl	0.30
维生素预混料Vitamin premix¹⁾	0.03
矿物元素预混料Mineral premix²⁾	0.20
氯化胆碱Choline chloride (70%)	0.09
植酸酶Phytase	0.02
合计Total	100.00
营养水平Nutrient levels³⁾
代谢能ME/(MJ/kg)	12.34
粗蛋白质CP	21.90
钙Ca	1.00
总磷TP	0.74
有效磷AP	0.40
可消化赖氨酸D-Lys	1.10
可消化蛋氨酸D-Met	0.45

1)维生素预混料为每千克饲粮提供 The vitamin premix provided the following per kg of the diet:VA 8 000 IU,VD₃ 1 000 IU,VE 20 IU,VK₃ 0.50 mg,VB₁ 2.00 mg,VB₂ 8.00 mg,VB₆ 3.50 mg,VB₁₂ 10.00 μg,烟酸 nicotinic acid 35.00 mg,泛酸钙 calcium pantothenic 10.00 mg,叶酸 folic acid 0.55 mg,生物素 biotin 0.18 mg。
2)矿物质预混料为每千克饲粮提供 The mineral premix provided the following per kg of the diet:Fe 80.00 mg,Cu 8.00 mg,Mn 100.00 mg,Zn 80 mg,I 0.70 mg,Se 0.30 mg。
3)代谢能、有效磷和可消化氨基酸为计算值,粗蛋白质、钙和为总磷实测值。ME, AP and digestible amino acids were calculated value, while CP, Ca and TP were measured values。

1.4 检测指标

1.4.1 生长性能

试验第21天,按重复对鸡进行称重,记录喂料量和剩料量。计算肉鸡体重、ADFI、ADG和料重比(F/G)。计算公式如下:

ADG=(末重-初重)/试验天数;

ADFI=总采食量/试验天数;

F/G=ADFI/ADG。

1.4.2 血清生化指标

每个重复随机抽取1只鸡进行翅静脉采血,采集5 mL室温放置1 h后,4 ℃、1 792×g条件下离心10 min,获取血清样品,在-20 ℃保存,用于相关指标的测定。采用全自动血液生化分析仪(C-8000,美国雅培公司)测定血清生化指标。

1.4.3 肠道指数和pH

每个重复随机抽取1只鸡,剪开肠道系膜,分离各段肠道和肝脏,测量十二指肠、空肠、回肠和盲肠的相对长度;用pH计测定十二指肠、空肠、回肠内容物pH并记录。

1.4.4 肠道组织形态

肠道样本的采集以及肠道黏膜形态的测定方法参考郭长征等^[9]。

1.4.5 抗氧化指标

参照试剂盒(南京建成生物工程研究所)测定血清、肝脏和空肠过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)含量及总抗氧化能力(T-AOC)。

1.5 数据处理与统计分析

使用SPSS 27.0软件,首先进行探索分析有无异常值,以及是否符合正态分布或近似正态分布,若符合则进行t检验分析。结果用平均值±标准误表示,P<0.05表示显著差异。

2 结果

2.1 橡椀单宁提取物对AA肉鸡生长性能的影响

由表2可知,与CON组相比,VT组肉鸡的体重和ADG显著提高(P<0.05),F/G显著降低(P<0.05)。

表2 橡椀单宁提取物对AA肉鸡生长性能的影响

Table 2 Effects of tannin extract of valonia on growth performance of AA broilers

项目 Items	组别Groups		P值 P-value
项目 Items	CON	VT	P值 P-value
21日龄体重BW at 21 days of age/g	932.38±30.00	1 005.87±34.36	0.003
平均日增重ADG/g	42.46±1.42	45.96±1.61	0.003
平均日采食量ADFI/g	56.14±1.68	58.64±2.50	0.069
料重比F/G	1.32±0.02	1.28±0.02	0.004

2.2 橡椀单宁提取物对AA肉鸡血清生化指标的影响

由表3可知,与CON组相比,VT组肉鸡的血清生化指标没有显著差异(P>0.05)。

表3 橡椀单宁提取物对AA肉鸡血清生化指标的影响

Table 3 Effects of tannin extract of valonia on serum biochemical indices of AA broilers

项目 Items	组别Groups		P值 P-value
项目 Items	CON	VT	P值 P-value
谷丙转氨酶ALT/(U/L)	3.20±0.45	3.60±0.55	0.242
谷草转氨酶AST/(U/L)	164.50±15.98	159.40±14.06	0.592
谷草转氨酶/谷丙转氨酶AST/ALT	58.65±21.58	45.18±8.60	0.220
总蛋白TP/(g/L)	28.64±3.50	29.20±3.84	0.799
球蛋白GLO/(g/L)	18.16±2.47	18.50±3.17	0.837
白蛋白ALB/(g/L)	10.49±1.59	10.33±0.41	0.850
葡萄糖GLU/(mmol/L)	13.26±0.93	14.36±1.27	0.128
尿素氮UN/(mmol/L)	0.40±0.11	0.39±0.13	0.788
总胆固醇T-CHO/(mmol/L)	2.54±0.24	2.68±0.04	0.194
高密度脂蛋白HDL/(mmol/L)	1.68±0.23	1.72±0.10	0.692
低密度脂蛋白LDL/(mmol/L)	0.58±0.06	0.62±0.12	0.425
甘油三酯TG/(mmol/L)	0.79±0.06	1.05±0.26	0.070
钾离子K⁺/(mmol/L)	16.45±21.64	3.51±0.26	0.165
钠离子Na⁺/(mmol/L)	138.89±10.99	144.73±1.74	0.214
氯离子Cl^-/(mmol/L)	102.70±1.98	100.00±1.22	0.053
钙离子Ca²⁺/(mmol/L)	1.83±1.22	2.60±0.06	0.148

2.3 橡椀单宁提取物对AA肉鸡肠道健康的影响

2.3.1 橡椀单宁提取物对AA肉鸡肠道相对长度的影响

由表4可知,与CON组相比,VT组肉鸡的盲肠相对长度显著提高(P<0.05),十二指肠、空肠、回肠和总肠道相对长度没有显著差异(P>0.05)。

表4 橡椀单宁提取物对AA肉鸡肠道相对长度的影响

Table 4 Effects of tannin extract of valonia on intestine relative length of AA broilers cm/kg

项目 Items	组别Groups		P值 P-value
项目 Items	CON	VT	P值 P-value
十二指肠相对长度Duodenal relative length	24.44±0.84	23.34±1.63	0.145
空肠相对长度Jejunum relative length	54.53±0.88	52.79±1.69	0.652
回肠相对长度Ileal relative length	56.50±6.05	56.76±5.14	0.932
盲肠相对长度Cecum relative length	5.97±2.47	10.36±1.18	0.001
总肠道相对长度Total intestinal relative length	140.81±6.74	141.81±9.89	0.828

2.3.2 橡椀单宁提取物对AA肉鸡肠道pH的影响

由表5可知,与CON组相比,VT组肉鸡的十二指肠、空肠、回肠和盲肠pH没有显著差异(P>0.05)。

表5 橡椀单宁提取物对AA肉鸡肠道pH的影响

Table 5 Effects of tannin extract of valonia on intestinal pH of AA broilers

项目 Items	组别Groups		P值 P-value
项目 Items	CON	VT	P值 P-value
十二指肠Duodenum	5.72±0.35	5.94±0.18	0.184
空肠Jejunum	5.71±0.27	5.86±0.09	0.224
回肠Ileum	5.88±0.18	5.83±0.52	0.795
盲肠Cecum	6.29±0.08	6.15±0.28	0.304

2.3.3 橡椀单宁提取物对AA肉鸡肠道组织形态的影响

由表6可知,与CON组相比,VT组肉鸡的十二指肠、空肠和回肠组织绒毛高度、隐窝深度和绒毛高度/隐窝深度没有显著差异(P>0.05)。

表6 橡椀单宁提取物对AA肉鸡肠道组织形态的影响

Table 6 Effects of tannin extract of valonia on intestinal morphological structure of AA broilers

项目 Items	组别Groups		P值 P-value
项目 Items	CON	VT	P值 P-value
十二指肠Duodenum
绒毛高度Villi height/μm	1 451.15±34.83	1 377.06±84.52	0.462
隐窝深度Crypt depth/μm	134.57±5.45	156.30±11.42	0.133
绒毛高度/隐窝深度V/C	11.03±0.89	9.57±0.91	0.273
空肠Jejunum
绒毛高度Villi height/μm	914.24±28.49	997.03±51.14	0.183
隐窝深度Crypt depth/μm	154.24±13.28	147.08±13.36	0.711
绒毛高度/隐窝深度V/C	6.13±0.34	7.35±0.57	0.107
回肠Ileum
绒毛高度Villi height/μm	568.77±23.38	609.09±27.29	0.283
隐窝深度Crypt depth/μm	104.38±7.67	101.81±6.50	0.807
绒毛高度/隐窝深度V/C	5.63±0.56	6.19±0.41	0.250

2.4 橡椀单宁提取物对AA肉鸡肝脏、血清和空肠抗氧化指标的影响

由表7可知,与CON组相比,VT组肉鸡的肝脏SOD活性显著降低(P<0.05),血清CAT和SOD活性显著提高(P<0.05),空肠抗氧化指标没有显著差异(P>0.05)。

表7 橡椀单宁提取物对AA肉鸡肝脏、血清和空肠抗氧化指标的影响

Table 7 Effects of tannin extract of valonia on liver, serum and jejunum antioxidant indices of AA broilers

项目 Items	组别Groups		P值 P-value
项目 Items	CON	VT	P值 P-value
肝脏Liver
过氧化氢酶CAT/(U/mg prot)	13.53±4.14	9.65±2.70	0.067
总抗氧化能力T-AOC/(U/mg prot)	0.28±0.09	0.21±0.03	0.080
超氧化物歧化酶SOD/(U/mg prot)	74.33±28.27	43.29±19.32	0.034
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px/(U/mg prot)	85.43±32.20	58.01±8.26	0.067
丙二醛MDA/(nmol/mg prot)	2.10±0.68	1.59±0.27	0.096
血清Serum
过氧化氢酶CAT/(U/mL)	0.70±0.45	2.21±0.22	<0.001
总抗氧化能力T-AOC/(U/mL)	0.77±0.11	0.80±0.11	0.596
超氧化物歧化酶SOD/(U/mL)	145.99±14.34	485.86±201.65	0.019
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px/(U/mL)	3 930.79±950.29	4 287.49±715.22	0.443
丙二醛MDA/(nmol/mL)	11.33±0.05	11.33±0.05	0.936
空肠Jejunum
过氧化氢酶CAT/(U/mg prot)	1.60±0.68	1.66±1.09	0.900
总抗氧化能力T-AOC/(U/mg prot)	0.21±0.10	0.18±0.03	0.497
超氧化物歧化酶SOD/(U/mg prot)	35.03±19.61	26.65±5.47	0.335
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px/(U/mg prot)	14.75±8.12	22.64±9.25	0.115
丙二醛MDA/(nmol/mg prot)	1.48±0.72	1.44±0.14	0.672

3 讨论

3.1 橡椀单宁提取物对AA肉鸡生长性能的影响

传统观点认为植物单宁是家禽生产中的抗营养因子。然而,近期的研究表明,在饲粮中适量补充水解单宁,不会对肉鸡生长性能造成不利影响,反而可能提高其生长性能。Perin等^[10]研究发现,饲粮中添加单宁(1~10日龄添加0.5%,11~42日龄添加1.0%)提高了42日龄肉鸡的体重和ADG。陈宝江等^[11]研究表明,饲粮中添加1 500 mg/kg的单宁可提高42日龄肉鸡的ADG,并降低了F/G。Wang等^[12]研究表明,饲粮中添加0.02%的鞣花酸(橡椀单宁的水解产物)可提高29~56日龄和1~56日龄黄羽肉鸡的ADG,并降低F/G。本试验在饲粮中添加300 mg/kg单宁酸当量的橡椀单宁提取物,提高了21日龄肉鸡的体重和ADG。与先前研究结果相一致,说明在饲粮中添加适量橡椀单宁提取物能够改善肉鸡的生长性能。

3.2 橡椀单宁提取物对AA肉鸡血清生化指标的影响

动物机体的生理代谢和器官功能往往可通过血清生化指标的变化来反映^[13]。如谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)活性可反映肝脏损伤程度^[14],葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(T-CHO)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)含量可有效反映机体糖、脂代谢情况。研究发现,饲粮中分别添加600 mg/kg的欧洲栗单宁(68%)、红坚木洛伦茨单宁(60%)、刺云实单宁(50%)均显著降低了42日龄肉鸡血清中ALT和AST活性^[15]。还有研究发现,饲粮中添加单宁对肉鸡的血清生化指标产生负面影响,导致ALT活性和LDL含量升高^[16],这可能与单宁的种类和添加剂量有关。而本试验结果表明,在饲粮中添加300 mg/kg单宁酸当量的橡椀单宁提取物,具有提高血清TG含量的趋势。TG是人类和动物体内含量最丰富的脂类,TG分解可以给大多数组织提供能量^[17],同时还有固定及保护内脏的作用。因此,本试验中肉鸡生长性能的改善可能与血清TG含量的增加存在一定的关系,具体机制有待进一步探究。橡椀单宁提取物对肉鸡的血清生化指标没有显著影响,表明饲粮中添加橡椀单宁提取物不会对肉鸡的血清生化指标产生负面影响。

3.3 橡椀单宁提取物对AA肉鸡肠道健康的影响

肠道作为动物消化和吸收的主要部位,其发育状况对动物的健康和生长至关重要^[18]。在动物体消化系统中肠道pH发挥着重要的作用,适宜的肠道pH可促进动物对食物的消化和吸收^[19]。肠道组织形态的评估中,肠道健康和消化吸收能力是2个核心的生物学指标。本试验结果显示,饲粮中添加橡椀单宁提取物仅使肉鸡的盲肠相对长度有所增加。盲肠长度增加意味着盲肠的表面积增大,从而为消化酶和微生物提供了更多的作用空间,有利于提高饲料的消化率。Buyse等^[20]研究也表明,饲粮中添加栗木单宁可以促进肉鸡肠道发育,与本试验结果一致。由此推测,本试验肉鸡生长性能的提高可能与盲肠相对长度增加有一定关系。

3.4 橡椀单宁提取物对AA肉鸡抗氧化功能的影响

植物单宁因其丰富的酚羟基等活性基团,展现出显著的抗氧化特性^[21]。CAT和SOD作为机体抗氧化体系中的酶类,负责清除氧自由基。Liu等^[15]研究表明,饲粮中添加黑荆树单宁、欧洲栗单宁、红坚木洛伦茨单宁、刺云实单宁均可提高肉鸡血清中CAT和SOD活性。在肉鸡的饲粮中补充1 000 mg/kg的橡椀单宁,能够显著增强21日龄肉鸡血清T-CHO和HDL含量^[22]。Yuan等^[23]研究表明,在饲粮中添加五倍子单宁酸可以提升肉鸡血清CAT活性。同时,还有研究表明,饲粮中添加200或400 mg/kg的鞣花酸可以提高肉鸡血清CAT和GSH-Px活性^[5]。本试验结果与之相似,发现肉鸡血清CAT和SOD活性在添加橡椀单宁提取物后提高,表明橡椀单宁提取物可以增强21日龄肉鸡的抗氧化功能。单宁中的2个相邻酚羟基能与金属离子形成稳定的五元环螯合物,降低金属离子的催化能力,从而减少自由基的生成^[24]。单宁能够诱导机体的氧化还原系统,如硫氧还蛋白系统,硫氧还蛋白系统对清除活性氧(ROS)、维持氧化还原平衡具有重要作用^[25]。同时,单宁还可以调控Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Keap1)-核因子E2相关因子2(Nrf2)/抗氧化反应元件(ARE)通路,缓解氧化损伤^[26]。橡椀单宁可能通过相关途径提高肉鸡的抗氧化功能。

4 结论

在本试验条件下,饲粮中添加300 mg/kg单宁酸当量的橡椀单宁提取物可以提高21日龄AA肉鸡生长性能和抗氧化功能。

References

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