Chinese Journal of Animal Nutrition >

2025 , Vol. 37 >Issue 9: 6381 - 6392

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.518

RESEARCH PAPER

Energy Value Evaluation of Zanthoxylun bungeanum Leaves and Its Application in Diets of Daheng Broilers

  • LU Zhongqian , 1 ,
  • PENG Fujiang 1 ,
  • YANG Chaowu 2 ,
  • ZHU Yufei 3 ,
  • CAO Shanchuan 1 ,
  • ZHAO Jianfei , 1, * ,
  • LIU Jingbo 1
Expand
  • 1 College of Life Sciences and Agri-Forestry, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China
  • 2 Sichuan Animal Science Academy, Chengdu 610066, China
  • 3 Shanxi Dayu Bioengineering Co., Ltd., Ruicheng 044600, China
* lecturer, E-mail:

Received date: 2025-02-14

  Online published: 2025-09-12

Fold

Abstract

The purpose of this experiment was to evaluate the metabolic energy of Zanthoxylum bungeanum leaves (ZBL) in broilers, and to study the effects of dietary ZBL on the growth performance, serum biochemical indicators, intestinal mucosal morphological structure and cecal microbial community of Daheng broilers. Metabolism experiment: the metabolizable energy was determined using a substitution method combined with the indicator method. Forty-eight healthy 42-day-old male yellow-feathered broilers with similar body weight were randomly divided into 2 groups (8 replicates per group, 3 chickens per replicate, 1 chicken/cage) and fed a basal diet and an experimental diet (85% basal diet+15% ZBL), respectively. The experiment lasted for 7 days, including a 4-day pre-test period and a 3-day formal test period. Feeding experiment: three hundred and eighty-four healthy Daheng broiler roosters with similar body weight at 50 days of age were selected and randomly divided into 4 groups (8 replicates in each group, 12 chickens in each replicate), and the control group was fed a basal diet, while the experimental groups were provided with experimental diets supplemented with 2% (ZBL Ⅰ group), 3% (ZBL Ⅱ group) and 4% (ZBL Ⅲ group) ZBL, respectively. The experimental period was 37 days. The results showed as follows: 1) the metabolizable energy of ZBL for broilers was 5.87 MJ/kg, and the apparent digestibility of energy was 34.14%. 2) Compared with the control group, adding 2%, 3% and 4% of ZBL to the diet could extremely significantly increase the feed to gain ratio (F/G) of Daheng broilers (P<0.01), and adding 4% of ZBL to the diet also could significantly reduce the final body weight and average daily gain of Daheng broilers (P<0.05). However, ZBL supplemental level had no significant effects on average daily feed intake, slaughter performance and organ indices (P>0.05). 3) Compared with the control group, adding 3% of ZBL to the diet significantly increased serum albumin (ALB) content (P<0.05), and adding 2%, 3% and 4% of ZBL to the diet significantly reduced serum urea content (P<0.05). 4) Dietary with different supplemental levels of ZBL did not significantly affect intestinal mucosal morphological structure (P>0.05). 5) Compared with the control group, adding 4% of ZBL to the diet significantly increased cecal microbial richness (Chao index) and diversity (Shannon and Simpson indices) (P<0.05); LEfSe analysis revealed significant enrichment of Methanobrevibacter and Odoribacter in the ZBL Ⅱ group compared with the ZBL Ⅲ group. In summary, the metabolic energy of ZBL in broilers is 5.87 MJ/kg; although adding 2% to 4% of ZBL leaves to the diet has a negative impact on the feed conversion rate of Daheng broilers, the appropriate addition does not have a significant effect on their final body weight, slaughter performance and organ indexes, and it improves the richness and diversity of the cecal microbiota. Therefore, ZBL can be used as feed raw materials for Daheng broilers, but the addition amount should not exceed 3%.

Key words： Zanthoxylun bungeanum leaves; Daheng broilers; metabolic energy; growth performance; intestinal microflora

Cite this article

LU Zhongqian , PENG Fujiang , YANG Chaowu , ZHU Yufei , CAO Shanchuan , ZHAO Jianfei , LIU Jingbo . Energy Value Evaluation of Zanthoxylun bungeanum Leaves and Its Application in Diets of Daheng Broilers[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2025 , 37(9) : 6381 -6392 . DOI: 10.12418/CJAN2025.518

随着我国畜牧业的快速发展,饲料产业也进入了一个迅速发展的阶段,随之而来的是饲料原料需求量的增加。我国饲料原料的进口量自2010年以来不断快速增长[1],2024年我国大豆进口量比上年增长6.51%,达10 503万t。如何降低饲料原料进口依赖是当前我国饲料产业面临的一个重要问题。我国人均耕地面积占有率低,饲料产业将长期面临饲料原料资源严重紧缺的问题,而我国存在大量非常规饲料资源并未被合理开发利用,因此,开发新型饲料原料势在必行[2]。
花椒(Zanthoxylum bungeanum)属于芸香科花椒属落叶小乔木,在中国有悠久的种植历史和广泛的种植面积,2022年仅四川省内的花椒种植面积就已达到33.33万h2[3]。花椒现有的采摘方式会产生大量废弃枝叶,这些废弃物大部分被用来沤肥或者焚烧处理,不仅污染环境而且浪费大量资源[4]。花椒叶含有丰富的酚类、类黄酮、蛋白质、糖类等成分,且蛋白质品质较好、氨基酸种类齐全,是优质的植物蛋白质来源,另外,其还具有抑菌、抗氧化等多种生物活性[5-6]。但目前针对花椒叶在肉鸡中饲用价值的研究鲜有报道。因此,本试验通过肉鸡代谢试验和饲养试验研究肉鸡花椒叶的代谢能以及其在生产中的应用效果,以期为花椒叶在肉鸡生产中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用的花椒叶来自四川南充,其他饲料原料则来自四川绵阳。表1为本次试验所用花椒叶的概略养分分析结果。
表1 花椒叶的概略养分分析(风干基础)

Table 1 Proximate nutrition analysis of Zanthoxylun bungeanum leaves (air-dry basis) %

项目Items 含量Content
干物质DM 89.20
粗蛋白质CP 14.02
粗脂肪EE 2.40
粗纤维CF 13.30
粗灰分Ash 12.30
总能GE/(MJ/kg) 15.99

1.2 试验设计

本试验所涉及的动物试验均已通过西南科技大学生物与健康伦理委员会批准(批准编号:L2023013)。
代谢试验:选用健康且体重相近的42日龄雄性黄羽肉鸡48只,随机分为2组,每组设8个重复(每个重复3只,1只/笼)。试验组饲喂85%基础饲粮与15%花椒叶配制的试验饲粮,对照组仅饲喂基础饲粮。试验期为7 d,包含4 d的预试期和3 d的正试期。
饲养试验:选用生长良好、体重相近的50日龄雄性大恒肉鸡384只,随机分为4组(对照组、花椒叶Ⅰ组、花椒叶Ⅱ组、花椒叶Ⅲ组),每组8个重复,每个重复12只鸡。试验期37 d,试验期间鸡只自由采食和饮水。

1.3 试验饲粮及饲养管理

1.3.1 试验饲粮

代谢试验:试验所用基础饲粮为玉米-豆粕型饲粮,其营养水平的设定参照《黄羽肉鸡营养需要量》(NY/T 3645—2020)中的快速型黄羽肉鸡公鸡营养需要量,并添加0.5%三氧化二铬(Cr2O3)作为外源指示剂,基础饲粮组成及营养水平见表2。由于花椒叶不宜直接作为饲料进行饲喂,所以采用替代法测定花椒叶的代谢能,替代水平为15%。将饲料原料使用2.5 mm筛孔进行粉碎,按照饲粮配方充分混合后以粉料形式进行饲喂。
表2 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 2 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) %

项目Items 含量Content
原料Ingredients
玉米Corn 71.80
豆粕Soybean meal (43%) 21.00
豆油Soybean oil 3.10
磷酸氢钙CaHPO4 1.30
石粉Limestone 2.00
食盐NaCl 0.25
L-赖氨酸硫酸盐L-Lys·H2SO4 0.19
DL-蛋氨酸DL-Met 0.08
L-苏氨酸L-Thr 0.05
预混料Premix1) 0.23
合计Total 100.00
营养水平Nutrient levels2)
粗蛋白质CP 16.04
代谢能ME/(MJ/kg) 12.96
钙Ca 0.79
非植酸磷NPP 0.35
赖氨酸Lys 0.85
蛋氨酸Met 0.34

1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of the diet:VA 6 000 IU,VD3 500 IU,VK 1.7 mg,VE 25 IU,VB1 1 mg,VB2 4 mg,VB6 0.6 mg,VB12 8 μg,D-泛酸 D-pantothenic acid 8 mg,烟酸 niacin 20 mg,叶酸 folic acid 0.3 mg,生物素 biotin 0.02 mg,Cu 7 mg,Fe 80 mg,Zn 75 mg,Mn 55 mg,I 0.5 mg,Se 0.15 mg。表3同 the same as Table 3。

2)营养水平中代谢能、非植酸磷和氨基酸参照《中国饲料成分及营养价值表(2022年第33版)》计算,粗蛋白质(GB/T 6432—2018)和钙(GB/T 6436—2018)参照对应国标方法测定。表3同。In nutrient levels, ME, NPP and amino acids were calculated referred to Tables of Feed Composition and Nutritive Values in China (33rd edition, 2022), while CP (GB/T 6432—2018) and Ca (GB/T 6436—2018) were measured referred to the corresponding national standard methods. The same as Table 3.

饲养试验:饲粮营养水平的设定参照《黄羽肉鸡营养需要量》(NY/T 3645—2020)中的快速型黄羽肉鸡公鸡营养需要量。使用花椒叶代替部分饲料原料,使各组营养水平保持一致。对照组、花椒叶Ⅰ组、花椒叶Ⅱ组和花椒叶Ⅲ组饲粮中花椒叶添加量分别为0、2%、3%和4%,试验饲粮组成及营养水平见表3。试验饲粮以颗粒形式进行饲喂,颗粒大小为3.0 mm。
表3 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 3 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) %

项目
Items		 花椒叶添加量
Zanthoxylun bungeanum leaves supplemental levels/%
0 2 3 4
原料Ingredients
玉米Corn 69.49 67.24 65.99 64.94
豆粕Soybean meal (43%) 17.00 16.65 16.65 16.40
玉米蛋白粉Corn gluten meal (60%) 4.00 4.00 4.00 4.00
玉米干酒糟及其可溶物Corn DDGS (27.5%) 3.00 3.00 3.00 3.00
猪油Lard 2.60 3.20 3.45 3.75
石粉Limestone 1.30 1.30 1.30 1.30
磷酸氢钙CaHPO4 1.00 1.00 1.00 1.00
食盐NaCl 0.26 0.26 0.26 0.26
L-赖氨酸盐酸盐L-Lys·HCl 0.30 0.30 0.30 0.30
DL-蛋氨酸DL-Met 0.11 0.11 0.11 0.11
L-苏氨酸L-Thr 0.07 0.07 0.07 0.07
氯化胆碱Choline chloride 0.07 0.07 0.07 0.07
预混料Premix 0.80 0.80 0.80 0.80
花椒叶Zanthoxylun bungeanum leaves 2.00 3.00 4.00
合计Total 100.00 100.00 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels
代谢能ME/(MJ/kg) 12.88 12.88 12.88 12.88
粗蛋白质CP 16.13 16.11 16.10 16.08
钙Ca 0.75 0.76 0.77 0.79
非植酸磷NPP 0.36 0.36 0.36 0.36
赖氨酸Lys 0.92 0.92 0.92 0.92
蛋氨酸Met 0.41 0.41 0.41 0.41

1.3.2 饲养管理

代谢试验:试验场地为邛崃市某养殖基地,试验动物饲养在代谢笼中,均采用单笼饲养模式,日常管理参照常规标准流程。正试期间,在每个代谢笼的底部放置集粪盘,动物自由采食和饮水。连续3 d在每日10:00—15:00以重复为单位采集新鲜粪便样本,并剔除其中的羽毛和饲粮等杂质等。收集的粪便按0.1 mL/g加入10%稀硫酸进行固氮处理,随后置于-20 ℃冷冻保存。样本采集完成后,将同一重复的粪样混合在一起,然后放入65 ℃烘箱连续干燥72 h,将烘干后的粪样放到室温下回潮24 h后经粉碎并过40目筛,然后再次置于-20 ℃冷冻保存待检。
饲养试验:试验场地由四川大恒家禽育种公司提供,所有肉鸡均在同一禽舍进行饲养,采用双层立体笼养,每日早晚各人工饲喂1次,自由采食和饮水,保持16 h光照,湿帘风机控温,按常规程序进行管理和免疫。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 花椒叶的代谢能

按照相应国家标准测定花椒叶中干物质(GB/T 6435—2014)、粗蛋白质(GB/T 6432—2018)、粗脂肪(GB/T 6433—2022)、粗纤维(GB/T 6434—2022)、粗灰分(GB/T 6438—2007)含量。此外,分别参照GB/T 6432—2018和GB/T 13088—2006测定饲粮和粪中粗蛋白质和铬含量,并按照国际标准ISO 9831:1998的方法,使用PARR 6400全自动氧弹量热仪测定饲粮和粪中总能。
按照如下公式计算养分表观消化率及代谢能:
饲粮某养分表观消化率(%)={1-[饲粮中铬含量(%)/粪中铬含量(%)]×[粪中该养分含量(%)/饲粮中该养分含量(%)]}×100;
待测原料某养分消化率(%)=[试验饲粮该养分表观消化率(%)-基础饲粮该养分表观消化率(%)]/待测原料占试验饲粮的比例+基础饲粮该养分表观消化率(%);
待测原料代谢能(MJ/kg)=待测原料总能表观消化率(%)×待测原料总能(MJ/kg)。

1.4.2 生长性能

在正试期的第1天和第37天08:00称量每只鸡的空腹体重,分别记为初始体重(IBW)和终末体重(FBW),同时以重复为单位记录试验期间的总耗料量,并计算各组的平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)及料重比(F/G)。试验期间对死淘鸡只称重并记录,按照王璐等[7]建议的方法校正耗料量。

1.4.3 屠宰性能及器官指数

在正试期第36天20:00从每个重复随机选择1只鸡禁食12 h,于第37天08:00称量并记录活重后放血致死,参照《家禽生产性能名词术语和度量计量方法》(NY/T 823—2020)中方法计算屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率、腿肌率和腹脂率;同时,采集心脏、肝脏、脾脏、肌胃和腺胃,清除内容物后称重,按照如下公式计算器官指数:
器官指数(g/kg)=器官重量(g)/宰前活重(kg)。

1.4.4 血清生化指标

在正试期第37天从各重复随机选取1只鸡进行翅下静脉采血,用10 mL普通采血管采集7 mL血液样本。将血样于37 ℃静置30 min后,以1 000×g离心15 min后分离血清,分装后保存于-20 ℃冰箱待测。使用博科400型全自动生化分析仪测定血清中总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、尿素(UREA)含量及碱性磷酸酶(ALP)、谷丙转氨酶(ALT)及谷草转氨酶(AST)活性,指标测定所用试剂盒由山东博科科学仪器有限公司提供。

1.4.5 小肠黏膜形态结构

将采血后的肉鸡屠宰后采集十二指肠、空肠、回肠肠段,置于4%多聚甲醛溶液中固定72 h,然后通过梯度乙醇脱水、二甲苯透明及石蜡包埋等常规程序制作组织切片,经苏木精-伊红(HE)染色后于显微镜下观察。从每个肠段选取非连续的3张切片,每张切片选取5处绒毛和隐窝形态良好的视野用于测定绒毛高度(VH)和隐窝深度(CD),并计算绒毛高度/隐窝深度(V/C)值。

1.4.6 盲肠微生物群落

将采血后的肉鸡屠宰后,在无菌条件下取出其盲肠内容物,暂存于液氮中,之后放入-80 ℃冰箱保存。由北京诺禾致源科技股份有限公司对盲肠内容物样品进行16S rDNA扩增子测序。根据所扩增的区域特点构建小片段文库,并基于Illumina NovaSeq测序平台对文库进行双末端测序。经过reads拼接过滤,扩增子序列变异(ASVs)降噪,随后对得到的有效数据进行物种注释以及相对丰度分析,从而揭示样本物种构成。

1.5 数据统计分析

试验数据使用Excel 2019进行初步整理后,在SPSS 26.0软件中进行单因素方差分析,采用一般线性模型(GLM)程序进行单变量方差分析以及线性和二次回归分析,存在显著差异时用Duncan氏法进行多重比较。试验结果用平均值和均值标准误(SEM)表示,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。组间微生物群落采用LEfSe法进行差异显著性检验,组间物种多样性分析采用秩和检验。

2 结果

2.1 花椒叶代谢能测定结果

由表4可知,黄羽肉鸡对花椒叶的代谢能为5.87 MJ/kg,能量表观消化率为34.14%,粗蛋白质表观消化率为36.71%。
表4 花椒叶的代谢能和养分表观消化率(风干基础)

Table 4 ME and nutrient apparent digestibility of Zanthoxylun bungeanum leaves (air-dry basis) (n=8)

项目
Items		 花椒叶
Zanthoxylun bungeanum leaves
代谢能ME/(MJ/kg) 5.87±0.55
能量表观消化率Apparent digestibility of energy/% 34.14±2.45
粗蛋白质表观消化率Apparent digestibility of crude protein/% 36.71±3.47

2.2 花椒叶对大恒肉鸡生长性能的影响

由表5可知,随着饲粮中花椒叶添加量的增加,FBW、ADG和F/G呈线性变化(P<0.01),与对照组相比,花椒叶Ⅲ组的FBW和ADG显著降低(P<0.05),而花椒叶Ⅰ组与花椒叶Ⅱ组的FBW和ADG则无显著变化(P>0.05);此外,饲粮中添加2%、3%和4%的花椒叶均极显著提高了F/G(P<0.01)。
表5 花椒叶对大恒肉鸡生长性能的影响

Table 5 Effects of Zanthoxylun bungeanum leaves on growth performance of Daheng broilers (n=8)

项目
Items		 花椒叶添加量
Zanthoxylun bungeanum leaves supplemental levels/%		 SEM P值P-value
方差分析
ANOVA		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 2 3 4
初始体重IBW/g 1 699.02 1 697.29 1 697.91 1 695.92 2.000 0.962 0.648 0.975
终末体重FBW/g 3 456.04a 3 348.72ab 3 351.78ab 3 228.29b 27.965 0.018 0.003 0.739
平均日增重ADG/g 47.49a 44.57ab 44.70ab 41.42b 0.752 0.019 0.003 0.758
平均日采食量ADFI/g 142.32 142.81 144.50 139.64 1.273 0.584 0.578 0.269
料重比F/G 3.01Bb 3.21Aa 3.24Aa 3.38Aa 0.040 0.003 <0.001 0.775

同行数据肩标无字母或相同小写字母表示差异不显著(P>0.05),不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。下表同。

In the same row, values with no letter or the same small letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01). The same as below.

2.3 花椒叶对大恒肉鸡屠宰性能的影响

由表6可知,饲粮中花椒叶添加量对大恒肉鸡屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率、腿肌率和腹脂率均无显著影响(P>0.05)。
表6 花椒叶对大恒肉鸡屠宰性能的影响

Table 6 Effects of Zanthoxylun bungeanum leaves on slaughter performance of Daheng broilers (n=8) %

项目
Items		 花椒叶添加量
Zanthoxylun bungeanum leaves supplemental levels/%		 SEM P值P-value
方差分析
ANOVA		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 2 3 4
屠宰率
Dressed percentage		 91.99 91.73 92.08 91.58 0.190 0.784 0.625 0.743
半净膛率
Half-eviscerated percentage		 87.59 87.21 87.86 87.34 0.192 0.653 0.941 0.807
全净膛率
Eviscerated percentage		 75.93 76.25 76.33 75.58 0.272 0.765 0.655 0.352
胸肌率
Breast muscle percentage		 15.82 16.44 15.93 16.82 0.207 0.299 0.184 0.742
腿肌率
Thigh muscle percentage		 22.19 22.14 21.69 21.94 0.245 0.907 0.617 0.792
腹脂率
Abdominal fat percentage		 4.31 4.21 3.79 3.58 0.200 0.550 0.164 0.881

2.4 花椒叶对大恒肉鸡器官指数的影响

由表7可知,饲粮中花椒叶添加量对大恒肉鸡心脏指数、肝脏指数、脾脏指数、腺胃指数和肌胃指数均无显著影响(P>0.05)。
表7 花椒叶对大恒肉鸡器官指数的影响

Table 7 Effects of Zanthoxylun bungeanum leaves on organ indices of Daheng broilers (n=8) g/kg

项目
Items		 花椒叶添加量
Zanthoxylun bungeanum leaves supplemental levels/%		 SEM P值P-value
方差分析
ANOVA		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 2 3 4
心脏指数Heart index 4.25 4.21 4.45 4.58 0.076 0.275 0.079 0.518
肝脏指数Liver index 12.94 12.15 13.55 13.92 0.274 0.111 0.073 0.294
脾脏指数Spleen index 1.31 1.20 1.32 1.38 0.040 0.479 0.366 0.323
腺胃指数
Proventriculus index		 2.35 2.50 2.69 2.87 0.110 0.387 0.087 0.962
肌胃指数Gizzard index 6.60 5.72 6.40 6.75 0.175 0.195 0.487 0.092

2.5 花椒叶对大恒肉鸡血清生化指标的影响

由表8可知,饲粮中花椒叶添加量对血清TP、TC、TG含量及ALP、ALT和AST活性均无显著影响(P>0.05),但血清ALT活性随花椒叶添加量的增加呈二次曲线变化(P<0.05);花椒叶Ⅱ组的血清ALB含量显著高于其他组(P<0.05);随着花椒叶添加量的增加,血清UREA含量呈线性降低(P<0.01),各花椒叶组的血清UREA含量均极显著低于对照组(P<0.01)。
表8 花椒叶对大恒肉鸡血清生化指标的影响

Table 8 Effects of Zanthoxylun bungeanum leaves on serum biochemical indicators of Daheng broilers (n=8)

项目
Items		 花椒叶添加量
Zanthoxylun bungeanum leaves supplemental levels/%		 SEM P值P-value
方差分析
ANOVA		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 2 3 4
总蛋白TP/(g/L) 36.50 40.25 35.43 32.06 1.486 0.256 0.154 0.224
白蛋白ALB/(g/L) 15.83b 15.81b 17.10a 15.60b 0.211 0.036 0.726 0.050
总胆固醇TC/(mmol/L) 3.05 3.22 3.22 2.93 0.062 0.252 0.460 0.064
甘油三酯TG/(mmol/L) 0.29 0.29 0.31 0.30 0.012 0.921 0.747 0.830
尿素UREA/(mmol/L) 0.98Aa 0.91Bb 0.95Bb 0.64Bb 0.038 0.002 0.001 0.058
碱性磷酸酶ALP/(U/L) 762.69 684.19 634.81 603.56 30.308 0.277 0.058 0.695
谷丙转氨酶ALT/(U/L) 0.58 1.66 1.11 0.95 0.154 0.091 0.668 0.042
谷草转氨酶AST/(U/L) 338.06 313.27 301.49 308.83 8.837 0.510 0.223 0.376

2.6 花椒叶对大恒肉鸡小肠黏膜形态结构的影响

由表9可知,饲粮中花椒叶添加量对十二指肠、空肠和回肠的VH、CD以及V/C值均没有显著影响(P>0.05)。
表9 花椒叶对大恒肉鸡小肠黏膜形态结构的影响

Table 9 Effects of Zanthoxylun bungeanum leaves on intestinal mucosal morphological structure of Daheng broilers (n=8)

项目
Items		 花椒叶添加量
Zanthoxylun bungeanum leaves supplemental levels/%		 SEM P值P-value
方差分析
ANOVA		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 2 3 4
十二指肠Duodenum
绒毛高度
Villus height/μm		 1 500.03 1 574.97 1 349.96 1 702.22 100.716 0.734 0.651 0.590
隐窝深度
Crypt depth/μm		 292.07 280.27 236.05 323.75 24.918 0.741 0.787 0.405
绒毛高度/隐窝深度
V/C		 5.47 6.23 5.97 5.63 0.419 0.934 0.965 0.554
空肠jejunum
绒毛高度
Villus height/μm		 1 051.62 1 231.98 1 449.08 1 112.88 63.056 0.152 0.502 0.053
隐窝深度
Crypt depth/μm		 191.60 210.56 193.76 212.88 11.314 0.894 0.654 0.954
绒毛高度/隐窝深度
V/C		 6.03 6.44 8.18 5.47 0.401 0.117 0.906 0.066
回肠Ileum
绒毛高度
Villus height/μm		 928.17 969.82 963.49 953.49 21.586 0.925 0.750 0.587
隐窝深度
Crypt depth/μm		 143.96 152.58 157.89 144.76 6.631 0.899 0.931 0.486
绒毛高度/隐窝深度
V/C		 6.55 6.88 6.38 6.87 0.318 0.951 0.866 0.957

2.7 花椒叶对大恒肉鸡盲肠微生物群落的影响

为了解析饲粮中花椒叶添加量对大恒肉鸡盲肠微生物群落的影响,本试验对盲肠微生物进行了16S rDNA测序。α多样性结果显示,饲粮中添加4%花椒叶显著或极显著增加了盲肠微生物的丰富度(Chao指数)和多样性(Shannon和Simpson指数)(P<0.05或P<0.01)(图1-A)。β多样性结果显示,饲粮中花椒叶添加量不影响盲肠微生物群落结构(P>0.05)(图1-B)。
图1 花椒叶对大恒肉鸡盲肠微生物α多样性(A)和β多样性(B)的影响

“*”和“**”分别表示差异显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)。

Fig.1 Effects of Zanthoxylum bungeanum leaves on cecal microbial α diversity (A) and β diversity (B) of Daheng broilers (n=8)

“*” and “**” represented significant difference (P<0.05) and extremely significant difference (P<0.05), respectively.

花椒叶对大恒肉鸡盲肠微生物组成的影响如图2所示。在门水平上,拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、广古菌门(Euryarchaeota)、放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)为相对丰度较高的5个菌门(图2-A)。LEfSe分析结果显示,饲粮中添加3%的花椒叶可以显著富集的菌属是甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)和气味杆菌属(Odoribacter),饲粮中添加4%的花椒叶可以显著富集的菌属是结肠杆菌属(Colidextribacter)、NK4A214群(NK4A214_group)、甲烷粒菌属(Methanocorpusculum)、颤螺菌属(Oscillibacter)、乳梭菌属(Lachnoclostridium)、大肠杆菌_志贺氏菌属(Escherichia_Shigella)、赛利蒙纳菌属(Sellimona)、单球菌属(Monoglobus)、DTU089、沙特尔沃思氏菌属(Shuttleworthia)、肠杆状菌属(Enterorhabdus)、斯奈克氏菌属(Slackia)、肠道杆菌属(Enteroscipio)和戈登氏杆菌属(Gordonibacter)。
图2 大恒肉鸡盲肠微生物门水平组成(A)和LEfSe分析(B)

Bacteroidetes:拟杆菌门;Firmicutes:厚壁菌门;Euryarchaeota:广古菌门;Actinobacteria:放线菌门;Proteobacteria:变形菌门;Synergistota:协同菌门;Desulfobacterota:脱硫杆菌门;Cyanobacteria:蓝菌门;Elusimicrobiota:迷踪菌门;Halobacterota:盐杆菌门;Others:其他;Odoribacter:气味杆菌属;Methanobrevibacter:甲烷短杆菌属;Colidextribacter:结肠杆菌属;NK4A214_group:NK4A214群;Methanocorpusculum:甲烷粒菌属;Oscillibacter:颤螺菌属;Lachnoclostridium:乳梭菌属;Escherichia_Shigella:大肠杆菌_志贺氏菌属;Sellimona:赛利蒙纳菌属;Monoglobus:单球菌属;Shuttleworthia:沙特尔沃思氏菌属;Enterorhabdus:肠杆状菌属;Slackia:斯奈克氏菌属;Enteroscipio:肠道杆菌属;Gordonibacter:戈登氏杆菌属。

Fig.2 Cecal microbial composition at phylum level (A) and LEfSe analysis (B) of Daheng broilers (n=8)

3 讨论

3.1 肉鸡对花椒叶的代谢能

花椒叶是花椒生产过程中产生的副产物,富含挥发油、芳香物质和多种营养成分,具有抑菌、抗氧化、不易霉变等特点,是一种具有较高利用价值的植物资源。本试验测得肉鸡对花椒叶的代谢能为5.87 MJ/kg,能量表观消化率为34.14%,粗蛋白质表观消化率为36.71%。根据《中国饲料成分及营养价值表(2022年第33版)》的数据,鸡的麸皮代谢能为5.69 MJ/kg,与花椒叶较为接近,麸皮的粗蛋白质含量(15.70%)略高于花椒叶(14.02%),而粗纤维含量(6.50%)低于花椒叶(13.30%)。整体来看,花椒叶的营养价值与麸皮具有可比性。

3.2 花椒叶对大恒肉鸡生长性能的影响

生长性能是肉鸡饲养的经济效益的直观表现,也是评价饲料饲喂价值的重要指标。酰胺类化合物是花椒属植物呈现麻味的主要物质,在花椒叶的提取物中同样也存在这些物质[5],这是影响花椒叶适口性的重要因素之一。李佩洪等[8]的研究发现,饲粮中花椒叶添加量为2%时,土鸡的平均体重、ADG和ADFI都有所提高,但当添加量为4%时,这些指标都明显降低。郭志强等[9]研究发现,肉兔饲粮中青花椒叶粉添加量不超过6%时,ADG和ADFI都随着添加量的增加而增加,添加量超过9%时,则会显著降低肉兔的ADG和ADFI。Hu等[10]研究表明,饲粮中花椒叶添加量不超过2%时,肉鸡的FBW、ADG均随花椒叶添加量的增加有升高趋势,当添加量为3%时,则显著降低了肉鸡的FBW、ADG。在本研究中,花椒叶添加量的增加对大恒肉鸡的ADFI并未产生显著影响;与对照组相比,花椒叶Ⅲ组肉鸡的FBW和ADG显著降低,而花椒叶Ⅰ组和花椒叶Ⅱ组的FBW和ADG则无显著变化;饲粮中添加花椒叶后F/G极显著升高,且随花椒叶添加量的增加呈线性上升。上述结果说明,饲粮中添加花椒叶并不影响饲粮的适口性,但会显著降低大恒肉鸡的饲料转化率,因此在使用时要注意添加量,以不超过3%为宜。

3.3 花椒叶对大恒肉鸡屠宰性能及器官指数的影响

屠宰性能是反映畜禽产肉性能重要指标,也是衡量肉用畜禽经济效益的关键指标[11]。李佩洪等[8]研究发现,饲粮中添加花椒叶后,土鸡的屠宰率、全净膛率、半净膛率、胸肌率、腿肌率没有显著变化。而郭志强等[9]研究发现,随着青花椒叶粉添加量的增加,肉兔的宰前活重、全净膛重、半净膛重、全净膛屠宰率和半净膛屠宰率均呈现先升高再下降趋势,以6%组屠宰性能最佳。本试验中,饲粮中添加花椒叶对肉鸡屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率、腿肌率和腹脂率均无显著影响。这说明添加花椒叶对肉鸡的产肉性能未产生显著影响。器官指数一定程度上可以反映动物内脏器官的生理或病理变化。脾脏是禽类关键的免疫器官之一。付兴周等[12]研究表明,肉鸡基础饲粮中添加适量花椒籽粉,可以显著提高其胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数。本试验中,随着花椒叶添加量的增加,大恒肉鸡的脾脏指数并未出现显著变化,说明花椒叶并没有像花椒籽一样含有能够提高肉鸡免疫功能的物质。心脏为机体器官和组织提供氧气和营养物质,维持机体正常的新陈代谢[13]。肝脏、腺胃和肌胃则是重要的消化代谢器官。王杉等[14]研究发现,饲粮中花椒籽添加量为1.0%或1.5%时,肉雏鸡的肝脏、腺胃、十二指肠重量显著高于对照组。本试验发现,饲粮中添加花椒叶组大恒肉鸡的心脏指数、肝脏指数、脾脏指数、腺胃指数和肌胃指数与未添加花椒叶组相比没有显著差异,说明饲粮中添加花椒叶未对大恒肉鸡的心脏、肝脏、脾脏、腺胃和肌胃的相对重量产生影响。

3.4 花椒叶对大恒肉鸡血清生化指标的影响

血清生化指标的变化可以反映动物机体生理及代谢变化。血清TP、ALB及UREA含量可以反映机体对饲粮中蛋白质的吸收情况,也能够反映机体对蛋白质的利用情况[15]。血清ALP、ALT和AST活性被认为是反映肝脏功能的重要指标[16]。本试验中,大恒肉鸡血清TP含量及ALP、ALT和AST活性在各组间均没有显著差异,而饲粮中添加花椒叶后血清UREA含量极显著降低,花椒叶Ⅱ组的血清ALB含量显著高于其他组,说明饲粮中添加花椒叶不仅对大恒肉鸡的肝脏功能没有负面影响,且有助于肉鸡对饲粮中蛋白质的吸收利用。血清TC和TG含量反映了机体血脂的代谢情况[15]。郭志强等[17]在肉兔上的研究发现,饲粮中青花椒叶添加量为4%时,血清TC和TG含量与对照组相比并无显著差异,当添加量为8%及以上时则显著低于对照组。本试验中,饲粮中添加2%~4%的花椒叶并未显著影响大恒肉鸡血清TC和TG含量,说明少量添加花椒叶不会对血脂代谢产生影响。

3.5 花椒叶对大恒肉鸡小肠黏膜形态结构的影响

小肠黏膜形态结构与肉鸡生长性能密切相关,其中VH、CD、V/C值是衡量小肠消化吸收功能的重要指标[18]。VH增大,表明小肠营养吸收的表面积增加,CD增大,则表明小肠组织更新迅速,通常与营养消化吸收能力的下降有关[19];V/C值则综合反映了小肠的消化吸收功能。郭志强等[9]在肉兔上研究发现,青花椒叶粉添加量为6%时,能够显著提高十二指肠V/C值。本试验中,大恒肉鸡小肠(十二指肠、空肠、回肠)的VH、CD、V/C值在各组间并没有显著差异,说明饲粮中添加花椒叶对大恒肉鸡小肠的营养吸收功能没有产生影响,这与Hu等[10]的研究结果一致。

3.6 花椒叶对大恒肉鸡盲肠微生物群落的影响

肠道微生物群落对宿主消化功能、免疫应答和代谢调节发挥着重要作用[20]。花椒叶中含有多种活性成分,如花椒碱、挥发油等,这些成分能够调节肠道微环境或对病原菌的生长有抑制作用,促进有益菌的增殖[21-22]。在本试验中,盲肠微生物α多样性分析表明,饲粮中添加4%的花椒叶能够显著增加大恒肉鸡盲肠微生物的丰富度和多样性;在门水平上,大恒肉鸡的优势菌门为Bacteroidetes和Firmicutes,与赵桂玲等[23]在黄羽肉鸡上的研究结果一致。结合生长性能数据和盲肠微生物多样性分析,本试验选取了花椒叶Ⅱ组和花椒叶Ⅲ组进行了菌属的LEfSe分析,线性判别分析(LDA)得分显示,Methanobrevibacter和Odoribacter在花椒叶添加量为3%时能够在大恒肉鸡盲肠菌属中占相对优势。研究表明,Methanobrevibacter的丰度与鸡的腹部脂肪沉积呈正相关[24]。据此推测,花椒叶能够影响肠道中Methanobrevibacter的丰度,进而能够影响大恒肉鸡的腹脂沉积。Odoribacter是一类革兰氏阴性、严格厌氧的细菌,主要通过发酵膳食纤维和抗性淀粉产生短链脂肪酸(SCFAs),如丁酸、乙酸和丙酸,这些SCFAs能够调节肠道免疫系统并增强肠道黏膜功能,是维持肠道健康的重要因素[25]。本试验并没有测定花椒叶对肉鸡肠道健康影响的具体指标,还需要在后续研究中进一步探究。

4 结论

① 肉鸡对花椒叶的能量表观消化率为34.14%,代谢能为5.87 MJ/kg。
② 在饲粮中添加花椒叶对大恒肉鸡的屠宰性能以及小肠黏膜形态结构没有显著影响,且对盲肠菌群的丰富度和多样性有所改善,但对饲料转化率有负面影响。
③ 花椒叶具有作为肉鸡饲料原料的潜力,但在使用时要注意添加量,以不超过3%为宜。

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