丝兰(Yucca shidigera)是一种龙舌兰科多年生常绿小型灌木，丝兰提取物(Yucca schidigera extract，YSE)的活性成分主要包括皂甙、多酚和多糖等，具有促进动物生长、减少有害气体、调节免疫功能和改善畜产品品质等多种生物学活性[1-3]，且对动物机体不产生任何不良反应和毒副作用[4]，可作为一种绿色添加剂应用于动物生产。周霞[5]研究发现，肉仔鸡饲粮中添加YSE可提高平均日增重而降低料重比，提高脾脏指数、血液CD4+水平和CD4+/CD8+，提高屠宰性能而降低腹脂率。李万军[6]试验结果表明，饲粮添加YSE可提高肉仔鸡期末体重和平均日增重而降低料重比，同时显著降低鸡舍内氨气和硫化氢浓度，具有明显的除臭作用。苏俊玲等[7]研究也表明，饲粮中添加YSE可提高肉仔鸡平均日增重而降低料重比，同时提高42日龄肉仔鸡屠宰率。此外，研究认为YSE可以提高肉仔鸡对饲料营养物质的利用率[6, 8-9]，但有关其作用机制的研究较少。鉴此，本研究拟从小肠黏膜形态、食糜消化酶活力和营养物质表观代谢率的角度入手，探讨YSE对肉仔鸡消化代谢功能的影响及作用机理，为YSE在肉鸡饲粮中的科学应用和推广提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验设计试验采用单因素随机试验设计，选取128只(公母各占1/2)1日龄健康爱拔益加(AA)雏鸡，基础饲粮预饲14 d后随机分为4个组，每组4个重复，每个重复8只鸡，YSE添加水平分别为0(对照组)、100、200和300 mg/kg。各组鸡初始体重经方差检验差异不显著(P>0.05)，试验期28 d。
本试验采用玉米-豆粕型基础饲粮，按中华人民共和国农业行业标准(NY/T 33—2004)并结合内蒙古地区肉鸡养殖实际情况配制，基础饲粮组成及营养水平见表 1，各试验组饲粮营养水平一致。
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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) |
试验用YSE为全株提取物，棕褐色固体粉末，购自陕西源之星生物工程有限公司，皂甙含量≥40%，直接添加到基础饲粮中。
1.3 饲养管理本试验在内蒙古农业大学动物科学学院动物代谢室内进行。试验开始前对鸡舍环境、用具等进行清洗，并采用高锰酸钾-甲醛熏蒸法消毒。试验鸡采用单层笼养，各试验组的4个重复鸡笼均匀分布在舍内不同部位，从而消除环境因素的影响。全期自由采食与饮水，温度、光照制度以及免疫程序等按照AA肉鸡常规饲养管理进行。
1.4 测定指标 1.4.1 小肠黏膜形态分别于28和42日龄时从每个重复随机选取2只鸡(即每组8只，公母各占1/2)，屠宰后取十二指肠、空肠和回肠前段，生理盐水冲洗干净后用福尔马林固定，经过冲水、梯度酒精脱水、二甲苯透明、石蜡包埋等处理后，以5 μm的厚度切片，常规苏木精-伊红(HE)染色。显微镜下使用Cell程序测量各肠段绒毛高度(villus height，VH)和隐窝深度(crypt depth，CD)，并计算绒毛高度/隐窝深度(V/C)。
1.4.2 食糜消化酶活力在上述试验基础上，取28和42日龄肉仔鸡十二指肠、空肠和回肠食糜各0.5 g，加4.5 mL生理盐水匀浆，3 500 r/min离心10 min后取上清，使用试剂盒(由南京建成生物工程研究所提供)测定胰蛋白酶(trypsin，TRY)、糜蛋白酶(chymototrypsin，CHY)、脂肪酶(lipase，LPS)和淀粉酶(amylase，AMY)活力。
1.4.3 营养物质表观代谢率35日龄时从每个重复随机选取1只接近该组平均体重的鸡，于代谢笼内进行代谢试验，自由采食和饮水。采用全收粪法收集3 d的粪尿混合物，记录采食量和排泄量，混合物样品烘干并粉碎后参照《饲料分析及饲料质量检测技术》[10]测定干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、钙(Ca)和磷(P)的表观代谢率，计算公式如下：
营养物质表观代谢率(%)=[(饲料中的营养物质含量-粪尿混合物中营养物质含量)/饲料中的营养物质含量]×100。
1.5 数据处理试验数据采用SAS 9.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，差异显著者再进行Duncan氏法多重比较，P < 0.05为差异显著，0.05≤P < 0.10为差异趋于显著。
2 结果与分析 2.1 YSE对肉仔鸡小肠黏膜形态的影响由表 2可知，28日龄时，与对照组相比，各YSE添加组肉仔鸡十二指肠VH和V/C呈升高趋势(0.05≤P < 0.10)，CD呈降低趋势(0.05≤P < 0.10)；各YSE添加组空肠VH显著升高(P < 0.05)，V/C呈升高趋势(0.05≤P < 0.10)。42日龄时，与对照组相比，100 mg/kg YSE组十二指肠VH和V/C显著升高(P < 0.05)；各YSE添加组空肠VH和V/C呈升高趋势(0.05≤P < 0.10)。饲粮中添加不同水平YSE对28和42日龄时肉仔鸡回肠黏膜形态各项指标均无显著影响(P>0.05)。
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表 2 饲粮中添加YSE对肉仔鸡小肠黏膜形态的影响 Table 2 Effects of dietary YSE on small intestinal mucosal morphology of broilers |
由表 3可知，28日龄时，与对照组相比，各YSE添加组肉仔鸡空肠和回肠食糜TRY活力呈升高趋势(0.05≤P < 0.10)；100和200 mg/kg YSE组回肠食糜CHY活力呈升高趋势而300 mg/kg YSE组呈降低趋势(0.05≤P < 0.10)。42日龄时，与对照组相比，200 mg/kg YSE组回肠食糜TRY活力、十二指肠食糜LPS活力及各YSE添加组回肠食糜LPS活力均显著升高(P < 0.05)；各YSE添加组回肠食糜CHY活力和空肠食糜LPS活力呈升高趋势(0.05≤P < 0.10)。饲粮中添加不同水平YSE对28和42日龄时肉仔鸡小肠食糜AMY活力均无显著影响(P>0.05)。
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表 3 饲粮中添加YSE对肉仔鸡小肠食糜消化酶活力的影响 Table 3 Effects of dietary YSE on activities of small intestinal chymous digestive enzymes of broilers |
由表 4可知，与对照组相比，200 mg/kg YSE组肉仔鸡DM和CP表观代谢率显著升高(P < 0.05)，而300 mg/kg YSE组CP表观代谢率显著降低(P < 0.05)；100和200 mg/kg YSE组Ca、P表观代谢率呈升高趋势而300 mg/kg YSE组呈降低趋势(0.05≤P < 0.10)。
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表 4 饲粮中添加YSE对肉仔鸡营养物质表观代谢率的影响 Table 4 Effects of dietary YSE on apparent metabolic rates of nutrients of broilers |
小肠VH与养分的吸收利用效率密切相关，VH增加表明肠上皮细胞数量尤其是成熟的绒毛细胞数量增加，对养分的吸收能力增强。而小肠CD降低表明其基部的细胞生成率降低而肠上皮细胞成熟率上升，对养分的吸收功能增强；反之CD增加则说明机体组织的代谢加快，维持需要增加，畜禽生产性能下降。V/C可综合反映小肠的功能状态，该值上升说明黏膜吸收功能增强，反之则降低[11-12]。本试验研究表明，饲粮中添加YSE肉仔鸡十二指肠和空肠VH和V/C升高。王勉超等[13]给肉鸡饲喂含有125 mg/kg YSE的饲粮，结果表明VH和黏膜厚度增加；Alfaro等[14]报道，饲粮中添加YSE可以提高肉鸡十二指肠V/C；唐静等[15]研究发现，饲粮中添加80 mg/kg的丝兰属麟凤兰提取物，显著提高了21和42日龄北京鸭十二指肠的VH、V/C和绒毛面积；孔俊领等[16]报道，饲粮中添加YSE可以显著改善仔猪肠黏膜结构，使肠绒毛数量增加且形态整齐而均匀，同时空肠VH以及回肠V/C显著升高。以上研究与本试验研究结果一致。报道认为，YSE中含有的白藜芦醇具有减少细胞凋亡等作用，对肠道具有保护和修复作用[17]，皂甙和多糖类活性成分可以减少消化道内氨气含量，降低对肠黏膜的刺激和损伤[1-3]，推测这3种物质是YSE改善肠黏膜形态的主要因素。
3.2 YSE对肉仔鸡小肠食糜消化酶活力的影响消化酶是饲粮消化吸收效率的基础，TRY、CHY、LPS和AMY作为蛋白质、脂肪和淀粉的主要消化酶，其活力是影响消化率和代谢率的关键因素。本试验研究表明，饲粮中添加100和200 mg/kg YSE肉仔鸡小肠食糜TRY、CHY和LPS活力均有不同程度的升高，但AMY活力无显著变化。报道认为，部分植物提取物可以提高动物消化酶活力，如植源性乳化剂可以使饲粮养分表观消化率和十二指肠胰LPS活力显著提高[18]。研究表明，皂甙具有表面活性作用，可作为乳化剂应用于畜禽饲粮[2]。王彦华[19]研究发现，饲粮中添加0.3%的苜蓿皂甙使断奶仔猪和肥育猪LPS和TRY活力显著提高；潘俊良[20]研究表明，1 000、1 500和2 000 mg/kg的苜蓿皂甙可以显著提高食糜LPS活力。本试验中，饲粮中添加YSE可以提高小肠食糜消化酶活力，可能是由于YSE中所含的丝兰皂甙等活性成分可以抑制脲酶活性，减少氨气生成，维持消化道内酸碱平衡[3]，保护肠黏膜结构和功能的完整性，进而保证消化酶的正常合成和分泌[21]。但孔俊领等[16]报道，饲粮中添加YSE并未对断奶仔猪肠道内容物消化酶活力产生显著影响，对此尚待进一步的研究论证。
3.3 YSE对肉仔鸡营养物质表观代谢率的影响报道认为，饲粮中添加酚类和醛类植物提取物可以使肉鸡DM和CP的表观代谢率显著提高[22]。本试验研究表明，饲粮中添加200 mg/kg YSE肉仔鸡DM和CP的表观代谢率分别提高了3.16%和4.59%。步长英[8]在AA肉鸡饲粮中添加60、120和240 mg/kg的丝兰皂甙，显著提高了CP利用率，添加剂量为120 mg/kg时效果最好；丁永敏[9]在饲粮中添加60、120、和240 mg/kg YSE，肉鸡CP的表观代谢率显著提高，且随添加水平的提高而呈上升趋势；李万军[6]给肉鸡饲喂60、120和180 mg/kg YSE，CP利用率显著升高。以上结果与本试验研究结果一致，YSE可以提高营养物质表观代谢率，究其原因，可能是因为丝兰皂甙、多酚和多糖类活性成分抑制氨气生成、维持酸碱平衡和优化肠道微生态的作用为肠绒毛的生长发育和消化酶的化学性消化提供了良好的环境，进而促进了营养物质的消化、吸收和利用。
4 结论① 饲粮中添加YSE对肉仔鸡小肠黏膜具有一定的保护和修复作用，28日龄时各YSE添加组空肠VH显著升高，42日龄时100 mg/kg YSE组十二指肠VH和V/C显著升高。
② 饲粮中添加200 mg/kg YSE显著提高肉仔鸡42日龄时回肠食糜TRY活力和十二指肠食糜LPS活力，各YSE添加组均显著提高回肠食糜LPS活力。
③ 饲粮中添加200 mg/kg YSE肉仔鸡DM和CP表观代谢率显著升高，而300 mg/kg YSE组CP表观代谢率显著降低；100和200 mg/kg YSE组Ca、P表观代谢率呈升高趋势而300 mg/kg YSE组呈降低趋势。
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