现如今，随着集约化和规模化养鸡业的迅速发展，肉鸡面临着抗病力弱和肉品质下降的突出问题，如何通过营养调控手段提高肉鸡的生长性能，改善免疫功能和肉品质从而满足市场对优质鸡肉的大量需求已成为当下的研究热点之一。铬(Cr)是人和动物机体所需的重要微量元素之一，其通过与小分子寡肽结合增强胰岛素受体酪氨酸激酶的活性从而进一步提高畜禽机体中胰岛素对碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢的调节作用[1]。一般认为，在正常的饲喂条件下，家禽和家畜食用饲粮中的铬可以满足其需要，因此NRC并没有提供家禽和家畜铬的需要量。然而，在过去15年的研究中已经充分证明家禽和家畜饲粮中添加微量元素铬可以影响动物的代谢和生产[2]。研究表明铬在肉鸡的生长、免疫、血清脂代谢和肉品质方面都有着积极的作用。铬可以调节免疫[3-5]，改善肉仔鸡的胴体品质，降低腹脂率[6-8]，并改善肉鸡胸肌肉色，降低蒸煮损失[9]。但目前关于铬对肉鸡免疫、血清脂代谢、胴体性能及肉品质影响的研究大多是在应激条件下进行的，在常规饲养条件下，铬如何影响肉鸡的免疫、胴体性能及肉品质，研究报道还相对较少。
铬有多种添加形式，包括无机氯化铬(CrCl3)及有机酵母铬(CrY)、吡啶羧酸铬(CrPic)等，目前大多数针对有机铬的研究多是以CrPic的形式添加。丙酸铬(CrPro)作为一种新兴的铬添加剂，目前已被美国食品药品监督管理局(FDA)认证为可以在家禽饲粮中添加的唯一铬源[10]。Clodfelder等[11]报道，CrPro的吸收效率要高于其他形式的有机铬，但CrPro在动物上的研究还相对较少，且大多数研究集中在猪和牛上[12-13]。另外，目前尚未见肉鸡饲粮中添加CrPro对常规饲养条件下肉鸡生长性能、血清脂代谢、肉品质及免疫性能的剂量效应研究。因此，本试验通过在肉鸡饲粮中添加不同水平的CrPro，研究饲粮中CrPro添加水平的增加对常规饲养条件下肉鸡生长性能、血清脂代谢、肉品质及免疫性能的影响，为生产中肉仔鸡饲粮中铬的添加提供参考。
1 材料与方法 1.1 试验材料与试验动物CrPro由建明(珠海)工业有限公司(含铬0.12%，纯度99%)提供。试验选用健康的1日龄体重均一的科宝(Cobb)500雄雏肉鸡252只，按照体重无差异原则随机分为6个组，每个组7个重复，每个重复6羽鸡。
1.2 试验饲粮以不添加铬的玉米-豆粕型基础饲粮为对照组，参照NRC(1994)家禽营养需要量中肉仔鸡营养建议量配制饲粮，基础饲粮组成及营养水平见表 1。在基础饲粮的基础上分别添加0.2、0.4、0.8、1.6和3.2 mg/kg CrPro(以铬计)构成试验饲粮。
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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 the basal diet (air-dry basis) |
本试验为单因素随机试验设计，试验因素为铬(源于CrPro)的添加水平(0、0.2、0.4、0.8、1.6和3.2 mg/kg)。试验场地为西南民族大学科研养鸡场，3层重叠式笼养，鸡舍采用排气扇纵向通风。自由采食和饮水，23 h光照(23:00—次日22:00，1 h黑暗处理)。试验第1周温度控制在34 ℃，之后每周降低3 ℃，直至试验结束时温度为26~28 ℃。试验期间相对湿度始终保持在60%~70%，试验期21 d。
1.4 测定指标及方法 1.4.1 基础饲粮铬含量将制备好的基础饲粮经浓硝酸(优级纯)处理，并在自动控温电热板上湿法消化后，使用石墨炉原子吸收光谱仪(SOLAAR S2，美国热电公司)测定基础饲粮中铬的含量。
1.4.2 生长性能记录每个重复笼鸡只的初体重及21日龄体重，每周统计采食量，并计算平均日增重、平均日采食量和料重比。试验期间随时记录试验鸡只的死亡情况。
1.4.3 血清脂代谢和免疫球蛋白第21天试验结束时，试鸡禁食不禁水12 h，每个重复笼选取2只接近平均体重的鸡只，称重后颈静脉采血5 mL，2 000×g离心15 min，置于-20 ℃保存，用于测定血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDLC)的含量以及免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)的含量。血清TG、TC、HDLC和LDLC含量采用试剂盒(南京建成生物工程研究所)，在全自动生化分析仪测定。血清免疫球蛋白含量采用酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(Bethyl公司，美国)测定。
1.4.4 胴体性能将上述采血后的鸡只颈部放血屠宰，迅速剥离左边的胸肌和腿肌，以及腹脂，称重并计算胸肌率、腿肌率和腹脂率[3]。
胸肌率(g/kg)=胸肌重(g)/采血前空腹活体重(kg)；
腿肌率(g/kg)=腿肌重(g)/采血前空腹活体重(kg)；
腹脂率(g/kg)=腹脂重(g)/采血前空腹活体重(kg)。
1.4.5 免疫器官指数将上述鸡只剥离胸腺、脾脏和法氏囊，剔除周围多余脂肪，并用滤纸吸干血水后称重并计算免疫器官指数。
免疫器官指数(mg/g)=免疫器官鲜重(mg)/采血前空腹活体重(g)。
1.4.6 肉品质将称重后的左侧胸肌4 ℃保存，24 h后测定pH和肉色[亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)]；使用pH-STAR仪(Matthaus公司，德国)测定胸肌pH24 h；在测定完pH的基础上，使用色差仪(CR-400, Konica Minolta Investment公司，日本)测定胸肌肉色，具体测定方法参考郑灿财等[14]。同时剥离并-20 ℃保存右侧胸肌，用于测定蒸煮损失和剪切力；沿肌纤维方向将肉样切成3.0 cm×1.5 cm×0.5 cm状，称重后置于封口袋中，80 ℃恒温水浴锅加热约10 min，取出冷却至室温，用滤纸拭去表面水分，称重，计算胸肌蒸煮损失率；在测定完蒸煮损失的基础上，使用Ta-XT-Plus质构仪(Stable Micro Systems公司，英国)测定该肉样的剪切力，具体测定方法参考郑灿财等[14]。
1.5 统计分析采用SAS 9.2统计软件中的MIXED程序进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，每个重复笼为1个试验单元，并用PDIFF法进行组间差异比较。用SAS软件中的GLM程序中不相关比较法(orthogonal contrast)分析各指标随饲粮铬添加水平的线性或二次曲线反应。P < 0.05表示差异显著，0.05≤P < 0.10表示有差异显著的趋势，结果以平均值±标准差表示。
2 结果 2.1 饲粮添加CrPro对21日龄肉鸡生长性能的影响由表 2可知，饲粮中添加不同水平的CrPro对常规饲养条件下饲养21 d肉鸡的生长性能(平均日采食量、平均日增重和料重比)无显著影响(P>0.05)。
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表 2 饲粮添加CrPro对21日龄肉鸡生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary CrPro on growth performance of 21-day-old broilers |
由表 3可知，饲粮中添加不同水平的CrPro对21日龄肉鸡血清TG、TC和HDLC含量均无显著影响(P>0.05)；但是随着饲粮中CrPro添加水平的提高，肉鸡血清LDLC含量呈显著线性上升(P < 0.05)。
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表 3 饲粮添加CrPro对21日龄肉鸡血清脂代谢的影响 Table 3 Effects of dietary CrPro on serum lipid metabolism of 21-day-old broilers |
由表 4可知，饲粮中添加不同水平的CrPro对21日龄肉鸡胴体性能(胸肌率、腿肌率和腹脂率)和胸肌肉品质(pH24 h、L*、a*、b*、蒸煮损失和剪切力)均无显著影响(P>0.05)。
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表 4 饲粮添加CrPro对21日龄肉鸡胴体性能及肉品质的影响 Table 4 Effects of dietary CrPro on carcass traits and meat quality of 21-day-old broilers |
由表 5可知，随着饲粮中CrPro添加水平的升高，肉鸡血清IgA和IgG含量呈现显著二次曲线变化(P < 0.05)，且都在CrPro添加水平为0.4 mg/kg时达到最大值；饲粮中添加不同水平的CrPro有提高血清IgM含量的趋势(P=0.057 4)，且呈现显著二次曲线变化(P < 0.05)，并且同样在CrPro添加水平为0.4 mg/kg时达到最大值。但是，饲粮中添加不同水平的CrPro对21日龄肉鸡免疫器官(胸腺、脾脏和法氏囊)指数无显著影响(P>0.05)。
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表 5 饲粮添加CrPro对21日龄肉鸡免疫功能的影响 Table 5 Effects of dietary CrPro on immune function of 21-day-old broilers |
现有的关于铬对肉鸡生长性能影响的研究大多是在热应激状态下进行的。Sands等[15]研究表明，饲粮中添加0.2和0.4 mg/kg CrPic可提高热应激肉鸡的采食量和饲料转化效率。Sahin等[16]和Samanta等[17]研究同样也表明，铬可以提高6周龄热应激肉鸡的生长性能。但在常规饲养条件下，Rajalekshmi等[3]进行了CrPro对肉鸡影响的试验，发现饲粮添加不同水平(0、0.2、0.4、0.8、1.6和3.2 mg/kg)CrPro对常规饲养条件下饲养6周的肉鸡生长性能无显著影响。Zheng等[18]研究表明，饲粮添加0、0.4和2.0 mg/kg的CrPic、CrCl3或者CrPro对常规饲养条件下饲养6周的肉鸡生长性能无显著影响。Brooks等[19]也进行了CrPro对肉鸡影响的试验，发现饲粮添加0.2、0.4和0.6 mg/kg CrPro对常规饲养条件下饲养6周的肉鸡的生长性能没有影响。与前人研究结果一致，本试验结果也表明在常规饲养条件下饲粮添加CrPro对肉鸡生长性能没有影响，说明饲粮添加铬对肉鸡生长性能的改善一般是在热应激条件下，对常规饲养条件下饲养的肉鸡生长性能无显著影响。
3.2 饲粮添加CrPro对21日龄肉鸡血清脂代谢的影响血清生化指标能够间接反映机体的健康和营养情况，以及机体部分或者整体的代谢情况。TC包含游离胆固醇和胆固醇脂，血清胆固醇含量能反映机体脂类吸收以及代谢的情况。研究表明，胆固醇在肝脏中合成后通过低密度脂蛋白转运到机体的各个组织中，而外周组织中的胆固醇则通过高密度脂蛋白转运到肝脏中，而后被肝脏排出体外或合成胆汁酸[20]。Zheng等[18]研究表明，饲粮添加0.4和2.0 mg/kg铬(CrPic、CrCl3和CrPro)对常规饲养条件下饲养6周的肉鸡血清TC和HDLC含量没有影响。罗绪刚等[21]研究同样发现，添加0.4、2.0和10.0 mg/kg铬(CrCl3和CrY)对常规饲养条件下饲养的肉鸡血清TC含量没有影响。本研究表明，添加不同水平的CrPro对21日龄肉鸡血清TC和HDLC含量没有显著影响，与上述结果基本相一致。
目前饲粮中添加铬对肉鸡血清LDLC含量影响的结论尚不一致。大多数的研究表明，饲粮中添加铬可以降低热应激肉鸡血清LDLC的含量[22-24]，但对常规饲养条件下的肉鸡血清LDLC含量的影响结论不一。Lien等[25]研究表明，饲粮中添加3.2 mg/kg的CrPic可以降低常规饲养条件下饲养6周的肉鸡血清LDLC含量。Zheng等[18]研究表明，饲粮添加0.4和2.0 mg/kg铬(CrPic、CrCl3和CrPro)对常规饲养条件下饲养6周的科宝500肉鸡血清LDLC含量没有影响。但是，唐利华等[26]研究表明，饲粮中添加0.2 mg/kg的CrY显著提高了常规饲养条件下饲养7周的爱拔益加(AA)肉鸡血清LDLC含量。Suksombat等[27]研究同样发现饲粮添加0.2、0.4和0.8 mg/kg铬(CrPic、CrCl3和CrY)提高了常规饲养条件下饲养7周的AA肉鸡血清LDLC含量。本试验发现，随着饲粮中CrPro添加水平的提高，科宝500肉鸡血清LDLC含量线性升高，与唐利华等[26]和Suksombat等[27]的试验结果相似。关于饲粮添加铬提高了常规饲养条件下肉鸡血清LDLC含量的具体原因目前尚不清楚，有可能和铬源、铬的添加剂量、试验鸡的品种以及试验期的长短等有关，需进一步探究。
TG代表着机体脂肪合成能力的强弱[28]，而现如今关于铬的添加对肉鸡血清TG含量的研究结果并不完全相同。Steele等[29]研究表明，饲粮中添加铬对21日龄雄性肉鸡血清TG含量没有影响。同样，罗绪刚等[21]研究表明，含0.34 mg/kg铬的基础饲粮中添加不同水平(0.4、2.0和10.0 mg/kg)的铬(CrCl3和CrY)对21日龄AA雄性肉鸡血清TG含量没有影响。本试验同样也表明，饲粮添加不同水平的CrPro对21日龄雄性科宝500肉鸡血清TG含量没有影响，与前人的研究结果相一致。但是，Zheng等[18]研究表明，在含0.32 mg/kg铬的基础饲粮中添加0.4和2.0 mg/kg铬(CrPic、CrPro和CrCl3)提高了6周龄雌性科宝肉鸡血清TG含量。Chen等[30]研究同样表明，22周龄雄性火鸡血清TG含量随着饲粮中烟酸铬添加水平(0、1.0和3.0 mg/kg，以铬计)的升高而升高。目前关于肉鸡饲粮中添加铬对血清TG含量影响的结论不统一，这可能跟铬源、基础饲粮铬含量以及试验鸡只的品种和性别等有一定的关系[26]。
3.3 饲粮添加CrPro对21日龄肉鸡胴体性能及肉品质的影响据报道，饲粮中添加铬可以改善热应激肉鸡的胴体性能，如降低腹脂率、提高屠宰率和全净膛率等[15]。Toghyani等[8]研究发现，饲粮中添加0.5、1.0和1.5 mg/kg的铬(CrCl3和CrNic)可以提高热应激肉鸡的胴体率并降低腹脂率。但是，有研究表明铬的添加并不影响常规饲养条件下饲养肉鸡的胸肌率、腿肌率和腹脂率[14]。本试验同样在常规饲养条件下进行，结果表明，饲粮中添加不同水平的CrPro对21日龄肉鸡胴体性能(胸肌率、腿肌率和腹脂率)无显著影响，与之前的研究结果相一致。然而，Rajalekshmi等[3]报道，在常规饲养条件下饲养的雄性肉鸡的饲粮中添加0、0.2、0.4、0.8、1.6和3.2 mg/kg的CrPro虽然对腹脂率没有影响，但胸肌率随CrPro添加水平的提高而呈直线上升，而本试验并未发现这个现象。出现这种差异的原因可能是因为Rajalekshmi等[3]的试验是在科宝400肉鸡饲粮中添加CrPro进行了6周饲养，而本试验是在科宝500肉鸡饲粮中添加CrPro饲养了3周造成的。此外，铬作为一种重要的微量元素，其生理活性的发挥依赖于葡萄糖耐受因子的转化，只有在动物机体缺乏铬时补充铬，其改善胴体性能的作用才会明显[31]。
饲粮铬对肉鸡肉品质影响的报道相对较少，且结论不统一。郑灿财等[14]研究表明，在铬含量为0.32 mg/kg的基础饲粮中分别添加0.4和2.0 mg/kg铬(CrPro、CrPic和CrCl3)显著提高了常规条件下饲养42 d的雌性科宝500肉鸡胸肌的滴水损失，但是对pH、肉色、蒸煮损失和剪切力无显著影响。Tian等[32]研究表明，饲粮中添加0.1、0.4和0.8 mg/kg的铬[蛋氨酸铬(CrMet)]降低了猪肉(生长育肥期)滴水损失，提高了剪切力。Huang等[9]研究表明，饲粮添加0.4和2.0 mg/kg铬(CrPro、CrPic和CrCl3)改善了热应激雌性科宝500肉鸡胸肌肉色，并降低了蒸煮损失。而Jackson等[33]研究表明，饲粮添加0.2、0.4和0.8 mg/kg铬(CrPro)对常规饲养条件下饲养42 d的罗斯508肉鸡肉品质(蒸煮损失和剪切力)无显著影响。Sales等[34]通过现有的数据荟萃分析发现，饲粮中添加铬对猪肉品质没有显著影响。本试验研究表明，饲粮中添加不同水平的CrPro对21日龄肉鸡肉品质无显著影响，与Jackson等[33]和Sales等[34]的研究结果相似。关于饲粮中添加铬对肉品质影响的结论不统一，这可能跟铬源、铬的添加剂量、试验动物的品种以及其他因素等有关，还需进一步地探究。
3.4 饲粮添加CrPro对21日龄肉鸡免疫功能的影响胸腺、脾脏和法氏囊是家禽重要的免疫器官，一般在正常生理条件下，其重量的增加表示家禽免疫功能的提高。郑灿财等[14]研究结果表明，饲粮中添加0.2和0.4 mg/kg的铬(CrPic、CrPro和CrCl3)可以提高常规饲养条件下饲养42 d的雌性肉鸡的法氏囊指数，但是对胸腺指数和脾脏指数没有影响。张庆东等[35]研究表明，饲粮中添加2.0 mg/kg的铬(CrCl3)能显著提高常规条件下饲养6周的雄性肉鸡的胸腺重，并对脾脏重、法氏囊重有提高的趋势。但是，Rajalekshmi等[3]研究表明，饲粮中添加不同水平(0、0.2、0.4、0.8、1.6和3.2 mg/kg)的CrPro对常规条件下饲养6周的雄性肉鸡免疫器官(胸腺、脾脏和法氏囊)指数并没有影响。本试验同样发现，饲粮中添加不同水平的CrPro对21日龄雄性肉鸡免疫器官指数没有显著影响，与Rajalekshmi等[3]的研究结果相一致。
大量研究表明，饲粮中添加铬能影响机体体液免疫和细胞免疫反应以及抗病性[36]。然而，许多试验研究了各种应激条件下饲粮中添加铬对动物免疫功能的影响[22, 37]，关于饲粮中添加铬对常规饲养条件下的肉鸡免疫效果的研究资料并不多，且试验结果也存在一定的差异。Lee等[38]研究表明，饲粮中添加0.4 mg/kg的CrPic可以提高肉鸡血清传染性支气管炎的抗体滴度。Jahanian等[39]研究同样表明，饲粮中添加1.0 mg/kg的CrMet可提高42日龄肉鸡巨噬细胞淋巴细胞比。
血清免疫球蛋白主要有IgA、IgM和IgG 3种，这3种免疫球蛋白含量的高低可在一定程度上反映机体的免疫功能。Rajalekshmi等[3]研究显示，在常规饲养条件下的肉鸡饲粮中添加CrPro可提高机体的体液免疫和细胞免疫应答。Faldyna等[40]研究表明，饲粮中添加铬能显著提高妊娠母牛接种破伤风类毒素疫苗后21 d的血清IgM和35 d的血清IgG含量。程玉芳等[41]发现，家兔饲粮中添加0、2.5、5.0、10.0和20.0 mg/kg CrCl3后，血清免疫球蛋白含量随铬添加水平的提高而显著提高。Bahrami等[37]同样报道，热应激肉鸡饲粮中添加0.8和1.2 mg/kg CrCl3或CrMet可提高血清IgG含量。本试验发现，随着饲粮中CrPro添加水平的升高，肉鸡血清IgA和IgG含量呈现二次曲线变化，且都在CrPro添加水平为0.4 mg/kg时达到最大值，血清IgM含量也有提高趋势。这表明饲粮中添加CrPro可能通过提高血清免疫球蛋白水平提高了常规条件下饲养21 d的肉鸡的免疫功能。另外，现有研究报道，饲粮中添加铬增强机体免疫反应，可能是通过直接影响细胞因子的产生，也有可能是通过间接作用降低了糖皮质激素水平[3, 5]，具体原因还需进一步探究。
4 结论① 饲粮添加CrPro对常规饲养条件下饲养21 d肉鸡的生长性能、胴体性能及肉品质无显著影响。
② 随饲粮CrPro添加水平的升高，肉鸡血清IgA、IgG及IgM含量均呈现二次曲线变化，且在CrPro添加水平为0.4 mg/kg(以铬计)时达到最大值。
③ 饲粮添加CrPro线性提高了常规饲养条件下饲养21 d的肉鸡血清LDLC含量。
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