2. 扬州大学动物科学与技术学院, 扬州 225009;
3. 中国林业科学研究院林产化学工业研究所, 南京 210042
2. College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China;
3. Institute of Chemical Industry of Forest Products, China Academy of Forestry, Nanjing 210042, China
水解单宁是一种植物多酚类化合物，大部分陆地植物和少数海洋植物中存在水解单宁，并证明水解单宁能够成为抗氧化剂和抗生素的替代品[1]。单宁根据化学结构可分为棓单宁、鞣花单宁、复合单宁和缩合单宁四大类。从硬木(如橡木和甜栗木)中提取的单宁富含可水解的单宁，水解单宁具有较低的分子质量，主要以没食子酸为基本单位，形成没食子肽基团。Tosi等[3]和Dinis等[3]报道，单宁具有抗病毒、抗菌和抗氧化活性[2-3]。Brus等[4]研究表明，水解单宁能促进鸡肠道上皮细胞增殖。已知水解单宁有多种生物学功能(例如促进肠道有益菌群多样性增加)，具备作为家禽饲料添加剂的条件。但因单宁又具有复杂性，例如，其不同的化学结构、提取来源和添加浓度都会导致动物生产上的效果有所差异[5]。所以，橡椀单宁在家禽生产上的研究需进一步测定。因此，本试验旨在研究饲粮添加橡椀单宁对肉鸡生长性能、屠宰性能、肉品质、抗氧化功能和肠道发育的影响，为橡椀单宁在家禽生产上的应用提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 试验动物与材料爱拔益加(AA)肉鸡购自江苏京海禽业集团有限公司。橡椀单宁(棕褐色，鞣花单宁含量≥65%)由中国林业科学研究院林产化学工业研究所植物单宁化学利用课题组提供。
1.2 试验设计选取1日龄雄性AA肉鸡288羽，随机分为4组，每组6个重复，每个重复12羽。对照组(VT-0组)饲喂基础饲粮，试验组分别在基础饲粮中添加100(VT-1组)、500(VT-2组)和1 000 mg/kg(VT-3组)橡椀单宁，试验期42 d。
1.3 基础饲粮和饲养管理饲粮按照NRC(1994)肉鸡营养需求配制并制粒，基础饲粮组成及营养水平见表 1。试验在中国农业科学院家禽研究所仪征试验基地开展，试验鸡采用网上平养模式，自由采食和饮水，试验初始温度34 ℃，随后每周降低2~3 ℃，直至降至24 ℃。光照、通风和免疫等其他管理措施按饲养管理手册执行。
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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) |
21和42日龄时，提前禁食4 h，分别称量每个重复鸡只重，记录耗料量，计算各组肉鸡平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。
1.4.2 屠宰性能42日龄时，每个重复随机选取1羽，测定宰前重、屠体重、胸肌重、腿肌重、翅膀重、爪重和腹脂重，并计算屠宰率、全净膛率、胸肌率、腿肌率、翅膀率、爪重率和腹脂率。
1.4.3 肉品质42日龄时，每个重复随机选取1羽，将其屠宰解剖后，统一取左侧整块胸肌。根据《畜禽肉质的测定》(NY/T 1333—2007)中的方法测定肉鸡胸肌系水力、pH24 h和肉色；按照《肉嫩度的测定剪切力测定法》(NY/T 1180—2006)中的方法测定肉鸡胸肌剪切力。
1.4.4 肠道长度和指数21和42日龄时，每个重复随机选取1羽，屠宰后测量十二指肠和盲肠的长度和重量(去除内容物)，计算十二指肠和盲肠长度以及十二指肠和盲肠指数。
1.4.5 肠道黏膜形态结构21和42日龄时，每个重复随机选取1羽，屠宰后迅速剪取空肠和回肠中段各1 cm左右，放入10%甲醛溶液中固定，24 h后更换新的10%甲醛溶液。石蜡包埋，连续切片，切片厚5 μm，经常规苏木精-伊红(HE)染色。运用莱卡图像(Leica)处理系统，于显微镜(DM4000B，Leica Microsystems，Wetzlar，德国)下观测切片，测定高度前10的绒毛高度和相对应的隐窝深度，计算绒毛高度/隐窝深度(V/C)。
1.4.6 抗氧化功能分别测定21和42日龄肉鸡血清和胸肌中过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和总抗氧化能力(T-AOC)及丙二醛(MDA)含量，所用试剂盒均购于南京建成生物工程研究所。
1.5 数据处理与统计分析试验数据先用Excel 2010进行初步处理，再采用SPSS 24.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)和线性分析，组间采用LSD法进行多重比较检验。结果用平均值表示，P＜0.05表示显著差异，0.05＜P＜0.10表示有趋势。
2 结果 2.1 橡椀单宁对肉鸡生长性能的影响由表 2可知，饲粮添加橡椀单宁对肉鸡生长性能无显著影响(P>0.05)。
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表 2 橡椀单宁对肉鸡生长性能的影响 Table 2 Effects of Quercus acutissima Carruth tannin on growth performance of broilers |
由表 3可知，VT-3组肉鸡屠宰率显著高于其他各组(P < 0.05)，且屠宰率与橡椀单宁添加量呈显著二次曲线相关(P < 0.05)。VT-1和VT-2组肉鸡爪重率显著高于VT-0组(P < 0.05)，且爪重率与橡椀单宁添加量呈显著线性和二次曲线相关(P < 0.05)。
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表 3 橡椀单宁对肉鸡屠宰性能的影响 Table 3 Effects of Quercus acutissima Carruth tannin on slaughter performance of broilers |
由表 4可知，VT-3组肉鸡胸肌系水力显著高于VT-0和VT-1组(P < 0.05)，且胸肌系水力与橡椀单宁添加量呈显著线性相关(P < 0.05)。与VT-0组相比，其他各组肉鸡肉色黄度(b*)值具有提高趋势(P=0.084)，且b*值与橡椀单宁添加量呈显著线性相关(P < 0.05)。
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表 4 橡椀单宁对肉鸡肉品质的影响 Table 4 Effects of Quercus acutissima Carruth tannin on meat quality of broilers |
由表 5可知，VT-1、VT-2和VT-3组42日龄肉鸡血清CAT活性和T-AOC显著高于VT-0组(P < 0.05)，且血清CAT活性和T-AOC与橡椀单宁添加量呈显著线性相关(P < 0.05)。
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表 5 橡椀单宁对肉鸡血清抗氧化指标的影响 Table 5 Effects of Quercus acutissima Carruth tannin on serum antioxidant indices of broilers |
由表 6可知，VT-2和VT-3组42日龄肉鸡胸肌SOD活性显著高于VT-0组(P < 0.05)，且胸肌SOD活性与橡椀单宁添加量呈显著线性相关(P < 0.05)。
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表 6 橡椀单宁对肉鸡胸肌抗氧化指标的影响 Table 6 Effects of Quercus acutissima Carruth tannin on breast muscle antioxidant indices of broilers |
由表 7可知，饲粮添加橡椀单宁对21和42日龄肉鸡十二指肠和盲肠的长度和指数无显著影响(P>0.05)。
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表 7 橡椀单宁对肉鸡肠道长度和指数的影响 Table 7 Effects of Quercus acutissima Carruth tannin on intestinal length and index of broilers |
由表 8可知，饲粮添加橡椀单宁对21日龄肉鸡空肠黏膜形态结构无显著影响(P>0.05)。VT-1和VT-2组42日龄肉鸡空肠绒毛高度显著高于VT-0组(P < 0.05)，且空肠绒毛高度与橡椀单宁添加量呈显著二次曲线相关(P < 0.05)。
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表 8 橡椀单宁对肉鸡空肠黏膜形态结构的影响 Table 8 Effects of Quercus acutissima Carruth tannin on morphological structure in jejunum mucosa of broilers |
由表 9可知，饲粮添加橡椀单宁对21日龄肉鸡回肠黏膜结构无显著影响(P>0.05)。VT-1、VT-2和VT-3组42日龄肉鸡回肠绒毛高度显著高于VT-0组(P < 0.05)，且回肠绒毛高度与橡椀单宁添加量呈显著线性相关(P < 0.05)。
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表 9 橡椀单宁对肉鸡回肠黏膜形态结构的影响 Table 9 Effects of Quercus acutissima Carruth tannin on morphological structure in ileal mucosa of broilers |
长期以来，植物单宁被视为是一种抗营养因子，但近年来研究发现饲粮添加低剂量水解单宁对肉鸡生长性能并无负面影响。如Chamorro等[6]研究结果表明，在饲粮中添加2.5 g/kg植物单宁对肉鸡生长性能无显著影响，添加5.0 g/kg植物单宁会导致饲料转化率和平均日增重降低。Reisinger等[7]研究发现，饲粮中添加牛至、茴香和柑橘皮油的植物提取物(富含多酚)未对肉鸡平均日增重和饲料转化率造成显著影响。Lee等[8]研究也得到了同样的结果，在饲粮中添加百里香酚、肉桂醛和精油混合物未对肉鸡平均日增重、最终体重和饲料转化率造成显著影响。本试验结果表明，饲粮添加橡椀单宁对肉鸡全期生长性能无显著影响。这与前人研究结果[7-10]一致，表明饲粮添加1 000 mg/kg以下的橡椀单宁不会对肉鸡生长性能造成负面影响。
3.2 橡椀单宁对肉鸡屠宰性能的影响屠宰性能可直观地反映出动物机体构成和可食部分的比例，是衡量动物生长性能的重要指标之一[11]。屠宰率和全净膛率分别在80%和60%以上，则表示肉鸡的产肉性能良好[12]。本试验中，各组的屠宰率和全净膛率分别在90%和78%以上，表明饲粮添加橡椀单宁对肉鸡产肉性能无负面影响。另外，本试验发现橡椀单宁添加量与屠宰率呈显著二次线性相关，与爪重率呈显著线性和二次线性相关；饲粮添加1 000 mg/kg橡椀单宁能够提高屠宰率，添加500 mg/kg橡椀单宁能够提高爪重率。Jamroz等[13]研究发现，饲粮添加水解单宁对肉鸡屠宰性能无显著影响，认为添加单宁与肉鸡屠宰性能无直接联系。本试验结果与之有所差异，橡椀单宁可能是通过提高养分沉积效率，从而提高了屠宰性能，其具体机制还需进一步深入研究。
3.3 橡椀单宁对肉鸡肉品质的影响肌肉pH、肉色、系水力和嫩度等指标能够更加直观地综合反映肉品质，也能够决定消费者的消费取向。肌肉系水力是肌肉组织保持水分的能力，是评价家禽肉品质的重要指标之一[14]。本试验发现，系水力与橡椀单宁添加量呈剂量依赖关系，表明饲粮添加橡椀单宁能够提高胸肌肉系水力。Przywitowski等[15]研究发现，饲粮添加植物单宁对火鸡胸肌系水力无显著影响。本试验结果与其结果有所差异，可能与试验单宁提取来源和试验动物不同有关，具体原因有待进一步研究。屠宰之后肌肉pH的变化主要由能量代谢决定。当肉鸡屠宰后，组织间循环系统和氧供应停止，肌肉组织由有氧代谢转为厌氧酵解，加速了乳酸的形成。此过程肌肉pH会逐渐降低，而相对较低pH可以抑制破坏性微生物的大量繁殖，防止肌肉腐败[16]。肌肉pH24 h在6.0及以下时，能抑制微生物繁殖，利于肌肉贮存[17]。在本试验中，饲粮添加橡椀单宁的肌肉pH24 h均在6.8~6.0，表明饲粮添加适宜橡椀单宁有利于肌肉贮存，其中以添加1 000 mg/kg为宜。Jung等[18]研究发现，肉鸡饲粮中添加没食子酸和共轭亚油酸复合物对肌肉pH无显著影响。Przywitowski等[15]研究发现，在火鸡饲粮中添加蚕豆单宁对胸肌pH无显著影响。本试验结果与前人结论有所区别，可能因植物单宁的生物学功能会受到不同提取来源和活性成分，以及基础饲粮和饲养环境等差异的影响，从而导致试验结果有所差异，具体原因还需进一步研究。
肉色能够直接反映肉的外观，亮度(L*)值表示肉色的亮度，L*值高低与肌肉颜色饱和度以及肉样表面液体渗出量有关，一般来说，L*值越低，红度(a*)值越高，肉品质越高[11]。b*值与肌内脂肪(IMF)含量相关，b*值越高，IMF含量越高，肉品质风味越好[19]。Laudadio等[20]研究发现，肉鸡饲粮添加植物单宁能够提高肉品质，显著提高胸肌肉b*值和脂肪酸含量。本试验发现，饲粮添加橡椀单宁具有提高肉色b*值的趋势。本试验结果与前人研究结果一致，橡椀单宁可能是通过增加IMF的沉积，改变脂肪酸组成比例，从而使胸肌b*值提高。综上所述，橡椀单宁可在一定程度上改善肉鸡肉品质。
3.4 橡椀单宁对肉鸡抗氧化功能的影响植物单宁具有抗氧化的生物学功能，其能够有效清除体内氧自由基，提高抗氧化酶活性，降低体内氧化应激水平。CAT和SOD均是机体中的抗氧化酶之一，能够清除体内的氧自由基。T-AOC则是反映机体抗氧化系统的综合指标。Chamorro等[6]研究表明，肉鸡饲粮中添加10%葡萄渣(主要成分为单宁)能够增强肉鸡的抗氧化功能，延缓脂质氧化。Farahat等[21]研究也表明，在肉鸡饲粮中添加葡萄籽提取物(单宁含量≥40%)能够显著提高肝脏谷胱甘肽含量，降低肌肉MDA含量。本试验结果发现，饲粮添加橡椀单宁对21日龄肉鸡血清和胸肌抗氧化指标无显著影响；但在42日龄时，饲粮添加橡椀单宁提高了肉鸡血清CAT活性和T-AOC，也提高了胸肌SOD活性。这与前人研究结果[6, 21]一致，橡椀单宁能够提高42日龄肉鸡抗氧化功能。
肉品质与肌肉的抗氧化功能密切相关，抗氧化物质可与肌肉中的细胞膜结合，降低脂质过氧化对细胞膜的伤害，维持细胞膜的完整性，减少肌肉表面液体的渗出，降低肉色L*值，提高肉色a*值，进而改善肉品质[12]。本试验结果发现，橡椀单宁添加量与胸肌SOD活性呈剂量依赖关系。因此，橡椀单宁可能是通过提高胸肌抗氧化指标，从而提高肉品质。
3.5 橡椀单宁对肉鸡肠道发育的影响肠道是肉鸡消化吸收的主要器官。肠段长度及重量是反映各肠段生长发育程度，而发育程度又能反映消化吸收的功能。本试验以肠道长度和指数来评价肠道生长发育状况[18-19]。研究发现，添加适宜剂量的单宁，能够通过减轻氧化应激，促进肠道有益菌繁殖，抑制有害菌繁殖，从而促进肠道发育[2, 22-23]。本试验发现，饲粮添加橡椀单宁对肉鸡十二指肠和盲肠的长度和指数无显著影响。这与前人研究结果[22-23]有所出入，可能是添加的单宁提取来源和活性成分浓度不同所造成的差异，其具体机制有待进一步研究。
肠道绒毛高度、隐窝深度和绒毛高度/隐窝深度是衡量肠道健康和消化吸收能力的重要指标之一。肠绒毛高度与细胞数量呈显著正相关。只有成熟细胞才具有吸收养分功能，绒毛短时成熟细胞数量少，养分吸收能力差。隐窝深度反映细胞生成率，隐窝变浅，表明细胞成熟率上升，分泌功能增强。绒毛高度/隐窝深度则综合反映小肠功能状态，绒毛高度/隐窝深度下降，表明黏膜受损，消化率下降；绒毛高度/隐窝深度上升，则黏膜改善，吸收功能增强，促进生长。李茜等[24]研究发现，饲粮添加低剂量单宁酸能显著增加肉鸡空肠绒毛高度。吴姝等[25]研究表明，饲粮添加低剂量植物多酚能降低56日龄黄羽肉鸡回肠隐窝深度，有利于保护空肠和回肠黏膜形态结构完整性。本结果与之相似，饲粮添加橡椀单宁能显著增加42日龄肉鸡回肠和空肠绒毛高度，且分别呈现二次曲线和线性相关。这表明橡椀单宁能够提高肉鸡小肠吸收营养物质的面积，从而有利于提高肉鸡生长性能。
4 结论饲粮添加橡椀单宁能够提高42日龄肉鸡抗氧化功能，改善肉品质，提高空肠和回肠绒毛高度，且饲粮添加1 000 mg/kg橡椀单宁能提高肉鸡屠宰率。综合各项指标，推荐橡椀单宁的添加量为1 000 mg/kg。
| [1] |
MAKKAR H P S, FRANCIS G, BECKER K. Bioactivity of phytochemicals in some lesser-known plants and their effects and potential applications in livestock and aquaculture production systems[J]. Animal, 2007, 1(9): 1371-1391. DOI:10.1017/S1751731107000298 |
| [2] |
TOSI G, MASSI P, ANTONGIOVANNI M, et al. Efficacy test of a hydrolysable tannin extract against necrotic enteritis in challenged broiler chickens[J]. Italian Journal of Animal Science, 2013, 12(3): e62. DOI:10.4081/ijas.2013.e62 |
| [3] |
DINIS L T, OLIVEIRA M M, ALMEIDA J, et al. Antioxidant activities of chestnut nut of Castanea sativa Mill.(cultivar 'Judia') as function of origin ecosystem[J]. Food Chemistry, 2012, 132(1): 1-8. |
| [4] |
BRUS M, GRADIŠNIK L, TRAPEČAR M, et al. Beneficial effects of water-soluble chestnut (Castanea sativa Mill.) tannin extract on chicken small intestinal epithelial cell culture[J]. Poultry Science, 2018, 97(4): 1271-1282. DOI:10.3382/ps/pex424 |
| [5] |
ENGSTRÖM M T, ARVOLA J, NENONEN S, et al. Structural features of hydrolyzable tannins determine their ability to form insoluble complexes with bovine serum albumin[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2019, 67(24): 6798-6808. DOI:10.1021/acs.jafc.9b02188 |
| [6] |
CHAMORRO S, VIVEROS A, CENTENO C, et al. Effects of dietary grape seed extract on growth performance, amino acid digestibility and plasma lipids and mineral content in broiler chicks[J]. Animal, 2013, 7(4): 555-561. DOI:10.1017/S1751731112001851 |
| [7] |
REISINGER N, STEINER T, NITSCH S, et al. Effects of a blend of essential oils on broiler performance and intestinal morphology during coccidial vaccine exposure[J]. Journal of Applied Poultry Research, 2011, 20(3): 272-283. DOI:10.3382/japr.2010-00226 |
| [8] |
LEE K W, EVERTS H, KAPPERT H J, et al. Effects of dietary essential oil components on growth performance, digestive enzymes and lipid metabolism in female broiler chickens[J]. British Poultry Science, 2003, 44(3): 450-457. DOI:10.1080/0007166031000085508 |
| [9] |
BEE G, SILACCI P, AMPUERO-KRAGTEN S, et al. Hydrolysable tannin-based diet rich in gallotannins has a minimal impact on pig performance but significantly reduces salivary and bulbourethral gland size[J]. Animal, 2016, 11(9): 1617-1625. |
| [10] |
REZAR V, SALOBIR J, LEVART A, et al. Supplementing entire male pig diet with hydrolysable tannins:effect on carcass traits, meat quality and oxidative stability[J]. Meat Science, 2017, 133: 95-102. DOI:10.1016/j.meatsci.2017.06.012 |
| [11] |
李贞明, 余苗, 崔艺燕, 等. 柑橘提取物对黄羽肉鸡器官指数、屠宰性能、肉品质和肌肉抗氧化指标的影响[J]. 动物营养学报, 2019, 31(8): 3794-3800. |
| [12] |
岳远西, 史彬林, 赵启龙, 等. 黑沙蒿提取物对肉仔鸡生长性能和屠宰性能及肉品质的影响[J]. 中国畜牧杂志, 2015, 51(17): 39-43. |
| [13] |
JAMROZ D, WILICZKIEWICZ A, SKORUPIŃSKA J, et al. Effect of sweet chestnut tannin (SCT) on the performance, microbial status of intestine and histological characteristics of intestine wall in chickens[J]. British Poultry Science, 2009, 50(6): 687-699. DOI:10.1080/00071660903191059 |
| [14] |
ALLEN C D, FLETCHER D L, NORTHCUTT J K, et al. The relationship of broiler breast color to meat quality and shelf-life[J]. Poultry Science, 1998, 77(2): 361-366. DOI:10.1093/ps/77.2.361 |
| [15] |
PRZYWITOWSKI M, MIKULSKI D, ZDUNCZYK Z, et al. The effect of dietary high-tannin and low-tannin faba bean (Vicia faba L.) on the growth performance, carcass traits and breast meat characteristics of finisher turkeys[J]. Animal Feed Science and Technology, 221: 124-136. DOI:10.1016/j.anifeedsci.2016.08.027 |
| [16] |
QIAO M, FLETCHER D L, SMITH D P, et al. The effect of broiler breast meat color on pH, moisture, water-holding capacity, and emulsification capacity[J]. Poultry Science, 2001, 80(5): 676-680. DOI:10.1093/ps/80.5.676 |
| [17] |
江新永. 肌肉PH值的变化对肉品质量的影响[J]. 肉类研究, 1989(1): 8-10. |
| [18] |
JUNG S, CHOE J H, KIM B, et al. Effect of dietary mixture of gallic acid and linoleic acid on antioxidative potential and quality of breast meat from broilers[J]. Meat Science, 2010, 86(2): 520-526. DOI:10.1016/j.meatsci.2010.06.007 |
| [19] |
郑和洋, 潘道东, 孙杨赢, 等. 日龄对麻鸭肌内脂肪、肉质及挥发性风味的影响[J]. 食品工业科技, 2015, 36(17): 300-304, 311. |
| [20] |
LAUDADIO V, CECI E, TUFARELLI V. Productive traits and meat fatty acid profile of broiler chickens fed diets containing micronized fava beans (Vicia faba L.var. minor) as the main protein source[J]. Journal of Applied Poultry Research, 2011, 20(1): 12-20. DOI:10.3382/japr.2010-00173 |
| [21] |
FARAHAT M H, ABDALLAH F M, ALI H A, et al. Effect of dietary supplementation of grape seed extract on the growth performance, lipid profile, antioxidant status and immune response of broiler chickens[J]. Animal, 2016, 11(5): 771-777. |
| [22] |
ZHU L H, ZHAO K L, CHEN X L, et al. Impact of weaning and an antioxidant blend on intestinal barrier function and antioxidant status in pigs[J]. Journal of Animal Science, 2012, 90(8): 2581-2589. DOI:10.2527/jas.2011-4444 |
| [23] |
CHOY Y Y, QUIFER-RADA P, HOLSTEGE D M, et al. Phenolic metabolites and substantial microbiome changes in pig feces by ingesting grape seed proanthocyanidins[J]. Food & Function, 2014, 5(9): 2298-2308. |
| [24] |
李茜, 侯海锋. 水解单宁酸对肉鸡肠道形态和内源酶活性的影响[J]. 今日畜牧兽医, 2016(4): 45-48. |
| [25] |
吴姝, 蒋步云, 宋泽和, 等. 植物多酚对黄羽肉鸡抗氧化性能、肠道形态及肉品质的影响[J]. 动物营养学报, 2018, 30(12): 5118-5126. |