低聚壳聚糖对肉仔鸡肌肉发育的影响

乔恩美 赵云荣 王趁芳 王 群 林 猛 吴国忠 李升和

(安徽科技学院1，凤阳 233100)

(浙江省嘉善县畜牧兽医局2，嘉善 314100)

(中科院上海应用物理研究所3，上海 201800)

壳聚糖(chitosan)是甲壳素脱乙酰基后的氨基多糖，是迄今为止发现的唯一碱性多糖，具有降脂、抗菌、抑菌、调节免疫和pH等功能，是一种新型饲料添加剂［1］。低聚壳聚糖是壳聚糖经过降解生产制备的，其水溶性大于99%，易被动物机体吸收，比壳聚糖具有更优越的生物活性，药理活性是同等质量壳聚糖的14倍，在医药、环保、食品、农业等领域应用广泛［2－3］。张义等［4］发现，基础日粮添加 0.10% 的稀土壳聚糖对四川山地乌骨鸡的生长性能有明显促进作用，可显著降低血清碱性磷酸酶活性和胆固醇含量。研究表明，肉鸡日粮中添加壳聚糖可降低血清胆固醇含量［5］，增加肉鸡免疫器官指数，增强机体免疫功能［6］。乔恩美等［7］试验结果表明，基础日粮中添加20和40 mg/kg低聚壳聚糖能提高肉鸡生长性能，对肉鸡免疫器官发育有明显促进作用，可提高肉鸡平均日增重，降低料重比。这些研究结果提示，低聚壳聚糖有可能成为一种新型绿色饲料添加剂应用于畜牧生产，目前，低聚壳聚糖对畜禽生长性能和免疫机能的研究较多，有关低聚壳聚糖对禽类肌肉发育的影响还尚未见报道。因此，研究低聚壳聚糖对肉鸡肌肉发育的影响具有很强的实用性和现实意义。本研究以AA肉鸡为试验动物，从胸肌、腿肌的重量与器官指数，胸肌肌纤维直径，以及肌肉组织结构等角度研究基础日粮中添加不同浓度低聚壳聚糖对肉鸡肌肉发育的影响，旨在为低聚壳聚糖在畜牧业生产领域的应用提供一定的理论依据和形态学资料。

1 材料与方法

1.1 试验药品与动物

低聚壳聚糖:嘉兴科瑞生物科技有限公司，脱乙酰度95%;金霉素:合肥康地饲料有限公司;1日龄AA肉鸡:安徽科技学院畜牧科技园。

1.2 基础日粮

根据NRC(1994)推荐的肉仔鸡营养需要配制玉米－豆粕型基础日粮，基础日粮组成及营养水平见表1。

表1 基础日粮组成及营养水平

1.3 试验设计

选用480羽体重相近的健康1日龄AA肉鸡，随机分为4组，分别为对照组、抗生素组、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组，每组6个重复，每个重复20羽，每羽鸡均戴有环志编号。对照组饲喂玉米－豆粕型基础日粮，抗生素组基础日粮添加50 mg/kg金霉素，试验Ⅰ、Ⅱ组基础日粮分别添加20 mg/kg和40 mg/kg低聚壳聚糖，试验期42 d。肉鸡采取网上平养，粉料饲喂，第1周使用开料盘，育雏期辅以人工保温，鸡自由采食和饮水，常规免疫程序接种新城疫疫苗和法氏囊疫苗。

1.4 样本采集与处理

于试验的第21天和第42天，每组随机选取鸡18羽，每个重复3羽，禁食不禁水过夜，逐羽称重，颈动、静脉放血致死，立即解剖取胸肌和腿肌(左侧)，电子分析天平称重，测定胸肌、腿肌重量并计算器官指数(器官指数=肌肉质量/宰杀重)。同时，立即切取胸肌约0.5 cm ×0.5 cm ×0.4 cm，4% 多聚甲醛PBS液(pH=7.4)固定，梯度浓度乙醇脱水，二甲苯透明，石蜡包埋，切片6 μm，HE染色，中性树胶封片;使用Motic－BA410型显微摄影系统进行显微观察各组胸肌组织结构变化特点并摄影。此外，切取约1 cm3胸浅肌样品，立即投入20%HNO3溶液中，浸泡约24 h后取出，置于载坡片上，切取约8 mm3肌纤维，滴加甘油，解剖针分离肌纤维，加盖玻片，40倍物镜下采用显微测微法由上到下，从左到右，随机测定50根完整肌纤维直径(弯曲、变形、扭转、重叠的肌纤维不测量)。

1.5 数据处理

采用SPSS11.5软件对所测数据进行统计分析，组间差异采用单因子方差分析，多重比较采用最小显著差数法(LSD)分析，结果以“平均数±标准差”(±SD)表示。

2 结果

2.1 低聚壳聚糖对肉鸡胸肌质量及器官指数的影响

表2可见，21日龄时，各组间胸肌质量均差异不显著(P＞0.05)，抗生素组胸肌器官指数显著高于对照组7.87%(P＜0.05)。42日龄时，与对照组相比，试验Ⅰ、Ⅱ组和抗生素组胸肌质量分别升高19.43%、30.90%、18.07%，均有统计学意义(P ＜0.05);试验Ⅰ组胸肌器官指数略有降低，试验Ⅱ组略有升高，但均未达到差异显著水平(P＞0.05);与抗生素组相比较，试验Ⅰ、Ⅱ组和对照组胸肌器官指数分别升高7.00%、13.32%、11.31%，其中试验Ⅱ组和对照组差异显著(P ＜0.05)。

2.2 低聚壳聚糖对肉鸡腿肌质量及器官指数的影响

表3显示，21日龄各组间腿肌质量与器官指数差异均不显著(P＞0.05)。42日龄时，试验Ⅰ、Ⅱ组和抗生素组腿肌质量与器官指数均极显著高于对照组(P ＜0.01)，分别升高 31.00%、30.99%、20.13%和 18.38%、12.25%、13.53%;试验Ⅰ、Ⅱ组腿肌质量与器官指数较抗生素组差异不显著(P＞0.05)

2.3 低聚壳聚糖对肉鸡胸肌纤维直径及组织结构的影响

低聚壳聚糖对肉鸡胸肌肌纤维直径及组织结构的影响见表4和图1。

表2 低聚壳聚糖对肉鸡胸肌质量和器官指数的影响

表3 低聚壳聚糖对肉鸡腿肌质量和器官指数的影响

表4 低聚壳聚糖对肉鸡胸肌肌纤维直径的影响

图1 低聚壳聚糖对肉鸡胸肌组织结构的影响(HE染色，×400)

由表4和图1可见，21日龄时，对照组胸肌纤维排列整齐，纵切面横纹明显、胞核清楚，横断面肌原纤维结构清晰，肌纤维间结缔组织较多(图1a、图1e)。抗生素组胸肌纤维直径较对照组升高5.03%，无统计学意义(P＞0.05);部分肌纤维纵切面横纹不明显或模糊，少数肌纤维横断面肌原纤维结构较模糊，肌纤维间结缔组织较明显(图1b、图1f)。试验Ⅰ、Ⅱ组胸肌纤维直径较对照组略有增高，但差异不显著(P＞0.05);肌纤维纵切面横纹较明显，横断面肌原纤维排列紧密、结构清晰、着色较深，其中试验Ⅰ组染色最深，肌纤维间结缔组织较少(图1c、图1d、图1g、图1h)。

42日龄时，对照组胸肌纤维纵切面横纹较清楚，横断面肌原纤维结构清晰、排列较为紧密，肌纤维间结缔组织明显增多，可见较多脂肪沉积(图1i、图1m)。抗生素组胸肌纤维明显增粗，排列较紧密，直径较对照组显著升高29.45%(P＜0.05);肌纤维纵切面横纹明显，横断面边缘界限较模糊，肌原纤维较粗、排列较疏松，部分肌原纤维结构模糊，肌纤维间结缔组织明显减少(图1j、图1n)。试验Ⅰ、Ⅱ组胸肌肌纤维较粗，直径较对照组分别升高7.55%和9.09%，但差异不显著(P＞0.05);肌纤维纵切面横纹较明显，横断面肌纤维界限清楚，肌原纤维排列紧密、结构清晰、染色较深，其中试验Ⅰ组肌纤维横断面呈深红色，肌纤维间结缔组织内脂肪含量较对照组明显减少，整个横断面呈大理石状，(图1k、图1l、图1o、图1p)。21日龄和42日龄试验Ⅰ组肌纤维染色较深，表明试验Ⅰ组鸡胸肌肌纤维内的肌红蛋白含量较高，且肌原纤维排列紧密。

3 讨论

骨骼肌约占畜禽体重的40%～60%，其中胸肌和腿肌约占全部肌肉的90%以上;肌肉生长，在形态上表现为肌纤维增粗，肌纤维直径随动物增重速度加快而增加［8－9］;因此畜禽肌肉的生长发育可用肌纤维直径和肌肉质量等指标衡量［10－11］。刘冰等［10］研究显示，随着鸡的生长，肌纤维直径越来越粗，肌纤维密度越来越小，肌纤维直径与体重、胸肌重和腿肌重呈极显著正相关，肌纤维密度则与体重及胸肌和腿肌重呈负相关。本研究试验Ⅰ、Ⅱ组胸肌和腿肌质量与器官指数，以及胸肌纤维直径与组织结构的变化特点表明，基础日粮中添加20 mg/kg和40 mg/kg低聚壳聚糖对1～21日龄肉鸡的胸肌和腿肌发育无明显促进作用;对22～42日龄肉鸡的胸肌和腿肌发育则有明显促进作用，可使胸肌纤维直径增加，提高肌纤维的肌红蛋白含量，改善肌肉品质。本研究42日龄抗生素组胸肌纤维直径明显高于试验组，而质量则不同程度低于对照组，表明试验组肌纤维内肌原纤维排列较为疏松，这与显微观察结果一致。此外，本研究42日龄对照组肉鸡胸肌纤维间结缔组织发达，HE染色细胞多呈空泡状，表明肌纤维间的结缔组织内沉积了大量脂肪;抗生素组肌纤维间结缔组织含量少，肌纤维间界限较模糊;而试验组肌纤维间结缔组织沉积适中，显微镜下观察呈大理石状，提示低聚壳聚糖不但可促进肉鸡肌肉发育，而且可以减少脂肪在肌纤维间的过度沉积，进而使得肉鸡的肌肉品质与风味得到很好的改善。

低聚壳聚糖促进肉鸡肌肉发育的可能作用机理:一是低聚壳聚糖可能通过提高机体IGF－I表达来促进肌肉的生长发育。因为肌组织可通过与高亲和力IGF－I R结合来促进肌纤维的增殖、分化及蛋白合成，进而促进肌肉的生长发育［12］。研究表明，日粮中添加壳聚糖可显著提高仔猪血清GH和IGF－I水平，提高肝脏和肌肉中IGF－I mRNA的表达水平，并通过提高仔猪血清IGF－I含量来维持GH/IGF－I轴的正常功能，从而改善仔猪的生长性能［13－14］。二是低聚壳聚糖可能通过调节肠道内环境菌群来促进肉鸡对营养物质的消化吸收，进而对肌肉的发育产生影响。史彬林［15］等报道，肉鸡日粮中添加不同剂量壳聚糖，肠道大肠杆菌在14日龄时未显示出明显差异，28日龄时各试验组肉鸡肠道大肠杆菌数不同程度低于对照组，表明壳聚糖对肉鸡肠道内环境的菌群具有调节作用，其调节作用在肉鸡不同生长阶段作用不同。

综上所述，日粮中添加20 mg/kg和40 mg/kg低聚壳聚糖对肉鸡肌肉的发育，尤其是生长后期肌肉的发育具有明显促进作用，并对肌肉组织结构、肌纤维间脂肪含量及肌肉品质等具有较明显的改善作用。

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