补益肝肾中药添加剂对蛋鸡生产性能、抗氧化指标及生殖激素分泌的影响
2018-11-24张金汉何万领徐廷生李晓丽杨龙帮
张金汉,何万领,徐廷生,李晓丽,杨龙帮
(河南科技大学动物科技学院,生物饲料与精准营养实验室,河南洛阳 471023)
肝脏和肾脏分别是动物体内最大的分解和合成器官、排泄器官,肝肾对鸡蛋的形成及整个产蛋周期的维持具有十分重要的作用[1]。然而,在现代集约化蛋鸡生产中,密集的饲养环境和高强度的生产过程对蛋鸡肝脏和肾脏的应激加大,造成产蛋周期缩短,死淘增加现象普遍。人类中医药学研究证实,肝脏、肾脏等脏腑与生殖关系密切[2]。调控肝肾机能将有望提高蛋鸡生产性能,延长产蛋周期。
随着抗生素在养殖业中的逐渐禁用,中草药以其无毒副作用、无残留、无抗药性,且活性成分多样,具有综合调理和预防疾病的功能,在畜禽生产中被广泛应用。一些补肝益肾类中草药将有望在改善产蛋后期蛋鸡肝脏和肾脏机能、延长其生长周期、降低死淘率等方面发挥重要作用。为此,本试验选用女贞子、巴戟天、菟丝子、白芍、当归、五味子、杜仲、淫羊藿、枸杞、牛膝、黄芪、川断、山须臾等16种补肝益肾类中药原料,根据中药配伍原则,结合蛋鸡生理特点,自拟4个补益肝肾中药复方,研究其对蛋鸡生产性能、肝肾抗氧化性能及生殖激素分泌的影响,为补肝益肾类中药饲料添加剂的开发与应用提供试验依据。
1 材料与方法
1.1 中草药添加剂复方制备 女贞子、巴戟天、菟丝子、白芍、当归、五味子、杜仲、淫羊藿、枸杞、牛膝、黄芪、川断、山须臾等16种补肝益肾类中药材购自洛阳市关林中药材市场,经除杂、干燥、粉碎后过60目筛。将16种中草药根据中药配伍原则,结合蛋鸡生理特点组成4个补益肝肾中草药添加剂复方。复方1:女贞子、巴戟天、枸杞、牛膝等;复方2:白芍、淫羊藿、菟丝子、杜仲等;复方3:女贞子、淫羊藿、熟地黄、牛膝等;复方4:白芍、巴戟天、菟丝子、枸杞等。
1.2 试验设计及饲养管理 将400只健康且体重均匀的60周龄海兰褐蛋鸡随机分成5组,分别为对照组和试验 Ⅰ、ⅠⅠ、ⅠⅠⅠ 、ⅠV 组。每组 4个重复,每个重复 20只鸡。每天08:00和16:00各喂1次料,采用自然光照和人工光照相结合的方法保证每天16 h连续光照。试验全期蛋鸡自由采食与饮水,定期对鸡舍进行卫生管理和消毒。预试期7 d,正试期42 d。对照组饲喂基础日粮(原料组成及营养成分见表1),试验Ⅰ、ⅠⅠ、ⅠⅠⅠ和ⅠV组分别在基础日粮中添加1%的补益肝肾中药添加剂复方1、复方2、复方3和复方4,从而制成含不同中药复方的试验日粮。
表1 基础饲粮组成及营养成分(风干基础)
1.3 样品采集 在试验第42天禁食,12 h后每个重复随机取4只鸡,用一次性真空采血管于翅下静脉采集血液5 mL,倾斜静置10 min,3 000 r/min 离心8 min,分离获得血清。采血完毕将蛋鸡处死,解剖,取肝脏、肾脏组织,用以抗氧化指标的测定。
1.4 指标测定
1.4.1 生产性能 试验期间,每周以重复为单位记录蛋鸡产蛋量、耗料量和不良蛋数(脏蛋、沙皮蛋、软皮蛋、血斑蛋等),并计算产蛋率、平均蛋重、平均日采食量、料蛋比和不良蛋率。
1.4.2 蛋品质 在试验第42天,每个重复随机取4枚鸡蛋,使用游标卡尺测量鸡蛋的纵轴、横轴,计算蛋形指数(蛋形指数=纵轴/横轴);用蛋壳强度仪(Ⅰn-Spec 2200,美国ⅠNSTRON公司)、螺旋测微器(Mitutoyo103-137,日本三丰公司)和蛋品质测定系统(EMT5200,日本Robotmation公司)测定鸡蛋的蛋壳颜色、蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋白高度和哈夫单位等蛋品质指标。
1.4.3 生殖激素 采用生物素双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELⅠSA)测定血清样品中雌二醇(E2)、促卵泡素(FSH)和促黄体素(LH)的水平,具体操作步骤按说明书进行。酶联免疫检测试剂盒购于南京建成生物工程研究所,货号分别为E2(H102)、FSH(H101)、LH(H206)。
1.4.4 肝脏、肾脏抗氧化指标 取肝脏、肾脏组织各0.5 g,按重量(g):体积(mL)为1:9的比例加入冷的生理盐水,在冰水浴条件下经组织研磨仪(COYOTE G50)研磨成10%的肝脏、肾脏组织匀浆液,2 500 r/min离心10 min后取上清液进行抗氧化指标检测。使用试剂盒测定组织匀浆上清液中总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA),按说明书具体操作步骤进行测定。试剂盒购自南京建成生物工程研究所,测试盒货号分别为T-AOC(A015)、SOD(A001-1)、GSH-Px(A005)、CAT(A007-1)、MDA(A003-1)。
1.5 统计分析 用Excel 进行初步数据处理,采用SPSS 20.0统计软件中的One-Way ANNOVA的运算模块进行单因素方差分析,用Duncan's法进行多重比较。结果以平均值±标准差形式表示,以P<0.05表示差异显著。
2 结 果
2.1 补益肝肾中草药添加剂对蛋鸡生产性能和蛋品质的影响 如表2所示,4种补肝肾复方中草药饲料添加剂对蛋鸡的平均日采食量无显著影响(P>0.05);与对照相比,试验Ⅰ、ⅠⅠ、ⅠⅠⅠ、ⅠV组产蛋率分别显著提高了7.73%、23.90%、17.91%和20.75%(P<0.05);试验ⅠⅠ组的平均蛋重最大,显著高于对照组和其他中草药复方组(P<0.05);与对照组相比,试验 ⅠⅠ、ⅠⅠⅠ组和 ⅠV组料蛋比显著降低(P<0.05),试验ⅠⅠ、ⅠV组的不良蛋率显著降低(P<0.05)。
由表3可知,与对照组相比,试验ⅠⅠ组和ⅠV组的蛋壳颜色显著变深(P<0.05);各中草药复方组鸡蛋蛋白高度和哈夫单位分别较对照组提高了17.07%(P<0.05)、11.20%(P<0.05)、25.05%(P<0.05)、5.12%(P>0.05)和11.63%(P<0.05)、10.31%(P<0.05)、16.69%(P<0.05)、6.90%(P>0.05);与对照组相比,各复方组蛋壳强度和蛋形指数无显著差异(P>0.05)。
2.2 补益肝肾中药添加剂对蛋鸡肝脏和肾脏抗氧化性能的影响 由表4可知,与对照组相比,试验Ⅰ组肾脏GSH-Px显著提高(P<0.05),但肝脏和肾脏的其他抗氧化指标与对照组差异不显著(P>0.05);试验ⅠⅠ组蛋鸡肝脏和肾脏中T-AOC、SOD、GSH-Px和CAT活性显著升高(P<0.05);试验ⅠⅠⅠ组SOD和CAT活性显著升高(P<0.05);试验ⅠV组肝脏T-AOC、SOD、GSH-Px、CAT活性和肾脏SOD、GSH-Px、CAT活性显著升高(P<0.05);与对照组相比,试验 ⅠⅠ、ⅠⅠⅠ和ⅠV组肝脏MDA水平和ⅠⅠ组肾脏MDA水平均显著下降(P<0.05)。
表2 补益肝肾中草药添加剂对产蛋后期蛋鸡生产性能的影响
表3 补益肝肾中草药饲料添加剂对产蛋后期蛋鸡蛋品质的影响
表4 补益肝肾中药添加剂对产蛋后期蛋鸡肝脏、肾脏抗氧化性能的影响
表5 补益肝肾中药添加剂对产蛋后期蛋鸡血清生殖激素的影响
2.3 补益肝肾中药添加剂对蛋鸡生殖激素的影响 如表5所示,与对照组相比,中药添加剂各组蛋鸡血清FSH水平显著升高(P<0.05),试验ⅠⅠ组和ⅠV组显著高于试验ⅠⅠⅠ组(P<0.05);试验ⅠⅠ组E2水平显著高于对照组和试验ⅠⅠⅠ组(P<0.05),LH水平显著高于其他各中药试验组(P<0.05);试验Ⅰ组E2和LH水平与对照组无显著差异(P>0.05)。
3 讨 论
3.1 补益肝肾中草药添加剂对蛋鸡生产性能的影响 大量研究表明,随着蛋鸡生产周期的延长,肝脏分解与合成能力降低,肾气衰弱,进而引起生殖器官衰退,生产性能逐渐下降[3-4]。本试验发现,与对照组相比,4个补益肝肾中草药复方均不同程度地提高了蛋鸡产蛋率、降低料蛋比和不良蛋率,其中以白芍、淫羊藿和菟丝子等组成的中草药添加剂复方(复方2)效果最好;在改善蛋品质方面,补益肝肾中药添加剂对蛋鸡蛋壳颜色、蛋白高度、哈夫单位、蛋壳强度和蛋壳厚度均有改善作用,其中戈贞子、淫羊藿和熟地黄等组成的复方(复方3)效果最为理想。这一结果可能原因:一方面补益肝肾中草药添加剂通过改善产蛋后期蛋鸡肝肾机能而间接调控蛋鸡的生产性能;另一方面补益肝肾中草药添加剂中活性成分可能对蛋鸡生殖器官产生直接作用。现代中医学研究发现,补肝益肾类中草药能够改善人类生殖机能障碍[2,5]。研究表明,肝脏合成的胆固醇、甘油三酯等与载脂蛋白结合形成极低密度脂蛋白(VLDL)运输到卵巢中,促进蛋黄形成,相反,肝脏机能异常时,蛋黄形成受阻,产蛋性能下降[6]。蛋品质是衡量蛋鸡生产性能的又一重要指标。其中,蛋壳质量是产蛋后期蛋鸡蛋品质下降最严重的指标之一,钙吸收利用率降低是影响蛋壳质量的主要因素[7]。研究表明,钙吸收利用受肝、肾合成1,25-二羟基胆钙化醇的影响,一方面,1,25-二羟基胆钙化醇通过VD(VDR)受体介导的基因组使小肠黏膜钙结合蛋白-D9k增加而促进钙吸收[8];另一方面,1,25-二羟基胆钙化醇可增加钙-ATP酶的活性,从而增强钙向血液中的转运[9]。本试验中,饲料中钙含量为3.2%,略低于蛋鸡对钙的营养需要量,这可能是造成各组生产水平偏低的原因之一。但中药添加组的产蛋率和蛋品质较对照组有所提高和改善,这可能与补肝益肾中药增加了钙的转运、吸收有关,具体有效物质和作用机理有待于进一步研究。
3.2 补益肝肾中草药添加剂对蛋鸡肝肾抗氧化性能的影响 动物机体内活性氧(ROS)的产生、利用与清除维持着动态平衡,当机体ROS产生和抗氧化体系失衡时,可引起氧化应激,进而导致机体内脂质、蛋白、核酸等大分子过氧化,影响机体健康和生产性能[10]。因此,SOD、GSH-Px、CAT、T-AOC等抗氧化酶类含量和活力及氧化代谢产物MDA水平往往被用作评价机体组织器官机能的重要指标[11]。本试验结果显示,在产蛋后期蛋鸡日粮中添加补肝益肾中草药添加剂能够提高肝脏和肾脏T-AOC的量以及SOD、GSH-Px、CAT的活性,降低了MDA水平。这表明补益肝肾中草药复方能够通过提高肝脏和肾脏抗氧化能力而达到补肝益肾的作用,这与马春阳等[12]报道的结果相似。中草药成分复杂,活性物质多样,其中多糖、黄酮类等生物活性物质被证明能够有效提高动物机体抗氧化水平。研究表明,补肝益肾中草药具有增加肝脏和肾脏的血流量,改善血管微循环系统,促进损伤细胞修复,增强细胞内氧化自由基的清除能力[13]。季丽萍[14]通过给大鼠灌服含熟地黄、枸杞等补肾中药制剂,发现能增加大鼠的心肌收缩力,增加心肌供氧,并且减少了自由基的生成、降低了对细胞膜的损害。史东辉等[15]研究发现,复方中草药制剂可通过调控蛋鸡肝脏和肾脏组织中抗氧化酶mRNA的表达而明显提高蛋鸡肾脏、肝脏的抗氧化能力。本试验中,4个补益肝肾中草药复方对肝肾抗氧化性能的作用效果不一,这可能与各中药活性成分发挥作用的通路不同有关,其具体作用机制有待进一步研究。
3.3 补益肝肾中草药添加剂对蛋鸡生殖激素的影响 蛋鸡产蛋是通过“下丘脑-垂体-性腺轴(卵巢)”所分泌的激素相互调节的结果。一方面,FSH和LH作为蛋鸡卵泡发育的主要调控激素,对促进卵泡生长发育和成熟起关键作用,并同时促进卵巢分泌E2等性激素;另一方面,蛋鸡卵巢分泌的E2等性激素与孕激素(P)协同作用,发动下丘脑和垂体引起LH释放从而引起排卵[16]。随着生产周期延长,蛋鸡体内生殖激素水平的降低是其产蛋性能下降的主要因素之一。杨文斌等[17]研究发现,补肾中草药可提高大鼠主动脉、垂体和下丘脑雌激素受体的α、β基因的表达,证明了补肾中药对提高雌激素受体-配体的结合力有改善作用。体外细胞试验表明,补肝肾中药能够提高体外受精胚胎卵泡液转化生长因子β1(TGFβ1)和性激素水平[18]。此外,部分补益肝肾中药具有雌激素样作用,对性腺轴具有双向调节的功能,使冲任胞脉通畅,有利于卵子发育和排出。李炳奇等[19]研究表明,中草药中具有雌激素样作用的黄酮类能够明显增加大鼠卵巢、子宫质量,原因是黄酮类促进了卵巢中各级卵泡总数和子宫内膜厚度。这一作用对提高蛋鸡产蛋性能和改善蛋品质均具有正向效果。本试验中,4个补益肝肾中药添加剂复方均不同程度提高了蛋鸡FSH、LH和E2水平,这可能是上述补益肝肾中药添加剂提高产蛋后期蛋鸡生产性能和蛋品质的重要原因之一。
4 结 论
在蛋鸡饲粮中添加1%补肝益肾中草药添加剂,能够增强蛋鸡肝脏和肾脏抗氧化能力,促进生殖激素分泌,提高蛋鸡的产蛋性能和蛋品质。综合效果来看,以白芍、淫羊藿、菟丝子和杜仲等组成的复方2最好。