复合植物精油对肉鸡生产性能、消化酶活性及糖脂代谢的影响

闻爱友， 胡 洪， 吴学壮， 白 晰， 单琪涵

(安徽科技学院 动物科学学院，安徽 凤阳 233100)

植物精油(Essential oil，EO)是由植物在生长发育过程中的次生代谢生成，具有特殊香味和挥发性的一类油状天然化合物的总称[1]。相关研究表明，植物精油作为畜禽饲料添加剂，含有大量的萜、烯、酚、酮等生物活性物质，不仅可以选择性抑制肠道有害菌、调节微生物菌群平衡，还具有较强的抗炎、抗氧化和缓解应激等多种生理功能，改善畜禽肠道和机体健康、改善畜禽生产性能等优势[2-4]。目前有关植物精油的研究报道，多集中在对畜禽生产性能及调节动物肠道微生物的影响, 而对畜禽生理代谢及其机制的研究相对较少。本研究采用在肉鸡饲料中添加复合植物精油，通过对肉鸡生产性能、肠道消化酶活性及机体糖脂代谢的相关理化指标的测定，旨在探讨植物精油对肉鸡生长发育及其营养物质消化代谢的机理，为其作为一种抗生素替代添加剂在肉鸡日粮中推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验鸡选择与分组

试验选择1日龄AA肉鸡240羽，随机分为4个组，每组设3个重复，每个重复30羽。

1.2 试验日粮配方及营养水平

参照我国农业行业标准(NY2004)配制试验肉鸡的基础日粮,配方及营养水平见表1。其中,试验A组(对照组)肉鸡饲喂基础日粮，试验B、C、D组肉鸡饲喂的日粮中添加柑橘、洋葱、大蒜、薄荷、藏茴香等多种植物中提取的精油复合物，添加剂量分别为100、200、300 mg/kg。

表1 基础日粮配方及营养水平

注：1.预混料为每kg饲粮提供: VA 3 500 IU，VE 30 IU，VD 3 250 IU，VB1 1.5 mg，VB6 4.0 mg，VB12 0.03 mg，泛酸11 mg，烟酸30 mg，生物素0.12 mg，叶酸1.3 mg，胆碱1 000 mg，Fe 80 mg，Zn 75 mg，Cu 10 mg，Se 0.35 mg，Mn 60 mg，I 0.3 mg;2.表中营养指标数值均为计算值。

1.3 饲养管理

试验肉鸡饲养在同一幢鸡舍内，试验鸡前期采用笼养，后期采用地面平养，自由采食和饮水，24 h光照，饲养和卫生打扫等日常管理工作由专人负责，所有试验鸡均按照常规免疫程序进行疫苗接种和疾病防控。试验于2018年4月5日至5月26日在安徽科技学院动物实验场进行，饲养期42 d。

1.4 测定项目及方法

试验期间，分别于1、21、42 日龄进行逐只称量肉鸡体重，按试验组记录每天饲料消耗量，并在试验结束时，计算各组的平均体增重、日采食量及料重比。在肉鸡21、42日龄时，每组随机抽取接近平均体重的肉鸡6 只(每个重复取3 只)，颈部放血，用10 mL离心管收集每只肉鸡血样，3 500 r/min离心10 min，取血清移至冻存管(1.5 mL)，置于-20 ℃冷冻保存待测。在肉鸡致死后，迅速剖腹并在无菌条件下，取出十二指肠全部内容物，3 000 r/min离心10 min，取上清液置于-20 ℃冻存备测。十二指肠内容物中胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性测定参照试剂盒(购自南京建成生物工程研究所)说明的方法进行。血清中葡萄糖(GLU)、胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、游离脂肪酸(FFA)、胰岛素(INS)、瘦素(LEP)、三碘甲腺原氨酸(T3)、皮质酮(CORT)和甲状腺素(T4)等指标均委托安徽淮北矿工总医院进行测定。

1.5 数据处理及统计分析

试验结束后，将收集的数据用Excel处理，并用SPSS 18.0软件进行统计学分析。结果采用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 复合植物精油对肉鸡生长性能的影响

表2 复合植物精油对肉鸡体增重和料重比的影响

注：同行数据肩标相同小写字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)，肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

由表2可知，在1～21日龄期间，试验B、C、D组比试验A组肉鸡平均日增重分别增加了7.97%、11.69%和12.99%，差异均显著(P<0.05);试验B、C、D组之间平均日增重没有显著差异(P>0.05)；与试验A组相比，试验B、C、D组平均日采食量有增加的趋势，但各组之间的差异均不显著(P>0.05)；试验B、C、D组较试验A组料重比分别下降了6.65%、8.99%和6.42%，差异显著(P<0.05)，试验B、C、D组之间料重比差异均不显著(P>0.05)。

在22～42日龄期间，试验B、C、D组较试验A组平均日增重分别增加了7.55%、10.10%和6.20%，差异显著(P<0.05)，试验B、C、D组之间均无明显差异(P>0.05)；各试验组之间料重比和平均日采食量也无显著差异 (P>0.05)。

从试验全期(1～42日龄)来看，试验B、C、D组比A组平均日增重分别增加了7.68%、10.59%和8.28%，差异显著(P<0.05);试验B、C组较A组料重比分别下降6.00%和6.80%，差异显著(P<0.05)，试验D组较A组降低了5.27%(P>0.05)，试验B、C、D组之间差异均不显著(P>0.05)；各试验组之间平均日采食量无显著差异(P>0.05)。

2.2 复合植物精油对肉鸡肠道消化酶活性的影响

表3 植物精油复合物对肉鸡消化酶活性的影响

由表3可知，21日龄时，试验B、C、D组肉鸡胰蛋白酶和淀粉酶活性均随植物精油添加剂量增加呈逐渐增加的趋势，且均显著高于试验A组(P<0.05)，但试验B、C、D组之间差异不显著(P>0.05)。42日龄时，试验C、D组胰蛋白酶、淀粉酶活性均比试验A组显著增加(P<0.05)；试验B组蛋白酶活性显著高于试验A组(P<0.05)，试验B组淀粉酶活性高于试验A组，但差异不显著(P>0.05)；试验B、C、D组之间胰蛋白酶和淀粉酶活性差异均不显著(P>0.05)；肉鸡脂肪酶活性，在21和42日龄时，试验B、C、D组较试验A组均有所增加，但各组之间差异均不显著(P>0.05)。

2.3 复合植物精油对肉鸡糖脂代谢的影响

表4 复合植物精油对肉鸡糖脂代谢相关血清生化指标的影响

表5 复合植物精油对肉鸡糖脂代谢相关血清激素的影响

由表4可以知，在21日龄时，试验B、C、D组比试验A组血清TC均显著降低(P<0.05)，试验B、C、D组之间差异不显著(P>0.05)；在24日龄时，试验B、C、D组均比试验A组显著降低(P<0.05)，试验D组较试验B、C组也显著降低(P<0.05)，试验B、C组之间差异不显著(P>0.05)。在21日龄时，各试验组之间血清TG差异均为显著(P<0.05)；在24日龄时，试验B、C、D组均比试验A组显著降低(P<0.05)，试验B、C、D组之间差异不显著(P>0.05)。试验B、C、D组GLU和FFA的含量均较试验A组有一定程度的增加，但各组之间差异均不显著(P>0.05)。

由表5可以知，在21和42日龄时，随着植物精油添加剂量增加，血清中INS呈逐渐增加，且除42日龄的试验B组外，其它均显著高于试验A组(P<0.05)；在21和42日龄时，血清LEP随植物精油添加剂量增加呈逐渐下降的趋势，但各组之间差异均不显著(P>0.05)。血清T3、T4随植物精油添加剂量增加而逐渐提高，且均较试验A组显著增加(P<0.05)；在21日龄时，试验B、C、D组之间血清T3差异不显著(P>0.05)，试验C、D组血清T4高于试验B组(P>0.05)，但试验C、D组之间差异不显著(P>0.05)；在42日龄时，试验D组血清T3明显高于试验B、C组(P>0.05)；试验B、C、D组之间血清T4差异不显著(P>0.05)。血清CORT含量，试验B、C、D组均比试验A组显著降低(P<0.05)，试验组B、C、D组之间差异也均为显著(P<0.05)。

3 结论与讨论

3.1 结论

(1) 日粮中添加植物精油可不同程度影响肉鸡日增重和饲料转化效率，对肉鸡采食量的影响不明显。本试验条件下，以在肉鸡生长早期添加水平100～200 mg/kg植物精油效果较好。

(2) 本试验条件下，植物精油可明显提高肉鸡十二指肠蛋白酶和淀粉酶的活性，对十二指肠脂肪酶活性没有明显影响。

(3) 本试验条件下，日粮中添加植物精油不同程度地影响肉鸡相关的血清生化指标和激素水平，说明了植物精油可有效影响肉仔鸡机体内糖脂等养分代谢，从而改善了肉鸡的健康和生产性能。

3.2 复合植物精油对肉鸡生长性能的影响

试验表明在日粮中添加不同剂量植物精油对肉鸡平均日增重及料重比均有不同程度的影响，但对肉鸡平均日采食量没有明显影响。这与李晓东等[5]、张文静[6]的研究结果是相一致的。研究表明植物精油含有大量具有较强生物活性的萜、烯、芳香族及含硫类化合物，这些物质在动物肠道内释放能通过膜穿孔或膜破裂的形式，选择性改变细菌细胞膜通透性及渗透压，造成胞内物质外泄，或进入细胞内部的酚类物质可改变细菌酶系统，导致微生物死亡[2，7]。因此，植物精油具有较强地选择性杀灭肠道有害菌，促进有益菌的增值，调节肠道微生物菌群的平衡，消除肠道炎症，改善肠道结构和功能，促进肠道对饲料养分的消化吸收等作用；此外，植物精油还有效清除机体内自由基，增强机体抗氧化和抗应激能力，从而提高肉鸡生产性能[3,4，7]。本试验还观察到在日粮中添加植物精油对肉鸡生长早期平均日增重和料重比的改善效果要大于肉鸡生长后期。这可能是由于随着日龄增长，肉鸡消化道和消化腺发育逐渐完善，对饲料养分消化吸收功能也逐渐提高；同时，本试验使用的精油添加剂主要是从洋葱、大蒜、薄荷、藏茴香等辛辣植物中提取，在肉鸡生长早期添加具有较强的刺激作用，而在生长后期，肉鸡消化道等组织器官对辛辣物质耐受力增强，使得添加精油效果的减弱。尽管如此，从肉鸡饲养全期来看，日粮添加复合植物精油可有效改善肉鸡生产性能，且以添加100～200 mg/kg植物精油效果较好。

3.3 复合植物精油对肉鸡十二指肠消化酶活性的影响

肉鸡对饲料养分消化和吸收主要依赖于消化道内消化酶的数量及活性大小，因而促进消化酶分泌和增强消化酶活性, 可改善饲料转化效率，促进肉鸡的生长发育[4]。Lee等[8]证实在肉仔鸡日粮中添加百里香酚可显著提高胰蛋白酶、淀粉酶以及小肠淀粉酶的活力，李晓东等[5]证实在肉鸡日粮中添加100～250 mg/kg的植物精油可显著提高肠道淀粉酶和蛋白酶的活性。杜恩存[9]证实了香芹酚和百里香酚刺激消化液(包括唾液、胰液、胆汁、肠道粘液等)的分泌，提高内源消化酶的活力，增强肠道的消化吸收功能。本试验结果表明在日粮中添加复合植物提取物可不同程度提高十二指肠蛋白酶、淀粉酶的活性，但对肠道脂肪酶活性影响不明显。这与张文静[6]研究结果是一致的。研究表明植物精油中萜和黄酮类化合物能够抑制如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素IL-1β和IL-6等促炎症因子的分泌，降低病原微生物对肠壁的黏附损伤和产生的炎症作用，从而维护了肉鸡肠道健康[7,10]；植物精油中含有的芳香簇(如香芹酚和肉桂醛)成分能够加快肠道绒毛上皮细胞更新速率，促进肠道绒毛发育和各种消化酶的分泌[11]；此外，植物精油可调节肠道有益菌的增殖过程中，也能够分泌一定量有机酸和消化酶，可以起到增加和激活肠道消化酶活性的作用[2]。本试验还观察到植物精油对21日龄肉鸡肠道消化酶的影响大于42日龄，且以每公斤饲料中添加200 mg/kg剂量效果明显，这表明了植物提取物对肉鸡消化酶的影响存在添加剂量和时间的依赖性。安永义等[12]研究指出肉仔鸡早期消化酶分泌不足可能是其生长的限制因素，故在日粮中添加植物精油可以促进肠道发育、刺激消化酶分泌，弥补了肉仔鸡生长早期消化酶分泌不足，促进了肉鸡对饲料养分的消化和吸收，这与添加植物精油对肉鸡生产性能的改善效果是一致的。

3.4 复合植物精油对肉鸡糖脂代谢的影响

GLU含量的变化反映了肉鸡对饲料中淀粉等碳水化合物的吸收及代谢的强度，TG、TC和FFA的含量反映了机体脂肪沉积和代谢状况[13]。大量研究表明辣椒、洋葱、大蒜等植物提取的精油一方面能够促进INS分泌量的上升，增加肝糖原合成，进而使机体内GLU的下降，另一方面植物精油中含有的多酚和硫化合物能抑制大鼠等动物肠道对TC的吸收，减少了肝脏TC的合成，促进了血清和肝脏TG的分解，改善了机体内脂肪和蛋白之间的代谢与转化，因而植物精油具有显著降低TG和GLU的功效[2,5,13-15]。本试验结果证实添加植物精油可明显降低肉鸡血清中TG和TC水平，表明植物精油组肉鸡肝脏和脂肪细胞的脂类代谢能力增强，这对促进肉鸡生长潜能的发挥和饲料转化效率的改善具有一定作用。试验还观察到植物精油组肉鸡血清GLU和FFA均稍有增长，但与不添加精油组差异并不显著，说明添加不同剂量植物精油具有促进饲料养分消化吸收，同时也表明在正常生理范围内，肉鸡机体对糖和游离脂肪酸的吸收、运转及代谢维持着一个动态平衡。

INS是影响脂肪代谢的主要激素。INS浓度升高可通过增加骨骼肌葡萄糖转运蛋白4 mRNA的表达，诱导脂肪合成相关酶的活性，刺激GLU在脂肪细胞吸收，增加机体脂肪的合成[15]。LEP是由脂肪细胞分泌的一种反馈性抑制脂肪生成的激素，可直接或间接参与糖、脂肪及能量代谢的调节，血清LEP水平上升可促使降低动物食欲，增加机体能量释放，抑制脂肪合成[16]。甲状腺激素(T3、T4)是影响动物机体物质和能量代谢效率的重要激素，T3和T4的合成和分泌不仅能促进糖类和脂肪的氧化分解，还能上调血清INS水平，增强胰岛素样生长因子-1(IGF-1)作用，进而促进细胞对氨基酸和葡萄糖的摄取，增加蛋白质和糖原的合成，促进肌肉蛋白质合成与周转，降低肉鸡腹脂含量[17-19]。CORT对机体内糖、脂肪和蛋白质的合成及代谢具有很强的调节作用，主要表现为促进肝外组织特别是肌组织蛋白分解和脂肪组织的脂肪分解，释放氨基酸、葡萄糖以及脂肪酸，被输送到血液里充当能量，并能促进肝脏内糖元异生和蛋白质合成贮备[20-22]。试验表明在肉鸡日粮中添加不同水平植物精油可不同程度地上调血清INS、T3、T4的水平,降低LEP、CORT的含量,从而对肉鸡机体内糖脂代谢产生影响，增加蛋白质合成代谢，减少脂肪沉积，这对促进肉鸡生长发育以及改善饲料效率具有一定作用。