金荞麦粗提物对三黄母仔鸡生长性能和免疫功能的影响
2020-12-30作者张冰坤沈永强卢寿运安芝颖
◆作者:张冰坤 沈永强,2 卢寿运.2 安芝颖
在现代规模养殖生产中,人们普遍使用抗生素、激素、化学合成药物等,以达到防治或者减轻腹泻等疾病促进动物生长的目的。但是,长期使用抗生素、激素、化学合成药物等不但会影响肉蛋产品质量,还会造成畜禽产品的药物残留,危害人类健康。随着人们生活水平的改善和提高,消费者对绿色、营养的畜禽产品日益关注和渴望。在各方的推动下,行业进入无抗饲料新时代,无抗养殖在走来,经政策推动,化药饲料添加剂已退出了饲料市场。这是发展绿色、健康畜牧业的使然,也符合人类健康食品的理念。
近年来,随着中国养殖业的不断快速发展,长期高强度提高生长速度的选育方式及集约化的养殖模式,造成家禽免疫功能与生长性能下降、抗病力减弱、易应激等一系列问题。对于长期习惯性依赖抗生素、化药添加剂的企业来说,“无抗养殖”无疑就是一个巨大的挑战,同时对于动保企业来说也是一个亟待解决的课题,都急需寻找一个最优“替抗”技术和产品,而在酶制剂、酸化剂、微生态制剂、肽制剂、精油、提取物和中草药等众多选项中,中草药无疑是优良的选择。合理应用中草药绿色饲料添加剂,具有抗菌、抗应激、增强免疫力、改善肉蛋品质、有效提高生产性能、无残留、基本无抗药性、无毒副作用等优点,是替代现代化学药物的绿色功能饲料添加剂。
高山中药研究院对高山集团生产的“金荞麦粗提物”产品,在已被广泛用于促进家禽生长健康、提高机体免疫功能、抗应激、改善粪便异常、提高生产潜能和改善肉蛋品质等功能基础上,进一步对其提高肉蛋鸡生产性能、生长养分的利用率和提高免疫功能等方面进行深入探讨。供大家参考,以引导推广应用在更广泛的养殖生产中,为推动绿色养殖提供解决方案。
1 金荞麦的功能与营养成分
“味微辛、涩,性凉。归肺经。具有清热解毒,排脓祛瘀的功能。用于肺痈吐脓,肺热喘咳,乳蛾肿痛”,这是传统中医对金荞麦的功能性描述。但随着现代医学对金荞麦活性成分的深入研究,其活性成分药理作用已经涉及免疫作用(金荞麦乙醇提取物)、抗氧化(黄酮类化合物:表儿茶素等)、抗炎(双聚黄烷醇,根茎含量约为4%至5%)、抗菌(酚酸类及部分黄酮类化合物)、解热、降脂、抗突变、抗癌等诸多方面,超越了金荞麦的传统功效范围。同时研究还表明,金荞麦中除含有以上的活性成分外,还含有高达1.29%钙,0.39%磷,以及其它动物生命活动必需的Cu、Fe、Zn、Se等多种微量元素及VB1、VB2、VE、VA、VD6等多种维生素,同时还含有17种氨基酸,其中谷氨酸含量最高,其次为天门冬氨酸、亮氨酸和赖氨酸。亮氨酸等8种必需氨基酸含量为9.74%,天门冬氨酸等9种非必需氨基酸含量10.40%,氨基酸总量高达20.14%。由此可见金荞麦是一种同时具备着丰富的营养成分和药理活性成分的药食同源药材。这些营养物质及活性成分都能很好地改善机体营养,促进动物的生长发育,增强抗病能力。阮涌等(2015)在三穗麻鸭日粮中添加一定量(1%、2%、3%)的金荞麦,能促进禽流感疫苗对鸭群的体液免疫和细胞免疫水平。邓蓉(2012年)等用野生金荞麦代替日粮中的部分精料饲喂猪,可提高猪屠宰率、瘦肉率、熟肉率,降低6至7胸椎间膘厚(见表1),并使胴体长增加,降低滴水损失,增加肌内脂肪含量。系水力、嫩度,并能提高猪肉中的粗蛋白、灰分、磷的含量,从而大大提高肉品风味和品质。张洁等(2014)利用金荞麦替代部分精料饲喂育肥猪,在育肥前期(30~60kg),可减少12%的精料使用量;在育肥后期(60~90kg),可减少16%的精料使用量,因此可节省精料,节约成本,每增重1kg的饲料成本可降低0.61元,每头猪1天可增加收益0.31元。用金荞麦为主的中药饲料添加剂饲喂仔猪,可有效降低仔猪直肠粪便中的大肠杆菌和沙门氏菌的数量,从而降低仔猪腹泻率,增加仔猪肠道健康。这些,都在我们的生产应用中都得到验证。
虽然金荞麦有丰富的营养成分和药理活性成分,但如果只是粗加工打粉添加至饲料中,金荞麦的自身优点还远远不能发挥出来,一方面金荞麦自身的纤维一定程度影响了机体的吸收,另一方面,粗粉的有效浓度相对较低,需添加较大的比例,规模养殖使用不方便。这就需要对金荞麦进一步加工处理,使有效成分富集。然而,传统的提取加工对金荞麦的有效成分破坏极大,特别是易氧化活性成分;同时有效成分丰富,其中部分成分又不易提取。为此,高山中药研究院采用先进的瞬时超微破壁技术,以特定的温度、压力、时间和湿度等作用下,能最低限度的减少有效成分的破坏,同时,作用直抵至细胞,破坏细胞的纤维物理支撑保护,最大限度释放有效成分。最后将提取液进行低温减压浓缩后,再与一定比例的金荞麦超微粉拌合,强速冷风吹干制成粗提物。这样的金荞麦粗提物具有有效成分提取率高,生物吸收度好,药效更强,效果更佳的特点。其在生产过程中以“难提取,易破坏”的有效成分——“表儿茶素”为质量把控目标,产品质量可监测,更可控。下面以100kg金荞麦按常规提取生产工艺与爆破两种不同工艺生产干膏的对比,结果是超微破壁工艺表儿茶素含量达到0.040%,干膏重量达到35.1kg;而常规工艺表儿茶素只有0.032%,干膏重量25.0kg。
2 金荞麦粗提物的生理作用及生产应用
金荞麦粗提物主要依靠丰富的营养成分和已知的药物活性成分来改善动物机体营养状况,增加机体的抗病能力。目前,金荞麦提取物在各大养殖企业主要用于促进家禽对疫苗的体液免疫和细胞免疫的应答水平,增加家禽的肠道健康,有效提高家禽生产性能,并能提高肉、蛋中的粗蛋白、灰分、磷的含量,从而大大提高肉、蛋品的品质和风味。
为了确证金荞麦粗提物作为饲料添加剂在改善家禽生产性能、养分利用率、抗氧化及增强免疫功能等方面的作用,并获取相关数据指标,本研究以三黄母仔鸡作为试验对象,在日粮中添加金荞麦粗提物进行饲喂,观察其对三黄母仔鸡改善生产性能、养分利用率和免疫功能的影响。
表1 猪的屠宰性能指标比较
2.1 材料与方法
2.1.1 材料
天金荞麦粗提物,由高山集团旗下信宜市金方子生物科技有限公司生产提供。
2.1.2 试验设计
选取体重相近的1日龄三黄母仔鸡3000只,在信宜市东东养殖场进行试验。
将上述母仔鸡随机分为5组,每组600只。Ⅰ组为空白对照组,饲喂基础日粮,不添加任何抗生素;Ⅱ组在基础日粮中添加吉他霉素5mg/kg;Ⅲ、IV、V组在基础日粮中分别添加低、中、高剂量分别为0.1%、0.2%和0.4%金荞麦粗提物。试验期25d。
2.1.3 试验饲养管理
基础日粮为不添加任何抗生素的玉米-豆粕型日粮,将母仔鸡饲养于同一鸡舍内,每组分隔,24h光照,保持良好通风,自由采食与饮水,日常管理与卫生防疫按常规进行,每天3次定时饲喂试验日粮,试验期间保证日粮不受潮、不结块、无霉变、不添加任何其他的抗生素和促生长剂。详细记录试验期间试验鸡的死亡、淘汰和发病情况。
2.1.4 样品采集
于试验第25天,将每组鸡称总重,求出每组鸡平均体重,再分别从每组中随机挑选20只接近平均体重的鸡,空腹称重,翅静脉采血3mL,4℃、3000r/min离心15min,制备血清,备用;采血后放血后屠宰,取脾脏、胸腺和法氏囊,剔除脂肪组织并称重。截取空肠,用滤纸轻轻擦拭黏膜表面的食糜内容物,用灭菌的载玻片刮取黏膜液于灭菌的离心管中待测。
2.1.5 测定指标与方法
2.1.5.1 生长性能
于试验开始时和试验第25天空腹测定各组的总体重,记录每组总耗料量,计算试验期间每组的平均日增重、平均日采食量、死淘率。
2.1.5.2 免疫器官指数
取脾脏、胸腺和法氏囊,剔除脂肪组织并称重,测定各免疫器官指数。免疫器官指数(g/kg)=免疫器官重(g)/活体重(kg)。
2.1.5.3 免疫因子
肠道黏膜分泌型免疫球蛋白A(sIgA)采用比色法检测,检测试剂盒购自上海酶联生物科技有限公司)。血清中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)含量均采用生物素双抗体夹心酶联免疫吸附试验(ELISA)测定,所需酶联免疫检测试剂盒均购自北京华英生物技术研究所,具体检测步骤参照试剂盒说明书进行。
2.1.6 数据处理
试验数据采用Excel2019进行初步处理后,采用SPSS20软件进行单因素方差(One-WayANOVA)分析,结果以“平均值±标准差”表示,以P<0.05作为差异显著性判断标准。
3 结果
3.1 金荞麦粗提物对三黄母仔鸡生长性能的影响
由表2可知,在1-25d时,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组母仔鸡死淘率、平均日采食量、料重比、平均日增重差异不显著(P>0.05)。IV、V组料重比显著低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组(P<0.05),IV、V组平均日增重显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组(P<0.05)。
表2 “金荞麦粗提物”对三黄母仔鸡生长性能的影响
3.2 金荞麦粗提物对三黄母仔鸡免疫器官指数的影响
由表3可知,25d时,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组之间胸腺指数、法氏囊指数、脾脏指数均差异不显著(P>0.05);IV、V组胸腺指数、法氏囊指数均显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组(P<0.05);IV、V组脾脏指数均显著高于Ⅰ、Ⅱ组(P<0.05)。
3.3 金荞麦粗提物对三黄母仔鸡肠道主要免疫因子分泌型免疫球蛋白sIgA的影响
由表4可知,25d时,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组之间母仔鸡肠道分泌免疫球蛋白sIgA无显著差异(P>0.05);IV、V组母仔鸡肠道分泌免疫球蛋白sIgA显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组(P<0.05)。
表3 “金荞麦粗提物”对三黄母仔鸡免疫器官指数的影响
表4 金荞麦粗提物对三黄母仔鸡肠道主要免疫因子的影响
3.4 “金荞麦粗提物”对三黄母仔鸡血清免疫球蛋白的影响
由表5可知,25d时,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、IV、V五组间的母仔鸡血清中IgM差异均不显著(P>0.05);Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组中母仔鸡血清IgG、IgA之间差异不显著(P>0.05);IV、V组 中 母 仔 鸡 血 清IgG、IgA与Ⅰ、Ⅱ组之间有显著差异(P<0.05)。
4 讨论
4.1 金荞麦粗提物对母仔鸡生长性能的影响
本试验结果表明,Ⅰ(对照组)、Ⅱ(抗生素组)、Ⅲ(低剂量试验组)、IV(中剂量试验组)、V(试高剂量验组)五组间三黄母仔鸡的死淘率、平均日采食量均无显著差异,但试验组0.2%中剂量组、0.4%高剂量组显著降低了母仔鸡的料重比、提高了平均日增重,其原因可能是金荞麦粗提物中含丰富的营养成分,同时含有大量的黄酮类物质,具有较强的抑菌作用,可以抑制母仔鸡肠道有害微生物的产生,改善其肠道微生态环境。增加机体对营养成分的吸收和利用转化,以上结果说明金荞麦粗提物对三黄母仔鸡的生长性能有显著的影响,同时可降低饲养成本。
4.2 金荞麦粗提物对母仔鸡免疫功能的影响
4.2.1 免疫器官指数
免疫器官是实现免疫功能的器官和组织,胸腺、脾脏、法氏囊作为禽类重要的免疫器官,其重量指数作为机体免疫功能的高低的重要指标。研究表明,金荞麦可提高动物免疫功能。王航等(2013)研究发现,金荞麦超微粉可提高小鼠脾脏指数,促进免疫器官发育。本研究结果表明,日粮中添加中、高剂量的“金荞麦粗提物”可显著提高三黄母仔鸡25日龄胸腺指数、法氏囊指数、脾脏指数,促进三黄母仔鸡的免疫器官发育。原因可能是①金荞麦粗提物作用于宿主细胞,刺激动物免疫器官的生长发育,激活机体免疫功能,进而促进母仔鸡免疫器官发育;②金荞麦粗提物中含有大量的抗氧化酚类物质,可提高机体清除自由基的能力,从而起到保护机体组织和延缓器官衰老的作用,进而提高了母仔鸡的免疫器官指数。
4.2.2 肠道黏膜免疫因子
肠道黏膜免疫在对抗有害日粮抗原和肠道病原微生物方面发挥着重要的作用,其中肠道相关淋巴组织是发挥免疫功能的主要部分,可防止病原体通过黏膜免疫系统侵害机体。机体发生免疫反应时,激活的辅助性T细胞(Th细胞)从而进行一系列的免疫反应。sIgA是肠道黏膜表面分泌的主要免疫球蛋白,是黏膜免疫的核心,其分泌物可降低对蛋白酶的敏感性,保证黏膜免疫清除功能的充分发挥,从而阻止外源蛋白和病原微生物的入侵。据报道,金荞麦可促进禽流感疫苗感染鸭群血清IFN-γ和IL-2水平,增强其体液免疫和细胞免疫水平;金荞麦提取物可提高慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠血清TNF-α、IL-6、IL-8水平,下调气管组织中核因子-κB(NF-κB)的表达,抑制COPD大鼠炎症反应;大量研究表明,中草药中含有多糖、甙类、生物碱、挥发性成分和有机酸等有效成分,可激活肠道黏膜免疫细胞,诱生细胞因子,增强动物机体的黏膜免疫功能。
表5 “金荞麦粗提物”对三黄母仔鸡血清免疫球蛋白的影响
本试验结果也发现,在三黄母仔鸡日粮中添加中、高剂量的金荞麦粗提物可显著提高肠道黏膜中sIgA含量,可能原因是:①金荞麦粗提物中含有大量的黄酮类物质、酚类等有效成分,这些物质可激活肠道黏膜免疫细胞,诱导细胞因子产生,增强动物机体的黏膜免疫功能;②金荞麦粗提物中含有大量的抗菌类物质,可以抑制母仔鸡肠道有害微生物的产生,改善其肠道微生态环境,促进肠道免疫因子的分泌,进而增强肠道免疫功能。
4.2.3 血清免疫球蛋白
免疫球蛋白具有抗体活性,与动物机体的抗体相关,在体液免疫应答中发挥着重要作用。家禽体内的免疫球蛋白主要是IgA、IgG、IgM。IgA存在于血清、胆汁和其他分泌液中。主动免疫后,机体主要产生单体形式的IgG,在体液免疫中尤为重要。IgM是血清中分子质量最大的免疫球蛋白,在机体染病初期免疫防护中占重要地位。因此,血清中免疫球蛋白含量的变化与动物的免疫功能直接相关。本试验中,在母仔鸡日粮中添加金荞麦粗提物对IgM含量影响不显著,其原因可能系Ⅲ组(金荞麦粗提物组)提高了机体免疫,鸡只感染疾病少,从而对在感染初期显著升高的IgM影响不大。而Ⅰ(对照组)鸡只之间的IgM含量差异大(精神差的含量高),从而拉高了整组的IgM含量水平。但该试验中金荞麦粗提物显著提高了母仔鸡血清IgA、IgG含量,其可能原因是金荞麦粗提物中含有大量的氨基酸(氨基酸总量可达32.2%),为淋巴细胞分泌产生免疫球蛋白提供更平衡的氨基酸组成,促进免疫球蛋白的合成,从而提高机体的免疫功能。
5 结论
通过已知金荞麦化学成分以及生理作用的研究,其中主要活性成分为黄酮类化合物,并且金荞麦在抗氧化、抗癌、抗菌等方面都有很好的作用。同时通过已知金荞麦营养成分分析发现,金荞麦是一种蛋白质、微量元素含量较高、氨基酸种类丰富的优质中草药资源。