百里香酚对肉兔生长性能、小肠黏膜形态结构和免疫器官的影响
2021-03-15黄崇波郭志强周梦佳邝声耀李书伟
黄崇波,郭志强,刁 慧,周梦佳,邝声耀,李书伟
(1.四川省畜牧科学研究院,四川成都 610066;2.动物遗传育种四川省重点实验室,四川成都 610066)
近年来,抗生素在畜禽生产中滥用造成致病菌耐药性、环境污染、抗生素残留等问题,许多国家都对抗生素的使用作出了限制措施。2019 年,我国农业农村部发布194 号公告,宣布退出除中药外的所有促生长类药物饲料添加剂品种,这标志着我国畜牧行业正式步入饲料“无抗”时代。因此,寻找具有安全高效、环保、无残留等特点的抗生素替代品,成为了当下行业的研究热点。
百里香酚是一种单萜酚类化合物,有特殊香味,主要存在于百里香、牛至、冬香薄荷等植物提取的精油中。研究证明,百里香酚在抗真菌[1]、抗氧化[2]、抗炎[3]和抑菌[3]等方面作用明显。百里香酚在家兔中的应用报道主要集中于牛至油和百里香精油,单独的百里香酚研究较少[4-5]。本试验旨在研究百里香酚对肉兔生长性能、小肠黏膜结构和免疫器官指数的影响,考察百里香酚在肉兔生产中替代抗生素的潜力,为其在肉兔中的合理利用提供指导和参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料 百里香酚由山东腾望化工有限公司提供,经四川威尔测试技术股份有限公司测试为98.4%。恩拉霉素由山东胜利生物工程有限公司提供(批号:ENP 81901024),含量≥4%。试验兔和场地由四川省畜牧科学院养兔研究所提供。
1.2 试验设计 试验采用单因子试验设计将288 只35 日龄断奶伊拉肉兔按照公母各半、体重接近原则分为6 个处理组,每个处理6 个重复,每个重复8 只兔。对照组饲喂基础饲粮;恩拉霉素组在基础饲粮中添加10 mg/kg恩拉霉素;试验组分别在基础日粮中添加50、100、150、200 mg/kg 百里香酚。
1.3 试验日粮和饲养管理 参照NRC(1977)肉兔营养需要和布拉斯[6]的生长兔饲养标准,结合伊拉肉兔生长发育特点,以及本地区饲料资源状况来设计基础日粮,基础日粮组成及营养成分见表1。
试验前对肉兔兔舍进行彻底冲洗和严格消毒。预试期7 d,正试期42 d。试验期间日喂食2 次(08:00 和18:00)。饲养管理和免疫程序采用常规方法,自然采光、通风。自由采食,自由饮水。
表1 基础日粮组成和营养成分(风干基础)
1.4 指标测定与方法
1.4.1 生长性能 于试验开始和结束时,将所有兔称重,记录试验期各重复耗料量,以单只兔为单位计算日增重、日采食量和耗料增重比。
日增重(g/d)=[试验结束时体重-试验开始时体重]/试验天数
日采食量(g/d)=[ 投料量-剩料量]/(试验天数×每个重复兔只数)
耗料增重比=日采食量/日增重
1.4.2 小肠黏膜形态结构和免疫器官指数 试验结束时,每个重复选择1 只体重接近的兔子(每组6 只,确保每组雌雄各3 只)进行屠宰,分别截取十二指肠、空肠、回肠中部各2 cm,用生理盐水冲洗干净内容物后,放在10%福尔马林中固定8~24 h。采用常规石蜡切片制作方法,将置于10% 中性福尔马林固定液中的十二指肠、空肠和回肠组织经常规酒精脱水,石蜡切片包埋,切片厚度6 μm,苏木精-伊红(HE)染色,在光学显微镜下进行观察,每组内每张切片挑选3 个100 倍视野进行拍照。拍照时尽量让组织充满整个视野,保证每张照片的背景光一致。应用Image-Pro Plus 6.0 软件以右下角100 倍标尺为标准,每张切片选取5 根完整的绒毛,分别测量绒毛高度和隐窝深度,以其平均数为测定数据作统计分析,并计算绒毛高度/隐窝深度值(V/C)。
屠宰后取脾脏和圆小囊,称重计算免疫器官指数。
免疫器官指数(g/kg)=免疫器官重量/屠宰前活重1.5 统计分析 采用SPSS 22.0 统计软件进行单因素方差分析,并用LSD 方法进行多重比较,P<0.05 为差异显著,结果以平均值±标准差表示。
2 结果
2.1 百里香酚对肉兔生长性能的影响 由表2 可知,各试验组的平均日增重与对照组相比差异不显著。5 个试验组间,200 mg/kg 百里香酚组的平均日增重显著低于恩拉霉素组和50 mg/kg 百里香酚组,其他各组间差异不显著。200 mg/kg 百里香酚组的平均日采食量显著低于对照组和恩拉霉素组,其他各组间差异不显著。与对照组相比,添加100、150、200 mg/kg 百里香酚显著降低耗料增重比,恩拉霉素组和50 mg/kg 百里香酚组与对照组差异不显著。
2.2 百里香酚对肉兔小肠黏膜形态结构的影响 由表3 可知,与对照组比,恩拉霉素组回肠绒毛高度提高了29.67%(P<0.05);50mg/kg 百里香酚组十二指肠、空肠和回肠绒毛高度分别提高38.83%、23.28%和18.85%(P<0.05),100 mg/kg 百里香酚组十二指肠和空肠绒毛高度分别提高40.72%和18.35%(P<0.05);150、200 mg/kg 百里香酚组十二指肠绒毛高度分别提高21.69% 和20.37%(P<0.05)。与恩拉霉素组相比,50、100、150、200 mg/kg 百里香酚组十二指肠绒毛高度分别提高38.51%、40.39%、21.41% 和20.09%(P<0.05);50 mg/kg 百里香酚组空肠绒毛高度提高了18.03%(P<0.05);200 mg/kg 百里香酚组回肠绒毛高度降低了15.41%(P<0.05)。各百里香酚组间,50、100 mg/kg 百里香酚组十二指肠绒毛高度显著高于其他剂量的百里香酚组;50 mg/kg 百里香酚组空肠绒毛高度显著高于150、200 mg/kg 百里香酚组。
与对照组相比,恩拉霉素组十二指肠和空肠的隐窝深度分别降低了18.41%和18.24%(P<0.05)。与恩拉霉素组相比,100、150、200 mg/kg 百里香酚组十二指肠的隐窝深度分别提高21.28%、32.54% 和33.75%(P<0.05);50、150、200 mg/kg 百里香酚组空肠的隐窝深度分别提高17.52%、26.23%和22.68%(P<0.05)。各百里香酚组间,150、200 mg/kg 百里香酚组十二指肠的隐窝深度显著高于50 mg/kg 百里香酚组。
与对照组相比,50、100 mg/kg 百里香酚组和恩拉霉素组的十二指肠、空肠V/C 值显著提高;恩拉霉素组和100 mg/kg 百里香酚组回肠V/C 值分别提高31.01%和19.13%(P<0.05)。与恩拉霉素组相比,50、100 mg/kg百里香酚组十二指肠V/C 值分别提高21.78%和15.43%;150、200 mg/kg 百里香酚组空肠和回肠V/C 值显著降低。各百里香酚组间,150、200 mg/kg 百里香酚组十二指肠和空肠V/C 值显著低于50、100 mg/kg 百里香酚组。
2.3 百里香酚对肉兔免疫器官指数的影响 由表4 可知,抗生素和百里香酚对肉兔圆小囊和脾脏重量及圆小囊指数无显著性影响,但50 mg/kg 百里香酚组脾脏指数显著高于对照组和恩拉霉素组。
3 讨 论
3.1 百里香酚对肉兔生长性能的影响 研究发现,添加100、150 mg/kg 牛至油可显著提高新西兰肉兔的日增重和饲料转化效率[7]。孙海涛等[8]报道,添加500 mg/kg牛至油显著提高了肉兔的日增重、采食量和饲料转化效率。Abdel-Wareth 等[5]研究表明,在高温环境下,与1.50 g/kg橄榄油联用,百里香精油能显著改善兔的日增重、采食量和饲料转化率。朱晓磊等[9]研究显示,添加百里香精油可显著提高22~42 日龄麻花鸡的平均日增重并降低耗料增重比。马玉芳等[10]在仔猪上的研究表明,日粮中添加牛至油能显著提高日增重和采食量。本试验研究发现,日粮中添加100~200 mg/kg 的百里香酚,能显著提高肉兔的饲料转化效率但对日增重无影响。当百里香酚剂量达到200 mg/kg,采食量显著低于对照组,这与上述报道不完全一致,可能是由于本试验单独使用百里香酚所致。不同于牛至油,百里香酚具有苦味并伴有轻微灼烧感,这可能刺激动物消化道,引起进食厌恶,进而降低采食量。Abdel-Wareth 等[11]研究显示,百里香和牛至的植物粉均能提高肉鸡的饲料转化效率,但仅观察到牛至提高了采食量。Naghmeh 等[12]对日本鹌鹑的研究表明,添加400 mg/kg 百里香精油时的饲料转化效率效果最佳,但显著降低了采食量,Trevisi 等[13]在仔猪方面的研究也得出了相似结果。百里香酚在降低采食量的同时能提高饲料转化效率,这一方面可能是百里香酚通过促进动物肠道发育,增强肠道抗氧化能力,从而保障肠道完整性,激活消化酶活性,最终提高消化吸收能力;另一方面可能是其具有抗菌作用,能通过改善肠道菌群平衡,保证动物消化吸收能力的发挥。Placha 等[14]研究发现,在生长兔日粮中添加百里香精油0.5 g/kg 显著增加了血浆中总抗氧化能力(TAS)和肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性,降低了十二指肠组织中丙二醛(MDA)浓度,并通过提高跨上皮电阻(TEER)增强了肠道的完整性。李方方等[15]在断奶仔猪日粮中添加植物精油(百里香酚和香芹酚各占25%),显著改善了粗蛋白、钙、磷的表观消化率。Su 等[16]研究表明,补充植物精油可显著提高断奶仔猪干物质消化率及十二指肠蔗糖酶和空肠黏膜乳糖酶的活性,降低血清甘油三酯和胆固醇浓度。朱晓磊等[17]研究发现添加百里香精油能显著降低鸡肠道大肠杆菌和沙门氏菌的数量。
表2 百里香酚对肉兔生长性能的影响
表3 百里香酚对肉兔小肠黏膜形态结构的影响
表4 百里香酚对肉兔肠免疫器官指数的影响
3.2 百里香酚对肉兔小肠黏膜形态结构的影响 小肠黏膜形态结构作为肠道健康的重要指标,小肠绒毛长表示成熟细胞多和吸收面积大,对养分吸收能力强;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。王思宇等[18]研究显示,添加化学合成的百里香酚和香芹酚混合物可显著增强仔猪十二指肠的绒毛高度,降低十二指肠、空肠和回肠的隐窝深度,提高十二指肠、空肠和回肠的V/C 值。刁慧[19]研究发现,将苯甲酸和百里香酚联用可显著提高断奶仔猪空肠绒毛高度及空肠、回肠的V/C 值。Mohiti-Asli 等[20]对肉仔鸡研究表明,添加300 mg/kg 牛至油可显著增加空肠和回肠绒毛高度,降低空肠隐窝深度,提高空肠V/C 值。韩旭[21]研究表明,添加牛至油能提高蛋鸡十二指肠、空肠绒毛高度,降低十二指肠和空肠隐窝深度,提高十二指肠V/C 值。本试验结果表明,添加百里香酚可显著提高肉兔十二指肠、空肠、回肠的绒毛高度和V/C值,但并未观察到有降低隐窝深度的作用。这与前人的研究不完全一致,可能与研究动物和采用精油成分不同相关,也可能是不同精油成分种类之间存在一定的协同作用,致使混合精油在抑菌等方面优于单一成分精油,具体原因有待进一步研究。
3.3 百里香酚对肉兔免疫器官指数的影响 脾脏和圆小囊是兔类的重要免疫器官。脾脏是机体调控细胞免疫和体液免疫的主要场所。圆小囊是兔特有的免疫器官,位于回肠末端,是兔重要的肠相关淋巴组织,在消化道黏膜免疫和抗感染中起着重要作用。免疫器官指数在一定意义上能反映动物免疫能力的高低。冯志华等[22]对断奶獭兔的研究表明,添加牛至油可显著提高獭兔的脾脏指数。张文静等[23]研究发现,采用百里香酚、香芹酚和丁香酚组成的植物精油饲喂肉仔鸡,可显著提高脾脏和法氏囊指数,但对胸腺指数无影响。本试验也显示,添加50 mg/kg 百里香酚组能显著提高肉兔的脾脏指数,与上述报道基本一致。但郝丹丹等[24]研究显示,添加牛至油未对蛋鸡的免疫器官指数造成影响,这可能是由于影响免疫器官发育的因素复杂,动物个体之间差异较大,单个试验尚不能完全反映实际情况。因此,百里香酚对肉兔免疫能力的影响还有待进一步研究。
4 结 论
本试验结果显示,在肉兔日粮中添加百里香酚可提高肉兔的生长性能,改善小肠黏膜形态结构,促进动物肠道发育,增强动物机体免疫力。本试验中,百里香酚对肉兔生长性能、小肠黏膜形态结构以及免疫器官的影响与10 mg/kg 恩拉霉素相比差异不大,具有替代抗生素的潜力。综合考虑,建议肉兔日粮中百里香酚适宜添加量为50~100 mg/kg。