日粮添加厚朴酚对临武鸭肌肉营养成分和肌纤维结构特性的影响

2021-12-30彭思敏吴卫国戴求仲范志勇

中国饲料 2021年23期

彭思敏，吴卫国，戴求仲，贺喜，范志勇，林谦

（1.湖南农业大学食品科学技术学院，湖南长沙 410128；2.中国农业科学院麻类研究所，湖南长沙 410205；3.湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙410128）

我国是世界上最大的鸭生产和消费国，临武鸭作为湖南主要经济家禽和地方特色品种，属肉蛋兼用型，具有瘦肉率高、肉质细嫩、皮下脂肪沉积良好、味道鲜美等特点（林谦等，2016），深受消费者喜爱。随着市场需求的极速扩大，现代肉鸭大规模集约化养殖的生产方式使得其更易受到各种氧化应激原的挑战，而影响机体内环境的氧化-抗氧化平衡。因此通过提高机体的抗氧化能力来改善家禽的生长性能和肉品质是近年来的研究热点之一。同时，随着我国畜禽养殖行业“饲料禁抗”的落地，天然植物源功能成分成为了替抗策略中的重点研究对象。目前已有研究表明，白藜芦醇（Hyatt 等，2016）、牛至精油（Horosava 等，2006）和桑叶粉（Liu 等，2019）等可以通过改变动物机体的抗氧化状态、肌纤维形态、肠道菌群等来改善肉品质。

厚朴酚又名木兰醇，是从厚朴的根、茎中提取出来的天然活性成分。作为一种联苯酚类化合物，厚朴酚具有抗氧化、代谢调节、抗菌消炎等药理作用（Chen 等，2021；樊启文等，2021；郭明鑫，2020），多广泛应用于临床医药、保健品、护肤品等行业（周诗雯等，2020；Akihito 等，2020）。而关于厚朴酚在畜禽养殖方面的运用不多，曹蓉等（2019）发现，在饲料中添加 150 mg/kg 厚朴酚可显著改善黄羽肉鸡胸肌肉的pH、肉色、失水率、血清抗氧化指标以及肝脏丙二醛含量，这表明厚朴酚添加可以提高肉鸡的肉品质。 Chen（2021）等在蛋鸡饲料中添加厚朴酚发现产蛋率和蛋品质均有提高，同时回肠和空肠的绒毛高度增加，肠道内诱导型一氧化氮合酶表达降低，一氧化氮产生减少，最终改善小肠黏膜机械屏障功能。程迪（2015）等研究发现，厚朴酚添加不仅对肉鸡日增重和成活率有所提高，而且提高了肉鸡血清溶菌酶含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性，进而增强了机体的免疫功能和抗氧化功效。目前，关于日粮中添加厚朴酚对鸭肉品质影响的研究还很少，有待进一步探究。因此，本研究以临武鸭为试验动物，研究非营养性添加剂厚朴酚对肌肉常规养分含量、丙二醛含量、氨基酸组成以及肌纤维形态结构的影响，为临武鸭养殖中使用厚朴酚作为抗生素替代品的可行性提供参考依据，同时也为厚朴酚在改善禽肉品质、提高营养价值等方面提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与设备临武鸭，购于湖南临武舜华鸭业有限公司；厚朴酚制剂（含量>98.1%），由国家植物功能成分利用工程技术研究中心提供；硫酸黏杆菌素（纯度>10%），购于广州市兴达动物药业有限公司；丙二醛试剂盒，购于南京建成生物工程研究所。

索氏抽提器；S7130 型氨基酸分析仪，德国Sykam 公司；K9840 自动凯氏定氮仪，中国山东海能科学仪器有限公司；RM-2235 型切片机，德国Leica microsystems AG 公司；Van-Ox S 显微镜，美国Olympus 公司。

1.2 试验分组及设计从湖南临武舜华鸭业有限公司购买275 羽遗传背景相同、同批次、发育正常的42 日龄健康雌性临武鸭，转移至湖南省畜牧兽医研究所试验鸭场，预饲一周后，将试鸭分为5个处理，每个处理设5 个重复，每个重复11 羽。各处理试鸭初始体重无明显差异（P > 0.05）。试验设计及具体分组情况如下：处理Ⅰ组试鸭饲喂基础日粮（BD 组），处理Ⅱ组在基础日粮中添加300 mg/kg 的抗生素制剂（AA300 组），处理Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组则分别在基础日粮中添加100、200 mg/kg 和300 mg/kg 的厚朴酚制剂（MA100、MA200 和MA300 组），各处理试验日粮均采用颗粒料饲喂。

试验期为试鸭的49 ～70 日龄，共21 d。采用网上平养，人工持续光照制度，平均温度为28.3 ℃，相对湿度（60±5）%。试鸭自由饮水和采食（计量不限量），按常规免疫。试验基础日粮参考NRC（1994）、《NY/T 2122—2012 肉鸭饲养标准》和《DB43/T 898-2014 临武鸭营养需要》配制，基础日粮组成及营养水平见表1。

表1 基础日粮组成和营养水平（风干基础）

1.3 样品采集于试鸭70 日龄晨，从各处理随机选取5 羽接近该处理平均体重的临武鸭（每重复1 羽），称活重后颈动脉放血致死，用湿拔法去除羽毛，剥离出胸肌、腿肌，并立即进行相关指标的检测。

1.4 指标测定

1.4.1 常规养分、氨基酸及丙二醛含量测定水分含量为在100 ～105 ℃下干燥至恒重测定；粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定；粗脂肪含量采用索氏抽提法进行测定；粗灰分含量采用高温灼烧法进行测定；试鸭胸肌、腿肌氨基酸含量采用氨基酸分析仪测定；丙二醛（MDA）含量则取适量肉样匀浆后用试剂盒检测，结果以nmol/mg prot 表示。

1.4.2 肌肉组织指标测定从试鸭胸肌、腿肌样品的中心位置取肉样，修成1.5 cm× 1 cm × 1 cm左右的小块，并置于10%甲醛磷酸缓冲液中固定，经脱水→透明→浸蜡→包埋→修块→切片→展片→常规苏木精-伊红染色处理后，制成石蜡切片。随后在 40 倍、100 倍和 200 倍下随机选择多个非连续性视野观察切片，并挑选典型视野拍摄成图片来分析肌纤维平均直径、肌纤维密度等指标。

1.5 数据分析及处理数据采用Excel 初步处理后，经SPSS 进行单因素方差分析（one-way ANOVA），若组间差异显著，则采用Duncan 氏法进行多重比较，显著水平为P < 0.05，而0.05 < P < 0.1则认为是有趋势。试验结果以“平均值±标准误”表示。另外采用正交多项式比较分析日粮不同厚朴酚水平对临武鸭各指标的线性和二次效应。

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2 结果与讨论

2.1 临武鸭肌肉常规养分及MDA 含量由表2可知，各处理组间试鸭胸肌水分、粗脂肪、粗灰分、MDA 含量以及腿肌水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、MDA 含量虽有差异，但均不显著（P > 0.05）。MA200 和MA300 组试鸭胸肌粗蛋白质含量较BD 组和 AA300 组有提高的趋势（0.05 < P <0.1）。同时，试鸭胸肌和腿肌的粗蛋白质含量与日粮不同厚朴酚水平间呈现出线性正相关关系（P <0.05），而试鸭腿肌MDA 含量与日粮不同厚朴酚水平间则呈现出线性负相关关系（P =0.020）。MDA 是脂质的过氧化产物，可用以评价氧化应激对机体造成的损害。MDA 含量水平的下降说明厚朴酚提高了临武鸭机体的抗氧化状态，且随着添加量的增加，机体抗氧化能力也提高。Rajgopal 等（2016）研究发现厚朴树皮提取物能够激活Nrf2依赖型基因的表达，并抑制过氧化氢对肝细胞造成的氧化应激，并且其进一步证实并明确厚朴酚是厚朴树皮提取物中激活Nrf2 的活性成分之一。Lin 等（2020、2017）研究进一步发现，厚朴酚的添加有提高Nrf2 基因mRNA 表达水平的趋势，进而显著提高了血清、肝脏多项抗氧化酶的活性，从而改善临武鸭生长性能和肉品质，同时也分析说明本研究中厚朴酚提高临武鸭机体的抗氧化状态可能是通过激活Nrf2 介导的动物机体内源抗氧化通路来实现的。

表2 日粮不同厚朴酚水平对临武鸭肌肉常规养分及MDA 含量的影响

2.2 临武鸭肌肉氨基酸组成由表3 可知，与BD 组相比，MA200 和MA300 组试鸭胸肌精氨酸含量提高水平相当，分别为20.96%、22.98%（P <0.05），且试鸭胸肌的精氨酸含量与日粮不同厚朴酚水平间呈现出线性正相关关系（P < 0.01）。同时，MA200 组有提高试鸭胸肌半胱氨酸含量的趋势（0.05 < P < 0.1）。而胸肌半胱氨酸含量与日粮不同厚朴酚水平间呈现出二次相关关系（P <0.05）。另外，各处理组间试鸭胸肌其他氨基酸含量均无显著差异（P > 0.05）。

表3 日粮不同厚朴酚水平对临武鸭胸肌氨基酸组成的影响 %

由表 4 可知，与 BD 组相比，MA200 和MA300 组试鸭腿肌天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸含量显著提高（P < 0.05），MA300 组试鸭腿肌的酪氨酸和苯丙氨酸含量提高了 27.27%和 26.61%（P < 0.05）。同时，较 BD组，AA300 组试鸭腿肌丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸的含量提高了 16.24%、39.66%、79.19%、38.38%、31.19%（P < 0.05）。而较AA300 组，MA200 或 MA300 组试鸭腿肌天冬氨酸、苏氨酸和谷氨酸含量显著升高（P < 0.05）。另外，试鸭腿肌天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸和苯丙氨酸含量与日粮不同厚朴酚水平间存在线性相关（P < 0.05），同时，试鸭腿肌丙氨酸含量（P =0.037）与日粮不同厚朴酚水平间还存在明显的二次相关性。各处理组间试鸭腿肌其他氨基酸含量均无显著差异（P > 0.05）。

表4 日粮不同厚朴酚水平对临武鸭腿肌氨基酸组成的影响 %

氨基酸是构成蛋白质的基本单位，也是肉中的重要滋味和风味物质。试验结果显示，在日粮中添加厚朴酚对改善试鸭胸肌氨基酸组成的影响不大，仅显著提高了鲜味氨基酸精氨酸的含量，这与唐利华（2013）等的研究结果类似。而厚朴酚的添加显著提高了试鸭腿肌中天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸的含量，这些被认为是肉中的风味氨基酸（Al-sabagh，2016），亦可以直接影响食物的新鲜度。刘源等（2008）发现，鲜味氨基酸天冬氨酸、谷氨酸和甜味氨基酸丙氨酸等对鸭肉制品的滋味贡献显著。Liu（2018）等通过日粮添加酪酸梭菌，提高了北京鸭胸肌中的天冬氨酸、谷氨酸等多种风味氨基酸含量，进而改善了鸭肉风味。同时，从营养角度而言，厚朴酚的添加显著提高了鸭腿肌中的必需氨基酸苏氨酸和苯丙氨酸的含量。刘婧（2018）等研究发现，将中草药制剂与木醋液配合使用饲喂仔猪，可以有效提高猪肉中的必需氨基酸含量，使猪肉的营养价值得以提升。

2.3 临武鸭肌纤维形态结构

图1 日粮不同厚朴酚水平对临武鸭肌纤维发育的影响（100 ×）

2.3.2 日粮不同厚朴酚水平对临武鸭肌纤维直径及密度的影响从表5 可知，与BD 组相比，MA200 或MA300 组试鸭胸肌、腿肌肌纤维密度明显提高（P < 0.05），而胸肌肌纤维直径明显降低（P < 0.05）。而与 AA300 组相比，MA300 组试鸭胸肌、腿肌肌纤维密度提高了5.49%、11.21%（P <0.05）。同时，试鸭胸肌肌纤维直径、密度以及腿肌肌纤维密度与日粮不同厚朴酚水平间均存在着明显的线性相关性（P < 0.01）。各处理组间试鸭腿肌肌纤维直径无显著差异（P > 0.05）。

肌原纤维的状态、肌肉结缔组织的状态、肌肉脂肪等都是影响肉嫩度的指标（韩红丽等，2020），其中肌纤维直径及密度对嫩度的影响是排在首位的。通过对母猪、羊、鸡等动物的肌肉纤维状态研究发现，肌纤维直径越小，密度越大，肉质则越细嫩（Zhu 等，2020；侯普馨，2020；蔡洁琼，2016），这也说明本试验通过日粮添加厚朴酚能提高试鸭胸肌肉嫩度，且随着厚朴酚添加水平的增加，鸭胸肌肉嫩度越好，且效果更优或与添加300 mg/kg 抗生素的效果相当。对试鸭腿肌而言，厚朴酚的添加只对肌纤维密度有显著影响。陈璐等（2009）研究发现，纤维直径对猪骨骼肌嫩度影响越大，肌纤维密度对肌肉嫩度的贡献率小于肌纤维直径。可见日粮添加厚朴酚对鸭胸肌肉嫩度的提高效果强于腿肌。