预消化蛋白对肉鸡生长性能、免疫性能和肠道形态学的影响研究

2022-04-13王婉莹权志中梁丽萍高启明刘小刚张书浩吕秋凤

饲料工业 2022年6期

■王婉莹权志中杨宁梁丽萍高启明刘小刚张书浩吕秋凤*

（1.沈阳农业大学动物科学与医学学院，辽宁沈阳 110866；2.沈阳市康普利德生物科技有限公司，辽宁沈阳 110161；3.辽宁康普利德生物科技有限公司，辽宁铁岭 112600）

豆粕具有氨基酸组成较平衡、蛋白质和脂肪含量较高、富含异黄酮等多种活性成分、产量大、成本低、便于储存等优点，一直以来被广泛用作畜禽饲料[1]。但是，豆粕中存在着多种抗营养因子，会对动物的肠道健康产生不良影响，降低动物对营养物质的消化吸收和利用效率[2]；而且目前我国畜牧业所需的豆粕严重短缺，长期依赖于进口[3]。与传统的玉米-豆粕饲料相比，低蛋白饲料可有效减少豆粕等蛋白原料的使用量，还具有减少氮排放、降低饲料成本等一系列的优点[4]。但是在设计低蛋白饲料时往往无法准确设计营养物质比例，而且替代品的营养成分不足，还含有抗营养因子[5]。

预消化蛋白是以豆粕为主要原料，采用饲料预消化技术制成的功能性饲料。饲料预消化技术，是采取体外模拟动物机体消化过程，针对不同原料的具体特性进行一定的处理加工，使其转变成动物易于消化吸收的营养成分，同时去除原料中的抗营养因子和有毒有害杂质，以达到提高能量、蛋白质等营养物质的消化吸收利用率目的的新型饲料加工技术[6]。有研究表明，加酶饲料经预消化处理后，均提高了鸡对饲料中蛋白质、能量、钙和磷的代谢利用率[7]。杨洋等[8]研究发现预消化蛋白可以显著提高小鼠的生长性能和免疫性能。目前，预消化蛋白质在配制低蛋白日粮应用方面研究较少，因此，本研究旨在通过观察预消化蛋白对肉鸡生长性能、免疫器官指数、免疫球蛋白IgA、IgG、IgM、促炎症因子IL-1β、IL-6、IL-8、IL-12等免疫指标以及对肠道形态学的研究，为预消化蛋白在畜禽生产中的合理应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料和试验设计

试验选用180只1日龄健康AA肉仔鸡，随机分为5个处理组，每个处理组4个重复，每个重复9只鸡。试验期42 d。各重复组初始体重无显著差异（P＞0.05），分组情况如表1所示。

表1 试验分组

预消化蛋白由某公司提供，试验日粮组成及营养水平见表2。肉仔鸡自由采食，充足饮水，按正常免疫程序进行免疫接种。

1.2 测定指标及方法

1.2.1 生长性能的测定

试验期内观察试验鸡只生长和健康状况，每日记录各栏饲料消耗量，死亡鸡只数，死亡鸡只重，并观察粪便情况。分别在21、42 日龄，空腹4 h 后称重。最后计算平均日采食量、平均日增重和料重比。

1.2.2 免疫器官指数的测定

于42日龄每组每个重复随机抽取1只肉鸡进行采样，称取胸腺、法氏囊和脾脏的重量，计算免疫器官指数。

免疫器官指数（mg/g）=免疫器官质量（mg）/体重（g）

1.2.3 血清生化指标的测定

于42日龄对肉鸡进行静脉采血，采血量为5 mL，之后倾斜45°放置2 h，低速离心机3 000 r/min 离心20 min，操作动作要轻，避免溶血。离心后收集血清，-80 ℃保存。测定血清IgA、IgG、IgM、IL-1β、IL-6、IL-8和IL-12水平，试剂盒均购于江西宝莱生物科技有限公司。

1.2.4 十二指肠肠道组织形态学指标测定与观察

于42 日龄采样后，将十二指肠剪去大约5 cm 的长度，固定在4%多聚甲醛溶液中，采用H.E染色方法制作石蜡切片，使用莱卡相机于目镜10倍，物镜40倍的度数下测量十二指肠的绒毛长度和隐窝深度，计算绒毛长度与隐窝深度比值（V/C）。

1.3 数据统计分析

采用SPSS 17.0统计软件进行统计分析，各试验处理组中的数据以“平均数±标准差”表示，对方差分析显著者做Duncan’s多重比较，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 预消化蛋白对肉鸡生长性能的影响

2.1.1 预消化蛋白对1～21日龄肉鸡生长性能的影响（见表3）

从表3可见，预消化蛋白组的平均日增重与对照组相比显著升高（P＜0.05）；预消化蛋白组的料重比与对照组相比显著降低（P＜0.05）。其他各组平均日采食量、平均日增重、料重比均差异不显著（P＞0.05）。说明在饲粮中添加预消化蛋白后，可以降低1～21 日龄肉鸡的平均日采食量和料重比，提高平均日增重；对1～21 日龄肉鸡而言，用预消化蛋白配制低蛋白日粮效果没有普通饲料明显，无法显著提高生长性能。

表3 预消化蛋白对1～21日龄肉鸡生长性能的影响

2.1.2 预消化蛋白对22～42 日龄肉鸡生长性能的影响（见表4）

表4 预消化蛋白对22～42日龄肉鸡生长性能的影响

从表4可见，预消化蛋白组、低蛋白1、2组的平均日采食量与对照组相比均显著下降（P＜0.05）；预消化蛋白组、低蛋白1、2组的平均日增重与对照组相比显著升高（P＜0.05）；预消化蛋白组、低蛋白1、2、3组的料重比与对照组相比显著下降（P＜0.05），其他各组平均日采食量、平均日增重均差异不显著（P＞0.05）。说明在饲粮中添加预消化蛋白或使用预消化蛋白配制降低0.5%、1.0%蛋白的低蛋白日粮，可以显著降低22～42日龄的肉鸡平均日采食量和料重比，显著提高平均日增重。

2.1.3 预消化蛋白对1～42日龄肉鸡生长性能的影响（见表5）

表5 预消化蛋白对1～42日龄肉鸡生长性能的影响

从表5可见，预消化蛋白组、低蛋白1、2组的平均日采食量与对照组相比显著降低(P＜0.05)；预消化蛋白组、低蛋白1、2组的平均日增重与对照组相比显著升高（P＜0.05）；与对照组相比，预消化蛋白组、低蛋白1、2组的料重比显著降低（P＜0.05）。其他各组平均日采食量、平均日增重、料重比均差异不显著（P＞0.05）。说明在饲粮中单独添加预消化蛋白或使用预消化蛋白配制降低0.5%、1.0%蛋白的低蛋白日粮，可以显著降低1～42日龄肉鸡的平均日采食量和料重比，提高平均日增重。

2.2 预消化蛋白对肉鸡免疫指标的影响

2.2.1 预消化蛋白对肉鸡免疫器官指数的影响（见表6）

表6 预消化蛋白对肉鸡免疫器官指数的影响(mg/g)

从表6可见，预消化蛋白组、低蛋白1、2、3组的胸腺指数与对照组相比显著升高（P＜0.05）；低蛋白3 组的法氏囊指数比预消化蛋白组显著降低（P＜0.05）。其余各组脾脏和法氏囊指数差异不显著（P＜0.05）。说明在饲粮中添加预消化蛋白或使用预消化蛋白配置低蛋白日粮，可以提高肉鸡的免疫器官指数。

2.2.2 预消化蛋白对肉鸡血清生化指标的影响（见表7）

从表7 可见，与对照组相比，肉鸡血清中低蛋白1、2、3 组的IgA 浓度显著降低（P＜0.05）；预消化蛋白组、低蛋白1、2、3 组的IgG 浓度显著升高（P＜0.05）；低蛋白1、2、3 组的IgM 浓度显著降低（P＜0.05）。其他各组的IgA、IgM 浓度和IL-1β、IL-6、IL-8、IL-12 水平均差异不显著（P＞0.05）。这说明在饲粮中添加预消化蛋白后，可以提高肉鸡血清中IgG 的浓度；使用预消化蛋白配制的低蛋白日粮，可以提高肉鸡血清中IgG 的浓度；饲粮中添加预消化蛋白或者使用预消化蛋白配制的低蛋白日粮，可以提高肉鸡血清中IL-1β、IL-6、IL-8 和IL-12 的水平。

表7 预消化蛋白对肉鸡血清生化免疫指标的影响（ng/mL）

2.3 预消化蛋白对肉鸡十二指肠肠道组织形态学的影响（见表8、图1）

表8 预消化蛋白对肉鸡十二指肠道组织形态学的影响

图1 各组肉鸡十二指肠H.E染色切片

从表8 和图1 可知，在目镜10 倍、物镜40 倍的度数下观察，预消化蛋白组、低蛋白2 组的十二指肠绒毛长度与对照组相比显著升高（P＜0.05）；预消化蛋白组、低蛋白1、2、3组的十二指肠隐窝深度与对照组相比显著降低（P＜0.05）；预消化蛋白组和低蛋白1 组的绒毛长度/隐窝深度值与对照组相比显著升高（P＜0.05）。其他各组绒毛长度和绒毛长度/隐窝深度比值均差异不显著（P＞0.05）。这说明在饲料中添加预消化蛋白或者使用预消化蛋白配制的低蛋白日粮，可以提高肉鸡十二指肠绒毛长度，降低隐窝深度。

3 讨论

3.1 预消化蛋白对肉鸡生长性能的影响

生长性能指家畜家禽最经济有效地生产畜产品的能力，其衡量指标包涵家畜家禽的平均日采食量、平均日均增重和料重比。翁洋[9]在黄羽肉鸡饲粮中添加酶解产物复合小肽，结果发现添加了小肽的试验组总增重显著升高，料重比也显著降低。沈一茹等[10]研究饲粮中添加不同含量大豆酶解蛋白对肉鸡的影响，结果表明添加大豆酶解蛋白能够提高肉鸡生长性能。本次试验结果显示，在饲料中添加预消化蛋白后，肉鸡的平均日采食量下降，平均日增重上升，料重比下降，这与翁洋[9]和沈一茹等[10]的研究结果相一致，可能是由于多肽促进了肠道的消化吸收能力，从而提高了肉鸡的生长性能。

尚秀国等[11]经研究发现饲喂低蛋白日粮可以降低育肥猪的料重比。饲粮中蛋白质含量水平过低会抑制肉仔鸡的生长，但是在低蛋白饲粮中补充蛋白酶、复合酶或者氨基酸可以促进肉仔鸡的生长[12]。饲料中的蛋白质进入机体的消化系统后，被各器官分泌的酶类物质反应分解，蛋白质分子降解为含氨基酸数目不等的各种多肽。随后在小肠中，多肽经胰腺分泌的羧基肽酶和氨基肽酶等外切酶的作用进一步降解为游离氨基酸和小肽，小肽可被肠黏膜直接吸收。食物蛋白质被消化后，70%左右是以小肽形式被机体吸收，只有不到30%以氨基酸形式吸收[13-15]。本次试验结果显示，在22～42日龄阶段，在降低饲粮中蛋白含量0.5%和1.0%水平后添加预消化蛋白，可以降低料重比；在22～42日龄阶段，在降低饲粮中蛋白质含量1.5%后添加预消化蛋白，料重比降低趋势相比于0.5%和1.0%这两组有所提高。本次试验结果与诸位学者研究结果相类似，可能是因为低蛋白日粮中添加了预消化蛋白，部分弥补了低蛋白饲粮在肠道中分解的小肽数量的不足；另一个原因可能是小肽促进了氨基酸的吸收，提高了饲粮氨基酸的利用率。这说明使用预消化蛋白配制低蛋白日粮可以提高肉鸡的平均日增重，降低其平均日采食量和料重比，从而提高肉鸡的生长性能。

3.2 预消化蛋白对肉鸡免疫性能的影响

免疫器官指数和血液免疫球蛋白含量是评价家禽免疫机能的重要指标，免疫得到增强后会导致免疫器官指数和免疫球蛋白含量升高[16]。IL-1β、IL-6、IL-8和IL-12是由多种细胞产生并作用于多种细胞的细胞因子，在免疫细胞的成熟、活化、增殖和免疫调节等过程中均发挥着重要作用[17-18]。孟可爱等[19]研究发现大豆肽可以提高育雏鸡的免疫器官指数。李景[20]研究发现玉米胚芽大分子多肽可以提高小鼠血清中IgG的含量。左倩[21]研究发现大豆肽可以提高血浆中IgG、IgM、IL-6的含量；王俊丽等[22]经过试验发现深海鱼源活性小肽可以提高鲤鱼的IL-8含量。本次试验结果表明，在饲粮中添加预消化蛋白可以显著提高肉鸡胸腺器官指数和血清中IgG 的浓度，同时肉鸡的脾脏指数、法氏囊指数和血清中IgA、IgM浓度和IL-1β、IL-6、IL-8、IL-12 水平均有上升的趋势，与前人结果相似，可能是由于预消化蛋白水解产生的小肽促进了机体免疫器官的生长发育，同时小肽促进了机体免疫细胞的成熟和活化，大量增殖分泌IgA、IgG、IgM、IL-1β、IL-6、IL-8和IL-12。这说明在饲粮中添加预消化蛋白后，可以提高肉鸡免疫器官指数、免疫球蛋白浓度和炎症因子水平，从而提高了肉鸡的免疫性能。

大量研究表明饲料中的蛋白水平对维持机体的免疫功能起着重要作用，机体缺乏蛋白质会导致免疫功能下降[23]。Chen等[24]研究发现，低蛋白日粮中添加苏氨酸（Thr）可促进肉鸡免疫器官发育，从而增强其免疫功能。本次试验结果表明，在普通玉米-豆粕型日粮中降低0.5%蛋白含量时添加预消化蛋白，可以显著提高肉鸡的胸腺指数和肉鸡血清中IgG 的浓度，同时其脾脏指数、法氏囊指数、血清中IL-1β、IL-6、IL-8和IL-12的水平均有提高的趋势，这与前人研究结果相类似，可能是由于富含生物活性的肽片段在胃肠道酶的作用下发挥作用，从而调节肉鸡免疫系统。这说明使用预消化蛋白配制低蛋白日粮可以提高肉鸡的免疫性能。但是在使用预消化蛋白配制的低蛋白日粮中，肉鸡血清中IgA和IgM的浓度均显著下降，需做进一步的研究。

3.3 预消化蛋白对肉鸡十二指肠肠道组织形态学的影响

小肠作为动物机体一个重要的消化器官和免疫器官，具有消化吸收营养物质的功能和起到抵御外界病原入侵的作用[25]。绒毛高度与隐窝深度可以反映出黏膜上皮成熟细胞的数量, 影响机体对营养物质的吸收作用[26]。V/C值可以综合反映出小肠对营养物质的吸收能力，比值升高则消化吸收功能增强，机体的生长性能好[27]。王恬等[28]在小肽营养素对断奶仔猪小肠发育的影响中研究表明，小肽能刺激小肠绒毛增生，促进幼龄动物小肠的发育成熟。祝平等[29]在植物小肽对断奶仔猪肠道形态的影响中研究表明，植物小肽能够促进仔猪在断奶后肠道形态完整性，提高仔猪肠道绒毛高度与隐窝深度的比值，这种趋势随着植物小肽添加量的增加而提高。本试验结果表明，在饲粮内添加预消化蛋白可以显著提高肉鸡十二指肠绒毛长度和V/C值，显著降低隐窝深度。本次试验结果与诸位学者研究结果相似，可能是由于预消化蛋白水解后产生了小肽，促进了小肠绒毛的生长，改善了肉鸡的肠道形态学。这说明预消化蛋白具有调节肠道形态结构、促进肉鸡对营养物质的消化吸收作用。

Yuming等[30]和Opapeju等[31]研究发现猪采食低蛋白日粮表现出小肠隐窝深度降低和V/C 比值升高的趋势，这表明低蛋白日粮能够有效提高小肠的消化吸收功能。本次试验结果显示，在饲粮中添加预消化蛋白后，在降低1.0%蛋白含量时，肉鸡十二指肠绒毛长度增加；在降低0.5%蛋白含量时，肉鸡十二指肠隐窝深度降低，这与前人研究成果相似，说明添加预消化蛋白配制低蛋白日粮，可以提高肉鸡十二指肠绒毛高度，降低隐窝深度，促进肉鸡对营养物质的消化吸收。