饲粮中添加甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡蛋品质和免疫功能的影响

■魏 翊 刘永发 赵艺竹 江秋雨 呙于明 班志彬，2 张炳坤*

（1.中国农业大学动物科学技术学院，动物营养学国家重点实验室，北京 100193；2.吉林省农业科学院，吉林 长春 130033）

蛋鸡产蛋中后期存在蛋壳厚度逐渐降低、蛋壳品质下降的问题[1]。由于蛋壳质量问题，鸡蛋在收集和运输的过程中破损率达10%～15%，这会给生产企业造成一定的经济损失。同时，蛋鸡也面临肝脏和腹部脂肪沉积增加、免疫系统衰退、对疾病抵抗力减弱等问题。甜菜碱属于季胺型生物碱物质，是胆碱的氧化形式，主要存在于麦麸、肉骨粉和甜菜根中，其中麸皮含量最高[2]。甜菜碱作为饲料添加剂主要参与蛋白质、脂质[3-5]和能量代谢的调节，同时对改善免疫机能和抗氧化也有一定的作用[6-8]。目前，甜菜碱作为一种安全、无毒的营养性饲料添加剂[9-10]，被广泛应用于家禽[6-8]、猪[11]、奶牛[12]、鹅[13]和水产动物[14]的生产上。在育成期和产蛋期蛋鸡饲粮中添加1 000 mg/kg甜菜碱可以提高矿物质的利用率，改善蛋重和蛋壳厚度[15]。郝生燕等[16]研究发现，在22周龄罗曼褐蛋鸡饲粮中添加400 mg/kg甜菜碱可以提高入舍母鸡产蛋率和蛋重，并改善热应激对蛋鸡的损伤，但对哈夫单位、蛋壳强度和蛋壳厚度均无显著影响。刘茜[17]研究发现，在饲粮中添加1 000 mg/kg甜菜碱，能显著降低饲喂7 d蛋鸡的破蛋率，增强饲喂14 d蛋鸡蛋壳强度且显著降低蛋鸡血浆粒细胞数和淋巴细胞比率。目前，关于甜菜碱对家禽的研究主要集中在生产性能和脂代谢调节，而对蛋品质和免疫机能的影响鲜有报道。因此，本试验旨在研究饲粮中添加甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡蛋品质、器官指数、血常规指标、血清免疫球蛋白和肝脏形态结构的影响，研究甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡免疫机能的影响，为甜菜碱的综合利用提供理论参考。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料与仪器

甜菜碱，纯度为98%，白色粉末，由陕西索奥生物科技有限责任公司提供。蛋品质使用蛋品仪（NA⁃BEL，Co., Ltd., 日本）测定蛋重、蛋壳强度、蛋白高度、哈夫单位、蛋黄重量等；血常规指标测定使用血常规生化仪（Sysmex K4500，Kobe，Ltd，日本）；血清免疫球蛋白测定使用ELISA酶标仪。

1.2 试验设计与饲养管理

试验选取46 周龄、体重和产蛋率相近的海兰褐蛋鸡160只，随机分为两个处理，每个处理8个重复，每个重复10只鸡。预试期1周，正试期10周。对照组饲喂基础饲粮，试验组在基础饲粮中添加1 000 mg/kg的甜菜碱，试验组甜菜碱的添加水平参照前人研究试验结果[17]。基础饲粮为玉米-豆粕型饲粮，营养水平参考NRC（1994）和海兰褐蛋鸡管理手册（2008）配制，基础饲粮组成及营养水平见表1。饲养试验于中国农业大学涿州试验基地进行，试验鸡舍采用封闭式三层笼养，自然通风和纵向负压通风相结合。试验从蛋鸡46周龄开始，至56周龄结束。试验期间乳头饮水器自由饮水和采食，每日饲喂2次，捡蛋1次。每天光照时间16 h，早上6：00补光，晚上22：00熄灯。鸡场常规免疫。

表1 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）

1.3 指标采集与测定

1.3.1 蛋品质

试验结束时（第56周龄），从每个处理中取3个重复的所有鸡蛋立即检测蛋品质。用数字游标卡尺测量长径、短径和蛋壳厚度（去除壳膜后，在蛋的大、中、小部位各取样3份，测量后取平均值），并计算蛋形指数。将鸡蛋平躺在蛋品质检测仪（DET-6000 NABEL Co., Ltd., 日本）上，测定蛋重和蛋壳强度。测定完成后将蛋壳打破，将蛋白和蛋黄倒在托盘上，尖头端朝里，用蛋品仪测定蛋白高度、哈夫单位和蛋黄颜色。分离蛋黄和蛋壳，使用精度为0.01 g的电子天平测定蛋黄重量和蛋壳重量并记录。

蛋形指数=纵径/横径

蛋壳指数（%）=（蛋壳重/蛋重）×100

1.3.2 器官指数

试验期结束前1 天，对所有试验鸡断料空8 h 以上，空腹称重并记录。试验鸡第56 周龄最后1 天，每个重复中随机抽取试验鸡，颈部放血处死，分离肝脏、脾脏和腹部脂肪进行称重并记录。肝脏指数（‰）=（肝脏重/体重）×1 000脾脏指数（‰）=（脾脏重/体重）×1 000腹脂率（‰）=（腹脂重/体重）×1 000

1.3.3 血常规和血清生化指标

试验鸡第56周龄末，每个重复随机选取1只鸡翅静脉分别采血3 mL，于抗凝管和促凝管中。

血常规指标采用血常规生化仪（Sysmex K4500，Kobe，Ltd，日本）测定白细胞、红细胞、血红蛋白、中性粒细胞比率和淋巴细胞比率等血常规指标。

用于测定血生化指标的血样，需静置15 min，3 000 r/min离心10 min，取上清液分装于1.5 mL Eppen⁃dorf管，-20 ℃保存待用。按照免疫球蛋白IgA 和IgM试剂盒（购于上海酶联生物科技有限公司）说明书检测，用多功能酶标仪（SepctraMax i3x Platform, Molecu⁃lar Devices, LLC）于450 nm 处读取数据，计算血清中IgA和IgM含量。

1.3.4 肝脏形态结构

试验鸡第56 周龄末，取肝脏用生理盐水冲洗净残余物，滤纸吸干肝脏表面水分，用10%甲醛固定，制作石蜡切片，苏木精-伊红（H.E.）染色，H.E.染色切片于光学显微镜下观察。

1.4 数据统计分析

用Excel 2010软件进行数据整理，SPSS 26.0软件进行独立样本t检验分析，数据以平均值和均值标准误（SEM）表示，P<0.05表示差异显著，0.05≤P≤0.10表示有差异显著性趋势。

2 结果与分析

2.1 甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡蛋品质的影响（见表2）

表2 饲粮中添加甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡蛋品质的影响

由表2可知，与对照组相比，饲粮中添加1 000 mg/kg甜菜碱能够极显著增加产蛋中后期蛋鸡蛋壳厚度（P<0.01），对蛋重、蛋壳重、蛋壳指数、蛋壳强度、蛋白高度、哈夫单位、蛋黄颜色、蛋黄重和蛋形指数均无显著影响（P>0.05）。

2.2 甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡器官指数的影响（见表3）

表3 饲粮中添加甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡器官指数的影响(‰)

由表3可知，与对照组相比，饲粮中添加1 000 mg/kg甜菜碱能够极显著降低产蛋中后期蛋鸡腹脂率（P<0.01），对肝脏指数有降低的趋势（P=0.063）。但对脾脏指数无显著影响（P>0.05）。

2.3 甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡血常规指标的影响（见表4）

表4 饲粮中添加甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡血常规指标的影响

由表4可知，与对照组相比，饲粮中添加1 000 mg/kg甜菜碱显著提高大型血小板比率（P<0.05），对中性粒细胞比率有降低的趋势（P=0.058），但对其他血常规指标均无显著影响（P>0.05）。

2.4 甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡血清生化指标的影响（见表5）

表5 饲粮中添加甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡血清生化指标的影响(ng/μL)

由表5可知，与对照组相比，饲粮中添加1 000 mg/kg甜菜碱能够显著增加血清中IgA 的含量（P<0.05），对血清中IgM的含量无显著影响（P>0.05）。

2.5 甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡肝脏形态的影响（见图1）

图1 产蛋中后期肝脏形态学检测

如图1所示，对照组与试验组均未见肝脏组织结构存在明显的病变，但对照组肝脏脂肪空泡的数量明显多于试验组。

3 讨论

3.1 甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡蛋品质和腹脂沉积的影响

蛋壳具有抵抗外力并使鸡蛋内容物免受污染和侵害的功能，由于蛋壳质量问题，在收集或运输过程中会损失掉10%～15%的鸡蛋[18]，产蛋高峰期后蛋壳品质下降尤为严重[19]。许梓荣等[20]研究发现，饲粮中添加600 mg/kg甜菜碱降低腹脂沉积，使50周龄和70周龄产蛋鸡蛋壳厚度分别提高2.5%和10.81%。然而，也有研究报道，蛋鸡饲粮中添加750 mg/kg 的甜菜碱对蛋壳厚度无显著影响[21]。这可能与试验所用蛋鸡品种、年龄和甜菜碱的添加剂量有关[17，21-22]。据报道，产蛋后期蛋壳形成过程中钙离子ATP 水解酶（Ca2+-ATPase）活性提高[23]，该酶活性受原生质膜上磷脂组分的调控，因此产蛋中后期蛋壳质量的好坏，可能与蛋壳腺中脂类成分的变化有关。本试验结果显示，饲粮中添加甜菜碱极显著降低腹脂率，极显著增加蛋壳厚度，分析原因可能是甜菜碱的添加减缓了蛋鸡腹部脂肪沉积[24]，增强肝脏调节脂质代谢的功能[25]，并减弱了腹部脂肪对蛋壳腺的挤压，提高Ca2+-ATPase活性，从而改善蛋壳腺功能和蛋壳质量。

3.2 甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡免疫机能的影响

研究表明，免疫器官的生长发育情况直接决定机体的免疫状态，决定其对各种应急因素的抵抗力[26]。有报道称，甜菜碱能显著提高幼龄动物的免疫机能，提高动物存活率[27]。器官指数通常用于评估饲用添加剂的免疫调节作用[28-29]。脾脏是重要的外周免疫器官，是反映机体免疫机能状态的重要免疫指标，在一定范围内，禽类脾脏指数越大，机体的免疫能力越强。研究表明，甜菜碱作为甲基供体，参与蛋白质合成，在饲粮中添加甜菜碱能促进机体蛋白质沉积，增加淋巴细胞的数量，进而增加免疫器官的重量[30]。本研究结果显示，饲粮中添加1 000 mg/kg 甜菜碱可提高8%的脾脏指数，提示产蛋中后期蛋鸡饲粮中添加甜菜碱可增强机体免疫力，维持机体健康。

血常规检测包括对白细胞、红细胞和血小板3大类成分的检测，通过血液中各类细胞组分的变化来评估机体的健康水平[31]。白细胞类中包括粒细胞、单核细胞和淋巴细胞[32-33]，具有吞噬异物、抵御病原体入侵的功能。本试验中，46 周龄蛋鸡饲喂甜菜碱后，血液中白细胞、中性粒细胞比率和淋巴细胞比率都有不同程度的降低，提示甜菜碱具有抑制机体炎症反应的作用，这与刘茜[17]的试验结果一致。本研究结果还观察到，饲粮中添加甜菜碱后血液中血小板和大型血小板比率不同程度上升，这与宋明彤等[11]的试验结果不一致，可能与试验动物、饲养管理和试验周期等有关，但具体原因尚待进一步探讨。

血清IgG、IgA和IgM是机体免疫器官组织产生的体液免疫分子[34]，一定程度上反映机体的免疫水平[35]。血清IgA 是健康正常血清中含量第二的免疫球蛋白，在抵抗微生物入侵和吞噬抗原方面起着重要作用[36]。研究表明，热应激肉仔鸡注射甜菜碱，血清免疫球蛋白含量无显著影响[37]。而本试验结果表明，饲粮中添加甜菜碱可显著提高56 周龄蛋鸡血清中IgA 的含量。目前，尚未见到关于甜菜碱对产蛋中后期蛋鸡免疫机能的研究报道，具体机理尚不清晰，可能与甜菜碱干预脂质代谢有关[4-5]，进而影响机体免疫反应[38-39]。

4 结论

在本试验条件下，饲粮中添加1 000 mg/kg 甜菜碱能显著提高46～56 周龄蛋鸡蛋壳厚度和血清免疫球蛋白含量，降低腹脂率、血液中中性粒细胞和淋巴细胞比率，改善蛋鸡免疫机能，从而保证产蛋中后期蛋鸡蛋壳质量。