D-泛酸钙在黄羽肉鸡中的耐受性评价

2023-12-04吕雨杰葛超悦黄国东赵德胜吴潋池胡兆莹罗鑫宇余东游

动物营养学报 2023年11期

吕雨杰葛超悦* 黄国东赵德胜吴潋池胡兆莹罗鑫宇刘兵余东游**

(1.浙江大学动物科学学院,杭州 310058;2.浙江大学海南研究院,三亚 572025; 3.浙江新和成股份有限公司,绍兴 312500;4.黑龙江新和成生物科技有限公司,绥化 152000)

泛酸,俗称维生素B5,是动物生长过程中不可或缺的一种B族维生素。泛酸是构成辅酶A和酰基载体蛋白的成分,并通过它们在代谢中发挥作用,参与体内碳水化合物、脂质和蛋白质代谢[1],促进机体对各种营养物质的吸收和利用。不过,泛酸由于易受酸碱、温度和湿度影响,所以在实际生产中常应用其衍生物——泛酸钙添加在家禽饲粮中[2]。D-泛酸钙是泛酸钙的手性碳原子的多种形式之一,且仅D-泛酸钙具有丰富的生物学活性[3],被主要用于饲料添加剂、食品添加剂和医药行业等。

研究表明,饲粮中缺乏泛酸钙会导致家禽出现食欲不振、羽毛生长不良、生长迟缓和生产性能下降等症状[4]。在五龙鹅饲粮中添加D-泛酸钙可显著改善五龙鹅的生长性能、屠宰性能、脂质代谢和抗氧化功能[5]。种鸡饲粮中添加50～150 mg/kg的D-泛酸钙可显著提高其产蛋率、蛋品质和种蛋受精率[6]。本团队前期研究发现,饲粮中添加D-泛酸钙可提高黄羽肉鸡生长性能、肉品质、抗氧化能力和免疫能力,且肉鸡玉米-豆粕型饲粮中D-泛酸钙的推荐添加量为15～25 mg/kg[7]。但实际生产中为最大限度提高畜禽生产性能,往往会过量添加D-泛酸钙。然而,目前关于D-泛酸钙对肉鸡的饲用安全性评价尚未见报道。

为此,本试验以1日龄黄羽肉仔鸡为研究对象,参照农业农村部《饲料和饲料添加剂畜禽靶动物耐受性评价试验指南(试行)》要求,研究高剂量D-泛酸钙对肉鸡生长性能、血常规指标、血清生化指标、器官指数和组织病理学的影响,以评价肉鸡对D-泛酸钙的耐受性,为D-泛酸钙在肉鸡生产中的安全应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验动物及设计

本团队前期试验研究发现,肉鸡玉米-豆粕型饲粮中D-泛酸钙的推荐添加量为15～25 mg/kg[7]。本研究中,将25 mg/kg视为D-泛酸钙的最高推荐剂量,即有效剂量。根据农业农村部《饲料和饲料添加剂畜禽靶动物耐受性评价试验指南(试行)》中的有关规定,试验设置4个组,分别为不添加D-泛酸钙的对照组(G0组)、有效剂量组(G25组)、5倍有效剂量组(G125组)和10倍有效剂量组(G250组),即D-泛酸钙的添加水平分别为0、25、125和250 mg/kg(以维生素B5计,本底维生素B5含量:前期8.0 mg/kg,后期6.0 mg/kg)。试验采用单因素完全随机设计,选择遗传背景相同、同一批次、发育正常的1日龄健康黄羽肉公鸡(梅黄1号)640羽,随机分为4个组,每组8个重复,每个重复20羽(连续2笼为1个重复)。试验期70 d,分为1～35日龄(前期)和36～70日龄(后期)2个阶段。

1.2 饲养管理

饲养试验在浙江大学饲料科学研究所试验基地密闭式鸡舍中进行,试验鸡采用4层立体笼养,每个重复为上下连续2笼,每笼10只,单笼尺寸为120 cm×80 cm×60 cm,同一组各重复均匀分布于鸡舍。鸡舍内温度、湿度、光照和卫生学指标符合《商品肉鸡生产技术规程》(GB/T 19664—2005)。采用整舍育雏,暖风炉水暖控温,最初进雏时舍温为32 ℃,以后每周降低2 ℃至26 ℃为止,相对湿度保持在50%～60%,试验前7 d采用每天24 h光照,之后逐步降到每天16 h光照,自然通风结合纵向负压通风。手工喂料,粉料饲喂,自由采食,通过乳头式饮水器自由饮水。每周带鸡消毒1次,常规防疫和免疫。

1.3 试验饲粮

试验选用玉米-豆粕型基础饲粮,参照NRC(1994)和《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)中黄羽肉鸡营养推荐量,并根据《中国饲料成分及营养价值表(2020年第31版)》配制,基础饲粮组成及营养水平见表1。配制饲粮时,以D-泛酸钙适量替代预混料中的沸石粉;添加的D-泛酸钙为白色固体粉末,将不同梯度剂量的粉末添加剂借助混料机均匀拌到固定重量的饲料中,实现不同D-泛酸钙水平设置。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) %

1.4 测定指标及方法

1.4.1 饲粮营养成分测定

饲粮中D-泛酸钙(维生素B5)含量参照GB/T 7299—2006《饲料添加剂D-泛酸钙》方法测定,粗蛋白质含量参照GB/T 6432—2018《饲料中粗蛋白的测定凯氏定氮法》方法测定,氨基酸含量参照GB/T 18246—2000《饲料中氨基酸的测定》方法测定,钙含量参照GB/T 6436—2018《饲料中钙的测定》方法测定,总磷含量按照GB/T 6437—2018《饲料中总磷的测定分光光度法》方法测定。

1.4.2 生长性能测定

分别于肉鸡1、35和70日龄,以重复为单位对空腹12 h肉鸡进行称重,计算平均日增重(ADG);分别于肉鸡35和70日龄,以重复为单位统计阶段耗料量,计算平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.4.3 临床观察

试验开始后,每天检查饲槽,根据需要添加饲料。每天至少对鸡群检查3次,观察试验动物临床表现、采食和饮水情况,发现打蔫鸡只,及时淘汰;试验中如出现不明原因的死亡则进行尸检,高倍剂量组的鸡只死亡,都要进行尸检,如死亡原因不明,则进行组织学分析。剔除死鸡并记录死亡与发病的原因及其时间。

1.4.4 血液指标测定

分别于肉鸡35和70日龄,从每个重复中随机选取1只鸡,翅静脉采血5 mL。血液样品中,1 mL置于含乙二胺四乙酸(EDTA)的抗凝管中,在采血现场至于冷藏箱中保存,采血完毕后立即送检,进行血常规指标检测,采用全自动分析仪(Sysmex microcell counter CL-180,美国)测定。

另4 mL血样置于促凝管中,在室温中放置30 min后,2 000×g离心15 min制备血清,血清储存在-80 ℃冰箱中,采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒(产品编号分别为:C009-2-1、C010-2-1、A059-2-2、A028-2-1、C013-2-1、C012-2-1、H183和C019-1-1),按照试剂盒说明书的方法测定血清谷氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)活性以及总蛋白(TPRO)、白蛋白(ALB)、葡萄糖(GLU)、总胆红素(TBILI)、尿酸(UA)和肌酐(CRE)含量,并采用高效液相色谱串联质谱法测定血清维生素B5含量。

1.4.5 屠宰取样和器官指数测定

于肉鸡70日龄,每个重复随机选取1只鸡,颈动脉放血致死,剖检取心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺脏和胰脏等器官称重,并计算器官指数,计算公式为:

器官指数(g/kg)=器官鲜重(g)/宰前活重(kg)。

1.4.6 组织病理学检查

在心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏的固定部位取样,并迅速放入4%多聚甲醛中进行固定。将固定好的标本经水洗、脱水及透明等步骤处理后,再用石蜡包埋,冷却凝固后,制作厚度为5 μm的连续切片,并进行苏木精-伊红染色及树脂封片。采用光学显微镜观察心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏组织病理学形态变化,并用图像采集系统采集相应组织图像。

1.5 数据统计分析

采用SPSS 21.0软件对试验数据进行单因素方差分析,并采用LSD检验进行多重比较,试验结果用平均值和均值标准误表示,P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡生长性能的影响

试验期间无肉鸡死亡。由表2可知,试验前期(1～35日龄)和全期(1～70日龄),饲粮添加25～250 mg/kgD-泛酸钙均不同程度地提高了肉鸡ADG,降低了F/G。其中,1～35日龄,与对照组相比,饲粮添加25 mg/kgD-泛酸钙显著提高ADG(P<0.05),显著降低F/G(P<0.05);1～70日龄,与对照组相比,饲粮添加25和125 mg/kgD-泛酸钙显著提高ADG(P<0.05),饲粮添加125 mg/kgD-泛酸钙显著降低F/G(P<0.05)。此外,36～70日龄,各组间肉鸡ADG、ADFI和F/G均无显著差异(P>0.05)。与对照组相比,G250组肉鸡试验前期(1～35日龄)、后期(36～70日龄)和全期(1～70日龄)ADG、ADFI和F/G均无显著差异(P>0.05),这表明饲粮添加250 mg/kgD-泛酸钙未对肉鸡生长性能产生不良影响。

表2 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡生长性能的影响Table 2 Effects of dietary D-calcium pantothenate on growth performance of broilers

2.2 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡血常规指标的影响

由表3可知,35和70日龄时,各组间肉鸡血液白细胞(WBC)数量、红细胞(RBC)数量、血红蛋白(HGB)含量、红细胞压积(HCT)和血小板(PLT)数量均无显著性差异(P>0.05),表明饲粮添加25～250 mg/kgD-泛酸钙未对肉鸡血常规指标产生不良影响。

表3 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡血常规指标的影响Table 3 Effects of dietary D-calcium pantothenate on blood routine indices of broilers

2.3 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡血清生化指标的影响

由表4可知,各组间肉鸡35和70日龄血清ALT、AST、ALP活性以及TPRO、ALB、GLU、TBILI、UA和CRE含量均无显著差异(P>0.05),表明饲粮添加25～250 mg/kgD-泛酸钙未对肉鸡血清生化指标产生不良影响。

表4 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡血清生化指标的影响Table 4 Effects of dietary D-calcium pantothenate on serum biochemical indices of broilers

2.4 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡血清维生素B5含量的影响

由表5可知,与对照组相比,饲粮添加25～250 mg/kgD-泛酸钙显著提高肉鸡70日龄血清维生素B5含量(P<0.05),而对35日龄血清维生素B5含量无显著影响(P>0.05)。

表5 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡血清维生素B5含量的影响Table 5 Effects of dietary D-calcium pantothenate on serum vitamin B5 content of broilers ng/mL

2.5 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡器官指数的影响

由表6可知,各组间肉鸡70日龄心脏指数、肝脏指数、脾脏指数、肺脏指数、肾脏指数和胰脏指数均无显著差异(P>0.05),表明饲粮添加25～250 mg/kgD-泛酸钙未对肉鸡器官指数产生不良影响。

表6 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡器官指数的影响Table 6 Effects of dietary D-calcium pantothenate on organ indices of broilers g/kg

2.6 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡组织病理学的影响

如图1所示,各组肉鸡心肌纤维排列整齐,结构清楚;如图2所示,肝细胞未出现明显的病理变化,轮廓清晰,结构完好,胞核大小均一;如图3所示,脾脏结构清楚,皮髓分界清楚,脾小体清晰可见;如图4所示,肺脏组织肺泡腔可见,未见明显肺泡隔增厚;如图5所示,肾脏组织结构清晰,肾小球上皮细胞未出现炎症或变性。结果提示,饲粮添加25～250 mg/kgD-泛酸钙未对肉鸡器官组织产生不良影响。

图1 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡心脏组织结构的影响Fig.1 Effects of D-calcium pantothenate on heart tissue structure of broilers (100×)

图2 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡肝脏组织结构的影响Fig.2 Effects of D-calcium pantothenate on liver tissue structure of broilers (400×)

图3 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡脾脏组织结构的影响Fig.3 Effects of D-calcium pantothenate on spleen tissue structure of broilers (100×)

图4 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡肺脏组织结构的影响Fig.4 Effects of D-calcium pantothenate on lung tissue structure of broilers (400×)

图5 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡肾脏组织结构的影响Fig.5 Effects of D-calcium pantothenate on kidney tissue structure of broilers (400×)

3 讨论

3.1 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡生长性能的影响

D-泛酸钙即维生素B5,存在于大多数食物中,参与多数代谢反应,特别是脂肪和碳水化合物代谢等能量生成反应,被认为是辅酶A的前体,而在蛋白质代谢中发挥功能较少[8]。有研究证实,在玉米-豆粕型基础饲粮中添加泛酸可缓解鸭生长性能和胸肉产量降低等不良状况[9];饲粮中添加适宜水平的泛酸可提高饲料利用率,从而有效改善五龙鹅的生长性能[10];并随着泛酸添加水平的提高,其能够显著提高肉仔鸡粗蛋白质和粗脂肪的代谢率,显著提升肉鸡的增重速度[11]。本研究中,梅黄1号肉鸡生长速度与前人报道该品种的生长速度[12]基本一致,即饲粮添加不同水平D-泛酸钙后肉鸡生长性能水平能基本达到该品种肉鸡各日龄段的平均生长性能。本试验中,1～35日龄,饲粮添加25 mg/kgD-泛酸钙显著提高了肉鸡ADG,显著降低了F/G,与前述研究一致。此外,1～70日龄,饲粮添加25和125 mg/kgD-泛酸钙均显著提高了肉鸡ADG,且饲粮添加125 mg/kgD-泛酸钙显著降低了F/G。总体而言,在肉鸡饲粮中添加10倍最大推荐剂量D-泛酸钙对试验前期、后期和全期肉鸡生长性能均无负面影响,这表明饲粮添加250 mg/kgD-泛酸钙具有一定的安全性。

3.2 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡血液指标的影响

血清生化指标能在一定程度上反映家禽的营养代谢和健康状况[13]。血清中的ALT和AST主要分布在肝细胞血浆中,当肝细胞受损时释放到血液中,是肝脏健康的重要标志[14],TBILI也是检测肝脏功能的重要指标,血清TBILI含量升高意味着肝脏受损[15]。血清TPRO和ALB含量可以反映饲粮蛋白质的代谢状况[16],同时,血清UA含量也能在一定程度上反映机体蛋白质的代谢表现[17]。ALP是一种普遍存在的酶,可以催化磷酸单酯的水解,用来作为骨骼发育的通用指标[18]。当泛酸缺乏时,会导致北京白鸭的葡萄糖吸收异常,表现为肠道葡萄糖转运蛋白2(GLUT2)的表达降低,从而导致低血糖,这可能是因为泛酸是葡萄糖载体系统的一部分[19]。在本试验中,在肉鸡饲粮中添加不同水平的D-泛酸钙,测定肉鸡35和70日龄血清各种生化指标未有显著的变化,说明饲粮添加25～250 mg/kgD-泛酸钙对肉鸡肝脏、肾脏等器官和肌肉以及蛋白质和脂类代谢等均无不良影响。

血常规指标通常用于确定动物机体的健康状况,以此来了解环境、营养和病理应激的程度,而其中营养水平对HCT、HGB含量和RBC数量等血常规指标有显著影响[20]。WBC是反映动物机体炎症的指标之一[21];RBC是血液中含量最多的血细胞,可以与HGB含量、HCT共同反映动物运输氧气(O2)和二氧化碳(CO2)的能力,对机体产生的酸、碱物质起缓冲作用[22]。PLT是动物血液中重要成分之一,其在止血、伤口愈合、炎症反应、血栓形成及器官移植排斥等生理和病理过程中有重要作用[23]。有研究表明,泛酸可促进谷胱甘肽和辅酶A的合成,清除自由基保护细胞免受过氧化损伤以及通过促进磷脂合成来修复细胞损伤[24]。本试验研究发现,饲粮添加25～250 mg/kgD-泛酸钙对肉鸡血常规各指标均无显著影响,表明饲粮添加D-泛酸钙对动物的健康状况并未产生不利影响。

此外,泛酸属于水溶性维生素,在体内难以原形式储存,因此血清中维生素B5的含量可以直接反映机体泛酸水平。在本试验中,35和70日龄时,未添加D-泛酸钙的对照组肉鸡均表现出最低的血清维生素B5含量,且血清维生素B5含量随着饲粮D-泛酸钙添加水平的提高而逐渐升高;相较于对照组,饲粮添加25～250 mg/kgD-泛酸钙对肉鸡35日龄血清维生素B5含量无显著影响,而显著提高70日龄血清维生素B5含量,但结合肉鸡的生长性能、血常规和血清生化指标发现,血清维生素B5含量的升高对肉鸡的生长健康并未产生不良影响。

3.3 饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡器官指数和组织病理学的影响

器官指数是反映不同饲粮处理对动物机体发育和器官功能状态影响的明显参数[25]。特别是在健康动物中,发育成熟并良好的内脏和免疫器官与得到改善的免疫反应和生长性能相关;免疫器官的重量越大,机体的免疫反应就越好,其中脾脏是免疫系统的关键角色[26]。从本研究结果可以看出,在肉鸡饲粮中添加25～250 mg/kgD-泛酸钙后,肉鸡脾脏指数并无显著变化,说明其免疫功能未受到不良影响,这与He等[27]关于泛酸能影响细胞因子的分泌,从而调节免疫反应的研究结果一致。肝脏是脂质代谢的场所,其重量的变化反映了代谢活动强度的水平[28];同时,肾脏也是动物机体重要的代谢器官,它的指数高低直接反映代谢能力[29]。本试验中,饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡肝脏指数和肾脏指数均无显著影响,这说明饲粮添加D-泛酸钙未影响肉鸡的代谢活动强度。除此之外,各组肉鸡的其他器官指数之间均无显著差异,这说明肉鸡饲粮中添加D-泛酸钙对肉鸡器官指数无不良影响。同样,饲粮添加D-泛酸钙对肉鸡70日龄心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏的组织形态结构也未产生不良影响,各器官均未出现器质性病变。这些结果与本研究中肉鸡血液指标和器官指数未发生显著变化的结果相一致,说明饲粮添加250 mg/kgD-泛酸钙对肉鸡未产生不利影响。