牛蒡根皮多酚、多糖粗提物对海兰褐壳蛋鸡产蛋性能及血液生化指标的影响

马明磊， 朱 强， 王 波

(1.江苏海洋大学食品科学与工程学院，江苏 连云港 222005； 2.徐州市检验检测中心，江苏 徐州 221000)

牛蒡(ArctiumlappaL.)别称东洋参、牛菜等,作为历史悠久的药食两用的经济作物[1-3],其在世界各地均有广泛种植。国内主要集中在山东、江苏等地种植，其中以江苏徐州丰县和沛县的种植面积最大、品种最全，其加工产品以出口为主，日本、韩国为最主要的消费国，消费量巨大[4-5]。目前徐州牛蒡的总种植面积达到6.67×103hm2，年产值达二十多亿元，约占全国出口总量的60%[6]。牛蒡的种植、加工和出口极大地促进了当地经济的发展，但同时产生的大量牛蒡根皮、牛蒡叶等废弃物得不到有效处理，也给当地带来了巨大的环境压力。在牛蒡产区，一些农户将牛蒡废弃物添加于饲料中喂养家禽，发现饲喂牛蒡产品下脚料的蛋鸡生长快、免疫力强、病死率低、产蛋数量和质量均有提高，因此认为牛蒡废弃物中可能含有某些活性成分，具有增强蛋鸡体质、促进生长的作用。有研究发现，牛蒡中富含多酚、多糖、黄酮等生物活性物质[7-11]，具有抗菌、抗氧化、抗肿瘤、清除自由基的作用[12-21]，在动物饲养过程中可作为饲料添加剂或替代抗生素类药物使用[20, 22-24]。有此可见，这些牛蒡废弃物具有很高的再利用价值。

本研究以牛蒡根皮为原料，对其中的活性成分多酚、多糖进行提取，再将粗提物按一定比例添加于基础日粮中，进行连续喂养试验，考察提取物对海兰褐壳蛋鸡产蛋性能、免疫力、血液生化指标的影响，以期为牛蒡废弃物再利用提供新的思路。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验动物 在徐州飞昊种禽场选择600羽40周龄的海兰褐壳蛋鸡，随机分为3组，每组200羽，每组设5个重复，每个重复设40羽。产蛋指标与体质量在不同重复处理间的差异不显著。

1.1.2 喂养材料的收集处理 从沛县种植农户和市场上收集次品牛蒡,从牛蒡加工厂收集牛蒡根皮下脚料，一并存储于冷库中。将处理过的牛蒡根皮下脚料于55 ℃烘干4 h，粉碎后过60目筛，留粉末待用。

1.1.3 主要仪器 EMT-7300蛋品质全自动测定仪，购自日本Robotmation公司；JM-B20002电子天平，购自余姚市纪铭称重校验设备有限公司；Cobas 8000c-701全自动生化分析仪，购自罗氏诊断产品(上海)有限公司；离子补偿液、罗氏诊断原装生化试剂、生化测定试剂盒，购自罗氏诊断产品(上海)有限公司。

1.2 喂养过程的管理方式

按照养殖场标准对海兰褐壳蛋鸡进行喂养管理，同时加强喂养场所的卫生、光照、通风、温度、消毒管理。每天10∶30、17∶30收集鸡蛋，观察鸡群进食情况并作记录，重点监测试验鸡群的饮食和健康状况。

1.2.1 日粮组成 基础日粮采用新鲜无霉变的原料制成，主要含有61.00%玉米粉、4.00%麸皮、6.00%菜粕、5.00%棉粕、14.00%豆粕、1.00%鱼粉、8.00%石粉(其中3.50%为粉状，4.50%为粒状)、1.00%预混料；日粮的营养成分(计算值)主要是16.93%粗蛋白质、3.40%钙、0.58%有效磷、0.75%赖氨酸、0.56%甲硫氨酸。此外，日粮的代谢能为12.68 MJ/kg，预混料可向1 kg基础日粮提供5 000 IU(国际单位)维生素A、2 000 IU维生素D3、20 IU维生素E、20.0 mg维生素K、0.5 mg维生素B1、3.0 mg维生素B2、7.0 μg维生素B12、0.5 mg叶酸、10.0 mg烟酸、4.00 mg泛酸钙、40.00 mg铁(Fe)、20.00 mg锌(Zn)、20.00 mg锰(Mn)、0.24 mg硒(Se)。

1.2.2 投料设计 牛蒡根皮粗提物的主要成分是多糖、多酚类化合物，将从牛蒡根皮粗提液中得到的多糖、多酚粗提物按比例分别添加至海兰褐壳蛋鸡的基础日粮中，具体试验设计分为3组，其中多酚粗提物组在基础日粮中加牛蒡根皮多酚粗提物，多糖粗提物组在基础日粮中加牛蒡根皮多糖粗提物，对照饲喂基础日粮。基础日粮的配方不变，不同投料处理的配方见表1。

表1 投料处理的配方设置

1.2.3 试验时间 试验时间设为40 d，前10 d为观察期。第11 d至第40 d为正式试验期。

1.3 试验方法

1.3.1 牛蒡根皮多酚的提取 准确称取10 g方法1.1.2得到的原料粉末,然后加入120 ml 70%乙醇,在90 ℃水浴锅中回流提取40 min，再用布氏漏斗真空抽滤所得溶液[25],然后将真空抽滤液置于冻干机中冻干，得到多酚含量为5%的粉末，经检测，其主要成分为咖啡酸、绿原酸，含有少量槲皮素、多酚类化合物。

1.3.2 牛蒡根皮多糖的提取 用甲醇-乙酸乙酯混合液(甲醇、乙酸乙酯体积比为1∶2)加热回流脱脂[26]。脱脂产物经干燥后用热水提取牛蒡多糖，具体条件如下：料液比为1 g∶20 ml，提取温度为100 ℃，提取时间为2 h[27]。将提取混合物过滤，用木瓜蛋白酶(4 mg/kg)去除蛋白质后透析(截留蛋白质的相对分子质量为3 500)、冻干(于-80 ℃预冻后置于-80 ℃冷冻干燥机内冻干)[28-29]，得到含量为10%的牛蒡多糖粗品，主要成分为葡萄糖、果糖，含有少量杂蛋白质、色素、核酸及小分子化合物。

1.3.3 样品采集和处理 当天记录海兰褐壳蛋鸡的产蛋数并称1次质量，同时做好记录。每7 d采集1次蛋样，每个重复5枚蛋，蛋样均作标记，均于取样当天检测。第40 d早晨不喂食，空腹静脉取10 ml血，于10 ℃冰箱内无抗凝剂静置30 min后用其分离血清。

1.3.4 检测指标和方法

1.3.4.1 产蛋性能指标 统计试验鸡群存栏数、产蛋总数、总产蛋质量、耗料质量、体质量，计算日产蛋数量、蛋平均质量、产蛋率、料蛋比。用电子天平称质量，精确到0.01 g。

1.3.4.2 蛋品质指标 根据软蛋数、破蛋数、畸形蛋数、蛋直径、蛋高度计算软蛋率、破蛋率、畸形蛋率、废蛋率。用蛋品质全自动测定仪侧量并计算蛋壳厚、蛋壳质量分数、蛋清质量分数、蛋黄质量分数、蛋形指数、哈夫单位[30-31]，相关公式：

蛋壳厚度=(锐头蛋壳厚+钝头蛋壳厚+中间蛋壳厚) /3

蛋壳质量分数=(蛋壳质量/整蛋质量)×100%

蛋清质量分数=(蛋清质量/整蛋质量)×100%

蛋黄质量分数=(蛋黄质量/整蛋质量)×100%

蛋形指数=纵经/横径

哈夫单位=100×lg(h-1.7m0.37+7.75)

式中，h为蛋清部分高度(mm)；m为整蛋质量(g)。

1.3.4.3 血液生化指标 用全自动生化分析仪测定如下血液生化指标：血清总蛋白质(TP)含量、血清白蛋白(ALB)含量、血清球蛋白(GLB)含量、免疫球蛋白G(Immunoglobulin G, IgG)含量、免疫球蛋白A(Immunoglobulin A, IgA)含量、免疫球蛋白M(Immunoglobulin M, IgM)含量、谷草转氨酶(AST)活性、谷丙转氨酶(ALT)活性、碱性磷酸酶(ALP)活性、乳酸脱氢酶(LDH)活性、甘油三酯(TG)浓度、总胆固醇(TC)浓度、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)浓度、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)浓度、葡萄糖(Glucose，GLU)浓度、钙离子(Ca2+)浓度、镁离子(Mg2+)浓度、钾离子(K+)浓度、磷(Pi)浓度。具体检测步骤参照产品说明书。

1.4 数据分析处理

用SPSS 13.0的Expert进行方差分析，用最小显著性差异法(LSD)进行组间多重比较，数据结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡产蛋性能的影响

由表2可以看出，牛蒡根皮多酚粗提物组、多糖粗提物组的总产蛋数显著高于对照(P<0.05)，分别比对照高6.71%、5.09%，可见在日粮中分别添加牛蒡根皮多酚粗提物、多糖粗提物对海兰褐壳蛋鸡的产蛋数量有很大影响。与对照相比，在日粮中分别添加牛蒡根皮多酚粗提物、多糖粗提物的海兰褐壳蛋鸡总产蛋质量显著(P<0.05)增加了10.56%、7.72%，多糖粗提物组与多酚粗提物组间的差异不显著。与对照相比，在日粮中分别添加牛蒡根皮多酚粗提物、多糖粗提物的海兰褐壳蛋鸡的日均产蛋量均显著(P<0.05)增加，多糖粗提物组增加了5.09%，多酚粗提物组增加了6.71%，多酚粗提物组和多糖粗提物组间的差异不显著。对照相比，在日粮中分别添加牛蒡根皮多酚粗提物、多糖粗提物的海兰褐壳蛋鸡平均蛋质量均略有提升，但差异不显著，可见这2个处理组对海兰褐壳蛋鸡蛋质量的影响不明显。在日粮中添加牛蒡根皮粗提物后，海兰褐壳蛋鸡的产蛋率提升，其中多酚粗提物组的提升效果比多糖粗提物组更明显。与对照相比，在日粮中分别添加牛蒡根皮多酚粗提物和多糖粗提物增加了海兰褐壳蛋鸡的采食量，料蛋比呈下降趋势，且多酚粗提物组、多糖粗提物组间差异显著(P<0.05)。本试验得出的海兰褐壳蛋鸡产蛋率提升量与黄贺儒[23]的研究结果基本吻合。

表2 牛蒡根皮多糖粗提物及多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡产蛋性能的影响

2.2 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡次品蛋的影响

由表3可以看出，在日粮中分别添加多酚粗提物、多糖粗提物均大大降低了海兰褐壳蛋鸡产软蛋、破蛋、畸形蛋的数量，与对照相比差异均极显著(P<0.01)，其中多酚粗提物组比多糖粗提物组的影响更明显。与对照相比，在日粮中分别添加多酚粗提物、多糖粗提物的海兰褐壳蛋鸡产蛋的软蛋率、破蛋率、畸形蛋率大幅度降低，差异极显著(P<0.01)，多酚粗提物组、多糖粗提物组的总废蛋率分别比对照降低1.8个百分点和1.2个百分点。由此可见，多酚粗提物组比多糖粗提物组对废蛋率的影响更明显。

表3 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡次品蛋的影响

2.3 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡蛋壳品质及鸡蛋内在指标的影响

由表4可以看出，在日粮中添加牛蒡根皮粗多糖提取物的海兰褐壳蛋鸡所产鸡蛋的蛋壳厚度较对照有所增加，但与对照间的差异不显著；多酚粗提物组与对照间的差异显著(P<0.05)。多酚粗提物组、多糖粗提物组、对照3组的蛋壳质量分数、蛋白质质量分数、蛋黄质量分数、蛋形指数差异不显著，尤其是蛋形指数基本无变化。与对照相比，多酚粗提物组、多糖粗提物组的哈夫单位均提高，其中多酚粗提物组与对照间差异显著(P<0.05)。

表4 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡蛋壳品质及鸡蛋内在指标的影响

2.4 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡体质量的影响

由表5可以看出，在试验期内，日粮中分别添加牛蒡根皮多酚粗提物、多糖粗提物的海兰褐壳蛋鸡增质量高于对照，多糖粗提物组的增质量较对照显著(P<0.05)高6.39%，多酚粗提物组的增质量较对照显著(P<0.05)高11.43%。

表5 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡体质量的影响

2.5 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡血清中目标蛋白质含量的影响

由表6可知，各试验组血清总蛋白质含量均高于对照，多糖粗提物组与对照间的差异不显著，多酚粗提物组与对照间差异极显著(P<0.01)。与对照相比，多糖粗提物组的血清白蛋白含量较高，但差异不显著，多酚粗提物组的血清白蛋白含量极显著(P<0.01)增加了11.56%。与对照相比，各试验组中血清球蛋白含量均较高，其中多糖粗提物组增加了4.56%，多酚粗提物组则极显著(P<0.01)增加了11.44%。与对照相比，多糖粗提物组的IgG含量较高，但差异不显著；多酚粗提物组的IgG含量明显较高，与对照相比极显著(P<0.01)增加了11.31%。与对照相比，多酚粗提物组、多糖粗提物组的IgA含量分别增加了11.50%、7.32%，差异均达极显著(P<0.01)水平。多酚粗提物组的IgM含量比对照极显著(P<0.01)高11.52%，比多糖粗提物组极显著(P<0.01)高9.81%，多糖粗提物组与对照间的差异不显著。

表6 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡血清中目标蛋白质含量的影响

2.6 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡血清中目标酶活性的影响

由表7可知，与对照相比，多酚粗提物组、多糖粗提物组的AST活性降低，但差异不显著。与对照相比，多酚粗提物组的ALT活性显著(P<0.05)降低，降幅达11.54%，多糖粗提物组的ALT活性降低了2.66%。与对照相比，多酚粗提物组、多糖粗提物组的ALP活性较高，但差异均不显著。多酚粗提物组、多糖粗提物组的LDH活性较对照均有所下降，但差异均不显著；多酚粗提物组和多糖粗提物组间LDH活性差异不显著。

表7 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡血清中目标酶活性的影响

2.7 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡血清中目标血脂浓度的影响

由表8可知，与对照相比，多酚粗提物组、多糖粗提物组的TG浓度分别提高了8.75%、3.72%，其中多酚粗提物组与对照间的差异显著(P<0.05)，多糖粗提物组与对照间的差异不显著。多糖粗提物组的TC浓度与多酚粗提物组间的差异不显著；与对照相比，多酚粗提物组的TC浓度降幅达5.72%，且差异显著(P<0.05)。与对照相比，多酚粗提物组、多糖粗提物组的HDL-C浓度上升，多糖粗提物组与对照间的差异不显著，多酚粗提物组与对照间的差异显著(P<0.05)。与对照相比，多糖粗提物组的LDL-C浓度略微下降，多酚粗提物组的LDL-C浓度显著(P<0.05)下降，降幅达11.64%。

表8 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡血清中目标血脂浓度的影响

2.8 牛蒡根皮多糖粗提物、多酚粗提物对海兰褐壳蛋鸡血清中葡萄糖、钙、镁、钾、磷浓度的影响

由表9可见，与对照相比，多酚粗提物组、多糖粗提物组的GLU浓度均提高，但差异不显著。多酚粗提物组、多糖粗提物组这2个试验组对Ca2+、Mg2+、K+浓度的提升均有积极作用。与对照相比，多酚粗提物组、多糖粗提物组的Ca2+浓度分别比对照提高了48.98%、32.65%，且差异极显著(P<0.01)。与对照相比，多酚粗提物组、多糖粗提物组的Mg2+浓度略有增加，但均无显著差异。与对照相比，各试验组的K+浓度均有不同程度的提高，但3组之间差异不显著。与对照相比，多酚粗提物组、多糖粗提物组的Pi浓度分别降低了 20.85%、2.47%，其中多糖粗提物组与对照的Pi浓度差异不显著。

3 结 论

通过提取牛蒡根皮中的多酚、多糖物质，再将粗提物按400 mg/kg的添加量添加于海兰褐壳蛋鸡日粮中，结果表明，2种粗提物均可降低料蛋比，提高日粮的综合利用率，说明牛蒡根皮中的多酚粗提物、多糖粗提物是提高海兰褐壳蛋鸡体质量、促进蛋鸡生长的主要活性物质，这与已有的报道[32-35]相吻合。本试验发现，多酚粗提物组可显著降低海兰褐壳蛋鸡血清的TC、LDL-C浓度，提高TG浓度，说明牛蒡根皮中含有的多酚物质可限制血液中相关指标上升；多酚粗提物组提高海兰褐壳蛋鸡血清中HDL-C浓度的效果显著，推测其有利于海兰褐壳蛋鸡身体机能的发挥。400 mg/kg多糖粗提物组对海兰褐壳蛋鸡血清中TG、HDL-C、LDL-C浓度的影响均非常有限。由此可见，牛蒡根皮中的多酚粗提物比多糖粗提物对海兰褐壳蛋鸡血脂的影响更有现实意义。本试验结果表明，在海兰褐壳蛋鸡日粮中添加400 mg/kg牛蒡根皮多酚粗提物较添加400 mg/kg牛蒡根皮多糖粗提物更能提升蛋鸡的整体性能。