D-泛酸钙对黄羽肉鸡生长性能、肉品质、抗氧化能力和免疫功能的影响

吴潋池 葛超悦,2* 吕雨杰,2 胡兆莹 罗鑫宇 刘 兵** 余东游,2**

(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)

在全球经济发展低迷和通货膨胀影响下,消费者对低价格的动物蛋白质需求旺盛,全球肉鸡行业的生产受到进一步刺激扩张[1]。泛酸,又称维生素B5,是一种在生物界广泛存在的水溶性维生素[2]。泛酸作为不可或缺的必需营养素,在生物体内可转化为辅酶A(coenzyme A,CoA)和酰基载体蛋白(acyl carrier protein,ACP),这两者是所有活细胞代谢和能量产生的关键途径所必需的酶辅因子[3],可参与动物机体内糖类、脂肪和蛋白质的合成与代谢过程[4]。饲粮中泛酸添加量不足,会引起家禽生长迟缓、神经紊乱、生殖机能障碍和皮肤病变[5]。但由于泛酸易受酸碱、温度和湿度影响[6],所以在日常实际生产中常以其衍生物的形式添加,而泛酸钙是其较为稳定的衍生物之一[7]。泛酸钙具有手性碳原子,存在多种形式,而仅D-泛酸钙具有生物学活性。

研究表明,饲粮中添加泛酸钙可改善生长鸭的生长性能和抗氧化状况[8];提高产蛋期种鹅的繁殖性能、蛋品质和抗氧化能力[9];改善蛋品质,促进蛋黄形成和增强蛋壳强度[10]。目前,饲粮中添加泛酸钙对肉鸡生长发育的影响研究较少,尤其是关于黄羽肉鸡的研究。但我国本土黄羽肉鸡有着丰富的遗传资源,培育品种数量在所有畜禽品种中占据高位[11]。为此,本试验以黄羽肉鸡为研究对象,研究饲粮中添加不同水平的D-泛酸钙对肉鸡生长性能、肉品质、抗氧化能力、免疫功能及机体维生素B5含量的影响,并确定其适宜添加水平,为完善黄羽肉鸡营养需求量和指导实际生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用D-泛酸钙产品由黑龙江某生物科技有限公司提供,纯度标示值≥98%,实测值为98.35%;有效成分为维生素B5,纯度标示值≥92%,实测值为92.50%。

1.2 试验动物及试验设计

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)960羽,随机分为6组,每组8个重复,每个重复20羽。6个组分别在基础饲粮中添加0(对照组)、10、15、20、25和30 mg/kg的D-泛酸钙(以维生素B5计,下同)。试验期70 d,分为前期(1～35日龄)和后期(36～70日龄)2个阶段。

1.3 试验饲粮

试验选用玉米-豆粕型基础饲粮,其营养水平参照NRC(1994)和《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)中黄羽肉鸡营养建议量,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沸石粉,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)

1.4 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,每笼10只鸡,单笼尺寸为120 cm×80 cm×60 cm,同一组各重复均匀分布于鸡舍。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 ℃,直至室温达到26 ℃为止,鸡舍相对湿度保持在50%～60%;试验第1～7天采用每天24 h光照,之后逐步降到每天16 h光照;采用自然通风结合纵向负压通风。试验鸡手工喂料,粉料饲喂,自由采食,并通过乳头式饮水器自由饮水。每天清粪2次,每周带鸡消毒1次,常规防疫和免疫。

1.5 测定指标及方法

1.5.1 饲粮营养成分

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,磷含量参照GB/T 6437—2018《饲料中总磷的测定 分光光度法》方法测定。

1.5.2 生长性能

分别于试验第1、35和70天,以重复为单位对空腹12 h肉鸡称重,记录重量,计算平均日增重(average daily gain,ADG);分别于试验第35和70天,以重复为单位统计阶段耗料量,计算平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)和料重比(feed to gain ratio,F/G)。

1.5.3 肉品质

70日龄时,每个重复随机选取1只肉鸡,屠宰解剖后,统一取左侧整块胸肌,测定pH、肉色和持水能力等肉品质指标,具体方法如下:分别于屠宰后45 min和24 h,采用便携式pH计(HANNA Instruments,HI99171,意大利)测定其pH;采用日本美能达CR410色差计测定右侧胸肌的肉色[亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)值];取约30 g肌肉沿肌纤维方向修整后,准确称重(W1)后置于一次性PE手套内,悬吊于4 ℃冰箱内,于指定时间取出肉样,拭去表面液体后称重(W2),计算滴水损失,公式如下:

滴水损失(%)=100×(W1-W2)/W1。

1.5.4 血清抗氧化指标

分别于试验第35和70天,从每个重复内随机选取1只肉鸡,翅静脉采3 mL新鲜血液样品置于促凝管中用于制备血清,采用试剂盒(购自南京建成生物工程研究所)测定血清抗氧化指标,包括血清总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)和总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase,T-SOD)活性以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量。

1.5.5 血清免疫和抗炎指标

分别于试验第35和70天,从每个重复内随机选取1只肉鸡,翅静脉采3 mL新鲜血液样品置于促凝管中用于制备血清,采用酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)试剂盒(购自江苏酶标生物科技有限公司)测定血清免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)、免疫球蛋白A(immunoglobulin A,IgA)、免疫球蛋白M(immunoglobulin M,IgM)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)含量。

1.5.6 血清维生素B5含量

分别于试验第35和70天,从每个重复内随机选取1只肉鸡,翅静脉采2 mL新鲜血液样品置于促凝管中用于制备血清,采用高效液相色谱串联质谱法测定血清维生素B5含量。

1.6 数据统计分析

采用SPSS 21.0软件一般线性模型(general linear model)程序对试验数据进行方差分析,并采用Duncan氏法进行多重比较,使用曲线估计模型对D-泛酸钙添加水平与各指标进行线性和二次曲线回归分析。结果以平均值和均值标准误(SEM)表示,P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 D-泛酸钙对肉鸡生长性能的影响

由表2可知,饲粮中添加不同水平D-泛酸钙对肉鸡前期(1～35日龄)、后期(36～70日龄)和全期(1～70日龄)ADFI均无显著影响(P>0.05),但显著影响肉鸡前期和全期ADG以及后期和全期F/G(P<0.05);随着饲粮中D-泛酸钙添加水平的提高,肉鸡前期和全期ADG以及后期和全期F/G均呈二次曲线变化(P<0.05)。与对照组相比,饲粮中添加20和25 mg/kg的D-泛酸钙显著提高了肉鸡前期ADG(P<0.05),饲粮中添加20 mg/kg的D-泛酸钙显著提高了全期ADG(P<0.05),饲粮中添加15～25 mg/kg的D-泛酸钙显著降低了后期F/G(P<0.05),饲粮中添加15～30 mg/kg的D-泛酸钙显著降低了全期F/G(P<0.05)。

2.2 D-泛酸钙对肉鸡肉品质的影响

由表3可知,饲粮中添加不同水平D-泛酸钙对肉鸡胸肌pH45 min、pH24 h以及肉色L*、a*和b*值均无显著影响(P>0.05),但对滴水损失影响显著(P<0.05);随着饲粮中D-泛酸钙添加水平的提高,肉鸡胸肌滴水损失呈二次曲线变化(P<0.05)。与对照组相比,饲粮中添加10～30 mg/kg的D-泛酸钙显著降低了肉鸡胸肌滴水损失(P<0.05)。

2.3 D-泛酸钙对肉鸡血清抗氧化指标的影响

由表4可知,饲粮中添加不同水平D-泛酸钙对肉鸡35和70日龄血清GSH-Px和T-SOD活性均无显著影响(P>0.05),但对35和70日龄血清T-AOC和MDA含量影响显著(P<0.05);随着饲粮中D-泛酸钙添加水平的提高,肉鸡35和70日龄血清T-AOC呈二次曲线变化(P<0.05),肉鸡35日龄血清MDA含量呈二次曲线变化(P<0.05),70日龄血清MDA含量呈线性和二次曲线变化(P<0.05)。与对照组相比,饲粮中添加15～25 mg/kg的D-泛酸钙均显著提高了肉鸡35和70日龄血清T-AOC(P<0.05),饲粮中添加10～30 mg/kg的D-泛酸钙均显著降低了35和70日龄血清MDA含量(P<0.05)。

2.4 D-泛酸钙对肉鸡血清免疫球蛋白含量的影响

由表5可知,饲粮中添加不同水平D-泛酸钙对肉鸡35和70日龄血清IgA和IgM含量均无显著影响(P>0.05),但对35和70日龄血清IgG含量影响显著(P<0.05),且35和70日龄血清IgG含量随着饲粮中D-泛酸钙添加水平的提高呈二次曲线变化(P<0.05)。与对照组相比,饲粮中添加15和20 mg/kg的D-泛酸钙显著提高了肉鸡35和70日龄血清IgG含量(P<0.05)。

2.5 D-泛酸钙对肉鸡血清炎症因子含量的影响

由表6可知,饲粮中添加不同水平D-泛酸钙对肉鸡35日龄血清IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-10含量以及70日龄血清IL-1β和IL-10含量均无显著影响(P>0.05),但对70日龄血清IL-6和TNF-α含量影响显著(P<0.05),且70日龄血清IL-6和TNF-α含量随着饲粮中D-泛酸钙添加水平的提高呈二次曲线变化(P<0.05)。与对照组相比,饲粮中添加15～30 mg/kg的D-泛酸钙均显著降低了肉鸡70日龄血清IL-6和TNF-α含量(P<0.05)。

2.6 D-泛酸钙对肉鸡血清维生素B5含量的影响

由表7可知,饲粮中添加不同水平D-泛酸钙对肉鸡35日龄血清维生素B5含量无显著影响(P>0.05),但对70日龄血清维生素B5含量影响显著(P<0.05),且70日龄血清维生素B5含量随着饲粮中D-泛酸钙添加水平的提高呈线性和二次曲线变化(P<0.05)。与对照组相比,饲粮中添加15～30 mg/kg的D-泛酸钙显著提高了肉鸡70日龄血清维生素B5含量(P<0.05)。

2.7 基于二次曲线回归分析肉鸡饲粮中D-泛酸钙的适宜添加水平

以饲粮中D-泛酸钙添加水平为自变量x(0≤x≤30),以有显著二次曲线变化(P<0.05)的指标为因变量y,进行二次曲线回归分析,结果如表8所示。以1～35日龄和1～70日龄ADG为评价指标,饲粮中D-泛酸钙适宜添加水平分别为25.21和23.04 mg/kg;以36～70日龄和1～70日龄F/G为评价指标,饲粮中D-泛酸钙适宜添加水平分别为14.97和20.83 mg/kg;以70日龄胸肌滴水损失为评价指标,饲粮中D-泛酸钙适宜添加水平为20.22 mg/kg;以70日龄血清维生素B5含量为评价指标,饲粮中D-泛酸钙适宜添加水平为30.00 mg/kg;以35和70日龄血清T-AOC以及35和70日龄血清MDA含量为评价指标,饲粮中D-泛酸钙适宜添加水平分别为22.15、23.33、23.27和23.40 mg/kg;以35和70日龄血清IgG含量为评价指标,饲粮中D-泛酸钙适宜添加水平分别为19.73和18.48 mg/kg;以70日龄血清IL-6和TNF-α含量为评价指标,饲粮中D-泛酸钙适宜添加水平分别为17.24和20.83 mg/kg。

表2 D-泛酸钙对肉鸡生长性能的影响

表5 D-泛酸钙对肉鸡血清免疫球蛋白含量的影响

表6 D-泛酸钙对肉鸡血清炎症因子含量的影响

表7 D-泛酸钙对肉鸡血清维生素B5含量的影响

3 讨 论

3.1 D-泛酸钙对肉鸡生长性能的影响

生长性能可以最直观地反映肉鸡的生长发育情况,其测定指标常使用ADG、F/G和ADFI[12]。早期研究表明,泛酸缺乏会导致病鸡出现食欲不振、生长迟缓和消瘦等症状[13-15]。Beagle等[16]研究发现,当雏鸡饲喂缺乏泛酸的饲粮时,蛋白质、脂肪和能量储存显著减少。反之,随着饲粮中泛酸添加水平的提高,肉鸡的增重速度显著提升[17]。在本试验中,饲粮中添加20和25 mg/kg的D-泛酸钙显著提高了肉鸡1～35日龄ADG,饲粮中添加15～25 mg/kg的D-泛酸钙显著降低了36～70日龄F/G,表明泛酸对肉鸡生长发育有促进作用,其原因可能与能量代谢有关。泛酸作为CoA和ACP的前体物质,参与动物机体内的各种代谢反应[18]。先前研究表明,泛酸能够提高肉仔鸡粗蛋白质和粗脂肪的代谢率[17],而饲粮中缺乏泛酸会导致鸭体内糖酵解、糖异生、脂肪酸β氧化、三羧酸循环及氧化磷酸化等代谢过程出现异常[19]。此外,肠道作为动物营养物质消化吸收的主要场所,泛酸还与肠道健康息息相关[20],在饲粮中添加泛酸不仅可以增强肠道消化酶的活性,促进饲粮中营养物质的消化吸收[21],还可以预防肠炎和溃疡的发生[22],从而促进动物机体生长和健康。

3.2 D-泛酸钙对肉鸡肉品质的影响

肉品质代表着肉品的消费性能和潜在价值[23],其在物理学上的主要评价指标包括pH、肉色和滴水损失等[24]。张肖等[25]研究发现,饲粮中添加20 mg/kg泛酸钙可提高五龙鹅肌肉的L*和a*值,并降低剪切力和滴水损失。在本试验中,饲粮中添加不同水平D-泛酸钙对肉鸡70日龄胸肌pH45 min、pH24 h以及肉色L*、a*和b*值等指标均无显著影响;但与对照组相比,饲粮中添加10～30 mg/kg的D-泛酸钙显著降低了胸肌滴水损失,改善了肌肉持水能力。肉类的持水能力直接影响肉的质地、风味、多汁性和外观[26]。泛酸钙对持水能力的改善,可能与屠宰后其抑制肌肉蛋白质水解有关[24],但具体机制还需进一步研究。

3.3 D-泛酸钙对肉鸡抗氧化能力的影响

活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成异常或局部抗氧化防御能力的降低会导致ROS失调,从而导致氧化应激,促使蛋白质、脂质和核酸的氧化损伤[27]。因此,ROS的产生与消除之间的平衡对于避免机体氧化损伤至关重要[28]。T-AOC由各种抗氧化物质和抗氧化酶参与调节,反映机体总体的抗氧化能力[29],且其抗氧化酶主要包括GSH-Px和T-SOD,二者作为自由基清除剂,保护细胞和机体免受ROS的攻击[30]。脂质过氧化产物MDA是反映氧化损伤程度的重要指标[31]。研究表明,在饲粮中添加D-泛酸钙可显著增强五龙鹅的抗氧化功能[32],且可缓解高脂饲粮诱导的机体氧化应激状态[33]。本试验发现,与对照组相比,饲粮中添加15、20和25 mg/kg的D-泛酸钙可显著增加肉鸡血清T-AOC,降低血清MDA含量,提高机体抗氧化能力,改善肉鸡氧化应激状态。本研究结果与上述研究结果一致,表明D-泛酸钙可以提高肉鸡机体的抗氧化能力,其具体机制可能与泛酸能够促进谷胱甘肽和CoA的合成有关[34-36],即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。

3.4 D-泛酸钙对肉鸡免疫功能的影响

免疫球蛋白(包括IgA、IgG和IgM)由浆细胞分泌,主要分布在血清中,在体液免疫中发挥着重要的作用,其含量可反映机体免疫能力[37]。文泽平等[38]研究发现,饲粮中缺乏泛酸显著降低了幼建鲤血清IgM含量,导致动物攻毒后成活率降低。本试验结果表明,饲粮中添加15和20 mg/kg的D-泛酸钙可显著提高肉鸡血清IgG含量,表明D-泛酸钙可通过刺激免疫球蛋白的生成,调节机体免疫功能,从而提高鸡群抗病力。淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞分泌的细胞因子可介导多种炎症反应[39],而泛酸能影响细胞因子的分泌[2]。研究表明,泛酸在体内需要钠依赖性多种维生素转运体(sodium dependent multivitamin transporter,SMVT)进行转运,而SMVT基因敲除小鼠肠道中TNF-α的基因表达水平会出现上调[40]。本试验结果显示,饲粮中添加15～30 mg/kg的D-泛酸钙可显著降低肉鸡70日龄血清IL-6和TNF-α含量,表明D-泛酸钙可以通过降低机体内炎症因子水平,保护黄羽肉鸡免受炎症损伤。

3.5 D-泛酸钙对肉鸡血清维生素B5含量的影响

泛酸作为水溶性维生素,在动物体内难以储存,因此血清或肝脏中维生素B5的含量可以直接反映机体泛酸的水平。Qian等[21]研究发现,随着饲粮中D-泛酸钙水平的提升,动物机体肝脏维生素B5含量也显著提高,随后出现平台期。血清中的泛酸含量变化与肝脏中的泛酸含量变化有相似的结果。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血清维生素B5含量,饲粮中添加15～30 mg/kg的D-泛酸钙显著提高了70日龄血清维生素B5含量,且70日龄血清维生素B5含量随着饲粮中D-泛酸钙添加水平的提高呈线性和二次曲线变化。与本试验结果一致,Tang等[41]研究发现,饲喂未添加泛酸的基础饲粮的鸭血浆中检测出最低的泛酸含量,且血浆泛酸含量随着饲粮泛酸添加水平的提高而线性提高,表明饲粮中添加泛酸能够有效地改善动物机体泛酸水平。同时,在本试验中,血清维生素B5含量最低的对照组肉鸡也表现出最差的生长性状、氧化应激状态和炎症水平,而随着饲粮中D-泛酸钙添加水平的提高,肉鸡血清维生素B5含量、生长性能(ADG和F/G)、肉品质(胸肌滴水损失)、抗氧化能力(血清T-AOC和MDA含量)和机体免疫水平(血清IgG含量)呈线性或二次曲线变化,这表明饲粮中添加D-泛酸钙可通过提高机体泛酸水平从而改善黄羽肉鸡的生长健康。

3.6 肉鸡饲粮中D-泛酸钙的适宜添加水平

本试验研究表明,饲粮中添加D-泛酸钙能够促进肉鸡生长发育,改善肉品质,提高抗氧化能力和免疫功能。在差异显著的基础上,上述相关指标与饲粮D-泛酸钙添加水平存在二次效应,二次曲线回归分析结果表明,饲粮中D-泛酸钙添加水平为14.97～25.21 mg/kg时,肉鸡生长性能最佳;饲粮中D-泛酸钙添加水平为20.22 mg/kg时,可改善肉鸡肉品质;饲粮中D-泛酸钙添加水平为30 mg/kg时,肉鸡血清维生素B5含量最高;饲粮中D-泛酸钙添加水平为22.15～23.40 mg/kg时,肉鸡抗氧化能力最好;饲粮中D-泛酸钙添加水平为17.24～20.83 mg/kg时,肉鸡免疫功能最佳。刘晨龙等[9]研究表明,饲粮中泛酸钙添加水平为15～20 mg/kg(以维生素B5计)时,产蛋期种鹅的抗氧化能力最高。Tang等[41]在北京鸭饲粮中添加不同水平的泛酸,并以体重、ADG和血浆泛酸含量为评价指标,得出泛酸需求量分别为13.36、13.29和15.00 mg/kg。本试验结果与以上试验结果产生差异的原因可能是由于物种和基础饲粮中泛酸含量不同。此外,高饲料转化率和增重率能够降低饲料成本投入,强抗病力可以减少疾病传播、提高成活率,这些因素在实际生产中会直接影响养殖效益。因此,本试验以生长性能、肉品质、抗氧化能力和免疫功能为评价指标,推荐1～35日龄和36～70日龄黄羽肉鸡玉米-豆粕型饲粮中D-泛酸钙的适宜添加水平分别为19.73～25.21 mg/kg和14.97～23.40 mg/kg。综合考虑,推荐1～70日龄黄羽肉鸡玉米-豆粕型饲粮中D-泛酸钙的适宜添加水平为14.97～25.21 mg/kg。

4 结 论

① 饲粮中添加D-泛酸钙可改善黄羽肉鸡(梅黄1号)生长性能,提高肉品质,增强机体抗氧化能力和免疫功能。

② 本试验条件下,以生长性能、肉品质、抗氧化能力和免疫功能为评价指标,1～35日龄和36～70日龄黄羽肉鸡饲粮中D-泛酸钙的适宜添加水平分别为19.73～25.21 mg/kg和14.97～23.40 mg/kg。

③ 以实际生产中养殖效益进行综合评价,推荐1～70日龄黄羽肉鸡玉米-豆粕型饲粮中D-泛酸钙的适宜添加水平为14.97～25.21 mg/kg。