藿香提取物對夏季蛋種雞產蛋性能、內分泌激素、抗應激能力、抗氧化能力及繁殖性能的影響

孫海霞 韓書宇 劉 靜 郭夢宇 趙曉鈺 安勝英* 劉觀忠*

(1.河北農業大學動物科技學院,保定 071000;2.保定興芮農牧發展有限公司,保定 071000)

夏季氣溫高,晝夜溫差小,再加上蛋雞全身羽毛且無汗腺,自身散熱困難,極易引發熱應激,導致家禽生產性能降低。目前大多數雞舍采用的降溫方法是濕簾蒸發降溫法,當相對濕度達到80%以上時,繼續使用濕簾易形成高溫高濕的養殖環境,加重熱應激。因此,在夏季開發具有解暑作用的飼料添加劑來緩解熱應激至關重要。

藿香的主要活性成分為藿香油,具有抗菌消炎、抗氧化、抗應激等作用[1]。前人研究表明,飼糧中添加藿香相關復方制劑可以緩解熱應激對肉雞和蛋雞產生的不良影響[2-3],例如,顯著增加熱應激肉雞體重,降低血清中皮質酮(CorT)和熱休克蛋白70(HSP70)的含量[2];提高蛋雞采食量和產蛋率,減少死淘率,增加蛋殼厚度[3]。

目前,藿香通常以復方制劑或單一成分(如藿香揮發油等)的形式應用于畜禽生產中,而藿香提取物(Agastacherugosaextract,ARE)對種雞生產性能方面的影響在國內外并未見報道。本試驗旨在通過探究藿香提取物對蛋種雞產蛋性能的影響,并從內分泌、抗應激、抗氧化等方面揭示其作用機制,為藿香提取物改善夏季蛋種雞的產蛋性能提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用藿香提取物規格為20∶1,為棕黃色粉末,其活性物質有總黃酮(2.70%)、揮發油(1.60%)等,揮發油中的主要成分為甲基胡椒酚。

1.2 試驗設計

選取288只65周齡、產蛋率相近、健康的大午金鳳蛋種雞,隨機分成4組,每組6個重復,每個重復12只雞。對照組飼喂基礎飼糧,試驗組分別在基礎飼糧中添加0.05%(0.05% ARE組)、0.10%(0.10% ARE組)和0.15%(0.15% ARE組)的藿香提取物。預試期7 d,正試期49 d。

1.3 基礎飼糧

基礎飼糧為參考《雞飼養標準》(NY/T 33—2004)、《中國飼料成分及營養價值表(2019年第30版)》以及企業生產實際情況配制的粉狀飼料,其組成及營養水平見表1。飼糧中粗蛋白質含量的測定參照《飼料中粗蛋白的測定 凱氏定氮法》(GB/T 6432—2018),鈣含量的測定參照《飼料中鈣的測定》(GB/T 6436—2002),總磷含量的測定參照《飼料中總磷的測定 分光光度法》(GB/T 6437—2018)。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(風干基礎)

1.4 飼養管理

飼養試驗于2022年7—8月份在河北省保定市徐水區興芮農牧發展有限公司種雞五場進行。采用階梯式籠養,每籠3只雞,各重復均勻分布,每日06:00、11:00和16:00各飼喂1次,自由采食和飲水,傳送帶清糞,每天光照16 h(03:00-19:00)。每天15:00收集種蛋并記錄雞群的精神狀況和病死情況,每6 d進行1次人工授精。雞群的免疫按常規免疫程序進行。每天分3個時間點(06:00、12:00和18:00)記錄雞舍內的溫濕度,并計算溫濕度平均值以及溫濕指數(THI):

THI=0.81Td+(0.99Td-14.3)RH+46.3。

式中:RH為相對濕度;Td為干球溫度。

1.5 檢測指標及方法

1.5.1 產蛋性能

每天以重復為單位記錄產蛋總數、種蛋合格數和蛋重,每周結料1次,記錄各重復的剩余飼料量,計算產蛋率、種蛋合格率、平均蛋重、平均日采食量和料蛋比。

1.5.2 蛋品質

在正試期的第6周末,每個重復隨機挑選3枚蛋進行蛋品質測定。電子天平測定蛋重、蛋白重量和蛋黃重量;電子數顯游標卡尺測量雞蛋的長徑、短徑,計算蛋形指數;羅氏比色扇測定蛋黃顏色;電子數顯千分尺測定蛋殼厚度;電子數顯游標卡尺測量蛋白高度;根據蛋白高度和蛋重計算哈氏單位。

1.5.3 血清內分泌激素

分別于正試期的第28天和第49天,每個重復挑選1只健康種雞(空腹12 h),翅下靜脈采血5 mL于促凝管中,3 000 r/min離心10 min,取上層清液分裝在0.5mL的離心管中,-20 ℃保存待測。

采用酶聯免疫吸附測定(ELISA)法測定血清中促性腺激素釋放激素(GnRH)、雌二醇(E2)、孕酮(P4)、三碘甲狀腺原氨酸(T3)、四碘甲狀腺原氨酸(T4)、瘦素(LEP)的含量和促卵泡素(FSH)、促黃體生成素(LH)的活性,由北京華英生物技術研究所測定,儀器為酶標分析儀(DR-200BS,無錫華衛德朗儀器有限公司)。

1.5.4 血清抗應激指標

血清中CorT的含量由北京華英生物技術研究所測定,測定方法為ELISA法;采用ELISA法測定血清中HSP70的含量,試劑盒購自上海江萊生物科技有限公司。

1.5.5 血漿抗氧化指標

分別于正試期的第28天和第49天,每個重復挑選1只健康種雞(空腹12 h)翅下靜脈采血5 mL,離心后取血漿,于-20 ℃保存待測。用試劑盒測定血漿中谷胱甘肽過氧化酶(GSH-Px)和總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性、總抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量,測定儀器為分光光度計,試劑盒購自南京建成生物工程研究所。

1.5.6 種蛋孵化性能

正試期最后1周,每個重復收取60枚合格種蛋進行孵化。孵化第18天落盤照蛋,記錄未受精蛋數、死胚蛋數,計算種蛋受精率、死胚率。孵化第21天出雛,記錄出雛數、健雛數,計算受精蛋孵化率、入孵蛋孵化率、健雛率、入孵蛋健雛率。按照如下公式計算母雞提供的健雛率:

母雞提供的健雛率=產蛋率×種蛋合格率×入孵蛋健雛率。

1.6 統計分析

應用Excel 2019對數據進行初步整理,采用SPSS 20.0軟件對數據進行單因素方差分析(one-way ANOVA),并用Duncan氏法進行組間多重比較,采用多項式對比分析藿香提取物添加量與各指標之間的線性和二次曲線效應。結果用平均值和均值標準誤(SEM)來表示,以P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著,P>0.05表示差異不顯著。

2 結果與分析

2.1 試驗期間雞舍內平均溫濕度

試驗期間雞舍內平均溫濕度變化見圖1。試驗期間雞舍內溫度平均為27.37 ℃,相對濕度平均為78.21%,THI平均為78.40,說明試驗期內蛋種雞處于中度熱應激狀態。

圖1 試驗期間雞舍內平均溫濕度變化

2.2 藿香提取物對夏季蛋種雞產蛋性能和蛋品質的影響

由表2可知,整個試驗期內,隨著藿香提取物添加量的增加,蛋種雞的產蛋率呈極顯著線性提高(P<0.01);平均日采食量呈顯著線性和二次曲線變化(P<0.05),可建立回歸方程:y=-885.83x2+173.21x+92.87,由回歸方程計算得出藿香提取物添加量為0.10%時平均日采食量最高;料蛋比呈顯著的二次曲線變化(P<0.05)。與對照組相比,0.15% ARE組的產蛋率顯著(第1～28和第29～49天)或極顯著(第1～49天)提高(P<0.05或P<0.01);各試驗組的平均日采食量均顯著(第1～28和第29～49天)或極顯著(第1～49天)提高(P<0.05或P<0.01)。0.15% ARE組第1～28天的料蛋比顯著低于0.05%、0.10% ARE組(P<0.05)。

表2 藿香提取物對夏季蛋種雞產蛋性能的影響

由表3可知,飼糧中添加不同水平藿香提取物對蛋形指數、蛋白高度、蛋黃顏色、蛋殼厚度、哈氏單位等均無顯著影響(P>0.05)。

表3 藿香提取物對夏季蛋種雞蛋品質的影響

2.3 藿香提取物對夏季蛋種雞血清內分泌激素含量或活性的影響

由表4可知,試驗第28天,隨著藿香提取物添加量的增加,蛋種雞血清中GnRH含量呈極顯著線性和二次曲線變化(P<0.01),FSH和LH活性呈極顯著線性提高(P<0.01)。與對照組相比,0.10% ARE組第28天血清中FSH和LH活性極顯著提高(P<0.01);0.15% ARE組第28天血清中GnRH含量和FSH活性極顯著提高(P<0.01)。試驗第49天,隨著藿香提取物添加量的增加,蛋種雞血清中GnRH含量和FSH活性呈極顯著線性和二次曲線變化(P<0.01),E2含量呈極顯著線性提高(P<0.01)。0.15% ARE組第49天血清中GnRH、E2含量和FSH活性極顯著高于其他組(P<0.01)。

表4 藿香提取物對夏季蛋種雞血清中生殖激素含量或活性的影響

由表5可知,試驗第28天,隨著藿香提取物添加量的增加,蛋種雞血清中LEP含量呈極顯著線性降低(P<0.01)。0.15% ARE組第28天血清中LEP含量極顯著低于對照組和0.05% ARE組(P<0.01)。試驗第49天,隨著藿香提取物添加量的增加,蛋種雞血清中T3和T4含量呈極顯著線性提高(P<0.01),LEP含量呈顯著線性降低(P<0.05)。與對照組相比,0.15% ARE組第49天血清中T3和T4含量顯著提高(P<0.05)。

表5 藿香提取物對夏季蛋種雞血清中T3、T4和LEP含量的影響

2.4 藿香提取物對夏季蛋種雞血清抗應激指標的影響

由表6可知,試驗第28天,血清中CorT、HSP70含量隨藿香提取物添加量的增加呈極顯著線性降低(P<0.01)。0.15% ARE組第28天血清中CorT含量極顯著低于對照組和0.10% ARE組(P<0.01);0.05%、0.15% ARE組第28天血清中HSP70含量顯著低于對照組(P<0.05)。試驗第49天,隨著藿香提取物添加量的增加,血清中CorT含量呈極顯著線性和二次曲線變化(P<0.01),HSP70含量呈極顯著線性降低(P<0.01)。各試驗組第49天血清中CorT含量均較對照組極顯著降低(P<0.01);0.15% ARE組第49天血清中HSP70含量顯著低于對照組和0.10% ARE組(P<0.05)。

表6 藿香提取物對夏季蛋種雞血清抗應激指標的影響

2.5 藿香提取物對夏季蛋種雞血漿抗氧化指標的影響

由表7可知,試驗第28天,血漿中T-SOD活性和T-AOC隨藿香提取物添加量的增加呈極顯著二次曲線變化(P<0.01)。0.10% ARE組第28天血漿中T-SOD活性和T-AOC極顯著高于其他組(P<0.01)。試驗第49天,隨著藿香提取物添加量的增加,血漿中T-SOD活性呈極顯著線性和二次曲線變化(P<0.01),T-AOC呈極顯著二次曲線變化(P<0.01),MDA含量呈顯著線性降低(P<0.05)。與對照組相比,各試驗組第49天血清中T-SOD活性均極顯著提高(P<0.01),MDA含量顯著降低(P<0.05);0.10% ARE組第49天血清中T-AOC極顯著高于其他組(P<0.01)。

2.6 藿香提取物對夏季種蛋孵化性能的影響

由表8可知,種蛋的死胚率和母雞提供的健雛率隨藿香提取物添加量的增加呈極顯著線性變化(P<0.01)。0.05% ARE組種蛋受精率顯著高于對照組和0.10%ARE組(P<0.05);與對照組和0.05% ARE組相比,0.15% ARE組死胚率顯著降低(P<0.05),母雞提供的健雛率顯著提高(P<0.05)。

3 討 論

3.1 藿香提取物對夏季蛋種雞產蛋性能和蛋品質的影響

已有研究表明,成年蛋雞雞舍的適宜溫度在19～22 ℃,相對濕度應保持在55%～65%,當溫度超過27 ℃時,易發生熱應激[4]。夏季高溫高濕環境引起的最直觀表現是采食量降低,家禽攝入的營養不足,從而導致生產性能下降[5]。本試驗結果表明,藿香提取物可以顯著提高夏季蛋種雞的產蛋率和平均日采食量,降低料蛋比,緩解夏季高溫高濕環境導致的生產性能下降,與宋曉琳等[3]用藿香相關復方制劑的研究結果一致。

環境溫度對雞蛋品質也有很大的影響。郝二英等[6]研究發現,熱應激導致雞蛋的蛋殼厚度、哈氏單位等顯著降低。本試驗結果表明,藿香提取物對蛋種雞蛋品質的相關指標均無顯著影響,與上述文獻表現不同,可能是熱應激程度不同導致,后續可以繼續探索藿香提取物對蛋黃中各營養成分的影響。

3.2 藿香提取物對夏季蛋種雞內分泌激素的影響

生殖激素在禽類產蛋性能的調控過程中起主導作用,主要通過下丘腦-垂體-性腺(HPG)軸進行調控。HPG軸啟動后,下丘腦合成分泌GnRH,GnRH與受體結合,刺激垂體釋放FSH和LH,從而激活性腺的發育和性激素的分泌,如E2和P4[7]。李明珠等[8]研究發現,熱應激通過降低卵巢組織中FSH和LH的活性來干擾卵巢卵泡發育,進而降低種母雞的繁殖性能。有研究發現,長期處于熱應激狀態下,蛋雞血漿中E2含量明顯降低,這可能是由于LH和FSH分泌減少導致卵巢功能下降所致[9]。本試驗中,藿香提取物可以提高蛋種雞血清中GnRH、E2的含量和FSH、LH的活性,從而促進卵泡發育和排卵,提高產蛋率。

甲狀腺激素(TH)主要參與機體的物質代謝過程,是機體調節產熱以維持體內熱平衡的重要激素,畜禽長期處于熱應激狀態下,必然會導致TH分泌紊亂,體溫調節功能下降,進而影響動物的生長和代謝[10]。TH主要包括T3和T4,T4是甲狀腺的主要分泌產物,相對無活性,經5′脫碘酶作用轉化成活性強的T3。Sohail等[11]研究發現,熱應激使肉雞血清中T3和T4含量顯著降低。劉禹辰等[12]研究發現,飼糧中添加TH可以明顯提高壩上長尾雞的產蛋水平,其原因是TH可以加強機體代謝,促進細胞對葡萄糖的吸收和利用,使機體利用營養物質的效率提高,從而提升生產性能。由此可見,本試驗中夏季蛋種雞產蛋率的顯著升高可能與藿香提取物可以提高蛋種雞血清中T3、T4含量有關。

LEP是由脂肪細胞中的肥胖基因編碼的內源性蛋白質類激素,作用于下丘腦并發出可用于能量儲備的信號,進而抑制食物攝入,調節脂肪沉積[13-14]。當血液中LEP含量超出正常水平時,LEP可通過與下丘腦部位的食欲刺激網絡相互作用來減少飲食,同時促進脂肪代謝,使消耗大于吸收,從而減少體重[15]。由此可見,本試驗中夏季蛋種雞采食量升高可能與藿香提取物降低種雞血清中LEP含量有關。

3.3 藿香提取物對夏季蛋種雞抗應激能力的影響

已有研究表明,熱應激誘導下丘腦-垂體-腎上腺皮質(HPA)軸的激活,腎上腺皮質大量釋放糖皮質激素,其中調控家禽應激反應的糖皮質激素主要是CorT[16-17]。何曉芳等[18]研究發現,熱應激導致血清中CorT含量增加。當家禽長時間處于熱應激狀態時,HPA軸糖皮質激素的負反饋調節發生障礙,會持續促進CorT分泌,導致血液中游離脂肪酸和葡萄糖水平升高[19]。本試驗結果表明,藿香提取物可以降低蛋種雞血清中CorT含量,證明藿香提取物可以提高機體抗應激能力,從而改善種雞的生產性能。

熱休克蛋白(HSP)可以作為分子伴侶促進蛋白質結構形成和恢復蛋白質錯誤折疊,并防止應激過程中的蛋白質聚集[20-21]。HSP70在正常細胞內含量較低,而在應激狀態下含量會明顯升高,且是HSP家族中最保守的一族,故而HSP70通常作為評價熱應激的重要指標之一[22-23]。當動物長時間處于熱應激狀態下,HSP70含量過度升高將對動物機體產生不利影響,在熱應激環境下可通過在畜禽飼糧中添加各類藥物抵抗熱應激[24]。本試驗中,在飼糧中添加藿香提取物可以降低蛋種雞血清中HSP70的含量,這與屈倩等[2,24]在熱應激肉雞和蛋雞上的研究結果一致。

3.4 藿香提取物對夏季蛋種雞抗氧化能力的影響

很多研究表明,當動物受到熱應激侵害時,機體內的抗氧化酶如GSH-Px和SOD的活性、脂質過氧化物MDA的含量以及T-AOC會受到影響,影響機體的抗氧化系統,從而改變自由基的含量,這表明熱應激可以引起機體氧化應激[25-26]。陸燦強等[27]研究發現,夏季高溫使蛋雞血漿中總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性和T-AOC顯著下降,MDA含量顯著上升。王偉等[28]研究發現,藿香揮發油可以調節細胞氧化還原系統使之趨于正常,從而減少細胞自由基的產生,提高抗氧化能力。本試驗結果表明,飼糧中添加藿香提取物可以提高蛋種雞血漿中T-SOD活性和T-AOC,降低MDA含量,這與上述研究結果一致。

3.5 藿香提取物對夏季種蛋孵化性能的影響

種蛋的孵化性能是現代家禽生產中重要的經濟性狀。在熱應激條件下家禽通過降低采食量適應高溫環境,持續的能量攝入量減少導致營養失衡,影響卵巢功能、生殖激素分泌和胚胎發育,最終降低家禽的繁殖性能和產蛋率[29-30]。本試驗中,藿香提取物可以提高種蛋的受精率,降低死胚率,這可能與藿香提取物提高蛋種雞的產蛋率、采食量和血清中FSH、LH的活性有關。除此以外,藿香提取物還可以提高種母雞提供的健雛率,從而提高種禽場的經濟效益。

4 結 論

綜上所述,藿香提取物不僅可以通過提高機體的抗應激能力、抗氧化能力和調整內分泌來改善夏季蛋種雞的產蛋性能,還可以降低種蛋孵化過程中的死胚率,從而提高蛋種雞的繁殖性能,并且在本試驗中以0.15%藿香提取物的應用效果最佳。