藿香提取物对夏季蛋种鸡产蛋性能、内分泌激素、抗应激能力、抗氧化能力及繁殖性能的影响

孙海霞 韩书宇 刘 静 郭梦宇 赵晓钰 安胜英* 刘观忠*

(1.河北农业大学动物科技学院,保定 071000;2.保定兴芮农牧发展有限公司,保定 071000)

夏季气温高,昼夜温差小,再加上蛋鸡全身羽毛且无汗腺,自身散热困难,极易引发热应激,导致家禽生产性能降低。目前大多数鸡舍采用的降温方法是湿帘蒸发降温法,当相对湿度达到80%以上时,继续使用湿帘易形成高温高湿的养殖环境,加重热应激。因此,在夏季开发具有解暑作用的饲料添加剂来缓解热应激至关重要。

藿香的主要活性成分为藿香油,具有抗菌消炎、抗氧化、抗应激等作用[1]。前人研究表明,饲粮中添加藿香相关复方制剂可以缓解热应激对肉鸡和蛋鸡产生的不良影响[2-3],例如,显著增加热应激肉鸡体重,降低血清中皮质酮(CorT)和热休克蛋白70(HSP70)的含量[2];提高蛋鸡采食量和产蛋率,减少死淘率,增加蛋壳厚度[3]。

目前,藿香通常以复方制剂或单一成分(如藿香挥发油等)的形式应用于畜禽生产中,而藿香提取物(Agastacherugosaextract,ARE)对种鸡生产性能方面的影响在国内外并未见报道。本试验旨在通过探究藿香提取物对蛋种鸡产蛋性能的影响,并从内分泌、抗应激、抗氧化等方面揭示其作用机制,为藿香提取物改善夏季蛋种鸡的产蛋性能提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用藿香提取物规格为20∶1,为棕黄色粉末,其活性物质有总黄酮(2.70%)、挥发油(1.60%)等,挥发油中的主要成分为甲基胡椒酚。

1.2 试验设计

选取288只65周龄、产蛋率相近、健康的大午金凤蛋种鸡,随机分成4组,每组6个重复,每个重复12只鸡。对照组饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加0.05%(0.05% ARE组)、0.10%(0.10% ARE组)和0.15%(0.15% ARE组)的藿香提取物。预试期7 d,正试期49 d。

1.3 基础饲粮

基础饲粮为参考《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)、《中国饲料成分及营养价值表(2019年第30版)》以及企业生产实际情况配制的粉状饲料,其组成及营养水平见表1。饲粮中粗蛋白质含量的测定参照《饲料中粗蛋白的测定 凯氏定氮法》(GB/T 6432—2018),钙含量的测定参照《饲料中钙的测定》(GB/T 6436—2002),总磷含量的测定参照《饲料中总磷的测定 分光光度法》(GB/T 6437—2018)。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.4 饲养管理

饲养试验于2022年7—8月份在河北省保定市徐水区兴芮农牧发展有限公司种鸡五场进行。采用阶梯式笼养,每笼3只鸡,各重复均匀分布,每日06:00、11:00和16:00各饲喂1次,自由采食和饮水,传送带清粪,每天光照16 h(03:00-19:00)。每天15:00收集种蛋并记录鸡群的精神状况和病死情况,每6 d进行1次人工授精。鸡群的免疫按常规免疫程序进行。每天分3个时间点(06:00、12:00和18:00)记录鸡舍内的温湿度,并计算温湿度平均值以及温湿指数(THI):

THI=0.81Td+(0.99Td-14.3)RH+46.3。

式中:RH为相对湿度;Td为干球温度。

1.5 检测指标及方法

1.5.1 产蛋性能

每天以重复为单位记录产蛋总数、种蛋合格数和蛋重,每周结料1次,记录各重复的剩余饲料量,计算产蛋率、种蛋合格率、平均蛋重、平均日采食量和料蛋比。

1.5.2 蛋品质

在正试期的第6周末,每个重复随机挑选3枚蛋进行蛋品质测定。电子天平测定蛋重、蛋白重量和蛋黄重量;电子数显游标卡尺测量鸡蛋的长径、短径,计算蛋形指数;罗氏比色扇测定蛋黄颜色;电子数显千分尺测定蛋壳厚度;电子数显游标卡尺测量蛋白高度;根据蛋白高度和蛋重计算哈氏单位。

1.5.3 血清内分泌激素

分别于正试期的第28天和第49天,每个重复挑选1只健康种鸡(空腹12 h),翅下静脉采血5 mL于促凝管中,3 000 r/min离心10 min,取上层清液分装在0.5mL的离心管中,-20 ℃保存待测。

采用酶联免疫吸附测定(ELISA)法测定血清中促性腺激素释放激素(GnRH)、雌二醇(E2)、孕酮(P4)、三碘甲状腺原氨酸(T3)、四碘甲状腺原氨酸(T4)、瘦素(LEP)的含量和促卵泡素(FSH)、促黄体生成素(LH)的活性,由北京华英生物技术研究所测定,仪器为酶标分析仪(DR-200BS,无锡华卫德朗仪器有限公司)。

1.5.4 血清抗应激指标

血清中CorT的含量由北京华英生物技术研究所测定,测定方法为ELISA法;采用ELISA法测定血清中HSP70的含量,试剂盒购自上海江莱生物科技有限公司。

1.5.5 血浆抗氧化指标

分别于正试期的第28天和第49天,每个重复挑选1只健康种鸡(空腹12 h)翅下静脉采血5 mL,离心后取血浆,于-20 ℃保存待测。用试剂盒测定血浆中谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)和总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性、总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量,测定仪器为分光光度计,试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.5.6 种蛋孵化性能

正试期最后1周,每个重复收取60枚合格种蛋进行孵化。孵化第18天落盘照蛋,记录未受精蛋数、死胚蛋数,计算种蛋受精率、死胚率。孵化第21天出雏,记录出雏数、健雏数,计算受精蛋孵化率、入孵蛋孵化率、健雏率、入孵蛋健雏率。按照如下公式计算母鸡提供的健雏率:

母鸡提供的健雏率=产蛋率×种蛋合格率×入孵蛋健雏率。

1.6 统计分析

应用Excel 2019对数据进行初步整理,采用SPSS 20.0软件对数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并用Duncan氏法进行组间多重比较,采用多项式对比分析藿香提取物添加量与各指标之间的线性和二次曲线效应。结果用平均值和均值标准误(SEM)来表示,以P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著,P>0.05表示差异不显著。

2 结果与分析

2.1 试验期间鸡舍内平均温湿度

试验期间鸡舍内平均温湿度变化见图1。试验期间鸡舍内温度平均为27.37 ℃,相对湿度平均为78.21%,THI平均为78.40,说明试验期内蛋种鸡处于中度热应激状态。

图1 试验期间鸡舍内平均温湿度变化

2.2 藿香提取物对夏季蛋种鸡产蛋性能和蛋品质的影响

由表2可知,整个试验期内,随着藿香提取物添加量的增加,蛋种鸡的产蛋率呈极显著线性提高(P<0.01);平均日采食量呈显著线性和二次曲线变化(P<0.05),可建立回归方程:y=-885.83x2+173.21x+92.87,由回归方程计算得出藿香提取物添加量为0.10%时平均日采食量最高;料蛋比呈显著的二次曲线变化(P<0.05)。与对照组相比,0.15% ARE组的产蛋率显著(第1～28和第29～49天)或极显著(第1～49天)提高(P<0.05或P<0.01);各试验组的平均日采食量均显著(第1～28和第29～49天)或极显著(第1～49天)提高(P<0.05或P<0.01)。0.15% ARE组第1～28天的料蛋比显著低于0.05%、0.10% ARE组(P<0.05)。

表2 藿香提取物对夏季蛋种鸡产蛋性能的影响

由表3可知,饲粮中添加不同水平藿香提取物对蛋形指数、蛋白高度、蛋黄颜色、蛋壳厚度、哈氏单位等均无显著影响(P>0.05)。

表3 藿香提取物对夏季蛋种鸡蛋品质的影响

2.3 藿香提取物对夏季蛋种鸡血清内分泌激素含量或活性的影响

由表4可知,试验第28天,随着藿香提取物添加量的增加,蛋种鸡血清中GnRH含量呈极显著线性和二次曲线变化(P<0.01),FSH和LH活性呈极显著线性提高(P<0.01)。与对照组相比,0.10% ARE组第28天血清中FSH和LH活性极显著提高(P<0.01);0.15% ARE组第28天血清中GnRH含量和FSH活性极显著提高(P<0.01)。试验第49天,随着藿香提取物添加量的增加,蛋种鸡血清中GnRH含量和FSH活性呈极显著线性和二次曲线变化(P<0.01),E2含量呈极显著线性提高(P<0.01)。0.15% ARE组第49天血清中GnRH、E2含量和FSH活性极显著高于其他组(P<0.01)。

表4 藿香提取物对夏季蛋种鸡血清中生殖激素含量或活性的影响

由表5可知,试验第28天,随着藿香提取物添加量的增加,蛋种鸡血清中LEP含量呈极显著线性降低(P<0.01)。0.15% ARE组第28天血清中LEP含量极显著低于对照组和0.05% ARE组(P<0.01)。试验第49天,随着藿香提取物添加量的增加,蛋种鸡血清中T3和T4含量呈极显著线性提高(P<0.01),LEP含量呈显著线性降低(P<0.05)。与对照组相比,0.15% ARE组第49天血清中T3和T4含量显著提高(P<0.05)。

表5 藿香提取物对夏季蛋种鸡血清中T3、T4和LEP含量的影响

2.4 藿香提取物对夏季蛋种鸡血清抗应激指标的影响

由表6可知,试验第28天,血清中CorT、HSP70含量随藿香提取物添加量的增加呈极显著线性降低(P<0.01)。0.15% ARE组第28天血清中CorT含量极显著低于对照组和0.10% ARE组(P<0.01);0.05%、0.15% ARE组第28天血清中HSP70含量显著低于对照组(P<0.05)。试验第49天,随着藿香提取物添加量的增加,血清中CorT含量呈极显著线性和二次曲线变化(P<0.01),HSP70含量呈极显著线性降低(P<0.01)。各试验组第49天血清中CorT含量均较对照组极显著降低(P<0.01);0.15% ARE组第49天血清中HSP70含量显著低于对照组和0.10% ARE组(P<0.05)。

表6 藿香提取物对夏季蛋种鸡血清抗应激指标的影响

2.5 藿香提取物对夏季蛋种鸡血浆抗氧化指标的影响

由表7可知,试验第28天,血浆中T-SOD活性和T-AOC随藿香提取物添加量的增加呈极显著二次曲线变化(P<0.01)。0.10% ARE组第28天血浆中T-SOD活性和T-AOC极显著高于其他组(P<0.01)。试验第49天,随着藿香提取物添加量的增加,血浆中T-SOD活性呈极显著线性和二次曲线变化(P<0.01),T-AOC呈极显著二次曲线变化(P<0.01),MDA含量呈显著线性降低(P<0.05)。与对照组相比,各试验组第49天血清中T-SOD活性均极显著提高(P<0.01),MDA含量显著降低(P<0.05);0.10% ARE组第49天血清中T-AOC极显著高于其他组(P<0.01)。

2.6 藿香提取物对夏季种蛋孵化性能的影响

由表8可知,种蛋的死胚率和母鸡提供的健雏率随藿香提取物添加量的增加呈极显著线性变化(P<0.01)。0.05% ARE组种蛋受精率显著高于对照组和0.10%ARE组(P<0.05);与对照组和0.05% ARE组相比,0.15% ARE组死胚率显著降低(P<0.05),母鸡提供的健雏率显著提高(P<0.05)。

3 讨 论

3.1 藿香提取物对夏季蛋种鸡产蛋性能和蛋品质的影响

已有研究表明,成年蛋鸡鸡舍的适宜温度在19～22 ℃,相对湿度应保持在55%～65%,当温度超过27 ℃时,易发生热应激[4]。夏季高温高湿环境引起的最直观表现是采食量降低,家禽摄入的营养不足,从而导致生产性能下降[5]。本试验结果表明,藿香提取物可以显著提高夏季蛋种鸡的产蛋率和平均日采食量,降低料蛋比,缓解夏季高温高湿环境导致的生产性能下降,与宋晓琳等[3]用藿香相关复方制剂的研究结果一致。

环境温度对鸡蛋品质也有很大的影响。郝二英等[6]研究发现,热应激导致鸡蛋的蛋壳厚度、哈氏单位等显著降低。本试验结果表明,藿香提取物对蛋种鸡蛋品质的相关指标均无显著影响,与上述文献表现不同,可能是热应激程度不同导致,后续可以继续探索藿香提取物对蛋黄中各营养成分的影响。

3.2 藿香提取物对夏季蛋种鸡内分泌激素的影响

生殖激素在禽类产蛋性能的调控过程中起主导作用,主要通过下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴进行调控。HPG轴启动后,下丘脑合成分泌GnRH,GnRH与受体结合,刺激垂体释放FSH和LH,从而激活性腺的发育和性激素的分泌,如E2和P4[7]。李明珠等[8]研究发现,热应激通过降低卵巢组织中FSH和LH的活性来干扰卵巢卵泡发育,进而降低种母鸡的繁殖性能。有研究发现,长期处于热应激状态下,蛋鸡血浆中E2含量明显降低,这可能是由于LH和FSH分泌减少导致卵巢功能下降所致[9]。本试验中,藿香提取物可以提高蛋种鸡血清中GnRH、E2的含量和FSH、LH的活性,从而促进卵泡发育和排卵,提高产蛋率。

甲状腺激素(TH)主要参与机体的物质代谢过程,是机体调节产热以维持体内热平衡的重要激素,畜禽长期处于热应激状态下,必然会导致TH分泌紊乱,体温调节功能下降,进而影响动物的生长和代谢[10]。TH主要包括T3和T4,T4是甲状腺的主要分泌产物,相对无活性,经5′脱碘酶作用转化成活性强的T3。Sohail等[11]研究发现,热应激使肉鸡血清中T3和T4含量显著降低。刘禹辰等[12]研究发现,饲粮中添加TH可以明显提高坝上长尾鸡的产蛋水平,其原因是TH可以加强机体代谢,促进细胞对葡萄糖的吸收和利用,使机体利用营养物质的效率提高,从而提升生产性能。由此可见,本试验中夏季蛋种鸡产蛋率的显著升高可能与藿香提取物可以提高蛋种鸡血清中T3、T4含量有关。

LEP是由脂肪细胞中的肥胖基因编码的内源性蛋白质类激素,作用于下丘脑并发出可用于能量储备的信号,进而抑制食物摄入,调节脂肪沉积[13-14]。当血液中LEP含量超出正常水平时,LEP可通过与下丘脑部位的食欲刺激网络相互作用来减少饮食,同时促进脂肪代谢,使消耗大于吸收,从而减少体重[15]。由此可见,本试验中夏季蛋种鸡采食量升高可能与藿香提取物降低种鸡血清中LEP含量有关。

3.3 藿香提取物对夏季蛋种鸡抗应激能力的影响

已有研究表明,热应激诱导下丘脑-垂体-肾上腺皮质(HPA)轴的激活,肾上腺皮质大量释放糖皮质激素,其中调控家禽应激反应的糖皮质激素主要是CorT[16-17]。何晓芳等[18]研究发现,热应激导致血清中CorT含量增加。当家禽长时间处于热应激状态时,HPA轴糖皮质激素的负反馈调节发生障碍,会持续促进CorT分泌,导致血液中游离脂肪酸和葡萄糖水平升高[19]。本试验结果表明,藿香提取物可以降低蛋种鸡血清中CorT含量,证明藿香提取物可以提高机体抗应激能力,从而改善种鸡的生产性能。

热休克蛋白(HSP)可以作为分子伴侣促进蛋白质结构形成和恢复蛋白质错误折叠,并防止应激过程中的蛋白质聚集[20-21]。HSP70在正常细胞内含量较低,而在应激状态下含量会明显升高,且是HSP家族中最保守的一族,故而HSP70通常作为评价热应激的重要指标之一[22-23]。当动物长时间处于热应激状态下,HSP70含量过度升高将对动物机体产生不利影响,在热应激环境下可通过在畜禽饲粮中添加各类药物抵抗热应激[24]。本试验中,在饲粮中添加藿香提取物可以降低蛋种鸡血清中HSP70的含量,这与屈倩等[2,24]在热应激肉鸡和蛋鸡上的研究结果一致。

3.4 藿香提取物对夏季蛋种鸡抗氧化能力的影响

很多研究表明,当动物受到热应激侵害时,机体内的抗氧化酶如GSH-Px和SOD的活性、脂质过氧化物MDA的含量以及T-AOC会受到影响,影响机体的抗氧化系统,从而改变自由基的含量,这表明热应激可以引起机体氧化应激[25-26]。陆灿强等[27]研究发现,夏季高温使蛋鸡血浆中总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性和T-AOC显著下降,MDA含量显著上升。王伟等[28]研究发现,藿香挥发油可以调节细胞氧化还原系统使之趋于正常,从而减少细胞自由基的产生,提高抗氧化能力。本试验结果表明,饲粮中添加藿香提取物可以提高蛋种鸡血浆中T-SOD活性和T-AOC,降低MDA含量,这与上述研究结果一致。

3.5 藿香提取物对夏季种蛋孵化性能的影响

种蛋的孵化性能是现代家禽生产中重要的经济性状。在热应激条件下家禽通过降低采食量适应高温环境,持续的能量摄入量减少导致营养失衡,影响卵巢功能、生殖激素分泌和胚胎发育,最终降低家禽的繁殖性能和产蛋率[29-30]。本试验中,藿香提取物可以提高种蛋的受精率,降低死胚率,这可能与藿香提取物提高蛋种鸡的产蛋率、采食量和血清中FSH、LH的活性有关。除此以外,藿香提取物还可以提高种母鸡提供的健雏率,从而提高种禽场的经济效益。

4 结 论

综上所述,藿香提取物不仅可以通过提高机体的抗应激能力、抗氧化能力和调整内分泌来改善夏季蛋种鸡的产蛋性能,还可以降低种蛋孵化过程中的死胚率,从而提高蛋种鸡的繁殖性能,并且在本试验中以0.15%藿香提取物的应用效果最佳。