天然葉黃素替代阿樸酯對(duì)黃羽肉雞不同部位皮膚著色的影響

王一冰 張 盛 李 輝 葉金玲 范秋麗 林廈菁 茍鐘勇 蔣守群*

(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所，畜禽育種國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省畜禽育種與營(yíng)養(yǎng)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640；2.廣州立達(dá)爾生物科技股份有限公司，廣州 510663)

隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)畜禽產(chǎn)品的感官品質(zhì)也越來(lái)越重視。對(duì)于肉雞來(lái)說(shuō)，特別是在兩廣地區(qū)，著色度是衡量其商品質(zhì)量的主要感官指標(biāo)之一，直接影響其市場(chǎng)需求與價(jià)格[1]。雞的膚色主要受皮膚中的葉黃素類物質(zhì)的多少?zèng)Q定，β胡蘿卜素加氧酶(BCO)基因可編碼表達(dá)β-胡蘿卜素加氧酶，該酶將類胡蘿卜素非對(duì)稱性地分解為無(wú)色的物質(zhì)，從而調(diào)控機(jī)體著色[2]。因肉雞自身無(wú)法合成起主要著色作用的葉黃素類物質(zhì)[3]，故而實(shí)際生產(chǎn)中需在飼糧中添加合成或天然色素類物質(zhì)來(lái)提高肉雞皮膚、腹脂等部位的色澤[4-5]。在肉雞生產(chǎn)中通常使用紅色類胡蘿卜素斑螯黃質(zhì)與黃色類胡蘿卜素阿樸酯二者復(fù)配來(lái)改善其皮膚與腳脛?lì)伾０沲儆诨瘜W(xué)合成的類胡蘿卜素，在化學(xué)合成過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生其他副產(chǎn)物，影響飼用安全，如姬翔宇等[6]發(fā)現(xiàn)阿樸酯會(huì)對(duì)雞腎臟造成一定損傷。葉黃素類屬于類胡蘿卜素，越來(lái)越多的研究表明，天然葉黃素如萬(wàn)壽菊提取物等可顯著提高肉雞翅下皮膚與腳脛著色、提高雞蛋蛋黃黃度(b*)值[5,7-8]。基于此，本試驗(yàn)旨在探究飼糧中添加天然葉黃素對(duì)黃羽肉雞皮膚、腳脛?lì)伾c色素相關(guān)基因表達(dá)的影響，來(lái)驗(yàn)證天然葉黃素替代阿樸酯對(duì)肉雞皮膚著色可行性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及試驗(yàn)飼糧

試驗(yàn)采用單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)。按照體重均一原則選用600只35日齡快大型黃羽肉雞作為試驗(yàn)雞。試驗(yàn)分3組，對(duì)照組(斑螯黃質(zhì)組)在基礎(chǔ)飼糧中添加50 mg/kg的斑螯黃(有效成分為10%的β,β-胡蘿卜素-4,4-二酮)，阿樸酯組在基礎(chǔ)飼糧中添加50 mg/kg的斑螯黃與200 mg/kg阿樸酯(有效成分為10%的β-阿樸-8′-胡蘿卜素酸乙酯)，葉黃素組在基礎(chǔ)飼糧中添加50 mg/kg的斑螯黃與200 mg/kg的葉黃素(有效成分為10%的萬(wàn)壽菊天然葉黃素)，上述產(chǎn)品均由廣州某生物科技股份有限公司提供。每組5個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)40只雞，飼養(yǎng)周期35 d。

基礎(chǔ)飼糧營(yíng)養(yǎng)水平參考《雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 33—2004)[9]，參照《中國(guó)飼料成分及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值表(2017年第28版)》[10]設(shè)計(jì)飼糧配方。基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1.2 飼養(yǎng)管理

本試驗(yàn)在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)雞進(jìn)行地面平養(yǎng)，養(yǎng)殖密度為0.25 m2/只。雞只自由采食和飲水，其他按常規(guī)飼養(yǎng)操作規(guī)程飼養(yǎng)，并按常規(guī)免疫程序免疫。試驗(yàn)期間每天光照恒定16 h，自然通風(fēng)。每天記錄08：00、14：00和20：00雞舍內(nèi)的溫度、濕度。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 生長(zhǎng)性能

試驗(yàn)過(guò)程中，每日觀測(cè)雞健康狀況、采食等情況，并做詳細(xì)記錄，一旦出現(xiàn)死雞，立即稱死雞重和剩料量，以消除死雞對(duì)最后試驗(yàn)結(jié)果的影響。試驗(yàn)結(jié)束前1天22：00斷料供水，次日09：00以重復(fù)為單位準(zhǔn)確稱重，統(tǒng)計(jì)耗料量，計(jì)算平均日增重、平均日采食量和料重比。

1.3.2 皮膚、腳脛與腹脂顏色

在試驗(yàn)開始的第14、21、28、35天，每重復(fù)隨機(jī)挑選3只肉雞，每組共15只肉雞，分別在腹部、背部、脛部的固定位置，使用色差計(jì)(CR-410 型，美能達(dá)公司，日本)測(cè)定皮膚亮度(L*)、紅度(a*)與b*值，并使用羅氏比色扇(廣州立達(dá)爾生物科技有限公司)評(píng)價(jià)脛部皮膚色度。

在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，每個(gè)重復(fù)選取3只重量與平均體重相似的肉雞進(jìn)行屠宰拔毛，并取腹脂。按照上述方法測(cè)定腹部、背部、脛部與腹脂顏色(記為宰后第1天)。使用真空封口機(jī)(MS1160，美吉斯)對(duì)每只屠宰的肉雞進(jìn)行單獨(dú)真空包裝，并置于4 ℃存放。在屠宰后第3、5天測(cè)定腹部、背部和脛部顏色。

1.3.3 基因表達(dá)水平

上述屠宰肉雞摘取腎臟投入液氮中保存，按Trizol試劑盒(天根生化科技有限公司，北京)提取總RNA，反轉(zhuǎn)錄成cDNA后置于-20 ℃保存?zhèn)溆谩２捎脽晒舛吭噭┖?天根生化科技有限公司)進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)，引物序列見表2，以β-肌動(dòng)蛋白(β-actin)為內(nèi)參基因，測(cè)定每1個(gè)樣品的Ct值，用2-△△Ct方法計(jì)算各組基因的相對(duì)表達(dá)量。

表2 熒光定量引物序列

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

結(jié)果采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析(one-way ANOVA)，采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，結(jié)果以平均值與均值標(biāo)準(zhǔn)差表示，P<0.05為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 天然葉黃素替代阿樸酯對(duì)黃羽肉雞生長(zhǎng)性能的影響

如表3所示，各組間黃羽肉雞的生長(zhǎng)性能無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表3 天然葉黃素替代阿樸酯對(duì)黃羽肉雞生長(zhǎng)性能的影響

2.2 天然葉黃素替代阿樸酯對(duì)黃羽肉雞皮膚、腳脛及腹脂顏色的影響

如表4所示，與對(duì)照組相比，阿樸酯組肉雞試驗(yàn)第21、28天及宰后第3、5天的背部皮膚a*和b*值顯著提高(P<0.05)；葉黃素肉雞試驗(yàn)第35天、宰后第1天的背部皮膚a*和b*值顯著提高(P<0.05)，宰后第3、5天的背部皮膚b*值也顯著提高(P<0.05),試驗(yàn)第14天背部皮膚L*值顯著降低(P<0.05)。

表4 天然葉黃素替代阿樸酯對(duì)黃羽肉雞背部皮膚顏色的影響

如表5所示，與對(duì)照組相比，阿樸酯與斑螯黃質(zhì)復(fù)配顯著提高肉雞試驗(yàn)第21、28天和宰后第3、5天腹部皮膚的a*和b*值(P<0.05)，顯著降低試驗(yàn)第28天和宰后第5天腹部皮膚的L*值(P<0.05)；葉黃素與斑螯黃質(zhì)復(fù)配顯著提高肉雞試驗(yàn)第21天腹部皮膚的a*值(P<0.05)、第21～35天和宰后第5天腹部皮膚的b*值(P<0.05)，顯著降低試驗(yàn)第28天腹部皮膚的L*值(P<0.05)。

表5 天然葉黃素替代阿樸酯對(duì)黃羽肉雞腹部皮膚顏色的影響

如表6所示，與對(duì)照組相比，斑螯黃質(zhì)與阿樸酯復(fù)配顯著提高黃羽肉雞試驗(yàn)第14、21天脛部皮膚的a*值與第14～28天及宰后第1天的b*值(P<0.05)，顯著降低了黃羽肉雞試驗(yàn)第14、21、35天及宰后第5天脛部皮膚的L*值(P<0.05)；斑螯黃質(zhì)與葉黃素復(fù)配顯著提高黃羽肉雞試驗(yàn)第14、21天脛部皮膚的a*值與第14、21天及宰后第1天的b*值(P<0.05)，顯著降低了黃羽肉雞試驗(yàn)第14、21、35天及宰后第1天的脛部皮膚的L*值(P<0.05)。

表6 天然葉黃素替代阿樸酯對(duì)黃羽肉雞脛部皮膚顏色的影響

如表7所示，與對(duì)照組相比，阿樸酯與葉黃素組肉雞第14、21、35天及宰后第1天脛部皮膚顏色均顯著增加(P<0.05)；同時(shí)，葉黃素組肉雞在宰后第3、5天脛部皮膚顏色也顯著增加(P<0.05)。

表7 天然葉黃素替代阿樸酯對(duì)黃羽肉雞脛部皮膚顏色的影響(羅氏比色扇)

如表8所示，與對(duì)照組相比，阿樸酯組黃羽肉雞腹脂的a*與b*值均顯著提高(P<0.05)，葉黃素組肉雞腹脂b*顯著提高(P<0.05)。

表8 天然葉黃素替代阿樸酯黃羽肉雞腹脂顏色的影響

2.3 天然葉黃素替代阿樸酯對(duì)黃羽肉雞色素相關(guān)基因表達(dá)的影響

如表9所示，與對(duì)照組相比，阿樸酯組與葉黃素組腎臟中BCO1基因相對(duì)表達(dá)量顯著增加(P<0.05)；葉黃素組BCO2基因相對(duì)表達(dá)量顯著高于其余2組(P<0.05)。

表9 天然葉黃素替代阿樸酯對(duì)黃羽肉雞腎臟BCO1和BCO2基因相對(duì)表達(dá)量的影響

3 討 論

3.1 天然葉黃素替代阿樸酯對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響

有關(guān)葉黃素對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能影響的研究較少。郭俊杰等[4]研究表明，飼糧添加葉黃素可顯著提高熱應(yīng)激下肉雞的存活率以及肉雞生長(zhǎng)終末體重，分析原因可能為葉黃素提高了肉雞的抗氧化性能，緩解了高溫狀態(tài)下肉雞的應(yīng)激損傷。安立龍等[11]發(fā)現(xiàn)葉黃素-中草藥復(fù)合可提高熱應(yīng)激下蛋雞的生長(zhǎng)性能、緩解熱應(yīng)激帶來(lái)的不良影響。但也有一些研究表明葉黃素對(duì)蛋雞的產(chǎn)蛋量等生產(chǎn)性能并無(wú)顯著影響[12-15]。在本試驗(yàn)中，各組對(duì)黃羽肉雞的生長(zhǎng)性能無(wú)顯著影響。產(chǎn)生上述結(jié)果差異的原因可能是因?yàn)槿怆u品種、葉黃素添加劑量等差異。

3.2 天然葉黃素替代阿樸酯對(duì)肉雞皮膚、腳脛與腹脂著色的影響

本研究表明，在飼養(yǎng)過(guò)程中及屠宰后，阿樸酯組與葉黃素組肉雞背部、腹部、腳脛皮膚及腹脂的a*、b*值均得到顯著提高。與本試驗(yàn)結(jié)果相似，郭俊杰等[4]發(fā)現(xiàn)飼喂28 d后，飼糧添加葉黃素可顯著提高黃羽肉雞肉雞跗跖與喙的b*值；李廣超等[16]的研究也表明飼糧添加葉黃素對(duì)快大型黃羽肉雞小雞階段具有較好的色素沉積效果。王述浩[14]發(fā)現(xiàn)，萬(wàn)壽菊提取物(有效成分葉黃素)增加了愛拔益加(AA)肉雞的皮膚、胸肌和腿肌黃度值；王仲等[17]發(fā)現(xiàn)飼糧添加葉黃素可顯著提高AA肉雞腳脛和皮膚著色；馮娟等[18]發(fā)現(xiàn)添加外源性葉黃素可顯著提高良鳳花雞活雞和胴體皮膚與腹脂的b*值；何青芬等[19]研究表明，斑蝥黃與阿樸酯或葉黃素復(fù)配均可提高蛋黃顏色，且2種復(fù)配組合并無(wú)顯著差別；以上表明天然葉黃素可替代阿樸酯提高肉雞著色。在屠宰后第5天，添加天然葉黃素對(duì)肉雞各部位著色的影響仍然十分顯著，可影響消費(fèi)者對(duì)冰鮮雞的購(gòu)買傾向。

另外，在本研究中，相較于皮膚，腳脛著色對(duì)飼糧添加葉黃素更加敏感，這也與先前的研究相似，施瀚超等[20]發(fā)現(xiàn)，色素在雞體內(nèi)的沉積程度不同，腳部著色和色素沉積量極顯著高于背部皮膚。

3.3 天然葉黃素替代阿樸酯對(duì)肉雞皮膚著色相關(guān)基因表達(dá)的影響

肉雞自身無(wú)法合成起主要著色作用的葉黃素類物質(zhì)[3]，需從飼糧中攝入色素，通過(guò)血液轉(zhuǎn)運(yùn)到皮膚或皮下脂肪，與自身合成的黑色素共同作用形成皮膚顏色[14]。膚色形成過(guò)程受到多種基因及修飾基因的復(fù)雜調(diào)控[21]。雞的膚色主要受皮膚中的葉黃素類物質(zhì)的多少?zèng)Q定，BCO為葉黃素在皮膚中沉積的主要效應(yīng)基因[14]，在雞垂體、腎臟等組織中呈中高水平表達(dá)[22]，其可編碼表達(dá)β-胡蘿卜素加氧酶，該酶將類胡蘿卜素非對(duì)稱性地分解為無(wú)色的物質(zhì)，從而影響機(jī)體著色，因此當(dāng)該基因表達(dá)量低或突變而無(wú)法表達(dá)出加氧酶時(shí)，機(jī)體就會(huì)呈現(xiàn)黃色[2,14]。本試驗(yàn)表明，阿樸酯組與葉黃素組腎臟中BCO1基因相對(duì)表達(dá)量顯著增加，葉黃素組BCO2基因相對(duì)表達(dá)量顯著高于其余2組。這與王述浩[14]的研究結(jié)果相似，該研究表明，添加0.6%萬(wàn)壽菊提取物可以顯著提高肉雞肝臟和跗跖皮膚中BCO2的mRNA表達(dá)量。分析上述現(xiàn)象的原因，可能為葉黃素添加組機(jī)體的色素沉著已經(jīng)達(dá)到了最大值，類胡蘿卜素?zé)o法完全沉積，體內(nèi)BCO基因表達(dá)量提高，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)體對(duì)葉黃素物質(zhì)的分解。另外，酪氨酸酶也是影響色素沉著的關(guān)鍵酶，該酶影響黑色素生成，由酪氨酸酶(TYR)基因編碼[14]。劉浩亮[23]發(fā)現(xiàn)飼糧中類胡蘿卜素含量與紅羅非魚酪氨酸酶活性呈負(fù)相關(guān)，可能的原因?yàn)槭侨~黃素對(duì)酪氨酸酶活性有抑制作用，因?yàn)槿~黃素具有強(qiáng)抗氧化作用，可以清除氧自由基，終止自由基鏈的引發(fā)，進(jìn)而削弱酪氨酸酶的供氧作用[24]。

4 結(jié) 論

相較于單獨(dú)添加斑螯黃質(zhì)，飼糧中阿樸酯或天然葉黃素與斑螯黃復(fù)配均可上調(diào)葉黃素沉積效應(yīng)基因BCO的相對(duì)表達(dá)量，提高肉雞皮膚的a*與b*值，降低L*值，促進(jìn)著色，且二者作用效果相近。綜上所述，200 mg/kg葉黃素可以替代阿樸酯用于肉雞皮膚著色。