吳海港,麻冰潔,尚馬飛,陳培榮,秦清明,劉錦妮*
(1. 信陽農林學院動物科技學院,河南 信陽 464000;2. 信陽市獸藥新制劑研究與創制工程技術中心,河南 信陽 464000;3. 河南普瑞科伯樂獸藥有限公司,河南 新鄉 453400)
蛋雞在產蛋高峰期將日糧中的營養成分主要用于產蛋,導致雞肉中風味物質沉積量不足,而在產蛋后期又容易出現如脂肪肝等代謝障礙性疾病,影響蛋雞生產性能和肉品質[1]。因此,如何提高蛋雞產蛋后期的生產性能,改善產蛋后期蛋雞的肉蛋品質,充分開發利用老齡母雞肉蛋是當前家禽業面臨的一個重要問題。此外,伴隨消費觀念的轉變,畜禽食品的風味受到廣泛關注,因此,提高產蛋后期蛋雞的生產性能,改善產蛋后期蛋雞肉蛋品質,可進一步提升我國蛋雞養殖產業鏈的經濟效益。有研究證明,在蛋雞產蛋后期可以通過營養調控方式改善蛋雞的生產性能和肌肉品質[2]。目前,應用和研究較多的綠色飼料添加劑主要有有機酸類、寡糖、中草藥及植物提取物、微生態制劑和溶菌酶等新型飼料添加劑。
中草藥是我國的傳統藥物,是綠色飼料添加劑的重要來源之一,已被廣泛應用于畜禽生產中。Lin等[3]在豬日糧中添加一定量的中草藥飼料添加劑,飼喂120 d后,降低了料重比,提高了眼肌面積和氨基酸濃度,增加了腸道絨毛高度。陳露等[4]研究表明日糧中添加橙皮苷和迷迭香酸組合能夠提高肉雞的生長性能和屠宰性能,改善肉雞胸肌肉品質,增強肌肉抗氧化能力。Hu等[5]研究發現在鴨的日糧中添加80 mg/kg的地膽草可以提高飼料轉化率,增加肌肉中氨基酸和多不飽和脂肪酸的含量,改善了鴨的肌肉品質,提高空腸的絨毛高度和隱窩深度,增加腸道有益菌群種類和數量,促進了腸道發育。添加杜仲或桉葉提取物還能改善肉雞胸肉的抗氧化性能和肉品質[6]。此外,在日糧中添加植物提取物可以提高感染藍耳病豬的飼料利用率[7];在感染了大腸桿菌的肉雞中,添加20%的萬壽菊根提取物可以顯著降低死亡率,增強肉雞的免疫反應[8]。上述研究表明,中草藥添加劑能提升養殖過程中畜禽的生長速度和生產性能,降低料重比,提高動物性食品的質量和品質。
本研究結合籠養蛋雞產蛋后期生理特點和生產需要,按照中獸藥基礎理論,以健脾益氣、增強消化系統功能為組方治則,確定了復方中草藥添加劑組成及比例,并通過在日糧中添加復方中草藥添加劑研究其對籠養蛋雞肌肉中營養成分、氨基酸和肌肉纖維的影響,為籠養蛋雞健康養殖和中獸藥飼料添加劑的開發利用提供參考資料。
黃芪、苦參、蒲公英、松針粉、萬壽菊、迷迭香、神曲、梔子購于張仲景國醫館,烘干粉碎后按照2∶0.5∶1∶3∶1∶1∶1∶0.5比例混合,制備出復方中草藥添加劑,備用。
電子分析天平(FA1004型,上海良平儀器儀表有限公司)、索式提取儀(鄭州欣源玻璃儀器廠)、消解儀(SPH120型,濟南阿爾瓦儀器有限公司)、分光光度計(上海棱光技術有限公司)、液相色譜質譜聯用儀(Agilent1260,美國安捷倫公司)、全自動組織脫水機(LEICAIP1020型,德國LEICA公司)、全自動輪轉式切片機(LECIA RM2265型,德國LEICA公司)和生物組織包埋機(YD-6L型,德國LEICA公司)。

A.對照組;B.試驗Ⅰ組;C.試驗Ⅱ組;D.試驗Ⅲ組。

A.對照組;B.試驗Ⅰ組;C.試驗Ⅱ組;D.試驗Ⅲ組。
試驗所用的蛋雞由商水縣為農養殖專業合作社提供。選取同一雞舍350日齡的羅曼蛋雞2 000羽,隨機分成對照組、試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組共4組,每組設置5個重復,每個重復100羽。對照組飼喂基礎日糧,試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組分別在基礎日糧中添加0.5%、1.0%、1.5%的復方中草藥添加劑,連續飼喂10 d,隨后飼喂基礎日糧7 d后,繼續飼喂復方中草藥添加劑10 d,試驗期共27 d。試驗期間蛋雞自由采食飲水,早晚各飼喂1次,光照時間為16.5 h,每2 d清糞1次,常規免疫,定時通風與消毒,保證雞舍內環境衛生。基礎日糧組成及營養水平見表1。

表1 基礎日糧組成及營養水平
飼喂試驗結束后,每個重復隨機選取蛋雞5羽,頸靜脈放血致死,分離胸肌和腿肌,一部分置于-20 ℃冰箱中保存待測,一部分置于4%的甲醛溶液中固定后制作肌肉石蠟切片。
水分含量測定參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》;灰分含量參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標準 食品中灰分的測定》;粗蛋白質測定參考GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》;粗脂肪含量參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》;鈣(Ca)測定參照GB 5009.92—2016《食品安全國家標準 食品中鈣的測定》,磷(P)的測定參照GB 5009.87—2016《食品安全國家標準 食品中磷的測定》。
1.6.1 樣品前處理
酸解(17種):稱取100.0 mg均勻樣品于密封瓶中,加入10 mL 6 mol/L鹽酸(含1%苯酚),充氮氣1 min后,封瓶,以110 ℃水解22 h。取出后冷卻,加水稀釋定容至50 mL。取1 mL 95 ℃下氮吹揮干,加入1 mL 0.01 mol/L鹽酸溶解,過膜后測定。
在線柱前衍生:采用安捷倫公司自動在線衍生化方法,一級氨基酸與鄰苯二甲醛(OPA)、二級氨基酸與芴甲氧羰酰氯(FMOC)衍生后過柱檢測。
1.6.2 色譜條件
ZORBAX Eclipse AAA(4.6 mm×50 mm, 3.5 μm);檢測信號:除脯氨酸(Pro)使用熒光檢測外(EX=266 nm,EM=305 nm),其他氨基酸使用紫外檢測(338 nm);流動相A:40 mmol/L磷酸二氫鈉(pH=7.8);流動相B:乙腈、甲醇和水的比例為45∶45∶10,梯度洗脫過程如表2。

表2 梯度洗脫過程
取固定24 h后的肌肉樣本,經梯度酒精脫水、二甲苯透明、石蠟包埋,3~5 μm厚度連續切片,常規蘇木精-伊紅(HE)染色,脫水透明,中性樹脂固封。置于光學顯微鏡下觀察,采集圖片樣本觀察并拍照。
使用Excel 2010對數據進行初步整理,利用SPSS 21.0軟件對數據進行統計分析,試驗數據用“平均值±標準差”表示,組間差異檢驗采用單因素方差分析,以P<0.05為差異顯著,P>0.05為差異不顯著。此外,對4組數據的線性和曲線效應進行正交多項式對比分析。
由表3可知,日糧中添加不同比例復方中草藥添加劑均可以提高胸肌中粗蛋白、粗脂肪的含量,降低了粗灰分含量,差異均不顯著(P>0.05)。和對照組相比,試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組中胸肌的鈣含量分別提高了40.17%、26.35%和21.38%,差異均顯著(P<0.05);試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組中胸肌的磷含量較對照組提高了57.33%和49.41%,差異均顯著(P<0.05),而試驗Ⅲ組則降低了3.27%,差異不顯著(P>0.05)。試驗Ⅰ組胸肌中鈣和磷的含量顯著高于試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組(P<0.05);粗蛋白含量則低于試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組,但差異不顯著(P>0.05)。

表3 復方中草藥添加劑對蛋雞肌肉常規營養成分的影響
與對照組相比,試驗Ⅱ組中腿肌的水分下降了3.32%,差異不顯著(P>0.05);試驗Ⅰ組腿肌中粗脂肪含量降低了1.45%(P>0.05),磷的含量降低了5.69%(P<0.05),試驗Ⅰ組腿肌中鈣的含量增加了46.44%,差異顯著(P<0.05)。與對照組相比,試驗Ⅱ組中腿肌中粗灰分、粗蛋白和鈣的含量分別增加了20.21%、8.16%和4.68%,差異均不顯著(P>0.05);試驗Ⅲ組中粗蛋白和鈣的含量分別增加了13.28%(P>0.05)和12.55%(P<0.05)。試驗Ⅰ組腿肌中鈣的含量較試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組增加了38.89%(P>0.05)和30.12%(P<0.05)。試驗Ⅲ組中粗蛋白和粗脂肪含量與試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組相比差異均不顯著(P>0.05)。
如表4和表5所示,從胸肌和腿肌中檢測出17種氨基酸,其中7種為必需氨基酸(EAA),10種為非必需氨基酸(NEAA)。

表4 復方中草藥添加劑對胸肌肌肉氨基酸組成及含量的影響 mg/g

表5 復方中草藥添加劑對腿肌肌肉氨基酸組成及含量的影響 mg/g
和對照組相比,試驗Ⅰ組胸肌中必需氨基酸、非必需氨基酸和總氨基酸(TAA)含量分別增加了6.03%、6.55%和6.34%,差異均不顯著(P>0.05);試驗Ⅱ組胸肌中必需氨基酸、非必需氨基酸和總氨基酸含量分別降低了15.76%、13.06%和14.12%,差異顯著(P<0.05)。試驗Ⅰ組胸肌中必需氨基酸蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸的含量均高于對照組,其中纈氨酸和異亮氨酸的含量較對照組分別提高了9.49%和9.61%,差異顯著(P<0.05)。試驗Ⅰ組胸肌中非必需氨基酸中除甘氨酸、半胱氨酸和脯氨酸外,其余的氨基酸含量均高于對照組,其中谷氨酸和組氨酸的含量提高了21.90%和8.62%,差異顯著(P<0.05)。試驗Ⅱ組中谷氨酸和半胱氨酸外,其余氨基酸含量均低于對照組,差異顯著(P<0.05)(絲氨酸、亮氨酸除外)。試驗Ⅰ組中除半胱氨酸與脯氨酸外,其余氨基酸含量均高于試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組。此外,從表4可知,試驗Ⅰ組中風味氨基酸天冬氨酸、谷氨酸、酪氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸的含量均高于對照組(P>0.05)。隨復方中草藥添加劑比例提高,胸肌中氨基酸含量總體趨勢上呈先增加在下降后增加的三次曲線趨勢變化(P<0.05)。
從表5可知,試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組中必需氨基酸、非必需氨基酸與對照組相比分別增加了7.82%、8.29%和8.12%、9.01%,差異不顯著(P>0.05),總氨基酸含量增加了8.10%和8.67%,差異顯著(P<0.05)。試驗Ⅱ組中除甘氨酸外,其余氨基酸含量均高于對照組,其中絲氨酸和精氨酸的含量較對照組增加了11.66%和12.96%,差異顯著(P<0.05);試驗Ⅲ組中除半胱氨酸外,其余氨基酸含量也高于對照組,差異不顯著(P>0.05),而試驗Ⅱ組中除谷氨酸和異亮氨酸外,其余氨基酸含量均低于對照組,差異不顯著(P>0.05)。和試驗Ⅲ組相比,試驗Ⅱ組中天冬氨酸、絲氨酸、組氨酸、蘇氨酸、精氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、亮氨酸和賴氨酸共9種氨基酸的含量呈增加趨勢,其中絲氨酸、精氨酸和半胱氨酸的含量增加了4.54%、4.66%和29.00%,差異顯著(P<0.05)。此外,試驗Ⅱ組腿肌中風味氨基酸天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸的含量均高于對照組,差異不顯著(P>0.05)。隨復方中草藥添加劑比例提高,腿肌中氨基酸含量總體趨勢上呈先下降后增加的的二次曲線趨勢變化(P<0.05)。
由圖1可知,對照組中蛋雞胸肌中的肌肉纖維直徑較細,結構清晰,肌纖維排列較疏松(圖1A),與對照組相比,試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組中蛋雞的胸肌肌纖維排列緊密,界限明顯,肌纖維中結締組織含量相對減少(圖1B、C、 D),其中試驗Ⅱ組中的胸肌纖維密度增大,排列較為緊密,肌纖維中結締組織含量減少,肌肉纖維橫斷面也減少(圖1C)。由圖2可知,對照組中蛋雞腿肌中肌纖維結構清晰,肌纖維排列較為緊密,界限明顯,結締組織正常(圖2A),試驗Ⅰ組中雞的腿肌纖維排列較緊密、肌纖維間結締組織較少,肌纖維橫斷面較小(圖2B),試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組中腿肌的肌纖維橫斷面增大,排列相對疏松,結締組織的含量有所增加(圖2C、D)。
肌肉中水分含量與肌肉的鮮嫩性和口感密切相關,一般來說,含水量越多,肌肉的嫩度和口感越好;蛋白質、脂肪是衡量動物性食品營養價值的重要指標之一,同時也是影響口感的因素之一;肌肉中礦物質含量決定粗灰分含量。研究表明,中草藥添加劑能夠改變肌肉中常規營養成分的含量。王志敬等[9]研究發現中草藥添加劑能夠增加AA肉雞腿肌和胸肌中粗蛋白的含量,但對粗脂肪和干物質的影響較小。Hwang等[10]在日糧中添加中草藥添加劑后能提高櫻桃谷鴨肌肉中粗蛋白含量。翁茁先等[11]采用中草藥添加劑飼喂三黃雞,提高了肌肉中的粗脂肪含量,而降低了水分、粗蛋白和灰分的含量。本試驗結果表明,日糧中添加中藥添加劑后可以提高胸肌中粗蛋白、粗脂肪的含量,而水分的含量呈現下降的趨勢,這和文獻報道的相一致[12]。礦物質、鈣和磷也是評價肌肉營養的重要指標之一,本試驗發現采用復方中草藥添加劑飼養的蛋雞胸肌中鈣和磷含量以及腿肌中灰分及鈣的含量明顯增加,這說明試驗選用的復方中草藥添加劑飼喂產蛋后期蛋雞后能改善礦物質含量,其原因可能因本復方中草藥添加劑中含有豐富的多糖類、生物堿、有機酸、黃酮類和多種維生素等物質,具有提高機體的蛋白質吸收和轉化效率、平衡機體營養的作用。
氨基酸作為蛋白質組成的基本單位,其數量、種類和比例是評價肌肉品質重要指標,必需氨基酸的種類和含量對肉品蛋白質的營養價值有重要的作用,其中必需氨基酸主要決定營養價值,而呈味氨基酸主要決定食物鮮味。研究表明,中草藥添加劑能夠增加肌肉肌苷酸、谷氨酸、甘氨酸和脂肪的含量,并改善肌肉的口感和香味[13-15]。劉彥慈等[16]研究表明,日糧中添加中草藥添加劑飼喂肉仔雞,能夠提高肌肉中氨基酸的含量,且氨基酸含量隨中草藥添加劑添加水平的提高有升高的趨勢,中草藥添加劑組在氨基酸的總量、必需氨基酸含量和呈味氨基酸含量方面均高于對照組和抗生素組。本研究中所測得的17種氨基酸,試驗Ⅰ組胸肌中必需氨基酸、非必需氨基酸和總氨基酸含量均高于對照組,試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組胸肌中必需氨基酸、非必需氨基酸和總氨基酸含量低于對照組,和上述文獻報道不完全一致;試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組腿肌中必需氨基酸、非必需氨基酸和總氨基酸含量均高于對照組,且氨基酸含量與中草藥添加劑的添加量成正比,與上述研究報道相一致。Long等[17]在肉雞的日糧中添加中藥提取物后增加肌肉中EAA/TAA和EAA/NEAA的比例,改善了肌肉品質。本研究發現試驗Ⅰ組胸肌中的EAA/TAA為39.57,EAA/NEAA為65.47,試驗Ⅱ組腿肌中EAA/TAA為39.03,EAA/NEAA為64.01,符合FAO/WHO規定的理想模式要求,表明本復方中草藥添加劑能改善肌肉品質。
研究表明,氨基酸的種類和數量不僅決定肌肉品質,而且對肌肉風味的呈現起重要作用,尤其是呈味氨基酸,如谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸等[18]。劉彥慈等[16]采用小茴香、肉桂、干姜等為主的中藥添加劑飼喂肉仔雞,結果可以顯著增加肌肉中鮮味氨基酸的含量,改善肉的風味。王子龍等[19]和張慧茹等[20]也證實中草藥添加劑能提高肉雞肌肉中呈味氨基酸的含量,改善雞肉的風味。本研究發現,日糧中添加0.5%的中草藥添加劑能提高蛋雞胸肌中天冬氨酸、谷氨酸、酪氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸等風味氨基酸含量,添加1.0%的中草藥添加劑能提高腿肌中風味氨基酸含量。已有研究證實中草藥飼料添加劑改善肉的風味與中草藥添加劑中揮發性成分有關[21],本試驗采用的復方中草藥添加劑組方中松針粉、萬壽菊、迷迭香均含有豐富的揮發性成分,提高了產蛋后期蛋雞肌肉中風味氨基酸的含量,改善雞肉的風味。
肌纖維密度和直徑可影響肌肉的品質,肌纖維密度越大表示肌肉生產的能力越強,肌纖維密度越小直徑越大表示肌肉的品質越差[22]。研究表明,飼養環境、飼養密度、飼料配方以及健康狀況都會影響肌肉中肌肉纖維的密度、直徑以及數量[23-25]。靳二輝等[26]在肉雞日糧中添加以白術、茯苓和甘草為主藥組成的中藥添加劑,能夠增加肉雞胸肌和腿肌肌纖維數量和密度。孫啟等[27]研究證實日糧中添加0.5%和1.0%的復方中草藥添加劑可以促進肉雞肌肉發育,提高肌肉率,降低肌纖維直徑,改善肉質。本研究結果和上述文獻報道相一致,日糧中添加0.5%和1.0%的復方中草藥添加劑可以增加蛋雞肌肉纖維密度,降低肌纖維直徑,改善肉質,其原因可能與中草藥能改變動物機體對營養物質的吸收和利用有關,具體機理有待進一步研究。
日糧中添加復方中草藥添加劑可以改變蛋雞肌肉中水分、粗蛋白、粗脂肪及鈣、磷的含量,提高肌肉中必需氨基酸、非必需氨基酸、總氨基酸和風味氨基酸的含量,改善肌肉風味。綜合分析,本試驗條件下中草藥添加劑適宜添加比例為1.0%。