范秋麗 李 輝 譚淑君 茅沈麗 王君雁 陳志龍林澤鈴 張 盛 蔣守群*
(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動物科學(xué)研究所,畜禽育種國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南動物營養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,510640;2.廣州立達(dá)爾生物科技股份有限公司,廣州510663)
隨著近年來肉雞消費(fèi)量的增加,消費(fèi)者對其感官品質(zhì)的要求也越來越高。著色度是衡量肉雞感官品質(zhì)的重要指標(biāo),同時也是影響肉雞經(jīng)濟(jì)價值的關(guān)鍵因素,尤其在兩廣地區(qū),消費(fèi)者對黃羽肉雞皮膚、脛腳等部位顏色的要求更為突出[1-2]。類胡蘿卜素不僅可作為前體合成維生素A,同時也是重要的著色劑[3]。肉雞各部位的皮膚、腹脂以及脛腳等著色受可編碼表達(dá)β-胡蘿卜素加氧酶(BCO)基因的調(diào)控,此酶可將類胡蘿卜素分解產(chǎn)生β-阿樸-10′-胡蘿卜素醇,從而進(jìn)一步調(diào)控表皮著色效果[4]。因肉雞本身無法合成類胡蘿卜素,且飼料原料中含有的天然色素很難達(dá)到著色要求,所以需在飼糧中額外補(bǔ)充化學(xué)合成或者天然的色素,如斑蝥黃、阿樸酯或者葉黃素等紅色和黃色類胡蘿卜素,達(dá)到改善各部位皮膚著色的目的[2,5]。研究表明,化學(xué)合成的類胡蘿卜素如阿樸酯和斑蝥黃在應(yīng)用的過程中會對肉雞生長性能、肝臟和腎臟產(chǎn)生負(fù)面影響[6]。天然葉黃素是一類含氧類胡蘿卜素,廣泛存在于植物和藻類中,尤其是萬壽菊源的天然提取葉黃素,不僅安全可靠,還有益于人體健康,且在改善蛋黃和水產(chǎn)動物體色方面起到了關(guān)鍵的作用[7-8],但其在肉雞上的應(yīng)用報道相對較少,特別是在小麥-豆粕型飼糧中的應(yīng)用研究?;诖?,本研究旨在探討小麥-豆粕型飼糧添加不同水平的金菊黃(天然葉黃素)對黃羽肉雞不同生長階段皮膚、脛腳和腹脂著色以及色素相關(guān)基因表達(dá)的影響,為天然葉黃素在肉雞生產(chǎn)中的應(yīng)用提供依據(jù)。
1日齡麻黃肉公雛購自佛山某農(nóng)牧有限公司。金菊黃主要成分為天然葉黃素,含量≥20 g/kg,從萬壽菊中提取,由廣州某生物科技股份有限公司提供。
采用單因素完全分組設(shè)計,將540只初始體重為(40.33±0.05) g且健康狀況良好的1日齡肉雞按照體重一致原則隨機(jī)分為3個組,每組6個重復(fù),每個重復(fù)30只雞。對照組飼喂小麥-豆粕型基礎(chǔ)飼糧,金菊黃1、2組分別在基礎(chǔ)飼糧中添加2 000和4 000 mg/kg金菊黃。試驗(yàn)期48 d,分為飼養(yǎng)前期(1~21日齡)、飼養(yǎng)中期(22~42日齡)和飼養(yǎng)后期(43~48日齡)?;A(chǔ)飼糧參考《黃羽肉雞營養(yǎng)需要量》(NY/T 3645—2020)中快速型商品雞營養(yǎng)需要配制,基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗(yàn)全期預(yù)混料中添加武漢某生物公司提供的飼用小麥復(fù)合酶(300 mg/kg)。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
續(xù)表1項(xiàng)目Items1~21日齡1 to 21 days of age22~42日齡22 to 42 days of age43~48日齡43 to 48 days of age蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys0.930.850.71鈣 Ca1.000.920.84總磷 TP0.740.670.62有效磷 AP 0.470.410.36
試驗(yàn)雞平養(yǎng)于廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動物科學(xué)研究所試驗(yàn)場內(nèi)封閉式雞舍,地面鋪放干凈的谷殼,每天白天自然光照,當(dāng)天18:00至次日08:00補(bǔ)充光照,試驗(yàn)雞自由采食顆粒料、自由飲水,試驗(yàn)全期免疫流程按照常規(guī)操作進(jìn)行。試驗(yàn)期間每天觀察試驗(yàn)雞采食及健康情況,一旦發(fā)現(xiàn)有死雞立即記錄采食量并分析死亡原因。
1.4.1 生長性能
21和48日齡當(dāng)天20:00斷料供水,次日08:00以重復(fù)為單位進(jìn)行各欄稱重,統(tǒng)計耗料量,各生長性能指標(biāo)測定參考范秋麗等[9]的方法。
1.4.2 背部皮膚、腹部皮膚、脛腳和腹脂顏色
21、35和48日齡試驗(yàn)各階段結(jié)束時,各重復(fù)選取2只接近平均體重的試驗(yàn)雞,使用便攜手持式色差儀(3NH-NR145型,深圳市三恩時科技有限公司)分別在背部皮膚、腹部皮膚、脛腳處取固定位置,測量紅度(a*)、黃度(b*)和亮度(L*)值。48日齡測量活體膚色后的雞脫毛處理,測定屠宰后45 min胴體背部皮膚、腹部皮膚以及腹脂a*、b*和L*值;測定后的雞去除腸道以及臟器并密封裝袋放置于4 ℃冷庫,測定屠宰后48 h背部皮膚和腹部皮膚a*、b*和L*值。
1.4.3 背部皮膚、腹脂和肝臟色素相關(guān)基因表達(dá)
上述48日齡屠宰后的肉雞在固定位置取背部皮膚、腹脂和肝臟各1 g左右,分別裝于無RNase的2 mL離心管中液氮保存,按照試劑盒[西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司]說明書應(yīng)用Trizol法提取總RNA,提取的RNA測定濃度后依照試劑盒(TaKaRa,日本)說明書進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,反轉(zhuǎn)錄的cDNA樣品參考Ruan等[10]所述方法進(jìn)行實(shí)時熒光定量PCR。內(nèi)參基因?yàn)棣?肌動蛋白(β-actin),采用2-ΔΔCt法計算色素相關(guān)基因相對表達(dá)水平。使用Primer Premier 5.0軟件按照GenBank中雞的基因序列設(shè)計試驗(yàn)所需目的引物,實(shí)時熒光定量PCR引物序列見表2。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0軟件中的one-way ANOVA過程進(jìn)行單因素方差分析,以P<0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)組間差異顯著時進(jìn)行Tukey氏多重比較。結(jié)果以平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示。
由表3可知,與對照組相比,金菊黃1、2組中肉雞各階段體重、平均日增重、平均日采食量、料重比和死亡率均無顯著差異(P>0.05)。
表2 實(shí)時熒光定量PCR引物序列
表3 金菊黃對黃羽肉雞生長性能的影響
由表4可知,21日齡,與對照組相比,金菊黃1、2組肉雞背部皮膚L*值顯著降低(P<0.05),同時a*和b*值顯著升高(P<0.05)。35日齡,與對照組相比,金菊黃1、2組肉雞背部皮膚L*值顯著降低(P<0.05),同時a*和b*值顯著升高(P<0.05)。48日齡,與對照組相比,金菊黃1組肉雞背部皮膚a*值顯著升高(P<0.05),金菊黃1、2組肉雞背部皮膚b*顯著升高(P<0.05)。屠宰后45 min,與對照組相比,金菊黃1、2組肉雞背部皮膚L*值顯著降低(P<0.05),同時b*值顯著升高(P<0.05)。屠宰后48 h,與對照組相比,金菊黃2組肉雞背部皮膚a*值顯著升高(P<0.05),金菊黃1、2組肉雞背部皮膚b*值顯著升高(P<0.05)。
表4 金菊黃對黃羽肉雞背部皮膚顏色的影響
由表5可知,21日齡,與對照組相比,金菊黃1、2組肉雞腹部皮膚a*和b*值顯著升高(P<0.05)。35日齡,與對照組相比,金菊黃1、2組肉雞腹部皮膚b*值顯著升高(P<0.05)。48日齡,與對照組相比,金菊黃2組肉雞腹部皮膚a*值顯著升高(P<0.05),金菊黃1、2組肉雞腹部皮膚b*值顯著升高(P<0.05)。屠宰后45 min,與對照組相比,金菊黃1、2組肉雞腹部皮膚b*值顯著升高(P<0.05)。屠宰后48 h,與對照組相比,金菊黃1、2組肉雞腹部皮膚a*和b*值顯著升高(P<0.05)。21、35、48日齡及屠宰后45 min和48 h,金菊黃2組肉雞腹部皮膚b*值顯著高于金菊黃1組(P<0.05)。
表5 金菊黃對黃羽肉雞腹部皮膚顏色的影響
續(xù)表5項(xiàng)目Items組別 Groups對照Control金菊黃1Goldenrod 1金菊黃2Goldenrod 2SEMP值P-value屠宰后45 min45 min after slaughterL?67.2567.4766.570.560.795a?10.4512.1111.710.420.271b?9.69c20.12b27.11a1.34<0.001屠宰后48 h48 h after slaughterL?72.0368.8171.190.680.122a?8.94b12.47a13.13a0.640.014b?9.03c22.06b29.99a1.66<0.001
由表6可知,21日齡,與對照組相比,金菊黃1、2組肉雞脛腳a*和b*值顯著升高(P<0.05)。35日齡,與對照組相比,金菊黃1、2組肉雞脛腳a*和b*值顯著升高(P<0.05)。48日齡,與對照組相比,金菊黃1、2組肉雞脛腳a*和b*值顯著升高(P<0.05)。金菊黃2組21日齡肉雞脛腳b*值和48日齡肉雞脛腳a*值顯著高于金菊黃1組(P<0.05)。
表6 金菊黃對黃羽肉雞脛腳顏色的影響
由表7可知,48日齡,與對照組相比,金菊黃1、2組肉雞腹脂a*和b*值顯著升高(P<0.05)。
金菊黃2組肉雞腹脂b*值顯著高于金菊黃1組(P<0.05)。
表7 金菊黃對黃羽肉雞腹脂顏色的影響
由表8可知,與對照組相比,金菊黃2組肉雞背部皮膚BCO1基因相對表達(dá)水平顯著上調(diào)(P<0.05),金菊黃1、2組肉雞肝臟BCO1基因相對表達(dá)水平顯著上調(diào)(P<0.05)。與對照組相比,金菊黃2組肉雞肝臟和腹脂BCO2基因相對表達(dá)水平顯著上調(diào)(P<0.05)。
表8 金菊黃對黃羽肉雞背部皮膚、腹脂和肝臟色素基因表達(dá)的影響
天然葉黃素目前在雞生產(chǎn)性能方面的研究主要集中在蛋雞上,在肉雞上的研究相對較少,且研究結(jié)果各有差異。陳祥宇等[11]研究表明,玉米-豆粕型飼糧中添加200 mg/kg萬壽菊源天然葉黃素(含量≥20 g/kg)可提高57~60周齡太行雞產(chǎn)蛋率和平均蛋重。李守學(xué)[12]研究發(fā)現(xiàn),小麥-豆粕型飼糧中添加3~34 mg/kg萬壽菊源葉黃素(含量3%)對360~388日齡“農(nóng)大三號”蛋雞蛋重、產(chǎn)蛋率、平均日采食量和料蛋比均無顯著影響。本課題組前期研究結(jié)果顯示,200 mg/kg萬壽菊源葉黃素(含量10%)與50 mg/kg斑蝥黃復(fù)配添加于玉米-豆粕型飼糧中對35~70日齡快大型黃羽肉雞平均日增重、平均日采食量、料重比和死亡率均無顯著影響[13]。本試驗(yàn)中,小麥-豆粕型飼糧中添加2 000和4 000 mg/kg葉黃素對1~48日齡黃羽肉雞各生長性能指標(biāo)無顯著影響,與上述學(xué)者在黃羽肉雞上的研究結(jié)果一致。但王美艷等[14]研究碎米-豆粕型飼糧中添加40 mg/kg葉黃素(含量2%)對1~26日齡脂多糖(LPS)應(yīng)激下黃羽肉雞的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)葉黃素可提高肉雞平均日增重,同時降低料重比。郭俊杰等[15]研究發(fā)現(xiàn),玉米-豆粕型飼糧中添加2 g/kg萬壽菊源葉黃素(含量2%)顯著提高了高溫條件下60~95日齡黃羽肉雞末重、平均日增重和成活率。不同研究結(jié)果可能與飼糧類型,試驗(yàn)處理,雞的飼養(yǎng)狀態(tài)、品種、日齡以及葉黃素有效成分含量和添加劑量不同有關(guān),葉黃素可提高應(yīng)激狀態(tài)下肉雞生長性能,可能與其具有強(qiáng)抗氧化能力有關(guān)[16]。
肉雞的皮膚、脛腳和腹脂通常被用來作為著色效果評分的重要部位[17]。王一冰等[13]研究顯示,玉米-豆粕型飼糧中添加天然葉黃素替代阿樸酯可提高35~70日齡黃羽肉雞不同生長階段活體和屠宰后胴體背部皮膚、腹部皮膚、脛腳以及腹脂a*和b*值,降低L*值。周良娟等[18]研究玉米-豆粕型飼糧中添加天然葉黃素對43~85日齡三黃雞著色效果的影響發(fā)現(xiàn),葉黃素顯著影響脛腳色度,且色度值隨著葉黃素添加時間的延長而增加。王述浩[19]在1~42日齡愛拔益加(AA)肉雞上的研究發(fā)現(xiàn),玉米-豆粕型飼糧中添加0.15%~0.60%的萬壽菊源葉黃素可提高肉雞皮膚、胸肌和腿肌b*值,且b*值與葉黃素的添加量呈正相關(guān)。馮娟等[20]研究表明,玉米-豆粕型飼糧中添加葉黃素可顯著提高70日齡良鳳花雞背部腹部以及胸部皮膚、脛腳和腹脂b*值,同時脛腳的著色效果優(yōu)于體表皮膚和脂肪的著色效果。本研究結(jié)果顯示,小麥-豆粕型飼糧中添加2 000和4 000 mg/kg葉黃素均可提高1~48日齡肉雞不同生長階段以及屠宰后不同時間胴體背部皮膚、腹部皮膚、脛腳和腹脂a*和b*值,同時降低L*值,且高劑量葉黃素對b*值的改善作用高于低劑量,隨著飼養(yǎng)時間的延長著色效果更為顯著。本研究結(jié)果與前人在玉米-豆粕型飼糧中的研究結(jié)果一致,且在相同日齡條件下,天然葉黃素添加于小麥-豆粕型飼糧中對肉雞皮膚a*和b*值的改善效果優(yōu)于玉米-豆粕型飼糧,說明小麥-豆粕型飼糧中添加天然葉黃素對肉雞各部位著色效果顯著,同時也驗(yàn)證了施瀚超等[21]的研究結(jié)論,即飼糧中添加葉黃素對脛腳的著色比皮膚更為敏感。
肉雞本身無法從頭合成起著色作用的類胡蘿卜素物質(zhì),主要吸收玉米、玉米蛋白粉等飼料原料中的葉黃素,但飼料原料中的葉黃素沉積率卻很低,需在飼糧中額外添加葉黃素[13]。BCO可將葉黃素非對稱性地分解產(chǎn)生無色物質(zhì)后通過腸上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)移,沉積在皮膚和脂肪等組織形成黃脂,并與肉雞自身合成的黑色素共同作用,最終形成皮膚顏色[22-23]。BCO基因是調(diào)控葉黃素在皮膚中沉積的主要效應(yīng)基因,在皮膚、脂肪和肝臟中均可表達(dá)[24-25],當(dāng)該基因表達(dá)下調(diào)或者因突變無法表達(dá)加氧酶時,機(jī)體則呈現(xiàn)黃色[26]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,小麥-豆粕型飼糧中添加4 000 mg/kg葉黃素可上調(diào)背部皮膚和肝臟中BCO1基因相對表達(dá)水平,同時上調(diào)腹脂和肝臟中BCO2基因相對表達(dá)水平;添加2 000 mg/kg葉黃素可上調(diào)肝臟中BCO1基因相對表達(dá)水平,此結(jié)果與王述浩[19]的研究結(jié)果相似,即玉米-豆粕型飼糧中添加0.6%的萬壽菊源葉黃素可提高AA肉雞肝臟中BCO2基因相對表達(dá)水平,但與本試驗(yàn)高劑量4 000 mg/kg葉黃素對背部皮膚和腹脂b*值的改變更為明顯這一結(jié)果相反,分析以上結(jié)果原因可能與肉雞體內(nèi)酪氨酸酶的代謝不同相關(guān),葉黃素具有較強(qiáng)的自由基清除能力,可通過影響酪氨酸酶的供氧影響色素的沉積[27]。
小麥-豆粕型飼糧中添加2 000和4 000 mg/kg金菊黃(天然葉黃素)雖然對1~48日齡黃羽肉雞生長性能無顯著影響,但可提高不同生長階段背部皮膚、腹部皮膚、脛腳和腹脂顏色,且高劑量添加效果優(yōu)于低劑量。同時,飼糧中添加金菊黃可改變色素沉積相關(guān)基因BCO1和BCO2的表達(dá)。