摘" 要:氣候條件對家禽生產有一定的影響,如高溫會降低家禽的生產性能。但有研究證明,在飼料中添加植物提取物會對家禽的生產性能、血液代謝產物及免疫和抗氧化狀態(tài)有積極影響,從而提高家禽的生產性能。文章闡述了氣候應激對家禽的影響以及如何通過添加植物性飼料添加劑,緩解氣候對家禽的應激,以期為蛋雞生產提供有益幫助。
關鍵詞:植物性飼料添加劑;環(huán)境應激;家禽
中圖分類號:S831.5 文獻標志碼:A 文章編號:1001-0769(2024)03-0097-03
由于全球氣候的改變,在過去的幾十年里,環(huán)境溫度、降水模式、大氣中二氧化碳含量均發(fā)生了變化。氣候條件對家禽生產有一定的影響,因此,在炎熱季節(jié)控制環(huán)境溫度是當今蛋雞生產的重要挑戰(zhàn)因素之一。
環(huán)境應激會影響一系列因素,這些因素可能會導致病原體在家禽體內定植增加、隨糞便排出和水平傳播。高溫會影響家禽的生產性能,并要求家禽進行各種生理和免疫反應來適應。蛋雞因生產周期長很容易受到熱應激的影響。
大量研究表明,在飼料中添加植物提取物會增加消化酶的分泌,降低消化道中有害菌的數量,調節(jié)腸道形態(tài)和功能,并對家禽的生產性能、血液代謝產物及免疫和抗氧化狀態(tài)有積極影響,從而提高家禽的生產性能。
環(huán)境溫度升高會影響家禽的采食量和產蛋量。家禽對環(huán)境溫度升高的反應是采食量減少,限制消化產熱。蛋雞采食量減少會引起能量和營養(yǎng)攝入不足,最終導致產蛋量降低。同時,環(huán)境應激導致的采食量下降會改變下丘腦-垂體軸和正交感神經系統(tǒng)的功能,進而導致與骨骼發(fā)育、生長和體溫調節(jié)有關的甲狀腺激素活性的改變。蛋雞生長的適宜溫度為20~24 ℃。當溫度超過24 ℃時,蛋殼質量和蛋重會降低。在較高溫度下,血液pH升高(由于較高的呼吸速率而引起堿中毒),生物可利用的離子血鈣與蛋白質結合,導致無法在蛋殼腺中形成蛋殼。當溫度從30 ℃升高到38 ℃時,由于血液pH升高,血液中鈣和碳酸氫鹽含量減少,蛋雞會產下薄殼蛋。環(huán)境應激會減少生殖器官(卵泡和卵母細胞發(fā)育)的大小來抑制產蛋率。如炎熱的氣候卵泡會縮小,從而推遲排卵。
有研究表明,氣候應激可能導致飼料轉化率下降31.6%,產蛋量下降28.8%~36.4%,蛋雞體重下降3.41%。此外,高溫會使蛋重顯著減少3.24%,蛋殼厚度減少1.2%,蛋殼重量減少9.93%。
1" 由環(huán)境應激引起的食品安全問題
當前,家禽生產需面對食品安全問題,因食品安全是現代食品質量概念的重要組成部分,食品安全質量還涉及環(huán)境應激。一些研究已經調查了氣候應激影響食品安全的作用機制。
氣候應激可能導致家禽腸道屏障完整性的喪失、免疫反應的破壞和腸道微生物群的紊亂,從而使有害菌在腸道定植和入侵宿主的可能性增加。有害菌的定植會增加零售家禽產品加工過程中胴體污染的風險,還會增加有害菌(如沙門菌)轉移到生殖道的可能性,從而導致雞蛋在形成過程中被污染。高溫環(huán)境會增加蛋雞體內活性氧(reactive oxidative species,ROS)的形成,并通過誘導細胞膜的脂質過氧化,降低蛋黃質量。脂肪酸組成、熱休克蛋白和抗氧化劑含量的減少可能會降低蛋黃成熟率。
2" 如何緩解環(huán)境應激
補充植物性飼料添加劑(phytogenic feed additives,PFA)可提高營養(yǎng)物質消化率。其機制可能歸因于PFA具有刺激食欲,增加唾液、腸黏液、膽汁酸分泌以及胰蛋白酶和淀粉酶等消化酶活性的能力。PFA可改善子宮健康,增加鈣的儲存和胰腺分泌物,從而增強營養(yǎng)物質的消化,改善蛋殼和雞蛋的質量。
2.1 植物提取物
植物性化合物(如類黃酮)已被證明對動物腸道形態(tài)有有益影響,可上調密封蛋白-7(claudin-7)的表達來調節(jié)屏障通透性,通過保持緊密連接的完整性保護腸道免受內毒素的損傷。它們可促進黏蛋白的產生、免疫細胞的分化和增殖、調節(jié)腸道免疫系統(tǒng)及增加IgA的分泌來保護黏液層。植物提取物通過調節(jié)微生物組和代謝組,對微生物群的分布和穩(wěn)態(tài)進行調節(jié),以幫助機體重塑系統(tǒng)代謝(葡萄糖代謝和脂質代謝)。柑橘類黃酮通過上調肝-腸軸,重塑膽汁酸的穩(wěn)態(tài),幫助腸道恢復通透性。類黃酮,如柚皮素,可以調節(jié)腸道免疫,進一步改善局部和全身炎癥情況。
2.2 多酚的抗氧化特性
研究表明,酚類化合物的抗氧化特性可通過減少ROS的產生來緩解環(huán)境應激的不利影響,從而降低氧化應激。多酚是一種外源性抗氧化劑,是細胞抵抗過量自由基產生的第一道防線,并保護其成分免受氧化損傷。多酚具有較低的氧化還原電位,可以螯合金屬離子和自由基,因此可以在熱力學上還原高度氧化的自由基。其機制包括激活抗氧化酶(如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶),抑制黃嘌呤氧化酶等促氧化酶,通過提供電子直接清除ROS,以及提高抗氧化物質的抗氧化活性。黃酮類化合物可通過核因子E2相關因子2(nuclear factor-erythropoietin 2-related factor 2,Nrf2)/血紅素加氧酶-1(heme oxygenase 1,HO-1)途徑直接清除自由基和間接抗氧化作用,抑制氧化損傷,對抗氧化應激。柚皮素和柚皮苷等黃酮類化合物在清除自由基方面很有效,因為它們可以清除脂質過氧化抑制劑的穩(wěn)定活性,并增強小腸的營養(yǎng)吸收功能。姜黃素通過提高抗氧化酶活性,降低血清皮質酮水平、炎性細胞因子反應和肝酶活性,提高蛋雞在炎熱氣候條件下的免疫力。膳食類黃酮可以調節(jié)熱應激的生物標志物,包括乳酸脫氫酶、肌酸磷酸激酶和熱應激蛋白70(heat shock protein, HSP70),以緩解氣候應激。白藜蘆醇可以減少日本鵪鶉脾臟和法氏囊中由高溫應激引起的HSP27、HSP70和HSP90 mRNA的過度表達以及Nrf2的表達。迷迭香提取物可以在應激發(fā)生前和家禽處于急性應激下誘導HSP70的表達,以緩解熱應激。
2.3 PFA對蛋雞生產性能的保護
在巴西巴斯托斯實地對Biostrong Comfort(一種與黃酮類化合物復合的天然植物性飼料添加劑,由奧地利DELACON生物技術公司恩格爾維茨多夫工廠生產)在夏季高溫環(huán)境下對20~41周齡蛋雞的氣候應激保護作用進行了現場試驗評估。試驗對照組雞(29 295羽)飼喂的飼料中不添加添加劑,試驗組雞(15 630羽)飼喂的飼料中添加Biostrong Comfort添加劑(250 g/t),比較兩組雞的生產性能。該評估試驗是在2021年10月至2022年2月進行的,根據當地氣象研究所當時的數據,評估期室外溫度連續(xù)幾天超過35 ℃。試驗發(fā)現(表1),試驗組雞的產蛋率為92.0%,而對照組雞的產蛋率為90.3%;試驗組雞的平均蛋重為63.6 g,對照組雞的為62.8 g,說明飼料中添加PFA可以改善蛋重;與對照組雞(58.2 g/羽)相比,試驗組雞的日均產蛋量更高(59.8 g/羽)。
3" 結論
植物性飼料添加劑用作營養(yǎng)添加劑有助于調節(jié)蛋雞的生長、激素和酶活性。PFA已被證明具有清除活性氧、降低脂質過氧化反應、改善生產性能的潛在功能,說明PFA可能是改善環(huán)境應激的有益營養(yǎng)劑。在本試驗中,Biostrong Comfort添加劑已被證明可以在自然氣候應激下提高蛋雞的產蛋率和生產性能。
原題名:Benefits of phytogenics for laying hens during environmental challenges (英文)
原作者: Mojca Osredkar Mergole、 Roberto Montanhini Neto