“精油+有机酸”复合微胶囊制剂对肉鸭免疫指标、肠道组织形态和盲肠菌群的影响
时间：2023-06-16 20:20:05 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
■陈文忠 李英英 张谋炎 庄晓东 郭 庆，*
（1.福建省农业科学院畜牧兽医研究所，福建福州 350013；
2.福建省农业科学院生物技术研究所，福建福州 350003；
3.福建农林大学动物科学学院（蜂学学院），福建福州 350002；
4.福建省华龙集团饲料有限公司，福建福州 350003）
植物精油（Essential oil）又称挥发油（Volatile oil）或香精油（Etheral oil），是从植物中提取的挥发性油类，目前已广泛应用于化妆品、药品和食品中。随着对植物精油研究的深入，其抗菌[1-2]、抗氧化[3]、抗病毒[4-5]、抗虫[6-7]和抗炎[8]等作用也得到证实，这些作用与畜禽养殖中抗生素的作用类似。同时，植物精油还具有安全性高、副作用小、成本低、资源丰富等优点[9]，目前已作为抗生素的替代物广泛添加于动物饲料中[10]。有机酸是一种无抗药性、无残留、无毒副作用的绿色环保型饲料添加剂，添加于饲料中有如下作用[11]：①调节胃内pH，促进营养物质的代谢吸收；
②参与机体的柠檬酸代谢，为机体提供能量；
③抑制和杀灭有害菌，促进有益菌的生长，进而改善动物肠道菌群结构。有机酸已经与植物精油、微生态制剂、益生菌等新型饲料添加剂一起，得到畜牧界的广泛关注，被视为抗生素替代物之一。
植物精油和有机酸常联合应用于饲料生产中，并为畜牧业的可持续发展带来了较为显著的效益[12-13]。但大部分植物精油和有机酸因性质极不稳定、易分解变质和散失挥发等问题而严重影响了产品的应用和功效。通过微胶囊包被缓释技术可以较好地解决这些问题，将精油和有机酸混合包被，形成圆形小颗粒具有流动性好、不扬尘、清洁卫生、使用便捷等优点[14]；
同时，可以降低精油和有机酸与其他添加剂直接接触，提高其稳定性，减少挥发，使其能在肠道中缓慢释放，均匀分布于整个肠道，调整肠道微生态环境，促进营养吸收[15-17]。植物精油和有机酸包被复合物作为饲料添加剂在肉鸡和蛋鸡中都已取得了较好的效果[18-20]。前期已通过试验证实，在肉鸭饲粮中添加“精油+有机酸”复合微胶囊制剂(microencapsulated organic acids and essential oils, MOAEO)可提高肉鸭的生长性能，改善肉鸭血清生化指标和屠宰性能，提高肌肉品质。但MOAEO 对肉鸭免疫力、肠道组织形态和菌群结构的影响尚不明确。本试验通过在肉鸭饲粮中添加MOAEO, 测定其对肉鸭免疫学指标、肠道组织形态和盲肠菌群的影响，为该添加剂在肉鸭生产中的应用提供理论依据。
1.1 试验材料
MOAEO 购自意大利Vetagro S.p.A.公司，其成分和含量为：柠檬酸25.0%、山梨酸16.7%、百里香酚1.7%、香兰素1.0%、脂肪55.6%。
1.2 试验动物及饲喂管理办法
试验肉鸭由漳州昌龙农牧有限公司程溪种禽基地提供，选取900 只体况及体重相近的1 日龄樱桃谷肉鸭（公），随机分成5 组，每组6 个重复，每个重复30只。对照组饲喂基础饲粮，基础饲粮组成与营养水平见表1，Ⅰ组为抗生素对照组，在基础饲粮中添加40 mg/kg 杆菌肽锌，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组分别在基础饲粮中添加100、200、300 mg/kg MOAEO。试验期间采取自由采食、自由饮水，日常管理和免疫按常规程序进行，试验周期为42 d。
表1 基础饲粮组成与营养水平（风干基础）
1.3 指标测定
试验第42 天，从每重复中选取2 只体质健康、体重相近并接近平均体重的肉鸭，称重后屠宰，用于测定肉鸭的免疫指标、消化道组织形态和盲肠菌群。
1.3.1 免疫指标测定
1.3.1.1 免疫器官指数测定
取屠宰后的肉鸭，摘取胸腺、脾脏和法氏囊，剥离脂肪后称重，计算免疫器官指数。
免疫器官指数（g/kg）=免疫器官重(g)/体重(kg)
1.3.1.2 十二指肠黏膜分泌型免疫球蛋白A（sIgA）含量测定
取屠宰后的肉鸭，剥离出十二指肠，用灭菌生理盐水冲洗掉内容物后滤纸吸干残余水分，刮取肠黏膜后称重，按黏膜重：磷酸盐缓冲液体积为1∶2的比例加入0.01 mol/L pH 7.2的磷酸盐缓冲液，4 ℃静置30 min，冰浴超声5 min，4 ℃12 000 r/min 离心20 min，取上清液用于测定十二指肠黏膜sIgA 含量[22]。十二指肠黏膜sIgA 含量测定使用南京建成生物工程研究所有限公司生产的sIgA ELISA检测试剂盒，操作步骤参照试剂盒说明书进行。
1.3.2 肠道组织形态观察
取屠宰后的肉鸭，剪取肠道（十二指肠、空肠和回肠），用4%多聚甲醛固定后制作石蜡切片，H.E.染色。用Nikon Eclipse E100 显微镜进行镜检，并用Motic Images Advanced 3.2 软件测定绒毛高度和隐窝深度，计算绒毛高度/隐窝深度（V/C）。
1.3.3 盲肠菌群观察
取新鲜盲肠内容物1 g，用灭菌生理盐水100 倍稀释，振荡混合均匀；
再用生理盐水10 倍比稀释至10-7。选取3 个适宜稀释度分别接种于麦康凯琼脂培养基和改良MRS 培养基，采用平板菌落计数法进行统计，测定盲肠内容物中大肠杆菌、乳酸菌的数量。
1.4 数据处理
应用SPSS 13.0统计软件进行单因素方差分析和多重比较（LSD），结果用“平均数±标准差（Mean±SD）”表示。
2.1 MOAEO对肉鸭免疫指标的影响
2.1.1 MOAEO对肉鸭免疫器官指数的影响
由表2可知，Ⅰ组肉鸭的胸腺指数和脾脏指数都极显著高于对照组（P＜0.01）；
Ⅲ、Ⅳ组的胸腺指数显著高于对照组（P＜0.05），脾脏指数也高于对照组，但差异不显著（P＞0.05）；
与对照组相比，Ⅱ组的胸腺指数和脾脏指数以及4 个试验组的法氏囊指数都有提高，但差异不显著（P＞0.05）。3个MOAEO试验组中Ⅲ组的胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数都高于其他两组，其脾脏指数和法氏囊指数都与抗生素组（Ⅰ组）无显著差异（P＞0.05），仅胸腺指数与抗生素组差异显著（P＜0.05）。
表2 MOAEO对肉鸭免疫器官指数的影响（g/kg，n=12）
2.1.2 MOAEO对肉鸭十二指肠黏膜sIgA含量的影响
如表3 所示，与对照组相比，各试验组十二指肠黏膜sIgA 含量都有提高，Ⅰ、Ⅲ组极显著提高（P＜0.01），Ⅱ、Ⅳ组显著提高（P＜0.05）。3 个MOAEO 试验组的十二指肠黏膜sIgA 含量与抗生素组均无显著差异（P＞0.05），其中Ⅲ组的含量最高，与抗生素组最接近。
表3 MOAEO对肉鸭十二指肠黏膜sIgA含量的影响（μg/mL，n=12）
2.2 MOAEO对肉鸭肠道组织形态的影响
由表4 可知，在十二指肠段，Ⅰ组的肠绒毛高度显著高于对照组（P＜0.05），3个MOAEO试验组与对照组差异不显著（P＞0.05）；
抗生素组和3 个MOAEO 试验组的隐窝深度与对照组相比均有下降，但差异不显著（P＞0.05）；
Ⅲ组的V/C 值比对照组显著提高（P＜0.05），其余各组与对照组差异不显著（P＞0.05）。在空肠段，Ⅰ、Ⅲ组的肠绒毛高度与对照组差异极显著（P＜0.01），Ⅱ、Ⅳ组与对照组差异不显著（P＞0.05）；
3 个MOAEO 试验组的隐窝深度均低于对照组，但差异不显著（P＞0.05）；
抗生素组和3个MOAEO试验组的V/C值与对照组均无显著差异（P＞0.05）。在回肠段，Ⅰ组的肠绒毛高度显著高于对照组（P＜0.05），Ⅲ、Ⅳ组极显著高于对照组（P＜0.01）；
Ⅰ、Ⅲ组的隐窝深度与对照组差异显著（P＜0.05）；
Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ组的V/C 值与对照组差异显著（P＜0.05），Ⅲ组与对照组差异极显著（P＜0.01）。3个MOAEO试验组中Ⅲ组肉鸭三个肠段的肠绒毛高度均最高，隐窝深度最低，V/C 值也最高，与抗生素组差异均不显著（P＞0.05）。
表4 MOAEO对肉鸭肠道组织形态的影响（n=12）
2.3 MOAEO对肉鸭盲肠菌群的影响
由表5 可知，抗生素组和3 个MOAEO 试验组的盲肠大肠杆菌含量均低于对照组，但与对照组差异不显著（P＞0.05）；
3个MOAEO试验组的盲肠乳酸菌的含量均高于对照组，而抗生素组的含量低于对照组，其中Ⅲ、Ⅳ组显著高于对照组（P＜0.05），极显著高于抗生素组（P＜0.01）。
表5 MOAEO对肉鸭盲肠菌群的影响[lg(CFU/g)，n=12]
3.1 MOAEO对肉鸭免疫指标的影响
3.1.1 MOAEO对肉鸭免疫器官指数的影响
胸腺、脾脏和法氏囊是禽类的主要免疫器官，免疫器官指数的高低，通常被作为评判禽类免疫功能好坏的一个重要指标。研究表明，在动物饲粮中添加精油和有机酸，可刺激免疫器官发育，提高免疫器官指数，增强机体免疫力。朱晓磊等[23]研究发现，饲粮中添加0.35 mg/kg 百里香精油可以显著提高肉鸡胸腺指数和法氏囊指数。王淑琴等[24]也发现高剂量柠檬酸组肉仔鸡的胸腺指数、脾脏指数以及法氏囊指数均有所提高。刘娇等[25]的研究表明，在大肠杆菌攻毒的肉鸭饲粮中添加植物精油可显著提高14日龄肉鸭法氏囊指数，增强机体免疫力，缓解肉鸭体内大肠杆菌引起的炎症反应。本试验中，在肉鸭饲粮中添加杆菌肽锌可极显著提高肉鸭的胸腺指数和脾脏指数；
3 个MOAEO 添加组中肉鸭的免疫器官指数也均有提高，添加剂量为200 mg/kg和300 mg/kg的两组肉鸭胸腺指数显著高于对照组；
3个MOAEO添加组的脾脏指数和法氏囊指数虽与对照组差异不显著，但呈上升趋势，且添加剂量为200 mg/kg时效果优于其他两个组，其免疫器官指数与杆菌肽锌组最接近。该结果与前期试验中在肉鸭饲粮中添加MOAEO可提高肉鸭生产性能的结果一致，也与以往报道中精油和有机酸可提高机体免疫器官指数、增强机体免疫力的结论基本一致。
3.1.2 MOAEO对肉鸭十二指肠黏膜sIgA含量的影响动物肠道是机体与外界环境直接连接的通道，长期与大量的病原微生物接触，是抵御病原微生物经消化道途径入侵体内的第一道屏障。构成这道屏障的主要物质基础是肠道黏膜免疫系统，而黏膜免疫的主要效应因子是sIgA，sIgA 在肠道黏膜免疫中维持肠道黏膜内环境稳态，它不仅具有中和病毒、抑制微生物吸附的作用，还具有免疫排斥和促天然抗菌因子的功能，通过干扰病原体与上皮细胞受体的结合，免疫排异清除病原体和降低病菌毒力，从而实现对机体的免疫保护[26]。sIgA 在肠道黏膜免疫中作用重要，因此常用肠黏膜sIgA 含量评价动物免疫状态[27-29]。晏家友等[30]认为，在断奶仔猪饲粮中添加复合酸化剂可降低肠道pH，刺激浆细胞分泌sIgA，进而提高肠黏膜内sIgA 的含量；
张杏莉[31]在肉鸡饲粮中添加“精油+有机酸”微囊包被制剂，发现肉鸡十二指肠黏膜sIgA 含量也显著提高；
姜维等[32]的研究表明，在饲粮中添加适量的薰衣草精油，可使肉仔鸡肠道sIgA 含量与饲喂抗生素组无显著差异。本试验中，3 个MOAEO 添加组十二指肠黏膜sIgA 含量都显著高于对照组，且200 mg/kg添加组含量最高，与杆菌肽锌抗生素组接近，说明在饲粮中添加适量的MOAEO可提高肉鸭肠道免疫力，改善肉鸭肠道健康，其效果与抗生素杆菌肽锌接近。但目前关于精油或有机酸对肠黏膜sIgA含量影响的研究较少，其作用机理有待进一步研究。
3.2 MOAEO对肉鸭消化道组织形态的影响
作为动物机体营养物质吸收的主要场所，小肠功能的正常发挥与其组织形态的变化有着紧密的联系，环境条件和营养水平对小肠形态结构的影响主要是通过绒毛高度、隐窝深度和两者比值的变化反映出来的[33]。小肠绒毛高度的变化直接影响小肠与营养物质的接触面积，接触面积越大其对营养物质的吸收效率越高；
而隐窝的深浅与小肠内皮细胞的生存率成反比，小肠隐窝越浅，细胞的成熟率越高，其分泌消化液的能力越强，对饲料的消化能力越高[34]，只有成熟的绒毛细胞才具有吸收养分的功能[35]。而小肠绒毛高度和隐窝深度的比值（V/C）则综合反映出小肠的功能状况，比值越高，代表小肠黏膜发育越好，吸收功能越强，相反地，比值越低其消化吸收能力也越低，生长发育减慢。已有研究表明，在饲粮中添加有机酸或植物精油可提高动物肠绒毛高度、降低隐窝深度，提高V/C 值，改善肠道组织形态、提高生产性能。余建等[36]的研究表明，饲粮中添加有机酸可提高断奶仔猪肠绒毛高度和V/C值，降低仔猪的断奶应激，提高生产性能；
刘洋等[37]发现在肉鸡饲粮中添加100 mg/kg 肉桂醛可显著提高肠绒毛高度和V/C 值，降低隐窝深度；
Castillo 等[38]报道，肉桂醛可促进早期断奶仔猪的肠绒毛生长。本试验结果表明，三个MOAEO添加组肉鸭的十二指肠、空肠、回肠的绒毛均变长，隐窝深度变浅，其中200 mg/kg添加组的改善效果最显著。在十二指肠段，200 mg/kg MOAEO添加组肉鸭的肠道V/C 值显著高于对照组；
在空肠段，该组的肠绒毛高度极显著增加；
在回肠段，该组的肠绒毛高度和V/C值均极显著高于对照组，隐窝深度显著降低。与杆菌肽锌添加组相比，200 mg/kg MOAEO添加组肉鸭的回肠绒毛高度也显著增加。说明饲粮中添加适量的MOAEO 有利于肉鸭肠道发育，促进肠绒毛生长，增大肠道吸收面积从而促进其对营养物质的消化吸收；
其对肠道发育的促进作用优于抗生素杆菌肽锌。其作用机理可能是精油和有机酸影响了肉鸭肠道pH，改变了肠道微生态环境，进而影响肠道形态结构[39-40]。
3.3 MOAEO对肉鸭盲肠菌群的影响
家禽盲肠是微生物生存和活动的重要场所，有益菌在宿主肠道可通过占位、争夺营养、改变生存环境（如降低氧气量和pH）等方法抑制病原微生物的增殖，建立肠道生物屏障，对维持肠道健康起着重要作用。研究表明，在动物饲粮中添加酸化剂，可降低胃肠道pH，不利于大肠杆菌等有害菌生存繁殖，而有利于乳酸菌等有益菌的增殖[11，41-42]。精油可通过破坏或降解细胞壁和破坏细胞质膜等作用机制，来减少有害菌的数量，促进有益菌的增殖。在饲粮中添加植物精油可促进动物肠道内有益菌的生长，抑制有害菌的生长，改善肠道菌群，进而提高其消化吸收能力[43-47]。本试验中，虽然MOAEO 试验组仅乳酸菌数量与对照组差异显著，而大肠杆菌差异不显著，但添加MOAEO后肉鸭盲肠大肠杆菌数量呈下降趋势，乳酸菌数量呈上升趋势，而且随着剂量的增加，大肠杆菌数量逐渐减少，乳酸菌数量逐渐增多，该结果与以往有机酸和植物精油可促进有益菌生长、抑制有害菌生长、改善动物肠道菌群平衡的结论基本一致。而杆菌肽锌抗生素组肉鸭盲肠中大肠杆菌及乳酸菌数量均低于对照组，且乳酸菌数量极显著低于200 mg/kg MOAEO 添加组，说明MOAEO 对肠道菌群的改善调节途径与抗生素不同，饲粮中添加MOAEO 更有利于维持动物肠道微生态平衡。
饲粮中添加MOAEO 能够提高肉鸭免疫器官指数和十二指肠黏膜sIgA 含量，提高免疫力；
改善肠道组织形态，促进盲肠乳酸菌增殖，提高其对营养物质的消化吸收能力，可作为抗生素的替代物添加于肉鸭饲粮中，适宜添加量为200 mg/kg。
