卢敏1&，李杰1&，魏凤仙1，徐彬1，王帅豪2，王琳燚1，付趁1，李婷婷1，王改利1，李绍钰1*
(1.河南省农业科学院畜牧兽医研究所，河南 郑州 450002；2.平顶山市畜牧局，河南 平顶山 467000)
[摘 要] 为了探究在氨气应激条件下硫辛酸对肉鸡的生产性能和肉品质的作用效果，试验将120只健康的22日龄爱拔益加（AA）雄性肉仔鸡随机分为2组（每组6个重复，每个重复10只鸡）：氨气应激组（70 ppm氨浓度），硫辛酸组（70 ppm氨浓度，300 mg/kg硫辛酸），试验期为21 d。结果表明：在氨气应激下，硫辛酸的添加使平均日增重显著升高（P<0.05），料肉比显著降低（P<0.05）；胸肌肉色b*值、L*值和滴水损失显著降低（P<0.05），pH显著升高（P<0.05）；显著降低胸肌中丙二醛的水平（P<0.05）；并且显著增加了胸肌游离脂肪酸的含量（P<0.05），显著降低羟脯氨酸的含量（P<0.05）。由此可见，日粮中添加一定量的硫辛酸可以提高氨气应激下肉鸡的生产性能，并且对肉品质具有一定的改善作用。
[关键词] 硫辛酸；氨气；肉鸡；肉品质
氨气是肉鸡生产中较易产生的一种有害气体，它对组织粘膜有刺激作用，使组织蛋白变性，脂肪组织皂化，破坏细胞膜结构；另外氨气被吸入肺部可通过肺泡上皮进入血液，使血氨浓度升高，氨与血红蛋白结合，使血红蛋白携氧能力下降，进而导致氧的缺乏造成应激[1]，这对肉鸡的健康生长和鸡肉的品质构成严重的影响。近年来一些研究者通过环控舱建立氨气应激模型在探讨氨气对肉鸡生产性能及肉品质的影响上取得重要进展[2-4]。魏凤仙等[2]研究表明，鸡舍内70 ppm氨气水平导致肉仔鸡生长后期生产性能降低，机体及肌肉抗氧化能力下降、肌肉品质降低。李聪[5]等报道，鸡舍内氨气浓度达到25 ppm时即会影响肉鸡的生长性能及肉质性状，因此，对于如何降低肉鸡氨气应激的研究有很重要的意义。
硫辛酸是一种具有脂溶性和水溶性的抗氧化剂，其抗氧化以及在缓解氧化应激方面的作用已经有很多报道[6-8]，然而在氨气应激下，硫辛酸对肉鸡的作用效果还未见报道。因此，本试验通过具有计算机控制系统的环控舱精准控制鸡舍内环境中的氨气浓度，通过氨气长期刺激来构建肉鸡慢性氨气应激模型，并通过在日粮中加入硫辛酸来探究其对肉鸡生产性能和肉品质的影响作用，旨在为改善肉鸡的生产和肉品质的提升提供参考和理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物及实验设计
选择体重相近、健康的22日龄爱拔益加(Arbor Acres，AA)雄性肉仔鸡120只（雏鸡苗购自北京华都肉仔鸡公司，普通鸡舍饲养至21日龄），随机分为2组，每组6个重复，每个重复10只鸡，各处理组肉仔鸡体重差异不显著（P>0.05），试验期为21 d（22日龄～42日龄）。
实验分组为：氨气应激组(AM)，饲喂基础日粮，控制环境中氨气浓度在70±3 ppm；硫辛酸组(AM+LA)，在基础日粮中加入300 mg/kg硫辛酸，控制环境中氨气浓度在70±3 ppm。
1.2 试验饲粮和饲养管理
试验采用三层笼养的方式，自由采食和饮水，环境温度保持25~26℃，湿度60 %，23 h光照1 h黑暗，保持鸡舍干燥、卫生，每天清理鸡粪，常规免疫程序进行免疫接种。
试验采用玉米-豆粕型饲粮，饲粮配方参照NRC(1994)肉仔鸡饲养标准配制，基础饲粮组成及营养水平见表1。各处理饲喂相同基础饲粮。试验所用硫辛酸(alpha-lipoic acid, LA)纯度在99 %以上。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)
Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis)
|
原料 Ingredients |
含量 Content (%) |
营养水平 Nutrient levels | |
|
玉米Corn |
61.20 |
代谢能Metabolic energy (MJ/kg) |
12.55 |
|
豆粕Soybean meal |
31.80 |
粗蛋白质CP (%) |
19.96 |
|
豆油Soybean oil |
3.27 |
钙Ca (%) |
0.90 |
|
磷酸氢钙CaHPO4 |
1.65 |
有效磷Available P (%) |
0.40 |
|
石粉Limestone |
1.13 |
赖氨酸Lys (%) |
1.00 |
|
赖氨酸L-Lysine |
0.08 |
蛋氨酸Met (%) |
0.45 |
|
蛋氨酸DL-methionine |
0.15 |
蛋氨酸+胱氨酸Met+Cys (%) |
0.78 |
|
食盐NaCl |
0.35 |
|
|
|
氯化胆碱Choline chloride (50%) |
0.15 |
|
|
|
维生素预混料Vitamin premix1 |
0.02 |
|
|
|
微量元素预混料Mineral premix2 |
0.20 |
|
|
|
合计Total |
100.00 |
|
|
1. 多维预混料为每千克日粮提供 Vitamin premix provided for per kilogram of diet: VA 12500 IU; VD3 2500 IU; VE 18.75 mg; VK3 2.65 mg; VB1 2 mg; VB2 6 mg; VB6 2 mg; VB12 0.025 mg; 生物素 biotin 0.0325 mg; 叶酸folic acid 1.25 mg; 泛酸 pantothenic acid 12 mg; 烟酸 niacin 50 mg.
2. 微量元素预混料为每千克日粮提供 Mineral premix provided for per kilogram of diet: I 0.35 mg; Se 0.15 mg; Zn 75 mg; Cu 8 mg; Fe 80 mg; Mn 100 mg.
1.3 试验条件的控制
试验在动物营养学国家重点实验室昌平基地呼吸舱中进行。呼吸舱具有计算机自动控
制温度、湿度、光照、新风量以及自动采样分析的功能。实验组的呼吸舱外连接氨气瓶，通过呼吸舱自动采样分析结果控制氨气流量计调节控制舱内的氨气供给。试验组按照设定的流量持续不断地通入氨气，同时，每3个小时用氨气检测(GASTEC Ammonia Detector Tube)随机检测各舱不同位置的氨气浓度，与计算机控制系统进行校正。试验期间，控制舱内的氨气浓度在70±3 ppm，每天除测量氨气浓度、喂料、加水和清除粪便进出外，舱门关闭，舱体内部只有进风口和排风口与外界相通。
1.4 测定指标与方法
1.4.1 生产性能 以重复为单位，记录每天喂料量，鸡只死亡数，于试验鸡42日龄时，空腹12小时称重，计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)、耗料增重比(F/G)。
1.4.2 肉质性状 42日龄时，每重复随机抽取1只接近本处理平均体重鸡只，颈部放血屠宰。分离右侧胸肌测定肉色、胸肌pH值、滴水损失。
肉色：采用色彩色差计（柯尼卡美能达CR-400，日本）测定胸肌肌肉的L*值（亮度）、a*值（红度）和b*值（黄度），每个样品分3个部位测定后取平均值。
pH：用pH计（Testo 205，德国）测定胸肌pH，每个样品测定三次。
滴水损失：宰后立即采集右侧胸肌（无脂肪及结缔组织），将肌肉修整为3 cm×3 cm×3 cm的肉块，称重(W1)。然后将肌肉放置于塑料袋内，用细铁丝钩住肉样一端，保持肉样垂直向下，不接触塑料袋，扎紧袋口，悬吊于冰箱，保持温度在4℃，24 h后取出肉样，用洁净滤纸轻轻拭去肉样表层汁液后称重(W2)，计算滴水损失率，
1.4.3 抗氧化水平 取1 g左侧胸肌样品，加入9 mL的生理盐水，用超声波细胞粉碎机粉碎，3000 rpm/min离心15 min取上清液，作为10 %的组织匀浆备用。按试剂盒说明书操作步骤测定胸肌中总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、丙二醛(MDA)含量，试剂盒购于南京建成生物工程研究所。
1.4.4 风味品质 取10 %的胸肌组织匀浆，酶联免疫吸附法测定胸肌中肌苷酸(IMP)的含量，比色法测定游离脂肪酸(NEFA)的含量，碱水解法测定羟脯氨酸(Hyp)的含量，试剂盒均购自南京建成生物工程研究所，严格按照说明书的操作步骤进行测定。
1.5 数据处理
采用SPSS 19.0软件进行独立样本T-检验，试验结果均以“平均值±标准差”表示，以P＜0.05作为差异显著的判断标准。
2 结果与分析
2.1 硫辛酸对氨气应激肉鸡生产性能的影响
氨气应激条件下硫辛酸对肉鸡生产性能的影响见表2。在22-42日龄阶段，日粮中加入300 mg/kg硫辛酸能够显著增高氨暴露肉鸡的平均日增重（P＜0.05），显著降低料肉比（P＜0.05），但对肉鸡平均日采食量无显著影响作用（P＞0.05）。说明在氨气暴露下，硫辛酸对肉鸡的生产性能有一定改善作用。
表2 硫辛酸对氨气应激肉鸡生产性能的影响
Table 2 Effects of LA on growth performance of broilers exposed to ammonia stress
|
日龄Age |
项目Item |
氨气应激组(AM) |
硫辛酸组(AM+LA) |
P值 |
|
22-42 d |
平均日采食量ADFI (g/d) |
159.56±5.77 |
160.73±6.42 |
0.747 |
|
平均日增重ADG (g/d) |
86.42±3.82 |
91.29±3.31 |
0.040 | |
|
料肉比F/G |
1.85±0.04 |
1.76±0.02 |
0.001 |
2.2 硫辛酸对氨气应激肉鸡肉质性状的影响
由表3可知，慢性氨气应激条件下在肉鸡日粮中添加300 mg/kg的硫辛酸，显著降低了胸肌肉色b*和L*值（P<0.05），a*值在数值上比氨气应激组有所增高（P＞0.05）。硫辛酸的添加显著降低了氨气应激下胸肌的滴水损失率（P<0.05）以及显著升高胸肌的pH（P<0.05）。
表3 硫辛酸对氨气应激下肉鸡胸肌肉质性状的影响
Table 3 Effects of LA on meat quality of broilers exposed to ammonia stress
|
项目Item |
氨气应激组(AM) |
硫辛酸组(AM+LA) |
P值 | |
|
肉色 meat color |
a* |
5.86±0.11 |
6.47±0.67 |
0.079 |
|
b* |
12.95±1.61 |
9.48±1.02 |
0.001 | |
|
L* |
47.77±3.84 |
38.95±1.69 |
0.001 | |
|
pH |
6.32±0.24 |
6.64±0.15 |
0.022 | |
|
滴水损失drip loss (%) |
4.78±1.86 |
1.51±0.32 |
0.007 | |
2.3 硫辛酸对氨气应激肉鸡胸肌抗氧化能力的影响
硫辛酸对入舱3周肉鸡胸肌抗氧化酶活性的影响见4。由表4可知，70 ppm氨气水平下，日粮中添加300 mg/kg的硫辛酸显著降低了胸肌中MDA的含量（P<0.05），有增高胸肌中GSH-PX酶活性的趋势（0.05<P<0.1），对T-AOC和SOD酶活影响不显著（P＞0.05），但在数值上有所上升。
表4 硫辛酸对氨气应激下肉鸡胸肌抗氧化指标的影响
Table 4 Effects of LA on antioxidant index in breast muscle of broilers exposed to ammonia stress
|
项目Item |
氨气应激组(AM) |
硫辛酸组(AM+LA) |
P值 |
|
总抗氧化能力T-AOC (U/mgprot) |
6.16±3.12 |
8.53±2.60 |
0.184 |
|
超氧化物歧化酶SOD (U/mgprot) |
20.67±6.41 |
21.54±3.81 |
0.781 |
|
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-PX (U/mgprot) |
215.19±39.98 |
267.03±46.24 |
0.065 |
|
丙二醛MDA (nmol/mgprot) |
2.34±0.34 |
0.57±0.11 |
<0.001 |
2.4 硫辛酸对氨气应激肉鸡胸肌风味物质的影响
硫辛酸对氨气应激肉鸡胸肌中风味物质的影响见表5，通过对胸肌样品测定结果发现：在70 ppm氨气水平下，添加300 mg/kg的硫辛酸使胸肌中游离脂肪酸的含量显著增加（P<0.05），羟脯氨酸的含量显著降低（P<0.05），而对肉质中肌苷酸的影响不显著（P>0.05），但在数值上，肌苷酸的含量比氨气应激组有所降低。
表5 硫辛酸对氨气应激下肉鸡胸肌风味物质的影响
Table 5 Effects of LA on flavor substance in breast muscle of broilers exposed to ammonia stress
|
项目Item |
氨气应激组 (AM) |
硫辛酸组 (AM+LA) |
P值 |
|
游离脂肪酸NEFA (μmol/gprot) |
2391.59±595.12 |
3680.89±513.09 |
0.002 |
|
肌苷酸IMP (μg/mg) |
453.73±68.12 |
408.89±70.51 |
0.289 |
|
羟脯氨酸Hyp (μg/mg) |
141.36±30.52 |
104.46±21.74 |
0.037 |
3 讨论
作为鸡舍内的一种有毒有害气体，氨气不仅造成环境污染还对肉鸡的生产具有负面影响，氨气严重影响动物机体健康，导致经济损失，因此有必要做出与鸡舍内氨气相关的研究。以营养添加剂来改善氨气应激下动物机体的健康也许可以为保护动物福利提供新途径，所以，本研究测定了在氨气应激条件下添加硫辛酸对肉鸡生产性能以及肉品质的改善作用。
有多位学者曾报道，氨气应激能够导致肉鸡生产性能下降。70 ppm氨气应激显著影响肉鸡末体重和平均日采食量，降低平均日增重[9]。75 ppm氨暴露显著降低肉鸡的平均日采食量和平均日增重，显著提高料肉比[10]。此外，Miles等研究发现，暴露于不同浓度氨气中，经过28 d后，50及75 ppm组的肉仔鸡体重量显著低于0和25 ppm组[11]。李聪等研究发现，50、75 ppm氨气浓度对肉鸡22-42日龄平均日采食量、平均日增重的影响都达到显著水平，饲料转化效率较对照有所下降但差异不显著[5]。在本试验的研究中，发现日粮中加入硫辛酸显著增高了氨气应激下22-42 d肉鸡的平均日增重，显著降低了饲养料肉比，但硫辛酸添加后对平均日采食量无明显影响，这说明在慢性氨气应激条件下，硫辛酸的添加能够显著改善肉鸡生产性能。有关硫辛酸在肉鸡生产中的应用也有较多的研究，Guo等的研究表明硫辛酸的添加可以改善肉鸡平均日采食量和平均日增重，尤其是在生长初期[6]。Hamano等研究显示在热应激条件下日粮中加入硫辛酸降低了肉鸡平均日采食和平均日增重，但料肉比不变[12]。而Chen等研究发现日粮中添加硫辛酸对肉鸡生长性能并无显著影响[13]，这些研究结果的不同可能与试验中环境参数、营养参数以及肉鸡品种、机体状况等因素相关，在本试验研究条件下，硫辛酸的添加显著缓解了氨气应激对肉鸡生产性能的影响。
氨气暴露对肉鸡鸡肉品质有一定的影响，有研究表明，氨气浓度在25 ppm以上可显著升高肉鸡胸肌滴水损失率，对肉色也有一定的影响[5]；高浓度氨暴露能够增加肉鸡胸肌滴水损失、肌肉剪切力以及胸肌肉色b*值和L*，降低胸肌a*值[14]。本实验结果发现，硫辛酸的添加可以显著降低肉色b*值和L*值，并有提高a*值的趋势，说明硫辛酸对氨气应激引起肉色的改变有一定的缓解作用。张勇等研究发现硫辛酸增加肉仔鸡屠宰后24 h的pH，降低了胸肌亮度L*值、黄度b*值和增加红度a*值[15]。氨气应激下，硫辛酸提高了胸肌pH，这有助于提高鸡肉的货架期，pH和肉色、系水力成正相关，pH的下降会引起肌肉细胞膜受损，导致滴水损失增加，影响肉品质[16]。硫辛酸对肌肉pH的作用可能通过降低AMP激活蛋白激酶（AMPK）的磷酸化，从而降低糖酵解而防止pH值迅速下降，Shen等报道，在小鼠日粮中添加0.5 %硫辛酸使AMP激活蛋白激酶（AMPK）的磷酸化降低，肌肉糖酵解的能力显著降低，屠宰后肌肉20 min和24 h的pH值提高[17]。硫辛酸显著降低了胸肌滴水损失，这说明硫辛酸对肉鸡胸肌的持水性能有改善作用，这有助于维持鸡肉的多汁性、嫩度以及延长货架期。
长期氨气暴露能够降低肉鸡鸡肉中的抗氧化能力，导致氧化应激，这可能是导致肉品质下降的关键不利因素。邢焕等研究发现不同浓度氨暴露使肉鸡胸肌和腿肌中的过氧化氢酶(catalase，CAT)，T-AOC，GSH-PX，SOD等抗氧化酶活性以及MDA含量发生改变，并且在高浓度75 ppm氨气应激时较显著[18]。本研究发现，硫辛酸的添加显著改善氨气应激对胸肌中MDA含量的影响，而且增高了胸肌中GSH-PX酶活力。许多研究表明，硫辛酸可以提高肌肉的抗氧化功能，Li等研究发现硫辛酸显著降低胸肌中MDA水平，显著增加胸肌中谷胱甘肽和谷胱甘肽还原酶[7]；Chen等研究表明硫辛酸的添加可以显著增加胸肌中SOD、GSH-PX活性，显著降低腿肌中MDA含量[13]。肉品质下降的主要原因之一是脂质氧化，脂质氧化能直接引起肉质指标（如风味色泽质地和营养价值等）的改变[19]，作为一种极具潜力的生物抗氧化剂，硫辛酸能够改善氨气应激对肉品质的影响，可能是由于硫辛酸的添加提高了机体的抗氧化能力，降低了体内自由基的产生，缓解了氨气造成的机体氧化应激，从而减少了肉品脂质氧化作用。
肉品的风味是一个复杂的概念，是人的嗅觉、味觉和三叉神经等对食物的刺激所产生的一种综合感觉，肉品的总风味是各种风味物质的生成并相互平衡的结果。当前国内外已有对鸡肉风味的研究，普遍认为与风味密切相关的化学成分是氨基酸、肌苷酸和肌内脂肪。其中肌苷酸的含量对肉质风味影响较大，目前，世界上已有不少国家以肌苷酸的含量作为肉类新鲜程度的一个标准，脂肪酸也是一个重要的肉质指标，一定比例脂肪酸，是优等肉质的一个重要指标[20]。而羟脯氨酸是测定肉质嫩度的主要指标，羟脯氨酸是胶原蛋白中的一种重要氨基酸，胶原蛋白是肉质结蹄组织的主要构成成分，它的含量越少，嫩度越好。本试验研究表明，在氨气应激条件下，硫辛酸的添加能显著增加胸肌中游离脂肪酸的水平，显著降低羟脯氨酸的含量，对肌苷酸的含量也有降低的作用。杨国宇[21]在研究硫辛酸对肉鸡脂肪代谢的影响发现日粮中添加适宜水平的硫辛酸可降低血清胆固醇、甘油三酯浓度，而升高游离脂肪酸浓度。EI-Senousey等[22]在研究硫辛酸对鸡肉品质改善和对肌肉胶原蛋白含量的影响作用中发现，硫辛酸能显著降低羟脯氨酸的水平和胶原蛋白的含量。这些研究说明硫辛酸对鸡肉风味物质的含量有一定的影响。肉鸡处于氨气暴露条件下，日粮中添加一定量的硫辛酸对鸡肉中风味物质的含量也有一定的改善作用。
4 结论
在70 ppm氨气应激条件下，日粮中加入300 mg/kg硫辛酸能够提高肉鸡的生产性能，显著改善胸肌肉色、PH和滴水损失，一定程度提高胸肌抗氧化能力，改善肉质风味。
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Effects of Alpha-Lipoic Acid Supplementation on Growth Performance and Meat Quality of Broilers Exposed to Ammonia Stress
LU Min1&, LI Jie1&, WEI Feng-xian1, XU Bin1, WANG Shuai-hao2, WANG Lin-yi1, FU Chen1, LI Ting-ting1, WANG Gai-li1, LI Shao-yu1*
(1.Institute of Animal Husbandry and Veterinary Science, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002, China; 2.Pingdingshan Municpal Bureau of Animal Husbandry, Pingdingshan 467000, China)
Abstract : This experiment was conducted to investigate the effects of alpha-lipoic acid (LA) on the growth performance and meat quality of broilers under ammonia stress. A total of 120 male broilers (22-day-old) were randomly divided into two groups for 21 days (6 replicates per group, 10 birds per replicate): ammonia stress group (exposed to 70 ppm ammonia), LA group (exposed to 70 ppm ammonia and feed with 300 mg/kg LA). Results showed that: Under ammonia stress, the addition of LA significantly increased ADG (P<0.05) and decreased FCR (P<0.05) of broilers; significantly decreased color b* , color L* and drip loss rate (P<0.05), and increased pH (P<0.05) in breast meat; LA significantly reduced malondialdehyde level (P<0.05) in breast meat; the hydroxyproline content was significantly reduced (P<0.05), and the free fatty acid content was significantly increased (P<0.05). The results suggested that LA supplementation can improve growth performance and alleviate meat quality of broilers under ammonia stress.
Key words: Lipoic acid; ammonia; broilers; meat quality