规模化肉鸡养殖中通常使用高能量饲粮以满足肉鸡快速的生长发育,但这会导致肉鸡体内腹脂过度沉积。过多的腹脂沉积不仅会降低肉鸡的屠宰率和饲料转化率,还会对肉鸡的抗病能力产生不利影响,增加死亡率,降低肉鸡养殖效益[1-2]。因此,研究并开发具有降脂作用的新型饲料添加剂对肉鸡养殖具有重要意义。植物提取物具有安全可靠、功能多样、来源广泛等特点[3]。紫苏醇是从柑橘类植物中提取的单萜小分子,具有特殊的芳香味,可以作为天然食品添加剂、配料和调味剂等[4]。紫苏醇具有明显的抗肿瘤、抗癌、抗氧化、抗炎和抗真菌活性[5-6]。单萜小分子(香叶醇、香芹酮、桉叶醇、柠檬烯等)具有良好的降脂效果[7]。紫苏醇能够显著降低高脂饲粮和低剂量链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠血清和肝脏组织中的脂质过氧化产物含量,缓解糖尿病并发症[8]。目前对紫苏醇的研究主要集中在抗癌活性方面,其在脂质代谢中的作用机制并不清楚。本试验通过在高脂饲粮中添加紫苏醇,研究其对肉仔鸡生长性能、腹部脂肪沉积、肝脏脂质代谢以及屠宰性能的影响,为紫苏醇在肉鸡生产中的开发与利用提供参考。1材料与方法1.1试验材料1.1.1试验动物1日龄黄羽肉仔鸡,由广西富凤农牧集团提供。1.1.2基础饲粮基础饲粮为正大集团生产的510肉小鸡饲料。基础饲粮组成及营养水平见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.008.T001表1基础饲粮组成及营养水平原料组成含量/%营养水平合计100.00玉米59.00代谢能/(MJ/kg)11.50豆粕28.10粗纤维/%2.42菜籽粕3.00粗蛋白/%21.68豆粕3.00粗灰分/%2.56麦麸2.10蛋氨酸/%0.34石粉2.00磷/%0.76食盐0.30钙/%0.86磷酸氢钙1.50预混料1.00注:1.预混料为每千克饲粮提供:VA 12 000 IU、VD 2 700 IU、VK 30 IU、VB 4.1 mg、叶酸0.87 mg、泛酸8.9 mg、生物素0.15 mg、锰109 mg、铜9.8 mg、碘0.437 mg、铁100 mg、锌88 mg。2.营养水平均为计算值。1.1.3药品与试剂紫苏醇(POH)纯度≥90%,购自上海麦克林生化科技有限公司。甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)试剂盒购自南京建成生物工程研究所。Trizol试剂、反转录试剂盒、荧光定量试剂盒购自Takara公司(大连)。1.2试验设计肉仔鸡适应性饲养7 d,称重后选取体重相近的黄羽肉仔鸡45只,随机分为3组,每组3个重复,每个重复5只。CON组饲喂基础饲粮,HFD组饲喂高脂饲粮(75%基础饲粮+4%胆固醇+14%猪油+7%蔗糖),HFD+POH组在高脂饲粮中添加1 g/kg紫苏醇。试验肉仔鸡采取笼内网上平养,自由进食,并给予充足的饮水。试验期15 d。1.3样品采集试验最后1 d,每个重复随机选取3只鸡,空腹12 h,称宰前体重,称屠体重、全净膛重、两侧胸肌重和腿肌重,测肠道长度。腹脂样品采集:采集肉鸡腹部板油和肌胃周围脂肪一并称重作为腹脂重。每个样本加入1.5 mL组织固定液,保存于4 ℃冰箱中,用于后续HE染色。肝脏样品采集:采集肝脏并拍照,肝脏样本液氮速冻后保存于-80 ℃冰箱中,测定时剪下相同大小适量的组织,每个样本加入1.5 mL组织裂解液,破碎,离心后取上清用于肝脏TG和TC含量测定;余下的肝脏组织样本进行基因表达量相对定量分析。血清样品采集:取翅静脉血于促凝管中,冰上静置,分层后离心取上层血清,保存于-20 ℃冰箱。1.4测定指标及方法1.4.1生长性能7日龄和22日龄时,称量肉仔鸡体重。每天定时称料,准确记录每个笼位肉仔鸡的加料量和剩料量,计算肉仔鸡平均日增重、平均日采食量和料重比。平均日增重=(末重-初重)/试验天数(1)平均日采食量=(加料量-剩料量)/试验天数(2)料重比=平均日采食量/平均日增重(3)1.4.2体内脂肪分布腹脂率的计算以及皮下脂肪厚度和肌间脂肪宽度的测定参照姜锦鹏等[9]的方法。1.4.3肝脏与血清生化指标使用酶标仪(Infinity M200PRO,TECAN)测定肝脏和血清中TG、TC、HDL-C和LDL-C含量,按照试剂盒说明书进行操作测定。1.4.4肝脏脂质代谢相关基因表达量肉仔鸡肝脏组织中总RNA通过TRIzol法提取,反转录后得到cDNA,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)测定基因相对表达量。所有试验操作严格按照试剂盒说明书执行,反应体系为20 μL,于荧光定量仪(qTOWER3G,JENA)上测定。采用2-ΔΔCt法定量目的基因mRNA相对表达量,以β⁃actin作内参,引物序列见表2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.008.T002表2引物序列基因名称引物序列(5'→3')片段长度/bp脂肪酸合成酶(Fasn)F:TGAAGGACCTTATCGCATTGC96R:GCATGGGAAGCATTTTGTTGT乙酰辅酶A羧化酶(Accα)F:AGTCCTGATTGAGCATGGCA127R:CTCCAGATGGCGGTAGATTC过氧化物酶增殖激活受体α(Pparα)F:TGCTGTGGAGATCGTCCTGGTC166R:CTGTGACAAGTTGCCGGAGGTC肉碱棕榈酰转移酶1(Cpt-1)F:GAAGACGGAACACTGCAAAGG224R:GGGCAAGTTGAATGAAGGCA载脂蛋白A1(Apoa1)F:GTGACCCTCGCTGTGCTCTT217R:CACTCAGCGTGTCCAGGTTGT载脂蛋白B(Apob)F:ATGTTCAAAAGATGCGGCCC224R:GCATGGCTCTTCTCTCACTG1.4.5屠宰性能通过样品采集时记录的宰前体重、屠体重、全净膛重、两侧胸肌重和腿肌重,参考张龙等[10]的方法计算肉仔鸡屠宰率、全净膛率、胸肌率、腿肌率和瘦肉率。1.5数据统计与分析采用GraphPad Prism 8对两组数据之间的差异进行非配对双尾t检验分析,多组样本组间的差异进行单因素方差分析,采用Duncan's法进行多重比较。结果以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1紫苏醇对肉仔鸡生长性能的影响(见表3)由表3可知,7~22日龄,各组肉仔鸡的末重、平均日增重、平均日采食量、料重比和肠道长度差异均不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.008.T003表3紫苏醇对肉仔鸡生长性能的影响组别初重/(g/只)末重/(g/只)平均日增重/[g/(只·d)]平均日采食量/[g/(只·d)]料重比肠道长度/cmCON组88.51±5.13291.85±12.1513.56±1.9326.51±4.201.96±0.1994.62±8.22HFD组87.60±4.62297.30±11.5514.00±1.3226.35±3.601.88±0.1396.00±5.48HFD+POH组88.91±4.67295.31±11.7913.76±1.6426.83±3.631.95±0.1695.26±6.332.2紫苏醇对肉仔鸡腹脂沉积的影响(见表4、图1)由表4可知,与CON组相比,HFD组肉仔鸡的腹脂率显著增加(P0.05);与HFD组相比,HFD+POH组肉仔鸡的腹脂率显著降低(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.008.T004表4紫苏醇对肉仔鸡腹脂率的影响组别腹脂率/%CON组4.57±1.62bHFD组12.31±1.17aHFD+POH组4.56±0.55b注:同列数据肩标字母不同表示差异显著(P0.05),字母相同或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。由图1可知,与CON组相比,HFD组脂肪细胞变大,而HFD+POH组的脂肪细胞大小与CON组相似。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.008.F001图1腹脂HE染色结果2.3紫苏醇对肉仔鸡肝脏脂质代谢的影响2.3.1紫苏醇对肉仔鸡肝脏脂质含量的影响(见表5、图2)由表5可知,各组肉仔鸡的肝重比差异不显著(P0.05)。与其他两组相比,HFD组肝脏TG和TC含量显著升高(P0.05),且肝脏颜色发黄(见图2)。而CON组和HFD+POH组肝脏颜色正常,两个组的肝脏TG和TC含量差异不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.008.T005表5紫苏醇对肉仔鸡肝脏脂质含量的影响组别肝重比/%TG/(μmol/g prot)TC/(μmol/g prot)CON组2.72±0.4127.31±1.28b41.93±2.75bHFD组2.80±0.1635.86±1.40a46.67±1.94aHFD+POH组2.77±0.3630.72±1.38b42.04±2.55b10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.008.F002图2各组肉仔鸡肝脏颜色2.3.2紫苏醇对肉仔鸡血脂含量的影响(见表6)由表6可知,HFD组血清中TG、TC和LDL-C含量显著高于CON组(P0.05),HDL-C含量显著低于CON组(P0.05)。HFD+POH组血清中TG、TC和LDL-C含量均较HFD组降低(P0.05),HDL-C含量较HFD组升高(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.008.T006表6紫苏醇对肉仔鸡血脂含量的影响组别TGTCHDL-CLDL-CCON组4.24±0.25b3.27±0.19b3.54±0.21a0.94±0.05bHFD组5.44±0.65a4.12±0.44a2.93±0.19b1.31±0.07aHFD+POH组4.44±0.35b3.55±0.25b3.39±0.17a0.98±0.08bmmol/L2.3.3紫苏醇对肉仔鸡肝脏脂质代谢相关基因mRNA相对表达量的影响(见图3)由图3可知,与HFD组相比,HFD+POH组中Fasn和Accα基因的相对表达量略有降低(P0.05),Pparα和Apoa1基因的相对表达量极显著增加(P0.01),Cpt1基因的相对表达量显著增加(P0.05),Apob基因的相对表达量显著下降(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.008.F003图3紫苏醇对肉仔鸡肝脏脂质代谢相关基因mRNA相对表达量的影响注:“*”表示差异显著(P0.05),“**”表示差异极显著(P0.01)。2.4紫苏醇对肉仔鸡屠宰性能的影响(见表7)由表7可知,与CON组相比,HFD组肉仔鸡的胸肌率和瘦肉率显著下降(P0.05),皮下脂肪厚度和肌间脂肪宽度显著增加(P0.05)。与HFD组相比,HFD+POH组肉仔鸡的屠宰率、胸肌率和瘦肉率显著上升(P0.05),皮下脂肪厚度和肌间脂肪宽度显著降低(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.008.T007表7紫苏醇对肉仔鸡屠宰性能的影响组别屠宰率/%全净膛率/%胸肌率/%腿肌率/%瘦肉率/%皮下脂肪厚度/mm肌间脂肪宽度/mmCON组93.34±0.80b55.25±1.156.68±0.48a8.77±0.5915.61±0.93a1.79±0.42c5.16±0.45cHFD组93.46±1.14b54.04±1.525.12±0.14c8.68±0.5213.52±0.65b3.40±0.48a12.55±1.46aHFD+POH组94.63±1.12a55.77±1.476.23±0.34b8.86±0.4415.25±0.49a2.63±0.29b7.82±1.24b3讨论3.1紫苏醇对肉仔鸡生长性能的影响畜禽的生长性能对养殖业的经济效益具有很大的影响。王明会[11]研究表明,与基础日粮组相比,高脂日粮饲喂对1~21 d肉仔鸡平均日采食量和平均日增重无显著影响,这与本试验结果一致。JIA等[12]发现,在基础日粮组、高脂日粮组和高脂日粮米托蒽醌治疗组中,肉仔鸡的平均日增重、平均日采食量和料重比无显著差异。据报道,与紫苏醇结构相似且同为单萜类小分子的百里酚可以提高家禽生长性能,并作为一种植物源小分子饲料添加剂,被应用于家禽营养调控[13]。在本研究中,高脂饲粮中添加紫苏醇对肉仔鸡的平均日增重、平均日采食量、料重比和肠道长度无显著影响,表明添加紫苏醇不影响肉仔鸡的生长。3.2紫苏醇对肉仔鸡腹脂沉积的影响饲喂高能量饲粮可以提高肉鸡的生产效率,但也会导致肉鸡腹腔和肝脏中脂肪过量沉积,腹部和肝脏脂肪的异常积累会降低肉鸡饲料利用率和胴体产量[14-15]。单萜小分子香叶醇、香芹酮、桉叶醇和柠檬烯等可以改善高脂诱导的脂质代谢紊乱[7]。紫苏醇(C10H16O)与香芹酮(C10H14O)的分子结构具有极高相似度。通常情况下,结构相似的同类小分子会表现出相似的功能,紫苏醇可能也具有良好的降脂潜能,本研究的结果也证实了这一点。本研究中,添加紫苏醇显著降低了高脂饲粮诱导的肉仔鸡腹脂率,使脂肪细胞体积变小。这些结果表明,紫苏醇可以减少高脂饲粮诱导的肉仔鸡腹部脂肪过度积累。3.3紫苏醇对肉仔鸡肝脏脂质代谢的影响肝脏是合成脂肪的主要器官,肉鸡长期摄入高能量饲料造成脂肪在肝脏中过度积累,引起肝脏脂质代谢紊乱,易诱发脂肪肝[16]。脂肪肝会导致动物肝功能下降、生产力降低和死亡率增加,给养鸡业带来巨大的经济损失[17]。TG是机体储存能量的主要形式,TG和TC主要在肝脏合成并储存。肝脏中TG和TC的水平可以反映肝脏中脂质代谢情况,血清中TG和TC含量可以反映肉鸡的脂肪合成强度[18]。HDL-C可逆向转运外周组织中的胆固醇至肝脏进行代谢分解;LDL-C转运内源性胆固醇,将脂类由肝脏向外周转运,其含量过高会诱发动脉粥样硬化[19]。XIAO等[20]发现,在1日龄黄羽肉仔鸡的高脂日粮中添加0.5 g/kg与紫苏醇结构相似的紫苏葶,能够显著降低高脂日粮诱导的肉仔鸡肝脏和血清TG和TC含量,显著提高血清HDL-C含量,同时降低血清LDL-C含量。ALSANEA等[21]发现,香芹酮可以降低高脂日粮喂养小鼠的肝脏和血清中TG含量,缓解肝脏脂质代谢失衡。本研究结果显示,添加紫苏醇可以显著降低高脂饲粮诱导的肉仔鸡肝脏和血清中TG和TC含量,显著提高血清HDL-C含量,同时降低血清LDL-C含量。这表明紫苏醇可以改善高脂饲粮诱导的肉仔鸡肝脏脂质代谢紊乱,与上述研究结果相似。肝脏中脂质生成、氧化和转运的失衡会导致机体脂质异常积累。Fasn参与脂肪酸的合成,调控脂肪细胞的成熟[22-23]。Accα参与调控长链脂肪酸合成的生物过程[24]。Pparα是维持机体脂肪酸平衡的关键因子,可以通过增加其下游靶基因Cpt1的表达,促进脂肪酸向线粒体转运和脂肪酸氧化,减轻肝内脂肪沉积[25]。Apoa1与Apob由肝脏合成,负责机体内脂类物质的运输,Apoa1负责将肝外组织中多余的胆固醇转运到肝内进行代谢分解,而Apob负责转运胆固醇到肝外组织中,在维持机体胆固醇稳态中发挥重要作用[19,26]。XIAO等[20]研究表明,紫苏葶通过下调参与脂质合成的基因表达(Fasn和Accα),上调参与脂肪酸β-氧化的基因表达(Pparα和Cpt1),调节胆固醇转运相关基因Apoa1表达上调及Apob表达下调来减少高脂日粮诱导的肉仔鸡肝脏脂肪沉积。黄泰来等[27]研究表明,桑叶提取物对肝脏中Pparα和Cpt1基因表达无显著影响,但可下调Fasn和Accα基因表达,通过降低肝脏中TG和TC的含量降低肉鸡腹部脂肪沉积的效果。王曼等[28]研究表明,丙酮酸肌酸可以促进肝脏中Pparα和Cpt1基因表达,通过促进脂肪酸的β氧化,显著降低肉鸡腹脂沉积。与以上结果相似,在本试验中,添加紫苏醇可以显著增加高脂饲粮诱导的肉仔鸡肝脏中Pparα、Cpt1和Apoa1的mRNA水平;降低Apob的mRNA水平。本试验结果显示,紫苏醇可能是通过促进脂肪酸β-氧化改善胆固醇的转运平衡,以缓解腹脂过度沉积,并降低肝脏和血清中的脂质含量,从而改善高脂饲粮诱导的肉仔鸡肝脏脂质代谢紊乱。3.4紫苏醇对肉仔鸡屠宰性能的影响屠宰性能能够反映畜禽的产肉率和经济价值,对畜禽生产具有指导意义。周昭彬等[29]发现,水飞蓟素通过调节肝脏胆汁酸合成和转运改善脂质代谢,进而提升肉鸡屠宰性能。尤明珍[30]研究表明,大豆异黄酮提高谷鸭屠宰率的主要途径是降低体内脂肪积累。富含萜类小分子的植物精油对肉鸡的屠宰性能有一定的改善作用[31]。本研究结果也显示,添加紫苏醇可以提高高脂饲粮饲喂肉仔鸡的屠宰率,并使胸肌率和瘦肉率提高至CON组水平,显著降低皮下脂肪厚度和肌间脂肪宽度,说明紫苏醇可能通过调节脂质代谢降低高脂饲喂肉仔鸡的皮下脂肪厚度和肌间脂肪宽度,从而提高屠宰性能。4结论紫苏醇可以调节脂肪酸β-氧化和胆固醇转运相关基因的表达,有效减少黄羽肉仔鸡肝脏和血清脂质含量,降低腹部脂肪沉积,从而缓解高脂饲喂引起的脂质代谢紊乱,并提高屠宰性能,不影响肉仔鸡的生长性能。

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