天然叶黄素替代阿朴酯对黄羽肉鸡不同部位皮肤着色的影响

王一冰 张 盛 李 辉 叶金玲 范秋丽 林厦菁 苟钟勇 蒋守群*

(1.广东省农业科学院动物科学研究所，畜禽育种国家重点实验室，农业农村部华南动物营养与饲料重点实验室，广东省畜禽育种与营养研究重点实验室，广州 510640；2.广州立达尔生物科技股份有限公司，广州 510663)

随着生活水平的提高，消费者对畜禽产品的感官品质也越来越重视。对于肉鸡来说，特别是在两广地区，着色度是衡量其商品质量的主要感官指标之一，直接影响其市场需求与价格[1]。鸡的肤色主要受皮肤中的叶黄素类物质的多少决定，β胡萝卜素加氧酶(BCO)基因可编码表达β-胡萝卜素加氧酶，该酶将类胡萝卜素非对称性地分解为无色的物质，从而调控机体着色[2]。因肉鸡自身无法合成起主要着色作用的叶黄素类物质[3]，故而实际生产中需在饲粮中添加合成或天然色素类物质来提高肉鸡皮肤、腹脂等部位的色泽[4-5]。在肉鸡生产中通常使用红色类胡萝卜素斑螯黄质与黄色类胡萝卜素阿朴酯二者复配来改善其皮肤与脚胫颜色。阿朴酯属于化学合成的类胡萝卜素，在化学合成过程中可能会产生其他副产物，影响饲用安全，如姬翔宇等[6]发现阿朴酯会对鸡肾脏造成一定损伤。叶黄素类属于类胡萝卜素，越来越多的研究表明，天然叶黄素如万寿菊提取物等可显著提高肉鸡翅下皮肤与脚胫着色、提高鸡蛋蛋黄黄度(b*)值[5,7-8]。基于此，本试验旨在探究饲粮中添加天然叶黄素对黄羽肉鸡皮肤、脚胫颜色与色素相关基因表达的影响，来验证天然叶黄素替代阿朴酯对肉鸡皮肤着色可行性。

1 材料与方法

1.1 试验动物及试验饲粮

试验采用单因子试验设计。按照体重均一原则选用600只35日龄快大型黄羽肉鸡作为试验鸡。试验分3组，对照组(斑螯黄质组)在基础饲粮中添加50 mg/kg的斑螯黄(有效成分为10%的β,β-胡萝卜素-4,4-二酮)，阿朴酯组在基础饲粮中添加50 mg/kg的斑螯黄与200 mg/kg阿朴酯(有效成分为10%的β-阿朴-8′-胡萝卜素酸乙酯)，叶黄素组在基础饲粮中添加50 mg/kg的斑螯黄与200 mg/kg的叶黄素(有效成分为10%的万寿菊天然叶黄素)，上述产品均由广州某生物科技股份有限公司提供。每组5个重复，每个重复40只鸡，饲养周期35 d。

基础饲粮营养水平参考《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)[9]，参照《中国饲料成分及营养价值表(2017年第28版)》[10]设计饲粮配方。基础饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础)

1.2 饲养管理

本试验在广东省农业科学院动物科学研究所试验场进行。试验鸡进行地面平养，养殖密度为0.25 m2/只。鸡只自由采食和饮水，其他按常规饲养操作规程饲养，并按常规免疫程序免疫。试验期间每天光照恒定16 h，自然通风。每天记录08：00、14：00和20：00鸡舍内的温度、湿度。

1.3 指标测定

1.3.1 生长性能

试验过程中，每日观测鸡健康状况、采食等情况，并做详细记录，一旦出现死鸡，立即称死鸡重和剩料量，以消除死鸡对最后试验结果的影响。试验结束前1天22：00断料供水，次日09：00以重复为单位准确称重，统计耗料量，计算平均日增重、平均日采食量和料重比。

1.3.2 皮肤、脚胫与腹脂颜色

在试验开始的第14、21、28、35天，每重复随机挑选3只肉鸡，每组共15只肉鸡，分别在腹部、背部、胫部的固定位置，使用色差计(CR-410 型，美能达公司，日本)测定皮肤亮度(L*)、红度(a*)与b*值，并使用罗氏比色扇(广州立达尔生物科技有限公司)评价胫部皮肤色度。

在试验结束时，每个重复选取3只重量与平均体重相似的肉鸡进行屠宰拔毛，并取腹脂。按照上述方法测定腹部、背部、胫部与腹脂颜色(记为宰后第1天)。使用真空封口机(MS1160，美吉斯)对每只屠宰的肉鸡进行单独真空包装，并置于4 ℃存放。在屠宰后第3、5天测定腹部、背部和胫部颜色。

1.3.3 基因表达水平

上述屠宰肉鸡摘取肾脏投入液氮中保存，按Trizol试剂盒(天根生化科技有限公司，北京)提取总RNA，反转录成cDNA后置于-20 ℃保存备用。采用荧光定量试剂盒(天根生化科技有限公司)进行实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)，引物序列见表2，以β-肌动蛋白(β-actin)为内参基因，测定每1个样品的Ct值，用2-△△Ct方法计算各组基因的相对表达量。

表2 荧光定量引物序列

1.4 数据处理与统计分析

结果采用SPSS 17.0统计软件对数据进行单因子方差分析(one-way ANOVA)，采用Duncan氏法进行多重比较，结果以平均值与均值标准差表示，P<0.05为差异显著性判断标准。

2 结果与分析

2.1 天然叶黄素替代阿朴酯对黄羽肉鸡生长性能的影响

如表3所示，各组间黄羽肉鸡的生长性能无显著差异(P>0.05)。

表3 天然叶黄素替代阿朴酯对黄羽肉鸡生长性能的影响

2.2 天然叶黄素替代阿朴酯对黄羽肉鸡皮肤、脚胫及腹脂颜色的影响

如表4所示，与对照组相比，阿朴酯组肉鸡试验第21、28天及宰后第3、5天的背部皮肤a*和b*值显著提高(P<0.05)；叶黄素肉鸡试验第35天、宰后第1天的背部皮肤a*和b*值显著提高(P<0.05)，宰后第3、5天的背部皮肤b*值也显著提高(P<0.05),试验第14天背部皮肤L*值显著降低(P<0.05)。

表4 天然叶黄素替代阿朴酯对黄羽肉鸡背部皮肤颜色的影响

如表5所示，与对照组相比，阿朴酯与斑螯黄质复配显著提高肉鸡试验第21、28天和宰后第3、5天腹部皮肤的a*和b*值(P<0.05)，显著降低试验第28天和宰后第5天腹部皮肤的L*值(P<0.05)；叶黄素与斑螯黄质复配显著提高肉鸡试验第21天腹部皮肤的a*值(P<0.05)、第21～35天和宰后第5天腹部皮肤的b*值(P<0.05)，显著降低试验第28天腹部皮肤的L*值(P<0.05)。

表5 天然叶黄素替代阿朴酯对黄羽肉鸡腹部皮肤颜色的影响

如表6所示，与对照组相比，斑螯黄质与阿朴酯复配显著提高黄羽肉鸡试验第14、21天胫部皮肤的a*值与第14～28天及宰后第1天的b*值(P<0.05)，显著降低了黄羽肉鸡试验第14、21、35天及宰后第5天胫部皮肤的L*值(P<0.05)；斑螯黄质与叶黄素复配显著提高黄羽肉鸡试验第14、21天胫部皮肤的a*值与第14、21天及宰后第1天的b*值(P<0.05)，显著降低了黄羽肉鸡试验第14、21、35天及宰后第1天的胫部皮肤的L*值(P<0.05)。

表6 天然叶黄素替代阿朴酯对黄羽肉鸡胫部皮肤颜色的影响

如表7所示，与对照组相比，阿朴酯与叶黄素组肉鸡第14、21、35天及宰后第1天胫部皮肤颜色均显著增加(P<0.05)；同时，叶黄素组肉鸡在宰后第3、5天胫部皮肤颜色也显著增加(P<0.05)。

表7 天然叶黄素替代阿朴酯对黄羽肉鸡胫部皮肤颜色的影响(罗氏比色扇)

如表8所示，与对照组相比，阿朴酯组黄羽肉鸡腹脂的a*与b*值均显著提高(P<0.05)，叶黄素组肉鸡腹脂b*显著提高(P<0.05)。

表8 天然叶黄素替代阿朴酯黄羽肉鸡腹脂颜色的影响

2.3 天然叶黄素替代阿朴酯对黄羽肉鸡色素相关基因表达的影响

如表9所示，与对照组相比，阿朴酯组与叶黄素组肾脏中BCO1基因相对表达量显著增加(P<0.05)；叶黄素组BCO2基因相对表达量显著高于其余2组(P<0.05)。

表9 天然叶黄素替代阿朴酯对黄羽肉鸡肾脏BCO1和BCO2基因相对表达量的影响

3 讨 论

3.1 天然叶黄素替代阿朴酯对肉鸡生长性能的影响

有关叶黄素对肉鸡生长性能影响的研究较少。郭俊杰等[4]研究表明，饲粮添加叶黄素可显著提高热应激下肉鸡的存活率以及肉鸡生长终末体重，分析原因可能为叶黄素提高了肉鸡的抗氧化性能，缓解了高温状态下肉鸡的应激损伤。安立龙等[11]发现叶黄素-中草药复合可提高热应激下蛋鸡的生长性能、缓解热应激带来的不良影响。但也有一些研究表明叶黄素对蛋鸡的产蛋量等生产性能并无显著影响[12-15]。在本试验中，各组对黄羽肉鸡的生长性能无显著影响。产生上述结果差异的原因可能是因为肉鸡品种、叶黄素添加剂量等差异。

3.2 天然叶黄素替代阿朴酯对肉鸡皮肤、脚胫与腹脂着色的影响

本研究表明，在饲养过程中及屠宰后，阿朴酯组与叶黄素组肉鸡背部、腹部、脚胫皮肤及腹脂的a*、b*值均得到显著提高。与本试验结果相似，郭俊杰等[4]发现饲喂28 d后，饲粮添加叶黄素可显著提高黄羽肉鸡肉鸡跗跖与喙的b*值；李广超等[16]的研究也表明饲粮添加叶黄素对快大型黄羽肉鸡小鸡阶段具有较好的色素沉积效果。王述浩[14]发现，万寿菊提取物(有效成分叶黄素)增加了爱拔益加(AA)肉鸡的皮肤、胸肌和腿肌黄度值；王仲等[17]发现饲粮添加叶黄素可显著提高AA肉鸡脚胫和皮肤着色；冯娟等[18]发现添加外源性叶黄素可显著提高良凤花鸡活鸡和胴体皮肤与腹脂的b*值；何青芬等[19]研究表明，斑蝥黄与阿朴酯或叶黄素复配均可提高蛋黄颜色，且2种复配组合并无显著差别；以上表明天然叶黄素可替代阿朴酯提高肉鸡着色。在屠宰后第5天，添加天然叶黄素对肉鸡各部位着色的影响仍然十分显著，可影响消费者对冰鲜鸡的购买倾向。

另外，在本研究中，相较于皮肤，脚胫着色对饲粮添加叶黄素更加敏感，这也与先前的研究相似，施瀚超等[20]发现，色素在鸡体内的沉积程度不同，脚部着色和色素沉积量极显著高于背部皮肤。

3.3 天然叶黄素替代阿朴酯对肉鸡皮肤着色相关基因表达的影响

肉鸡自身无法合成起主要着色作用的叶黄素类物质[3]，需从饲粮中摄入色素，通过血液转运到皮肤或皮下脂肪，与自身合成的黑色素共同作用形成皮肤颜色[14]。肤色形成过程受到多种基因及修饰基因的复杂调控[21]。鸡的肤色主要受皮肤中的叶黄素类物质的多少决定，BCO为叶黄素在皮肤中沉积的主要效应基因[14]，在鸡垂体、肾脏等组织中呈中高水平表达[22]，其可编码表达β-胡萝卜素加氧酶，该酶将类胡萝卜素非对称性地分解为无色的物质，从而影响机体着色，因此当该基因表达量低或突变而无法表达出加氧酶时，机体就会呈现黄色[2,14]。本试验表明，阿朴酯组与叶黄素组肾脏中BCO1基因相对表达量显著增加，叶黄素组BCO2基因相对表达量显著高于其余2组。这与王述浩[14]的研究结果相似，该研究表明，添加0.6%万寿菊提取物可以显著提高肉鸡肝脏和跗跖皮肤中BCO2的mRNA表达量。分析上述现象的原因，可能为叶黄素添加组机体的色素沉着已经达到了最大值，类胡萝卜素无法完全沉积，体内BCO基因表达量提高，进而促进机体对叶黄素物质的分解。另外，酪氨酸酶也是影响色素沉着的关键酶，该酶影响黑色素生成，由酪氨酸酶(TYR)基因编码[14]。刘浩亮[23]发现饲粮中类胡萝卜素含量与红罗非鱼酪氨酸酶活性呈负相关，可能的原因为是叶黄素对酪氨酸酶活性有抑制作用，因为叶黄素具有强抗氧化作用，可以清除氧自由基，终止自由基链的引发，进而削弱酪氨酸酶的供氧作用[24]。

4 结 论

相较于单独添加斑螯黄质，饲粮中阿朴酯或天然叶黄素与斑螯黄复配均可上调叶黄素沉积效应基因BCO的相对表达量，提高肉鸡皮肤的a*与b*值，降低L*值，促进着色，且二者作用效果相近。综上所述，200 mg/kg叶黄素可以替代阿朴酯用于肉鸡皮肤着色。