Effects of Chinese Herbal Extract on Performance, Immune Function and Antioxidant Capacity of Highland Brown Laying Hens

ZHANGHongyan, ZHANGQiang, HANShanshan, YINHong, WANGJianbo, QinTao

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Chinese Agricultural Science Bulletin ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (14) : 127-133. DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0873

Effects of Chinese Herbal Extract on Performance, Immune Function and Antioxidant Capacity of Highland Brown Laying Hens

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Abstract

The aim of this experiment was to study the effects of Chinese herbal extracts on performance, blood immune function and antioxidant properties of Highland brown laying hens. A total of 360 healthy 42-week-old Highland brown laying hens were randomly divided into 4 groups with 3 replicates per group and 30 laying hens per replicate. Samples in groups A, B and C were fed with 0.4% Chinese herbal extract compound Coptis Jiedu Powder HLJDS, Pulsatilla Pulsatilla Powder BTWS and Qingwen Decoction QWT on the basis of commercially available normal full price feed, and control group D was fed with the commercially available normal full price feed. The pre-test lasted for 7 days and the experiment lasted for 28 days. The results showed as follows. In terms of production performance, the laying rate of laying hens in group C was extremely significantly higher than that of control group D (P<0.01), and the laying rate of laying hens in group A was significantly higher than that of control group D (P<0.05). The feed to egg ratio of laying hens in groups A and C was significantly lower than that of control group D (P<0.01). There was no significant difference in average egg weight among all groups (P>0.05). The defective egg rate of laying hens in groups A and C was extremely significantly lower than that of control group D (P<0.01), and the defective egg rate of laying hens in group B was significantly lower than that of control group D (P<0.05). There was no dead culling chicken in group A and Group C during the whole experiment period, while the dead culling rate in control group D was 2.22%. In terms of egg quality, there were no significant differences in egg shape index, protein concentration index and yolk index in groups A, B, C and D (P>0.05), but the number of defective eggs in fecal eggs, bloodstained eggs, malformed eggs and soft preserved eggs in control group D was significantly higher than that of the other three groups, and there was a phenomenon of uneven egg color. In terms of immune function, the activity of lysozyme in blood of groups A and C was extremely significantly higher than that of control group D (P<0.01). Serum globulin of laying hens in group C was extremely significantly higher than that of control group D (P<0.01), and serum globulin of laying hens in group A was significantly higher than that of control group D (P<0.05). In terms of antioxidant performance, the T-SOD activity in blood of laying hens in groups A and C was significantly higher than that of control group D (P<0.01). The content of MDA in blood of laying hens in groups A and C was significantly lower than that of control group D (P<0.01). Dietary addition of HLJDS and QWT can improve the production performance of laying hens, reduce the defective egg rate and dead chickens to a certain extent, and improve the immune function and antioxidant properties of laying hens, which is conducive to improving the economic benefits of laying hens.

Key words

Chinese herbal extract / Highland brown laying hens / production performance / immune function / antioxidant activity

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ZHANG Hongyan , ZHANG Qiang , HAN Shanshan , YIN Hong , WANG Jianbo , Qin Tao. Effects of Chinese Herbal Extract on Performance, Immune Function and Antioxidant Capacity of Highland Brown Laying Hens. Chinese Agricultural Science Bulletin. 2024, 40(14): 127-133 https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0873

0 引言

疾病给蛋鸡养殖带来的危害主要体现在:产蛋率达不到高峰、产蛋高峰期维持时间短、不合格鸡蛋的数量增加、黄绿便增多等,严重影响了蛋鸡的生产性能,大大降低了养殖户的利润[1]。随着饲料禁抗令的正式出台,开发能替代抗生素使用且符合畜禽产业发展新需求的替代品十分必要。目前,益生菌、酶制剂、生物发酵饲料以及酸化剂在饲料行业应用较为广泛,而中草药原料和植物提取物是近年来备受关注的替抗绿色饲料添加剂种类。
中国中草药来源广泛、价格低廉、毒副作用小,且富含皂苷、蛋白质、氨基酸、矿物质元素、维生素等多种营养物质以及多糖、黄酮类、生物碱、有机酸、挥发油等多种生物活性物质,可有利于促进动物生长发育、提高生产性能[2-5]。中国《饲料原料目录》收录的中草药包括黄柏、黄芩、苦参、金银花、连翘等清热解毒,抗菌消炎类中药,也包括黄芪、山药、当归、等补虚扶正,调节阴阳类中药,此外还有神曲、麦芽、谷芽等理气消食,健脾益胃类中药。
李秀富等[6]的研究表明,在肉鸡日粮中添加由当归、熟地、川芎、白芍组成的复方中药CCM,能起到提高肉鸡的免疫器官指数和新城疫抗体效价的作用,且试验组效果最优添加量为1%。夏军[7]研究发现给患有流行性腹泻的猪饲喂含有60 g/L复方中药制剂的人工乳时,治疗效果良好,症状得以减轻。隋鹏飞[8]研究报道显示,采用复合中药治疗病猪,猪的病情控制效果要明显优于对照组,不仅恢复速度快而且精神状态也较好。张建明等[9]研究显示,在基础饲料中添加黄芪、黄柏、甘草等中药复方能明显促进长江鲟幼鱼的抗氧化和抗应激能力。陈相如等[10]研究结果表明,日粮中拌入发酵补中益气散可以明显促进试验小鼠的肠道绒毛健康生长、提高了小鼠的机体抗氧化活性。周子晖等[11]研究结果显示,蛋鸡日粮饲料中定期添加益母草、当归、杜仲等中药组方,蛋鸡的生产性能、蛋品质及抗氧化能力均有显著提升。陈艳新[12]研究了由黄芪、益母草、五味子等7种中药材配伍而成的中药复合制剂对蛋鸡生产性能、蛋品质及鸡蛋营养成分的影响,结果表明:此中药复合制剂能有效提高蛋鸡生产性能、蛋品质及鸡蛋营养价值。
中药提取物是采用现代先进的提取工艺技术对单一中药材或者中药复方进行提取分离得到的一种药效相对明确的中药产品[13]。作为目前国际天然医药保健品市场上的一种新产品形态,中药提取物具有较强的抑菌抗病毒作用,其生产质量标准管控较为严格,而且在应用上几乎无任何毒副作用。其中的黄酮类化合物具有抗菌、抗病毒、抗氧化的作用,可以提高动物的生产性能,提升机体免疫能力,改良畜产品品质并提高繁殖能力[14]。在中药植物次生代谢的所有产物中,多酚类化合物因其具有良好的抗氧化和基因调控特性也正成为最有前途的抗生素替代品之一[15]。在饲料端禁抗大背景下,中药提取物正逐渐受到畜牧养殖领域研究者的关注。
本试验通过考察饲喂日粮中添加不同中药提取物组方对海兰褐蛋鸡的生产性能、免疫功能和抗氧化性能的影响,旨在得到能提升蛋鸡生产性能、改善蛋品质、提高抗病性的中药提取物配方,为下一步研发经济适用的家禽无抗饲料添加剂提供数据基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料:中药提取物复方黄连解毒散HLJDS、疫佳灵YJL、清瘟汤QWT由课题组依据中兽药古方、化裁已有成方组配而成,详见表1
表1 中药提取物复方的构成
中药提取物组方 主要成分
黄连解毒散HLJDS 黄连、黄芩、黄柏、栀子
疫佳灵YJL 党参、黄芪、茯苓、杜仲、当归、怀牛膝
清瘟汤QWT 黄芩、桔梗、半夏、甘草、金银花、连翘、板蓝根、鱼腥草
以上列表中出现的中药植物提取物,购自西安天叶植物原料技术有限公司。
总超氧化物歧化酶T-SOD、溶菌酶活性、丙二醛MDA含量以及总蛋白、白蛋白的检测专用试剂盒,购自南京建成生物有限公司。

1.2 主要仪器

721型分光光度计(上海菁华科技仪器有限公司);KQ5200B超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);JA12002电子天平(上海舜宇恒平科学仪器有限公司);BCD-219K新飞电冰箱(河南新飞电器集团股份有限公司);游标卡尺(上海申工量具有限公司)。

1.3 试验时间与地点

2023年6月4日—7月8日在陕西省咸阳市武功县华圣禽业有限公司进行饲喂试验。

1.4 饲喂试验设计

在鸡舍中随机选取360只健康海兰褐蛋鸡(42周龄),蛋鸡随机分成4组,每组有90只蛋鸡,包含3个重复,每个重复小组30只蛋鸡。在整体饲养条件和饮水不变的情况下,样品A、B、C组在市售普通全价饲料的基础上分别添加0.4%中药提取物复方HLJDS、BTWS、QWT饲喂,对照D组饲喂市售普通全价饲料。详见表2。基础日粮组成及营养水平详见表3。预饲期7 d,试验期28 d。
表2 试验分组情况
组别 样品A组 样品B组 样品C组 对照D组
处理 基础日粮+4 g/kg LJDS 基础日粮+4 g/kg YJL 基础日粮+4 g/kg QWT 基础日粮
表3 饲喂基础日粮营养成分表
原料组成 含量/% 营养成分 水平
玉米 63.4 代谢能/(MJ/kg) 10.96
豆粕 14.3 粗蛋白/% 16.89
鱼粉 5.5 钙/% 3.22
菜粕 3.5 磷/% 0.50
石粉 8 赖氨酸/% 0.92
预混料 5 蛋氨酸/% 0.31
食盐 0.3 - -
合计 100.0 - -
注:营养水平中各指标是根据中国饲料成分及营养价值表自行计算得出。

1.5 饲养管理

试验海兰褐蛋鸡使用三层阶梯笼进行饲养,每日定时饲喂3次。试验阶段按时供应试验鸡的采食与饮水,按照养殖场规定进行免疫与保健,每日观察试验蛋鸡的健康状况,记录死淘数量。

1.6 测定指标及方法

1.6.1 生产性能

实验预饲期1周进入正式试验期4周,每日下午固定时间详细记录各组产蛋、总鸡只数、总耗料量、总蛋重、次品蛋数以及死淘鸡数,按公式(1)~(5)计算各实验组的各项产蛋性能指标。
=×100%
(1)
=
(2)
=
(3)
=×100%
(4)
=
(5)
式中,次蛋数是指粪蛋、软皮蛋、血斑蛋、畸形蛋的总和。死淘鸡数是实验周期结束后各组死亡鸡只和疾病淘汰鸡只的总和。

1.6.2 鸡蛋品质

试验最后1 d,在每组取6枚鸡蛋,观察蛋品外观,记录粪蛋、沙皮蛋、畸形蛋等次品蛋的数量,并测量每枚鸡蛋的纵横轴长度(mm)、浓蛋白与稀蛋白重量(g)、蛋黄高度与蛋黄直径(mm)。计算蛋形指数、浓蛋白指数和蛋黄指数,具体见公式(6)~(8)。
=
(6)
=
(7)
=
(8)

1.6.3 免疫性能与抗氧化性能

试验结束后最后1 d,每组取产蛋率体重接近的2只蛋鸡静脉采血,分别用促凝管和抗凝管收集,分离血清和血浆后-20℃冷冻保存备用,血清用来检测免疫性能指标(溶菌酶活性,球蛋白),血浆用来检测抗氧化性能指标(总超氧化物歧化酶T-SOD,丙二醛MDA)。
溶菌酶活性:比浊法。T-SOD活性:羟胺法。丙二醛MDA:TBA法。蛋白定量(TP):考马斯亮蓝法。白蛋白定量(ALB):微量酶标法。球蛋白=TP-ALB。以上具体检测方法详见南京建成检测试剂盒说明书。

1.7 数据处理

实验数据用平均值±标准差表示,单因素方差分析采用SPSS 26.0进行,采用LSD法进行多重比较,数据之间差异为P<0.05时计为显著水平,P<0.01时计为极其显著水平。

2 结果与分析

2.1 中药提取物复方对蛋鸡生产性能的影响

表4可见,与对照D组相比,产蛋率最高的是样品C组(95.60%)(P<0.01),其次是样品A组(93.77%)(P<0.05);料蛋比最低的是样品C组(1.94)(P<0.01),其次是样品A组(1.98)(P<0.01);在平均蛋重上,各试验组无显著性差异;次蛋率最低的是样品C组(2.34)(P<0.01),其次是样品A组(3.09)(P<0.01)。死淘率上,样品A组和C组整个试验期均无死淘鸡只,对照D组的死淘率为2.22%,样品B组的死淘率为1.11%。
表4 不同试验组的生产性能结果
组别 产蛋率/% 料蛋比 平均蛋重 次蛋率/% 死淘率/%
样品A组 93.77±1.22Bb 1.98±0.03B 63.63±0.67 3.09±1.09BCb 0
样品B组 93.04±1.86Bbc 1.99±0.05AB 63.64±0.73 3.49±1.12ABb 1.11
样品C组 95.60±2.11Aa 1.94±0.04C 63.80±0.55 2.34±1.48Cc 0
对照D组 92.54±1.42Bc 2.01±0.02A 63.54±0.57 4.25±.86Aa 2.22
注:同列肩注不同大写字母表示数据统计存在极显著差异(P<0.01),同列肩注不同小写字母表示数据统计存在显著差异(P<0.05),同列肩注无字母或者相同大写或小写字母表示差异不显著(P>0.05)。下同。

2.2 中药提取物复方对鸡蛋品质的影响

鸡蛋品质是现代养禽业很重要的一项指标,常常考察浓蛋白指数、蛋黄指数、蛋形指数和鸡蛋外壳的外观指标,如有无粪蛋、血斑蛋、畸形蛋、软皮蛋等。
表5可知,各试验组在蛋形指数、浓蛋白指数和蛋黄指数上相差不大,无显著性差异。从蛋品外观来说,对照D组出现粪蛋、血斑蛋、畸形蛋、软皮蛋的次品蛋数量要明显高于A、B、C三组,且存在蛋品颜色不均匀的现象。
表5 不同试验组的鸡蛋品质结果
组别 蛋形指数 浓蛋白指数 蛋黄指数 次品蛋
样品A组 1.24±0.03 0.61±0.01 0.38±0.03 +
样品B组 1.23±0.04 0.61±0.01 0.37±0.04 ++
样品C组 1.26±0.05 0.62±0.01 0.38±0.01 +
对照D组 1.26±0.03 0.61±0.01 0.37±0.03 +++
注:次品蛋包括粪蛋、血斑蛋、沙皮蛋、畸形蛋、软皮蛋等。有1~2种用“+”表示,有3种用“++”表示,有4种以上的用“+++”表示。

2.3 中药提取物复方对蛋鸡免疫性能的影响

溶菌酶是一种具有杀菌作用的天然抗感染物质,它在生物体内广泛存在,可分解液化革兰氏阳性菌中细胞壁的不溶性多糖,将其水解为可溶性粘肽[16]。血清球蛋白是生物体内多种蛋白质的混合物,包括含量较多的免疫球蛋白和多种糖蛋白,具有免疫防御作用[17]。本实验选取溶菌酶活性和球蛋白含量作为免疫功能的考察指标。
表6结果所示,与对照D组相比,样品C组的血清溶菌酶活性可达25.09 μg/mL(P<0.01),样品A组的血清溶菌酶活性可达11.96 μg/mL(P<0.01);样品C组的血清球蛋白可达8.60 g/L(P<0.01),而样品A组和B组的血清球蛋白略低于对照D组。样品C组的溶菌酶活性是对照D组的2.73倍,球蛋白含量是对照D组的1.43倍。样品A组的溶菌酶活性是对照D组的1.30倍。实验结果表明,在蛋鸡日粮配方上添加样品C组(QWT)和样品A组(HLJDS)可有效提高蛋鸡机体的免疫活性。
表6 各试验组蛋鸡血清的免疫性能指标
组别 溶菌酶活性/(μg/mL) 球蛋白/(g/L)
样品A组 11.96±0.60B 5.43±0.40Bc
样品B组 8.99±1.04C 5.61±0.34Bbc
样品C组 25.09±0.76A 8.60±0.40Aa
对照D组 9.18±0.08C 6.00±0.51Bb

2.4 中药提取物复方对蛋鸡抗氧化性能的影响

表7可见,样品A组的T-SOD活性为108.85 U/mL,样品C组的T-SOD活性为89.86U/mL,与对照D组的T-SOD活性差异具有极显著性(P<0.01);在血浆的微量丙二醛MDA指标上,最低的是样品C组(2.36 nmol/mL),其次是样品A组(3.41 nmol/mL),这2组与对照D组的数据差异具有极显著性(P<0.01)。样品C组的T-SOD活性是对照D组的1.13倍,微量丙二醛MDA仅为对照D组的0.43倍。综上,在日粮配方上添加样品C组(QWT)和样品A组(HLJDS)可有效提高蛋鸡机体的抗氧化活性。样品A组的T-SOD活性是对照D组的1.38倍,微量丙二醛MDA仅为对照D组的0.62倍。以上结果说明,在日粮配方上添加样品C组(QWT)和样品A组(HLJDS)可有效提高蛋鸡机体的抗氧化活性。
表7 各试验组蛋鸡血浆的抗氧化性能指标
组别 T-SOD活性/(U/mL) MDA/(nmol/mL)
样品A组 108.85±5.19A 3.41±0.40B
样品B组 66.29±1.32D 6.23±0.59A
样品C组 89.86±1.12B 2.36±0.13C
对照D组 78.96±4.72C 5.54±0.91A
注:同列肩注不同大写字母表示数据统计存在极显著差异(P<0.01),同列肩注不同小写字母表示数据统计存在显著差异(P<0.05),同列肩注无字母或者相同大写或小写字母表示差异不显著(P>0.05)。

3 结论

试验结果表明,将0.4%的自配中药提取物QWT和HLJDS添加在海兰褐蛋鸡的饲喂日粮中,产蛋率分别提高3.06%和1.23%,料蛋比分别降低0.07和0.03,次蛋率减少1.91%和1.16%,死淘率减少均为2.22%。此外,添加QWT组的溶菌酶活性和球蛋白含量分别是对照组的2.73倍和1.43倍,T-SOD活性和微量丙二醛MDA含量分别是对照组的1.13倍和0.43倍;添加HLJDS组的溶菌酶活性是空白对照组的1.30倍,T-SOD活性和微量丙二醛MDA含量分别是对照组的1.38倍和0.62倍。
综上,QWT和HLJDS可作为家禽无抗饲料添加剂添加在蛋鸡日粮中,能提高产蛋率、降低料蛋比、减少次蛋率和鸡只死淘率,此外还提升了蛋鸡血液中的溶菌酶活性、球蛋白含量、T-SOD活性,降低了微量丙二醛MDA的含硫量,对提高蛋鸡生产性能、提升机体抗病能力、降低产蛋期死淘率、提升蛋鸡养殖效益有积极作用。

4 讨论

中药提取物是将中药中的有效成分提取出来的一种绿色安全无毒害作用的天然饲料添加剂,其主要成分包括多糖、多酚类、植物类黄酮、有机酸等生物活性物质[18]。具有改善动物机体代谢、提高动物机体免疫功能、促进动物机体生长发育的作用。有多个研究表明[19-23],中草提取物对蛋鸡的生产性能、蛋品质、免疫功能和抗氧化性能具有改善作用。此外,其他天然植物来源的提取物也被研究者报道具有提升禽类产蛋性能、营养物质消化率及繁殖性能的功效[24-27]。目前研究者多是选择单一植物提取物进行研究,作为中药提取物复方添加剂对家禽方面的研究目前相对较少。

4.1 中药提取物对蛋鸡生产性能及蛋品质的影响

不同中药提取物具有不同的活性成分,通过合理的配比可以提高蛋鸡的生产性能。王志龙等[28]研究发现,在日粮中添加300 g/t中药提取物可以提高海兰褐蛋鸡的生产性能,而且对蛋品质也有一定的改善作用。王磊等[29]在饲料中添加1.0%的中药组方,结果显示,蛋鸡的生产性能、蛋品质均得到了提升。Baiheng L[30]等研究了由香薷、白术、石榴和香附组成的中草药饲料添加剂对产蛋鸡生产性能、蛋品质、抗氧化能力、免疫力以及肠道健康的影响,研究发现,与对照组相比,中药组的产蛋量、卵质量、蛋白高度和哈夫单位有所增加。官丽辉等[31]研究发现,在蛋鸡日粮中添加黄芪多糖能够显著提升蛋鸡产蛋率,降低料蛋比,促进卵泡刺激素、促黄体生成素等激素分泌。王衡等[32]在日粮中添加栀子粉,试验表明栀子粉的添加能提高产蛋后期的蛋鸡生产性能并改善蛋品质。
中药提取物影响蛋鸡生产性能、蛋品质的原因分析如下:一方面,大多数中草药富含多糖、多酚、蛋白质、氨基酸、维生素和微量元素等营养成分,还存在一些未知的促生长因子,调节蛋鸡的消化酶和激素分泌,加快肝脏卵黄沉积和促进卵泡发育,从而提高产蛋性能。另一方面,中草药中还富含各种药物成分,畜禽摄入机体后可以干扰病毒或细菌的代谢功能,达到抑制病毒复制或细菌繁殖的功效,以减少消化道疾病,从而提升生产性能和肉蛋品质。
本实验中,QWT组和HLJDS组提高了蛋鸡的产蛋率、降低了料蛋比、减少了次蛋率和死淘率,但在蛋品指标上无显著差异。这与上述文献报道基本一致。QWT的主要成分为黄芩、桔梗、半夏、甘草、金银花、连翘、板蓝根、鱼腥草。HLJDS的主要成分为黄连、黄芩、黄柏、栀子。这两个组方富含清热解毒类中药成分,具有良好的抑菌性能,对提高蛋鸡的生产性能起到积极作用。

4.2 中药提取物对蛋鸡免疫性能及抗氧化性能的影响

温度是影响规模化畜禽养殖的重要环境因素之一,温度过高或者过低均会对畜禽生产造成不可逆转的负面作用。家禽自身缺乏汗腺且被覆羽毛,对环境温度变化十分敏感,当家禽热应激或者冷应激发生时,机体免疫力和抗氧化能力急剧降低,使生长发育和繁殖性能受到极大影响,给养禽业带来较大损失。
韩强等[33]试验表明,饲粮中添加500 mg/kg金银花黄芩提取物可提高蛋鸡抗氧化和免疫功能,进而促进生产性能和蛋品质的提高,同时还降低了蛋黄的胆固醇含量,并有效改善了蛋鸡的脂质代谢。李妍等[34]研究表明,与对照组相比,甘草和芦丁配伍使用可显著提升产蛋后期海兰褐壳蛋鸡血清中雌二醇(E2)、孕酮(P4)、促卵泡素(FSH)的含量以及超氧化物歧化酶(SOD)的活性,而血清中的丙二醛(MDA)水平却显著下降,说明中药成分可促进蛋鸡激素的分泌,提升蛋鸡的抗氧化性能。芮亚培等[35]研究报道,在蛋鸡日粮中添加1%的中药复方饲料添加剂后,蛋鸡的生产性能、蛋品质以及机体的免疫功能得到显著提升。王英利等[36]探讨了由黄芪、白芍、防风、麦冬组成的中药组方对7日龄雏鸡的免疫增强作用,试验结果表明该组方可有效提高鸡特异性免疫、非特异性免疫及黏膜免疫功能。郑玉瑶等[37]探讨了以清热燥湿、凉血解毒功效为主的自拟中药复方对肉仔鸡生长性能、免疫功能及抗氧化指标的影响。结果显示,在日粮中添加该中药复方能提高肉鸡的生长性能、免疫功能以及抗氧化性能,有助于缓解南方湿热天气带来的应激损伤。
中药用在饲料上可以抑制如脂氧化酶、环氧酶、髓过氧化物酶、P-450酶等动物机体氧化酶系活性,起到清除自由基、减少脂质过氧化损伤的作用,同时再生体内高效抗氧化剂,可修复活性氧自由基对机体造成的生物膜及亚细胞结构的损伤。中药提取物的使用比中草药更加高效直接,能够影响畜禽的特异及非特异性免疫系统、增加血液中免疫球蛋白的含量和溶菌酶的活性、提高动物免疫器官的重量,有效提升畜禽机体的免疫功能、生产性能和抗病能力,达到提高养殖饲料报酬的目的。
本实验中,样品C组和样品A组这两种配方有效提高了海兰褐蛋鸡的机体免疫性能和抗氧化性能,这与查阅文献报道相一致。QWT和HLJDS是在前期抑菌实验和抗氧化性能实验中筛选得到的,多是由补气健脾、清热解毒、清热燥湿的中药材组成,可作为防病抗病、日常保健饲料添加剂使用。

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