凹凸棒石黏土处理柠檬酸废水后在蛋鸡饲料中的应用研究

乔丽红，陈刚耀，温 超，周岩民

（南京农业大学动物科技学院，江苏南京210095）

我国是世界上最大的柠檬酸生产和出口国，但柠檬酸生产过程中会产生大量高浓度有机废水。废水中含有大量有机物（有机酸、淀粉、蛋白质、葡萄糖、脂肪、生产菌体所分泌的酶等）及N、P、S等无机物［1］，排放到环境中会造成严重污染，若将其加以利用，实现废物资源化，则可达到较佳效益。

凹凸棒石黏土（简称凹土，attapulgite）是一种具有特殊纤维晶体形态结构的含水富镁铝硅酸盐矿物，在矿物学上隶属于海泡石族。凹土具有独特的吸附、离子交换、热稳定等理化特性，可提高饲料利用率，改善动物健康状况［2－3］。此外，凹土由于资源丰富、价格低廉，且处理废水效果显著，在水污染处理方面具有广阔的开发前景［4－5］。有研究指出，凹土对柠檬酸废液中的总酸去除率可达89.48%，糖的去除率约为15%［6］。谈亦奇试验发现，处理柠檬酸废液后的凹土（ATC）添加到饲料中，可提高肉鸡的生产性能［6］，但在蛋鸡上的研究尚未见报道。为此，本试验旨在通过研究不同水平ATC 对蛋鸡生产性能、养分消化率和消化酶的影响，为ATC 在蛋鸡生产中的合理应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用ATC 为凹土处理柠檬酸废水后，于105℃干燥制得，由江苏神力特生物科技有限公司提供。

1.2 试验动物与设计

选用324只体重、产蛋率相近的32周龄健康海兰褐商品蛋鸡，随机分为3组，每组6个重复，每个重复18 只，其中1 组饲喂基础日粮（对照组），2、3组分别饲喂在基础日粮中添加1%和2%ATC的试验日粮。饲料为粉状料。基础日粮配方及营养水平见表1。试验在连云港通会养殖有限公司进行。

1.3 饲养管理

蛋鸡饲养于三层阶梯笼内，毎笼3只，在全封闭式鸡舍内饲养。乳头式饮水器自由饮水，每天16h光照，免疫程序按常规进行。每天喂料两次。预试1周后，使各组产蛋率差异不显著，然后进行正式试验，试验期为8周。

表1 基础日粮配方和营养水平（风干基础）Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets（air－dry basis）

1.4 样品采集与处理

在试验结束前三天，采用内源指示剂法进行代谢试验，收粪期间正常采食、饮水。收集粪样去除羽毛、皮屑后装入自封袋中贮存于－20 ℃的冰箱内。代谢试验结束后，将三天收集的同一重复粪样混匀，65 ℃烘干，充分回潮，粉碎待测。

试验结束时，每重复选取1只体质健康的蛋鸡，颈动脉放血后致死立即解剖，分离胰腺和空肠，胰腺立即放入液氮速冻，然后放入－70 ℃冰箱冻存；轻轻挤出空肠食糜后纵向剖开，先用载玻片刮去表层残留的食糜后再用载玻片刮取黏膜并马上放入－20℃冰箱保存。测定时先将部分胰腺、食糜和黏膜在室温下解冻，用10倍体积（V／W）的4℃生理盐水稀释后在冰浴中匀浆，在4℃下离心20 min（4000r／min），取上清液分装，测定胰腺和食糜中的淀粉酶、胰蛋白酶、总蛋白酶、脂肪酶活性和黏膜麦芽糖酶、蔗糖酶活性。

1.5 指标测定及方法

1.5.1 生产性能 试验期间每天按重复记录产蛋总数、总蛋重、采食量和软破蛋数，以重复为单位统计平均蛋重、日产蛋量、产蛋率、软破蛋率、日采食量和料蛋比。

1.5.2 养分消化率的测定 按《饲料分析及饲料质量检测技术》［7］中的方法测定饲料及粪样中的干物质、有机物、粗蛋白和粗脂肪含量，计算各养分的消化率。

1.5.3 消化酶活性的测定 淀粉酶、胰蛋白酶、脂肪酶、麦芽糖酶、蔗糖酶活性及胰腺、食糜和黏膜蛋白含量采用南京建成生物工程研究所的试剂盒进行测定，总蛋白酶活性采用奚刚等［8］的方法进行测定。

1.6 数据统计与分析

试验数据采用Excel 进行初步处理，用SPSS16.0软件进行统计，用单因子方差分析（Oneway ANOVA）进行差异显著性检验，用Duncan法进行多重比较，结果以“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 ATC对蛋鸡生产性能的影响

由表2可知，饲料中添加1%ATC 对蛋鸡的生产性能没有显著影响，但使产蛋率、平均蛋重、日产蛋量分别提高0.39%、0.75%、1.10% （P＞0.05），日采食量、料蛋比、软破蛋率分别降低0.67%、1.94%、12.77% （P＞0.05）。与对照组相比，饲料中添加2%ATC 对蛋鸡的产蛋率、平均蛋重、软破蛋率没有影响，但显著降低了日产蛋量，显著提高了料蛋比（P＜0.05）；与1%ATC 添加组相比，2%ATC添加组的平均蛋重、日产蛋量显著降低（P＜0.05），料蛋比极显著提高（P＜0.01）。

2.2 ATC对蛋鸡养分消化率的影响

由表3可知，饲料中添加不同水平的ATC 对蛋鸡养分消化率没有显著影响，但1%ATC 使蛋鸡的有机物、粗蛋白、粗脂肪消化率分别提高0.53%、2.71%、1.70%（P＞0.05），2%ATC 组的干物质、有机物、粗蛋白、粗脂肪消化率分别降低5.39%、5.08%、0.41%、1.74%（P＞0.05）。

2.3 ATC对蛋鸡胰腺消化酶活性的影响

由表4可知，饲料中添加不同水平的ATC 对蛋鸡胰腺消化酶活性没有显著影响，但1%ATC使胰腺的淀粉酶、胰蛋白酶、总蛋白酶活性分别提高7.95%、11.25%、8.44%（P＞0.05），2%ATC 添加组的淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶活性均有不同程度的降低（P＞0.05）。

表2 ATC对蛋鸡生产性能的影响Table 2 Effect of ATC on productive performance of laying hens

表3 ATC对蛋鸡养分消化率的影响Table 3 Effect of ATC on nutrient digestibility of laying hens

表4 ATC对蛋鸡胰腺消化酶活性的影响Table 4 Effect of ATC on digestive enzyme activities in pancreas of laying hens

2.4 ATC对蛋鸡肠道食糜消化酶活性的影响

由表5可知，与对照组相比，饲料中添加不同水平ATC 对蛋鸡肠道食糜消化酶活性没有显著影响，但1%ATC 使肠道淀粉酶、胰蛋白酶、总蛋白酶、脂肪酶活性分别提高0.84%、0.82%、4.95%、17.46% （P＞0.05），2%ATC 添加组的淀粉酶、脂肪酶活性分别提高0.42%、10.88% （P＞0.05）。

2.5 ATC对蛋鸡空肠黏膜二糖酶活性的影响

由表6可知，饲料中添加1%和2%ATC 可使黏膜麦芽糖酶活性分别提高55.95%、28.69%，但均未达到显著水平（P＞0.05）。添加1%和2%ATC 可使黏膜蔗糖酶活性分别提高70.65%、21.45%，其中1%ATC 组达到显著水平（P＜0.05）。

表5 ATC对蛋鸡肠道食糜消化酶活性的影响Table 5 Effect of ATC on digestive enzyme activities in intestine of laying hens

表6 ATC对蛋鸡空肠黏膜麦芽糖酶和蔗糖酶活性的影响Table 6 Effect of ATC on activities of maltase and sucrase in jejunal mucosa of laying hens

3 讨论

3.1 ATC对蛋鸡生产性能的影响

曹发魁等［9］研究发现，日粮中添加1%～2%的凹土可提高蛋鸡的产蛋率和蛋重。本试验结果表明，饲料中添加1%ATC 能一定程度提高蛋鸡产蛋率、平均蛋重、日产蛋量，降低日采食量、料蛋比、软破蛋率。ATC能提高蛋鸡生产性能的原因可能是：凹土可延长饲料在消化道内的停留时间，促进消化吸收［10］；吸附肠道内NH3等有害物质，保护肠道微生态环境［2］；ATC 中含有的柠檬酸，降低了胃肠道pH，增强消化酶活性，提高养分利用率［11］；凹土中含有多种金属元素，在动物体内被吸收利用，促进动物代谢，从而提高生产性能。

凹土对动物生产性能影响的研究很多，多数认为凹土能提高动物生产性能，然而，也有一些学者持相反观点。Pappas等［12］试验发现，饲料中添加凹土并不能显著提高肉鸡的体增重。谈亦奇［6］报道，在肉仔鸡饲料中添加2%ATC 料重比高于对照组。Selles等［13］也发现，饲料中添加不同水平的凹土并没有提高肉鸡体增重和采食量，并且，添加高水平的凹土显著降低了肉鸡的生长性能。在本次试验中，与对照组相比，添加2%ATC 使日产蛋量显著降低，料蛋比显著提高；与1%ATC 添加组相比，2%ATC添加组的平均蛋重、日产蛋量显著降低，料蛋比极显著提高，这可能是由于2%ATC 对饲料养分的稀释及柠檬酸含量过高的共同作用［14－15］，对养分消化产生负面影响。谭芳等［16］也报道，肉鸡饲料中柠檬酸的添加量过高则呈显著负效应。

3.2 ATC对蛋鸡养分消化率的影响

养分消化率可以直观的反映蛋鸡对养分的利用情况。胡忠泽等［17］报道，日粮中添加5%的凹土可使肉鸡的粗蛋白质、总氨基酸和必需氨基酸利用率分别提高7.4%、4.23%和3.34%。Parisini等［18］报道，在断奶仔猪饲料中添加2%的海泡石能提高干物质、粗蛋白、粗脂肪和能量等的养分消化率，且其对仔猪生长前期的作用效果较好。但也有研究报道，在日粮中添加海泡石并不能提高养分消化率［19］。本试验结果显示，饲料中添加1%ATC使蛋鸡有机物、粗蛋白、粗脂肪的消化率有一定程度提高，这可能是由于凹土具有很大的表面积和很强的吸附能力，吸附饲料中的抗营养成分，保护胃肠道黏膜［20］；延长食糜在消化道内的停留时间。ATC 所含的柠檬酸还可适当降低肠道pH，从而提高内源酶活性［21］。

3.3 ATC 对蛋鸡胰腺、空肠食糜消化酶活性的影响

胰腺和肠道消化酶活性被认为是衡量机体营养物质消化能力的重要指标［22］。王龙昌［23］报道，在铅镉复合污染日粮中添加凹土对肉鸡肠道食糜淀粉酶、总蛋白酶、脂肪酶活性均有一定的提高作用。凹土通过抑制肠道病原菌的生长与繁殖，促进肠道上皮细胞的增殖，增加肠黏膜厚度，促进肠绒毛发育［24－25］，在一定程度上刺激内源消化酶的合成分泌并提高其活性。

潘庆等［26］报道，罗非鱼的胃蛋白酶、胰蛋白酶和肠蛋白酶活性随饲料中柠檬酸的增加呈先上升后下降的趋势。本试验中，与对照组相比，饲料中添加1%ATC在一定程度上提高了蛋鸡胰腺淀粉酶、胰蛋白酶和空肠胰蛋白酶、总蛋白酶活性，这与前面1%ATC有提高蛋鸡生产性能、养分消化率趋势的结果相一致；2%ATC 添加组的上述酶活则均呈不同程度的降低，其原因可能是1%ATC 所含的柠檬酸可适当降低肠道pH，从而激活内源酶活性，而2%ATC所含的柠檬酸使肠道pH 过度降低，反而抑制消化酶活性［27］。目前关于ATC 中有效成分的研究未见有报道，因此其对于内源消化酶的影响机理还有待进一步研究探讨。

3.4 ATC对蛋鸡空肠黏膜二糖酶活性的影响

小肠二糖酶在糖类物质的彻底分解中发挥重要作用［28－29］。晏家友等［30］报道，饲料中添加0.05%、0.1%缓释复合酸化剂均能显著提高断奶前期仔猪小肠蔗糖酶和乳糖酶活性。本试验中，与对照组相比，不同水平ATC添加组的空肠黏膜麦芽糖酶、蔗糖酶活性均得到提高，其中1%ATC 添加组的蔗糖酶活性达到显著水平，提示ATC 对黏膜二糖酶的合成和分泌有一定的促进作用。这一方面可能与ATC能迅速分布并覆盖于黏膜表面，修复和稳定黏膜屏障，维护肠黏膜组织形态结构的完整性有关［31］；另一方面则可能是柠檬酸降低了肠道pH，提高肠道淀粉酶活性，二糖含量增多从而刺激二糖酶分泌。

4 结论

本试验条件下，饲料中添加1%ATC 能较好的提高蛋鸡生产性能和消化酶活性，2% ATC 效果却不尽理想。对于ATC 的作用机理及其在动物生产中合适的添加剂量，仍需进一步的探究。

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