张亚伟,李桂冠,杨海增,杨军香,吴浩,孟庆翔*
(1.中国农业大学动物科技学院动物营养国家重点实验室,北京海淀100193;2.河北凯特饲料集团有限公司,河北石家庄,054100;3.全国畜牧总站,北京朝阳100125)
饲喂蒸汽压片玉米对蛋鸡采食量、产蛋性能、蛋品质和小肠消化酶活性的影响
张亚伟1,李桂冠1,杨海增2,杨军香3,吴浩1,孟庆翔1*
(1.中国农业大学动物科技学院动物营养国家重点实验室,北京海淀100193;2.河北凯特饲料集团有限公司,河北石家庄,054100;3.全国畜牧总站,北京朝阳100125)
为评价蒸汽压片玉米替代粉碎玉米饲喂蛋鸡对其采食量、产蛋性能、蛋品质和小肠消化酶活性的影响,试验采用单因素试验设计,将192只270日龄海兰褐蛋鸡随机分为2个处理组,每组24个重复,每个重复4只鸡,分别饲喂由粉碎玉米和蒸汽压片玉米配制而成的配合日粮,试验期8周。试验结果表明,蒸汽压片玉米替代粉碎玉米对蛋鸡产蛋量、蛋重和料蛋比均无显著影响(P>0.05),但蒸汽压片玉米组蛋鸡采食量降低了4.13%(P=0.056);同时,与粉碎玉米组相比,蒸汽压片玉米组的蛋壳厚度和强度及蛋黄颜色指数分别显著降低3.67%、14.02%、16.67%(P<0.05);此外,蒸汽压片玉米组的十二指肠二糖酶活性也显著下降(P<0.05)。本试验证明使用蒸汽压片玉米替代粉碎玉米饲喂蛋鸡是可行的,但要注意饲料养分配比的均衡性。
蒸汽压片玉米;蛋品质;产蛋性能;加工方式
玉米是使用最为广泛的饲料原料之一,因其含有较高的能值和不饱和脂肪酸含量而具有“饲料之王”的美称。但玉米籽粒致密的种皮、矩阵状结构的蛋白质和结晶状结构的淀粉颗粒等特征又限制了动物对其消化和吸收。生产上通常通过预加工来提高动物对玉米的消化利用率,改善其营养价值,长期以来畜禽生产中使用最为普遍的加工方式主要是粗粉碎。但粗粉碎过程属于物理加工,仅增加了玉米与消化酶的有效接触面积,对其微观结构尤其是淀粉的结晶状结构没有显著影响作用。
利用蒸汽压片技术处理谷物可显著提高动物对谷物的利用效率,减少饲料浪费和环境污染(张亚伟等,2015;Zinn等,2011)。目前蒸汽压片玉米在仔猪(李忠荣等,2010)和肉鸡(王磊等,2011)等动物饲养中的应用相关研究报道较多,而在蛋鸡生产过程中的应用鲜见报道。本试验利用蒸汽压片玉米替代配合日粮中的粉碎玉米,研究其对蛋鸡产蛋性能、蛋品质和小肠酶活性等方面的影响,以评价蒸汽压片玉米的营养价值,并从酶学角度初步阐明其消化特点,为蒸汽压片玉米在蛋鸡生产中的应用提供科学的试验依据。
1.1试验动物与原料原料玉米和蒸汽压片玉米购自河北凯特饲料有限公司,试验前均使用锤片式粉碎机(筛板孔径1.5 mm)粉碎后配制成日粮。试验用海兰褐蛋鸡由河北凯特种禽公司提供。所有饲养试验均在河北凯特种禽公司饲养场进行。
1.2试验设计与饲养管理本试验采用单因素完全随机试验设计,将体重相近的192只270日龄的海兰褐蛋鸡随机分为2个处理组,每组24个重复,每个重复4只鸡,分别饲喂由粉碎玉米(MC)和蒸汽压片玉米(SFC)配制而成的日粮(表1),试验期8周。试验鸡采用全封闭式鸡舍阶梯笼式饲养,每笼饲喂4只鸡,每日7∶00和17∶00各饲喂一次并记录投料量,每隔2日收集并记录剩料量,计算采食量;每日16∶00收集当日所产鸡蛋并记录产蛋数和蛋重。采用乳头式饮水器喂水,试验过程中自由采食和饮水,通风、光照及用具清洁和消毒按照常规进行,详细记录鸡舍温湿度变化。
表1 试验日粮组成及营养水平(干物质基础)
1.3样品采集及制备试验期末在每个重复中随机挑选2个鸡蛋置于4℃冰箱中冷鲜保存,用于蛋品质的测定。正式期最后一天每处理组随机选取12个重复内4只试验动物中的一只(共12只)进行屠宰,待小肠各段分离并结扎后将食糜收集至离心管中混匀。随后从每个离心管中取约0.8 g食糜,按质量体积比1∶4的比例加入0.4 mol/L的KCl溶液,低温下匀浆15 s,匀浆液在14000 r/min、 4℃条件下离心15 min,取上清液于-20℃下保存,以备酶活指标的测定。
1.4测定指标及方法
1.4.1常规化学指标分析饲料样品的干物质(DM)、钙(Ca)和磷(P)的含量按照张丽英(2007)推荐的方法进行测定;总能(GE)含量使用绝热型氧弹式热量计(PARR1281型,美国)测定;粗蛋白质(CP)根据GB/T-24318的方法使用氮素分析仪(Leco F-P528型,美国)进行测定;两种含硫氨基酸(蛋氨酸、胱氨酸)含量根据GB/T 18246-2000中氧化水解法进行测定,赖氨酸的含量采用GB/T 18246-2000中的酸水解方法进行测定。
1.4.2采食量及产蛋性能以重复为单位测定,记录并计算每只蛋鸡每日的采食量(g)、产蛋数和产蛋量(g)、蛋重(g)和料蛋比等指标。
1.4.3蛋品质测定将试验采集的鸡蛋样品送往国家家禽检测中心,采用蛋品测定仪(RobotmationEMT-5200型)测定蛋壳强度和厚度、蛋黄颜色、蛋白高度等指标。
1.4.4酶活测定本试验中的酶活性定义为酶液中每微克蛋白质每分钟与底物作用生成的葡萄糖量(U/mgprot)。淀粉酶的活性采用3,5-二硝基水杨酸比色法进行测定;麦芽糖酶、蔗糖酶和乳糖酶的活性采用过氧化氢比色法进行测定,试验所用试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。
1.5统计分析所有数据经Excel进行初步的计算和整理后,通过SAS 9.0软件包中的ANOVA进行方差分析,显著性水平为P<0.05,当0.05<P<0.10时认为平均值间存在显著差异的趋势。
2.1不同加工处理玉米对蛋鸡采食量、产蛋性能和鸡蛋品质的影响试验期内两处理组蛋鸡产蛋率的变化曲线如图1所示。由图1可知,除第二周和第五周两组蛋鸡的产蛋率相近之外,其余试验周内SFC日粮组蛋鸡的产蛋率在数值上均高于MC日粮组,但统计学差异不显著(P>0.05)。此外,与MC日粮组相比,SFC日粮组蛋鸡的产蛋率在整个试验期内表现出相对平稳的趋势。
表2显示,两处理组整个试验期内产蛋量、平均蛋重和料蛋比均无显著的差异(P>0.10),但SFC组采食量较MC组降低了4.13%(P=0.056)。就蛋品质而言,SFC组蛋鸡所产鸡蛋的蛋壳强度和厚度较MC组分别下降了14.02%和3.67%(P<0.05);且与MC组相比,SFC组鸡蛋的蛋黄颜色指数极显著降低(P<0.01),降低幅度达到了16.67%;但是,两处理组鸡蛋的蛋白高度无显著差异(P=0.893)。
图1 试验鸡试验期的产蛋率曲线
表2 不同加工处理玉米对蛋鸡采食量、产蛋性能和蛋品质的影响
2.2不同加工处理玉米对蛋鸡小肠消化酶活性的影响从表3可见,与MC日粮相比,SFC日粮对十二指肠和回肠淀粉酶活性无显著影响(P>0.05),但空肠淀粉酶活性降低了9.67%(P= 0.023)。就二糖酶的活性而言,SFC日粮显著降低十二指肠麦芽糖酶、蔗糖酶和乳糖酶及空肠乳糖酶的活性(P<0.05),降低幅度分别为7.97%、17.35%、21.70%、21.19%;但对空肠麦芽糖酶、蔗糖酶和回肠麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶的活性无显著影响(P>0.05)。
表3 不同加工处理玉米对蛋鸡小肠碳水化合物消化酶活性的影响U/mg prot
3.1蒸汽压片玉米替代粉碎玉米对蛋鸡采食量、产蛋性能和蛋品质的影响玉米籽实中淀粉含量较高,通常可达68%~74%,是畜牧生产中常用的能量类谷物饲料之一。不同加工处理的玉米在动物体内具有不同的消化位点和消化率,进而表现出不同的消化能和代谢能。蒸汽压片技术可以通过湿热调质过程使玉米籽实中的淀粉发生凝胶糊化反应,并通过机械压轧作用破坏玉米籽实的表皮和蛋白质矩阵结构,显著提高动物对玉米的全消化道消化率。Zinn等(2011)研究表明,蒸汽压片玉米的维持和增重净能分别为10.04 MJ/kg和7.07 MJ/kg,显著高于粉碎加工玉米的9.04 MJ/kg和6.44 MJ/kg;王磊等(2011)研究蒸汽压片玉米对肉仔鸡的生物学效价的试验显示,蒸汽压片玉米的干物质表观消化率和真消化率比粉碎玉米分别高7.10%和7.28%,而干物质消化率提高能使家禽采食量减少,节约饲料成本。在本试验中,使用相同比例的蒸汽压片玉米替代配合日粮中的粉碎玉米饲喂蛋鸡对蛋鸡产蛋量、平均蛋重和料蛋比均无显著影响,但采食量降低4.13%,在统计学上具有下降的趋势(P=0.056)。动物具有为能而食的特性,本试验中SFC日粮组蛋鸡在采食量降低的同时对其产蛋性能没有影响,间接地证明了蒸汽压片玉米的消化率要高于粉碎玉米,进而表明蒸汽压片技术可以提高玉米的代谢能值,因此本试验从产蛋性能方面间接地证明了Zinn等(2011)和王磊等(2011)的报道结果。同时,两个试验组蛋鸡在整个试验期中产蛋率的变化结果表明,蒸汽压片玉米替代粉碎玉米可使蛋鸡维持稳定的产蛋率,说明对蛋鸡而言,SFC日粮组比MC日粮组表现出更加有效地应对环境和自身变化的能力。
鸡蛋品质主要包括外在品质和内在品质两个方面,外在品质主要指蛋壳质量(强度、结构和颜色)、蛋重和蛋形指数等,内在品质则主要包括蛋白品质(蛋白高度、pH和哈氏单位)、蛋黄品质(颜色、蛋黄膜强度)和其他指标(化学成分、血斑和肉斑等)(张永吉,2012;殷若新,2009)。饲料的营养物质含量是影响鸡蛋品质的重要因素,本试验中玉米的加工方式对鸡蛋品质产生了显著影响,蒸汽压片玉米替代粉碎玉米显著降低了蛋壳的强度、厚度和蛋黄的颜色指数,但对蛋白高度没有显著影响。影响蛋壳质量的因素主要包括饲料中钙、磷等矿物质元素的含量和比例及维生素D等的含量,本试验中蒸汽压片玉米组蛋壳强度和厚度的降低可能与该组蛋鸡采食量的下降有关,采食量降低使蛋鸡摄入的钙、磷等矿物质元素的量不足,进而影响蛋壳的合成,最终造成蛋壳质量降低。此外,蒸汽压片过程造成玉米籽粒中维生素D等参与动物体内钙的运输与合成代谢的物质的损失也可能是造成蛋壳质量下降的重要原因之一。
蛋黄颜色的深浅主要取决于色素的沉积。据报道,蛋鸡自身无法合成色素类物质,20%~60%的色素要从饲粮中获得(Bartov等,1966),而蛋黄中主要的色素是叶黄素和玉米黄质。研究表明,每吨饲料中约含有7~8 g叶黄素时一般会有理想的蛋黄颜色,而饲料中天然色素的减少会造成蛋黄着色较差(殷若新,2009)。本试验中蒸汽压片玉米组蛋黄颜色显著低于粉碎玉米组,其可能原因是玉米在蒸汽压片处理过程中,其籽实内含有的对高温比较敏感的天然色素类物质产生了降解,降低了饲粮中的色素水平,最终导致蛋黄着色较差。
因此,在饲喂蛋鸡蒸汽压片玉米日粮时,要注意日粮能值与钙、磷、维生素和色素等其他营养物质配比的均衡性,防止由于日粮能值增加引起的其他营养素的缺乏而造成的鸡蛋品质的下降。
3.2蒸汽压片玉米替代粉碎玉米对蛋鸡小肠消化酶活性的影响家禽小肠内消化碳水化合物的酶主要包括淀粉酶和二糖酶等,但二者的分泌和分布特点有所差异。小肠食糜中的淀粉酶主要是由胰腺分泌进十二指肠,而二糖酶则是来自于脱落崩解的肠黏膜上皮细胞,小肠黏膜二糖酶的分泌释放过程实质上是小肠上皮细胞不断从绒毛顶端衰亡脱落和自身更新的过程(Gourley等,1983;Nakabou等,1980)。本试验中两个处理组十二指肠和回肠淀粉酶活性无显著差异,但蒸汽压片玉米组有数值上的降低,而空肠淀粉酶活性蒸汽压片玉米组则显著低于粉碎压片玉米组,其可能原因是蒸汽压片处理使玉米籽实中的淀粉更容易被消化,进而在一定程度上降低了对淀粉消化酶的需求,最终导致内源性淀粉酶分泌量下降,同时采食量的相对下降导致的淀粉摄入量的降低也可能也是造成蒸汽压片玉米组淀粉酶活性下降的原因之一。就小肠二糖酶活性而言,蒸汽压片玉米替代粉碎玉米导致小肠各段二糖酶活性产生数值上的降低且十二指肠段麦芽糖酶、蔗糖酶和乳糖酶活性显著下降的原因可能是蒸汽压片过程使玉米中易消化的淀粉和其他营养成分的比例增加,进而导致小肠蠕动活动降低,饲料与小肠绒毛的接触和摩擦减少,小肠绒毛上皮细胞脱落和崩解的数量减少,最终造成小肠食糜中二糖酶的活性下降。
本试验结果表明,蒸汽压片玉米替代粉碎玉米饲喂蛋鸡,在不影响产蛋性能的基础上有降低其采食量的趋势,并在一定程度上降低小肠内源消化酶的分泌和损失,有助于生产效益的提高。但采食量的降低造成饲料矿物质元素和色素物质的摄入吸收不足,可能会导致鸡蛋品质的下降,因此在实际生产过程中要注意饲料配比的均衡性,在能量饲料充足供应的情况下注意补充维生素、矿物质元素和色素类物质。
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The experiment was conducted to evaluate the effects of substituting milling corn(MC)with steam-flaked corn(SFC)on feed intake,laying performance,egg quality and small-intestine enzyme activity in layer.A total of 192 Hy-Line variety brown layers of 270 days age were randomly allocated into two treatments with 24 replicates of 4 each.Animals in each treatment were fed all mash feed formulated with equal SFC steam-flaked corn or MC,respectively,for 8 weeks.The results showed that there are no significant effects on egg yield,egg weight and ratio of feed to egg(P>0.05)between SFC ration and MC ration feeding,but feed intake decreased by 4.13%as MC substituted by SFC(P=0.056). Meanwhile,compared with the MC group,the SFC group significantly decreased the eggshell strength,eggshell thickness,egg yolk color index by 3.67%,14.02%,16.67%,respectively(P<0.05).In addition,duodenal disaccharide enzyme activity significantly decreased(P<0.05)as MC substituted by SFC.The results revealed that steam-flaked was a suitable method for corn processing in layer feeding on the condition that nutrients in diets were balanced.
steam-flaked corn;egg quality;laying performance;processing methods
S816.5
A
1004-3314(2016)18-0039-04
10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20161811
农业部948项目—谷物饲料蒸汽压片处理关键设备和技术引进(2003-Z77)