马友彪 周建民 张海军* 王 晶 武书庚* 齐广海 刘建忠 吕 亮
(1.中国农业科学院饲料研究所,农业部饲料生物技术重点开放实验室,北京 100081;2.路德生物环保技术(古蔺)有限公司,泸州 646509)
当前,寻找新的绿色饲料添加剂替代或减少抗生素的使用已成为动物营养和饲料领域研究的热点之一。酵母培养物的开发和利用为安全健康畜牧生产提供了新的途径。白酒糟酵母培养物是在白酒糟上接种酵母菌,经过固体高密度培养、可控自溶、小肽富集和低温干燥等工艺生产的一种新型具有保健作用的酵母培养物。白酒糟酵母培养物成分丰富,不仅含有蛋白质、氨基酸、寡糖、维生素等营养素,还含有对畜禽生长有益的多肽、消化酶和未知生长因子等。酵母培养物已在猪[1]、牛[2]、羊[3]、产蛋鸡[4]、肉鸡[5]等动物中得到广泛应用,其可提高饲用动物的健康状况,增强抗应激能力,改善生产性能。作为新型酵母培养物,白酒糟酵母培养物对肉仔鸡生长性能及机体健康的影响目前尚无系统地研究。尤其是因白酒糟酵母培养物中含有多种消化酶和活性成分,能促进动物对营养物质的消化吸收,在降低能量水平的饲粮中添加白酒糟酵母培养物能否对肉仔鸡生长发育具有促进作用未见报道,其对饲粮节省代谢能的空间也尚不清楚。因此,本研究以快速生长的白羽肉仔鸡为试验动物,系统研究实际生产条件下,白酒糟酵母培养物对肉仔鸡生长性能、胴体品质及血清生化指标等的影响,并进一步检验其在低代谢能饲粮中使用的效果,验证白酒糟酵母培养物对肉仔鸡的促生长作用及对机体健康的影响,为白酒糟酵母培养物应用于肉仔鸡实际生产中提供技术依据和支撑。
白酒糟酵母培养物由路德生物环保技术(古蔺)有限公司提供,其中营养成分(实测值):粗蛋白质含量为24.80%,粗脂肪含量为5.85%,粗纤维含量为13.91%,粗灰分含量为9.15%,水分含量为10.60%,β-葡聚糖含量为2.20%,甘露聚糖含量为2.80%,禽表观代谢能为10.82 MJ/kg。
采用单因素随机试验设计,选取健康爱拔益加肉仔鸡公雏350只,随机分成5个组,分别为Ⅰ组(基础饲粮,对照组)、Ⅱ组(基础饲粮+0.5%白酒糟酵母培养物)、Ⅲ组(基础饲粮+1.0%白酒糟酵母培养物)、Ⅳ组(基础饲粮降低0.21 MJ/kg代谢能+0.5%白酒糟酵母培养物)和Ⅴ组(基础饲粮降低0.42 MJ/kg代谢能+1.0%白酒糟酵母培养物),每组7个重复,每个重复10只鸡,试验设计见表1。饲粮配制参照中华人民共和国农业行业标准(NY/T 33—2004)《鸡饲养标准》配制,饲粮组成及营养水平见表2。
表1 试验设计
表2 饲粮组成及营养水平(风干基础)
续表2项目Items含量Content1~21日龄1to21daysofageⅠ组GroupⅠⅡ组GroupⅡⅢ组GroupⅢⅣ组GroupⅣⅤ组GroupⅤ22~42日龄22to42daysofageⅠ组GroupⅠⅡ组GroupⅡⅢ组GroupⅢⅣ组GroupⅣⅤ组GroupⅤ磷酸氢钙CaHPO41.9101.9101.9101.9101.9001.6401.6401.6401.6401.630石粉Limestone1.2301.2301.2301.2221.2201.1401.1401.1401.1401.140食盐NaCl0.3000.3000.3000.3000.3000.3000.3000.3000.3000.300DL-蛋氨酸DL⁃Met0.2200.2200.2200.2210.2200.1300.1300.1300.1340.136L-赖氨酸盐酸盐L⁃Lys·HCl0.1400.1400.1400.1420.1500.1600.1600.1600.1630.172苏氨酸Thr0.0400.0400.0400.0450.0400.0600.0600.0600.0630.067维生素预混料Vitaminpremix1)0.0200.0200.0200.0200.0200.0200.0200.0200.0200.020矿物质预混料Mineralpremix2)0.2000.2000.2000.2000.2000.2000.2000.2000.2000.200氯化胆碱Cholinechloride0.1000.1000.1000.1000.1000.1000.1000.1000.1000.100白酒糟酵母培养物Yeastcultureofwhitedistiller’sgrains0.5001.0000.5001.0000.5001.0000.5001.000合计Total100.000100.000100.000100.000100.000100.000100.000100.000100.000100.000营养水平Nutrientlevels3)代谢能ME/(MJ/kg)12.3512.3512.3512.1411.9312.7712.7712.7712.5612.35粗蛋白质CP22.0022.0022.0021.9822.0520.1520.1520.1520.1520.15钙Ca1.001.001.001.001.000.900.900.900.900.90有效磷AP0.450.450.450.450.450.400.400.400.400.40赖氨酸Lys1.151.151.151.151.151.051.051.051.051.05蛋氨酸Met0.500.500.500.500.500.400.400.400.400.40苏氨酸Thr0.750.750.750.750.750.690.690.690.690.69色氨酸Try0.240.240.240.220.220.200.200.200.200.20
1)维生素预混料为每千克饲粮提供Vitamin premix provided the following per kg of diets:VA 12 500 IU,VD32 500 IU,VE 15 IU,VK32.65 mg,VB12 mg,VB26 mg,VB120.025 mg,吡哆醇 pyridoxine 8 mg,生物素 biotin 0.35 mg,叶酸 folic acid 1.25 mg,泛酸钙 calcium pantothenate 12 mg,烟酸 niacin 50 mg。
2)矿物质预混料为每千克饲粮提供Mineral premix provided the following per kg of diets:Cu (as copper sulfate) 8 mg,Zn (as zinc sulfate) 75 mg,Fe (as ferrous sulfate) 80 mg,Mn (as manganese sulfate) 100 mg,Se (as sodium selenite) 0.15 mg,I (as potassium iodide) 0.35 mg。
3)营养水平均为计算值。Nutrient levels were all calculated values.
试验鸡采用4层笼养(90 cm×90 cm×40 cm),乳头式饮水器,自由采食、饮水。育雏期前3 d室温35 ℃,以后每周下降3 ℃直至24 ℃恒温;1~42日龄持续24 h光照(15~20 lx)。试验过程中,严格按照饲养管理规程操作,常规程序免疫接种。
1.4.1 生长性能
试验第21天和第42天,以重复为单位,空腹称重鸡只,计算平均体重、平均日增重(ADG);试验期间以重复为单位,记录耗料量,计算试验前期(1~21日龄)、后期(22~42日龄)、全期(1~42日龄)的平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G);每天记录死亡只数,计算死亡率。
1.4.2 胴体组成
分别于试验第21天和第42天,每重复随机选取接近该重复平均体重的1只肉仔鸡屠宰,分离胸肌、腿肌和腹脂,按全国家禽育种委员会的“家禽生产性能计算方法”来计算全净膛率、胸肌率、腿肌率和腹脂率。具体计算公式如下:
全净膛率(%)=100×全净膛重/宰前体重;胸肌率(%)=100×胸肌重/全净膛重;腿肌率(%)=100×腿肌重/全净膛重;腹脂率(‰)=1000×腹脂重/(全净膛重+腹脂重)。
式中宰前体重指在屠宰前停饲12 h后的重量。
1.4.3 肉品质
试验第42天,每重复选取1只体重接近该重复均重肉仔鸡屠宰,剥离左侧胸肌测定肉品质(pH、滴水损失、蒸煮损失和剪切力)。肉品质各指标测定方法参照马友彪等[6]的方法。
1.4.4 血清生化指标
试验第21天和第42天,每重复选取1只体重接近该重复均重的肉仔鸡,翅静脉采血5 mL,3 000 r/min离心10 min制备血清,上清液分装于1.5 mL离心管中,-20 ℃冷冻贮存。血清总蛋白(TP)含量采用双缩脲法测定,血清白蛋白(ALB)含量采用溴甲酚绿法测定,血清尿酸(UA)含量采用尿酸酶-过氧化物酶偶联法测定,血清肌酐(CREA)含量采用苦味酸比色法测定,血清钙(Ca)含量采用邻甲酚酞络合铜比色法测定,血清磷(P)含量采用硫酸亚铁磷钼酸比色法测定。试剂盒购自南京建成生物工程研究所,在CHEM-5型半自动生化分析仪上测定。
血清抗氧化指标:比色法测定血清中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和总抗氧化能力(T-AOC),黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性,硫代巴比妥酸法测定丙二醛(MDA)含量。测定采用南京建成生物工程研究所试剂盒,按照试剂盒说明操作。
数据经Excel 2016处理,采用SPSS 16.0的one-way ANONA进行方差分析并采用Duncan氏法进行多重比较,P<0.05为差异显著,结果以平均值±标准差表示。
如表3所示,不同能量水平饲粮中添加白酒糟酵母培养物未显著影响肉仔鸡21日龄和42日龄体重(P>0.05);肉仔鸡21日龄体重以对照组(Ⅰ组)最低,其他各组略有升高(P>0.05);与对照组比,Ⅲ组肉仔鸡21日龄体重升高趋势明显(P<0.10)。各组ADG和ADFI在各生长期无显著差异(P>0.05)。与对照组比,Ⅱ组和Ⅳ组肉仔鸡22~42日龄F/G有所降低(P<0.10)。对死亡率而言,Ⅱ组在各生长期均为最低,但各组间均无显著差异(P>0.05)。
表3 不同能量水平饲粮中添加白酒糟酵母培养物对肉仔鸡生长性能的影响
续表3项目Items组别GroupsⅠⅡⅢⅣⅤP值P⁃value22~42日龄22to42daysofage平均日增重ADG/g93.05±2.9592.04±8.2292.94±8.0092.40±11.2894.69±3.180.28平均日采食量ADFI/g185.09±23.31174.41±4.53180.78±3.10175.55±9.96183.87±7.860.22料重比F/G1.99±0.241.89±0.221.95±0.171.90±0.131.94±0.120.12死亡率Mortality/%2.86±7.561.43±3.782.86±7.562.86±4.885.71±7.870.251~42日龄1to42daysofage平均日增重ADG/g66.15±2.2666.03±3.2466.75±3.9266.30±1.8067.10±2.450.54平均日采食量ADFI/g119.22±5.08113.16±2.32116.07±5.35114.74±4.92117.51±1.980.27料重比F/G1.80±0.131.71±0.071.74±0.091.73±0.021.75±0.050.41死亡率Mortality/%8.57±15.422.86±4.885.72±7.874.29±6.907.14±7.870.13
同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同字母或者无字母标表示差异不显著(P>0.05)。下表同。
In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.
如表4所示,各组肉仔鸡21日龄的腹脂率差异显著(P<0.05),其他胴体指标均未见显著变化(P>0.05)。与对照组相比,21日龄时,Ⅳ组肉仔鸡腹脂率显著降低(P<0.05);Ⅴ组肉仔鸡腹脂率在21日龄和42日龄呈降低趋势,但未达到统计学显著水平(P>0.05)。与对照组相比,饲粮添加白酒糟酵母培养物对肉品质各项指标(pH、滴水损失、蒸煮损失和剪切力)未产生显著影响(P>0.05)。
表4 不同能量水平饲粮中添加白酒糟酵母培养物对肉仔鸡胴体组成及肉品质的影响
续表4项目Items组别GroupsⅠⅡⅢⅣⅤP值P⁃value42日龄肉品质Meatqualityof42daysofagepH45min6.37±0.206.34±0.206.34±0.276.28±0.186.36±0.140.93pH24h5.92±0.065.88±0.185.90±0.145.98±0.335.91±0.100.89ΔpH0.46±0.190.46±0.110.34±0.150.40±0.180.44±0.220.69滴水损失Driploss/%7.21±1.586.74±2.067.89±1.447.20±2.477.08±0.550.84蒸煮损失Cookingloss/%7.42±1.616.81±1.117.32±2.137.80±1.057.36±2.180.90剪切力Shearforce/N19.36±5.4618.51±2.1319.72±3.9717.61±3.7920.81±5.800.73
如表5所示,饲粮添加白酒糟酵母培养物对肉仔鸡血清总蛋白、白蛋白、尿酸、肌酐、钙和磷含量影响均不显著(P>0.05)。21日龄时,Ⅲ组和Ⅴ组肉仔鸡血清总蛋白含量较对照组有提高的趋势(P<0.10)。对照组肉仔鸡21日龄血清钙含量和42日龄血清磷含量最低,Ⅴ组最高,但组间差异不显著(P>0.05)。
表5 不同能量水平饲粮中添加白酒糟酵母培养物对肉仔鸡血清生化指标的影响
如表6所示,各组间肉仔鸡血清抗氧化指标差异较大。21日龄时,对照组肉仔鸡血清GSH-Px活性最低,显著低于Ⅱ组和Ⅳ组(P<0.05);42日龄时,各组间肉仔鸡血清GSH-Px活性差异不显著(P>0.05)。21日龄时,各试验组肉仔鸡血清SOD活性均显著高于对照组(P<0.05),其中Ⅳ组最高;42日龄时,各组间肉仔鸡血清SOD活性差异不显著(P>0.05)。21日龄时,与对照组相比,Ⅱ组和Ⅳ组肉仔鸡血清T-AOC显著提高(P<0.05);42日龄时,试验组肉仔鸡血清T-AOC均显著高于对照组(P<0.05)。各组肉仔鸡血清MDA含量差异不显著(P>0.05)。
表6 不同能量水平饲粮中添加白酒糟酵母培养物对肉仔鸡血清抗氧化指标的影响
酵母培养物主要由酵母细胞代谢产物和经过发酵后的培养基构成,是一种绿色无污染的新型微生态添加剂,可改善饲料的适口性和消化率,提高动物免疫力,促进动物健康生长。武书庚等[7]研究表明,产蛋鸡饲粮中添加酵母培养物可提高产蛋率和平均蛋重,改善料蛋比,降低死淘率。海兰褐蛋用公雏鸡饲粮补充2.5%和5.0%的酵母培养物可提高雏鸡的ADG,显著降低F/G,提高成活率[8]。肖曼[9]研究表明,酵母培养物显著提高肉仔鸡ADG和ADFI,0.15%和0.20%酵母培养物提高了肠道绒毛高度,并降低了隐窝深度。与以上研究结果基本一致,本研究表明,饲粮添加0.5%和1.0%白酒糟酵母培养物均可提高肉仔鸡体增重,改善饲料转化效率,低能量水平饲粮中添加白酒糟酵母培养物也具有改善生长性能的作用,获得正常营养水平饲粮相当的饲喂效果,提示在低能量肉鸡饲粮中补充0.5%~1.0%白酒糟酵母培养物具有潜在的应用价值。关于白酒糟酵母培养物的促生长作用的机理尚不清楚,结合本试验结果和前人的研究报道,可能是由于酵母培养物中含有维生素、矿物质、有机酸、小肽和寡糖等营养成分,这使其为家禽提供所需的营养素的同时,对肠道内微生物起到营养作用,调节肠道微生物平衡。酵母培养物中的活性酵母通过对肠道内氧气的消耗,促进厌氧微生物的生长,此外氧气的消耗可以减少自由基的产生,缓解活性氧对机体造成的损伤,从而维护肠道黏膜结构完整性,促进肉鸡的生长发育[10]。然而酵母培养物成分复杂,发挥功能的主要活性成分有哪些,它们之间存在怎样的协同作用尚未可知,有待进一步探索。本研究中,所有试验鸡只健康状况良好,无发病症状,白酒糟酵母培养物组肉仔鸡死亡率降低,与郭伶等[5]得出的结论一致,证实了白酒糟酵母培养物可增强肉仔鸡体质和抗应激能力。
目前,国内外有关酵母培养物对家禽胴体组成和肌肉品质影响方面缺少详细的研究报道。本试验中,白酒糟酵母培养物对肉仔鸡对全净膛率、胸肌率和腿肌率均没有显著影响,表明其对肉仔鸡肌肉产量方面没有特殊的作用。前期低能添加白酒糟酵母培养物组的腹脂率显著低于高能组,后期各白酒糟酵母培养物组腹脂率均低于对照组,这与前期研究表明酵母培养物降低肉仔鸡血液中的甘油三酯和低密度脂蛋白的含量[9]一致,表明白酒糟酵母培养物可能对肉仔鸡体内的脂质代谢具有调节作用。pH、系水力和剪切力是评定肌肉品质的重要指标,可一定程度上反映肌肉的滋味、嫩度、色泽和营养成分等食用品质。于素红[10]研究结果表明,酵母培养物可降低肉仔鸡肌肉的剪切力和滴水损失,具有改善肉品质的效果。然而本研究中,饲粮添加白酒糟酵母培养物未见显著影响肉仔鸡上市日龄时的胸肌pH、滴水损失、蒸煮损失和剪切力。本试验条件下,白酒糟酵母培养物不会影响肉仔鸡的肌肉品质,与动物生理状态、饲粮营养水平和诸多环境因素有关。因此,在不同条件下白酒糟酵母培养物对肉品质的影响还有待进一步研究。
本试验中,各组间肉仔鸡血清总蛋白、白蛋白、尿酸和肌酐含量未见显著变化,表明白酒糟酵母培养物不影响肉仔鸡生长发育阶段的蛋白质代谢状况。白酒糟酵母培养物组肉仔鸡血清总蛋白含量略有升高,与前人研究得出的酵母培养物显著提高肉仔鸡血清总蛋白含量的结果[8]相类似。血清钙和磷含量能在一定程度上反映机体钙和磷的营养状况。本试验中,各试验组血清钙含量较对照组无显著差异,白酒糟酵母培养物提高了血清磷含量。与本研究一致,刘观忠等[11]报道酵母培养物可增加蛋雏鸡血清磷含量,但未增加血清钙。此外,另有研究表明饲粮中添加酵母培养物增加了磷的表观消化率达11.4%~16.8%[12],酵母培养物显著降低了19日龄肉仔鸡粪便中氮和磷残留率[13]。归其原因可能是酵母培养物含有较高的植酸酶活性,可改善家禽对植酸磷的利用率。可见,饲粮添加酵母培养物可提高营养物质消化率,降低排泄物中磷含量,有利于环境保护。
GSH-Px是机体内广泛存在的催化过氧化氢分解的酶,它特异的催化还原型谷胱甘肽对过氧化氢的还原反应,起到保护细胞膜结构和功能完整的作用;SOD能催化超氧阴离子的歧化变为过氧化氢,并制止自由基的生成;MDA是脂质过氧化的产物,常用来作为反映氧化应激的生物指标;T-AOC是衡量机体抗氧化能力的综合性指标。酵母培养物是一类复杂的发酵产物,具有提高机体抗氧化酶活性的作用,能够有效清除自由基,减少活性氧对机体造成的损伤[9]。有研究表明,饲粮中添加酵母培养物提高了肉仔鸡血清SOD活性[11,14];类似地,添加酵母细胞或酵母细胞壁可提高肌肉中的抗氧化性能[15]。本试验中,饲粮中添加白酒糟酵母培养物显著提高了肉仔鸡血清中GSH-Px、SOD活性和T-AOC,证实了白酒糟酵母培养物可提升机体抗氧化能力,与前述研究相符。酵母培养物发挥抗氧化作用可能与其富含维生素C、维生素E、铜、锰、锌、硒和其他未知生子因子等多种营养物质有关。甘露寡聚糖可使猪、鸡血液SOD和GSH-Px活性极显著提高[16],白酒糟酵母培养物中富含2.8%的甘露寡聚糖,其抗氧化作用可能与含有的甘露寡聚糖有关,这有待进一步证实。此外,酵母培养物对肉仔鸡的抗氧化性能与其日龄有一定的关系,本试验中,白酒糟酵母培养物对肉仔鸡血清中抗氧化指标的影响,主要在21日龄,42日龄的影响明显减弱。这可能是由于在雏鸡阶段,肉鸡心血管、消化和免疫系统尚未发育完善,抵抗氧化应激的能力弱,白酒糟酵母培养物的添加能够调节机体的氧化还原状态,而成鸡抗应激能力强,白酒糟酵母培养物的添加表现不出显著的效果。
饲粮添加0.5%~1.0%白酒糟酵母培养物与降能饲粮添加均可提高肉仔鸡体增重,降低料重比,降低腹脂率,显著改善肉仔鸡血清中抗氧化能力。
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*Corresponding authors: ZHANG Haijun, associate professor, E-mail: fowlfeed@163.com; WU Shugeng, professor, E-mail: wushugeng@caas.cn