■周建军 胡先勤* 王学东 李 彪 王 磊
(1.武汉轻工大学,湖北武汉430023;2.宜昌安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌443003;3.湖北省俊宏生态牧业有限责任公司,湖北十堰442000)
硒是人体必需的微量元素,它与谷胱甘肽过氧化物酶的形成相关,能够提高动物机体抗氧化能力[1]。人体缺硒会导致多种疾病的发生,硒在预防心血管疾病、抗氧化、抗衰老、抗病毒、防癌、保护视力、免疫调节等方面有着重要作用[2-3]。硒在自然界中存在形式较多,可以以Se2+的硒化物形式存在,也可以以Se4+(亚硒酸盐)或Se6+(硒酸盐)的形式存在[4]。成年人每日硒摄入量应该为55 μg/d,我国有近2/3地区缺硒,如何健康补硒成为一大现实问题[5]。无机硒的摄入不仅会对机体造成氧化损伤,严重情况甚至致毒,而且对环境也是一种污染。因此为了提高食品中硒的含量,在动物日粮中添加具有较高利用率的有机硒来提高产品的含硒量,对人类可能是一种比较安全的方法[6]。相关研究发现,通过微生物发酵技术可以将无机硒源转化为生物利用率更高、安全性更可靠的有机硒源,如酵母硒,其为酵母在培养过程中同化培养基中的无机硒,得到有机硒富集在酵母细胞中的一种微生物发酵产物[7]。鸡蛋作为人们日常生活中一大饮食来源,可以作为有机硒营养补充剂的载体。因此可以考虑通过食用富硒鸡蛋来补充硒[8]。近年来有关无机硒(亚硒酸钠)、有机硒(胱氨酸类硒)在蛋鸡养殖试验中的相关报道,但是关于不同形式的酵母硒在蛋鸡养殖试验中的应用效果鲜有报道。鉴此,本试验旨在比较蛋鸡饲粮中添加相同剂量的亚硒酸钠、硒化卡拉胶、活性富硒酵母、机械破壁富硒酵母、酶解富硒酵母(以硒元素0.3 mg/kg计)对蛋鸡生产性能、产蛋品质以及蛋硒含量的影响,目的在于开发更加优质、高效的富硒产品并为富硒鸡蛋的研制提供相关参考。
试验饲喂基础饲料组成及营养水平见表1。试验用硒源相关说明见表2。
表1 试验饲喂基础饲料组成及营养水平
表2 试验用硒源(风干物质)
试验选用湖北省十堰市郧阳县俊宏生态牧业养殖基地480只16周龄健康状况良好、产蛋率接近的蛋鸡,随机分为6组,每组4个重复,每个重复20只鸡,随机安排每个重复的组位。试验空白组饲喂基础蛋鸡饲粮,试验组分别投喂添加亚硒酸钠、硒化卡拉胶、活性富硒酵母、机械破壁富硒酵母、酶解富硒酵母的蛋鸡饲粮,硒源添加水平以硒元素含量0.3 mg/kg计算,每日每只鸡饲喂量按110 g为标准。试验期相对湿度保持在56%~64%,光照采取连续光照制度,23 h照明,1 h黑暗,自然通风,自由饮水和采食,定期打扫鸡舍,保持清洁卫生。采用乳头式饮水。
1.3.1 生产性能的测定
试验期间每日以重复为单位收集产蛋,计算出平均蛋重以及产蛋率。饲喂期间每周1次结料、称重,以重复为单位计算料蛋比、平均日采食量。
1.3.2 产蛋品质的测定
预饲期1周结束后分别在正饲期7、14 d和21 d以重复为单位每个重复采集5枚蛋,测定蛋壳厚度、蛋壳比例、蛋白高度、蛋黄比例、蛋白比例。根据蛋重和蛋白高度计算出哈夫单位:Ha=100×lg[h+7.57-1.7×(w0.37)],其中:h为测量蛋品的高度(mm);w为测量蛋品的质量(g)。
1.3.3 蛋硒含量的测定
参照GB5009.93—2017利用氢化物-原子荧光光谱法进行蛋硒含量测定。
试验数据采用SPSS17.0软件中ANOVE进行显著性分析,采用Duncan's法进行多重比较,P<0.05表示差异显著,P>0.05表示差异不显著,结果均以“平均值±标准差”表示。
表3 不同硒源对蛋鸡生产性能的影响
由表3可知,与饲喂基础饲料组相比,外加硒源组的蛋鸡产蛋率、平均蛋质重均略有提高,但无显著影响(P>0.05),料蛋比有所降低,无显著影响(P>0.05),所有组别平均日采食量均不受外源硒添加的影响。该结果表明,饲粮中添加相同水平的不同硒源对蛋鸡的生产性能无显著影响。
由表4可知,与基础投料组Ⅰ相比,所有外加硒源组别的蛋白高度、哈夫单位、蛋黄比例、蛋白比例均无显著差异(P>0.05)。饲喂1周酵母硒组的蛋壳比例以及蛋壳厚度较亚硒酸钠组无显著差异,饲喂第2周、第3周酵母硒组的蛋壳比例以及蛋壳厚度较亚硒酸钠组显著增加(P<0.05),且同种有机硒源第2周、第3周的蛋壳比例以及蛋壳厚度较第1周显著增加。结果表明,随着饲喂周期的延长,蛋鸡饲粮中添加一定量的有机硒源可以增加蛋鸡产蛋的蛋壳厚度及蛋壳比例,有利于改善蛋壳品质。
由表5可知,与基础饲料饲喂蛋鸡组相比,蛋鸡饲料中添加一定水平外源硒可显著提高蛋中硒的含量(P<0.05)。饲喂第1周,试验组蛋硒含量较空白组分别提高27%、72%、100%、117%、125%。饲喂第2周,试验组蛋硒含量较空白组分别提高65%、78%、90%、110%、125%。饲喂第3周,试验组蛋硒含量较空白组分别提高71%、86%、90%、119%、132%。该结果同时显示,随着饲喂周期的增加,蛋中硒含量显著增加(P<0.05),并在第3周饲粮中添加酶解富硒酵母组达到最大值。与饲粮中添加无机硒组相比,饲粮中添加有机硒组蛋硒含量显著增加(P<0.05),这表明饲粮中添加有机硒源较无机硒源更能促进蛋中硒的沉积。饲粮中添加富硒酵母组较硒化卡拉胶组蛋硒含量亦有显著增加(P<0.05),该结果表明,在蛋硒富集过程中酵母硒组转化效率更高。
比较不同方式处理过的酵母硒组可以发现,机械破壁富硒酵母组与酶解富硒酵母组较活性富硒酵母组蛋硒含量显著增加(P<0.05),该结果表明不同处理方式可以影响酵母硒在蛋硒沉积过程中的转化效率,其中自溶性富硒酵母组蛋硒含量最高。
本研究结果表明,与基础饲粮组相比,蛋鸡饲料中添加0.3 mg/kg的硒对蛋鸡生产性能无显著影响(P>0.05)。徐欢根等[9]和王宏祥等[10]研究发现,蛋鸡饲粮中添加有机硒与无机硒对蛋鸡生产性能无显著影响,该结论与本试验一致。王兴华等[11]研究发现,在饲粮中添加不同浓度的亚硒酸钠和硒代氨酸对蛋鸡产蛋率、蛋重无显著影响,但对平均日采食量有显著影响。胡华锋等[12]在蛋鸡基础饲粮中添加酵母硒、富硒苜蓿粉,饲喂38 d后发现富硒苜蓿显著提高产蛋率,降低料蛋比,酵母硒组显著提高产蛋率,该试验结果的出现可能与高剂量酵母硒和富硒苜蓿的使用有关。崔国强等[13]在蛋鸡饲粮中添加5.0 mg/kg的亚硒酸钠与酵母硒发现酵母硒组较亚硒酸钠组显著提高蛋鸡产蛋率,这很可能是由于较高水平亚硒酸钠的添加对蛋鸡机体产生氧化损伤,导致其生产性能受到影响。蔡娟等[14]认为,蛋鸡生产性能主要受蛋鸡品种、日龄、饲料中硒含量以及硒源的影响。笔者认为饲粮中添加硒可以提高蛋鸡抗氧化能力,增强蛋鸡免疫力,在一定程度上可以增强蛋鸡生产性能,但由于本试验选用的蛋鸡生产性能已经达到较好水平,故对其生产性能的改善并不显著。
表4 饲粮中添加不同硒源对蛋鸡产蛋品质的影响
表5 饲料中添加不同硒源对产蛋硒含量的影响
本研究结果表明,与基础饲粮组相比,蛋鸡饲料中添加0.3 mg/kg硒对产蛋的蛋白高度、哈夫单位、蛋黄比例、蛋白比例均无显著影响(P>0.05)。在饲喂2周之后,与基础饲粮组、亚硒酸钠组相比,饲料中添加0.3 mg/kg有机硒源组的蛋壳厚度以及蛋壳比例显著增加(P<0.05)。卢建等[15]在蛋鸡饲粮中添加0.3 mg/kg的酵母硒与亚硒酸钠,经过56 d的饲喂后发现与对照组相比,蛋鸡产蛋品质无显著差异(P>0.05)。D.C.Bennett等[7]发现,在蛋鸡饲粮中添加5.1 mg/kg的硒对蛋鸡产蛋品质无显著影响。徐欢根等[9]发现,无机硒与有机硒的添加对哈夫单位有一定程度的提高,尤其是有机硒组哈夫单位显著提高。崔国强等[13]研究发现,酵母硒组蛋壳强度显著高于亚硒酸钠组,但亚硒酸钠组的蛋白高度以及哈夫单位却显著高于酵母硒组。上述研究结论不尽一致,分析原因如下:无机硒在动物肠道是被动吸收,有机硒则主要是以硒代氨基酸的形式存在,其吸收方式为主动吸收[16-17]。无机硒要用于蛋白质的合成必须从氧化态的硒还原成还原态硒化物的形式,而有机硒则可以直接用于蛋白质的合成。在硒添加水平较低或饲喂周期较短的情况下,无机硒与有机硒的使用对产蛋品质影响不显著。但随着硒添加水平的增加或饲喂周期的延长,由于有机硒更容易被动物肠道吸收,可以更好地在蛋壳或蛋内沉积,故蛋壳厚度、蛋白高度与哈夫单位值会显著增加。但当有机硒的添加量过高时,蛋清硒沉积量过多致使硒出现过氧化作用,对蛋白产生一定的破坏,造成其蛋白高度、哈夫单位值的减小。因此在饲喂蛋鸡过程中,正确控制硒源的添加方式才可以有效改善蛋鸡产蛋品质。
本研究结果表明,与基础饲粮组相比,饲料中添加硒源可以使蛋硒含量显著增加(P<0.05)。与亚硒酸钠组相比,饲粮中添加硒化卡拉胶或不同形式酵母硒组蛋硒含量显著增加(P<0.05)。孙庆艳等[18]研究了饲粮中添加亚硒酸钠、酵母硒、蛋氨酸硒和纳米硒对蛋硒含量的影响,结果显示4种硒源均可显著提高蛋硒含量,其中酵母硒组蛋硒富集效果最佳。
何柳青等[19]发现,在绿壳蛋鸡饲料中添加酵母硒可使蛋黄硒含量极显著增加。陈忠法等[20]在饲料中添加酵母硒进行短期饲喂试验得到硒含量显著增加的产蛋。虞泽鹏等[21]在蛋鸡饲粮中添加10 mg/kg的硒酵母可使蛋硒含量极显著提高,该硒添加水平已经远远超出家禽饲料中硒添加量0.5 mg/kg的标准,但因其饲养周期较短,蛋鸡未出现中毒现象。魏涛等[22]对比蛋鸡饲粮中添加120 g/t酵母硒(酵母硒中硒含量2 000 mg/kg)与0.089 g亚硒酸钠发现酵母硒组蛋硒含量显著增加。近年来有大量关于无机硒与有机硒对蛋硒含量影响的报道,结果均表明饲喂蛋鸡富硒饲粮可以显著提高蛋硒含量,而且有机硒组较无机硒组蛋硒含量显著增加,出现该一致结果的原因与有机硒和无机硒在动物体内的吸收方式有关。无机硒是被动地扩散通过肠壁,进入小肠前会有部分被还原成为不溶性或不易被吸收硒化物,这种形式的硒并不被小肠吸收,而是直接从粪便排出;而有机硒中的硒代蛋氨酸会被主动输送穿过肠壁,通过血液运输到肝脏与硒蛋白结合,或直接运输至机体组织与组织中的蛋白质结合,其生物利用率高[23]。亦有研究者通过在蛋鸡饲粮中添加高水平的无机硒来生产富硒鸡蛋,但过量无机硒的添加不仅会导致蛋鸡机体的氧化损伤,而且往往对蛋鸡的生产性能和产蛋品质不利,其效果远不如有机硒在蛋鸡饲粮中的利用。
与活性富硒酵母组相比,机械破壁富硒酵母、酶解富硒酵母组蛋硒含量显著增加(P<0.05),酶解富硒酵母组蛋硒含量最高。对于健康状况相同、生长环境一致的蛋鸡而言,酵母硒的吸收主要与硒在肠道转运时间和硒蛋白分子量的大小有关[24]。在蛋鸡肠道中活性富硒酵母的细胞壁需要被水解才能释放出细胞内蛋白硒,蛋白硒在肠道中进一步被分解为小肽或硒代氨基酸,最终被肠道主动吸收。相比之下,经机械破壁技术处理过的富硒酵母,其细胞壁结构被破坏,在蛋鸡肠道中释放出更多的硒蛋白或硒代蛋氨酸等有机硒,使硒的吸收利用率更高。Gordana Kralik等[25]通过在蛋鸡饲料中添加0.4 mg/kg硒代蛋氨酸饲喂蛋鸡得到了蛋白硒含量0.345 mg/kg、蛋黄硒含量0.783 mg/kg的产蛋。有报道称酵母硒主要形式为硒半胱氨酸,这可能与培养基成分有关[26]。本试验选用的酵母硒主要以硒代蛋氨酸形式存在,除此之外还含有一定量的大分子硒蛋白。经酶处理过的富硒酵母一方面细胞壁结构被破坏,另一方面由于该过程有蛋白酶的参与,较大分子量的硒蛋白可被水解为小肽或硒氨基酸,使得硒在蛋鸡肠道中吸收效率进一步提高。相关资料显示,一般鸡蛋中硒达到0.7~0.8 mg/kg水平时,饲料中硒的浓度在1~3 mg/kg之间,本试验在日粮中添加0.3 mg/kg的酶解富硒酵母,可以使蛋中的硒沉积达到0.47 mg/kg,已经符合富硒蛋的标准且未超过GB 2762—2005中对蛋中硒含量的限定。杜立武等[27]在酵母硒对蛋硒含量影响试验中发现在蛋鸡饲料中添加0.3~0.4 mg/kg酵母硒,饲喂1周后即可达到富硒鸡蛋的要求。综合酵母硒添加量与蛋硒水平的关系,本研究认为,在蛋鸡饲粮中添加0.3 mg/kg的酶解富硒酵母适宜。
①蛋鸡饲粮中添加无机硒、有机硒均对蛋鸡生产性能有一定改善,但无显著影响。
②蛋鸡饲粮中添加0.3 mg/kg的硒对产蛋的蛋白高度、蛋黄比例和哈夫单位均无显著影响。随着饲喂周期的延长,饲粮中添加有机硒对蛋壳品质显著改善。
③蛋鸡饲粮中添加0.3 mg/kg硒可显著提高蛋硒含量,其中酵母硒较无机硒更有利于蛋中硒的沉积。经机械破壁富硒酵母和酶解富硒酵母比活性富硒酵母更能促进硒在蛋中的沉积,酶解富硒酵母效果最佳。