郑 超 ,皮劲松,刘雄涛,陈 芳,张 昊,李 婵,喻凌寒,陈衍学,魏 黛,章 英,刘静波*
(1.西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳 621010;2.湖北省农业科学院畜牧兽医研究所,湖北武汉 430064;3.湖北绿天地生物科技有限公司,湖北汉川 432300)
夏季高温环境影响蛋鸡的生产性能和蛋品质,导致巨大的经济损失[1]。Khan 等[2]研究发现,高温产生的应激会导致家禽生产性能下降、血液生化指标改变和死亡率增加。成年蛋鸡生产的适宜温度为18~21℃,湿度为50%~55%[3]。当环境温度在合适范围内时,家禽的代谢和产热保持在最低水平且仍能维持恒定,这个温度范围即为家禽的等热范围或等热区,当环境温度高于等热上限时,鸡群出现应激,同时产生各种应激反应[4]。无论是持续高温还是循环高温都会对蛋鸡的生产性能和蛋品质造成显著负面影响。Song 等[5]研究表明,蛋鸡在21~30℃时,环境温度每升高1℃,其采食量下降约1.5%,温度在32~38℃内每上升1℃,鸡的采食量下降约4.6%。洪奇华等[6]研究发现,热应激降低肉鸡营养物质表观消化率,增加了氮排泄和鸡舍氨气浓度,而添加益生菌可在不同程度上改善热应激引起的上述不良影响。邓文[7]研究发现,日粮添加地衣芽孢杆菌能够缓解蛋鸡在高温条件下的应激反应,通过提高蛋鸡采食量改善其生产性能。Liao 等[8]研究发现,用不同浓度的丁酸梭菌饲喂肉鸡后,其血清中免疫球蛋白M 含量增加,血清抗氧化能力提高,免疫功能得到改善。本试验在夏季高温高湿环境下开展,探究日粮中添加丁酸梭菌及其复合菌剂对蛋鸡生产性能、蛋品质和血清生化指标的影响,为蛋鸡夏季生产提供参考。
1.1 试验材料 丁酸梭菌В1 菌株、凝结芽孢杆菌ВS-9-В1 菌株和地衣芽孢杆菌ВL-10.1 菌株及2 组复合菌均由湖北绿天地生物科技有限公司提供。丁酸梭菌(活菌数为1×109CFU/g)、复合益生菌A(由丁酸梭菌和凝结芽孢杆菌组成,活菌数分别为4×108CFU/g 和1.96×1010CFU/g)和复合益生菌В(由丁酸梭菌和地衣芽孢杆菌组成,活菌数分别为1×108CFU/g 和9.9×109CFU/g)。
1.2 试验动物及日粮组成 本试验随机选用380 日龄京粉2 号蛋鸡360 只,随机分成4 组,每组6 个重复,每个重复15 只鸡。日粮配方根据NRC(1994)设计,基础日粮组成及营养成分见表1。对照组饲喂基础日粮,3 个试验组分别在基础日粮中添加1×105CFU/g 丁酸梭菌、2×106CFU/g 复合益生菌A 和5×106CFU/g 复合益生菌В。预试期1 周,正试期12 周。
表1 基础日粮的组成及营养成分
1.3 饲养管理 试验在湖北省农业科学院畜牧兽医研究所金水实验基地进行。试验鸡采用3 层阶梯笼饲养,每笼15 只。采用人工喂料,自由采食与饮水,每天08:00和15:00 各喂料1 次,光照16 h。免疫按照常规蛋鸡免疫程序进行,鸡舍为有窗半开放式。试验期间,室外平均温度在35℃以上,采用水帘降温,每天14:00 测定1 次鸡舍温度和湿度,记录每日平均温度和湿度并计算每2 日的平均温度和湿度。试验期鸡舍内最高温度为31.9℃,最低温度为25.8℃(图1)。试验期鸡舍内相对湿度在55%~90%(图2)。由此可见,整个试验期的环境状况符合湖北地区夏季高温高湿的天气情况。
1.4 测定指标及方法
1.4.1 生产性能 每天14:00 统计产蛋数并称量蛋重,计算产蛋率、料蛋比和破蛋率。
1.4.2 蛋品质 分别在第28、56、84 天每个重复收集10 枚鸡蛋用于分析蛋品质,包括蛋黄重、蛋白高度、蛋黄比例、蛋黄颜色、蛋形指数、哈氏单位、蛋壳强度和蛋壳厚度。第56 天每个重复收集鸡蛋10 枚,5 枚用于分析蛋品质,另5 枚存放14 d 之后再进行蛋品质分析。采用电子数显游标卡尺测定鸡蛋长径、短径,计算蛋形指数;螺旋测微仪测定蛋壳厚度;多功能蛋品质测定仪测定蛋白高度、哈氏单位及蛋黄颜色;蛋壳强度测定仪测定蛋壳强度。
1.4.3 血清生化指标 试验末期,每组每个重复随机选取2 只鸡,翅下静脉采血4 mL/ 只,3 000 r/min 离心10 min,取上清液待测。在武汉赛维尔生物科技有限公司采用全自动生化分析仪Chemray 240 测定鸡血清中钙、磷、总蛋白、白蛋白和血糖。测定根据相关试剂盒操作说明书进行(长春汇力公司)。
1.5 统计分析 使用SAS 9.0 统计分析软件处理数据,以笼为单位进行数据统计分析,结果以平均值±标准差表示,用One-Way ANOVA 进行方差分析,差异显著时采用Duncan´s 方法对各组间平均数进行多重比较。
2.1 丁酸梭菌及其复合菌剂对产蛋鸡生产性能的影响由表2 可知,与对照组相比,丁酸梭菌组和复合菌A组料蛋比分别降低6.7%和6.3%(P<0.05),产蛋率分别提高3.0%和2.9%(P<0.05)。
表2 丁酸梭菌及其复合菌剂对蛋鸡生产性能的影响(n=6)
2.2 丁酸梭菌及其复合菌剂对产蛋鸡蛋品质的影响 由表3 可知,在试验28 d,与对照组相比,复合菌A 组蛋白高度、蛋黄重和蛋黄比例分别提高7.1%、6.3%和3.6%(P<0.05)。由表4 可知,在试验56 d,复合菌В组的蛋黄重和蛋黄比例较对照组分别提高3.9%和3.8%(P<0.05),丁酸梭菌组和复合菌A 组与对照组无显著差异。由表5 可知,在试验84 d,丁酸梭菌组的蛋白高度和哈氏单位较对照组分别提高16.8% 和12.2%(P<0.05),复合菌A 组和复合菌В 组与对照组无明显差异。由表6 可知,试验56 d 采集鸡蛋保存14 d 之后,丁酸梭菌组蛋白高度较对照组提高18.5%(P<0.05),复合菌A 组哈氏单位和蛋壳强度提高21.3% 和15.2%(P<0.05)。
表3 丁酸梭菌及其复合菌剂对试验28 d 蛋品质的影响(n=6)
2.3 丁酸梭菌及其复合菌剂对产蛋鸡血清生化指标的影响 由表7 可知,与对照组相比,复合菌В 组的血清总蛋白和白蛋白分别降低13.9%和10.9%(P<0.05),各试验组血糖与对照组差异不显著,但有下降趋势。与对照组相比,丁酸梭菌组和复合菌В 组血清中钙含量分别降低7.5%和7.7%(P<0.05),血清中磷含量分别降低36.9%和31.2%(P<0.05)。
表4 丁酸梭菌及其复合菌剂对试验56 d 蛋品质的影响(n=6)
表5 丁酸梭菌及其复合菌剂对试验84 d 蛋品质的影响(n=6)
表6 丁酸梭菌及其复合菌剂对试验56 d 鸡蛋保存14 d 后蛋品质的影响(n=6)
表7 丁酸梭菌及其复合菌剂对产蛋鸡血清生化指标的影响(n=6)
3.1 丁酸梭菌及其复合菌剂对产蛋鸡生产性能的影响蔡娟等[9]研究表明,鸡舍内温度≥27℃时,鸡舍内的鸡只就面临高温应激危害。本次试验全期舍内平均温度29℃,湿度为55%~90%,超过蛋鸡产蛋期的最适温度和湿度,鸡舍内试验鸡存在一定的高温应激现象。Вarrett 等[10]研究发现,循环高温对蛋鸡的生产性能产生负面影响,随着时间的推移,蛋重和产蛋率降低。添加益生菌通常作为应对高温应激反应的技术措施[11]。Deng 等[12]研究发现,日粮中添加107CFU/g 地衣芽孢杆菌能有效缓解高温引起的蛋鸡产蛋率和采食量下降问题。Kilic 等[13]研究表明,蛋鸡对环境温度升高的另一个反应是减少饲料的摄入量,从而限制消化产生的热量,但由于能量摄入不足导致产蛋率下降。另有研究表明,环境高温会导致消化道中消化酶(如淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶)的活性下降[14]。本试验发现,丁酸梭菌组和复合菌A 组的料蛋比显著低于对照组,产蛋率显著高于对照组,可能是因为益生菌能够产生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和木聚糖酶等活性物质,补充内源性酶活性的不足,缓解高温造成的负面影响;复合菌В 组的料蛋比和产蛋率与对照组无显著差异,可能与不同菌株复配有关。复合菌A组所使用的凝结芽孢杆菌能够产生L-乳酸,使肠道双歧杆菌等利用乳酸的有益菌更好地生长繁殖[15]。
3.2 丁酸梭菌及其复合菌剂对蛋品质的影响 刁华杰等[16]研究发现,27~30℃循环高温会降低蛋黄颜色,29~35℃循环高温会降低蛋白高度和蛋黄颜色。蛋白高度和哈氏单位是反映蛋新鲜度的重要指标,哈氏单位越高,表明蛋白黏稠度越好,蛋白品质越高。张盼望[17]研究发现,高温条件下,日粮添加复合益生菌能显著提高产蛋鸡蛋白高度和哈氏单位。本试验结果显示,添加丁酸梭菌及其复合菌剂能显著提高蛋白高度和哈氏单位,可能是因为益生菌能在肠道内定植,生成乳酸等有机酸,降低肠道pH,改善肠道健康,通过促进蛋白质和色素消化吸收改善蛋品质,但具体机制有待进一步研究证实。蛋壳质量与蛋壳强度和蛋壳厚度呈正比。已有研究表明,暴露于循环和恒定高温下蛋壳质量会下降[18]。邓文[7]研究发现,在高温条件下,日粮添加益生菌能显著改善蛋壳质量,其认为这是益生菌通过增加蛋鸡的采食量,从而增加钙和磷摄入引起的。本试验未发现益生菌能显著改善蛋壳质量,可能是因为环境高温影响益生菌活性,从而使肠道对钙和磷的吸收利用降低,也可能直接影响蛋壳腺的收缩,导致蛋壳品质下降[1]。禽蛋壳是多微孔隙结构,在贮存过程中,随着时间延长,蛋内水分通过蛋壳的气孔散失直接影响禽蛋的新鲜程度。本研究发现,鸡蛋存放14 d 之后,丁酸梭菌组蛋白高度和复合菌A 组哈氏单位显著高于对照组,说明日粮添加丁酸梭菌能显著改善存放时间较长的鸡蛋品质,使其存放时间有效延长,但丁酸梭菌影响鸡蛋新鲜程度的机制尚需进一步研究。
3.3 丁酸梭菌及其复合菌剂对产蛋鸡血清生化指标的影响 血清总蛋白主要由血清球蛋白和血清白蛋白组成。血清总蛋白和白蛋白水平反映动物机体蛋白质的吸收和代谢情况。关于益生菌对血清蛋白的影响报道不尽一致。袁文华等[19]研究表明,乳鸽日粮中添加益生菌能显著提高血清中总蛋白和白蛋白含量,并认为是由于益生菌代谢产生各种消化酶,从而有效促进营养物质尤其是蛋白质的吸收利用引起的。而张宜辉等[20]研究发现,罗曼褐壳蛋鸡日粮中添加微生态制剂导致血清总蛋白和白蛋白浓度显著降低。本研究发现,复合菌В 组血清总蛋白和白蛋白显著低于对照组,丁酸梭菌组有降低趋势,可能是因为丁酸梭菌及其复合菌剂通过促进血清蛋白的同化代谢,加快其在蛋中的沉积,因而血清蛋白含量降低。大量试验证明,高温会使机体血清中血糖浓度升高。钟光等[21]研究发现,34℃持续高温使黄羽肉鸡出现应激血糖浓度升高。王晓霞等[22]研究发现,高温造成应激使血糖浓度升高,并认为是糖皮质激素使机体蛋白质分解代谢和糖异生作用加快造成的。本试验结果显示,丁酸梭菌组和复合菌В 组血糖浓度有下降趋势,可能是因为益生菌可直接在肠道发挥抗氧化作用,缓解了高温造成的负面影响。Zhu等[23]研究发现,各乳酸菌试验组海兰褐蛋鸡血清中钙和磷含量显著高于对照组。本试验发现,丁酸梭菌组和复合菌В 组血清中钙和磷含量显著降低,可能是因为夏季高温使肠道对钙和磷的吸收降低,而丁酸梭菌及其复合菌剂活性降低,未能通过提高采食量来增加钙和磷摄入量。
本试验结果显示,日粮添加丁酸梭菌及其复合菌剂能有效缓解夏季高温对产蛋鸡生产性能和蛋品质造成的负面影响,并延长鸡蛋存放时间,改善血清生化指标。综合比较不同益生菌添加组的蛋鸡生产性能表明,复合菌A 组效果最佳,适宜在生产中应用。