胡永娜 王之盛* 李愛(ài)科
菜籽粕富含蛋白質(zhì)和氨基酸,是很好的植物性飼料蛋白質(zhì)資源[1]。但菜籽粕中由于硫代葡萄糖甙、單寧、植酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在,影響了飼料的安全性、適口性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值利用率,從而限制了其在畜禽飼糧中的使用[2-4]。菜籽粕經(jīng)微生物固態(tài)發(fā)酵后,可降低粗纖維含量,有效去除抗?fàn)I養(yǎng)因子,改善其適口性,同時(shí)產(chǎn)生小分子量的肽類物質(zhì)和益生菌,調(diào)節(jié)畜禽機(jī)體胃腸道微生態(tài)平衡,并提高消化酶活性。另外,微生物蛋白質(zhì)本身也是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)資源,可以提高飼料中蛋白質(zhì)的含量,使其氨基酸組成更加合理。然而,發(fā)酵菜籽粕的飼用價(jià)值并沒(méi)有充分體現(xiàn)出來(lái)。目前,關(guān)于添加發(fā)酵菜籽粕對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)性能影響的研究已有少量報(bào)道。吳文明等[5]在斷奶仔豬上的研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵菜籽粕替代部分豆粕能提高仔豬平均日增重,降低料重比,降低仔豬腹瀉率。蔣玉琴等[6]將發(fā)酵菜籽粕按不同比例添加到粉碎的雞飼料中,研究其對(duì)三黃雞生長(zhǎng)性能的影響,結(jié)果表明,添加比例在15%時(shí),雞的平均日增重與對(duì)照組(不添加脫毒餅粕)基本接近,余勃等[7]和 Chiang等[8]也有過(guò)類似的研究報(bào)道。而發(fā)酵菜籽粕對(duì)肉仔雞的免疫功能和消化酶活性方面的研究鮮有報(bào)道。因此,本研究擬采用混菌發(fā)酵處理菜籽粕,通過(guò)對(duì)肉仔雞生長(zhǎng)性能、免疫功能及消化酶活性相關(guān)指標(biāo)的分析,以探討微生物處理菜籽粕的應(yīng)用價(jià)值。
選用1日齡健康愛(ài)拔益加(AA)肉仔雞180羽,按照初始體重?zé)o差異原則將其隨機(jī)分為3個(gè)組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)10羽。飼養(yǎng)試驗(yàn)時(shí)間為42 d,分為試驗(yàn)前期(1~21日齡)和試驗(yàn)后期(22~42日齡)。豆粕對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,菜籽粕組用未發(fā)酵菜籽粕等氮替代基礎(chǔ)飼糧中25%的豆粕,發(fā)酵菜籽粕組用固態(tài)發(fā)酵菜籽粕等氮替代基礎(chǔ)飼糧中25%的豆粕。
AA肉仔雞由北京華都肉雞場(chǎng)提供。固態(tài)發(fā)酵菜籽粕在實(shí)驗(yàn)室前期試驗(yàn)篩選的基礎(chǔ)上,采用混菌發(fā)酵,試驗(yàn)所用發(fā)酵菌株為本實(shí)驗(yàn)室保存菌株CG1.1001、CG1.3001和CG4.1001,分別為枯草芽孢桿菌(Bacill us subtilis)、糞腸球菌(Enter ococcus f aecalis)和產(chǎn)朊假絲酵母(Candida utilis),3株菌株的比例為1∶1∶2。原菜籽粕產(chǎn)自湖北武漢,其底物組成為80%菜籽粕+10%麩皮+10%玉米粉,水料比為1∶1,總接種量為20%。混合物被裝入發(fā)酵罐后在(30±2)℃靜止發(fā)酵3 d。發(fā)酵前后菜籽粕營(yíng)養(yǎng)成分和抗?fàn)I養(yǎng)因子含量的變化見(jiàn)表1。
表1 發(fā)酵前后菜籽粕營(yíng)養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 2 Nutrient co mposition in r apeseed meal and f er mented r apeseed meal(DM basis) %
飼糧配制參考美國(guó)NRC(1994)肉雞營(yíng)養(yǎng)需要和中國(guó)肉雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(2004),按1~21日齡和22~42日齡2個(gè)階段配制飼糧,基礎(chǔ)飼糧為玉米-豆粕型飼糧。試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表2。
試驗(yàn)在國(guó)家糧食局科學(xué)研究院中試基地進(jìn)行。所有試驗(yàn)雞采用立體重疊式3層籠養(yǎng),分階段飼養(yǎng)。全程采用粉料,從進(jìn)場(chǎng)就開(kāi)始進(jìn)入試驗(yàn)。進(jìn)雞雛前1周,將雞舍及設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格清洗和消毒。采用空調(diào)、紅外燈和風(fēng)扇控溫。第1周室溫保持在33℃左右,每周降2℃,21日齡后雞舍溫維持在20℃,相對(duì)濕度控制在65%~67%。采用連續(xù)光照,自然通風(fēng),整個(gè)試驗(yàn)期間自由采食和飲水。定期打掃圈舍衛(wèi)生。參照常規(guī)免疫程序進(jìn)行免疫接種。
1.5.1 生長(zhǎng)性能
分別于飼養(yǎng)肉仔雞的1、21和42日齡,以重復(fù)為單位稱雞只空腹重,同時(shí)記錄每個(gè)重復(fù)投料量和剩料重,計(jì)算2階段的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。記錄腹瀉與死亡情況,并在21和42日齡末計(jì)算各組的腹瀉率與死淘率。
1.5.2 免疫器官指數(shù)
分別于21和42日齡從每組中隨機(jī)抽取6只雞屠宰后,摘取脾臟、胸腺和法氏囊,稱鮮重以計(jì)算重量指數(shù)。
1.5.3 消化酶活性
21和42日齡時(shí),采集屠宰雞只,收集十二指腸、空腸、回腸和盲腸的內(nèi)容物,-20℃保存。在未解凍前用分析天平稱重,然后按質(zhì)量體積比為1∶1的比例加入4℃的生理鹽水,在低溫(冰浴中)下勻漿30 s,然后用低溫離心機(jī)將勻漿液在2 500 r/min、4℃條件下離心10 min,取上清液若干后等分,-20℃條件下保存待測(cè)。蛋白酶的活性測(cè)定采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SB/T 10317—1999的方法,淀粉酶和脂肪酶的活性用試劑盒測(cè)定,試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所。
表2 試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 2 Co mposition and nutrient levels of experi mental diets(air-dry basis) %
試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)Excel 2003處理后,利用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件中的one-way ANOVA程序進(jìn)行單因素方差分析,差異顯著時(shí)采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較,試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
由表3可知,無(wú)論是在飼養(yǎng)前期(1~21日齡)還是后期(22~42日齡),發(fā)酵菜籽粕組肉仔雞的平均日采食量和平均日增重均優(yōu)于豆粕對(duì)照組和菜籽粕組(P>0.05),發(fā)酵菜籽粕組的料重比低于菜籽粕組,與豆粕對(duì)照組差異不顯著(P>0.05),但各組肉仔雞的平均日增重、平均日采食量和料重比均無(wú)顯著差異(P>0.05)。發(fā)酵菜籽粕組較菜籽粕組可顯著提高肉仔雞全期(1~42日齡)的平均日增重3.73%(P<0.05)。
表3 發(fā)酵菜籽粕對(duì)肉仔雞平均日增重、平均日采食量及料重比的影響Table 3 Eff ects of fer mented rapeseed meal on ADG,ADFI and F/G of br oilers
由表4可知,在試驗(yàn)前期和試驗(yàn)后期,發(fā)酵菜籽粕組的死淘率低于其他組,但差異不顯著(P>0.05);從腹瀉率來(lái)看,發(fā)酵菜籽粕組低于豆粕對(duì)照組和菜籽粕組,差異不顯著(P>0.05)。
表4 發(fā)酵菜籽粕肉仔雞死淘率及腹瀉率的影響Table 4 Effects of fer mented rapeseed meal on mortality and diarrhea rate of broilers %
由表5可知,21日齡發(fā)酵菜籽粕組提高了胸腺、脾臟和法氏囊指數(shù)。發(fā)酵菜籽粕組的肉仔雞胸腺和脾臟指數(shù)分別顯著高于菜籽粕組28.28%和36.58%(P<0.05),發(fā)酵菜籽粕組的法氏囊指數(shù)高于豆粕對(duì)照組和菜籽粕組,但差異不顯著(P>0.05);42日齡菜籽粕組的肉仔雞脾臟指數(shù)顯著高于豆粕對(duì)照組51.00%(P<0.05),而3組的胸腺和法氏囊指數(shù)差異不顯著(P>0.05)。
表5 發(fā)酵菜籽粕對(duì)肉仔雞免疫器官的影響Table 5 Eff ects of fer mented rapeseed meal on immune organs of broilers g/kg
由表6可知,21日齡時(shí),與豆粕對(duì)照組相比,菜籽粕組十二指腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性分別顯著降低了5.58%、2.36%和8.40%(P<0.05),發(fā)酵菜籽粕組十二指腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性分別顯著提高了5.00%、3.04%和15.11%(P<0.05);菜籽粕組空腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性較豆粕對(duì)照組分別顯著降低了6.81%、2.64%和5.35%(P<0.05),發(fā)酵菜籽粕組較豆粕對(duì)照組空腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性分別顯著提高了4.12%、3.56%和18.30%(P<0.05);與豆粕對(duì)照組相比,菜籽粕組回腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性分別顯著降低了6.53%、2.59%和7.69%(P<0.05),發(fā)酵菜籽粕組空腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性分別顯著提高了4.62%、4.28%和15.03%(P<0.05);與豆粕對(duì)照組相比,菜籽粕組盲腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性分別顯著降低了7.17%、2.78%和4.96%(P<0.05),發(fā)酵菜籽粕組盲腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性分別顯著提高了4.23%、4.29%和17.58%(P<0.05)。
42日齡時(shí),菜籽粕組十二指腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性較豆粕對(duì)照組分別降低了6.67%(P<0.05)、1.32%(P<0.05)和5.77%(P>0.05),發(fā)酵菜籽粕組較豆粕對(duì)照組十二指腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性分別顯著提高了5.96%、4.33%和12.98%(P<0.05);菜籽粕組空腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性較豆粕對(duì)照組分別顯著降低了5.48%、2.55%和6.46%(P<0.05),發(fā)酵菜籽粕組空腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性較豆粕對(duì)照組分別顯著提高了3.91%、3.73%和21.09%(P<0.05);與豆粕對(duì)照組相比,菜籽粕組回腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性分別顯著降低了6.66%、2.32%和0.71%(P<0.05),發(fā)酵菜籽粕組回腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性分別顯著提高了4.15%、4.73%和15.49%(P<0.05);與豆粕對(duì)照組相比,菜籽粕組盲腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性分別顯著降低了6.75%、1.70%和4.35%(P<0.05),發(fā)酵菜籽粕組盲腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性分別顯著提高了3.56%、5.67%和19.26%(P<0.05)。
許多研究報(bào)道表明,影響菜籽粕在家禽飼料中使用的限制因素主要是對(duì)畜禽有毒副作用的硫代葡萄糖甙、單寧和植酸等抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì),從而在很大程度上制約了其在飼料中的應(yīng)用[9]。本研究利用混菌固態(tài)發(fā)酵菜籽粕有效地降低硫代葡萄糖甙等抗?fàn)I養(yǎng)因子的同時(shí),提高了菜籽粕的粗蛋白質(zhì)和小肽含量,改善了菜籽粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和適口性,這與 Vig等[10]和孫宏[11]的報(bào)道一致。研究顯示,菜籽粕經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理,使其中的抗?fàn)I養(yǎng)因子去除或減少,能有效提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能[5]。本研究結(jié)果表明,飼糧中固態(tài)發(fā)酵菜籽粕對(duì)肉仔雞1~21日齡、22~42日齡及1~42日齡的平均日采食量和料重比均無(wú)顯著影響,這與余勃等[7]的結(jié)論相一致,發(fā)酵菜籽粕還降低了肉仔雞的腹瀉率和死淘率,但差異不顯著。而未發(fā)酵菜籽粕組降低了采食量,增加了死淘率,影響了肉仔雞的生長(zhǎng)性能,這與 Mc Neill等[12]的研究相一致。發(fā)酵菜籽粕組肉仔雞全期的平均日增重顯著高于未發(fā)酵菜籽粕組,這表明除采食量外,代謝能、蛋白質(zhì)和氨基酸的生物利用率及硫代葡萄糖甙含量也是引起肉仔雞生長(zhǎng)性能的關(guān)鍵,而發(fā)酵菜籽粕降解產(chǎn)生的小肽易于消化吸收,可能對(duì)肉仔雞生長(zhǎng)性能具有改善作用。
表6 發(fā)酵菜籽粕對(duì)肉仔雞消化酶活的影響Table 6 Effects of fer mented rapeseed meal on digestive enzy me activity of broilers U/g
肉仔雞脾臟、胸腺和法氏囊指數(shù)反映機(jī)體主要免疫器官的生長(zhǎng)發(fā)育狀況,是從免疫器官發(fā)育的角度評(píng)價(jià)機(jī)體免疫狀態(tài)的指標(biāo)。免疫器官的發(fā)育狀況直接影響機(jī)體免疫應(yīng)答水平和抵抗外來(lái)微生物感染和入侵的能力,其絕對(duì)重量和相對(duì)重量的增加或降低,可表明機(jī)體的細(xì)胞免疫和體液免疫機(jī)能增強(qiáng)或降低[13-15]。由本試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,無(wú)論是在前期還是后期發(fā)酵菜籽粕對(duì)法氏囊指數(shù)均無(wú)顯著影響,發(fā)酵菜籽粕能夠顯著提高肉仔雞前期的胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù),但在肉仔雞生長(zhǎng)后期,胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)均沒(méi)有產(chǎn)生顯著變化。胸腺是家禽的一級(jí)淋巴器官,而脾臟則是家禽體內(nèi)最大的淋巴器官,因此肉仔雞的胸腺和脾臟相對(duì)重量增加,意味著發(fā)酵菜籽粕可以刺激肉仔雞的免疫應(yīng)答反應(yīng),促進(jìn)肉仔雞免疫器官的發(fā)育,增強(qiáng)肉仔雞的免疫功能,這在發(fā)酵菜籽粕應(yīng)用試驗(yàn)中尚未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)制備的發(fā)酵菜籽粕的活菌數(shù)達(dá)到1.4×109CFU/g,Li等[16]曾證實(shí),芽孢桿菌能夠刺激肉仔雞胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)和法氏囊指數(shù)的增加,因此推斷胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)的增加可能與菜籽粕發(fā)酵后產(chǎn)生了芽孢桿菌等有益微生物有關(guān),對(duì)此有待于進(jìn)一步研究。
消化酶是動(dòng)物消化利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的首要工具,其活性高低直接影響到動(dòng)物對(duì)飼料的利用程度[17]。十二指腸、空腸、回腸和盲腸內(nèi)容物中的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性的變化是反映機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪消化能力的一個(gè)重要指標(biāo)[18]。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵菜籽粕可顯著提高肉仔雞十二指腸、空腸、回腸和盲腸的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性。發(fā)酵菜籽粕能提高肉仔雞腸道消化酶活性,可能是以下幾方面的原因:1)菜籽粕經(jīng)發(fā)酵處理后,其中的硫代葡萄糖甙等抗?fàn)I養(yǎng)因子已經(jīng)大部分被去除,肉仔雞采食進(jìn)入消化道后,對(duì)腸道不會(huì)造成過(guò)敏反應(yīng)和損傷,從而保證消化酶的正?;钚裕?9];2)增加了肉仔雞小腸各段絨毛高度,降低了隱窩深度,有效地維持了腸絨毛的光滑平整狀態(tài),提高了消化酶活性;3)發(fā)酵產(chǎn)生的小肽類物質(zhì)能顯著增加腸道食糜中蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等消化酶的分泌與活性[20]。發(fā)酵菜籽粕中乳桿菌分泌的乳酸能激活酸性蛋白酶活性,在消化過(guò)程中與體內(nèi)的酶起到協(xié)同作用,也可使腸道環(huán)境偏酸性,有利于刺激腸壁消化腺的代謝分泌活動(dòng),增加消化酶的分泌量,提高消化酶的活力。但具體的作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。
①固態(tài)發(fā)酵菜籽粕等氮替代基礎(chǔ)飼糧中25%的豆粕對(duì)肉仔雞全期的平均日采食量無(wú)顯著影響。
②固態(tài)發(fā)酵菜籽粕等氮替代基礎(chǔ)飼糧中25%的豆粕可明顯提高肉仔雞的免疫能力和腸道消化酶活性,有利于提高肉仔雞全期平均日增重,促進(jìn)肉仔雞的生長(zhǎng)。
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動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)2012年7期