劉夢(mèng)蕓,陳曉倩,趙豪斌,馮鳳琴,*
(1.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院,馥莉食品研究院,智能食品加工技術(shù)與裝備國(guó)家(地方)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)功能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室,浙江省農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州 310058;2.杭州康源食品科技有限公司,浙江 杭州 310003)
中鏈脂肪酸(medium-chain fatty acids,MCFAs)一般是指由6~12 個(gè)碳原子組成的飽和脂肪酸[1],不僅可以快速供能,還對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)、繁殖、免疫、脂肪沉積和腸道發(fā)育等有特殊的影響,在動(dòng)物生產(chǎn)中已有所應(yīng)用[2-3]。諸多研究表明,中鏈脂肪酸形成的單酯、雙酯和三酯在雞養(yǎng)殖業(yè)上具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的開(kāi)發(fā)價(jià)值[4]。
單月桂酸甘油酯(glycerol monolaurate,GML)是月桂酸和甘油形成的單酯,天然存在于母乳、美洲蒲葵及椰子油中,是一種世界公認(rèn)的優(yōu)良食品乳化劑,也是一種安全、高效、廣譜的抑菌劑[5],同時(shí)具有抗病毒功能,屬于一般認(rèn)為安全(generally recognized as safe,GRAS)類食品添加劑。研究表明,GML可在動(dòng)物生產(chǎn)中作為脂肪乳化劑和抑菌添加劑應(yīng)用。例如,李濤等[6]研究表明,在斷奶仔豬日糧中添加0.4% GML對(duì)豆油有一定的乳化作用,可以提高斷奶仔豬的生產(chǎn)性能、改善脂肪代謝,同時(shí)能降低仔豬后腸段腸道中有害微生物菌落數(shù)。Wieland等[7]研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加GML對(duì)初生奶牛的存活率和肝功能無(wú)損害作用。
目前,關(guān)于GML作為肉雞飼料添加劑的研究較少。為研究飼糧中添加GML對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能、消化能力及雞肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響,本實(shí)驗(yàn)以1 日齡三黃雞為研究對(duì)象,連續(xù)飼喂49 d后分析比較對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的生長(zhǎng)性能指標(biāo)、消化能力指標(biāo)及雞肉營(yíng)養(yǎng)成分含量的變化,以期為GML作為飼料添加劑在肉雞養(yǎng)殖中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
三黃雞 浙江省海寧市群大飼料種雞場(chǎng);GML 杭州康源食品科技有限公司;基礎(chǔ)飼料 浙江省海寧市一星飼料廠。
氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品 美國(guó)Sigma公司;多聚甲醛 阿拉丁試劑(上海)有限公司。
GC2014氣相色譜儀 日本島津公司;e2695高效液相色譜儀 美國(guó)Waters公司;KjeltecTM2300凱氏定氮儀瑞典FOSS公司。
1.3.1 動(dòng)物分組及飼養(yǎng)管理
初始體質(zhì)量無(wú)顯著差異的1 日齡三黃雞420 只,隨機(jī)分成2 組,每組3 個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)70 只雞。實(shí)驗(yàn)在浙江省海寧市一星肉雞合作社進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)前對(duì)雞舍進(jìn)行全面消毒。實(shí)驗(yàn)雞采用散養(yǎng),自由飲水和采食,清潔、消毒、防疫均按雞場(chǎng)現(xiàn)行措施進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,以重復(fù)為單位,每天喂料2 次(6:00、14:00)。
1.3.2 實(shí)驗(yàn)日糧
參照美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)(National Research Council,NRC)肉雞營(yíng)養(yǎng)需要分為1~21 d和22~49 d兩個(gè)階段配制玉米-豆粕型飼糧,各階段基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。參照前人研究[8]及實(shí)驗(yàn)室小鼠實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),選擇的GML添加量為150 mg/kg。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,實(shí)驗(yàn)組飼喂基礎(chǔ)飼糧+150 mg/kg GML。
表 1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of basal diet (on air-dry basis)
1.3.3 指標(biāo)測(cè)定方法
生長(zhǎng)性能:分別在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前、第21天和實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將實(shí)驗(yàn)雞禁食12 h后,稱取各重復(fù)的總采食量、肉雞總體質(zhì)量,計(jì)算1~21、22~49 d和1~49 d三個(gè)階段各重復(fù)實(shí)驗(yàn)雞的平均始體質(zhì)量、平均末體質(zhì)量、平均日增體質(zhì)量、平均日采食量和料質(zhì)量比。
腸道長(zhǎng)度:用刻度尺分別量取十二指腸、空腸和回腸的腸段長(zhǎng)度,單位為cm。
腸道結(jié)構(gòu):分別剪1 cm左右的十二指腸、空腸和回腸腸段,放入4%多聚甲醛溶液中固定,石蠟包埋,連續(xù)橫斷切片,進(jìn)行蘇木精-伊紅染色制作切片。切片在光學(xué)顯微鏡下放大40 倍進(jìn)行觀察,測(cè)量絨毛長(zhǎng)度和隱窩深度,計(jì)算絨隱比(絨毛長(zhǎng)度/隱窩深度)。
營(yíng)養(yǎng)成分表觀代謝率:在第49天,每組選擇體質(zhì)量無(wú)顯著差異的肉雞12 只,每個(gè)代謝籠4 只,預(yù)試期3 d。預(yù)試期結(jié)束后,連續(xù)3 d,每天8:00、12:00、17:00定時(shí)供料,充足供水。采用全收糞法,準(zhǔn)確記錄每天每個(gè)代謝籠的采食量和排糞量并制備糞樣[9]。測(cè)定飼料和糞樣中粗蛋白(GB/T 6432—1994《飼料中粗蛋白測(cè)定方法》)、粗脂肪(GB/T 6433—2006《飼料中粗脂肪的測(cè)定》)、粗灰分(GB/T 6438—2007《飼料中粗灰分的測(cè)定》)、粗纖維(GB/T 6434—2006《飼料中粗纖維的含量測(cè)定 過(guò)濾法》)、鈣(GB/T 6436—2002《飼料中鈣的測(cè)定》)、總磷(GB/T 6437—2002《飼料中總磷的測(cè)定 分光光度法》)以及微量元素銅、鐵、鋅、錳(GB/T 13885—2003《飼料中鈣、銅、鐵、鎂、錳、鉀、鈉和鋅含量的測(cè)定 原子吸收光譜法》)等營(yíng)養(yǎng)成分的含量。表觀代謝率根據(jù)下式計(jì)算。
雞肉營(yíng)養(yǎng)成分含量測(cè)定:鮮雞胸肉稱質(zhì)量后,用絞肉機(jī)攪碎。測(cè)定雞肉中水分(GB 5009.3—2010《食品中水分的測(cè)定》)、灰分(GB 5009.4—2010《食品中灰分的測(cè)定》)、蛋白質(zhì)(GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》)、粗脂肪(GB/T 14772—2008《食品中粗脂肪的測(cè)定》)、脂肪酸(GB/T 17376—2008《動(dòng)植物油脂 脂肪酸甲酯制備》和GB/T 17377—2008《動(dòng)植物油脂 脂肪酸甲酯的氣相色譜分析》)和氨基酸[10]等營(yíng)養(yǎng)成分含量。
表 2 GML對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響Table 2 Effect of GML on growth performance of broilers
由表2可知,與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組在第一階段(1~21 d)的平均末體質(zhì)量、平均日增體質(zhì)量和平均日采食量有所降低,但各項(xiàng)生長(zhǎng)性能指標(biāo)均無(wú)顯著差異。實(shí)驗(yàn)組在第二階段(22~49 d)的平均日采食量和料質(zhì)量比顯著降低了4.74%,說(shuō)明肉雞對(duì)飼料的利用率顯著提高。從整個(gè)實(shí)驗(yàn)階段(1~49 d)來(lái)看,實(shí)驗(yàn)組的平均日增體質(zhì)量、平均日采食量、平均日采食量和料質(zhì)量比均有所降低,但不顯著。從GML的理化性質(zhì)出發(fā)進(jìn)行推測(cè),肉雞平均日采食量的降低可能與GML具有特殊的苦味、適口性不佳有關(guān)。相關(guān)研究表明,MCFAs對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響結(jié)果各不相同。Cave等[11]研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加3%含有C8:0、C10:0和C12:0的MCFAs混合制劑可以顯著提高肉雞仔的平均日采食量和平均日增體質(zhì)量,但在本實(shí)驗(yàn)中這兩個(gè)指標(biāo)均有所降低。而Shokrollahi等[3]研究發(fā)現(xiàn),在肉雞日糧中添加一種名為L(zhǎng)odestarTM的含有C8:0和C10:0的MCFAs混合制劑對(duì)肉雞的平均日增體質(zhì)量、平均日采食量、平均日采食量和料質(zhì)量比等生長(zhǎng)性能指標(biāo)均無(wú)顯著影響。出現(xiàn)不同結(jié)果的原因可能與肉雞品種、MCFAs的種類與添加量等因素有關(guān),具體影響機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。
2.2.1 腸道結(jié)構(gòu)
表 3 GML對(duì)肉雞腸道結(jié)構(gòu)的影響Table 3 Effect of GML on intestinal structure of broilers
由表3可知,與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組將肉雞十二指腸、空腸和回腸的腸段長(zhǎng)度分別顯著提高了9.08%、4.92%和8.82%,將十二指腸和空腸的絨隱比分別顯著提高了21.08%和45.87%,以及將空腸的絨毛長(zhǎng)度顯著提高了54.43%。小腸絨毛長(zhǎng)度和隱窩深度是反映腸道發(fā)育健康狀況的重要指標(biāo),絨毛長(zhǎng)度越長(zhǎng),隱窩深度越深,絨隱比越大,說(shuō)明小腸對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的消化吸收效果也越好[12-13]。研究表明,小腸絨毛上皮細(xì)胞每4~5 d就會(huì)更新一次,從隱窩中產(chǎn)生新的上皮細(xì)胞逐漸替代絨毛上的舊細(xì)胞[14]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,日糧中添加GML對(duì)于改善肉雞腸道結(jié)構(gòu)和提高營(yíng)養(yǎng)成分的消化吸收率具有積極的作用。這可能與MCFAs具有碳鏈短、分子較小、水溶性較高、快速供能等特點(diǎn)有關(guān)。MCFAs可以為小腸上皮細(xì)胞的代謝快速提供能量,有助于隱窩中上皮細(xì)胞的分裂。與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果類似,Chwen等[16]研究發(fā)現(xiàn),在斷奶乳豬的日糧中添加中鏈脂肪酸甘油酯可以顯著提高乳豬十二指腸和空腸的絨毛長(zhǎng)度和絨隱比。
2.2.2 營(yíng)養(yǎng)成分表觀代謝率
表 4 GML對(duì)肉雞營(yíng)養(yǎng)成分表觀代謝率的影響Table 4 Effect of GML on apparent nutrient metabolic rate of broilers
由表4可知,實(shí)驗(yàn)組將粗蛋白、鈣、銅的表觀代謝率分別顯著提高了9.21%、18.17%和143.52%。三者均對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要的意義[17-18]。營(yíng)養(yǎng)成分表觀代謝率的提高更加直觀地表明150 mg/kg GML飼喂可以顯著提高日糧中粗蛋白、鈣和銅的消化吸收。這些提高除與表3中腸道結(jié)構(gòu)的改善有關(guān)外,可能還與GML的抑菌抗病毒性有關(guān)[19]。GML可以抑制細(xì)菌毒素的產(chǎn)生[20],有助于形成更健康穩(wěn)定的腸道環(huán)境[13],利于營(yíng)養(yǎng)成分的消化吸收。
2.3.1 基本營(yíng)養(yǎng)成分
表 5 GML對(duì)雞肉中基本營(yíng)養(yǎng)成分含量的影響Table 5 Effect of GML on nutrient contents of broiler chicken breast
由表5可知,實(shí)驗(yàn)組可以顯著提高雞肉中粗蛋白的含量,而對(duì)水分、粗脂肪和灰分的含量無(wú)顯著影響。蛋白質(zhì)是構(gòu)成生命的物質(zhì)基礎(chǔ),它能夠促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育,參加機(jī)體物質(zhì)代謝,形成抗體,增強(qiáng)免疫和供給熱能[21]。雞肉中氨基酸的組成非常適合人體需要,是天然食物中理想的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)之一,所以雞肉中蛋白質(zhì)含量的增加對(duì)養(yǎng)殖和加工而言是有利的[22]。Yuniwarti等[23]研究發(fā)現(xiàn),椰子油中低濃度的GML可以促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖活化[24],這個(gè)過(guò)程中磷脂酰肌醇會(huì)劇烈地分裂成三磷酸肌醇和甘油二酯,可以促進(jìn)鈣濃度的增加,從而活化蛋白激酶C,增加各種細(xì)胞蛋白質(zhì)的磷酸化作用和某些可以促進(jìn)蛋白質(zhì)合成過(guò)程的基因轉(zhuǎn)錄[25],進(jìn)而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成與表達(dá)。
2.3.2 脂肪酸
由表6可知,與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組雞胸肉中亞油酸C18:2、花生四烯酸C20:4、必需脂肪酸和多不飽和脂肪酸的比例分別顯著提高了7.36%、30.58%、11.10%和11.02%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,GML飼喂可以增加雞肉中必需脂肪酸和多不飽和脂肪酸的積累,食用后有助于降低血液中的膽固醇和甘油三酯,提高腦細(xì)胞的活性,增強(qiáng)記憶力和思維能力[26]。脂肪酸含量的增加可能與GML具有優(yōu)良的乳化性,可以促進(jìn)脂肪的消化吸收有關(guān)[27]。
表 6 GML對(duì)雞肉中脂肪酸含量的影響Table 6 Effect of GML on fatty acid contents of broiler chicken breast
2.3.3 氨基酸
表 7 GML對(duì)雞肉中氨基酸含量的影響Table 7 Effect of GML on amino acid contents of broiler chicken breast
由表7可知,與對(duì)照組相比,日糧中添加150 mg/kg GML可顯著提高雞肉中賴氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、酪氨酸、鮮味氨基酸和總氨基酸的含量。氨基酸的含量和組成比例則是評(píng)價(jià)食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)[28],同時(shí)對(duì)食品的味道有重要貢獻(xiàn)。肉類呈味成分的基本來(lái)源是肌苷酸和谷氨酸,其他氨基酸在此基礎(chǔ)上協(xié)同產(chǎn)生肉的風(fēng)味[29]。氨基酸是肉品中重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和香味前體物,這類物質(zhì)來(lái)源于內(nèi)源蛋白水解酶對(duì)蛋白質(zhì)的分解作用[30]。鮮味氨基酸含量的顯著增加也會(huì)賦予雞肉更好的風(fēng)味,提高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的同時(shí)提高食用口感。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)組150 mg/kg的飼喂可以顯著增加雞肉中氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分的含量,提高雞肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。但GML對(duì)雞肉氨基酸含量影響的相關(guān)機(jī)理有待進(jìn)一步研究。
與對(duì)照組相比,150 mg/kg GML飼喂可以顯著提高肉雞22~49 d的飼料轉(zhuǎn)化率;顯著提高腸段長(zhǎng)度(十二指腸、空腸、回腸)、絨毛長(zhǎng)度(空腸)和絨隱比(十二指腸和空腸),并顯著提高肉雞粗蛋白、銅和鈣的表觀代謝率;顯著提高雞肉中C18:2、C20:4、必需脂肪酸、多不飽和脂肪酸的比例,以及粗蛋白、賴氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、酪氨酸、鮮味氨基酸和總氨基酸的含量??傮w來(lái)看,150 mg/kg GML飼喂對(duì)提升肉雞生長(zhǎng)性能、消化能力和雞肉營(yíng)養(yǎng)成分具有積極的作用,對(duì)生產(chǎn)者和消費(fèi)者來(lái)說(shuō)都具有重要的經(jīng)濟(jì)意義,有著巨大的市場(chǎng)發(fā)展前景。但由于GML在肉雞飼糧中的應(yīng)用尚不充分,相關(guān)作用機(jī)理以及最適添加量還有待進(jìn)一步研究。