胡永娜 王之盛* 李愛科
菜籽粕富含蛋白質和氨基酸,是很好的植物性飼料蛋白質資源[1]。但菜籽粕中由于硫代葡萄糖甙、單寧、植酸等抗營養(yǎng)因子的存在,影響了飼料的安全性、適口性和營養(yǎng)價值利用率,從而限制了其在畜禽飼糧中的使用[2-4]。菜籽粕經微生物固態(tài)發(fā)酵后,可降低粗纖維含量,有效去除抗營養(yǎng)因子,改善其適口性,同時產生小分子量的肽類物質和益生菌,調節(jié)畜禽機體胃腸道微生態(tài)平衡,并提高消化酶活性。另外,微生物蛋白質本身也是一種優(yōu)質的蛋白質資源,可以提高飼料中蛋白質的含量,使其氨基酸組成更加合理。然而,發(fā)酵菜籽粕的飼用價值并沒有充分體現(xiàn)出來。目前,關于添加發(fā)酵菜籽粕對動物生長性能影響的研究已有少量報道。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,研究其對三黃雞生長性能的影響,結果表明,添加比例在15%時,雞的平均日增重與對照組(不添加脫毒餅粕)基本接近,余勃等[7]和 Chiang等[8]也有過類似的研究報道。而發(fā)酵菜籽粕對肉仔雞的免疫功能和消化酶活性方面的研究鮮有報道。因此,本研究擬采用混菌發(fā)酵處理菜籽粕,通過對肉仔雞生長性能、免疫功能及消化酶活性相關指標的分析,以探討微生物處理菜籽粕的應用價值。
選用1日齡健康愛拔益加(AA)肉仔雞180羽,按照初始體重無差異原則將其隨機分為3個組,每組6個重復,每個重復10羽。飼養(yǎng)試驗時間為42 d,分為試驗前期(1~21日齡)和試驗后期(22~42日齡)。豆粕對照組飼喂基礎飼糧,菜籽粕組用未發(fā)酵菜籽粕等氮替代基礎飼糧中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飼糧中25%的豆粕。
AA肉仔雞由北京華都肉雞場提供。固態(tài)發(fā)酵菜籽粕在實驗室前期試驗篩選的基礎上,采用混菌發(fā)酵,試驗所用發(fā)酵菌株為本實驗室保存菌株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)和產朊假絲酵母(Candida utilis),3株菌株的比例為1∶1∶2。原菜籽粕產自湖北武漢,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%?;旌衔锉谎b入發(fā)酵罐后在(30±2)℃靜止發(fā)酵3 d。發(fā)酵前后菜籽粕營養(yǎng)成分和抗營養(yǎng)因子含量的變化見表1。
表1 發(fā)酵前后菜籽粕營養(yǎng)成分(干物質基礎)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NRC(1994)肉雞營養(yǎng)需要和中國肉雞飼養(yǎng)標準(2004),按1~21日齡和22~42日齡2個階段配制飼糧,基礎飼糧為玉米-豆粕型飼糧。試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2。
試驗在國家糧食局科學研究院中試基地進行。所有試驗雞采用立體重疊式3層籠養(yǎng),分階段飼養(yǎng)。全程采用粉料,從進場就開始進入試驗。進雞雛前1周,將雞舍及設備進行嚴格清洗和消毒。采用空調、紅外燈和風扇控溫。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℃,相對濕度控制在65%~67%。采用連續(xù)光照,自然通風,整個試驗期間自由采食和飲水。定期打掃圈舍衛(wèi)生。參照常規(guī)免疫程序進行免疫接種。
1.5.1 生長性能
分別于飼養(yǎng)肉仔雞的1、21和42日齡,以重復為單位稱雞只空腹重,同時記錄每個重復投料量和剩料重,計算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日齡從每組中隨機抽取6只雞屠宰后,摘取脾臟、胸腺和法氏囊,稱鮮重以計算重量指數(shù)。
1.5.3 消化酶活性
21和42日齡時,采集屠宰雞只,收集十二指腸、空腸、回腸和盲腸的內容物,-20℃保存。在未解凍前用分析天平稱重,然后按質量體積比為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。蛋白酶的活性測定采用行業(yè)標準SB/T 10317—1999的方法,淀粉酶和脂肪酶的活性用試劑盒測定,試劑盒購自南京建成生物工程研究所。
表2 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)Table 2 Co mposition and nutrient levels of experi mental diets(air-dry basis) %
試驗數(shù)據(jù)經過Excel 2003處理后,利用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件中的one-way ANOVA程序進行單因素方差分析,差異顯著時采用Duncan氏法進行多重比較,試驗結果以平均值±標準差表示。
由表3可知,無論是在飼養(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,在試驗前期和試驗后期,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);從腹瀉率來看,發(fā)酵菜籽粕組低于豆粕對照組和菜籽粕組,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,與豆粕對照組相比,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,菜籽粕組十二指腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性較豆粕對照組分別降低了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照組分別顯著提高了3.91%、3.73%和21.09%(P<0.05);與豆粕對照組相比,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畜禽有毒副作用的硫代葡萄糖甙、單寧和植酸等抗營養(yǎng)物質,從而在很大程度上制約了其在飼料中的應用[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營養(yǎng)因子的同時,提高了菜籽粕的粗蛋白質和小肽含量,改善了菜籽粕的營養(yǎng)價值和適口性,這與 Vig等[10]和孫宏[11]的報道一致。研究顯示,菜籽粕經過發(fā)酵處理,使其中的抗營養(yǎng)因子去除或減少,能有效提高動物的生長性能[5]。本研究結果表明,飼糧中固態(tài)發(fā)酵菜籽粕對肉仔雞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顯著影響,這與余勃等[7]的結論相一致,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性能的關鍵,而發(fā)酵菜籽粕降解產生的小肽易于消化吸收,可能對肉仔雞生長性能具有改善作用。
表6 發(fā)酵菜籽粕對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)反映機體主要免疫器官的生長發(fā)育狀況,是從免疫器官發(fā)育的角度評價機體免疫狀態(tài)的指標。免疫器官的發(fā)育狀況直接影響機體免疫應答水平和抵抗外來微生物感染和入侵的能力,其絕對重量和相對重量的增加或降低,可表明機體的細胞免疫和體液免疫機能增強或降低[13-15]。由本試驗結果來看,無論是在前期還是后期發(fā)酵菜籽粕對法氏囊指數(shù)均無顯著影響,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),但在肉仔雞生長后期,胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)均沒有產生顯著變化。胸腺是家禽的一級淋巴器官,而脾臟則是家禽體內最大的淋巴器官,因此肉仔雞的胸腺和脾臟相對重量增加,意味著發(fā)酵菜籽粕可以刺激肉仔雞的免疫應答反應,促進肉仔雞免疫器官的發(fā)育,增強肉仔雞的免疫功能,這在發(fā)酵菜籽粕應用試驗中尚未見報道。本試驗制備的發(fā)酵菜籽粕的活菌數(shù)達到1.4×109CFU/g,Li等[16]曾證實,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)酵后產生了芽孢桿菌等有益微生物有關,對此有待于進一步研究。
消化酶是動物消化利用營養(yǎng)物質的首要工具,其活性高低直接影響到動物對飼料的利用程度[17]。十二指腸、空腸、回腸和盲腸內容物中的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性的變化是反映機體對蛋白質、淀粉和脂肪消化能力的一個重要指標[18]。本試驗研究發(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)菜籽粕經發(fā)酵處理后,其中的硫代葡萄糖甙等抗營養(yǎng)因子已經大部分被去除,肉仔雞采食進入消化道后,對腸道不會造成過敏反應和損傷,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)酵產生的小肽類物質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,在消化過程中與體內的酶起到協(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,增加消化酶的分泌量,提高消化酶的活力。但具體的作用機制還有待進一步研究。
①固態(tài)發(fā)酵菜籽粕等氮替代基礎飼糧中25%的豆粕對肉仔雞全期的平均日采食量無顯著影響。
②固態(tài)發(fā)酵菜籽粕等氮替代基礎飼糧中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,促進肉仔雞的生長。
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