■李 彬 何開蓉 張遨然 胡聲迪 富相奎 孫 群 朱正鵬*
(1.四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,四川成都610064;2.新希望六和股份有限公司,北京100102;3.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,黑龍江哈爾濱150086)
豆粕作為飼料工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的植物性蛋白原料,但其中存在多種抗?fàn)I養(yǎng)因子,對(duì)養(yǎng)分的消化、吸收、代謝以及畜禽的健康和生產(chǎn)性能造成不良影響。而有相關(guān)研究報(bào)道,微生物發(fā)酵處理可以促進(jìn)豆粕中的大分子蛋白質(zhì)分解為小肽和氨基酸,并產(chǎn)生多種微生物及消化酶、酸、維生素、大豆異黃酮等多種活性因子[1];同時(shí)可以有效降解或者消除豆粕中存在的抗?fàn)I養(yǎng)因子[2-3],從而提高營養(yǎng)物質(zhì)的生物利用率。結(jié)合近年發(fā)酵豆粕的研究進(jìn)展及市場應(yīng)用情況,常用的發(fā)酵豆粕一般經(jīng)過烘干處理,不僅增加加工成本,并且其中的一些熱敏性營養(yǎng)物質(zhì)和微生物在烘干過程中也會(huì)發(fā)生變性或損失;而濕基發(fā)酵豆粕則省去了烘干處理這一環(huán)節(jié),直接添加到配合飼料中,有相關(guān)研究報(bào)道在蛋雞配合飼料添加適量的濕基發(fā)酵豆粕可以有效提高蛋重、改善蛋品質(zhì)[4]。本試驗(yàn)通過在日糧中添加5%濕基發(fā)酵豆粕,研究其對(duì)蛋雞產(chǎn)蛋性能和蛋品質(zhì)的影響,為實(shí)際生產(chǎn)中用濕基發(fā)酵豆粕代替豆粕的應(yīng)用效果進(jìn)一步提供數(shù)據(jù)支撐。
本試驗(yàn)濕基發(fā)酵豆粕為新希望六和有限公司研發(fā)自制,試驗(yàn)用的所有豆粕均為同一批次。篩選乳酸桿菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌的最佳組合模式,并優(yōu)化豆粕發(fā)酵過程中的各項(xiàng)工藝參數(shù),發(fā)酵7 d后,檢測發(fā)酵豆粕中的活菌、抗?fàn)I養(yǎng)因子和氨基酸等指標(biāo)。
1.2.1 試驗(yàn)蛋雞
選取6 000 羽健康的23 周齡羅曼粉殼蛋雞隨機(jī)分為2組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)500只雞。試驗(yàn)共分為12個(gè)單元,每個(gè)單元包含167個(gè)籠子(32.48 cm×35.56 cm),每個(gè)籠子3 只雞,個(gè)別籠子2 只雞。所有試驗(yàn)蛋雞均來源于樂山群康蛋雞場,試驗(yàn)方案按照新希望六和股份有限公司動(dòng)物保護(hù)利用委員會(huì)的準(zhǔn)則進(jìn)行。
1.2.2 試驗(yàn)日糧
本試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧配方符合NRC(1994)蛋雞營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。在基礎(chǔ)日糧中用5%濕基發(fā)酵豆粕代替等量豆粕配制試驗(yàn)日糧。試驗(yàn)組日糧中的活菌數(shù)量分別為乳酸桿菌1.2×107CFU/g、酵母菌1.3×106CFU/g、枯草芽孢桿菌6×105CFU/g(見表1)。
1.2.3 試驗(yàn)管理
所有蛋雞均飼養(yǎng)于環(huán)境控制舍內(nèi)(溫度維持24 ℃,相對(duì)濕度60%)。雞舍控制通風(fēng),光周期采用16L∶8D, 光照強(qiáng)度5.4 Lux,光照時(shí)間6:00~22:00。適應(yīng)期為3 d,試驗(yàn)周期6周,所有蛋雞均為自由采食和飲水。從適應(yīng)期開始根據(jù)分組飼喂相應(yīng)日糧,每日分早晚飼喂2次。
每日早上收集余料,記錄日耗料量,觀察雞群的健康和飲食狀況,記錄蛋雞死亡只數(shù);每日下午定時(shí)計(jì)數(shù)蛋雞產(chǎn)蛋數(shù)量、異常蛋數(shù)量(包括破蛋、臟蛋、軟殼蛋和畸形蛋)以及稱量蛋重。計(jì)算產(chǎn)蛋率、臟蛋率、破蛋率、軟殼蛋率、畸形蛋率、合格蛋率、平均蛋重以及料蛋比。
分別在試驗(yàn)開始前(第0周)、第3周和第6周,每個(gè)重復(fù)收集20 枚雞蛋,采用蛋品質(zhì)自動(dòng)分析儀測定蛋重、蛋白高度、蛋黃比色、哈夫單位(Haugh unit),分離蛋黃稱量蛋黃重以及蛋殼重,并計(jì)算蛋白重。
在試驗(yàn)第2、4、6周收集新鮮糞便并在-20 ℃下儲(chǔ)存。測定糞便中的水分、粗蛋白、鈣和磷的含量;測定飼料和糞便中的酸不溶灰分(AIA)含量。并根據(jù)下列計(jì)算公式,計(jì)算粗蛋白、鈣及磷的表觀代謝率。
表1 日糧配方組成及營養(yǎng)成分(飼喂基礎(chǔ)值)
根據(jù)AOAC 國際標(biāo)準(zhǔn)方法,分析發(fā)酵豆粕、日糧及糞便中的水分(AOAC, 920.36)和粗蛋白(AOAC,984.13);分析發(fā)酵豆粕及日糧中的氨基酸(AOAC,994.12);分析日糧及糞便中的鈣(AOAC, 927.02)和磷(AOAC, 965.17)。采用微生物平板計(jì)數(shù)法測定濕基發(fā)酵豆粕和日糧中的活菌數(shù)。用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)試劑盒(ELISA 試劑盒)測定發(fā)酵豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子含量,如大豆抗原蛋白(大豆球蛋白,β-伴大豆球蛋白);用氣相色譜法測定大豆低聚糖(蔗糖、棉籽糖和水蘇糖)。采用菌落計(jì)數(shù)培養(yǎng)法,對(duì)發(fā)酵豆粕和日糧中的益生菌群進(jìn)行測定(乳桿菌、酵母菌、枯草桿菌)。利用多功能蛋品質(zhì)分析儀(EMT-7300, Robotmation, 日本)測定雞蛋品質(zhì),如蛋重、蛋白高度、蛋黃顏色和哈夫單位;蛋黃和蛋殼分開稱重。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,以P≤0.05 表示差異顯著,P≤0.01 表示差異極顯著,試驗(yàn)結(jié)果用"平均值±標(biāo)準(zhǔn)差"表示。
表2 濕基發(fā)酵豆粕和豆粕中的營養(yǎng)與抗?fàn)I養(yǎng)因子成分
由表2可知,濕基發(fā)酵豆粕產(chǎn)生了大量的活性益生菌,其中乳酸菌2.3×108CFU/g、酵母菌1.5×109CFU/g和枯草芽孢桿菌1.9×107CFU/g。并且,與普通豆粕相比,濕基發(fā)酵豆粕中粗蛋白、可溶性蛋白質(zhì)(包括堿性和酸性)、總酸和有效磷的值分別增加2.98、3.73、13.23、1.89個(gè)百分點(diǎn)和0.31個(gè)百分點(diǎn);而其抗?fàn)I養(yǎng)因子含量大幅度降低,大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的濃度分別從108.89 mg/g 降 至63.20 mg/g 及101.31 mg/g 降 至28.84 mg/g。
表3結(jié)果表明,添加5%濕基發(fā)酵豆粕對(duì)產(chǎn)蛋率、破蛋率、軟殼蛋率、料蛋比、平均日采食量和平均蛋重?zé)o顯著影響(P>0.05)(見表3),但降低了破蛋率(P=0.06)、臟蛋率(P<0.01)、畸形蛋率(P<0.01),從而提高了合格蛋率(P<0.01)。
表3 添加濕基發(fā)酵豆粕對(duì)蛋雞產(chǎn)蛋性能的影響
表4結(jié)果表明,添加5%濕基發(fā)酵豆粕,對(duì)蛋雞糞便中的水分和鈣表觀代謝率無顯著影響(P>0.05),而粗蛋白和磷的表觀代謝率極顯著提高(P=0.01)。
表4 添加濕基發(fā)酵豆粕對(duì)養(yǎng)分表觀代謝率的影響
表5可見,添加5%濕基發(fā)酵豆粕,雞蛋的蛋黃比色在試驗(yàn)第6 周顯著降低(P<0.01);哈夫單位(Haugh Unit)在試驗(yàn)第6 周顯著增加(P= 0.05)。而整個(gè)試驗(yàn)階段,蛋重、蛋白高度、蛋黃重、蛋殼重和蛋白重?zé)o顯著差異(P>0.05)。
表5 添加濕基發(fā)酵豆粕對(duì)雞蛋品質(zhì)的影響
本試驗(yàn)研究表明,通過篩選菌種和控制發(fā)酵參數(shù),可以使豆粕中合成大量的活性益生菌,如乳酸菌(2.3×108CFU/g)、酵母菌(1.5×109CFU/g)和枯草芽孢桿菌(1.9×107CFU/g),大幅度提升了豆粕營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用率;并且微生物發(fā)酵在一定程度上消除或降解了豆粕中大豆球蛋白(63.20 mg/g)、β-伴大豆球蛋白(28.84 mg/g)、蔗糖、棉籽糖、水蘇糖等抗?fàn)I養(yǎng)因子,而單胃動(dòng)物體內(nèi)無直接消化上述抗?fàn)I養(yǎng)因子的酶,但在發(fā)酵過程中產(chǎn)生了相應(yīng)的酶,消除或減輕這些抗?fàn)I養(yǎng)因子的作用,釋放出部分養(yǎng)分可被動(dòng)物利用,從而使豆粕的整體營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)一步改善。配制后的日糧中仍含有大量的活性益生菌,其中乳酸桿菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌的含量分別為1.2×107、1.3×106、6×105CFU/g。其中,酵母菌和芽孢桿菌的存在為乳酸菌的生長繁殖創(chuàng)造了厭氧環(huán)境,而乳酸菌大量繁殖產(chǎn)生乳酸,降低了腸道中pH值,有效抑制了腸道中有害菌如大腸桿菌的繁殖,保持了腸道健康的微生態(tài)環(huán)境,改善了動(dòng)物腸道機(jī)能[5]。
本研究還發(fā)現(xiàn),5%濕基發(fā)酵豆粕代替等量豆粕在蛋雞上的飼喂效果更好,蛋雞的破蛋率、臟蛋率和畸形蛋率明顯降低,合格蛋率顯著提高(P<0.01);且蛋雞的料蛋比、平均日采食量和平均蛋重均未顯著變化。其中,破蛋率、臟蛋率和畸形蛋率相對(duì)降低,說明發(fā)酵豆粕對(duì)雞蛋合格率提高有一定的促進(jìn)作用,這可能與發(fā)酵豆粕中富含小肽和氨基酸有關(guān),不需分解可直接滿足機(jī)體需要,節(jié)省產(chǎn)蛋能耗,并且直接或間接地發(fā)揮生理作用和代謝調(diào)節(jié),協(xié)調(diào)機(jī)體對(duì)各種養(yǎng)分的吸收利用,更有利蛋雞最大限度發(fā)揮生產(chǎn)性能[6];也可能與濕基發(fā)酵豆粕中的有益菌改善了腸道健康有關(guān),陳國營等[7]研究表明發(fā)酵豆粕中的有益菌在腸道內(nèi)定植,通過分泌維生素、氨基酸及多種消化酶,抑制有害菌的生長,使蛋雞的腸道處于健康、穩(wěn)定的狀態(tài),各種養(yǎng)分的利用率顯著提高,從而促進(jìn)蛋雞生產(chǎn)性能的充分發(fā)揮,因此,降低了異常蛋率。綜上所述,添加5%濕基發(fā)酵豆粕代替等量豆粕可在一定程度上改善蛋雞的產(chǎn)蛋性能,并且影響效果顯著。
本研究結(jié)果表明,添加5%濕基發(fā)酵豆粕,蛋雞的粗蛋白和磷表觀代謝率均顯著提高??孪檐娧芯繄?bào)道,肉雞飼糧中添加發(fā)酵豆粕可以提高肉雞對(duì)鈣、磷和蛋白的吸收[8]。這可能是因?yàn)閷?duì)豆粕進(jìn)行發(fā)酵處理可能有助于大分子蛋白質(zhì)分解成容易被動(dòng)物吸收的小分子蛋白質(zhì)、小肽和氨基酸[9]。此外,由于濕基發(fā)酵豆粕中添加的益生菌在動(dòng)物腸道內(nèi)迅速定植,一方面促進(jìn)腸道絨毛的生長,另一方面可以分泌有機(jī)酸和細(xì)菌酶,降低腸道pH值,能夠改善腸道對(duì)營養(yǎng)成分的消化吸收。在試驗(yàn)中,粗蛋白和磷表觀代謝率均比對(duì)照組有所提高,表明濕基發(fā)酵豆粕更能促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)在蛋雞消化道內(nèi)分解利用,提高氮和磷在體內(nèi)的沉積。
雞蛋品質(zhì)的評(píng)價(jià)包括蛋重、蛋白高度、蛋黃比色、哈夫單位、蛋黃重、蛋殼重以及蛋白重等指標(biāo),發(fā)酵豆粕能在一定程度上改善雞蛋的品質(zhì)[10]。蛋黃比色是反映蛋黃顏色的指標(biāo),值越大表示蛋黃顏色越深。添加5%濕基發(fā)酵豆粕在試驗(yàn)第6周顯著降低了蛋黃比色。吳俊峰等在日糧中添加枯草芽孢桿菌及發(fā)酵豆粕,蛋黃比色顯著提高[11],與本研究結(jié)果不一致。這可能因蛋雞的品種,或發(fā)酵豆粕采用的菌種種類、數(shù)量,或益生菌的代謝調(diào)節(jié)的差異所致。張功[12]研究發(fā)現(xiàn),枯草芽孢桿菌可以產(chǎn)生多種維生素,且能促進(jìn)胡蘿卜素等和蛋黃顏色形成相關(guān)的色素沉積到蛋黃中。哈夫單位可反映蛋品新鮮度,值越大表示雞蛋越新鮮。本研究中添加濕基發(fā)酵豆粕哈夫單位(Haugh Unit)在試驗(yàn)第6 周顯著提高1.79%,這與Xu 等[13]日糧中添加枯草芽孢桿菌可以改善哈夫單位的報(bào)道一致,這可能跟小肽與蛋白的沉積作用有關(guān),增加了與哈夫單位呈正相關(guān)關(guān)系的卵粘蛋白[14]。因此,這也從一定程度上說明,濕基發(fā)酵豆粕更有利于改善雞蛋蛋白品質(zhì)。
添加5%濕基發(fā)酵豆粕可以改善蛋雞粗蛋白和磷的利用率,并在一定程度上改善產(chǎn)蛋性能和雞蛋品質(zhì),但對(duì)產(chǎn)蛋率、平均蛋重等無顯著影響?;诓煌贩N蛋雞的遺傳特性和飼養(yǎng)管理等因素影響,發(fā)酵豆粕對(duì)蛋雞的影響仍需驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。