張春蘭 張克英 丁雪梅 白世平

（四川農(nóng)業(yè)大學動物營養(yǎng)研究所,雅安 625014）

隨著飼料加工業(yè)的不斷發(fā)展和世界各地學者對飼料加工方法和程度的研究,飼料原料的粉碎粒度逐漸成為各種動物飼料配制過程中一項極其重要的指標。在實際生產(chǎn)中,許多養(yǎng)殖戶偏向于采用細粉碎飼料以增大飼料的利用率并減少浪費,但是飼料原料的粉碎不僅會增加加工成本,而且會降低飼料產(chǎn)量,同時,越來越多的研究證明細粉碎的谷物飼料會引起家畜消化道疾病[1-2]。在家禽上雖然飼料粉碎粒度的研究有很長歷史,但大都集中在肉雞上,且多是關(guān)于生產(chǎn)性能的。由于家禽特殊的消化道結(jié)構(gòu),谷物粉碎粒度是否對家禽消化道產(chǎn)生同樣的影響,對飼料流通速率的影響有多大,還需要試驗的研究和支持。本試驗主要通過研究飼喂3種不同粉碎粒度的玉米制成的玉米-豆粕型飼糧引起產(chǎn)蛋高峰期蛋雞肌胃潰瘍指數(shù)、十二指腸組織形態(tài)學結(jié)構(gòu)、盲腸菌群及飼料流通速率的變化,進而探討玉米粒度對蛋雞消化道生理和飼料流通速率的影響,為進一步發(fā)揮飼料物理因素在動物生產(chǎn)中的作用,從而更大程度地發(fā)揮飼料加工對動物生產(chǎn)的積極作用提供參考方案。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用玉米從成都匯峰飼料實業(yè)有限公司購得,并在該公司采用專業(yè)蛋雞飼料加工設備進行粉碎加工,粉碎機型號為SFSP60×68,功率22 kW,轉(zhuǎn)速2 910 r/min。

1.2 試驗動物及飼糧

試驗動物選用38周齡羅曼粉殼蛋雞,基礎飼糧配制參照中國蛋雞飼養(yǎng)標準（1985）中產(chǎn)蛋期產(chǎn)蛋率＞80%的蛋雞飼養(yǎng)標準?；A飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.3 試驗設計與飼養(yǎng)管理

試驗動物選用體重及發(fā)育相近的774只38周齡羅曼粉殼蛋雞,本試驗采用單因素試驗設計,試驗飼糧中的玉米為粗、中、細粒度的3種玉米（分別為粉碎后通過5、4&3和3mm篩孔的玉米）。試驗共3個處理,每個處理6個重復,每個重復43只雞。試驗時間為16周。動物試驗在四川農(nóng)業(yè)大學動物營養(yǎng)研究所教學科研基地進行。采用3層籠養(yǎng),每籠3只雞,開放式料槽,乳頭飲水器,人工添料,人工光照,自由采食,自由飲水,日常管理及免疫程序按常規(guī)進行。

表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平（風干基礎）Table 1 Com position and nutrient levels of basal diets （air-dry basis）%

1.4 樣品采集及處理

1.4.1 腸道指標

試驗的最后1天09:00每個重復選取1只（共18只）身體健康、體格中等、產(chǎn)蛋正常的蛋雞,以頸部放血方式屠宰。取出并分離肌胃、十二指腸和盲腸。

肌胃:將除去內(nèi)容物的肌胃稱重,標記后放入10%中性福爾馬林固定液中,以備肌胃評分。

十二指腸:取十二指腸中段2 cm,生理鹽水沖洗后,迅速放到10%中性福爾馬林固定液中,送到組織胚胎實驗室制作石蠟切片。

盲腸:分別結(jié)扎盲腸的開口端,剪下盲腸,用酒精棉球消毒結(jié)扎口,放入已滅菌塑料袋中,裝入冰盒,立即送到微生物實驗室進行盲腸大腸桿菌和乳酸桿菌的測定。

1.4.2 飼料流通速率

在上述動物養(yǎng)殖試驗結(jié)束后,從每個重復選1只健康蛋雞,采用單籠飼養(yǎng),每個雞籠配置單獨的料槽和水槽,自由采食,自由飲水?；A飼糧同上述試驗,各處理試驗飼糧由基礎飼糧均勻添加0.6%的Cr2O3作為指示劑而得。

預試2 d后進入正式試驗,第3天20:00撤去料槽內(nèi)飼料,第4天08:00更換糞盤,改換均勻混入Cr2 O3指示劑的3種試驗飼糧,任其自由采食30 m in,稱取剩料重,然后換成不含標記物的飼糧。以籠為單位,喂后8 h內(nèi)每2 h收集1次糞樣,第10、12、16和24小時分別收集糞樣,65～70℃鼓風烘干至恒重,回潮,粉碎后制成風干樣品,稱取糞樣重,用于飼料流通速率的測定。

1.5 檢測指標及測定方法

1.5.1 試驗玉米及配合飼糧粒度測定

依據(jù)GB 6971—86《飼料粉碎機試驗方法》中附錄B《飼料粗細度的篩分測定法》[3],測定飼糧主要原料（玉米和豆粕）及配合飼糧的粒度:將分級篩按6、8、10、14、20、28、40、50、60、80、100、120、160、200、250目篩和底篩順序由上向下依次放置在搖篩機上,然后準確稱取粉碎后的樣品100 g置于最頂層篩子上,打開電源,振搖15m in,關(guān)上電源,待機器完全靜止后,逐一取下分級篩,將每一層篩上物全部收集,稱重。幾何平均粒度按下式計算:

式中,ˉd i為第i層篩子上物料顆粒的幾何平均直徑（μm）,d i為第i層篩的篩孔直徑（μm）,d i-1為比第i層篩孔大的相鄰篩子的孔徑（μm）,dgw為質(zhì)量幾何平均直徑（μm）,W i為第i層篩子上物料的質(zhì)量（g）,Sgw為質(zhì)量幾何標準差（μm）。

1.5.2 肌胃評分

肌胃去除食糜后,放入10%中性福爾馬林固定液中（未去角質(zhì)層）。

潰瘍指數(shù):1分為正常,1.5分為輕度可見灼傷或血點（≤3個）,2分為重度可見灼傷或血點（＞3個）,2.5分為輕度點狀潰瘍（糜爛直徑≤2 mm,≤3個）,3分為重度點狀潰瘍（＞3個）,4分為深度潰瘍（糜爛長度2～3 mm）,5分為深度潰瘍伴隨可見穿孔。

1.5.3 胃腸道黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)指標

將浸泡于固定液的十二指腸制作石蠟切片后在光學顯微鏡下進行觀察和拍照。

絨毛高度:絨毛頂端至絨毛與腺窩生發(fā)細胞的交匯處,通常形成銳角。重復10個絨毛,取平均值。

隱窩深度:腸腺底部至兩絨毛之間基部開口處的距離,重復10個隱窩,取平均值。

腸壁厚度:腸外部至肌層與黏膜下層交接處的距離（漿膜厚度加肌層厚度）,重復10點,取平均值。

計算各重復十二指腸絨毛高度與隱窩深度的比值（V/C）:V/C=腸絨毛高度平均值/隱窩深度平均值。1.5.4 盲腸微生物

將盲腸食糜用滅菌生理鹽水稀釋后,旋渦振蕩3～5 m in,逐級進行10-3～10-9倍比稀釋,各稀釋度分別設6個重復,吸取100μL稀釋液接種于選擇性培養(yǎng)基平皿上。

雙歧桿菌:雙歧桿菌選擇性培養(yǎng)基,37℃厭氧培養(yǎng)48～72 h。

乳酸桿菌:乳酸桿菌選擇性培養(yǎng)基,37℃厭氧培養(yǎng)48 h。

大腸桿菌:伊紅美蘭培養(yǎng)基,37℃有氧培養(yǎng)24 h。平皿培養(yǎng)結(jié)束后,根據(jù)菌落形態(tài)、革蘭氏染色進行細菌鑒定。然后選擇最適宜的稀釋梯度,對這3種細菌進行平板菌落計數(shù),求其平均值,以每克食糜所含細菌數(shù)的對數(shù)值（lgCFU/g）表示。

1.5.5 飼料流通速率

參照國家標準GB 13088—91來測定糞樣中鉻的含量。計算Cr2O3的相對回收率和累積回收率。

Cr2O3的相對回收率（%）=100×（糞樣中Cr2 O3的含量×糞樣重）/（飼糧中Cr2O3的含量×采食量）。

Cr2 O3的累積回收率（%）=100×∑[（糞樣中Cr2 O3的含量×糞樣重）/（飼糧中Cr2O3的含量×采食量）]。

2．不同部位NEN的SCGN、CgA陽性表達：胃、腸道、胰腺不同部位NEN的SCGN表達率差異無統(tǒng)計學意義，而CgA在不同部位的表達差異有統(tǒng)計學意義(H=0.249，P=0.000，表1)。其中CgA在腸NEN中的表達率顯著低于在胃或胰腺NEN中的表達率，差異均有統(tǒng)計學意義(Z值分別為-3.749、-4.214，P值均<0.017)，在胃與胰腺NEN中的表達率差異無統(tǒng)計學意義。

1.6 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用M icrosof t Excel軟件進行處理,統(tǒng)計分析采用SPSS 13.0軟件對數(shù)據(jù)進行單因子方差分析,并結(jié)合Duncan氏法做多重比較。數(shù)據(jù)采用平均值±標準誤表示。

2 結(jié) 果

2.1 試驗玉米及配合飼糧粒度測定結(jié)果

如表2和圖1、圖2所示,玉米粉碎通過5mm篩孔的玉米粒度大部分（76%）分布在714～3 348μm;通過4&3 mm篩孔的玉米,其粒度大部分（77%）分布在505～3 348μm;通過3mm篩孔的玉米,其粒度大部分（74%）分布在232～1 844μm。配合飼糧的主要粒度分布與各組粉碎玉米的一致,但配合飼糧中粒度為4～89μm的顆粒所占比例較大。

表2 試驗玉米及配合飼糧的平均粒度Table 2 Themean particle size o f corn grains and dietsμm

圖1 玉米粒度的分布Fig.1 Corn grains particle size distribution

圖2 飼料粒度的分布Fig.2 Dietary particle size distribution

2.2 消化道生理

試驗結(jié)果如表3所示,玉米粒度越小,肌胃潰瘍評分分值越大（P=0.059）,且最小粒度組的潰瘍評分顯著高于粗粒度組（P=0.027）,而粗粒度組和中等粒度組（P=0.661）、中等粒度組和細粒度組（P= 0.062）之間差異不顯著。

玉米粉碎粒度對十二指腸形態(tài)發(fā)育（腸壁厚度,P=0.078;絨毛高度,P=0.276;隱窩深度,P= 0.159;V/C,P=0.158）有一定影響。具體表現(xiàn)為:粗粒度組的腸壁厚度顯著高于細粒度組（P= 0.031）;玉米粒度越大,十二指腸絨毛高度和V/C值越大,而隱窩深度越小,但各處理間差異不顯著（P＞0.05）。

表3 玉米粒度對蛋雞消化道生理的影響Table 3 Effects o f corn grains particle size on gastrointestinal physiology of laying hens

飼糧中玉米粒度對盲腸微生物影響差異不顯著（乳酸桿菌,P=0.375;雙歧桿菌,P=0.557;大腸桿菌,P=0.055）,各粒度組間盲腸內(nèi)容物中乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)差異均不顯著（P＞0.05）,但大腸桿菌數(shù)以細粒度組最高,中等粒度組最低,且這2組間差異顯著（P=0.020）。

2.3 飼料流通速率

2.3.1 不同時段蛋雞糞中Cr2O3的相對回收率

如表4所示,玉米粒度對Cr2O3相對回收率的峰值、峰值到來的時間和到達峰值后的降低速度有一定影響,具體表現(xiàn)為:蛋雞采食后的第2個小時是糞樣排泄的初期,所收糞樣中的Cr2O3相對回收率并不高,但各處理間差異達到顯著水平（P= 0.025）,其中細粒度組極顯著高于粗粒度組（P= 0.008）,其余各組間差異不顯著（P＞0.05）;從第4小時起,糞樣中Cr2O3相對回收率急劇增高,各處理間差異達到極顯著水平（P=0.010）,其中細粒度組的Cr2 O3相對回收率達到了該組8個時間段中的峰值（25.38%）,且極顯著高于粗粒度組（P= 0.003）,中等粒度組的Cr2O3相對回收率與細粒度組差異不顯著（P=0.183）,但顯著高于粗粒度組（P=0.049）;在第6個小時,各處理間差異依然顯著（P=0.023）,粗粒度與中等粒度組（21.55%、24.63%）都分別達到了該組8個時段中的峰值,且中等粒度組極顯著高于粗粒度組（P=0.009）,細粒度組相對第4小時有所下降,但依然顯著高于粗粒度組（P=0.033）,而與中等粒度組間差異不顯著（P=0.539）;相對于第6小時,在第8小時各組的Cr2O3相對回收率均有所下降,處理間差異也有所減?。≒=0.086）,但細粒度組降幅最大（從23.98%降至15.51%）,粗粒度組降幅最?。◤?1.55%降至20.98%）。所以,玉米粒度與糞樣中Cr2O3相對回收率之間的關(guān)系產(chǎn)生了變化,與前3個時段相反,在第8小時粗粒度組顯著高于細粒度組（P=0.029）,其余各組間差異不顯著（P＞0.05）;在第10個小時,各組間差異再次加大（P=0.014）,粗粒度組顯著高于中等粒度組（P=0.015）,且極顯著高于細粒度組（P=0.007）;在第12小時,含指示劑的飼料大部分已排出消化道,此時各組糞樣均開始逐漸由綠色轉(zhuǎn)變?yōu)檎ｎ伾?但處理間差異顯著（P= 0.034）,其中粗粒度組的Cr2O3相對回收率顯著高于中等粒度組（P=0.034）和細粒度組（P=0.017）,而中等粒度組與細粒度組間差異不顯著（P= 0.715）;處理間糞樣Cr2O3相對回收率在第16小時仍然差異顯著（P=0.028）,粗粒度組顯著高于中等粒度組（P=0.042）和細粒度組（P=0.011）,而中等粒度組與細粒度組間差異不顯著（P=0.520）;在試驗的最后1個階段,含指示劑的飼料在消化道的流通即將結(jié)束,糞樣中檢測到的Cr2O3含量已經(jīng)很少,各組間Cr2O3相對回收率差異不顯著（P= 0.458）。

2.3.2 不同時段蛋雞糞中Cr2O3的累積回收率

從表5可以看出,各組間Cr2O3累積回收率的差異主要體現(xiàn)在前3個時間段。在飼料剛開始流通的前2個小時,各處理間差異達到了顯著水平（P= 0.025）,其中細粒度組極顯著高于粗粒度組（P= 0.008）,其余各組間差異不顯著（P＞0.05）;在第4 （P=0.005）和6（P=0.002）小時,各組間差異繼續(xù)加大,第4小時,粗粒度組極顯著低于細粒度組（P=0.001）,顯著低于中等粒度組（P=0.044）,第6小時,粗粒度組極顯著低于細粒度組（P=0.001）和中等粒度組（P=0.006）;在第8（P=0.136）和10 （P=0.678）小時,由于細粒度組飼料流通速率的急劇減緩,各組間差異減小到不顯著,但呈現(xiàn)相同趨勢:中等粒度＞細粒度＞粗粒度;在最后的3個時段,隨著時間增加,Cr2O3的累積回收率趨于平穩(wěn),各組間差異均不顯著（12 h,P=0.943;16 h,P= 0.699;24 h,P=0.799）。

表4 飼糧玉米粒度對雞糞中Cr2 O3相對回收率的影響Table 4 Ef fec ts of corn grains particle size on the relative recovery rate o f fecal Cr2O3%

表5 飼糧玉米粒度對不同時段蛋雞糞中Cr2 O 3累積回收率的影響Tab le 5 Ef fects of corn grains particle size on the cumulative recovery rate of fecal Cr2 O3%

3 討 論

粉碎玉米的dgw隨粉碎機篩孔孔徑的增大而增大[4]?；旌巷暭Z粒度大小趨勢與各處理粉碎玉米一致,但飼糧的dgw都小于其中的玉米。飼料成品的dgw通常要小于飼料主要粉碎原料的平均粒度,因為大多數(shù)礦物飼料、添加劑的粒度較小。

3.1 消化道生理

3.1.1 肌胃潰瘍評分

長期以來許多試驗證明,飼料粒度過細會導致豬胃潰瘍發(fā)生。本試驗表明玉米粒度過細也可引起蛋雞的肌胃潰瘍,這與高天權(quán)[5]的研究結(jié)果一致。但是本試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),蛋雞因為飼糧粒度引起的肌胃潰瘍嚴重程度遠較豬的小,這可能是由肌胃內(nèi)角質(zhì)層的保護作用引起的。

3.1.2 十二指腸組織形態(tài)結(jié)構(gòu)

小腸的正常結(jié)構(gòu)與功能是營養(yǎng)物質(zhì)被充分消化與吸收的基本保證,十二指腸作為小腸的第1段,雖然對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收較小腸后段弱,但其更重要的生理功能是通過大量絨毛的運動起到攪拌食物的作用,這對小腸后吸收功能的發(fā)揮有很重要的意義。十二指腸的腸絨毛高度、隱窩深度、絨毛高度/隱窩深度和腸壁厚度的變化可以反映出食糜在出胃進入腸道后與腸道的相互作用過程。

W illiams等[6]研究發(fā)現(xiàn)飼喂大顆粒飼料能增加食糜在消化道內(nèi)的運動和回流促進動物消化道的健康。Hedemann等[7]用粗、細粉碎的2種飼料飼喂生長豬,發(fā)現(xiàn)飼料粒度的增加有提高小腸絨毛高度的趨勢。Gabriel等[8]用整粒的谷物飼喂肉雞發(fā)現(xiàn)該組的小腸絨毛高度/隱窩深度顯著高于飼喂粉碎谷物組肉雞。與此一致,本試驗結(jié)果表明飼糧中玉米粒度的增加可以改善小腸黏膜層的結(jié)構(gòu),促進腸絨毛的健康生長。肌胃的酸性環(huán)境被認為是阻止病原微生物進入消化道后段的屏障。由于肌胃對細粉碎飼料的碾磨作用較弱,細粉碎飼料在肌胃中停留的時間短因而其與胃酸作用時間較短。在小腸前段這些未被消化的食物上滋生了像大腸桿菌和壞死性腸炎的致病菌——梭狀芽胞桿菌這樣的病原菌[9]。飼料粉碎過細使得飼料與消化道內(nèi)微生物接觸面積更大,也更有利于有害微生物的生長。與細粉碎飼料相比,使用粗粉碎飼料可以降低沙門氏菌的感染率[10]。十二指腸是小腸中細胞代謝最活躍的一段,腸絨毛受到有害物質(zhì)的刺激后能夠很快導致小腸形態(tài)的改變,使細胞周轉(zhuǎn)加快,隱窩加深。同時,大顆粒的飼料對腸壁的刺激較大,可能通過促使腸壁的運動,加強飼料在腸道內(nèi)的攪拌甚至回流,延長飼料在腸道停留的時間來實現(xiàn)對其更好地消化吸收。本試驗中,玉米粒度的增加顯著提高了腸壁厚度（肌層厚度加漿膜厚度）,這可能是由于大顆粒玉米通過刺激腸道運動而使腸道的肌肉層增厚。

3.1.3 盲腸微生物

禽類的盲腸是一個重要的發(fā)酵場所,其內(nèi)容物中存在大量的微生物群。正常情況下,盲腸內(nèi)各種菌群的數(shù)量成一定的比例關(guān)系,這些微生物區(qū)系平衡對宿主消化吸收、阻止入侵病原菌和增強機體免疫有重要作用。飼糧的變化或者消化道機能失調(diào)導致進入大腸食糜成份的改變,這都可破壞盲腸內(nèi)菌群組成,從而對盲腸的免疫及消化功能產(chǎn)生影響。

近年來有一些研究報道了飼料粒度對盲腸微生物的影響。Bjerrum等[11]和Engberg等[12]研究發(fā)現(xiàn)細粉碎的飼料能增加禽類盲腸內(nèi)病原微生物的數(shù)量,危害宿主健康。Glünder[13]和Gabriel等[14]研究發(fā)現(xiàn)飼料中添加整粒的谷物能增加腸道內(nèi)乳酸桿菌的數(shù)量和減少大腸桿菌數(shù)。Santos等[15]認為大顆粒飼料或整粒谷物能促進腺胃胃酸分泌和肌胃運動,這些過程可防止有害微生物進入腸道,從而維護了腸道較好的微生物區(qū)系。本試驗結(jié)果與以上研究不完全一致,中等粒度組的盲腸微生物區(qū)系較優(yōu),這可能是由于相對粗粒度飼料,中等粒度飼料在盲腸內(nèi)停留的時間較短,縮短了微生物的發(fā)酵時間,減少了大腸桿菌數(shù)量,而細粉碎飼料由于增加了食糜與微生物的接觸面積,從而使盲腸中有害微生物在適宜的環(huán)境中過多繁殖。這說明適當增加飼料中谷物粒度,不僅對動物胃和小腸的健康有益,而且對盲腸內(nèi)病原微生物也有抑制作用,提高了盲腸免疫功能和飼料消化率。

3.2 飼料流通速率

相對細粉碎的飼料,大顆粒飼料由于與酶接觸的表面積較小而使飼料的消化率降低[16]。但許多研究表明飼喂動物粗顆粒飼料有助于動物消化道前段的發(fā)育和增強其功能的發(fā)揮[2],這樣也使得食糜在消化道前段滯留的時間更長,增強了酶的消化作用[17-18]。

從本試驗結(jié)果看,玉米粒度越小飼料在消化道流速越快,達到排出高峰的時間越短,達到高峰期后,細粒度組排出量迅速減少,與之相反,粗粒度組降低較緩。與玉米粒度測定結(jié)果比較可發(fā)現(xiàn),這可能與各組飼糧中較小顆粒的那一部分玉米比例有關(guān)。質(zhì)量幾何平均直徑較小的玉米中較小顆粒的玉米所占比例較大,這一部分玉米可免于肌胃的碾磨作用而快速地進入小腸,縮短在消化道的滯留時間,而較大顆粒的飼料則會在肌胃中碾磨直至一定尺寸再進入消化道后段,長期飼喂大顆粒飼料的蛋雞消化道發(fā)育較好,更有益于食糜在消化道內(nèi)較長時間的停留,以彌補大顆粒飼料與消化酶接觸面積較小的不足。本試驗中檢測到各處理飼糧大量排出的時間是在采食后4～8 h,但在Parsons等[17]的試驗中是在4～6 h。此差異可能是由于試驗方法、飼糧或動物的不同造成的。在糞樣檢測結(jié)果中發(fā)現(xiàn)各組間前6個小時的Cr2 O3累積回收率差異最大,在第12小時差異最小,且在6～12 h內(nèi)粗粒度組的Cr2O3累積回收率一直小于細粒度組,說明相對細粒度組,粗顆粒能使10%左右的飼料在消化道內(nèi)延長1～6 h的消化時間,而相對中等粒度組,粗顆粒也能使6%左右的飼料在消化道內(nèi)延長1～6 h的消化時間,這可能與各處理飼料中不能通過2 000μm直徑篩孔的大顆粒玉米所占飼料中玉米總量的比例有關(guān)。

4 結(jié) 論

①飼糧中玉米粒度的增大可降低蛋雞肌胃潰瘍的發(fā)生率,改善十二指腸組織形態(tài)學結(jié)構(gòu)和盲腸菌群結(jié)構(gòu)。

②飼糧中玉米粒度的增大可減慢飼料的流通速率,增加飼料在蛋雞消化道中的停留時間。

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（編輯 尚彬如）