鄭雅文 張麗元 趙麗紅 馬秋剛 計(jì) 成 張建云
(動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,北京100193)
果寡糖又稱低聚果糖,是蔗糖分子以β-1,2糖苷鍵結(jié)合數(shù)個(gè)D-果糖形成的一組低聚糖的總稱,屬于雜多糖。不能被消化道完全降解,是一種化學(xué)益生素[1]。果寡糖作為飼料添加劑的主要成分是寡果三糖(GF2)、寡果四糖(GF3)和寡果五糖(GF4)。有研究發(fā)現(xiàn)飼料中添加果寡糖能夠顯著改善動(dòng)物腸道健康,促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)[2-4]。胡彩虹等[5]報(bào)道日糧中添加果寡糖后肉仔雞平均日增重提高,料肉比降低,胸肌和肝臟膽固醇水平下降,血清脂蛋白膽固醇水平降低,同時(shí)肝臟中3-羥基-3-甲基戊二酸單酰輔酶A 還原酶活性降低,盲腸中揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量升高,雙歧桿菌和乳酸桿菌數(shù)量增加,大腸桿菌數(shù)量下降,說(shuō)明果寡糖可能通過(guò)影響脂肪代謝促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)。高峰等[6]在日糧中添加果寡糖后發(fā)現(xiàn)雛雞血液尿素氮含量和胰島素水平升高,同時(shí)雛雞增重和飼料轉(zhuǎn)化率提高,說(shuō)明果寡糖也可能是通過(guò)影響脂質(zhì)代謝和蛋白合成發(fā)揮促生長(zhǎng)作用。有報(bào)道指出果寡糖一方面通過(guò)影響腸道有益菌數(shù)量及其代謝產(chǎn)物的量來(lái)調(diào)節(jié)與脂肪代謝有關(guān)的激素神經(jīng)內(nèi)分泌軸(如甲狀腺素軸、生長(zhǎng)腺素軸等)的濃度,另一方面雙歧桿菌、乳酸菌的發(fā)酵產(chǎn)物可以降低腸道內(nèi)膽酸的濃度,抑制腸道內(nèi)脂肪酶活性,減弱飼料中脂肪的乳化和分解,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)脂肪代謝的調(diào)控[7-11]。試驗(yàn)通過(guò)探究果寡糖對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能、消化酶活性和短鏈脂肪酸的影響研究其對(duì)肉雞的作用效果,為果寡糖在肉雞生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。
1日齡AA肉仔雞250只,購(gòu)自北京愛(ài)拔益加家禽育種有限公司。
果寡糖由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)并生產(chǎn)。各組分含量:?jiǎn)翁?.83%、蔗糖1.13%、蔗果三糖39.81%、蔗果四糖49.78%、蔗果五糖7.06%,總的果寡糖(蔗果三糖含量+蔗果四糖含量+蔗果五糖含量)含量96.65%。
試驗(yàn)采用單因子完全隨機(jī)化試驗(yàn)設(shè)計(jì),選用健康的1 日齡AA 肉仔雞250 只,隨機(jī)分為5 個(gè)處理,每處理5 個(gè)重復(fù),每重復(fù)10 只雞,各處理組的雞只初始體重差異不顯著(P>0.05)。處理組CON為對(duì)照組,飼喂不添加果寡糖的基礎(chǔ)日糧;FOS125、FOS250、FOS500、FOS1000組分別飼喂在基礎(chǔ)日糧中添加125、250、500 mg/kg和1 000 mg/kg果寡糖的試驗(yàn)日糧。
飼養(yǎng)試驗(yàn)在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)涿州試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)采用單層籠養(yǎng),每籠10只肉公雞。試驗(yàn)按照AA肉雞飼養(yǎng)管理標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行,采用自由采食和飲水方式。
試驗(yàn)采用玉米-豆粕型日糧,對(duì)照組肉雞飼喂未添加果寡糖基礎(chǔ)日糧,試驗(yàn)組肉雞飼喂在基礎(chǔ)日糧中添加不同劑量寡糖的試驗(yàn)日糧?;A(chǔ)日糧配方及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。
表1 基礎(chǔ)日糧配方及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
1.6.1 生長(zhǎng)性能
試驗(yàn)第1、22 d和42 d空腹12 h,稱重、結(jié)料,計(jì)算平均體重、平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料肉比(FCR)。
平均日增重(g)=(試驗(yàn)期末平均體重-試驗(yàn)初平均體重)/試驗(yàn)天數(shù)
平均日采食量(g)=試驗(yàn)期間總采食量/雞只數(shù)/試驗(yàn)天數(shù)
料肉比=試驗(yàn)期間平均日采食量/試驗(yàn)期間平均日增重
1.6.2 十二指腸食糜消化酶活性
試驗(yàn)的第23 d和43 d,每個(gè)重復(fù)各挑選接近其體重均值的肉仔雞2只,迅速取出十二指腸食糜,準(zhǔn)確稱取待測(cè)食糜的重量,按重量(g)∶體積(ml)=1∶4的比例加入滅菌的生理鹽水,冰水浴條件下機(jī)械勻漿。將勻漿液在4 ℃下2 500 r/min離心10 min,取上清液于-20 ℃保存?zhèn)錅y(cè)。測(cè)定淀粉酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶和脂肪酶活性,采用南京建成生物技術(shù)有限公司試劑盒。
1.6.3 盲腸食糜短鏈脂肪酸含量
試驗(yàn)的第23 d和43 d,每個(gè)重復(fù)各挑選接近其體重均值的肉仔雞2 只,迅速取出盲腸食糜,并放置于預(yù)冷的5 ml離心管中,-20 ℃儲(chǔ)存用于后續(xù)研究。提取腸道內(nèi)容物SCFA 的方法參考Rebole和Calik的方法[12-13]。取2 ml制備的樣品,加入體積分?jǐn)?shù)50%的硫酸溶液0.2 ml,再加入無(wú)水乙醚2.0 ml,振蕩30次后離心(12 000 r/min,15 min),置冰箱內(nèi)4 ℃放置30 min,取上層乙醚溶液進(jìn)行氣相色譜分析。試驗(yàn)選用外標(biāo)法測(cè)定盲腸內(nèi)容物SCFA,用乙酸、丙酸、異丁酸、丁酸、異戊酸和戊酸做標(biāo)準(zhǔn)曲線。FFAP 彈性石英毛細(xì)管柱(30 m×0.53 mm,1.00 μm);載氣:高純氮?dú)?,純度?9.999%;載氣流速2 ml/min;進(jìn)樣方式:無(wú)分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量2 μl;進(jìn)樣口溫度:270 ℃;色譜柱采用程序升溫:100 ℃保留1 min,5 ℃/min 升溫到150 ℃,保留5 min;檢測(cè)器:氫火焰檢測(cè)器,280 ℃。在氣相色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,建立4 種SCFA 的標(biāo)準(zhǔn)品的色譜圖以及空白及樣品的色譜圖,確定4 種SCFA 的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,使相關(guān)系數(shù)(R2)達(dá)到0.998 0以上。
本試驗(yàn)數(shù)據(jù)表用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)軟件GLM 程序進(jìn)行分析,以P<0.05 為差異顯著水平,差異顯著性采用LSD法進(jìn)行多重比較。
表2 果寡糖對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響(n=5)
由表2 可知,與對(duì)照組相比,在肉雞日糧中添加250 mg/kg FOS能夠顯著性提高1~22 d肉雞ADFI(P<0.05),同時(shí)在肉雞日糧中添加250 mg/kg FOS 的處理組在1~22 d 具有最高水平的ADG,但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。23~42 d 結(jié)果也表明,不同劑量的FOS 對(duì)肉雞的ADG、ADFI和FCR無(wú)顯著影響,但在肉雞日糧中添加250 mg/kg FOS后肉雞的ADG和ADFI最高。
由表3 可知,與對(duì)照組相比,在日糧中添加250 mg/kg FOS后能顯著提高42 d肉雞淀粉酶的活性(P<0.05),但不同劑量的FOS對(duì)22 d和42 d的肉雞脂肪酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶活性沒(méi)有顯著影響(P>0.05)。
表3 果寡糖對(duì)肉雞十二指腸食糜消化酶活性的影響(n=5)
由表4可知,與對(duì)照組相比,日糧中添加125、250、500 mg/kg FOS能顯著提高22 d肉雞盲腸食糜戊酸含量(P<0.05)。日糧中添加不同劑量的FOS對(duì)22 d肉雞盲腸食糜乙酸、丙酸、異丁酸、丁酸和異戊酸沒(méi)有顯著性影響(P>0.05)。在肉雞日糧中添加不同劑量的FOS對(duì)42 d肉雞盲腸食糜短鏈脂肪酸沒(méi)有顯著性影響(P>0.05)。
表4 果寡糖對(duì)肉雞盲腸食糜短鏈脂肪酸含量的影響(n=5,μmol/g)
許多學(xué)者研究報(bào)道果寡糖具有促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng),提高飼料轉(zhuǎn)化率,改善動(dòng)物生產(chǎn)性能的作用[14-16],但是也有部分學(xué)者發(fā)現(xiàn)果寡糖促生長(zhǎng)作用效果不明顯。易中華等[17]在肉雞日糧中添加果寡糖后發(fā)現(xiàn)肉雞平均日增重顯著提高,料肉比顯著降低,說(shuō)明果寡糖具有促生長(zhǎng)作用。占秀安等[4]報(bào)道日糧中添加4.0 g/kg 果寡糖能顯著提高肉雞平均日增重,添加2.0、4.0 g/kg果寡糖能夠顯著降低料肉比,但添加6.0 g/kg 果寡糖提高肉雞平均日增重的效果不顯著。Shang等[18]發(fā)現(xiàn)0.5%果寡糖對(duì)21 d肉雞平均日采食量、平均日增重、料肉比和死亡率沒(méi)有顯著改善效果。吳天星等[19]也報(bào)道飼糧中添加0.25%、0.5%、1.0%果寡糖可以提高狄高雞的平均日增重,降低料肉比,改善動(dòng)物生產(chǎn)性能,但差異不顯著。本試驗(yàn)結(jié)果表明果寡糖對(duì)肉雞平均日增重和料肉比無(wú)顯著性影響,250 mg/kg 果寡糖顯著影響22 d 肉雞平均日采食量。從全期生長(zhǎng)性能看,日糧中添加250 mg/kg 果寡糖對(duì)提高肉雞平均日增重的效果最好。其中,添加500 mg/kg 果寡糖肉雞料肉比最低。出現(xiàn)這種結(jié)果可能是果寡糖在肉雞中的添加劑量不足,果寡糖對(duì)肉雞促生長(zhǎng)作用不能顯著表現(xiàn)出來(lái)造成的,在以后的試驗(yàn)中可以增加果寡糖的添加量,增加試驗(yàn)重復(fù)數(shù),研究其促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)性能作用的效果。
胡彩虹等[20]在生長(zhǎng)育肥豬日糧中添加果寡糖發(fā)現(xiàn),果寡糖對(duì)胰臟中總蛋白水解酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性均沒(méi)有顯著性影響,對(duì)十二指腸內(nèi)容物中糜蛋白酶和脂肪酶活性無(wú)顯著影響,但添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%和7.5%的果寡糖能顯著提高總蛋白水解酶、胰蛋白酶和淀粉酶活性。張廠等[21]通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)肉雞日糧中添0.6%的果寡糖可顯著降低肉雞的料肉比,提高腸道淀粉酶、脂肪酶和胃蛋白酶的活性。Xu 等[22]報(bào)道肉雞日糧中添加4.0 g/kg 果寡糖顯著提高小腸蛋白酶和淀粉酶活性,2.0、4.0、8.0 g/kg果寡糖對(duì)脂肪酶活性差異不顯著。有學(xué)者的研究得出果寡糖提高動(dòng)物消化酶活性的相似結(jié)論[23-24],也有研究發(fā)現(xiàn)果寡糖對(duì)提高畜禽消化酶活性的作用不顯著[25-26],這可能是由果寡糖的添加量不同或者飼喂的動(dòng)物種類或品種不同造成的。本試驗(yàn)果寡糖對(duì)22 d和42 d肉雞十二指腸食糜胰蛋白酶、糜蛋白酶和脂肪酶活性無(wú)顯著性影響,添加250 mg/kg 果寡糖顯著提高肉雞42 d淀粉酶活性,果寡糖有提高肉雞十二指腸消化酶活性的趨勢(shì),但作用不顯著。筆者認(rèn)為果寡糖的劑量作用比較明顯,在肉雞或其他家禽料中添加低劑量果寡糖對(duì)家禽消化酶活性影響不顯著,提高果寡糖劑量后,在一定程度上可提高家禽消化道內(nèi)的消化酶活性。Soleimani 等[23]發(fā)現(xiàn)里海羅奇魚(yú)消化酶活性隨果寡糖添加量的增加而增大。綜合以上相關(guān)文獻(xiàn),果寡糖對(duì)家禽消化酶活性起顯著提高作用的添加劑量一般在1%左右,不同家禽不同生長(zhǎng)階段其添加量會(huì)有不同,高于1%劑量果寡糖的提高消化酶活性,但對(duì)肉雞來(lái)說(shuō)適宜的果寡糖添加劑量還需進(jìn)一步的試驗(yàn)檢驗(yàn)。
人和動(dòng)物腸道中有大量的微生物,它們?cè)诖x過(guò)程中產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物,短鏈脂肪酸是微生物產(chǎn)生的一類產(chǎn)物,也是蛋白質(zhì)和氨基酸發(fā)酵的產(chǎn)物。短鏈脂肪酸可以調(diào)節(jié)腸道中微生物結(jié)構(gòu),給宿主提供能量,在機(jī)體營(yíng)養(yǎng)代謝過(guò)程中起重要作用。Nisbet等[27]在體外用稀釋的產(chǎn)蛋雞盲腸內(nèi)容物進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)添加果寡糖能提高短鏈脂肪酸含量,促進(jìn)盲腸中微生物發(fā)酵,說(shuō)明果寡糖可以提高產(chǎn)蛋雞盲腸中揮發(fā)性脂肪酸含量。Chen 等[28]研究發(fā)現(xiàn)日糧中添加0.4% FOS的淡水仔蝦腸道中的乙酸含量明顯高于對(duì)照組和飼料中添加0.1% FOS 的處理組,丙酸含量也明顯高于其他各組,但在飼料中添加2% FOS 對(duì)腸道丙酸和丁酸含量無(wú)顯著影響,說(shuō)明FOS能提高腸道中短鏈脂肪酸含量,并有劑量效應(yīng)。曹兵海等[29]在肉雞日糧中添加果寡糖后,肉雞盲腸乙酸、丁酸、丙酸和短鏈脂肪酸總量沒(méi)有顯著影響,顯著提高盲腸戊酸含量。李夢(mèng)云等[30]報(bào)道果寡糖能顯著提高初產(chǎn)母豬糞中乙酸、丙酸和丁酸的含量,降低腸道pH 值,調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu),進(jìn)而提高母豬和仔豬生產(chǎn)性能。Juskiewicz等[31]報(bào)道在火雞日糧中添加1.5%、1%的果寡糖對(duì)盲腸短鏈脂肪酸含量均沒(méi)有顯著影響,有提高效果,添加2%果寡糖顯著提高丁酸含量和短鏈脂肪酸總量,表明低劑量果寡糖對(duì)火雞短鏈脂肪酸含量的作用不顯著,而高劑量果寡糖能顯著提高短鏈脂肪酸含量,說(shuō)明果寡糖具有劑量效應(yīng)。本試驗(yàn)中,果寡糖對(duì)42 d肉雞盲腸食糜短鏈脂肪酸無(wú)顯著影響,但能顯著提高22 d肉雞盲腸食糜中的戊酸含量。
從總體上來(lái)看,日糧中添加250 mg/kg 果寡糖可提高1~22 d肉雞平均日采食量和42 d肉雞十二指腸食糜淀粉酶活性,并能提高22 d肉雞盲腸食糜戊酸含量。肉雞飼料中果寡糖的最佳添加量為250 mg/kg。