■易春霞 劉曉蘭 王 燕 董 原
(齊齊哈爾大學食品與生物工程學院,黑龍江齊齊哈爾161006)
我國玉米產(chǎn)量居世界第二位,近10多年來,我國玉米深加工產(chǎn)能擴張迅速,深加工量(含飼料加工)年均增長11%。玉米深加工副產(chǎn)物玉米黃粉和玉米胚芽粕產(chǎn)量大,目前主要作為飼料使用。玉米黃粉蛋白質(zhì)含量高,但是主要以醇溶蛋白為主,水溶性差,且氨基酸組成不平衡,適口性差,直接作為飼料使用蛋白質(zhì)消化利用率低。玉米胚芽粕蛋白質(zhì)含量低且粗纖維含量較高,限制了其在單胃動物飼料中的應(yīng)用[1-3]。
微生物發(fā)酵飼料通過微生物的菌體繁殖和代謝,將飼料中的大分子物質(zhì)和抗營養(yǎng)因子進行分解或轉(zhuǎn)化,含有高活性益生菌及其代謝產(chǎn)物[4]。微生物發(fā)酵飼料具有提高飼料消化利用率,改善畜禽生產(chǎn)性能,促進動物腸道健康和具有替抗?jié)摿Φ葍?yōu)點,在蛋雞養(yǎng)殖中廣泛應(yīng)用[5-7]。黃竹等[8]研究結(jié)果表明,在基礎(chǔ)日糧中添加不同比例的玉米-豆粕發(fā)酵飼料,可在一定程度上提高海蘭褐蛋雞的生產(chǎn)性能及蛋品質(zhì),5%添加水平的效果最佳。丁小青等[9]研究結(jié)果表明,以茶渣、豆粕和麩皮為底物的發(fā)酵飼料使仙居雞血清超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活性顯著升高,丙二醛含量顯著降低,有效改善機體抗氧化能力。
大午金鳳蛋雞具有紅羽產(chǎn)粉殼蛋、啄死淘率低、生產(chǎn)性能穩(wěn)定、蛋殼顏色好等特點,近幾年在粉殼蛋雞市場占有率大幅提高[10]。以玉米黃粉和玉米胚芽粕為底物的發(fā)酵飼料在大午金鳳蛋雞中的應(yīng)用未見報道。本試驗以玉米黃粉和玉米胚芽粕為底物,采用益生菌發(fā)酵制備發(fā)酵飼料,研究在玉米-豆粕型日糧中添加發(fā)酵飼料對大午金鳳蛋雞生產(chǎn)性能、雞蛋品質(zhì)和抗氧化能力的影響,旨在為發(fā)酵飼料在大午金鳳蛋雞生產(chǎn)中合理利用提供參考依據(jù)。
原料:玉米黃粉購自黑龍江某公司;玉米胚芽粕購自公主嶺某公司;結(jié)晶葡萄糖母液購自黑龍江某公司。
菌種:地衣芽孢桿菌、啤酒酵母菌和保加利亞乳桿菌菌種均保藏于齊齊哈爾大學食品學院生物工程實驗室。
采用單向閥發(fā)酵袋(25 kg)進行生料發(fā)酵,裝料量為15 kg/袋,物料配比為玉米黃粉∶玉米胚芽粕=2∶3(w/w),料水比為1∶1(g/ml),總接種量4 ml/100 g濕基,菌液體積比為地衣芽孢桿菌、啤酒酵母菌和保加利亞乳桿菌數(shù)量比1∶1∶1,活菌數(shù)108cfu/ml,發(fā)酵溫度30 ℃,發(fā)酵時間4 d。發(fā)酵結(jié)束后,60 ℃烘干8 h即為發(fā)酵飼料(含水量≤10%)。
試驗在齊齊哈爾市齊佳生態(tài)養(yǎng)殖場進行,采用單層直形式籠養(yǎng),自由采食和自由飲水,每天早上8:00和下午16:00 喂食2 次。每天下午16:00 撿蛋1 次,每天清掃雞籠1次。光照時間為每天16 h,溫度控制在21~22 ℃。按正常免疫程序接種免疫。選用健康且產(chǎn)蛋性能相近的56 周齡大午金鳳蛋雞160 只,隨機分成2 組,每組5 個重復,每個重復16 只雞。預(yù)飼期7 d,正式試驗期分前期(1~21 d)和后期(22~42 d)共42 d。參照NY/T 33—2004《雞飼養(yǎng)標準》配制日糧。各組飼糧配方及營養(yǎng)水平見表1。對照組飼喂基礎(chǔ)日糧;試驗組:10%發(fā)酵飼料替代10 %基礎(chǔ)日糧的配方日糧。
在試驗第21 d 和第42 d 時,以每組每重復為單位隨機選取6枚雞蛋測定雞蛋品質(zhì),每組每重復隨機選取2只健康蛋雞進行翅下靜脈采血,采血前禁食不禁水12 h,每只雞采集5 ml 血液,采用肝素鈉負壓采血管,待血清自然析出后,3 000 r/min 離心10 min,分離出血清,待測血清抗氧化指標。第42 d 時采血后解剖取左側(cè)肝臟約2 g 置于無菌試管中,液氮速凍,保存于-80 ℃,待測肝臟抗氧化指標。
1.5.1 發(fā)酵飼料營養(yǎng)成分測定
常規(guī)營養(yǎng)成分粗蛋白質(zhì)、粗纖維、氨基酸、鈣、磷和活菌數(shù)分別參考中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準GB/T 6432—1994、GB/T 6434—2006、GB/T 18246—2000、GB/T 6436—2002、GB/T 6437—2002 和GB 4789.2—2016 方法測定[11-16],可溶性蛋白含量采用Folin-酚法測定[17]。
表1 試驗日糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎(chǔ))
1.5.2 蛋雞生產(chǎn)性能測定
試驗期間每天按每重復為單位記錄產(chǎn)蛋數(shù)量、產(chǎn)蛋重量、投料量和破軟蛋數(shù)。并計算1~21 d 和22~42 d平均蛋重、產(chǎn)蛋率、料蛋比、平均日采食量和破軟蛋率。
1.5.3 雞蛋品質(zhì)指標測定
雞蛋品質(zhì)指標包括蛋殼強度、蛋殼厚度、蛋殼顏色、蛋黃顏色、蛋白高度、哈氏單位和蛋形指數(shù)。分別采用日本Robotmation 公司的EFG-0503 蛋殼強度測定儀、EFT-1601 蛋殼厚度測定儀和EMT7300 多功能蛋品質(zhì)分析儀測定。
1.5.4 蛋雞抗氧化指標測定
血清用于測定總抗氧化能力(T-AOC)、過氧化氫酶活力(CAT)、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶活力(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶活力(GSH-Px);肝臟組織液測定T-AOC、MDA、SOD 和GSH-Px。測定過程嚴格按照南京建成生物研究所提供的試劑盒說明書進行測定。
試驗數(shù)據(jù)運用SPSS 17.0 軟件進行統(tǒng)計,用單因子方差分析進行差異顯著性檢驗,最小顯著差數(shù)法(LSD)進行多重比較,結(jié)果均以“平均值±標準差”表示,“P<0.05”作為差異顯著性判斷標準。
成分分析是飼料評價的基礎(chǔ),通過對發(fā)酵物的成分分析可以更好地評價其價值和品質(zhì),發(fā)酵前后的飼料常規(guī)成分含量的變化如表2所示。與發(fā)酵前相比,發(fā)酵后可溶性蛋白含量提高了181.31%,蛋雞第一、第二限制性氨基酸蛋氨酸和賴氨酸含量分別增加了46.42%和26.92%,必需氨基酸總和增加了25.76%;檢測到的17 種氨基酸總和增加了23.47%,活菌數(shù)增加了40.19%,差異均顯著(P<0.05);粗蛋白質(zhì)、鈣和磷含量均有增加,粗纖維含量降低了3.92%,差異均不顯著(P>0.05)。
表2 發(fā)酵前后的飼料營養(yǎng)成分變化
生產(chǎn)性能是蛋雞養(yǎng)殖中最關(guān)鍵的指標,與經(jīng)濟效益密切相關(guān)。發(fā)酵飼料對蛋雞生產(chǎn)性能的影響如表3所示。與對照組相比,試驗組蛋雞試驗前期的平均產(chǎn)蛋率顯著增加(P<0.05)和破損蛋率顯著降低(P<0.05);試驗后期的平均產(chǎn)蛋率增加了3.85%(P>0.05);整個試驗期間,試驗組平均采食量有所增加,料蛋比和蛋重略有下降,但無明顯差異(P>0.05)。
發(fā)酵飼料的添加對雞蛋的品質(zhì)影響如表4所示,試驗第21 d 時,兩組蛋雞所產(chǎn)雞蛋品質(zhì)無顯著差異(P>0.05);試驗第42 d時,與對照組相比,試驗組蛋雞所產(chǎn)雞蛋的蛋白高度和哈氏單位均顯著提高(P<0.05),蛋殼厚度顯著下降(P<0.05)。隨著蛋雞周齡的增加,對照組雞蛋的蛋黃顏色逐漸變淺,而試驗組雞蛋蛋黃顏色逐漸加深。
2.4.1 發(fā)酵飼料對蛋雞血清抗氧化指標的影響
發(fā)酵飼料的添加對蛋雞的血清抗氧化指標的影響如表5 所示。試驗第21 d 時,與對照組相比,試驗組蛋雞的血清MDA 和CAT 含量顯著降低(P<0.05);試驗第42 d 時,與對照組相比,試驗組蛋雞的血清CAT、SOD和GSH-Px含量均顯著增加(P<0.05)。
表3 發(fā)酵飼料對蛋雞生產(chǎn)性能的影響
表4 發(fā)酵飼料對蛋品質(zhì)的影響
表5 發(fā)酵飼料對蛋雞血清抗氧化指標的影響
2.4.2 發(fā)酵飼料對蛋雞肝臟抗氧化指標的影響
發(fā)酵飼料對蛋雞的肝臟抗氧化功效的影響如表6所示,與對照組相比,試驗組蛋雞的肝臟T-AOC、SOD 和GSH-Px 含量都有升高趨勢,但差異均不顯著(P>0.05);MDA 含量降低了35.37%,差異不顯著(P>0.05)。
表6 發(fā)酵飼料對蛋雞肝臟抗氧化指標的影響
發(fā)酵飼料的營養(yǎng)成分受所用菌種和發(fā)酵參數(shù)的影響。本試驗中,采用單向閥發(fā)酵袋作為發(fā)酵介質(zhì),結(jié)合了好氧菌和厭氧菌的發(fā)酵優(yōu)勢,在發(fā)酵過程中微生物快速大量繁殖,使得發(fā)酵飼料中活菌數(shù)顯著增加和粗蛋白質(zhì)含量有所提高;微生物代謝過程中產(chǎn)生蛋白酶將大分子蛋白質(zhì)水解成小分子的小肽和游離氨基酸,使得蛋氨酸、賴氨酸、必需氨基酸和總氨基酸含量顯著增加,改善了飼料中玉米黃粉賴氨酸不足和氨基酸組成不平衡的缺點,提高了其蛋白質(zhì)水溶性,也解釋了可溶性蛋白質(zhì)含量的增加。地衣芽孢桿菌在發(fā)酵過程中分泌纖維素酶,對玉米胚芽粕中部分纖維素進行降解,使得發(fā)酵飼料中粗纖維含量降低,提高飼料的利用率。韓國棟等[3]利用枯草芽孢桿菌、啤酒酵母菌和嗜熱乳桿菌混菌固態(tài)發(fā)酵玉米黃粉、豆粕和麩皮,可溶性蛋白含量由發(fā)酵前的59.09 mg/g 提高到發(fā)酵后的103.55 mg/g。魏炳棟等[18]利用復合菌發(fā)酵玉米黃粉,結(jié)果表明總必需氨基酸和總氨基酸含量分別增加了12.58%和12.37%。以上結(jié)果與本試驗基本一致。
生產(chǎn)性能是蛋雞養(yǎng)殖中最關(guān)鍵的指標,與經(jīng)濟效益密切相關(guān)。產(chǎn)蛋后期,蛋雞因機體退化,免疫力下降等原因,導致產(chǎn)蛋性能下降,蛋品質(zhì)受損。所以在產(chǎn)蛋后期,如何維持良好的產(chǎn)蛋性能尤其重要[19]。夏圣奎等[20]在蛋雞飼糧中添加2.5%玉米豆粕發(fā)酵飼料,結(jié)果發(fā)現(xiàn)能延緩產(chǎn)蛋率和破蛋率下降幅度,降低次蛋率和死淘率。Linguo Zhao 等[21]將發(fā)酵銀杏葉飼料飼喂給海蘭褐蛋雞,發(fā)現(xiàn)黑曲霉發(fā)酵組和混菌(產(chǎn)朊假絲酵母菌和黑曲霉)發(fā)酵組顯著提高產(chǎn)蛋率和飼料轉(zhuǎn)化率(P<0.05)。上述的結(jié)論與本試驗結(jié)果基本一致。
產(chǎn)蛋率是衡量家禽產(chǎn)蛋性能的一個重要指標,蛋雞進入產(chǎn)蛋后期,產(chǎn)蛋率會因為自身的機體退化等加速降低。本試驗表明,添加10%發(fā)酵飼料顯著提高了平均產(chǎn)蛋率,隨著蛋雞日齡增加,產(chǎn)蛋率趨于平穩(wěn)甚至有小增長趨勢,可能原因是發(fā)酵飼料中富含益生菌,提高了機體抗氧化和免疫性能,延緩了機體退化,從而穩(wěn)定了產(chǎn)蛋率。破損蛋主要受飼料營養(yǎng)、蛋自身、環(huán)境等因素影響,而飼料營養(yǎng)中對蛋殼質(zhì)量影響較大的是鈣、磷與維生素D[22]。本試驗表明,在試驗前期飼喂發(fā)酵飼料替代豆粕顯著降低了破損蛋率,試驗后期無顯著影響。可能是因為發(fā)酵飼料中鈣磷含量較高和啤酒酵母菌菌體本身所富含的氨基酸、消化酶、維生素、核糖核酸等有益物質(zhì)可以提高飼料的消化性和營養(yǎng)價值,從而降低了破損蛋率;而隨著產(chǎn)蛋周期的增加,蛋雞機體受損,破損蛋率都有所增加。料蛋比是衡量家禽養(yǎng)殖經(jīng)濟效益的一個重要指標,在保證產(chǎn)蛋重量的前提下,料蛋比越低,養(yǎng)殖利潤越大。本試驗表明,飼喂發(fā)酵飼料替代基礎(chǔ)日糧對料蛋比有降低作用,可能原因是玉米黃粉和玉米胚芽粕經(jīng)過益生菌發(fā)酵后,飼料中部分大分子蛋白質(zhì)降解成易吸收的小分子的小肽、游離必需氨基酸等增加了動物采食量,提高了飼料利用率。
蛋白高度和哈氏單位是衡量蛋白品質(zhì)的有效指標,數(shù)值越大,蛋白黏稠度越高,雞蛋品質(zhì)越好[8]。研究表明,在蛋雞日糧中添加發(fā)酵飼料可以有效提高雞蛋哈氏單位[9,23]。在本試驗中,試驗后期,試驗組雞蛋的蛋白高度和哈氏單位顯著高于對照組。蛋殼強度越大,在運輸中受損幾率越小,蛋的保鮮程度越高。本試驗表明,試驗后期添加發(fā)酵飼料使蛋殼厚度均顯著降低,但整個試驗期間,兩組雞蛋的蛋殼強度無明顯差異,這可能是由于隨著蛋雞日齡的增加,蛋雞對鈣的吸收降低,整體蛋殼厚度下降。蛋黃顏色是衡量雞蛋品質(zhì)的一項重要指標,一般認為蛋黃顏色越黃,營養(yǎng)價值越高,且蛋黃顏色鮮艷或者蛋黃比例大更易受到消費者青睞[24-25]。本試驗表明,兩組雞蛋的蛋黃顏色無顯著差異,但隨著飼喂時間延長,飼喂發(fā)酵飼料的雞蛋蛋黃顏色加深,可能原因是玉米黃粉富含葉黃素,而蛋黃的著色程度與飼料中的葉黃素的有效供給量和在蛋雞體內(nèi)沉積的總量有關(guān)[26]。飼喂發(fā)酵飼料可以部分改善雞蛋品質(zhì),說明發(fā)酵玉米黃粉和玉米胚芽粕飼料對蛋雞的養(yǎng)殖具有有利影響。
超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶和過氧化氫酶能共同清除機體活性氧和自由基,減輕和阻止活性氧的過氧化作用[27]??偪寡趸芰捅┖扛叩涂梢苑从硻C體細胞受自由基攻擊的嚴重程度及機體健康程度[28]。本研究表明,玉米黃粉和玉米胚芽粕經(jīng)過發(fā)酵后對蛋雞的血清抗氧化能力有顯著提高作用,具體表現(xiàn)為試驗前期蛋雞的血清MDA 含量顯著降低,試驗后期蛋雞的血清CAT、SOD和GSH-Px含量顯著增加??赡苁且驗榘l(fā)酵過程中益生菌的生長和微生物降解作用產(chǎn)生的小肽類物質(zhì)可以提高飼料的抗氧化功能。飼喂發(fā)酵飼料可以部分改善蛋雞的肝臟抗氧化功能,說明發(fā)酵玉米黃粉和玉米胚芽粕飼料可以有效改善機體抗氧化水平,進而保障蛋雞的健康養(yǎng)殖。
本試驗條件下,①玉米黃粉和玉米胚芽粕經(jīng)過益生菌發(fā)酵后營養(yǎng)價值提高。②大午金鳳蛋雞日糧添加10%發(fā)酵飼料后,在生產(chǎn)性能方面,可以顯著提高蛋雞產(chǎn)蛋率,對降低料蛋比和破損蛋率有一定效果;在雞蛋品質(zhì)方面,雞蛋的蛋白高度和哈氏單位顯著提高;在抗氧化指標方面,蛋雞血清抗氧化功效顯著改善,對肝臟抗氧化功效起到積極作用。綜上所述,本試驗結(jié)果在一定程度上提高了玉米深加工副產(chǎn)物的附加值,發(fā)酵飼料在大午金鳳蛋雞的應(yīng)用上得到較好的結(jié)果,有一定的經(jīng)濟價值。