凹凸棒石黏土處理檸檬酸廢水后在蛋雞飼料中的應(yīng)用研究

喬麗紅，陳剛耀，溫 超，周巖民

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，江蘇南京210095）

我國是世界上最大的檸檬酸生產(chǎn)和出口國，但檸檬酸生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量高濃度有機廢水。廢水中含有大量有機物（有機酸、淀粉、蛋白質(zhì)、葡萄糖、脂肪、生產(chǎn)菌體所分泌的酶等）及N、P、S等無機物［1］，排放到環(huán)境中會造成嚴(yán)重污染，若將其加以利用，實現(xiàn)廢物資源化，則可達到較佳效益。

凹凸棒石黏土（簡稱凹土，attapulgite）是一種具有特殊纖維晶體形態(tài)結(jié)構(gòu)的含水富鎂鋁硅酸鹽礦物，在礦物學(xué)上隸屬于海泡石族。凹土具有獨特的吸附、離子交換、熱穩(wěn)定等理化特性，可提高飼料利用率，改善動物健康狀況［2－3］。此外，凹土由于資源豐富、價格低廉，且處理廢水效果顯著，在水污染處理方面具有廣闊的開發(fā)前景［4－5］。有研究指出，凹土對檸檬酸廢液中的總酸去除率可達89.48%，糖的去除率約為15%［6］。談亦奇試驗發(fā)現(xiàn)，處理檸檬酸廢液后的凹土（ATC）添加到飼料中，可提高肉雞的生產(chǎn)性能［6］，但在蛋雞上的研究尚未見報道。為此，本試驗旨在通過研究不同水平ATC 對蛋雞生產(chǎn)性能、養(yǎng)分消化率和消化酶的影響，為ATC 在蛋雞生產(chǎn)中的合理應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用ATC 為凹土處理檸檬酸廢水后，于105℃干燥制得，由江蘇神力特生物科技有限公司提供。

1.2 試驗動物與設(shè)計

選用324只體重、產(chǎn)蛋率相近的32周齡健康海蘭褐商品蛋雞，隨機分為3組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)18 只，其中1 組飼喂基礎(chǔ)日糧（對照組），2、3組分別飼喂在基礎(chǔ)日糧中添加1%和2%ATC的試驗日糧。飼料為粉狀料?；A(chǔ)日糧配方及營養(yǎng)水平見表1。試驗在連云港通會養(yǎng)殖有限公司進行。

1.3 飼養(yǎng)管理

蛋雞飼養(yǎng)于三層階梯籠內(nèi)，毎籠3只，在全封閉式雞舍內(nèi)飼養(yǎng)。乳頭式飲水器自由飲水，每天16h光照，免疫程序按常規(guī)進行。每天喂料兩次。預(yù)試1周后，使各組產(chǎn)蛋率差異不顯著，然后進行正式試驗，試驗期為8周。

表1 基礎(chǔ)日糧配方和營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets（air－dry basis）

1.4 樣品采集與處理

在試驗結(jié)束前三天，采用內(nèi)源指示劑法進行代謝試驗，收糞期間正常采食、飲水。收集糞樣去除羽毛、皮屑后裝入自封袋中貯存于－20 ℃的冰箱內(nèi)。代謝試驗結(jié)束后，將三天收集的同一重復(fù)糞樣混勻，65 ℃烘干，充分回潮，粉碎待測。

試驗結(jié)束時，每重復(fù)選取1只體質(zhì)健康的蛋雞，頸動脈放血后致死立即解剖，分離胰腺和空腸，胰腺立即放入液氮速凍，然后放入－70 ℃冰箱凍存；輕輕擠出空腸食糜后縱向剖開，先用載玻片刮去表層殘留的食糜后再用載玻片刮取黏膜并馬上放入－20℃冰箱保存。測定時先將部分胰腺、食糜和黏膜在室溫下解凍，用10倍體積（V／W）的4℃生理鹽水稀釋后在冰浴中勻漿，在4℃下離心20 min（4000r／min），取上清液分裝，測定胰腺和食糜中的淀粉酶、胰蛋白酶、總蛋白酶、脂肪酶活性和黏膜麥芽糖酶、蔗糖酶活性。

1.5 指標(biāo)測定及方法

1.5.1 生產(chǎn)性能 試驗期間每天按重復(fù)記錄產(chǎn)蛋總數(shù)、總蛋重、采食量和軟破蛋數(shù)，以重復(fù)為單位統(tǒng)計平均蛋重、日產(chǎn)蛋量、產(chǎn)蛋率、軟破蛋率、日采食量和料蛋比。

1.5.2 養(yǎng)分消化率的測定 按《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》［7］中的方法測定飼料及糞樣中的干物質(zhì)、有機物、粗蛋白和粗脂肪含量，計算各養(yǎng)分的消化率。

1.5.3 消化酶活性的測定 淀粉酶、胰蛋白酶、脂肪酶、麥芽糖酶、蔗糖酶活性及胰腺、食糜和黏膜蛋白含量采用南京建成生物工程研究所的試劑盒進行測定，總蛋白酶活性采用奚剛等［8］的方法進行測定。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 進行初步處理，用SPSS16.0軟件進行統(tǒng)計，用單因子方差分析（Oneway ANOVA）進行差異顯著性檢驗，用Duncan法進行多重比較，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 ATC對蛋雞生產(chǎn)性能的影響

由表2可知，飼料中添加1%ATC 對蛋雞的生產(chǎn)性能沒有顯著影響，但使產(chǎn)蛋率、平均蛋重、日產(chǎn)蛋量分別提高0.39%、0.75%、1.10% （P＞0.05），日采食量、料蛋比、軟破蛋率分別降低0.67%、1.94%、12.77% （P＞0.05）。與對照組相比，飼料中添加2%ATC 對蛋雞的產(chǎn)蛋率、平均蛋重、軟破蛋率沒有影響，但顯著降低了日產(chǎn)蛋量，顯著提高了料蛋比（P＜0.05）；與1%ATC 添加組相比，2%ATC添加組的平均蛋重、日產(chǎn)蛋量顯著降低（P＜0.05），料蛋比極顯著提高（P＜0.01）。

2.2 ATC對蛋雞養(yǎng)分消化率的影響

由表3可知，飼料中添加不同水平的ATC 對蛋雞養(yǎng)分消化率沒有顯著影響，但1%ATC 使蛋雞的有機物、粗蛋白、粗脂肪消化率分別提高0.53%、2.71%、1.70%（P＞0.05），2%ATC 組的干物質(zhì)、有機物、粗蛋白、粗脂肪消化率分別降低5.39%、5.08%、0.41%、1.74%（P＞0.05）。

2.3 ATC對蛋雞胰腺消化酶活性的影響

由表4可知，飼料中添加不同水平的ATC 對蛋雞胰腺消化酶活性沒有顯著影響，但1%ATC使胰腺的淀粉酶、胰蛋白酶、總蛋白酶活性分別提高7.95%、11.25%、8.44%（P＞0.05），2%ATC 添加組的淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶活性均有不同程度的降低（P＞0.05）。

表2 ATC對蛋雞生產(chǎn)性能的影響Table 2 Effect of ATC on productive performance of laying hens

表3 ATC對蛋雞養(yǎng)分消化率的影響Table 3 Effect of ATC on nutrient digestibility of laying hens

表4 ATC對蛋雞胰腺消化酶活性的影響Table 4 Effect of ATC on digestive enzyme activities in pancreas of laying hens

2.4 ATC對蛋雞腸道食糜消化酶活性的影響

由表5可知，與對照組相比，飼料中添加不同水平ATC 對蛋雞腸道食糜消化酶活性沒有顯著影響，但1%ATC 使腸道淀粉酶、胰蛋白酶、總蛋白酶、脂肪酶活性分別提高0.84%、0.82%、4.95%、17.46% （P＞0.05），2%ATC 添加組的淀粉酶、脂肪酶活性分別提高0.42%、10.88% （P＞0.05）。

2.5 ATC對蛋雞空腸黏膜二糖酶活性的影響

由表6可知，飼料中添加1%和2%ATC 可使黏膜麥芽糖酶活性分別提高55.95%、28.69%，但均未達到顯著水平（P＞0.05）。添加1%和2%ATC 可使黏膜蔗糖酶活性分別提高70.65%、21.45%，其中1%ATC 組達到顯著水平（P＜0.05）。

表5 ATC對蛋雞腸道食糜消化酶活性的影響Table 5 Effect of ATC on digestive enzyme activities in intestine of laying hens

表6 ATC對蛋雞空腸黏膜麥芽糖酶和蔗糖酶活性的影響Table 6 Effect of ATC on activities of maltase and sucrase in jejunal mucosa of laying hens

3 討論

3.1 ATC對蛋雞生產(chǎn)性能的影響

曹發(fā)魁等［9］研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加1%～2%的凹土可提高蛋雞的產(chǎn)蛋率和蛋重。本試驗結(jié)果表明，飼料中添加1%ATC 能一定程度提高蛋雞產(chǎn)蛋率、平均蛋重、日產(chǎn)蛋量，降低日采食量、料蛋比、軟破蛋率。ATC能提高蛋雞生產(chǎn)性能的原因可能是：凹土可延長飼料在消化道內(nèi)的停留時間，促進消化吸收［10］；吸附腸道內(nèi)NH3等有害物質(zhì)，保護腸道微生態(tài)環(huán)境［2］；ATC 中含有的檸檬酸，降低了胃腸道pH，增強消化酶活性，提高養(yǎng)分利用率［11］；凹土中含有多種金屬元素，在動物體內(nèi)被吸收利用，促進動物代謝，從而提高生產(chǎn)性能。

凹土對動物生產(chǎn)性能影響的研究很多，多數(shù)認(rèn)為凹土能提高動物生產(chǎn)性能，然而，也有一些學(xué)者持相反觀點。Pappas等［12］試驗發(fā)現(xiàn)，飼料中添加凹土并不能顯著提高肉雞的體增重。談亦奇［6］報道，在肉仔雞飼料中添加2%ATC 料重比高于對照組。Selles等［13］也發(fā)現(xiàn)，飼料中添加不同水平的凹土并沒有提高肉雞體增重和采食量，并且，添加高水平的凹土顯著降低了肉雞的生長性能。在本次試驗中，與對照組相比，添加2%ATC 使日產(chǎn)蛋量顯著降低，料蛋比顯著提高；與1%ATC 添加組相比，2%ATC添加組的平均蛋重、日產(chǎn)蛋量顯著降低，料蛋比極顯著提高，這可能是由于2%ATC 對飼料養(yǎng)分的稀釋及檸檬酸含量過高的共同作用［14－15］，對養(yǎng)分消化產(chǎn)生負面影響。譚芳等［16］也報道，肉雞飼料中檸檬酸的添加量過高則呈顯著負效應(yīng)。

3.2 ATC對蛋雞養(yǎng)分消化率的影響

養(yǎng)分消化率可以直觀的反映蛋雞對養(yǎng)分的利用情況。胡忠澤等［17］報道，日糧中添加5%的凹土可使肉雞的粗蛋白質(zhì)、總氨基酸和必需氨基酸利用率分別提高7.4%、4.23%和3.34%。Parisini等［18］報道，在斷奶仔豬飼料中添加2%的海泡石能提高干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪和能量等的養(yǎng)分消化率，且其對仔豬生長前期的作用效果較好。但也有研究報道，在日糧中添加海泡石并不能提高養(yǎng)分消化率［19］。本試驗結(jié)果顯示，飼料中添加1%ATC使蛋雞有機物、粗蛋白、粗脂肪的消化率有一定程度提高，這可能是由于凹土具有很大的表面積和很強的吸附能力，吸附飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)成分，保護胃腸道黏膜［20］；延長食糜在消化道內(nèi)的停留時間。ATC 所含的檸檬酸還可適當(dāng)降低腸道pH，從而提高內(nèi)源酶活性［21］。

3.3 ATC 對蛋雞胰腺、空腸食糜消化酶活性的影響

胰腺和腸道消化酶活性被認(rèn)為是衡量機體營養(yǎng)物質(zhì)消化能力的重要指標(biāo)［22］。王龍昌［23］報道，在鉛鎘復(fù)合污染日糧中添加凹土對肉雞腸道食糜淀粉酶、總蛋白酶、脂肪酶活性均有一定的提高作用。凹土通過抑制腸道病原菌的生長與繁殖，促進腸道上皮細胞的增殖，增加腸黏膜厚度，促進腸絨毛發(fā)育［24－25］，在一定程度上刺激內(nèi)源消化酶的合成分泌并提高其活性。

潘慶等［26］報道，羅非魚的胃蛋白酶、胰蛋白酶和腸蛋白酶活性隨飼料中檸檬酸的增加呈先上升后下降的趨勢。本試驗中，與對照組相比，飼料中添加1%ATC在一定程度上提高了蛋雞胰腺淀粉酶、胰蛋白酶和空腸胰蛋白酶、總蛋白酶活性，這與前面1%ATC有提高蛋雞生產(chǎn)性能、養(yǎng)分消化率趨勢的結(jié)果相一致；2%ATC 添加組的上述酶活則均呈不同程度的降低，其原因可能是1%ATC 所含的檸檬酸可適當(dāng)降低腸道pH，從而激活內(nèi)源酶活性，而2%ATC所含的檸檬酸使腸道pH 過度降低，反而抑制消化酶活性［27］。目前關(guān)于ATC 中有效成分的研究未見有報道，因此其對于內(nèi)源消化酶的影響機理還有待進一步研究探討。

3.4 ATC對蛋雞空腸黏膜二糖酶活性的影響

小腸二糖酶在糖類物質(zhì)的徹底分解中發(fā)揮重要作用［28－29］。晏家友等［30］報道，飼料中添加0.05%、0.1%緩釋復(fù)合酸化劑均能顯著提高斷奶前期仔豬小腸蔗糖酶和乳糖酶活性。本試驗中，與對照組相比，不同水平ATC添加組的空腸黏膜麥芽糖酶、蔗糖酶活性均得到提高，其中1%ATC 添加組的蔗糖酶活性達到顯著水平，提示ATC 對黏膜二糖酶的合成和分泌有一定的促進作用。這一方面可能與ATC能迅速分布并覆蓋于黏膜表面，修復(fù)和穩(wěn)定黏膜屏障，維護腸黏膜組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的完整性有關(guān)［31］；另一方面則可能是檸檬酸降低了腸道pH，提高腸道淀粉酶活性，二糖含量增多從而刺激二糖酶分泌。

4 結(jié)論

本試驗條件下，飼料中添加1%ATC 能較好的提高蛋雞生產(chǎn)性能和消化酶活性，2% ATC 效果卻不盡理想。對于ATC 的作用機理及其在動物生產(chǎn)中合適的添加劑量，仍需進一步的探究。

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