日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨生長性能、抗氧化能力和免疫功能的影響

■石 敏 袁立科 鄭文涌 唐義梅 李斯泉 陶 煉 晏向華 馬立保*

（1.農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國家重點實驗室華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，湖北武漢430070；2.湖北綠科樂華生物科技有限公司，湖北黃岡438000）

菜籽粕和棉粕等非常規(guī)蛋白質(zhì)原料因含有較多的抗營養(yǎng)因子嚴重影響了動物對飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收和利用。微生物發(fā)酵是提高非常規(guī)蛋白原料利用效率的有效手段之一。釀酒酵母常用于發(fā)酵非常規(guī)原料，以提高非常規(guī)原料的使用量和飼喂價值。釀酒酵母發(fā)酵在提高非常規(guī)原料利用價值的同時，還能產(chǎn)生大量的代謝物，包括變性培養(yǎng)基（多肽和寡糖等）、細胞內(nèi)容物（維生素、氨基酸和礦物質(zhì)等）和細胞外代謝產(chǎn)物（營養(yǎng)代謝物、酶類和未知營養(yǎng)因子等），發(fā)酵后的非常規(guī)蛋白質(zhì)原料飼喂動物，能改善動物的腸道微生物區(qū)系，進而提高動物的生產(chǎn)性能、抗氧化能力和免疫功能[1-2]。研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加釀酒酵母培養(yǎng)物可促進斷奶仔豬和肉雞的生長[3-4]，提高抗氧化能力，增強免疫應(yīng)答[5]，改善腸道形態(tài)[6]，調(diào)節(jié)腸道微生物區(qū)系[7-8]。本研究使用的新型釀酒酵母培養(yǎng)物是基于菜籽粕等雜粕在菌酶協(xié)同作用下，經(jīng)固液結(jié)合深度發(fā)酵、低溫干燥制成，富含還原型谷胱甘肽、有機酸、原花青素和酵母細胞壁多糖等成分。然而，雜粕的發(fā)酵效率較低，發(fā)酵后產(chǎn)生的可供微生物吸收利用的營養(yǎng)物質(zhì)的含量低于類似于“益康XP”等釀酒酵母培養(yǎng)物，為達到與益康XP等釀酒酵母培養(yǎng)物相同的應(yīng)用效果，日糧中新型釀酒酵母培養(yǎng)物的添加量要顯著提高，而且適度高劑量的添加也為利用非常規(guī)原料提供了可能性。使用發(fā)酵后的菜籽粕替代基礎(chǔ)日糧中部分豆粕作為動物的蛋白質(zhì)來源，可以降低配方成本，減少資源的浪費。本研究的目的是探究日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨生長性能、抗氧化能力和免疫功能的影響，為其在櫻桃谷鴨日糧中的合理應(yīng)用提供參考和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新型釀酒酵母培養(yǎng)物底物（培養(yǎng)基）和新型釀酒酵母培養(yǎng)物均由湖北綠科樂華生物科技有限公司提供。新型釀酒酵母培養(yǎng)物底物概略養(yǎng)分含量為：粗蛋白質(zhì)51.4%、粗脂肪1.8%、粗纖維8.4%、粗灰分8.6%；新型釀酒酵母培養(yǎng)物概略養(yǎng)分含量為：粗蛋白質(zhì)53.1%、粗脂肪1.7%、粗纖維10.1%、粗灰分8.4%。新型釀酒酵母培養(yǎng)物中還原型谷胱甘肽的含量為0.30%，原花青素的含量為0.15%。

1.2 試驗設(shè)計

選取660只健康且體重相近的1日齡櫻桃谷鴨，隨機分為5組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)22只，試驗期為42 d。試驗采用玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧，參考美國NRC（1994）中櫻桃谷鴨的營養(yǎng)需要量，分別設(shè)計1～21日齡和22～42日齡櫻桃谷鴨的日糧配方，基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。其中，Ⅰ組飼喂玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧，Ⅱ組和Ⅲ組分別在基礎(chǔ)日糧中添加2.5%和5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物底物，Ⅳ組和Ⅴ組分別在基礎(chǔ)日糧中添加2.5%和5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.3 飼養(yǎng)管理

飼養(yǎng)試驗開始前，對鴨舍、水槽和料槽進行充分清洗并嚴格消毒。櫻桃谷鴨為舍內(nèi)平養(yǎng)，自由采食和飲水，少添勤喂，按鴨場常規(guī)程序進行免疫和管理。

1.4 樣品采集與處理

試驗至第42 d，每組每個重復(fù)隨機取一只接近平均體重的櫻桃谷鴨，稱重后頸靜脈采血，室溫靜置后3 000 r/min，離心20 min獲得血清樣品，-20℃保存。采血后將櫻桃谷鴨放血處死，立即解剖，取兩側(cè)胸腺、脾臟和法氏囊，剔除表面附著的脂肪組織，濾紙擦干血液，準確稱重。

1.5 檢測指標及方法

1.5.1 生長性能

試驗期間分別在第1 d、第21 d和第42 d 8:00飼喂前以重復(fù)為單位，空腹稱重，計算各階段的平均日增重（ADG）。根據(jù)每天的投料量和剩余料量計算平均日采食量（ADFI）和料重比（F/G）。

1.5.2 抗氧化指標

取櫻桃谷鴨的血清樣品檢測谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、丙二醛（MDA）、過氧化物酶（POD）和總抗氧化能力（T-AOC）。GSH-Px檢測試劑盒（A005）、MDA檢測試劑盒（A003-1）、POD檢測試劑盒（A084-2）和T-AOC檢測試劑盒（A015-2）均購于南京建成生物工程研究所。

1.5.3 免疫指標

① 由免疫器官指數(shù)（g/kg）=免疫器官重量（g）/活體重量（kg）計算得出；

②酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）測定血清中免疫球蛋白M（IgM）、免疫球蛋白A（IgA）和免疫球蛋白G（IgG）的含量，IgM檢測試劑盒（H109）、IgA檢測試劑盒（H108）和IgG檢測試劑盒（H106）均購于南京建成生物工程研究所。

1.6 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2007進行初步整理，SAS 8.1軟件進行one-way ANOVA單因素方差分析，采用Duncan's法進行組間差異顯著性比較。試驗結(jié)果均用“平均值±標準誤”表示。P＞0.05表示差異不顯著，P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨生長性能的影響（見表2）

表2 日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨生長性能的影響

由表2可知，各組1～21 d、22～42 d和1～42 d櫻桃谷鴨的ADFI和ADG均差異不顯著（P＞0.05）。1～21 d，Ⅱ、Ⅲ組和Ⅴ組櫻桃谷鴨的F/G極顯著高于Ⅰ組（P＜0.01），但Ⅳ組和Ⅰ組差異不顯著（P＞0.05）。各組22～42 d和1～42 d櫻桃谷鴨的F/G均差異不顯著（P＞0.05）。

2.2 日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨抗氧化能力的影響（見表3）

表3 日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨抗氧化能力的影響

由表3可知，Ⅱ～Ⅴ組櫻桃谷鴨血清MDA的含量均顯著低于Ⅰ組（P＜0.05）。Ⅲ、Ⅳ組和Ⅴ組櫻桃谷鴨血清T-AOC的含量極顯著高于Ⅰ組（P＜0.01），但Ⅱ組與Ⅰ組無顯著差異（P＞0.05）。各組櫻桃谷鴨血清GSH-Px和POD的含量均差異不顯著（P＞0.05）。

2.3 日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨免疫功能的影響

2.3.1 日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨免疫器官指數(shù)的影響（見表4）

由表4可知，Ⅳ組櫻桃谷鴨的胸腺指數(shù)極顯著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組和Ⅴ組（P＜0.01）。各組櫻桃谷鴨的脾臟指數(shù)和法氏囊指數(shù)均差異不顯著（P＞0.05）。

2.3.2 日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨血清免疫球蛋白含量的影響（見表5）

表4 日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨免疫器官指數(shù)的影響（g/kg）

表5 日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨血清免疫球蛋白含量的影響（mg/ml）

由表5可知，Ⅳ組櫻桃谷鴨血清IgM的含量極顯著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組和Ⅴ組（P＜0.01），Ⅲ組和Ⅴ組櫻桃谷鴨血清IgM的含量極顯著高于Ⅰ組（P＜0.01），但Ⅰ組和Ⅱ組差異不顯著（P＞0.05）。Ⅳ組櫻桃谷鴨血清IgA的含量顯著高于Ⅱ組和Ⅴ組（P＜0.05），但Ⅳ組與Ⅰ組差異不顯著（P＞0.05）。各組櫻桃谷鴨血清IgG的含量均差異不顯著（P＞0.05）。

3 討論

3.1 日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨生長性能的影響

有研究報道，日糧中添加釀酒酵母培養(yǎng)物能改善畜禽的生長性能。Shen等[4]研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加5 g/kg酵母培養(yǎng)物可顯著提高斷奶仔豬的ADG和ADFI。Gao等[3]研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加2.5 g/kg酵母培養(yǎng)物能顯著提高22～42 d和1～42 d肉雞的ADG，降低F/G。本試驗日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物底物和新型釀酒酵母培養(yǎng)物對1～21 d、22～42 d和1～42 d櫻桃谷鴨的ADG和ADFI均無顯著影響。與對照組相比，1～21 d，2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物底物組、5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物底物組和5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組櫻桃谷鴨的F/G極顯著提高，可能與發(fā)酵底物和粗纖維的含量有關(guān)。新型釀酒酵母培養(yǎng)物是基于雜粕等原料發(fā)酵而成，由于菜籽粕等雜粕中含有較多的抗營養(yǎng)因子(如單寧、芥子堿和植酸等)，當雜粕替代基礎(chǔ)日糧中部分豆粕時，營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用率降低，生長性能下降[9]。此外，新型釀酒酵母培養(yǎng)物底物和新型釀酒酵母培養(yǎng)物中粗纖維的含量較高，降低日糧中營養(yǎng)物質(zhì)的消化率，最終導(dǎo)致櫻桃谷鴨的飼料轉(zhuǎn)化率下降。謝明等[10]研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加0.325%、0.406%和0.487%的胱氨酸對0～3周齡北京鴨的生長性能無顯著影響，但0.568%的胱氨酸添加量能顯著降低0～3周齡北京鴨的ADG和ADFI。本試驗1～21 d，對照組日糧中胱氨酸的含量為0.35%，而2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物底物組、5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物底物組和5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組日糧中胱氨酸的含量分別為0.52%、0.69%和0.69%。5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物底物組和5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組日糧中胱氨酸的含量均高于謝明等[10]試驗中胱氨酸的添加量（0.568%），雖然5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物底物組和5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組1～42 d櫻桃谷鴨的ADG和ADFI與對照組無顯著差異，但高胱氨酸含量是否會導(dǎo)致櫻桃谷鴨的飼料轉(zhuǎn)化率下降有待進一步驗證。

3.2 日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨抗氧化能力的影響

動物體內(nèi)的酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)能夠不斷清除自身產(chǎn)生的自由基，減輕或阻止其對機體造成的損傷，保持氧化系統(tǒng)的動態(tài)平衡。GSH-Px可將還原型谷胱甘肽轉(zhuǎn)化成氧化型谷胱甘肽，促進H2O2等的還原，保護細胞抵抗氧化損傷[11]。POD是體內(nèi)抗氧化酶系中重要的一種，能與超氧化物歧化酶和過氧化氫酶等相互配合，清除自由基，提高抗氧化能力[12]。MDA作為一種脂質(zhì)過氧化物，含量的高低能夠反映機體脂質(zhì)過氧化的程度[13]。T-AOC是反映抗氧化能力的綜合指標，是體內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)抗氧化能力的總和[14]。本試驗2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組和5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組櫻桃谷鴨血清T-AOC的含量極顯著高于對照組，抗氧化能力顯著增強，可能與新型釀酒酵母培養(yǎng)物富含原花青素和還原型谷胱甘肽有關(guān)。原花青素因含有多個酚性羥基，可以競爭性地與自由基結(jié)合，抑制脂質(zhì)氧化反應(yīng)，從而保護機體免受氧化損傷[20]。還原型谷胱甘肽是細胞中含量最豐富的低分子量硫醇，是體內(nèi)抗氧化物質(zhì)的主成分之一，由于含有半胱氨酸殘基，還原型谷胱甘肽易被氧化成氧化型谷胱甘肽，減少細胞的氧化損傷[15-16]。王芳倩等[17]研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加還原型谷胱甘肽可增加牙鲆肝臟T-AOC的含量，并且還原型谷胱甘肽的添加量為371.84 mg/kg時，T-AOC的含量最高。本試驗新型釀酒酵母培養(yǎng)物中還原型谷胱甘肽的含量為0.30%，2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組和5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組還原型谷胱甘肽的含量折算后分別為75 mg/kg和150 mg/kg，血清T-AOC的含量顯著增加，此結(jié)論與上述研究結(jié)果一致。有研究發(fā)現(xiàn)，當?shù)鞍彼釢M足機體需求時，日糧中胱氨酸的添加量過高，會導(dǎo)致胱氨酸或半胱氨酸在體內(nèi)堆積，半胱氨酸的巰基在金屬離子如Fe3+和Cu2+存在下易發(fā)生氧化，形成氧自由基，導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化損傷[18]。史明雷等[19]研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加120 mg/kg半胱氨酸，1日齡仔雞腿肌MDA的含量顯著下降，而65日齡仔雞腿肌MDA的含量無顯著變化。本文試驗組櫻桃谷鴨血清MDA的含量均顯著低于對照組，其中以2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組下降最顯著。5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組櫻桃谷鴨的抗氧化物質(zhì)可能部分用于抑制高含量胱氨酸所導(dǎo)致的脂質(zhì)過氧化作用，導(dǎo)致5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組櫻桃谷鴨血清T-AOC含量低于2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組，因此2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組櫻桃谷鴨的抗氧化能力最好。

3.3 日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨免疫功能的影響

3.3.1 日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨免疫器官指數(shù)的影響

胸腺、脾臟和法氏囊是禽類重要的免疫器官，參與細胞免疫和體液免疫的調(diào)節(jié)，直接決定著家禽整體的免疫水平[20]。張連忠[21]研究報道，日糧中添加2.5%和5.0%酵母培養(yǎng)物能顯著提高海蘭褐蛋雞的免疫器官指數(shù)。本試驗2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組櫻桃谷鴨的胸腺指數(shù)極顯著高于對照組、2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物底物組和5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組，而2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物底物組櫻桃谷鴨的胸腺指數(shù)與對照組差異不顯著，可能與新型釀酒酵母培養(yǎng)物中含有的細胞壁多糖有關(guān)。王輝田等[22]研究發(fā)現(xiàn)，肉雞的免疫器官指數(shù)與日糧中酵母細胞壁多糖的添加量成正相關(guān)，日糧中添加2 000 mg/kg酵母細胞壁多糖可顯著增加21日齡肉雞的胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)和法氏囊指數(shù)，提高機體免疫力。

3.3.2 日糧中添加新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨血清免疫球蛋白含量的影響

免疫球蛋白具有抗菌、抗病毒和抗感染等功能，是反映機體免疫力的重要指標。Gao等[23]研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加0.5%釀酒酵母培養(yǎng)物可顯著提高肉雞血清IgM的含量，對IgG的含量無顯著影響。本試驗2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組櫻桃谷鴨血清IgM的含量極顯著高于對照組，而2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物底物組與對照組差異不顯著。日糧中添加2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物能顯著提高櫻桃谷鴨血清IgM的含量，可能與新型釀酒酵母培養(yǎng)物細胞壁成分甘露寡糖和β-葡聚糖有關(guān)。β-葡聚糖能激活機體的特異性免疫和非特異性免疫，增強免疫應(yīng)答[24]。甘露寡糖可吸附在腸道表面，為病原菌提供特定的結(jié)合位點，競爭性地抑制病原菌在腸道表面的定植，增強機體免疫力[25]；此外，甘露寡糖也能誘導(dǎo)細胞免疫和體液免疫，增強機體防御能力[26]。Yang等[27]研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加1.51 g/kg的β-葡聚糖可顯著提高海參腸道免疫基因Aj-p105和Aj-p50的表達量。金亞東等[28]研究發(fā)現(xiàn)，甘露寡糖能顯著增加21日齡犢牛血清IgA和IgG的含量。5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組櫻桃谷鴨血清IgM和IgA的含量顯著低于2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組，可能原因是5.0%新型釀酒酵母培養(yǎng)物組日糧中胱氨酸的含量較高，降低了機體的抗氧化能力，從而對免疫功能造成不利的影響，但此結(jié)論有待進一步的驗證。

4 結(jié)論

日糧中添加2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物對櫻桃谷鴨的生長性能無顯著影響；添加2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物能極顯著提高櫻桃谷鴨的胸腺指數(shù)，顯著增加血清IgM的含量，改善櫻桃谷鴨的免疫功能；添加2.5%新型釀酒酵母培養(yǎng)物能極顯著增加櫻桃谷鴨血清T-AOC的含量，顯著降低血清MDA的含量，提高櫻桃谷鴨的抗氧化能力。櫻桃谷鴨日糧中新型釀酒酵母培養(yǎng)物的適宜添加量為2.5%。