耐鎘乳酸菌對蛋雞生產性能及蛋品質的影響

孔令武， 蒲俊華， 陳大偉， 張小燕， 唐夢君， 劉茵茵， 周 倩， 高玉時*

（1.揚州雙揚生物科技有限公司，江蘇揚州225124；2.江蘇省家禽科學研究所，江蘇揚州 225125）

鎘是自然界廣泛存在的一種重金屬，在工業(yè)上有重要的用途。而隨著工業(yè)化進程的發(fā)展，鎘通過各種渠道進入并蓄積在土壤等環(huán)境中，帶來嚴重的環(huán)境污染和農產品鎘的超標。玉米、大豆等主要飼料作物，受此影響也存在鎘含量超標的現象。柏雪等（2016）調查四川地區(qū)常用的68種能量飼料原料和48種蛋白質飼料原料的重金屬含量時，發(fā)現麥麩、米糠、干酒糟及其可溶物 （DDGS）鎘的超標率分別達到45.45%、66.67%和8.83%。而一些礦物質來源的飼料原料其鎘含量本身也較高。姚亞軍等（2012）調查了全國22個主要生產飼料的省份所使用的礦物質原料如磷酸氫鈣、石粉、膨潤土或沸石粉和微量元素添加劑如氧化鋅、硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸錳等的重金屬含量，結果發(fā)現石粉中鎘的含量超標達30%，硫酸錳的鎘含量超標41.67%，硫酸鋅和氧化鋅的樣品中有53.3%和33.3%鎘含量超過5.0 mg/kg。田西學等（2017）對我國天然礦物質飼料原料中重金屬預警檢測結果的分析表明，石粉、沸石、磷酸氫鈣等的鎘含量較高。飼料原料鎘的超標易帶來畜禽配合飼料鎘的超標風險。羅成等（2017）調查了四川、山東、河北三省的蛋雞飼料中鎘含量，發(fā)現三省蛋雞配合飼料鎘含量的最大值分別為0.48、0.45 mg/kg和0.45 mg/kg，雖未超標但已臨近《飼料衛(wèi)生標準（GB13078-2017）》限定的 0.5 mg/kg。

針對飼料中鎘存在超標的狀況和風險，已有研究采用吸附劑如蒙脫石、納米硅酸鹽添加劑（CDAA）等對飼料中的鎘進行吸附處理，減少鎘對動物養(yǎng)殖的影響 （劉康書等，2012；韓新燕，2004）。微生物對重金屬也有一定的吸附能力，利用微生物治理土壤和水體中重金屬的污染已有較多的應用 （王曉偉等，2014；Halttunen 等，2007）。乳酸菌是常見的微生物，也是飼料中常用的益生菌添加劑之一，利用乳酸菌對重金屬的吸附性和耐受性，篩選出耐受重金屬鉛、鎘、汞、銅、鋅等的乳酸菌 （陳金泰等，2017；沈薇等，2016；熊婧，2015；劉文等，2014），但進一步地利用耐重金屬乳酸菌在動物生產上的應用研究較少。本研究利用前期篩選獲得的一株具有耐鎘及吸附鎘特性的乳酸菌，添加于蛋雞日糧中，探究其對蛋雞生產性能和蛋品質的影響，以期為進一步開發(fā)利用耐重金屬乳酸菌提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 選用體重相近的51周齡如草蛋雞50只，隨機分為5組，每組10只。對照組飼喂按照 《雞飼養(yǎng)標準NY/T 33-2004》配制的基礎日糧，日糧組成及營養(yǎng)成分見表1。試驗組在基礎日糧中添加鎘和乳酸菌（表2）。鎘添加量為5 mg/kg，以氯化鎘的形式添加。乳酸菌為本實驗室從健康蛋雞腸道內容物篩選，并經分子生物學方法鑒定得到的一株耐鎘約氏乳桿菌，命名為Cd3-1，經液體培養(yǎng)后采用真空冷凍方式制成凍干粉。乳酸桿菌的添加量分為高（1×1011cfu/kg）、低（1×1010cfu/kg）2個劑量。試驗適應期3 d，正試期6周。試驗期間常規(guī)飼養(yǎng)管理，自由采食。

1.2 樣品采集及測定 試驗期全程統(tǒng)計蛋雞采食量、產蛋率和產蛋重，在正試期第3、6周末，連續(xù)3 d收集每組所產雞蛋，測定蛋品質指標，包括蛋重、蛋白高度、哈氏單位、蛋黃色澤、蛋黃重、蛋黃蛋白比、蛋形指數、蛋殼比例、蛋殼厚度、蛋殼強度、蛋殼顏色。

儀器設備：多功能蛋品質測定儀（EMT7300，日本Robotmation）、蛋殼強度測定儀（EFG0503，日本Robotmation）、蛋殼厚度測定儀（ETG1061，日本Robotmation）、色彩色差儀、游標卡尺等。

1.3 數據分析 采用Excel 2010整理數據，SPSS 16.0軟件的One-Way ANOVA統(tǒng)計分析，LSD進行多重比較，結果以“平均數±標準誤”表示。

2 結果與分析

2.1 耐鎘乳酸菌對蛋雞生產性能的影響 由表3可見，鎘加高劑量乳酸菌組日采食量最低（82.2 g），分別比對照組和其余試驗組低6.4、8.9 g。產蛋量以對照組最低，為9.375 kg，試驗組依次比對照組高31%、8%、38%和14%。產蛋率各試驗組均高于對照組，其中鎘加低劑量菌組和鎘組較對照組分別高16.22%和13.78%。鎘加低劑量乳酸菌組料蛋比較對照組和鎘組分別降低1.09和0.17。

表1 基礎日糧組成及營養(yǎng)成分

表2 試驗設計

表3 耐鎘乳酸菌對蛋雞生產性能的影響

2.2 耐鎘乳酸菌對蛋品質的影響 由表4可知，在3周時蛋重、蛋白高度、蛋黃質量、蛋黃蛋白比各組間無顯著差異，但在6周時各組間出現顯著差異。在6周時，鎘加低劑量乳酸菌組的全蛋質量為48.8 g，比低劑量乳酸菌組高7.3%（P<0.05）；鎘加低劑量乳酸菌組的蛋白高度為5.1 mm，比對照組和鎘組分別提高24.4%（P<0.05）和18.6%（P<0.05）。鎘組和鎘加高劑量乳酸菌組蛋黃質量較低劑量乳酸菌組高7.9%（P<0.05）。鎘組和鎘加高劑量乳酸菌組的蛋黃蛋白比均較對照組高12.3%（P<0.01），較低劑量乳酸菌組和鎘加低劑量乳酸菌組高 8.5%（P<0.05）和 6.7%（P<0.05）。蛋黃色澤在3周時，各試驗組比對照組低1~3級（P<0.01），而在6周時，各試驗組比對照組高2~3級（P<0.01）。哈氏單位雖然在整個試驗期內組間無顯著差異，但在3周時除鎘組最低為70.0，其余各組均大于72，而在6周時鎘加低劑量乳酸菌組最高為72.3，其余各組均低于72。

表4 耐鎘乳酸菌對蛋品質的影響

表5顯示，除蛋殼厚度和蛋殼顏色外，其余指標蛋形指數、蛋殼比例、蛋殼強度在試驗期內各組間無顯著差異。蛋殼厚度在3周時，試驗組較對照組低0.01~0.02 mm（P<0.01），而在6周時各試驗組與對照組無顯著差異。蛋殼顏色L在3周和6周時鎘組較對照組分別低了4.9%和7.4%（P<0.05）；蛋殼顏色a與L相反，在3周和6周時，鎘組較對照組分別提高63.3%和66.7%（P<0.01），且在6周時鎘組較低劑量乳酸菌組和鎘加低劑量乳酸菌組分別提高26.8%和28.6%（P<0.05）。蛋殼顏色b在3周時試驗組依次較對照組高36.5%、25.3%、27.0%和 26.4%（P<0.01），在 6周時鎘組較對照組高15.4%（P<0.01），其余組間無顯著差異。

3 討論

3.1 鎘對蛋雞生產性能和蛋品質的影響 鎘因其對人和動物有嚴重的危害性，被列為飼料衛(wèi)生標準中限定含量范圍的重金屬，畜禽配合飼料的限量標準為不大于0.5 mg/kg。多數研究表明鎘對動物的生產性能有不良影響。陳大偉等（2014）研究表明，蛋雞飲用含鎘50 mg/L水8周后產蛋率顯著降低14.23%，雞蛋哈氏單位和蛋黃色澤分別極顯著降低11.1%、24.9%。孫濤（2011）研究表明，隨鎘含量的增高，蛋雞血清中的堿性磷酸酶、酸性磷酸酶及鈣、磷的含量顯著降低，從而降低蛋雞產蛋率和蛋殼厚度與蛋殼強度。但也有研究報道低劑量的鎘（日糧3 mg/kg或水1.5 mg/L）對家禽生產性能有促進作用 （Toman等，2005；Pribilincov等，1996）。 Shahidur 等（2007）報道，對鵪鶉注入0.1 mg/kg和0.3 mg/kg體重的鎘，蛋殼膜質量顯著增加。本試驗結果表明，添加5 mg/kg鎘并未降低蛋雞產蛋率，反而提高13.78%，表明低劑量的鎘能提高蛋雞的生產性能。鎘對家禽生產性能的影響與其劑量相關，但其作用機制并不完全清楚（National Research Council，2005）。 本試驗結果還表明，鎘對雞蛋蛋品質指標蛋黃色澤、蛋黃蛋白比和蛋殼顏色影響顯著。在試驗前期蛋黃色澤極顯著降低，而在試驗后期蛋黃色澤和蛋黃蛋白比顯著提高，說明鎘會影響蛋雞卵巢中卵黃的發(fā)育和色素在卵黃的沉積。Sato等（1997）試驗表明，蛋雞母體在鎘暴露時，卵巢卵泡壁上的鎘含量是卵泡中鎘含量的13~52倍，表明母體通過將鎘沉積在卵巢的卵泡壁上，從而抑制鎘從暴露環(huán)境進入蛋中。鎘是否通過在卵泡壁上的沉積發(fā)揮調控卵泡的發(fā)育還有待進一步的研究。蛋殼顏色L、a、b分別代表敏感度（黑白）、紅綠色和黃藍色，鎘顯著加深蛋殼顏色，表明鎘對色素在蛋殼形成過程中的沉積有顯著影響。與蛋黃色素沉積不同的是蛋殼色素的沉積更多受到遺傳機制的調控，而Filipiěc等（2012）研究證實，鎘通過誘導產生的活性氧破壞DNA和干擾細胞信號通路來影響遺傳穩(wěn)定性，鎘是如何通過影響遺傳機制來調控蛋殼色素的沉積還需進一步研究。

表5 耐鎘乳酸菌對蛋品質的影響

3.2 耐鎘乳酸菌對蛋雞生產性能和蛋品質的影響 乳酸菌是飼料添加劑益生菌的主要菌種，其可通過調節(jié)宿主動物的腸道微生物平衡，促進動物對營養(yǎng)物質的代謝和吸收，從而促進動物的生長發(fā)育和維持正常的生理活動。近年有研究發(fā)現具有重金屬耐受性的乳酸菌可以減少所耐受的重金屬在動物機體的沉積，減輕氧化應激，逆轉重金屬對靶器官肝臟、腎臟等的損傷。Zhai等（2014、2013）報道，抗鎘乳酸菌CCFM8610可減少小鼠急慢性鎘中毒后的腸道吸收，改善相應的組織變化。都啟晶等（2018）報道，嗜鉛腸球菌JT1可顯著降低大鼠血鉛水平。 而在水生動物上，Giri等（2018）和 Bhakta 等（2012）分別報道，抗鉛屎腸球菌Pb12和抗鉛羅伊氏乳桿菌P16，可減少魚類腸道中鉛的沉積。本研究的結果表明，在日糧含低鎘情況下，補加低劑量的耐鎘乳酸菌6周后蛋雞產蛋率提高2.44%，料蛋比降低0.17。而對蛋品質而言，其影響最大的是蛋白高度，提高了18.6%，差異顯著。蛋白高度可反映雞蛋濃蛋白的黏稠度，與哈氏單位關系密切，而依據哈氏單位值的高低將雞蛋分為不同的級別，哈氏單位大于72為AA級。3周時補加耐鎘乳酸菌，哈氏單位都高于72，而鎘組低于72；隨產蛋期延長，各組哈氏單位均下降，但補加耐鎘乳酸菌的各組哈氏單位均高于為未補加組，且鎘加低劑量乳酸菌組的哈氏單位仍高于72，表明耐鎘乳酸菌對改善鎘引起的蛋白高度下降有積極作用。

4 小結

在蛋雞低鎘日糧中補加1×1010cfu/kg的耐鎘乳酸菌能提高蛋雞的生產性能，并可顯著改善鎘引起的雞蛋蛋白高度下降，提高雞蛋分級。