鄭雅文 張麗元 趙麗紅 馬秋剛 計 成 張建云
(動物營養(yǎng)學國家重點實驗室中國農業(yè)大學動物科技學院,北京100193)
果寡糖又稱低聚果糖,是蔗糖分子以β-1,2糖苷鍵結合數(shù)個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物腸道健康,促進動物生長[2-4]。胡彩虹等[5]報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,說明果寡糖可能通過影響脂肪代謝促進動物生長。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,同時雛雞增重和飼料轉化率提高,說明果寡糖也可能是通過影響脂質代謝和蛋白合成發(fā)揮促生長作用。有報道指出果寡糖一方面通過影響腸道有益菌數(shù)量及其代謝產物的量來調節(jié)與脂肪代謝有關的激素神經(jīng)內分泌軸(如甲狀腺素軸、生長腺素軸等)的濃度,另一方面雙歧桿菌、乳酸菌的發(fā)酵產物可以降低腸道內膽酸的濃度,抑制腸道內脂肪酶活性,減弱飼料中脂肪的乳化和分解,來實現(xiàn)對脂肪代謝的調控[7-11]。試驗通過探究果寡糖對肉雞生長性能、消化酶活性和短鏈脂肪酸的影響研究其對肉雞的作用效果,為果寡糖在肉雞生產中的應用提供參考。
1日齡AA肉仔雞250只,購自北京愛拔益加家禽育種有限公司。
果寡糖由中國農業(yè)大學動物營養(yǎng)國家重點實驗室研發(fā)并生產。各組分含量:單糖1.83%、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%。
試驗采用單因子完全隨機化試驗設計,選用健康的1 日齡AA 肉仔雞250 只,隨機分為5 個處理,每處理5 個重復,每重復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為對照組,飼喂不添加果寡糖的基礎日糧;FOS125、FOS250、FOS500、FOS1000組分別飼喂在基礎日糧中添加125、250、500 mg/kg和1 000 mg/kg果寡糖的試驗日糧。
飼養(yǎng)試驗在中國農業(yè)大學涿州試驗基地進行。試驗采用單層籠養(yǎng),每籠10只肉公雞。試驗按照AA肉雞飼養(yǎng)管理標準實行,采用自由采食和飲水方式。
試驗采用玉米-豆粕型日糧,對照組肉雞飼喂未添加果寡糖基礎日糧,試驗組肉雞飼喂在基礎日糧中添加不同劑量寡糖的試驗日糧?;A日糧配方及營養(yǎng)水平見表1。
表1 基礎日糧配方及營養(yǎng)水平(風干基礎)
1.6.1 生長性能
試驗第1、22 d和42 d空腹12 h,稱重、結料,計算平均體重、平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料肉比(FCR)。
平均日增重(g)=(試驗期末平均體重-試驗初平均體重)/試驗天數(shù)
平均日采食量(g)=試驗期間總采食量/雞只數(shù)/試驗天數(shù)
料肉比=試驗期間平均日采食量/試驗期間平均日增重
1.6.2 十二指腸食糜消化酶活性
試驗的第23 d和43 d,每個重復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,準確稱取待測食糜的重量,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。測定淀粉酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶和脂肪酶活性,采用南京建成生物技術有限公司試劑盒。
1.6.3 盲腸食糜短鏈脂肪酸含量
試驗的第23 d和43 d,每個重復各挑選接近其體重均值的肉仔雞2 只,迅速取出盲腸食糜,并放置于預冷的5 ml離心管中,-20 ℃儲存用于后續(xù)研究。提取腸道內容物SCFA 的方法參考Rebole和Calik的方法[12-13]。取2 ml制備的樣品,加入體積分數(shù)50%的硫酸溶液0.2 ml,再加入無水乙醚2.0 ml,振蕩30次后離心(12 000 r/min,15 min),置冰箱內4 ℃放置30 min,取上層乙醚溶液進行氣相色譜分析。試驗選用外標法測定盲腸內容物SCFA,用乙酸、丙酸、異丁酸、丁酸、異戊酸和戊酸做標準曲線。FFAP 彈性石英毛細管柱(30 m×0.53 mm,1.00 μm);載氣:高純氮氣,純度≥99.999%;載氣流速2 ml/min;進樣方式:無分流進樣,進樣量2 μl;進樣口溫度: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;檢測器:氫火焰檢測器,280 ℃。在氣相色譜條件下進樣測定,建立4 種SCFA 的標準品的色譜圖以及空白及樣品的色譜圖,確定4 種SCFA 的標準曲線方程,使相關系數(shù)(R2)達到0.998 0以上。
本試驗數(shù)據(jù)表用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件GLM 程序進行分析,以P<0.05 為差異顯著水平,差異顯著性采用LSD法進行多重比較。
表2 果寡糖對肉雞生長性能的影響(n=5)
由表2 可知,與對照組相比,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,但無統(tǒng)計學差異。23~42 d 結果也表明,不同劑量的FOS 對肉雞的ADG、ADFI和FCR無顯著影響,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22 d和42 d的肉雞脂肪酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶活性沒有顯著影響(P>0.05)。
表3 果寡糖對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22 d肉雞盲腸食糜乙酸、丙酸、異丁酸、丁酸和異戊酸沒有顯著性影響(P>0.05)。在肉雞日糧中添加不同劑量的FOS對42 d肉雞盲腸食糜短鏈脂肪酸沒有顯著性影響(P>0.05)。
表4 果寡糖對肉雞盲腸食糜短鏈脂肪酸含量的影響(n=5,μmol/g)
許多學者研究報道果寡糖具有促進動物生長,提高飼料轉化率,改善動物生產性能的作用[14-16],但是也有部分學者發(fā)現(xiàn)果寡糖促生長作用效果不明顯。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,說明果寡糖具有促生長作用。占秀安等[4]報道日糧中添加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21 d肉雞平均日采食量、平均日增重、料肉比和死亡率沒有顯著改善效果。吳天星等[19]也報道飼糧中添加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,改善動物生產性能,但差異不顯著。本試驗結果表明果寡糖對肉雞平均日增重和料肉比無顯著性影響,250 mg/kg 果寡糖顯著影響22 d 肉雞平均日采食量。從全期生長性能看,日糧中添加250 mg/kg 果寡糖對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)這種結果可能是果寡糖在肉雞中的添加劑量不足,果寡糖對肉雞促生長作用不能顯著表現(xiàn)出來造成的,在以后的試驗中可以增加果寡糖的添加量,增加試驗重復數(shù),研究其促進動物生長性能作用的效果。
胡彩虹等[20]在生長育肥豬日糧中添加果寡糖發(fā)現(xiàn),果寡糖對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有顯著性影響,對十二指腸內容物中糜蛋白酶和脂肪酶活性無顯著影響,但添加質量分數(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]通過試驗發(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果寡糖對脂肪酶活性差異不顯著。有學者的研究得出果寡糖提高動物消化酶活性的相似結論[23-24],也有研究發(fā)現(xiàn)果寡糖對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物種類或品種不同造成的。本試驗果寡糖對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,但作用不顯著。筆者認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的消化酶活性。Soleimani 等[23]發(fā)現(xiàn)里海羅奇魚消化酶活性隨果寡糖添加量的增加而增大。綜合以上相關文獻,果寡糖對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,不同家禽不同生長階段其添加量會有不同,高于1%劑量果寡糖的提高消化酶活性,但對肉雞來說適宜的果寡糖添加劑量還需進一步的試驗檢驗。
人和動物腸道中有大量的微生物,它們在代謝過程中產生多種代謝產物,短鏈脂肪酸是微生物產生的一類產物,也是蛋白質和氨基酸發(fā)酵的產物。短鏈脂肪酸可以調節(jié)腸道中微生物結構,給宿主提供能量,在機體營養(yǎng)代謝過程中起重要作用。Nisbet等[27]在體外用稀釋的產蛋雞盲腸內容物進行發(fā)酵試驗中發(fā)現(xiàn)添加果寡糖能提高短鏈脂肪酸含量,促進盲腸中微生物發(fā)酵,說明果寡糖可以提高產蛋雞盲腸中揮發(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 對腸道丙酸和丁酸含量無顯著影響,說明FOS能提高腸道中短鏈脂肪酸含量,并有劑量效應。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有顯著影響,顯著提高盲腸戊酸含量。李夢云等[30]報道果寡糖能顯著提高初產母豬糞中乙酸、丙酸和丁酸的含量,降低腸道pH 值,調節(jié)腸道菌群結構,進而提高母豬和仔豬生產性能。Juskiewicz等[31]報道在火雞日糧中添加1.5%、1%的果寡糖對盲腸短鏈脂肪酸含量均沒有顯著影響,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,說明果寡糖具有劑量效應。本試驗中,果寡糖對42 d肉雞盲腸食糜短鏈脂肪酸無顯著影響,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。