劉 梅,趙曉巖,2,楊桂芹,田 河,李建濤,李方方,郭東新
(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學動物科學與醫(yī)學學院,沈陽 110161;2.新希望六和股份有限公司,山東青島 266100)
玉米是畜禽飼料的主要能量來源,隨著養(yǎng)殖市場對玉米需求日益增大,玉米價格不斷攀升,導致飼料生產(chǎn)和養(yǎng)殖成本逐漸升高,尋找玉米的替代品具有重要意義。小麥次粉是小麥面粉加工過中的副產(chǎn)品,淀粉含量較高,營養(yǎng)價值和玉米相當,蛋白質(zhì)水平、粗纖維以及賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸等限制性氨基酸含量、鈉、鎂、鐵、鋅、銅、錳等礦物質(zhì)元素均高于玉米[1],但價格較玉米低,在兔飼料中用小麥次粉替代部分玉米,有助于獲得更好的生產(chǎn)和養(yǎng)殖收益。小麥次粉中含有較高的抗營養(yǎng)成分-水溶性非淀粉多糖(NSP),阻礙了腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收和小麥次粉在飼料生產(chǎn)中的應用。高淑霞等[2]研究表明,在長毛兔飼糧中添加5%~20%的小麥次粉,在不添加可降解NSP相關酶的條件下,對長毛兔的生產(chǎn)性能無顯著影響,但可有效降低飼料成本,提高經(jīng)濟效益。陳家村等[3]用小麥次粉替代玉米飼喂育肥豬,肥豬生長快、飼料報酬高,經(jīng)濟效益顯著。李燕平等[4]研究表明,飼糧添加小麥次粉成粉β-葡聚糖可提高肉兔平均日采食量和平均日增重,增加免疫器官指數(shù),提高機體的免疫力和消化吸收代謝能力。用小麥次粉替代玉米,在豬及家禽方面研究較多,但在肉兔方向的研究鮮見報道。本課題組前期研究表明,用小麥次粉部分替代玉米,對肉兔生長性能沒有顯著影響,但顯著降低了肉兔血清總膽固醇、甘油三酯和高密度脂蛋白膽固醇含量[5]。本試驗是在前期研究的基礎上,進一步研究飼糧中小麥次粉添加比例對肉兔屠宰性能、血液免疫指標、十二指腸組織形態(tài)及盲腸內(nèi)環(huán)境的影響,探討肉兔飼糧中小麥次粉最適添加比例,為小麥次粉在肉兔生產(chǎn)中的合理應用提供科學參考。
本試驗所用小麥次粉購自山東省聊城市便民面粉廠,其主要營養(yǎng)成分實測值見表1。
表1 小麥次粉主要營養(yǎng)成分含量Table 1 Main nutrient content of wheat shorts
本試驗采用單因素隨機化試驗設計,在等能量等蛋白質(zhì)條件下,設5個處理組,各組飼糧中小麥次粉添加比例分別為0%(對照組)、3%、6%、9%、12%(表2)。
表2 飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)Table 2 Composition and nutrient levels of experiment diets(air-dry basis) %
選擇100只平均體重為(870~1050)g,健康狀況良好的肉兔,隨機分成5組,每組4個重復,每個重復5只兔,單籠飼養(yǎng),分別飼喂以上5種不同小麥次粉添加比例的飼糧。預試期7d,正式期35d。飼養(yǎng)試驗在沈陽富寧兔業(yè)有限公司進行。試驗開始前,對兔舍進行徹底消毒,試驗兔的驅(qū)蟲、保健、免疫等工作按兔場常規(guī)程序進行。所有試驗肉兔均在同一兔舍,并保證其處于相同的管理及衛(wèi)生條件。在預試期,完成由兔場飼糧到試驗飼糧的過渡。試驗期肉兔自由采食和飲水,每日喂料2次,飼料添加量以料槽內(nèi)略有剩余為準。
1.3.1 屠宰性能飼養(yǎng)試驗結(jié)束后,在每個重復組中隨機選取1只肉兔,進行屠宰性能的測定。屠宰前禁止采食12h,禁止飲水4h。宰前稱量活體重記為宰前活重,宰后稱取胴體重、全凈膛重及肝臟和脾臟的重量,計算屠宰率、全凈膛率、肝臟指數(shù)及脾臟指數(shù)。
1.3.2 血清免疫指標的測定屠宰前進行心臟采血,放入促凝管中促凝,待血液凝固后提取血清,置于5mL離心管中用封口膜封口,液氮速凍后置于-80℃冰箱冷凍保存,待后期檢測免疫指標。采用酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)法測定免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)。試劑盒購自南京建成生物工程研究所。
1.3.3 十二指腸組織形態(tài)指標的測定參照文獻[6],屠宰后,取十二指腸,將內(nèi)容物用生理鹽水洗凈后,截取中間位置平整的4cm的腸管放入福爾馬林溶液中固定保存?zhèn)溆谩?/p>
組織切片的制作:參照文獻[7],將福爾馬林溶液固定好以后的腸管取出,用無水乙醇脫水3次后,截取平整的腸管1cm,用二甲苯進行透明,之后用融化狀態(tài)下的石蠟對腸管進行包埋,包埋過程中一次完成,同時要使腸管中也充滿石蠟。待石蠟冷卻硬化后進行切片,切片厚度7μm,用HE染色法染色,最后用中性樹膠封固。在顯微鏡下觀察并選取10個典型的視野(絨毛完整,走向平直),每個視野選取最長絨毛高度及相應的隱窩深度進行測定,計算絨毛高度與隱窩深度的比值(V/C)。
1.3.4 盲腸內(nèi)環(huán)境的測定(1)盲腸內(nèi)容物pH值的測定:肉兔屠宰后馬上將盲腸內(nèi)容物取出并用校準后的數(shù)字酸度計測定pH值,每次測定后用蒸餾水對酸度計電極進行沖洗。(2)盲腸內(nèi)容物NH3-N的測定:參照陳繼紅[8]關于NH3-N的方法。(3)盲腸內(nèi)容物揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的測定:參照譚劍蓉[9]關于VFA的測定方法。
以重復為單位用SAS 9.4中的GLM過程,對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析,Duncan法多重比較,結(jié)果用“平均值±標準差”表示,p<0.05為差異顯著。
由表3可知,不同小麥次粉添加比例對肉兔宰前活重、胴體重、屠宰率的影響無顯著影響(p>0.05)。飼糧添加不同比例的小麥次粉肉兔全凈膛率均高于對照組,其中,6%添加量組肉兔的全凈膛率比對照組高29.79%(p<0.05)。
表3 飼糧中小麥次粉添加比例對肉兔屠宰性能的影響Table 3 Effects of different proportion of wheat shorts in diets on the slaughter performance of meat rabbits
由表4可知,飼糧不同小麥次粉添加比例對肉兔肝、脾指數(shù)及血清IgA、IgG和IgM濃度無顯著影響(p>0.05)。
表4 飼糧中小麥次粉添加比例對肉兔肝臟指數(shù)、脾臟指數(shù)以及血清免疫指標的影響Table 4 Effects of different proportion of wheat shorts in diets on the liver index,spleen index and serum immune index of meat rabbits
由表5可知,小麥次粉添加比例對肉兔十二指腸組織的絨毛高度,隱窩深度影響不顯著(p>0.05),但對V/C值有顯著影響(p<0.05),其中6%添加量組肉兔十二指腸V/C值顯著高于12%添加量組(p<0.05),但與其他各處理組之間差異不顯著(p>0.05)。
表5 飼糧中小麥次粉添加比例對肉兔十二指腸組織形態(tài)的影響Table 5 Effects of different proportion of wheat shorts in diets on the morphology of duodenum of meat rabbits
由表6可知,小麥次粉添加比例對肉兔盲腸內(nèi)容物的乙酸、丙酸、丁酸及揮發(fā)性脂肪酸總量、盲腸內(nèi)容物pH值、NH3-N含量均無顯著影響(p>0.05)。但飼糧中小麥次粉添加比例為3%時,肉兔盲腸內(nèi)容物中乙酸、丙酸、丁酸及揮發(fā)性脂肪酸總量濃度均最高,分別為48.68,8.80,8.38,65.87mmol·L-1,而pH值最低。飼糧中小麥次粉添加量為9%時,肉兔盲腸內(nèi)容物中NH3-N濃度最低。
表6 飼糧中小麥次粉添加比例對肉兔盲腸內(nèi)環(huán)境的影響Table 6 Effects of different proportion of wheat shorts in diets on the internal environment in cecum of meat rabbits
由表7可知,雖然隨著小麥次粉的添加,飼料成本也在逐漸增加,但當市場肉兔價格在22~26元·kg-1時,6%的小麥次粉添加量的收益高出其他各組。
表7 飼糧中小麥次粉添加比例對肉兔經(jīng)濟效益的影響Table 7 Effects of different proportion of wheat shorts in diets on the economic benefits of meat rabbits
小麥次粉較玉米含有更多的氨基酸等營養(yǎng)成分及動物生長所需的礦物質(zhì)元素,同時也含有更多的NSP及少量的植酸酶,小麥次粉含有的NSP主要是阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖,其在動物腸道內(nèi)遇水產(chǎn)生粘性,影響腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[10-12]。楊人奇等[13]研究認為,小麥中NSP含量和AME呈負相關;而吳希穎[14]研究表明,在仔豬基礎日糧中添加5%NSP對仔豬生長性能無顯著影響;杜建等[15]研究表明,在育肥豬飼糧中添加100mg·kg-1的β-葡聚糖,對豬胴體及屠宰率沒有顯著影響;程寶晶等[16]試驗結(jié)果顯示,當小麥日糧中阿拉伯木聚糖含量較低時,對肉仔雞肌肉生長發(fā)育影響不顯著,但當含量較高時,則會對肉雞的肌肉發(fā)育造成一定的影響。本試驗日糧添加小麥次粉后,肉兔胴體重、屠宰率、全凈膛重、全凈膛率均有所提高,表明添加適量小麥次粉的對生長肉兔的生長有一定提升作用,其中6%添加量組作用顯著。這可能與小麥次粉中植酸酶活性有關,小麥次粉較玉米含有較多的植酸酶,促進了飼料中與植酸結(jié)合的礦物質(zhì)元素磷從蛋白-植酸-礦物元素復合物中釋放出來,從而促進了營養(yǎng)物質(zhì)吸收,改善了動物生長性能[17];或者是由于一定比例的非淀粉多糖使食糜在腸道內(nèi)流動速度減慢,導致腸道內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)吸收時間延長,相關的機理機制需要更深入的研究。
本試驗中,添加小麥次粉對肝臟指數(shù)、脾臟指數(shù)均無顯著影響,添加量大于3%時,肝重量有下降趨勢,可能是飼糧能值降低,導致肝能量代謝水平降低的緣故,這與陳清華等[18]試驗結(jié)果有相似之處。免疫器官的重量反映了免疫機能的強弱[19],IgG、IgM、IgA在血清中的含量能夠代表機體的免疫水平[20]。在本試驗數(shù)據(jù)中,脾臟指數(shù)、血清IgG、IgM、IgA與對照組差異均不顯著,表明適量添加小麥次粉不會影響肉兔的免疫機能。
小腸是動物機體營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的主要部位,小腸絨毛可以提高腸內(nèi)壁的吸收面積以提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。隱窩是腸道細胞分化的部位,腸道絨毛高度增加或隱窩變淺表明腸道黏膜形態(tài)較好,反之則表明黏膜受到損傷[21]。GOODLAD等[22]認為,V/C值能夠更為完整地評價肉兔腸道的發(fā)育情況。當V/C值增大時腸道發(fā)育程度和功能比較完善,對食糜中的營養(yǎng)成分吸收能力提高,肉兔的生長速度增快;當V/C值下降時,腸道的吸收能力下降。賀永慧等[23]在大鼠基礎日糧中按0%、2%、3%、4%添加從小麥麩皮中提取的NSP,發(fā)現(xiàn)隨著日糧中NSP水平的提高,大鼠小腸各段絨毛高度線性降低,十二指腸、空腸的隱窩深度線性增加。吳希穎[14]研究表明,β-葡聚糖顯著提高了仔豬小腸V/C值;李凌燕等[24]研究表明,中、低劑量的小麥阿拉伯木聚糖提取物對成年昆明小鼠小腸絨毛高度、腸腺高度及絨毛與腸腺高度比值均顯著增加,而高劑量組的絨毛高度及比值降低,本試驗結(jié)果與吳希穎、李凌燕試驗結(jié)果有相似之處。與賀永慧研究結(jié)果的不同可能是由于NSP含量的不同引起的。本試驗中,低于6%添加量時,但并未影響腸道雙歧桿菌等有益菌益生菌對NSP成分的分解作用,分解產(chǎn)物阿拉伯木聚糖低聚糖苷促進了試驗肉兔小腸黏膜細胞的分裂增殖。另外,較低添加量的飼料可能更有利于小麥次粉賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸等限制性氨基酸等營養(yǎng)成分在消化道內(nèi)被小腸消化吸收,對小腸絨毛的生長也具有一定的促進作用。但當小麥次粉含量過高時,腸道內(nèi)食糜粘度增加,雙歧桿菌等有益菌可作用的底物數(shù)量減少,導致腸道內(nèi)刺激腸黏膜細胞的分裂增殖的阿拉伯木聚糖低聚糖苷含量減少,進而導致小腸粘膜分裂增殖減緩或消失。MONTAGNE等[25]認為,高黏性食糜也可以增加小腸絨毛損失率,從而導致小腸絨毛萎縮,隱窩深度增加。本試驗結(jié)果表明,中、低劑量組的次粉中添加量對腸道吸收作用具有提升作用。
家兔為后腸消化動物,它們的大部分消化發(fā)生在大腸和盲腸。良好的盲腸內(nèi)環(huán)境可以為盲腸中有益菌的繁殖及菌群穩(wěn)定提供良好條件,使肉兔飼料在盲腸中更好的發(fā)酵以提高其生長發(fā)育。盲腸內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸大多數(shù)是乙酸,其次是丁酸和丙酸,它們?yōu)榧彝皿w內(nèi)的能量物質(zhì)并對能量具有供貯作用。NH3-N是飼料蛋白質(zhì)和內(nèi)源尿素的分解產(chǎn)物,同時也是盲腸內(nèi)微生物合成菌體蛋白的原料,盲腸內(nèi)NH3-N濃度在一定程度上反映了盲腸微生物分解含氮物質(zhì)產(chǎn)NH3-N的速度極其對NH3-N的攝取利用情況。吳希穎[14]研究表明,在仔豬飼料中添加5%的NSP顯著提高了仔豬回腸中乙酸含量,β-葡聚糖提高了盲腸中短鏈脂肪酸(特別是丁酸)含量,同時降低了盲腸pH值,而木聚糖顯著降低了盲腸中丁酸含量。周萬才[26]研究認為,可溶纖維替代淀粉可以提高肉兔對養(yǎng)分的消化率,促進生長性能和盲腸的發(fā)酵效率。趙夢菲等[27]研究表明,小麥阿拉伯木聚糖能顯著提高小鼠盲腸短鏈脂肪酸的含量。本試驗發(fā)現(xiàn),肉兔飼糧中隨小麥次粉添加量的增加,肉兔盲腸內(nèi)揮發(fā)性脂肪酸呈先升后降的趨勢,pH值呈先降后升趨勢,NH3-N呈下降趨勢,這可能是因為較低次粉添加時,不影響腸道微生物產(chǎn)生的纖維素酶對NSP分解產(chǎn)生SCFA的作用,同時次粉中的阿拉伯木聚糖及其水解產(chǎn)物阿拉伯低聚木糖增加了動物腸道益生菌特別是乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量,使得其對NSP的分解作用增強,乙酸、丙酸、丁酸的含量升高,腸道pH值降低。增加次粉添加量,盲腸中食糜粘度增高,減弱了阿拉伯木聚糖等對乳酸桿菌、雙歧桿菌增殖作用,對次粉中NSP分解減弱,SCFA含量降低,pH值升高及NH3-N的降低。本試驗表明,適量添加小麥次粉有助于盲腸微生物的分解作用,對維護盲腸內(nèi)環(huán)境具有積極的作用,但是添加劑量不應太大。本課題組前期試驗數(shù)據(jù)表明,飼料中小麥次粉3%~12%的添加比例不會影響試驗期間肉兔的生長性能[5]。
綜上可知,飼糧中添加6%的小麥次粉,顯著提高了肉兔的全凈膛率和十二指腸V/C值。飼糧中小麥次粉添加比例對肉兔血清IgA、IgG、IgM濃度、肉兔十二指腸絨毛高度和隱窩深度、肉兔盲腸內(nèi)環(huán)境無顯著影響。結(jié)合經(jīng)濟效益分析結(jié)果,推薦在本試驗條件下肉兔飼糧中小麥次粉添加的最適比例為6%。