飼喂發(fā)酵飼料對肉雞生長性能、養(yǎng)分利用率、腸道健康和肉品質的影響

孫顥軒，劉國華，蔡輝益，陳志敏

(中國農業(yè)科學院飼料研究所，農業(yè)農村部飼料生物技術重點開放實驗室，北京 100081)

抗生素使用造成的細菌耐藥性和抗生素殘留問題，已經(jīng)嚴重威脅人類的健康。針對此問題，農業(yè)農村部明確提出，加大生物飼料產業(yè)的發(fā)展力度。生物飼料包括發(fā)酵飼料、酶解飼料、菌酶協(xié)同發(fā)酵飼料和生物飼料添加劑等，其中發(fā)酵飼料已成為研究的熱點[1]。根據(jù)前人的研究，利用益生菌生產發(fā)酵飼料，可以調節(jié)腸道pH、減輕環(huán)境污染、提高動物對飼料的消化率、降低抗營養(yǎng)因子含量，對肉雞的生長性能、養(yǎng)分利用率、腸道健康和肉品質都具有積極影響[2-8]。目前，關于肉雞發(fā)酵飼料的應用多集中于全期飼喂肉雞的效果，而針對僅在生長前期飼喂發(fā)酵飼料的研究較少。本研究旨在探究生長前期飼喂肉雞發(fā)酵飼料對其生長性能、養(yǎng)分利用率、腸道健康和肉品質的影響，旨在為發(fā)酵飼料在肉雞養(yǎng)殖中的廣泛應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 發(fā)酵飼料制備

在配制好的1～21日齡肉雞基礎飼糧的植物性原料部分(玉米、豆粕、棉籽粕和菜籽粕混合物)中，添加本實驗室篩選保藏的植物乳桿菌(活菌數(shù)1×109CFU/g)和枯草芽孢桿菌(活菌數(shù)1×109CFU/g)，加入蒸餾水(30%)混合均勻，裝入呼吸袋(PA/PE 7層共擠膜，50 cm×50 cm，溫州創(chuàng)佳包裝材料有限公司)，35 ℃厭氧發(fā)酵4 d。

1.2 試驗動物與試驗飼糧

試驗在中國農業(yè)科學院飼料研究所南口試驗基地進行。選擇1日齡健康愛拔益加(AA)雄性肉仔雞240只，隨機分為4個處理組，每個處理組6個重復，每個重復10只雞。試驗采用單因子試驗設計，分2個階段進行，1～21 d為試驗前期，22～42 d為試驗后期。試驗前期分別以0(對照組)、5%(1組)、10%(2組)和15%(3組)發(fā)酵飼料替代基礎飼糧中的植物原料部分，試驗后期4個處理組均飼喂基礎飼糧。

基礎飼糧為玉米-豆粕-雜粕型，飼料制粒后飼喂，其組成及營養(yǎng)水平見表1。含不同比例發(fā)酵飼料的4種試驗飼糧的常規(guī)營養(yǎng)成分的實測值見表2。

表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎)Table 1 The composition and nutrient levels of the basal feed (DM basis) %

續(xù)表

①預混料為每千克生長前期飼糧提供：VA 8 000 IU;VD31 000 IU;VE 20 mg;VK30.5 mg;VB12.0 mg;VB28 mg;VB63.5 mg;VB120.01 mg;泛酸10 mg;煙酸35 mg;葉酸0.55 mg;生物素 0.18 mg;氯化膽堿1 300 mg;Cu 8 mg;Fe 80 mg;Zn 80 mg;Mn 80 mg;I 0.7 mg。預混料為每千克生長后期飼糧提供：VA 6 000 IU;VD3750 IU;VE 10 mg;VK30.5 mg;VB12.0 mg;VB25 mg;VB63.0 mg;VB120.01 mg;泛酸 10 mg;煙酸30 mg;葉酸 0.55 mg;生物素 0.15 mg;氯化膽堿 1 000 mg;Cu 6.4 mg;Fe 64 mg;Zn 64 mg;Mn 64 mg;I 0.56 mg。②營養(yǎng)水平為計算值

①The premix provided the following per kg of diet for 1 to 21 days of age:VA 8 000 IU;VD31 000 IU;VE 20 mg;VK30.5 mg;VB12.0 mg;VB28 mg;VB63.5 mg;VB120.01 mg;Pantothenic acid 10 mg;Niacin 35 mg;Folic acid 0.55 mg;Biotin 0.18 mg;Choline chloride 1 300 mg;Cu 8 mg;Fe 80 mg;Zn 80 mg;Mn 80 mg;I 0.7 mg. The premix provided the following per kg of diet for 22 to 42 days of age:VA 6 000 IU;VD3750 IU;VE 10 mg;VK30.5 mg;VB12.0 mg;VB25 mg;VB63.0 mg;VB120.01 mg;Pantothenic acid 10 mg;Niacin 30 mg;Folic acid 0.55 mg;Biotin 0.15 mg;Choline chloride 1 000 mg;Cu 6.4 mg;Fe 64 mg;Zn 64 mg;Mn 64 mg;I 0.56 mg.② Nutrition levels were calculated values

表2 試驗飼糧常規(guī)成分的實測值(風干基礎)Table 2 Analyzed nutrient composition of experimental diets (air-dried basis) %

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗采用籠養(yǎng)。1～3日齡光照時間為24 h/d，4～7日齡為23 h/d，之后為16 h/d。乳頭式飲水器供水，自由采食試驗飼糧。按照常規(guī)飼養(yǎng)規(guī)程接種疫苗。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 生長性能 在21和42日齡時，雞空腹12 h后，以重復為單位稱重，統(tǒng)計采食量，計算1～21日齡、22～42日齡和1～42日齡的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)。

1.4.2 表觀養(yǎng)分利用率 以二氧化鈦(TiO2)為指示劑，在飼糧中的添加量為0.4%。在肉雞19～21日齡和40～42日齡時，連續(xù)3 d收取雞糞樣，烘干保存?zhèn)溆茫脕頇z測飼糧與糞便中TiO2、干物質、粗蛋白質和能量含量。粗蛋白質使用自動凱氏定氮儀(KDY-9830型，北京通潤源機電技術有限責任公司)測定，TiO2使用分光光度計法測定，能量使用氧彈能量儀(C2000標準型，IKA公司)測定。

飼糧某養(yǎng)分表觀利用率(%)=[1-(飼糧TiO2含量/排泄物TiO2含量)×(排泄物某養(yǎng)分含量/飼糧某養(yǎng)分含量)]×100%

飼糧表觀代謝能=飼糧總能-[(飼糧TiO2含量×排泄物總能)/排泄物TiO2含量]

1.4.3 腸道微生物數(shù)量 42日齡時，于每個重復選取體重接近平均體重的1只雞屠宰。屠宰后收集盲腸食糜于凍存管中，標記投入液氮中速凍，迅速轉移至-80 ℃超低溫冰箱中待測微生物總數(shù)、乳酸菌和大腸桿菌數(shù)量。測試前將樣品從-80 ℃超低溫冰箱中轉移至 4 ℃冰箱中解凍。具體操作步驟參照孫建華等[9]腸道微生物的測定方法。

1.4.4 肉品質 取左側胸大肌進行肉品質的測定。肉中pH的測定參照肉與肉制品 pH測定(GBT 9695.5—2008)；肉中膽固醇含量的測定參照食品中膽固醇的測定(GB 5009.128-2016)；肉中總脂肪酸的測定參照肉與肉制品 脂肪酸測定(GBT 9695.2-2008)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SPSS 25.0軟件One-Way ANOVA方法進行方差分析，考察添加發(fā)酵飼料對肉雞的生長性能、養(yǎng)分利用率、腸道微生物和肉品質是否有影響，差異顯著時采用LSD法進行多重比較。P<0.05表示差異顯著。

2 結 果

2.1 添加發(fā)酵飼料對肉雞生長性能的影響

由表3可知，1～21日齡，10%發(fā)酵飼料組的料重比顯著低于對照組和15%發(fā)酵飼料組(P<0.05)。22～42日齡，各組間平均日增重、平均日采食量和料重比沒有顯著差異(P>0.05)。從全期(1～42日齡)來看，15%發(fā)酵飼料替代組肉雞平均日增重和平均日采食量顯著高于其他各組(P<0.05)。

表3 各組肉雞的生產性能Table 3 Production performance of broilers in each group

2.2 添加發(fā)酵飼料對肉雞養(yǎng)分利用率的影響

由表4可知，前期添加發(fā)酵飼料對19～21日齡肉雞養(yǎng)分利用率有顯著影響(P<0.05)，15%發(fā)酵飼料組的肉雞19～21日齡干物質利用率、能量利用率均顯著高于對照組(P<0.05)。前期添加發(fā)酵飼料對40～42日齡肉雞的養(yǎng)分利用率無顯著影響(P>0.05)。

表4 各組肉雞的養(yǎng)分利用率和表觀代謝能Table 4 Nutrient utilization efficiency and apparent metabolic energy of broilers in each group

2.3 添加發(fā)酵飼料對肉雞盲腸微生物數(shù)量的影響

由表5可知，前期添加發(fā)酵料對42日齡肉雞盲腸微生物數(shù)量沒有顯著影響(P>0.05)。

表5 42日齡各組肉雞的盲腸微生物數(shù)量Table 5 The number of cecal microorganisms in 42-day-old broilers in each group lg CFU/g

2.4 添加發(fā)酵飼料對肉品質的影響

由表6可知，前期飼喂發(fā)酵飼料顯著降低胸肌中膽固醇含量(P<0.05)，對總脂肪酸含量和pH沒有顯著影響(P>0.05)。

表6 42日齡各組肉雞胸肌的總脂肪酸、膽固醇含量和pHTable 6 Total fatty acids,cholesterol content and pH of breast muscle in 42-day-old broilers in each group

3 討 論

3.1 飼料中添加發(fā)酵飼料對肉雞生長性能的影響

肉雞飼糧中添加發(fā)酵飼料的主要目的之一是提高生長性能。以往的研究表明，發(fā)酵飼料對肉雞的生長性能有積極影響，能促進動物生長、提高飼料轉化率[10]。Cheng等[11]將無菌發(fā)酵底物接種4%地衣芽孢桿菌制成發(fā)酵產物，在肉雞飼糧中添加2 g/kg后發(fā)現(xiàn)，前期肉雞的平均日增重相對于對照組顯著提升，料重比相對于對照組顯著下降；陳志敏等[12]研究表明，與對照組相比，添加10%植物乳桿菌和枯草芽孢桿菌混菌發(fā)酵飼料，有提高肉雞日增重的趨勢，同時顯著降低料重比；舒剛等[13]用枯草芽孢桿菌和保加利亞乳桿菌發(fā)酵飼料，給肉雞飼喂含有不同比例發(fā)酵飼料的粉狀飼糧，結果表明，與對照組相比，肉雞日增重提高了，飼料消耗量和料重比降低。倪玉姣等[14]使用芽孢桿菌、酵母菌和乳酸菌混菌發(fā)酵棉籽粕、芝麻餅和DDGS的混合物，發(fā)酵96 h，飼養(yǎng)試驗結果表明，添加15%發(fā)酵飼料可以提高肉雞日增重，添加10%發(fā)酵飼料降低飼料成本效果最好。張偉偉等[15]研究發(fā)現(xiàn)，用白地霉、熱帶假絲酵母和釀酒酵母發(fā)酵馬鈴薯渣，添加到肉雞飼糧中后，可降低肉雞料重比，提高飼料蛋白質利用率。在本試驗中，對玉米-豆粕-雜粕型全價飼糧的植物原料部分使用植物乳桿菌和枯草芽孢桿菌進行發(fā)酵處理，并應用于肉雞生長前期，結果表明，1～21日齡，10%發(fā)酵飼料組的料重比顯著低于對照組和15%發(fā)酵飼料組。從全期(1～42日齡)來看，15%發(fā)酵飼料組肉雞的平均日增重和平均日采食量均顯著高于其他各組。發(fā)酵飼料提高肉雞生長性能的原因可能是發(fā)酵飼料中的益生菌可降解飼料中難消化的大分子碳水化合物和有機物，產生的代謝產物和分泌的酶提高了飼料中營養(yǎng)物質的利用率。

3.2 飼料中添加發(fā)酵飼料對肉雞養(yǎng)分利用率的影響

本試驗中，添加發(fā)酵飼料處理對肉雞19～21日齡養(yǎng)分利用率有顯著影響，且以15%添加水平效果最好。有研究已證明，由枯草芽孢桿菌發(fā)酵的飼糧，可以通過提高酶活性和氮利用率來減少家禽的氨排放[16]。益生菌分泌的酶能夠降解飼料中的大分子，從而促進肉雞對飼料的消化和吸收[17]，而肉雞腸道消化酶活性越高，飼料利用率和吸收能力越強[18]。本試驗利用植物乳桿菌和枯草芽孢桿菌制備發(fā)酵飼料飼喂肉雞，發(fā)酵飼料中的益生菌能分泌蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等，可能會提高肉雞消化道酶活性，進而提高養(yǎng)分利用率。Feng等[19]研究發(fā)現(xiàn)，用植物乳桿菌LTC-113和枯草芽孢桿菌CB11發(fā)酵飼料，可使飼料中的小肽(<600 u)增加近62%。同時，Yang等[20]發(fā)現(xiàn)小肽的比例隨發(fā)酵時間的延長而增加。添加發(fā)酵飼料對肉雞21日齡養(yǎng)分利用率有顯著影響的另一個原因，可能是發(fā)酵飼料中的大分子物質在發(fā)酵過程中被部分降解為小分子物質[21]，有利于畜禽消化吸收。

3.3 飼料中添加發(fā)酵飼料對肉雞腸道健康的影響

肉雞消化系統(tǒng)的正常功能在很大程度上取決于腸道內菌群的平衡[22]。Sun等[23]研究結果表明，飼糧對回腸和盲腸的微生物組成有較大影響。腸道微生物區(qū)系在利用營養(yǎng)、抵御腸道病原體和調節(jié)免疫系統(tǒng)方面起著重要作用。腸道微生物的多樣性和組成可以通過飼糧和飼料添加劑進行調節(jié)[24]。飼糧中添加含有益生菌的發(fā)酵產品，可以調節(jié)腸道微生物結構和免疫力，從而改善家禽的健康狀況和生長性能[25]。已有研究表明，益生菌可以通過改變腸道微生物區(qū)系、排除或減少腸道內病原菌的生長，預防肉雞病原體感染[26]。地衣芽孢桿菌發(fā)酵產物對肉雞腸道菌群組成具有積極調節(jié)作用[27]，而且對肉雞的生長和疾病預防也有重要作用[24]，因為益生菌可以通過產生抗菌物質來抑制腸道病原體的生長和后續(xù)疾病的發(fā)展[28]。發(fā)酵過程使飼料富含短鏈脂肪酸、維生素和酶，從而刺激動物的腸道環(huán)境，形成有益的腸道菌群。研究發(fā)現(xiàn)，添加10%或15%益生菌發(fā)酵飼料，可以降低肉雞盲腸大腸桿菌和沙門氏菌的豐度[29]；Chen等[30]用枯草芽孢桿菌和釀酒酵母菌兩段式發(fā)酵飼料飼喂肉雞，發(fā)現(xiàn)各處理組肉雞盲腸中乳酸菌和大腸桿菌數(shù)量差異不顯著；Zhu等[31]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵飼料降低了腸道pH和腸道中大腸桿菌的數(shù)量；Sun等[23]研究也表明，發(fā)酵飼料能夠限制大腸桿菌等病原體的生長。飼喂益生菌發(fā)酵飼料對腸道微生物區(qū)系的改善，主要原因是腸道pH降低，有益菌群數(shù)量增加，乳酸和乙酸濃度增加[32]。發(fā)酵飼料中含有大量乳酸和其他有機酸，會導致腸道內容物酸化，刺激抗菌細菌素的產生[33]。在本試驗條件下，前期飼喂發(fā)酵飼料對42日齡盲腸細菌數(shù)量沒有顯著影響，可能是因為飼料的制粒過程減弱了益生菌活性，影響了外來菌在腸道中定植，對肉雞腸道微生物區(qū)系沒有產生顯著影響。

3.4 飼料中添加發(fā)酵飼料對肉雞肉品質的影響

日常消費時，肉的品質是消費者做出購買決策的決定性因素[34]。肉制品的pH、脂肪酸組成和膽固醇含量對人體健康起著至關重要的作用。在本試驗中，添加發(fā)酵飼料處理組肉雞胸肌中膽固醇水平顯著低于對照組。Ahmed等[35]在飼糧中添加0.5%、1.0%和2.0%發(fā)酵石榴副產品，發(fā)現(xiàn)添加發(fā)酵飼料組的肉雞胸肌中膽固醇含量低于對照組,與本試驗結果一致。發(fā)酵飼料對肉雞膽固醇含量的調節(jié)作用表明其具有改善雞肉品質的作用[36]。

4 結 論

在本試驗條件下，前期添加發(fā)酵飼料可以提升肉雞的1～21日齡生長性能和19～21日齡養(yǎng)分利用率，并對42日齡雞肉品質具有改善作用。