飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米對育成期肉鵝生長性能、血清生化指標與免疫水平以及腸道形態(tài)的影響

王賢澤,李光全,龔紹明,劉 毅,楊云周,王 翠,王惠影,何大乾

(上海市農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所,上海 201106)

玉米是畜禽的主要能量飼料原料,淀粉含量約為70%,由于其緊密排列在玉米胚乳中并被醇溶性蛋白質(zhì)包被,所以消化利用率較低[1]。 蒸汽壓片玉米技術(shù)是目前一種重要的玉米加工技術(shù),通過高溫和擠壓的物理方式破壞玉米中淀粉與醇溶性蛋白質(zhì)分子之間的氫鍵,使其糊化度升高暴露淀粉顆粒,可提高養(yǎng)分消化的利用率[2]。 但在實際生產(chǎn)中,蒸汽壓片玉米的淀粉回升值相比于膨化玉米和烘焙玉米更高,糊化后的淀粉顆粒分子間氫鍵更容易重新結(jié)合形成有序狀態(tài),難以被重新糊化,使其難以被動物尤其是單胃動物消化吸收[3],降低飼料的營養(yǎng)價值。 發(fā)酵飼料是使用國家規(guī)定的微生物原料,通過人工控制發(fā)酵條件,得到的富含大量活菌和功能性代謝產(chǎn)物的生物飼料[4]。 考慮到鵝消化系統(tǒng)的特異性,為了克服蒸汽壓片玉米長久保存會降低營養(yǎng)價值和利用率的缺點,本試驗將蒸汽壓片玉米與乳酸桿菌、酵母桿菌和枯草芽孢桿菌等多種益生菌混合發(fā)酵,以壓片玉米為底物利用微生物的代謝活動將其中的大分子營養(yǎng)物質(zhì)降解為多肽和有機酸等小分子營養(yǎng)物質(zhì),以期提高鵝對其的消化利用率。 近年來,壓片玉米普遍應(yīng)用于反芻動物研究,對肉鵝的飼喂效果鮮有報道,鵝的消化系統(tǒng)較為特殊,食物在胃腸道內(nèi)存留的時間較短,對普通的飼料難以充分吸收,發(fā)酵飼料通過有益菌的代謝使得其中的營養(yǎng)成分更易被消化吸收,能充分提高鵝對飼料的消化利用率。 因此,本試驗以霍雜肉鵝為研究對象,探討發(fā)酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝生長性能、生化指標、免疫指標和腸道形態(tài)的影響,以期為發(fā)酵壓片玉米在肉鵝上的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗霍雜肉鵝由江蘇桂柳牧業(yè)集團提供,為霍爾多巴吉鵝父本與泰州鵝母本雜交繁育的后代,霍雜肉鵝與霍爾多巴吉鵝的體態(tài)相似,70 日齡的平均體重可達5—6 kg,其抗病力強,生長速度快。 日糧發(fā)酵壓片玉米由江蘇桂柳牧業(yè)集團生產(chǎn),發(fā)酵菌主成分為乳酸桿菌和枯草芽孢桿菌。

1.2 試驗設(shè)計及日糧

飼養(yǎng)試驗在安徽省蚌埠市桂柳食品有限公司鵝業(yè)分公司進行,選取同批養(yǎng)殖、體重相近的2 周齡霍雜肉鵝640 只,隨機分為2 個處理組,每個處理8 個重復(fù),每個重復(fù)40 只鵝(公母各半)。 對照組飼喂育成期基礎(chǔ)日糧,試驗組飼喂發(fā)酵壓片玉米日糧,兩個處理組的日糧參照NRC(1994)[5]建議的鵝營養(yǎng)需要量配制,日糧營養(yǎng)水平見表1。

1.3 試驗管理

試驗鵝采取地面墊料平養(yǎng),自由采食與飲水,人工控制光照強度,定期更換墊料,接種疫苗,保持鵝舍通風。

1.4 樣品采集

試驗期第8 周時,每個重復(fù)選取體重接近的公鵝母鵝各一只,禁食12 h 后,翅靜脈采血5 mL 后屠宰,稱取肝臟、腎臟、脾臟和心臟質(zhì)量,計算器官指數(shù)。 采集十二指腸、空腸、回腸3 個腸段的中間部分約1 cm長度放入多聚甲醛固定液中于常溫放置,每隔24 h 換一次固定液直至液體清澈,留備切片用。 血液經(jīng)3 000 r∕min 離心10 min 后吸取上清于-20 ℃保存,用于檢測生化指標、二胺氧化酶(Diamine oxidase,DAO)、D乳酸(D-lactic acid,D-LA)和免疫指標。

1.5 試驗指標測定

1.5.1 生長性能

在試驗開始第1 天、第2 周、第4 周、第6 周和第8 周的早晨空腹記錄每只鵝的初重(IBW)、末重(FBW),記錄每個重復(fù)欄飼料消耗量,計算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)、料重比(F∕G)。 記錄試驗全期每個重復(fù)欄鵝的死淘率和試驗后期每個重復(fù)欄鵝的翻翅率。

生長性能指標計算方法:平均日增重=(末重-初重)∕天數(shù);料重比=飼料消耗量∕總增重;平均日采食量=料重比×平均日增重;死淘率=(每個重復(fù)欄死亡鵝+淘汰鵝)∕每個重復(fù)欄總鵝數(shù);翻翅率=每個重復(fù)欄翻翅鵝數(shù)∕每個重復(fù)欄總鵝數(shù);器官指數(shù)=器官質(zhì)量(g)∕體質(zhì)量(kg)。

1.5.2 血清生化指標

取離心后-80 ℃保存的血清用于生化指標檢測,血清總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、尿素氮(BUN)、葡萄糖(GLU)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)使用相應(yīng)的試劑盒(南京建成科技有限公司),利用全自動生化分析儀(cobas c 311,F.Hoffmann-La Roche 有限責任公司,瑞士)上機分析。

1.5.3 血清DAO 和D-LA

DAO 和D-LA 的血清濃度采用相應(yīng)的試劑盒(南京建成科技有限公司),根據(jù)說明書步驟,并通過UV-2450 可見光分光光度計[島津儀器(蘇州)有限公司]檢測。

1.5.4 血清細胞因子指標

血清白介素-6(IL-6)、IL-10、免疫球蛋白M(IgM)和免疫球蛋白G(IgG)使用相應(yīng)的酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒(南京建成科技有限公司),按試劑盒說明書操作,并通過UV-2450 可見光分光光度計檢測。

1.5.5 腸道HE 染色和形態(tài)觀察

組織石蠟包埋與HE 染色(蘇木素染色,伊紅染色)參考蒙兆年等[6]的方法。 采用BX51 正置熒光顯微鏡[奧林巴斯(深圳)工業(yè)有限公司]觀察組織切片并拍照。 隨機選取每只鵝十二指腸、空腸、回腸各3張切片,使用醫(yī)學圖像分析軟件Digimizer(北京環(huán)中睿馳科技有限公司)測量絨毛高度、隱窩深度、腸壁厚度、黏膜厚度、絨毛寬度和絨毛面積,并計算絨隱比,結(jié)果以像素(pixels)表示。

1.6 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)使用Excel 2007 軟件整理后采用SPSS 20.0 軟件進行獨立樣本t檢驗,所有指標的檢測結(jié)果均采用平均值±標準差表示,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 飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝生長性能的影響

如表2 所示,2 個處理組的霍雜肉鵝初體重無顯著差異,符合試驗要求。 2 個處理組霍雜肉鵝末體重、平均日增重和死淘率無顯著差異。 與對照組相比,飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米極顯著降低了霍雜肉鵝的平均日采食量和料重比,并顯著降低了霍雜鵝的翻翅率,表明飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米能顯著提霍雜肉鵝的飼料轉(zhuǎn)換率,在不影響生長的情況下,減少對飼料的采食,降低飼養(yǎng)成本。

表2 飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝生長性能的影響Table 2 Effects of adding fermented flaked maize to the diet on the growth performance of Ho-za meat geese during breeding period

2.2 飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝血清指標的影響

2.2.1 對育成期霍雜肉鵝血清生化指標的影響

如表3 所示,與對照組相比,飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米顯著降低了霍雜肉鵝血清的TC 水平,極顯著降低了HDL 和LDL 水平,有提高TG 水平的趨勢(0.05 ＜P＜0.10),其他生化指標無顯著差異,表明飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米可改善霍雜肉鵝的脂質(zhì)代謝,提高飼料中脂肪的利用率。

表3 飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝血清生化指標的影響Table 3 Effects of adding fermented flaked maize to the diet on serum biochemical indexes of Ho-za meat geese during breeding period

2.2.2 對育成期霍雜肉鵝血清細胞因子的影響

如表4 所示,與對照組相比,飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米極顯著提高了霍雜肉鵝血清IgM 的水平,對其他指標無顯著影響,表明飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米能提高霍雜肉鵝免疫水平。

表4 飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝血清免疫指標的影響Table 4 Effects of adding fermented flaked maize to the diet on serum immune indexes of Ho-za meat geese during breeding period

2.3 飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝腸道形態(tài)和器官指數(shù)的影響

2.3.1 對育成期霍雜肉鵝血清DAO、D-LA 和腸道形態(tài)的影響

如表5 所示,2 個處理組的霍雜肉鵝血清DAO 和D-LA 水平無顯著差異,表明2 個處理組鵝的腸道功能和菌群平衡性良好,處于較為健康的狀態(tài)。 如表6 所示,與對照組相比,飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米極顯著提高了霍雜肉鵝空腸和回腸的黏膜厚度,極顯著降低了霍雜肉鵝空腸隱窩深度,并極顯著提高了霍雜肉鵝回腸的絨毛高度、絨毛面積和絨隱比,表明飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米可改善霍雜肉鵝的腸道形態(tài),腸道形態(tài)的改善有助于其對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。 如圖1 所示,與對照組相比,5%發(fā)酵壓片玉米日糧組霍雜肉鵝的空腸和回腸具有更好的腸道形態(tài)以及較高的絨毛高度和絨毛密度。

圖1 育成期霍雜肉鵝腸道形態(tài)切片F(xiàn)ig.1 Morphological sections of the intestine of Ho-za meat geese during breeding period

表5 飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝血清DAO、D-LA 的影響Table 5 Effects of adding fermented flaked maize to the diet on serum DAO and D-LA of Ho-za meat geese during breeding period

表6 飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝腸道形態(tài)指標的影響Table 6 Effects of adding fermented flaked maize to the diet on intestinal morphological indexes of Ho-za meat geese during breeding period

2.3.2 對育成期霍雜肉鵝器官指數(shù)的影響

如表7 所示,2 個處理組間的器官指數(shù)無顯著差異,表明飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米對霍雜肉鵝器官生長發(fā)育無明顯影響。

表7 飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝器官指數(shù)的影響Table 7 Effects of adding fermented flaked maize to the diet on organ indexes of Ho-za meat geese during breeding period

3 討論

3.1 飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝生長性能的影響

平均日采食量指畜禽24 h 內(nèi)對飼料采食的總量,反映了動物的食欲和飼料的適口性,采食量高動物食欲旺盛,飼料適口性好,反之則飼料適口性較差,動物食欲較低。 料重比指畜禽體重增加值與采食的飼料量之比,是評價飼料報酬的重要指標。 料重比越大,動物的飼料消化吸收能力越低,反之則動物的飼料消化吸收能力越高[7]。 Antonio 等[8]研究發(fā)現(xiàn),使用壓片玉米飼喂會降低內(nèi)諾爾公牛的采食量,并提高其飼料轉(zhuǎn)換率。 張亞偉等[9]研究發(fā)現(xiàn),在日糧中添加壓片玉米會降低蛋雞的采食量。 本試驗顯示,與對照組相比,飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米極顯著降低了霍雜肉鵝的平均日采食量和料重比,表明在不影響霍雜肉鵝出欄重的前提下,發(fā)酵壓片玉米能顯著提高其飼料轉(zhuǎn)換率,降低采食量。 可能的原因是,玉米在高溫高濕的情況下淀粉結(jié)構(gòu)由β-淀粉轉(zhuǎn)化為α-淀粉,擠壓使得玉米種皮破壞,里面的營養(yǎng)物質(zhì)與鵝的腺胃消化酶和腸道微生物接觸更充分,利用率變高[10]。 此外,發(fā)酵后的壓片玉米中的營養(yǎng)物質(zhì)被有益菌代謝為更易被吸收的乙酸、丙酸和小分子多肽,可以直接被鵝利用,但可能發(fā)酵后的壓片玉米氣味較大,會影響飼料的適口性,所以發(fā)酵壓片玉米能夠極顯著降低鵝的平均日采食量和料重比。 鵝翻翅是由于日糧中蛋白質(zhì)和糖水平過高、維生素E 和錳過低引起的水禽疾病,集中在水禽的育成期發(fā)生,翻翅會影響鵝的整體美觀程度,進而影響售出價格[11]。 本試驗表明,飼喂發(fā)酵壓片玉米可以顯著降低霍雜肉鵝的翻翅率,可能是發(fā)酵后的壓片玉米中的部分蛋白質(zhì)和糖類被微生物代謝為有機酸和小分子多肽,擠壓和微生物的活動使得玉米中的維生素E 和錳充分釋放,鵝對蛋白質(zhì)和糖的直接攝入減少,減少了翻翅的發(fā)生。

3.2 飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝血清生化與免疫指標的影響

HDL 和LDL 與機體脂肪沉積和利用相關(guān),含量的高低反映了肝臟對脂肪的代謝利用,水平越低表明對脂肪的利用率越高[12]。 水禽的脂肪合成代謝途徑較為復(fù)雜,通過攝入日糧由肝臟細胞在脂肪酸合成酶(FAS)的作用下合成脂肪酸,合成的脂肪酸通過線粒體氧化產(chǎn)生TG 與載體蛋白合成LDL 釋放到血液中,當脂肪酸合成速度大于分解速度時,會導(dǎo)致血清中HDL 和LDL 的水平上升,肝臟合成和重吸收的TG 增加,血清中TG 減少,TC 增多[13]。 本試驗表明,與對照相比,發(fā)酵壓片玉米顯著降低了霍雜肉鵝血清TC、HDL 和LDL 的水平,有提高TG 的趨勢。 壓片玉米經(jīng)微生物發(fā)酵后,合成豐富的可直接被鵝利用的植物脂肪和內(nèi)外源消化酶,提高了鵝對脂肪的利用率,導(dǎo)致血清中的TG 水平增加,這與徐輝等[14]研究結(jié)果一致。 此外,對照組的采食量較多,攝入了過量的能量飼料導(dǎo)致肝臟合成的脂肪酸和TC 增加,血清中的LDL 和HDL 水平增加。

免疫球蛋白是漿細胞分泌的一種能與特異性抗原結(jié)合的抗體蛋白,IgM 是血清免疫球蛋白的主要成分,具有強大的殺菌、激活補體、免疫調(diào)理和凝集作用,免疫球蛋白水平的升高表明機體的免疫能力增強[15]。 解祥學等[16]研究發(fā)現(xiàn),飼喂壓片玉米可降低犢牛的腹瀉率并提高血清白細胞水平,增強犢牛免疫能力。 袁汝喜等[17]研究發(fā)現(xiàn),飼喂發(fā)酵玉米能顯著提高三黃雞的血清免疫球蛋白水平。 廖云瓊等[18]研究發(fā)現(xiàn),飼喂發(fā)酵飼料可以顯著提高白羽肉雞血清中的IgG 和IgM 水平。 本試驗表明,發(fā)酵壓片玉米能顯著提高霍雜肉鵝血清中的IgM 水平。 本試驗中的發(fā)酵菌主要是乳酸桿菌、枯草芽孢桿菌和酵母桿菌,這些菌可以維持腸道正常菌群的平衡,并抑制有害菌的滋生,同時可以刺激機體的免疫應(yīng)答能力,提高動物免疫力。

3.3 飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝腸道形態(tài)的影響

肉鵝的小腸絨毛高度、隱窩深度、絨毛面積和絨隱比是評價肉鵝腸道發(fā)育和吸收功能的重要指標。絨毛高度越長、面積越大,吸收營養(yǎng)物質(zhì)的功能越好。 隱窩深度越淺細胞成熟度越好,分泌功能越好,絨毛高度與隱窩深度的比值越小,腸上皮細胞的新陳代謝功能越好[19]。 Missotten 等[20]研究發(fā)現(xiàn),飼喂發(fā)酵飼料可以顯著提高肉雞小腸絨毛高度和絨隱比,顯著降低隱窩深度。 劉瑩露等[21]研究發(fā)現(xiàn),飼喂發(fā)酵飼料可以顯著提高蛋雞空腸絨隱比,降低空腸隱窩深度。 本試驗表明,飼喂發(fā)酵玉米壓片可以極顯著降低霍雜肉鵝空腸隱窩深度,并極顯著提高霍雜肉鵝回腸的絨毛高度、絨毛面積和絨隱比。 發(fā)酵壓片玉米對霍雜肉鵝腸道形態(tài)的改善可能歸因于壓片玉米特有的、易消化的淀粉-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和發(fā)酵后產(chǎn)生的有益菌及其代謝產(chǎn)物對腸道菌群平衡的保護作用。 此外,壓片玉米發(fā)酵后抗營養(yǎng)因子的減少也可能是霍雜肉鵝腸道形態(tài)改善的原因之一[22]。 腸黏膜免疫屏障由集合淋巴小節(jié)、固有層淋巴細胞和上皮內(nèi)淋巴細胞組成,具有保護機體免受外源致病物侵襲的功能,固有層淋巴細胞分泌的免疫球蛋白是腸道免疫應(yīng)答的主要場所[23]。 腸黏膜的完整程度也反映了機體的免疫能力,腸黏膜的完整程度越好發(fā)揮的免疫功能越好。本試驗表明,與對照組相比,發(fā)酵壓片玉米極顯著提高了霍雜肉鵝空腸和回腸的黏膜厚度。 這可能與發(fā)酵壓片玉米中益生菌及其代謝產(chǎn)物丁酸鹽對腸黏膜的保護有關(guān)。 此外,固有層分泌的免疫球蛋白調(diào)節(jié)腸上皮細胞凋亡,維護腸黏膜功能,提高機體免疫力,這與血清的生化檢測結(jié)果一致。

綜上,飼糧中添加發(fā)酵壓片玉米可提高霍雜肉鵝的飼料利用率,降低飼養(yǎng)成本,調(diào)節(jié)鵝的肝臟脂肪代謝,增強免疫功能,改善腸道形態(tài)。 在未來肉鵝產(chǎn)業(yè)中,提高肉鵝對飼料的消化利用率是降低養(yǎng)殖成本,提高效益的主要手段。 發(fā)酵壓片玉米既改善了傳統(tǒng)飼料玉米不易被消化的結(jié)構(gòu)特性,又通過有益菌的發(fā)酵提高了其營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。 在無抗、替抗養(yǎng)殖模式的背景下,發(fā)酵玉米壓片可替代部分玉米作為肉鵝的理想飼糧。