发酵牡丹籽粕对蛋鸡产蛋后期蛋品质、血浆生化指标和蛋黄中不饱和脂肪酸含量的影响

常雪玲, 万 意, 马瑞钰, 戚仁荣, 韦春杰,王在贵, 李俊营, 刘 伟, 李 岩, 詹 凯*

(1.安徽省农业科学院 畜牧兽医研究所,安徽 合肥 230031;2.畜禽产品安全工程安徽省重点实验室,安徽 合肥 230031;3.安徽科技学院 动物科学学院,安徽 凤阳 233100;4.安徽农业大学 生命科学学院,安徽 合肥 230036)

随着中国畜牧业的发展,饲料资源成为制约畜牧业可持续发展的瓶颈,饲料原料匮乏以及价格不断升高等问题使养殖业压力剧增,国家提出了玉米豆粕减量替代方案,因此许多天然植物、药材以及各种加工副产品被用于饲料中,而且有些原料也响应了国家提出的“减抗、替抗、无抗”的养殖方案[1]。2011年原卫生部批准牡丹籽油为新资源食品,但是榨油后副产品被丢弃造成资源浪费,因此为加大本土可利用资源开发力度,有些学者提出将牡丹籽粕应用于饲料生产中。牡丹籽粕含有大量的粗蛋白、脂肪、微量元素、芪类、黄酮类和甾体类等成分[2-4],其中粗蛋白含量为28.54%,必需氨基酸占总氨基酸的38.13%,是一种很好的蛋白饲料[5]。由于牡丹籽粕等农副产品为原料的饲料存在适口性差的问题,大部分是通过微生物发酵作用形成营养丰富、适口性良好、益于吸收的发酵饲料[6-7]。

研究表明,日粮添加适宜水平的发酵饲料能够提高蛋鸡蛋品质和健康水平等指标。夏圣奎等[8]发现添加2.5%玉米-豆粕为底物的发酵饲料,可以提高蛋壳厚度和强度、蛋白高度、哈夫单位等指标,而黄竹等[9]表明添加5%含量仅提高蛋壳强度;张弛等[10]研究发现饲喂含2.5%发酵米糠和统糠的饲料能改善蛋壳质量;马旭东等[11]研究发现日粮中添加5%～15%发酵木薯渣有效改善哈氏单位和蛋黄颜色;丁小青等[12]发现添加2%～6%发酵茶渣、豆粕和麸皮饲料提高蛋壳厚度、蛋黄颜色和哈氏单位以及抗氧化能力;易春霞等[13]发现饲喂10%玉米黄粉及胚芽粕为底物的发酵饲料,可以提高蛋白高度和哈氏单位,并改善抗氧化效果;Moon等[14]表明添加0.3%发酵植物性混合物饲料提高了哈氏单位;许栋等[15]研究发现蛋鸡产蛋后期饲粮中添加4 g/kg发酵中草药提高了蛋壳强度、蛋黄比例和脂代谢能力。但是发酵牡丹籽粕饲料对家禽健康养殖的影响研究较少,在前期[16]研究基础上,本试验通过在产蛋后期蛋鸡基础饲粮中添加枯草芽孢杆菌发酵的牡丹籽粕,探究其对蛋鸡产蛋后期蛋品质、血浆生化指标及蛋黄中不饱和脂肪酸含量的影响,为生产中合理利用发酵牡丹籽粕作为新型非常规蛋白饲料的潜质和价值的研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

油用牡丹籽粕购自铜陵凤丹科技开发公司,选用枯草芽孢杆菌(活菌数6×107CFU/g)作为菌种发酵。牡丹籽粕及发酵牡丹籽粕营养水平见表1。

表1 牡丹籽粕及发酵牡丹籽粕营养水平

1.2 试验设计

选择600只58周龄体质量相近的京红1号蛋鸡,随机分为5组(每组设4个重复,每个重复30只鸡):对照组饲喂玉米-豆粕型基础日粮;试验I组饲喂添加5%牡丹籽粕的日粮;试验II～Ⅳ组分别饲喂添加5%、7.5%、10%发酵牡丹籽粕的日粮。试验预饲期为7 d,正式期为59～66周龄。对照组基础日粮为全价粉状玉米-豆粕型饲料,蛋鸡试验日粮按照NRC《畜禽营养需要》(1994)和中国《鸡饲养标准》中蛋鸡日粮营养需要量配制。基础日粮组成和营养水平如表2所示。试验期间各组蛋鸡在鸡舍内均匀分布,以保证各组外界环境一致。鸡舍平均温度为27 ℃,平均相对湿度为65.7%,光照为16 h,鸡群自由进食、自由饮水。每天07:00和16:30进行人工喂料。

表2 基础日粮组成和营养水平(风干基础)

1.3 指标测定及方法

1.3.1 蛋品质测定 试验期间每2周每组随机收取20枚鸡蛋(5枚/重复)进行蛋品质测定。使用DL91150型电子数显游标卡尺(宁波得力办公用品有限公司)测量蛋形指数(纵径/横径);使用TSS型蛋壳颜色测定仪(英国TSS公司)测量蛋壳颜色;使用EFG-0503型蛋壳强度测试仪(日本robotmation股份有限公司)测定蛋壳强度;使用蛋壳厚度测量仪(日本Robotmation股份有限公司)测量蛋壳厚度,多次测量,取平均值;使用EA-01型多功能蛋品检测仪(以色列ORKA公司)测定蛋质量、蛋白高度、蛋黄颜色、哈夫单位;使用YP10001型电子天平(上海越平科学仪器制造有限公司)测量蛋黄质量。

1.3.2 血浆生化指标测定 第66周龄时,每组选择12只鸡(3只/重复)测定血浆生化指标。采集翅静脉血2 mL,肝素钠抗凝,3 000 r/min离心5 min,吸取上层血浆转入离心管,-20 ℃保存。比色法测定总胆固醇(Total Cholesterol,T-CH)、钙(Calcium,Ca)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、尿素氮(BUN)浓度以及谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione Peroxidase,GSH-Px)活性等指标;WST-1法测定超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性;TBA法测定丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量。具体试验步骤按照试剂盒(南京建成生物工程研究所)的操作步骤进行,使用全自动血浆生化分析仪(日本日立公司)进行测定。

1.3.3 蛋黄中脂肪酸含量测定 66周龄时,每个重复随机选取1枚鸡蛋做相应标记,按照GB/T 21495—2008规定采用气相色谱(Agilent 6890 Series Systems,FID检测器,安捷伦科技(中国)有限公司)测定样品的脂肪酸组成。

1.4 数据处理

采用Excel 2010处理试验数据,使用SPSS 24.0进行单因素方差分析(One-way ANOVA)和LSD多重比较分析,最终结果用“平均值±标准差”表示,P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 添加发酵牡丹籽粕对蛋鸡蛋品质的影响

由表3可见,试验Ⅰ组的蛋形指数显著低于对照组和试验Ⅱ组(P<0.05);与对照组相比,试验组的蛋质量均有所下降,其中试验Ⅲ、Ⅳ组显著降低(P<0.05);蛋壳强度均有增加,其中试验Ⅰ～Ⅲ组显著增加(P<0.05);试验Ⅰ～Ⅳ组的蛋黄比例显著低于对照组(P<0.05);与对照组相比,各试验组蛋白高度和哈氏单位均有所降低。各组间其余蛋品质性状均无显著差异(P>0.05)。

表3 发酵牡丹籽粕对蛋鸡蛋品质的影响

2.2 添加发酵牡丹籽粕对蛋鸡血浆生化指标的影响

由表4可知,试验Ⅰ组的血浆甘油三酯(TG)浓度显著高于对照组和试验Ⅲ、Ⅳ组(P<0.05);试验Ⅳ组的GSH-Px活性显著低于对照组和试验Ⅱ组(P<0.05),且随着发酵牡丹籽粕比例的提高GSH-Px活性呈降低趋势;与对照组相比,试验Ⅰ～Ⅲ组的MDA含量均有所提高(P>0.05);各组间其余指标均无显著差异(P>0.05)。

表4 发酵牡丹籽粕对蛋鸡血浆生化指标的影响

2.3 添加发酵牡丹籽粕对蛋黄中脂肪酸含量的影响

由表5可以看出,蛋黄中含量较高的饱和脂肪酸为棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)和肉豆蔻酸(C14:0),3种脂肪酸含量在试验组中都有所降低(P>0.05)。

表5 发酵牡丹籽粕对蛋黄中饱和脂肪酸含量的影响

由表6可以看出,与对照组相比,试验II、IV组单不饱和脂肪酸中油酸(C18:1n9c)含量显著降低(P<0.05),试验组的二十碳烯酸(C20:1)和芥酸(C22:1n9)含量显著升高(P<0.05),棕榈油酸(C16:1)含量降低不显著(P>0.05),其他单不饱和脂肪酸含量各组间没有显著差异(P>0.05)。与对照组相比,试验II组多不饱和脂肪酸中亚油酸(C18:2n6c)、α-亚麻酸(C18:3n3)含量有所提高(P>0.05);各试验组的二十二碳六烯酸(C22:6n3)含量都显著提高(P<0.05),其余多不饱和脂肪酸含量没有显著变化(P>0.05)。

表6 发酵牡丹籽粕对蛋黄中不饱和脂肪酸含量的影响

3 结论与讨论

3.1 添加发酵牡丹籽粕对蛋鸡蛋品质的影响

蛋品质主要是通过蛋形指数、蛋壳厚度、蛋壳强度、蛋白高度、蛋黄比例和哈氏单位等指标来综合评价。添加5%、7.5%发酵牡丹籽粕组蛋壳强度显著增强,添加10%组也有提高,表明添加发酵牡丹籽粕可提高蛋壳强度,这与前人发现添加发酵饲料可提高蛋壳强度指标的结果一致[17-18]。发酵饲料产生的益生菌在家禽肠道内有效平衡肠道菌群,促进饲料中维生素和矿物质的吸收利用,从而增强了蛋壳强度[8-9]。蛋黄比例与蛋的营养价值有关,一般情况下,其数值愈大,营养价值越高,当鸡蛋中蛋黄比例最大时,胆固醇含量最高,研究发现可以通过降低蛋黄比例达到降胆固醇的效果[19]。试验组的蛋黄比例显著低于对照组,虽然与彭箫等[20]研究发现的结果不同,但可以满足市场对高营养、低胆固醇鸡蛋的需求。蛋白高度和哈氏单位是衡量蛋白品质的有效指标,数值越大蛋品质越好[13];哈氏单位反映蛋的新鲜程度且呈正相关,但会随着蛋鸡日龄的增加而降低[21]。试验组蛋白高度和哈氏单位指标的降低,主要是由于蛋鸡处于产蛋后期,随着日龄的增加,对其产生不同程度的影响,添加牡丹籽粕和发酵牡丹籽粕导致机体抗氧化性降低,分泌的浓蛋白受自由基攻击,影响了蛋白高度和哈氏单位。

3.2 添加发酵牡丹籽粕对蛋鸡血浆生化指标的影响

T-CH和TG是血脂代谢的重要标志,动脉粥样硬化、心肌梗死、冠心病等心血管疾病与高脂血症有密切的相关性。本试验研究发现添加发酵牡丹籽粕可以降低血浆T-CH,添加7.5%和10%发酵牡丹籽粕组的TG含量也表现出下降趋势,表明添加发酵饲料可以降低T-CH、TG含量,与闫理东等[22]研究结果一致,可能与血清脂肪酶活性提高有关,体内多余脂肪降解为脂肪酸和甘油,再转化为能量,抑制其合成与沉积;益生菌进入肠道改变肠道微生物区系,建立优势菌群,产生乙酸等有益代谢产物,抑制T-CH生成且促进其消化吸收,从而改善脂类代谢。BUN含量是肾功能变化的一项重要指标,本研究发现随着发酵牡丹籽粕比例的增加BUN含量降低,与冯杰等[23]研究微生物发酵豆粕对仔猪血浆指标的影响中发现血清尿素氮会降低的结果一致,说明添加发酵牡丹籽粕饲料可以使进入体内的蛋白质吸收利用率提高,发酵产生的有益菌促进了对氮的吸收利用。

GSH-Px、SOD是蛋鸡体内主要的抗氧化酶,在平衡机体氧化和抗氧化中起着至关重要的作用。脂质过氧化过程中产生的丙二醛可通过与生物分子的反应合并到蛋白质中,形成具有细胞毒性和基因毒性作用的羰基衍生物,MDA浓度是脂质过氧化的标志[24]。研究发现日粮中添加发酵饲料可以提高SOD、GSH-Px活性,降低MDA浓度,提高血清抗氧化能力[12-13]。与添加牡丹籽粕组相比,发酵组的SOD活性水平提高;5%和7.5%发酵牡丹籽粕组GSH-Px活性提高;添加7.5%、10%组MDA含量表现出降低趋势。表明添加发酵牡丹籽粕比添加牡丹籽粕的抗氧化效果好,可能是因为牡丹籽粕发酵过程中益生菌的生长以及微生物降解作用产生的小肽物质提高了其抗氧化能力。

3.3 添加发酵牡丹籽粕对蛋鸡蛋黄中脂肪酸含量的影响

本试验饱和脂肪酸中棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)含量均较高,一定含量的这2种脂肪酸可以改善机体生理功能:棕榈酸(C16:0)具有降低T-CH含量的效果,硬脂酸(C18:0)可以调节机体胆酸的合成,抑制肠道对T-CH的吸收,从而降低T-CH的含量[25]。但是摄入过量饱和脂肪酸会造成人体血胆固醇含量升高,从而造成动脉粥样硬化,试验组棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)和肉豆蔻酸(C14:0)含量降低,表明添加发酵牡丹籽粕可以降低蛋黄中部分饱和脂肪酸含量。

单不饱和脂肪酸具有降低低密度脂蛋白、提高高密度脂蛋白比例和预防动脉硬化的功效;多不饱和脂肪酸具有抗炎止痛、预防胆固醇过高、降低糖尿病风险以及预防黄斑变性、保护视力等作用[26]。试验组单不饱和脂肪酸中油酸(C18:1n9c)含量降低,也可能有积极意义,以往大部分研究表明单不饱和脂肪酸有保护心脏的作用,然而新的研究发现高摄入单不饱和脂肪与含有饱和脂肪的膳食均会引起甲状腺低甲状腺素血症,改变甲状腺脂质结构[27]。试验组二十二碳六烯酸(C22:6n3)等含量提高,表明添加发酵牡丹籽粕可以提高蛋黄中部分多不饱和脂肪酸含量,这与前人研究[28-29]结果一致,发酵产生的益生菌作用会使蛋黄中不饱和脂肪酸含量提高[30];益生菌分泌酶导致不饱和脂肪酸的消化利用率高于基础日粮,蛋黄中大量不饱和脂肪酸富集,从而会提高鸡蛋营养特性[31]。

综上,蛋鸡产蛋后期日粮中添加5%、7.5%和10%发酵牡丹籽粕可以提高蛋壳强度,降低蛋黄比例,提高血脂代谢能力,降低蛋黄中饱和脂肪酸含量,提高蛋黄中二十二碳六烯酸等多不饱和脂肪酸的含量,当添加比例达到10%可能会对蛋鸡的抗氧化能力产生负面影响。因此,添加不超过10%比例的发酵牡丹籽粕可以作为非常规蛋白饲料应用于家禽日粮中。