新型发酵豆粕在肉仔鸡生产中的应用研究

王龙昌 孙亚楠 温 超 周岩民

(南京农业大学动物科技学院,南京 210095)

新型发酵豆粕在肉仔鸡生产中的应用研究

王龙昌 孙亚楠 温 超 周岩民

(南京农业大学动物科技学院,南京 210095)

采用多菌种混合二次发酵工艺生产的新型发酵豆粕替代部分鱼粉,研究其对 21日龄AA肉鸡生产性能、器官指数、血清指标及粪便营养成分的影响,将 384羽 1日龄AA肉鸡随机分成 4组,分别为饲喂基础日粮的对照组及添加 1%、2%、3%发酵豆粕替代部分鱼粉的试验组(FSBMⅠ、FSBMⅡ、FSBMⅢ)。试验结果表明,饲料中添加 1%、2%的发酵豆粕,对肉鸡生产性能无明显作用,但 3%发酵豆粕组肉鸡平均增重略有提高,料重比显著改善(P<0.05);各试验组对器官发育和养分排泄等均无明显影响;FSBMⅠ组肉鸡血清 TP、ALB和 G水平均显著降低 (P<0.05),BUN含量显著提高 (P<0.05),FSBMⅡ组血清 GLU含量显著降低 (P <0.05),FSBMⅢ组血清指标均无显著影响。可见,肉鸡日粮中添加 3%发酵豆粕时效果较好,能起到替代部分优质鱼粉、促进肉鸡生长的作用。

发酵豆粕 生产性能 器官指数 血清指标 粪便养分 肉鸡

快速生长动物对饲料蛋白的质量和水平具有较高的要求,因此在饲料中常会使用鱼粉等高蛋白高质量的动物性蛋白饲料,但我国动物蛋白资源非常短缺,很大一部分依赖进口,且近年来价格不断攀升,限制了其在养殖业中的应用。豆粕是饲料中最重要的植物性蛋白原料,但由于豆粕中存在胰蛋白酶抑制因子、外源凝集素、植酸、抗原蛋白、棉籽糖、水苏糖等多种抗营养因子,容易影响饲料养分利用率、引起动物腹泻等问题,影响了豆粕在动物生产和饲料工业中的有效应用。经过微生物发酵处理,可将豆粕原料中的高分子蛋白质分解成中、小分子多肽,同时能有效降解抗营养因子,且富含多种生物活性因子,具有抗原性低、易消化、吸收快等特点,因此,发酵豆粕作为功能性蛋白饲料受到了广泛关注。研究表明,发酵豆粕应用于肉仔鸡和仔猪生产中可提高养分消化和免疫功能,改善动物健康和生产性能[1-6],但目前用于试验研究的发酵豆粕多为单菌种、一次发酵而得,且多是全部或较大用量替代普通豆粕,使得饲料成本大幅提高,不利于推广应用。本试验首次应用多菌种混合二次发酵新技术工艺生产的新型发酵豆粕产品少量替代鱼粉,研究其对肉鸡生产性能、器官指数、血清指标及粪便营养成分的影响,为发酵豆粕在肉仔鸡生产中的合理应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 发酵豆粕

发酵豆粕由常州三井油脂有限公司生产,其生产工艺为江南大学食品学院研发。普通豆粕及一定比例的培养基质经灭菌、冷却、接种后进行第一次多菌混合厌氧发酵,后转移至好氧发酵罐中进行二次多菌固态发酵,经烘干、粉碎和包装,制成发酵豆粕产品。豆粕发酵前后的主要指标如表 1所示。

表 1 豆粕发酵前后营养成分列表

表 2 试验日粮配方及营养水平

1.2 试验设计

选取 1日龄AA肉鸡 384羽,均重(47.2±3.3)g,随机分成 4组,每组 6个重复,每个重复 16羽,分别饲喂4种日粮:(1)基础日粮(对照组);(2)添加1%的发酵豆粕,分别替代0.5%的豆粕和 0.5%的鱼粉(FSBMⅠ);(3)添加 2%的发酵豆粕,分别替代 1%的豆粕和1%的鱼粉 (FSBMⅡ);(4)添加 3%的发酵豆粕,分别替代1.5%的豆粕和 1.5%的鱼粉(FSBMⅢ)。试验各组日粮配方及营养水平如表 2所示。AA肉鸡由安徽和威农业开发股份有限公司提供;鱼粉和玉米蛋白粉的粗蛋白质量分数分别为 59.2%和 60.4%。

1.3 饲养管理和样品采集

试验肉鸡饲养于同一鸡舍中,采用层叠笼养,自动饮水和采食,24 h连续光照,免疫程序及其他饲养管理按常规进行。

肉鸡 21日龄时,禁食 12 h,于每重复中随机选取一只中等大小的公鸡进行称重、宰杀,采集血液于干净离心管中,在低温离心机中以 3 000 r/min离心 15 min,取上清液分装,制成的血清置于 -20℃冰箱中保存待用;取肝脏、脾脏、胰腺、心脏、法氏囊、胸腺和股骨进行称重。

1.4 指标测定

1.4.1 生产性能

记录采食量,在肉鸡 21日龄时对肉鸡进行空腹称重。计算平均体重、平均日增重和料重比。

1.4.2 器官指数

器官指数 =器官质量(g)/鸡活体重(kg)

1.4.3 血清指标

血清生化指标用全自动生化分析仪 (OLY MPUS -AU2700)测定,测定中所用试剂盒由 RANDOX公司提供。谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶 (AST)、碱性磷酸酶(ALP):用 IFCC动力法;总蛋白(TP):双缩脲法作比色测定;白蛋白 (ALB):溴甲酚绿比色法;球蛋白 (G)=总蛋白 -白蛋白;白蛋白/球蛋白: ALB/G;尿素氮(BUN)采用脲酶连续监测法;三酰甘油(TR IG)和总胆固醇 (T-C):GPO-PAP酶法;血清糖 (GLU):葡萄糖氧化酶法。三碘甲状腺氨酸(T3)和甲状腺激素 (T4)采用放射免疫分析法测定,试剂盒由北京北方生物技术研究所提供。

1.4.4 鸡粪中的营养成分

肉鸡 20～21日龄时,在每个鸡笼对应的粪盘中收集无毛屑、饲料、饮水污染的新鲜鸡粪,混合均匀后,称取一定量的鸡粪置于平皿中,在 65℃烘 48 h,在空气中放置 24 h后称重、粉碎、过 40目筛,制成风干样品装入塑料袋密封。两次质量之差与原质量的比例就是鸡粪的水分含量,风干粪样中磷、粗蛋白和粗灰分含量的测定分别采用 GB/T 6436、6437和 6438方法。

1.5 统计分析

试验数据采用 Excel进行初步处理,用 SPSS13.0软件(One-wayANOVA,LSD)进行方差分析和组间多重比较,结果以“平均数 ±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 发酵豆粕对 21日龄AA肉鸡生产性能的影响

由表 3可知,与对照组相比,各试验组 21日龄AA肉鸡的平均体重、平均日增重略有提高,但无显著差异(P>0.05),FSBMⅢ组料重比有明显改善 (P <0.05),FSBMⅠ和 FSBMⅡ组料重比均无显著影响(P>0.05)。可见,在饲料中添加 3%的发酵豆粕替代部分优质鱼粉,在肉仔鸡生产中的应用效果较好。

表3 发酵豆粕对21日龄AA肉鸡生产性能的影响

注:同行数据右上角小写字母不同表示差异显著(P<0.05),字母相同或不标示表示差异不显著(P>0.05),下同

2.2 发酵豆粕对 21日龄AA肉鸡器官发育的影响

由表 4可知,与对照组相比,饲料中添加各水平发酵豆粕对 21日龄 AA肉鸡的肝脏、心脏、股骨、胸腺、脾脏、法氏囊指数与对照组相比均十分接近,无明显差异 (P>0.05),说明发酵豆粕替代鱼粉后,对肉鸡的器官发育无任何影响。

表4 发酵豆粕对肉鸡前期器官指数的影响

2.3 发酵豆粕对 21日龄AA肉鸡血清指标的影响

由表 5可知,与对照组相比,FSBMⅠ组 21日龄肉鸡血清的总蛋白 (TP)、白蛋白 (ALB)和球蛋白(G)水平均显著降低(P<0.05),尿素氮 (BUN)含量显著提高(P<0.05),FSBMⅡ组血清葡萄糖 (GLU)含量显著降低 (P<0.05),其他试验组各指标均无显著影响(P>0.05)。

表5 发酵豆粕对21日龄AA肉鸡血清指标的影响

2.4 发酵豆粕对 21日龄肉鸡粪便营养成分的影响

由表 6可知,试验组饲料中的磷含量均略低于对照组;各组肉鸡粪便中的水分、粗蛋白 (CP)、粗灰分(Ash)和磷 (P)含量均无显著差异 (P>0.05),但试验组粪便中的 CP有降低的趋势,其中添加 3%发酵豆粕组降低 11.4%。

表 6 发酵豆粕对 21日龄肉鸡粪便营养成分的影响

3 讨论

3.1 菌种和工艺对发酵豆粕营养特性的影响

豆粕经过宇佐美曲霉(A.usamii)单菌二次发酵后,粗蛋白、粗灰分等营养成分略微提高,豆粕中的植酸显著降解,并检测出 167.7 U/g的植酸酶活性[7]。用米曲霉 (A.oryzae)分别接种大豆和豆粕进行发酵,显著提高了蛋白含量、降解了大分子蛋白、提高了小肽 (<20 ku)的含量,消除大部分的胰蛋白酶抑制因子[8];Feng等[6]也用 A.oryzae接种豆粕进行单菌一次发酵,粗蛋白由 43.7%提高到46.3%,干物质、粗脂肪和磷含量显著提高。蔡国林等[9]采用酵母和乳酸菌固态混合发酵豆粕,使抗原蛋白发生了大幅度降解,蛋白含量提高 3.5%,氨基酸组成和含量也有一定改善,棉子糖和水苏糖则显著降低。马文强等[10]在豆粕基质上接种枯草芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌进行多菌混合一次发酵,发酵后豆粕中粗蛋白的含量提高了 13.48%(P<0.01),提高了中、低分子蛋白的含量,氨基酸的含量提高了 11.49%,磷含量比发酵前提高了 55.56%(P<0.01),粗脂肪含量也有所提高,并且能够有效消除胰蛋白酶抑制因子、凝集素及致甲状腺肿素等抗营养因子。莫重文等[11]以适当比例的豆粕、麸皮为发酵料坯,用米曲霉(A.oryzaer)和啤酒酵母混合菌株进行固态一次发酵,可使粗蛋白含量提高 12.1%。卫琳等[12-13]分别用黑曲霉 (A.niger)和米曲霉 (A.oryzaer)在豆粕及一定比例的麸皮基质上进行固态一次发酵,表明在适宜的发酵条件下均能取到良好的大豆肽转化率,制备出优质的大豆肽产品;黑曲霉 (A.niger)接种棉籽粕进行固体发酵,可使粗蛋白提高 10.92%,提高除精氨酸外的其他必需氨基酸含量,并提高干物质、蛋白质和氨基酸等养分的体外消化率[14]。

可见,以上研究报道中多是单菌或一次、在实验室条件下对豆粕进行发酵。本试验中的发酵豆粕生产工艺是将一定配比的豆粕和培养基质经灭菌、冷却、接种芽孢杆菌和霉菌进行第一次发酵,再以酵母菌、乳酸菌为主进行多菌种二次固态发酵。发酵豆粕中粗蛋白提高了 3.5%,并显著提高了多肽含量,氨基酸和磷含量均有所提高,有效去除抗原蛋白、植酸、凝血素等抗营养因子,并能产生益生菌、乳酸等多种活性因子,是一种优质的功能蛋白饲料。

3.2 发酵豆粕对AA肉鸡生产性能和器官发育的影响

在仔猪生产中,应用微生物发酵豆粕可提高动物消化吸收功能,减少腹泻率,促进动物健康,改善生产性能[6,15-16]。Chah等[1]利用多种霉菌分别制备的发酵豆粕均不同程度的提高了肉仔鸡日增重,改善了饲料转化率。Hirabayashi等[17]用 1周龄肉鸡进行试验,证明A.usamii发酵豆粕可以明显提高仔鸡的增重,而不影响采食量。柯祥军等[5]在肉鸡日粮中分别添加 5%、10%、15%的发酵豆粕,对日增重、料肉比均有显著改善作用。Feng等[2]和刘欣等[4]在肉鸡日粮中用 31%的 A.oryzae发酵豆粕代替 33%的普通豆粕,改善了肉仔鸡的生长性能,使日增重和日采食量提高了 6.78%和 3.09%,饲料转化率提高了 2.98%。发酵豆粕的这种促生长效应可能与其营养成分的改善、抗营养因子的降解和活性因子的产生有关。微生物发酵可将大豆或豆粕原料中的高分子蛋白质分解成中、小分子多肽,有效降解胰蛋白酶抑制因子、凝集素、抗原蛋白等抗营养因子,可减少过敏等免疫性反应[18],可生成多种生物活性因子并提高抗菌、抗氧化等能力[19-20],使其具有易消化吸收、富含活性因子等特点,在初生或幼龄动物中起到显著的效果。本试验中,使用少量发酵豆粕替代部分鱼粉和豆粕,各试验组 21日龄AA肉鸡的平均体重、平均日增重略有提高,但无显著差异(P> 0.05),3%发酵豆粕组料重比显著改善,其余试验组无明显影响。这与研究报道不完全一致,可能是因为试验中发酵豆粕用量较低,日粮中主要蛋白饲料仍然是普通豆粕,其中含有的抗营养因子等同样会影响肉鸡的免疫、消化等功能,但所用发酵豆粕中除了具有高蛋白、多小肽及微量抗营养因子等优点外,还具有益生菌、乳酸等多种生物活性因子,所以添加3%发酵豆粕在仔鸡日粮中能够起到促进生长、改善饲料利用率等作用,而添加 1、2%发酵豆粕不影响其生产性能,但也可以起到替代优质动物饲料、提高养殖经济效益的作用。

肝脏、心脏、胸腺、脾脏和法氏囊是反映仔鸡发育状况和免疫性能的重要指标,股骨是反映饲料中钙磷生物利用率的一个敏感指标。刘欣等[4]用发酵豆粕替代全部豆粕后,发现 21日龄肉仔鸡法氏囊和胸腺指数显著提高,脾脏指标无显著影响。Hiraba2 yashi等[17]研究表明,日粮中用 30%的发酵豆粕替代等量的豆粕,对股骨干重、密度、钙和磷含量均有提高作用,促进股骨的生长发育。本试验中,试验组肉鸡各器官指数与对照组相比均无显著影响,这可能是因为本试验发酵豆粕使用量较低,虽然豆粕发酵后有效去除了植酸、抗原蛋白等抗营养因子,提高了磷和小肽含量,但对整体日粮的营养水平无明显影响,未能改善肉鸡的器官发育情况。

3.3 发酵豆粕对肉鸡血清指标的影响

血清生化指标可以反映出动物机体的养分代谢和其他机能状况。在仔猪和肉鸡日粮中,用发酵豆粕替代全部豆粕,发现血清尿素氮含量均显著降低,而血清总蛋白含量无显著影响[2,15]。本试验中,添加 1%、2%发酵豆粕替代部分优质鱼粉,分别影响了血清中的总蛋白(TP)、尿素氮(BUN)和血清葡萄糖(GLU)含量,但3%发酵豆粕对 TP、BUN、GLU、AST、ALP、T3、T4均无明显影响 (P>0.05)。这与 Feng等[2]的试验报道不完全一致,可能主要与 FSBM的添加量有关。

3.4 发酵豆粕对养分利用和排泄的影响

使用 29.5%发酵豆粕替代全部豆粕使 21、42日龄肉鸡血清中的磷含量显著提高[2],说明提高了磷的生物利用。添加 30%发酵豆粕使肉鸡总磷摄入量提高,提高了 P的留存量和利用率,但对 P的排泄量无显著影响[17,21]。添加 10%发酵豆粕可显著提高35日龄肉鸡粗蛋白的表观消化率,添加 5%、15%则无显著影响,但各种添加量对有机物和磷的表观消化率均无显著影响[5]。研究结果表明,由于发酵豆粕替代部分优质鱼粉,使得试验组饲料中的磷含量均略低于对照组,对鸡粪中磷及粗蛋白、粗灰分的排泄量则无显著影响(P>0.05),但添加 3%发酵豆粕可使粪便中粗蛋白降低 11.4%。

4 结论

饲料中添加 1%、2%的发酵豆粕,对肉鸡生产性能无明显作用,但 3%发酵豆粕组肉鸡平均增重略有提高,料重比显著改善 (P<0.05),血清指标未受影响,粪便中粗蛋白降低 11.4%(P>0.05),效果最佳,可起到替代部分优质鱼粉、提高养殖经济效益的作用。

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参考文献

Application of Fer mented SoybeanMeal in Broiler Feeding

Wang Longchang Sun Ya′nan Wen Chao Zhou Yanmin
(College ofAn imal Science and Technology,Nanjing AgriculturalUniversity,Nanjing 210095)

The effects of replacing partial fishmealwith t wo-stage fermented soybean meal(FSBM)made by multi-strain microorganisms on the performance,organ development,serum parameters and nutrient excretion of 21d-age AA broilerswere studied.Total 384 1d-age AA broilers were randomly allocated into 4 treat ments of 6 replicates:control group(CG)fed basal diet,trial treat ments fed basal diet with FSBM 1%(FSBMⅠ),2% (FSBM Ⅱ),and 3%(FSBM Ⅲ).Results:The broiler performance of FSBMⅠand FSBMⅡare not significantly affected.The weight gain of FSBM Ⅲbroilers increases slightly and feed conversion rate is ameliorated significantly

3.3 碱溶酸沉法提取桑椹籽中蛋白质的最佳工艺参数为提取剂为 0.14 mol/L NaOH溶液、料液比1∶30,在 40℃条件下提取时间 2.0 h。在此条件下,桑椹籽中蛋白质的提取率可达 25.37%。

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Optimization Extracting Technology of Protein inMulberry Seeds byAlkaliSolution And AcidIsolation

Xu Jianguo1Hu Qingping1Wang Yingzi1Tian Chengrui2Luo Jiyang2

(Departerment of Food Science and Engineering,ShanxiNormalUniversity1,Linfen 041004)
(College of Food Engineering and Nutritional Science,ShaanxiNor malUniversity2,Xi′an 710062)

AbstractFor opti mizing the conditions for extracting protein in mulberry seedswith alkali-solution and acid -isolation,single factor tests,orthogonal experimental design,variance analyse and multiple comparison were applied to study the effects of different factors and optimize the parameters.Results:The p Iof the protein in mulberry seeds is 4.3.The four affecting factors for protein yield rank from strong to weak as material/solvent ratio(g/ml),extraction time,NaOH concentration,and extraction temperature.The determined optimal extraction conditions are NaOH con2 centration 0.14 mol/L,material/solvent ratio 1∶30,extracting time 2.0 h and extraction temperature 40℃.The yield of protein under the opti mal conditions is 25.37%

mulberry seeds,protein,alkali solution and acid isolation,optimization

S816.43 文献标识码:A 文章编号:1003-0174(2010)06-0081-06

江苏省农业三项工程项目(sx[2009]184)

2009-05-04

王龙昌,男,1983年出生,博士,动物营养与饲料科学

周岩民,男,1963年出生,副教授,动物营养与饲料科学