苜蓿草粉饲粮添加纤维素酶对蛋鸡生产性能、蛋品质及养分利用率的影响

夏素银，王成章＊，詹发柏，严学兵，刘起栓，陈艳荣，李海艳

（1.河南农业大学牧医工程学院，河南 郑州450002；2.河南省光山县罗陈乡农村经济发展中心，河南 光山465436）

我国传统的养鸡业属于耗粮型畜牧业，以谷物和动植物蛋白质配制的饲粮，养鸡饲料成本高，因而一直存在着家禽与人类争粮的问题。尤其是近些年来，随着我国人口的进一步增加和畜牧业的迅猛发展，矛盾尤为尖锐。众所周知，在世界范围内动物蛋白来源有限且价格昂贵，同时人们对食品安全日益关注，因此开辟质优价廉的饲料原料用于养鸡以缓解对粮食需求的矛盾，降低饲养成本，是发展养鸡业的重要研究课题［1］。而且随着人们生活水平的提高，对鸡蛋的品质尤其是蛋黄色泽（高维生素和色素）要求愈来愈高。紫花苜蓿（Medicagosativa）具有适应性强、产草量高、草质优良、适口性好和营养丰富等特点，我国栽培面积达到了533.6万hm2［2］。在饲粮中搭配一定比例的苜蓿草粉，能为蛋鸡提供部分维持能量及组织合成需要［3］。在我国大力发展紫花苜蓿的生产，是解决畜牧业发展中饲料短缺尤其是蛋白质饲料短缺的重要途径［4］。就产蛋鸡而言，紫花苜蓿草粉对其有许多优点：蛋白质含量高且品质优良，氨基酸组成与豆粕接近，赖氨酸含量高，有利于平衡谷物饲料的不足；苜蓿中粗纤维可消化成分比例大，属优质饲料纤维；富含叶酸、维生素K、维生素E、B族维生素等，尤其是维生素B12含量丰富；Ca、P及Cu、Fe、Mn、Zn等常量、微量矿物质均高［5］。但蛋鸡采食量大，苜蓿草粉含纤维较高，用量越多，其抗营养作用越强，高纤维饲粮能影响蛋鸡对矿物质的利用，并能降低氮及能量的利用，延长消化时间。因此，如何有效地利用日粮纤维、提高饲料利用率是需要解决的重要问题。国内外有许多利用添加纤维素酶来提高日粮纤维利用率的报道［6］（2003），然而，在产蛋鸡饲粮添加不同水平的苜蓿草粉和纤维素酶的研究报道较少。本研究拟通过在蛋鸡饲粮中添加不同水平的苜蓿草粉及高水平的草粉饲粮中添加不同水平的纤维素酶，探讨其对蛋鸡生长性能、蛋品质和养分消化利用率的影响，为更好利用苜蓿草粉资源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

苜蓿草粉：采自郑州市惠济区毛庄乡河南农业大学科教试验园区种植的苜蓿，初花期刈割，经自然干燥加工而成。该苜蓿草粉含营养成分为：干物质86.27%，粗蛋白质19.10%，粗纤维22.70%，粗脂肪2.88%，无氮浸出物33.55%，粗灰分7.80%，Ca 2.05%，总磷0.43%。

酶制剂：试验采用的纤维素酶为湖州来色生物基因工程有限公司生产的饲用型纤维素酶，酶活为66万U／g。此酶于低温干燥处保存，使用前用麦麸或豆粕进行10倍预混。

1.2 试验设计

试验选取体重基本一致、40周龄的健康海兰褐蛋鸡210只，采用单因子完全随机设计，分为7个组，每组3个重复，每个重复10只鸡，分别在饲粮中添加不同比例的苜蓿草粉，依次为：0（对照组）、3%苜蓿草粉（试验I组）、5%苜蓿草粉（试验II组）、7%苜蓿草粉（试验III组）、7%苜蓿草粉＋0.1%纤维素酶（试验IV组）、7%苜蓿草粉＋0.2%纤维素酶（试验V组）、7%苜蓿草粉＋0.3%纤维素酶（试验VI组），测定蛋鸡饲粮添加苜蓿草粉或苜蓿草粉＋纤维素酶后对其利用率及蛋品质的影响。

1.3 试验饲粮配方及营养水平

各组饲粮参考美国国家科学研究委员会（NRC，1994）标准及中国蛋鸡饲养标准（ZB B 43005－86）配制，基础饲粮为玉米－豆粕型，试验料全部为自配料。各饲粮组成及营养水平见表1。

1.4 试验方法

1.4.1 饲养管理 试验鸡在密闭式鸡舍内饲养，3层立体笼养，同一行5个笼为1个重复单位，每个笼分配2只蛋鸡。每日喂干粉料3次，上、中、下午各1次，自由采食和饮水。人工控制光照，光照时间16.5h，温度25～34℃。试验期间各种饲料保持稳定，其他各项日常管理措施按鸡场常规管理进行。预试期7d，预试期结束时统计各组产蛋率、蛋重，经数据统计无显著差异时（P＞0.05）开始正式试验。正试期从2010年5月7日－2010年5月25日。

1.4.2 代谢试验 代谢试验采用全收粪法，在试验期最后4d进行。从每个重复中挑选健康状况良好、体重相近的蛋鸡2只（每个处理共6只）进行代谢试验。空腹2d后（期间自由饮水），清理肛门周围的羽毛，并分别于鸡肛门部位系集粪袋收集排泄物，进行强饲试验，每只鸡强饲50g（按鸡体重的3%）。每过24h准确收集粪样1次，共收集48h内的粪样。粪便收集后立即加入10%盐酸，并将粪样立即保存在－20℃冰箱中。收集全部排泄物在60～65℃烘干称重，记录每只试验鸡的风干排泄物重，将3次的粪样加在一起计算总重，并将粪样粉碎过0.45mm筛、混合均匀，保存待分析用。

1.5 测试指标与方法

1.5.1 产蛋性能测定 试验开始后每天定时记录各个重复产蛋数、蛋重，并统计采食量，计算产蛋率和料蛋比。

1.5.2 蛋品质的测定 试验第50天时，按照下述方法测定各项蛋品质指标，每个指标的每个重复均随机抽取5枚蛋（4℃冰箱保存）进行测定。

蛋形指数：用千分尺（游标卡尺）测量蛋的纵径与横径，计算出纵径／横径。

蛋壳相对重：蛋壳相对重＝蛋壳重／蛋重×100%。

蛋黄指数：用千分尺（游标卡尺）测量蛋黄的直径、高度。蛋黄指数＝蛋黄高度／蛋黄直径×100%。

蛋黄颜色、哈夫单位、蛋壳强度、蛋白高度、蛋壳厚度的测定：采用北京天翔飞域仪器设备有限公司ORKA品牌Egg Analyzer鸡蛋品质测试仪进行测定。

蛋黄pH、蛋白pH：采用上海精密仪器仪表公司笔式pH计测定。

表1 饲粮组成及营养水平Table 1 Composition and nutrient levels of diets 风干基础 Air－dry basis

蛋黄胆固醇测定：采用高效液相色谱仪，2996型二极管陈列检测器，参考齐秀永等［7］（2005）方法测定。

丙二醛 （malondialdehyde，MDA）含量测定：按南京建成生物工程研究所试剂盒提供的方法进行。

1.5.3 养分消化率的测定 粗蛋白质（crude protein，CP）含量采用凯氏定氮法（GB／T 6432－94）测定，粗脂肪（ether extract，EE）含量采用索氏提取法（GB／T 6433－94）测定，钙、总磷含量分别采用高锰酸钾法（GB／T 6436－2002）和比色法（GB／T 6437－2002）测定。酸性洗涤纤维（acid detergent fiber，ADF）采用 Van Soest测定法，粗纤维（crude fiber，CF）含量采用范氏 Van Soest（GB／T 8310－2002）测定。

饲料干物质表观消化率（dry matter digestibility，DMD）＝（饲料干物质－粪干物质）／饲料干物质×100%。采用国标 GB／T 6435－1986。

某养分的表观消化率（apparent digestibility，AD）＝（采食量×饲料中某养分含量－排粪量×粪中某养分含量）／（采食量×饲料中某养分含量）。

1.6 试验数据的统计与分析

试验数据应用SAS 8.2软件进行分析处理，用单因素方差分析法进行数据统计分析，P＜0.05为差异显著标准，所有结果均以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 苜蓿草粉饲粮和添加纤维素酶对蛋鸡产蛋性能的影响

从整个试验期来看（表2），在饲粮中添加不同水平苜蓿草粉及纤维素酶对产蛋率、蛋重有改进，但各组之间差异不显著（P＞0.05）。试验V组料蛋比最低，显著低于对照组和试验II组（P＜0.05）。从采食量看，添加7%苜蓿草粉的试验III组采食量最低，显著低于对照、试验II组和试验VI组（P＜0.05）。

表2 苜蓿草粉饲粮添加纤维素酶对蛋鸡产蛋性能的影响Table 2 Effects of adding cellulase to alfalfa meal ration on the production performance in layers

2.2 添加苜蓿草粉、纤维素酶对鸡蛋品质的影响

整个试验期（表3），添加不同水平的苜蓿草粉及纤维素酶，对蛋黄相对重、蛋壳厚度、蛋黄pH和蛋白pH指标无影响；高苜蓿草粉饲粮中添加纤维素酶提高了蛋重和蛋形指数，但和对照组及低用量的苜蓿草粉组相比差异不显著（P＞0.05）；各试验组的蛋壳强度、哈夫单位和蛋黄颜色都得到提高，其中添加纤维素酶的试验V组、VI组蛋壳强度较对照组差异显著（P＜0.05），均提高了39%。饲粮草粉水平对破软蛋率虽无显著影响，但随饲粮草粉水平的增加破软蛋率有降低趋势。饲喂添加苜蓿草粉的饲粮后，蛋黄颜色均显著改善（P＜0.05），且随着苜蓿草粉添加量的增加，蛋黄颜色呈上升趋势；高苜蓿草粉饲粮同时添加不同水平纤维素酶，对蛋黄颜色提高有加强作用。与对照组相比，日粮中添加不同比例的草粉和纤维素酶均能显著降低蛋黄中胆固醇的含量（P＜0.05）。

表3 苜蓿草粉饲粮添加纤维素酶对鸡蛋品质的影响Table 3 Effects of adding cellulase to alfalfa meal ration on the egg quality in layers

2.3 苜蓿草粉饲粮添加纤维素酶对蛋黄丙二醛含量的影响

在鸡蛋保鲜试验第7，14，21，28天时，饲粮中添加苜蓿草粉和纤维素酶均能显著降低蛋黄中丙二醛含量（P＜0.05）（表4）。

表4 苜蓿草粉饲粮中添加纤维素酶对蛋黄丙二醛（MDA）含量的影响Table 4 Effects of adding cellulase to alfalfa meal ration on yolk malondialdehyde（MDA）content in layers mmol／L

2.4 苜蓿草粉饲粮中添加纤维素酶对蛋鸡养分消化率的影响

在饲粮中添加不同水平的苜蓿草粉和纤维素酶对干物质、粗蛋白质、粗脂肪、钙和总磷消化率无显著影响（表5），但大多数试验组的粗纤维和酸性洗涤纤维的消化率有显著提高。与对照组比较，高水平的苜蓿草粉试验V组粗纤维消化率增加了8.26%（P＜0.05），酸性洗涤纤维消化率增加了8.56%（P＜0.05），与未添加纤维素酶的试验III组相比，试验V组的粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、酸性纤维消化率分别增加了14.79%，8.48%，15.91%，7.73%（P＜0.05）。

表5 苜蓿草粉饲粮中添加纤维素酶对蛋鸡养分消化率的影响Table 5 Effects of adding cellulase to alfalfa meal ration on nutrient digestibility in layers %

3 讨论

3.1 苜蓿草粉饲粮中添加纤维素酶对蛋鸡生产性能的影响

在产蛋鸡饲粮中添加3%和5%的苜蓿草粉不影响其采食，但添加7%的苜蓿草粉饲粮其采食量显著下降，蛋鸡采食量明显受到日粮中纤维素含量的制约。随着苜蓿草粉在蛋鸡饲粮中添加比例的增加，单位重量饲料的体积也在增加，由于鸡的消化道的容积是一定的，使得鸡的采食量下降。此外，添加苜蓿草粉但未加纤维素酶饲粮组采食量下降，还可能与饲粮中过高的纤维，但蛋鸡消化道较短且缺乏相应的酶影响其消化有关，因为在添加3个不同水平的纤维素酶后，尽管仍是高纤维饲粮，但无论是粗纤维的消化率还是酸性洗涤纤维的消化率都得到显著提高，故采食量增加，与对照组和低苜蓿草粉组差异不显著，产蛋率和蛋重等主要生产性能指标也得到改进。

研究表明，蛋鸡利用以植物性饲料为主的饲粮，需首先破坏以纤维和木质素为主的植物性细胞壁结构，使细胞内含物释放出来，才能加以有效利用；且由于蛋鸡消化道酶系限制，使其不能很好地吸收利用纤维营养物质，而细胞壁纤维素在葡聚糖外切酶、内切酶和β－葡萄糖苷酶的协同作用下被分解成单体还原糖，消除了饲料中非淀粉多糖的抗营养作用，降低了肠道内容物黏度，减轻粗纤维对小肠绒毛的破坏作用，从而促进了营养物质的消化吸收，提高了植物性饲料的利用效率［8－11］。故在其饲料中配以一定比例的纤维素酶制剂，一定程度上能改善蛋鸡的生产性能，提高饲料报酬率，取得良好的效果［12－14］。杨雨鑫等［15］报道，给35周龄罗曼商品代蛋鸡饲粮中添加0，3%，5%，7%苜蓿草粉，以及7%苜蓿草粉＋0.1%纤维素酶，对产蛋率、蛋重无显著影响（P＞0.05）。本次试验饲粮中添加苜蓿草粉后结果与上述报道一致。但蛋鸡饲粮中添加苜蓿草粉和外源性纤维素酶与其内源酶和微生物对营养物质的利用之间存在着极其复杂的共同作用机制［16］，而目前对其机理研究还不够深入，致使如何提高饲用酶制剂的使用效果还存在很多问题，尚有待于深入研究。

3.2 苜蓿草粉饲粮中添加纤维素酶对蛋鸡蛋品质的影响

本研究中，各组饲粮中钙的水平一致，但蛋壳强度增加，这可能与苜蓿草粉钙的品质有关。蛋壳是由输卵管的蛋壳腺分泌形成，其主要成分为碳酸钙，在蛋壳形成的最后15h，钙以100～150mg／h的速率穿过蛋壳腺移动［17］。维生素D与钙的吸收利用、转运关系密切，经日晒调制的苜蓿干草是很好的维生素D的来源。维生素D的活性形式（1，25－二羟胆骨化醇）能够提高蛋壳腺中Ca2＋－ATPase的活性，从而提高蛋壳质量。苜蓿草粉是良好的钙的来源，钙含量高而且易于吸收，故饲喂苜蓿草粉后在蛋壳形成过程中矿物质的沉积增加，改善了蛋壳质量，使蛋壳强度增大［18］。

研究认为，蛋黄颜色的深浅取决于家禽从饲粮中摄取的类胡萝卜素和叶黄素的数量和种类。家禽自身不能合成用于形成和改善蛋黄颜色的上述物质，需从饲料中获取。天然类胡萝卜素是一类脂溶性色素，以游离形式存在于茎和叶中，动物采食、消化、吸收后，便作为亲水的脂蛋白复合物由血液转运，在禽体内与高低密度脂蛋白结合，以游离的形式沉积于蛋黄中［19］。苜蓿草粉中含有类胡萝卜素高达100～550mg／kg，且叶黄素含量丰富，每千克草粉中约含有240mg叶黄素，是黄玉米的10倍以上［20］。高含量的类胡萝卜素和叶黄素被蛋禽吸收后沉积于蛋黄中，使蛋黄颜色加深，从而提高蛋品质。本试验发现，产蛋鸡饲粮中添加苜蓿草粉后，蛋黄颜色有显著提高，与苜蓿草粉较高的类胡萝卜素和叶黄素含量能够有效地提高蛋黄颜色有关。高文俊等［21］在试验中发现，含3%，6%，9%苜蓿草粉的饲粮中，蛋黄颜色可显著提高。上述报道均支持本试验结果。

研究表明，苜蓿中含有多种苷类（皂苷、黄酮苷、香豆素苷等）等具有生理活性的物质，能与胆固醇结合生成不溶于水的复合物，防止内、外源性胆固醇在肠中吸收，并可促进胆固醇降解成胆酸排出，从而降低了血浆中胆固醇含量［22，23］。另外，苜蓿中含有的纤维能有效地束缚肠道胆固醇、胆酸盐，使之排出体外，加快了肝脏中胆固醇向胆汁酸转化，缩短通过肠道的时间，减少了胆固醇的重吸收以及增加粪中胆固醇排出量，从而降低了鸡蛋中胆固醇的含量，下降幅度随着苜蓿草粉添加水平的增加，每g蛋黄中胆固醇含量和鸡蛋中胆固醇含量逐渐降低。Ponte等［24］在肉鸡饲粮中添加高水平苜蓿，结果能够显著降低肉中胆固醇和脂质的含量。王成章等［25］分别在饲粮中添加0，3%，5%，7%的紫花苜蓿草粉，随着苜蓿草粉添加水平的增加，每g蛋黄中胆固醇含量和鸡蛋中胆固醇含量逐渐下降的趋势明显，且每g蛋黄中胆固醇含量在前30d下降较快，随后逐渐降低，试验至45d时趋于平稳。

3.3 苜蓿草粉饲粮中添加纤维素酶对蛋黄脂质稳定性的影响

本试验中，添加苜蓿草粉及纤维素酶的各试验组MDA含量低于对照组，说明其能抑制脂质过氧化反应。脂质过氧化（1ipid peroxidation，LP）是指活性氧、自由基攻击生物膜时，由多聚不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）引起的一系列氧化过程，此过程可产生一系列脂质过氧化物（1ipid peroxides，LPO）。MDA是自由基引发的脂质过氧化作用的最终分解产物，其含量可间接反映机体的LP水平，并用来评价机体脂质氧化损失程度，其含量的下降则对动物有利，因此MDA含量在一定程度上可以反映机体抗氧化能力的高低。苜蓿草粉的添加能够有效地提高蛋鸡的抗氧化能力，这种能力可能与苜蓿中富含的活性成分类胡萝卜素、黄酮、皂苷以及多种维生素（维生素C、维生素E等）等密切相关［26］，这些物质都能在一定程度上提高机体的抗氧化性能。苜蓿黄酮中含有多种酚类物质，可捕获过氧化自由基，阻断过氧化链式反应的进行，提高机体的抗氧化效果。苜蓿中的另一活性物质－膳食纤维，能够提高机体超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活力，降低MDA含量，从而提高机体的抗氧化能力，减少自由基对生物膜的损伤。宋扬和杨宗军［27］报道，复合膳食纤维的添加可以提高大鼠肝脏中超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活力，同时降低 MDA含量。膳食纤维的抗氧化机制可能是因为它能够干扰胆汁酸的吸收和合成，影响胆汁酸的代谢及增加粪中脂肪的排出量，以降低血清脂质，减少组织中脂质储积，进而减轻机体脂质过氧化反应。

3.4 苜蓿草粉饲粮中添加纤维素酶对蛋鸡营养消化率的影响

在饲粮中添加不同水平的苜蓿草粉和纤维素酶后，对大多数概略养分消化率指标无显著影响，但对粗纤维和酸性洗涤纤维的消化率有显著改进。与对照组比较，饲粮中添加低水平苜蓿草粉未加纤维素酶的试验I、II组的粗纤维和酸性洗涤纤维的消化率有显著提高，但添加高水平苜蓿草粉的试验III组的该类养分的消化率下降，添加纤维素酶后其消化率又得到显著改进，其中试验V组粗纤维消化率增加了8.26%（P＞0.05），酸性纤维消化率增加8.56%（P＞0.05）。原因可能是：试验III组添加高水平的苜蓿草粉，以使饲粮纤维含量过高，一方面过多纤维稀释了营养物质浓度，不利于消化液与营养物质的结合；另一方面加快了食糜流通速率，减少了养分在消化道内存留时间，从而影响了养分的消化吸收。但从试验III组与加酶组比较来看，添加酶的试验V组较试验III组消化率有了一定的提高，这表明添加适量的外源纤维素酶可以缓解由于饲粮纤维过高而引起的营养物质浓度的降低，进而促进内源消化酶同营养物质结合，从而提高了营养物质的消化率。

添加纤维素酶制剂还有利于植物细胞内养分的释放和利用。纤维素酶可溶解植物的多糖细胞壁，释放其包裹的营养物质，使养分更好地消化吸收，从而显著提高营养物质的消化率；并且减轻粗纤维对小肠绒毛的破坏作用，促进营养物质的吸收；消除抗营养因素，蛋鸡难于利用日粮中的纤维素，且一些水溶性的半纤维素和果胶在消化道内形成黏性物质，从而降低营养物质在肠道的流通速度，添加纤维素酶以后，可将部分纤维素、果胶以及糖蛋白降解为单糖和寡糖，降低了肠道内容物的黏稠度，减少此类物质对动物消化利用的障碍，增加了养分的消化吸收。

4 结论

在产蛋鸡饲粮中添加适量的苜蓿草粉及高水平苜蓿草粉添加纤维素酶后，不影响其生产性能，在一定程度上能改善蛋壳品质，显著提高蛋黄颜色，因此，在蛋鸡饲粮中添加苜蓿草粉是切实可行的，开发利用这一新饲料资源具有重要的生产意义和推广价值。结合生产实际，若选用高水平苜蓿草粉，建议在产蛋鸡饲粮中添加0.2%的纤维素酶为宜。

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