饲料添加小麦秸秆生物质炭对肉鸡生长、屠宰性能和脂质代谢的影响
2015-12-16付潘潘李恋卿张源淑潘根兴张旭辉郑聚锋郑金伟刘晓雨王家芳俞欣妍
付潘潘 董 娟 李恋卿 张源淑 潘根兴 张旭辉郑聚锋 郑金伟 刘晓雨 王家芳 俞欣妍
(南京农业大学农业资源与生态环境研究所1,南京 210095)
(南京农业大学农业部动物生理生化重点开放实验室2,南京 210095)
饲料添加小麦秸秆生物质炭对肉鸡生长、屠宰性能和脂质代谢的影响
付潘潘1董 娟1李恋卿1张源淑2潘根兴1张旭辉1郑聚锋1郑金伟1刘晓雨1王家芳1俞欣妍1
(南京农业大学农业资源与生态环境研究所1,南京 210095)
(南京农业大学农业部动物生理生化重点开放实验室2,南京 210095)
旨在研究小麦秸秆生物质炭对肉鸡生产性能、屠宰性能和脂质代谢的影响。试验选用100只22日龄、健康状况良好、体重670 g左右的罗斯308肉鸡,随机分成4组。对照组饲喂基础日粮,试验组分别饲喂添加1%、5%和10%小麦秸秆生物质炭的基础日粮,试验期33 d。结果表明:1)与对照组相比,添加5%的小麦秸秆生物质炭肉鸡的平均日增重增加10.12%(P<0.05);胸肌率提高23.42%(P<0.05);添加5%和10%的小麦秸秆生物质炭肉鸡的腹脂率分别降低31.44%和23.02%(P<0.05);试验组肉鸡的料重比均在一定程度上低于对照组,但无显著差异(P>0.05);2)与对照组相比,添加5%的小麦秸秆生物质炭显著降低肉鸡血清总胆固醇含量(P<0.05);试验组显著降低肉鸡血清三酰甘油含量(P<0.05),但对肉鸡血清葡萄糖、低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇含量没有显著影响(P>0.05);3)虽然添加小麦秸秆生物质炭增加了单位饲料成本,但添加1%和5%小麦秸秆生物质炭试验组每千克肉鸡增重饲料成本分别比对照组降低8%和6%。因此,饲料添加一定量的小麦秸秆生物质炭可以减少肉鸡腹脂沉积,降低血清总胆固醇和三酰甘油含量,在一定程度上有助于改善肉鸡的屠宰性能和生产性能。
小麦秸秆生物质炭 生产性能 屠宰性能 脂质代谢 肉鸡饲料
鸡肉肉质细嫩,滋味鲜美,具有丰富的营养价值,是目前消费市场中主要的畜禽肉产品之一。在肉鸡养殖生产中为减少肉鸡发病率,提高肉鸡生长速度和经济效益,普遍使用抗生素、促长素、激素等人工合成的化学药物,结果却造成肉鸡体内脂肪沉积过多、药物残留和鸡肉胴体品质下降等一系列问题[1]。因此,生产胴体品质优良、无公害、无有害残留、无污染的绿色畜禽产品,是现代畜牧业的发展方向。
近年来,为解决秸秆燃烧、促进农业资源循环利用,秸秆高温限氧热裂解制成生物质炭的研究引起了广泛重视。生物质炭可用于肥料和土壤改良,改善土壤性质,促进养分吸收,减少养分淋失,提高作物生产力,还可提高土壤碳库储量,减少CO2的排放[2]。在环境上,生物质炭可以作为吸附剂,有效吸附重金属和有机污染物,降低污染物的毒性[3],消除农业污染,在废水处理中也得到广泛的应用[4]。此外,林木剩余物生产的生物质炭有用于食品添加的尝试,例如台湾的竹炭花生等。生物质炭主要含有稳定性有机碳[5],同时还含有较多的氮、磷、钙、镁等畜禽生长发育所需的营养元素。研究表明,饲料添加适量的磷、钾、钙、镁、锌等元素可显著改善动物对营养物质的消化代谢,提高动物的生产性能等[6]。此外,生物质炭还具有丰富的孔隙结构和较强的吸附能力,还具有一定的酸碱缓冲力[7]。研究表明,在饲料的生产、加工及贮存过程中可能会产生或存在霉菌、霉菌毒素和其他有毒物质等[8],而在饲料中加入一定量的生物质炭,可能会对这些有毒物质起到有效的吸附作用,对提高动物的生产性能,促进动物健康具有重要的作用。为此,本试验以肉鸡为对象,在基础日粮中添加一定比例的小麦秸秆生物质炭,研究其对肉鸡的生产性能、屠宰性能和脂质代谢等特征的影响。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试小麦秸秆生物质炭来自河南商丘三利能源有限公司,是小麦秸秆经立窑热裂解炭化(炭化温度450~550℃,滞留时间1 h)得到。每吨小麦秸秆得到0.3 t生物质炭,烘干(60~70℃,4 h)粉碎过60目筛,其表面特性和基本理化性质见表1[9]。供试肉鸡为罗斯308肉鸡,由江苏句容市茅山风景区天乐鸡场提供。基础日粮和垫料,由南京市江宁区青龙山动物繁殖场提供。
表1 小麦秸秆生物质炭的表面特性和基本理化性质
1.2 试验设计
试验选取100只22日龄、健康状况良好、体重相对均一(670.21±4.36)g的罗斯308肉鸡,随机分为4组:对照组只饲喂基础日粮,试验组分别饲喂添加1%、5%和10%小麦秸秆生物质炭的基础日粮。各试验组所用的基础日粮完全一致,其成分和营养物质见表2。每组5个重复,每个重复5只肉鸡,分组后进行预试期2 d,然后称重计量,饲料过渡,调整4组肉鸡的体重,经数据统计各组肉鸡体重无显著差异(P>0.05),然后进入试验期,试验养殖期33 d。试验结束时,每个重复随机选取2只肉鸡,通过颈静脉取血,然后进行屠宰并迅速解剖。
表2 基础日粮组成和营养水平
1.3 饲养管理
试验前对料槽和喂水器进行清洗消毒,并用高锰酸钾和甲醛对鸡舍混合熏蒸消毒2 d。试验各组肉鸡在南京农业大学动物房同一环境条件下,采用地面厚垫料平养的饲养方法,鸡舍内温度19~22℃,红外线灯辅助电暖气取暖,24 h光照,垫料每5~6 d更换1次,保持鸡舍干燥、卫生和通风。肉仔鸡是干粉料饲喂,自由采食,充足饮水。
1.4 测定项目与方法
1.4.1 肉鸡粪便性状的观察
试验期间仔细观察每组鸡群的粪便是否正常,如果粪便中有血液,则肉鸡感染了鸡球虫病。
1.4.2 生产性能测定
试验期间观察肉鸡采食规律、行为表现和健康状况。每日记录各组鸡群的投料量和死亡鸡只数并称重。试验结束后禁食12 h(自由饮水)分别称重,计算成活率(Survival rate)、平均日增重(Average daily gain ADG)、平均日采食量(Average daily feed intake ADFI)和料肉比(F/G)。
1.4.3 各脏器相对质量测定
解剖后分离出心脏、胰腺、肝脏、小肠、胸腺、脾脏、法氏囊、肌胃和腺胃,称重,计算脏器相对质量。
各器官相对质量/g/kg=各器官质量/鸡活体质量
1.4.4 屠宰性能测定
全净膛率=全净膛质量/鸡活体质量×100%;胸肌率=胸肌质量/全净膛质量×100%。
腿肌率=腿肌质量/全净膛质量×100%;腹脂率=腹脂质量/全净膛质量×100%。
全净膛质量:对肉鸡放血褪毛屠宰后,摘除食道、嗉囊、气管、肠道、脾脏、胰脏、法氏囊、胆囊、生殖器官、腺胃和肌胃、心脏、肝脏、腹脂、头和脚后称重即为全净膛质量。
胸肌质量:将左侧胸肌从胸骨上剥离后进行称重并乘以2。
腿肌质量:将左侧大小腿肌剥离下来称重并乘以2。
腹脂质量:肉鸡腹部和肌胃周围的脂肪剥离后称重(肠脂不易剥离故不计算在内)。
1.4.5 脂肪代谢指标测定
将采集的血液样品,3 000 r/min离心15min,取上清液血清,-20℃冰箱中保存待测。测定指标:葡萄糖、总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇;此项分析在南京军区总院血常规生化分析室完成。
1.5 数据统计与分析
试验数据采用SPSS13.0统计软件单因素方差分析模块进行显著性检验,并采用LSD法和Duncan法作多重比较,以P<0.05时为差异显著,P<0.01时为差异极显著。试验结果均以平均值±标准差表示。
2 结果与分析
2.1 肉鸡生产性能
试验期间对照组有2只肉鸡发鸡球虫病,粪便中有血液,正常粪便颜色呈棕色混合白色;试验组未发病,粪便颜色呈黑色,这可能是由于生物质炭呈黑色的原因。
由表3可知,与对照组相比,试验组肉鸡的平均日采食量、料肉比和成活率均无显著性差异(P>0.05),但添加5%的小麦秸秆生物质炭显著提高了肉鸡的平均日增重(P<0.05)。与对照组相比,平均日增重提高了10.12%。
2.2 肉鸡屠宰性能及肉鸡各脏器相对质量
由表4可以看出,各组肉鸡的脏器相对质量均无显著性差异(P>0.05),表明日粮中添加一定比例的小麦秸秆生物质炭对肉鸡内脏器官组织发育无影响。
由表5可知,小麦秸秆生物质炭对肉鸡的活体质量、全净膛率和腿肌率没有显著影响(P>0.05);但是日粮中添加5%小麦秸秆生物质炭显著提高肉鸡的胸肌率(P<0.05),较对照组提高23.42%,且添加5%和10%的小麦秸秆生物质炭,肉鸡的腹脂率显著降低了31.44%和23.02%(P<0.05),但小麦秸秆生物质炭添加水平对腹脂率影响不显著(P>0.05)。可见,日粮中添加一定比例的小麦秸秆生物质炭可以显著提高肉鸡的胸肌率和显著降低肉鸡腹脂率(P<0.05),其中以添加5%的小麦秸秆生物质炭效果较好。
2.3 肉鸡脂质代谢
由表6可知,各组肉鸡血清葡萄糖、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇含量均无显著性差异(P>0.05)。日粮中添加小麦秸秆生物质炭可以显著降低肉鸡血清三酰甘油含量(P<0.05),与对照组相比,添加1%、5%和10%的小麦秸秆生物质炭,肉鸡血清三酰甘油含量分别降低23.19%、39.13%
表3 日粮中添加小麦秸秆生物质炭对肉鸡生产性能的影响
表4 日粮中添加小麦秸秆生物质炭对肉鸡各脏器相对质量的影响/g·kg-1
表5 日粮中添加小麦秸秆生物质炭对肉鸡屠宰性能的影响
表6 日粮中添加小麦秸秆生物质炭对肉鸡血脂代谢的影响/mmol·L-1
和31.88%,但是小麦秸秆生物质炭的添加水平对肉鸡血清三酰甘油含量无显著影响(P>0.05)。日粮中添加5%的小麦秸秆生物质炭可显著降低肉鸡血清总胆固醇含量(P<0.05),比对照组低10.70%。
2.4 饲料转化率和经济效益分析
由表7可知,各组料肉比差异不显著(P>0.05),饲料成本随着小麦秸秆生物质炭添加比例的增加而增加,虽然试验组提高了肉鸡的饲料净成本,但是按肉鸡产肉计算,添加1%、5%和10%的小麦秸秆生物质炭每千克增重饲料成本分别比对照组降低8.4%、6.0%和1.6%。
表7 不同处理组的饲料转化率和经济效益
3 讨论
3.1 小麦秸秆生物质炭对肉鸡生产性能的影响
研究结果显示,日粮中添加适量的小麦秸秆生物质炭可增加肉鸡的平均日增重和提高经济效益。这与已有研究结果相一致。贾明勋等[10]试验发现,1%的炭粉和木醋液混合物添加到日粮中,可提高蛋鸡经济效益。小麦秸秆生物质炭是一种多孔具有较大表面积和较强的吸附能力的物质,其吸附性能可能会延长饲料在消化道的滞留时间[11],促进肉鸡对营养物质的吸收[12],同时还可吸附饲料和肠道内一些有害气体和有害元素[13]。陈守义等[14]研究表明日粮中添加1%~5%的沸石可以促进肉鸡的生长发育。Willis[15]研究发现,在21日龄肉仔鸡日粮中加入沸石,可以显著增加肉鸡日增重,而这些效应均与沸石的强吸附能力有密切的关系。此外,滑静等[16]发现,在肉仔鸡日粮中添加0.3%的氨基酸或肽与Se、Zn、Cu等微量元素的螯合物,肉鸡日增重显著高于对照组。小麦秸秆生物质炭含有磷、钙、钾、镁、钠、锌、锰等多种动物所需的矿物质元素,添加到日粮中对肉鸡的生长具有一定的促进作用。此外,家禽饲料喂养过程中有时会由于精料过多或者消化不良而引起酸中毒[17],而小麦秸秆生物质炭是碱性物质,随饲料饲喂动物,可能对酸中毒起到一定的防御作用,从而进一步减少动物疾病的发生率,以改善动物的健康状况。但小麦秸秆生物质炭对肉鸡生产性能的提高并不随着添加量的增加而提高。本研究表明,日粮中添加5%的小麦秸秆生物质炭可显著提高肉鸡的生产性能。王军等[18]研究也表明饲料中添加5%的沸石效果优于添加3%和7%沸石,肉鸡生产性能最佳,这可能是如果小麦秸秆生物质炭添加比例过高,会对饲料的养分产生稀释作用,从而影响肉鸡的生产性能。
3.2 小麦秸秆生物质炭对肉鸡屠宰性能的影响
腹脂是影响鸡肉胴体品质的重要因素,腹脂沉积会造成生产者、消费者和加工者的额外损失[19]。日粮中添加小麦秸秆生物质炭虽然对肉鸡的体重、全净膛率和腿肌率均没有显著影响,但显著降低肉鸡腹脂率。Sands等[20]发现,热中性环境下添加240 mg/kg锰(蛋白盐形式锰),可有效降低肉鸡腹脂沉积。锰是丙酸脱羧酶的成分,影响糖代谢,能促进肝形成脂肪酸和胆固醇,进而影响脂肪代谢。也有研究表明,饲料中加入一定量的沸石,对肉鸡的多种代谢(血液、细胞、神经和内分泌)起到了催化的作用,肉鸡的屠宰指标均有提高[21],这与沸石中含有钙、钾、钠的铝酸盐有关。小麦秸秆生物质炭中富含钙、钾、锌、锰等营养元素,添加生物质炭可提高肉鸡对这些元素的摄入量,可能对肉鸡腹脂率的降低起了一定的促进作用。
3.3 小麦秸秆生物质炭对肉鸡脂质代谢的影响
大量研究表明,摄入过多的动物性脂肪会严重影响人类的身体健康,尤其会增加心血管疾病的发生[22],而总胆固醇和[20]甘油是反映动物机体脂类代谢功能正常与否的重要指标。家禽脂肪组织发育、脂肪沉积取决于血浆中总胆固醇的含量[23],因此,总胆固醇含量降低在一定程度上可以降低肉鸡体脂沉积。在本试验中,添加5%的小麦秸秆生物质炭能够有效降低总胆固醇和三酰甘油的含量。说明小麦秸秆生物质炭通过降低胆固醇、调节血脂降低脂肪在体内的沉积,从而在一定程度上改善了机体的脂肪代谢;血清中三酰甘油含量的降低,说明脂肪分解增强,并直观的反映在腹脂率降低上。但有关小麦秸秆生物质炭促生长作用和降血脂的作用机理,尚需进一步深入研究。
4 结论
日粮中添加一定比例的小麦秸秆生物质炭可促进肉鸡生长,提高肉鸡净增重,降低腹脂率、血清总胆固醇和三酰甘油含量,但这些效应的机理有待进一步深入研究。小麦秸秆生物质炭取材方便,价格便宜,总体上降低了肉鸡的单位饲料成本,从而肉鸡养殖经济效益提高,小麦秸秆生物质炭的适宜添加量为5%。
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Effects ofWheat Straw Bio-Charcoal Supplement to Fodder on Growth,Slaughter Performance and Lipid Metabolism of Broilers
Fu Panpan1Dong Juan1Li Lianqing1Zhang Yuanshu2Pan Genxing1Zhang Xuhui1Zheng Jufeng1Zheng Jinwei1Liu Xiaoyu1Wang Jiafang1Yu Xinyan1
(Center of Bio-charcoal and Green Agriculture,Nanjing Agricultural University1,Nanjing 210095)
(Key Lab of Animal Physiology and Biochemistry,Ministry of Agriculture,Nanjing Agricultural University2,Nanjing 210095)
The effects ofwheat straw bio-charcoal supplement to ration on growth,slaughter performance and lipid metabolism of broilers for the potential of bio-charcoal used as animal ration supplement were studied.Four random groups of 100 broilers each of Rose 308(22-day-old,body weight about 670 g each,in good health)were risen for33 days respectively under treatmentswith 1%,5%and 10%wheat straw bio-charcoal supplement to their basal ration.Compared to the control group withoutbio-charcoal supplement,a 5%wheat straw bio-charcoal supplement significantly(P<0.05)increased the daily weight gain by 10.12%and the breastmuscle rate by 23.42%(P<0.05).However,broiler abdominal fatwas reduced by 31.44%and 23.02%(P<0.05)under treatment of 5%and 10%wheat straw bio-charcoal supplement respectively.Furthermore,the treatment of 5%wheat straw bio-charcoal supplement significantly decreased the contents of serum total cholesterol(P<0.05)compared to the control group.Moreover,the contents of serum triacylglycerol of the tested broilerswas all significantly(P<0.05)decreased,and the contents of serum glucose,high-density lipoprotein-cholesterol and low-density lipoproteincholesterol did not chang under the supplement treatments,over the control.Finally,the overall costof feed per kilogram of broilerswas significantly(P<0.05)decreased by 8%and 6%over the control,respectively under treatments of 1%and 5%wheat straw bio-charcoal supplement,which slightly increased ration cost.Therefore,a supplement of 5%wheat straw bio-charcoal to basal ration could be a potential to improve health breeding,slaughter performance and growth performance of broiler.
wheat straw bio-charcoal,growth performance,slaughter performance,lipid metabolism,broiler feed
S831.5
A
1003-0174(2015)06-0088-06
科技部农业科技成果转化基金项目(2013GB236 00666)
2014-01-10
付潘潘,女,1988年出生,硕士,生物质炭的开发与利用
潘根兴,男,1958年出生,教授,农业资源与生态环境、农业与气候变化