日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭生长性能、抗氧化能力和免疫功能的影响

■石 敏 袁立科 郑文涌 唐义梅 李斯泉 陶 炼 晏向华 马立保*

（1.农业微生物学国家重点实验室华中农业大学动物科技学院，湖北武汉430070；2.湖北绿科乐华生物科技有限公司，湖北黄冈438000）

菜籽粕和棉粕等非常规蛋白质原料因含有较多的抗营养因子严重影响了动物对饲料中营养物质的消化、吸收和利用。微生物发酵是提高非常规蛋白原料利用效率的有效手段之一。酿酒酵母常用于发酵非常规原料，以提高非常规原料的使用量和饲喂价值。酿酒酵母发酵在提高非常规原料利用价值的同时，还能产生大量的代谢物，包括变性培养基（多肽和寡糖等）、细胞内容物（维生素、氨基酸和矿物质等）和细胞外代谢产物（营养代谢物、酶类和未知营养因子等），发酵后的非常规蛋白质原料饲喂动物，能改善动物的肠道微生物区系，进而提高动物的生产性能、抗氧化能力和免疫功能[1-2]。研究发现，日粮中添加酿酒酵母培养物可促进断奶仔猪和肉鸡的生长[3-4]，提高抗氧化能力，增强免疫应答[5]，改善肠道形态[6]，调节肠道微生物区系[7-8]。本研究使用的新型酿酒酵母培养物是基于菜籽粕等杂粕在菌酶协同作用下，经固液结合深度发酵、低温干燥制成，富含还原型谷胱甘肽、有机酸、原花青素和酵母细胞壁多糖等成分。然而，杂粕的发酵效率较低，发酵后产生的可供微生物吸收利用的营养物质的含量低于类似于“益康XP”等酿酒酵母培养物，为达到与益康XP等酿酒酵母培养物相同的应用效果，日粮中新型酿酒酵母培养物的添加量要显著提高，而且适度高剂量的添加也为利用非常规原料提供了可能性。使用发酵后的菜籽粕替代基础日粮中部分豆粕作为动物的蛋白质来源，可以降低配方成本，减少资源的浪费。本研究的目的是探究日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭生长性能、抗氧化能力和免疫功能的影响，为其在樱桃谷鸭日粮中的合理应用提供参考和理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

新型酿酒酵母培养物底物（培养基）和新型酿酒酵母培养物均由湖北绿科乐华生物科技有限公司提供。新型酿酒酵母培养物底物概略养分含量为：粗蛋白质51.4%、粗脂肪1.8%、粗纤维8.4%、粗灰分8.6%；新型酿酒酵母培养物概略养分含量为：粗蛋白质53.1%、粗脂肪1.7%、粗纤维10.1%、粗灰分8.4%。新型酿酒酵母培养物中还原型谷胱甘肽的含量为0.30%，原花青素的含量为0.15%。

1.2 试验设计

选取660只健康且体重相近的1日龄樱桃谷鸭，随机分为5组，每组6个重复，每个重复22只，试验期为42 d。试验采用玉米-豆粕型基础日粮，参考美国NRC（1994）中樱桃谷鸭的营养需要量，分别设计1～21日龄和22～42日龄樱桃谷鸭的日粮配方，基础日粮组成及营养水平见表1。其中，Ⅰ组饲喂玉米-豆粕型基础日粮，Ⅱ组和Ⅲ组分别在基础日粮中添加2.5%和5.0%新型酿酒酵母培养物底物，Ⅳ组和Ⅴ组分别在基础日粮中添加2.5%和5.0%新型酿酒酵母培养物。

表1 基础日粮组成及营养水平（风干基础）

1.3 饲养管理

饲养试验开始前，对鸭舍、水槽和料槽进行充分清洗并严格消毒。樱桃谷鸭为舍内平养，自由采食和饮水，少添勤喂，按鸭场常规程序进行免疫和管理。

1.4 样品采集与处理

试验至第42 d，每组每个重复随机取一只接近平均体重的樱桃谷鸭，称重后颈静脉采血，室温静置后3 000 r/min，离心20 min获得血清样品，-20℃保存。采血后将樱桃谷鸭放血处死，立即解剖，取两侧胸腺、脾脏和法氏囊，剔除表面附着的脂肪组织，滤纸擦干血液，准确称重。

1.5 检测指标及方法

1.5.1 生长性能

试验期间分别在第1 d、第21 d和第42 d 8:00饲喂前以重复为单位，空腹称重，计算各阶段的平均日增重（ADG）。根据每天的投料量和剩余料量计算平均日采食量（ADFI）和料重比（F/G）。

1.5.2 抗氧化指标

取樱桃谷鸭的血清样品检测谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、丙二醛（MDA）、过氧化物酶（POD）和总抗氧化能力（T-AOC）。GSH-Px检测试剂盒（A005）、MDA检测试剂盒（A003-1）、POD检测试剂盒（A084-2）和T-AOC检测试剂盒（A015-2）均购于南京建成生物工程研究所。

1.5.3 免疫指标

① 由免疫器官指数（g/kg）=免疫器官重量（g）/活体重量（kg）计算得出；

②酶联免疫吸附法（ELISA）测定血清中免疫球蛋白M（IgM）、免疫球蛋白A（IgA）和免疫球蛋白G（IgG）的含量，IgM检测试剂盒（H109）、IgA检测试剂盒（H108）和IgG检测试剂盒（H106）均购于南京建成生物工程研究所。

1.6 统计分析

试验数据用Excel 2007进行初步整理，SAS 8.1软件进行one-way ANOVA单因素方差分析，采用Duncan's法进行组间差异显著性比较。试验结果均用“平均值±标准误”表示。P＞0.05表示差异不显著，P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭生长性能的影响（见表2）

表2 日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭生长性能的影响

由表2可知，各组1～21 d、22～42 d和1～42 d樱桃谷鸭的ADFI和ADG均差异不显著（P＞0.05）。1～21 d，Ⅱ、Ⅲ组和Ⅴ组樱桃谷鸭的F/G极显著高于Ⅰ组（P＜0.01），但Ⅳ组和Ⅰ组差异不显著（P＞0.05）。各组22～42 d和1～42 d樱桃谷鸭的F/G均差异不显著（P＞0.05）。

2.2 日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭抗氧化能力的影响（见表3）

表3 日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭抗氧化能力的影响

由表3可知，Ⅱ～Ⅴ组樱桃谷鸭血清MDA的含量均显著低于Ⅰ组（P＜0.05）。Ⅲ、Ⅳ组和Ⅴ组樱桃谷鸭血清T-AOC的含量极显著高于Ⅰ组（P＜0.01），但Ⅱ组与Ⅰ组无显著差异（P＞0.05）。各组樱桃谷鸭血清GSH-Px和POD的含量均差异不显著（P＞0.05）。

2.3 日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭免疫功能的影响

2.3.1 日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭免疫器官指数的影响（见表4）

由表4可知，Ⅳ组樱桃谷鸭的胸腺指数极显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组和Ⅴ组（P＜0.01）。各组樱桃谷鸭的脾脏指数和法氏囊指数均差异不显著（P＞0.05）。

2.3.2 日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭血清免疫球蛋白含量的影响（见表5）

表4 日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭免疫器官指数的影响（g/kg）

表5 日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭血清免疫球蛋白含量的影响（mg/ml）

由表5可知，Ⅳ组樱桃谷鸭血清IgM的含量极显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组和Ⅴ组（P＜0.01），Ⅲ组和Ⅴ组樱桃谷鸭血清IgM的含量极显著高于Ⅰ组（P＜0.01），但Ⅰ组和Ⅱ组差异不显著（P＞0.05）。Ⅳ组樱桃谷鸭血清IgA的含量显著高于Ⅱ组和Ⅴ组（P＜0.05），但Ⅳ组与Ⅰ组差异不显著（P＞0.05）。各组樱桃谷鸭血清IgG的含量均差异不显著（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭生长性能的影响

有研究报道，日粮中添加酿酒酵母培养物能改善畜禽的生长性能。Shen等[4]研究发现，日粮中添加5 g/kg酵母培养物可显著提高断奶仔猪的ADG和ADFI。Gao等[3]研究发现，日粮中添加2.5 g/kg酵母培养物能显著提高22～42 d和1～42 d肉鸡的ADG，降低F/G。本试验日粮中添加新型酿酒酵母培养物底物和新型酿酒酵母培养物对1～21 d、22～42 d和1～42 d樱桃谷鸭的ADG和ADFI均无显著影响。与对照组相比，1～21 d，2.5%新型酿酒酵母培养物底物组、5.0%新型酿酒酵母培养物底物组和5.0%新型酿酒酵母培养物组樱桃谷鸭的F/G极显著提高，可能与发酵底物和粗纤维的含量有关。新型酿酒酵母培养物是基于杂粕等原料发酵而成，由于菜籽粕等杂粕中含有较多的抗营养因子(如单宁、芥子碱和植酸等)，当杂粕替代基础日粮中部分豆粕时，营养物质的吸收和利用率降低，生长性能下降[9]。此外，新型酿酒酵母培养物底物和新型酿酒酵母培养物中粗纤维的含量较高，降低日粮中营养物质的消化率，最终导致樱桃谷鸭的饲料转化率下降。谢明等[10]研究发现，日粮中添加0.325%、0.406%和0.487%的胱氨酸对0～3周龄北京鸭的生长性能无显著影响，但0.568%的胱氨酸添加量能显著降低0～3周龄北京鸭的ADG和ADFI。本试验1～21 d，对照组日粮中胱氨酸的含量为0.35%，而2.5%新型酿酒酵母培养物底物组、5.0%新型酿酒酵母培养物底物组和5.0%新型酿酒酵母培养物组日粮中胱氨酸的含量分别为0.52%、0.69%和0.69%。5.0%新型酿酒酵母培养物底物组和5.0%新型酿酒酵母培养物组日粮中胱氨酸的含量均高于谢明等[10]试验中胱氨酸的添加量（0.568%），虽然5.0%新型酿酒酵母培养物底物组和5.0%新型酿酒酵母培养物组1～42 d樱桃谷鸭的ADG和ADFI与对照组无显著差异，但高胱氨酸含量是否会导致樱桃谷鸭的饲料转化率下降有待进一步验证。

3.2 日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭抗氧化能力的影响

动物体内的酶系统和非酶系统能够不断清除自身产生的自由基，减轻或阻止其对机体造成的损伤，保持氧化系统的动态平衡。GSH-Px可将还原型谷胱甘肽转化成氧化型谷胱甘肽，促进H2O2等的还原，保护细胞抵抗氧化损伤[11]。POD是体内抗氧化酶系中重要的一种，能与超氧化物歧化酶和过氧化氢酶等相互配合，清除自由基，提高抗氧化能力[12]。MDA作为一种脂质过氧化物，含量的高低能够反映机体脂质过氧化的程度[13]。T-AOC是反映抗氧化能力的综合指标，是体内抗氧化酶系统和非酶系统抗氧化能力的总和[14]。本试验2.5%新型酿酒酵母培养物组和5.0%新型酿酒酵母培养物组樱桃谷鸭血清T-AOC的含量极显著高于对照组，抗氧化能力显著增强，可能与新型酿酒酵母培养物富含原花青素和还原型谷胱甘肽有关。原花青素因含有多个酚性羟基，可以竞争性地与自由基结合，抑制脂质氧化反应，从而保护机体免受氧化损伤[20]。还原型谷胱甘肽是细胞中含量最丰富的低分子量硫醇，是体内抗氧化物质的主成分之一，由于含有半胱氨酸残基，还原型谷胱甘肽易被氧化成氧化型谷胱甘肽，减少细胞的氧化损伤[15-16]。王芳倩等[17]研究发现，日粮中添加还原型谷胱甘肽可增加牙鲆肝脏T-AOC的含量，并且还原型谷胱甘肽的添加量为371.84 mg/kg时，T-AOC的含量最高。本试验新型酿酒酵母培养物中还原型谷胱甘肽的含量为0.30%，2.5%新型酿酒酵母培养物组和5.0%新型酿酒酵母培养物组还原型谷胱甘肽的含量折算后分别为75 mg/kg和150 mg/kg，血清T-AOC的含量显著增加，此结论与上述研究结果一致。有研究发现，当蛋氨酸满足机体需求时，日粮中胱氨酸的添加量过高，会导致胱氨酸或半胱氨酸在体内堆积，半胱氨酸的巯基在金属离子如Fe3+和Cu2+存在下易发生氧化，形成氧自由基，导致脂质过氧化损伤[18]。史明雷等[19]研究发现，日粮中添加120 mg/kg半胱氨酸，1日龄仔鸡腿肌MDA的含量显著下降，而65日龄仔鸡腿肌MDA的含量无显著变化。本文试验组樱桃谷鸭血清MDA的含量均显著低于对照组，其中以2.5%新型酿酒酵母培养物组下降最显著。5.0%新型酿酒酵母培养物组樱桃谷鸭的抗氧化物质可能部分用于抑制高含量胱氨酸所导致的脂质过氧化作用，导致5.0%新型酿酒酵母培养物组樱桃谷鸭血清T-AOC含量低于2.5%新型酿酒酵母培养物组，因此2.5%新型酿酒酵母培养物组樱桃谷鸭的抗氧化能力最好。

3.3 日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭免疫功能的影响

3.3.1 日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭免疫器官指数的影响

胸腺、脾脏和法氏囊是禽类重要的免疫器官，参与细胞免疫和体液免疫的调节，直接决定着家禽整体的免疫水平[20]。张连忠[21]研究报道，日粮中添加2.5%和5.0%酵母培养物能显著提高海兰褐蛋鸡的免疫器官指数。本试验2.5%新型酿酒酵母培养物组樱桃谷鸭的胸腺指数极显著高于对照组、2.5%新型酿酒酵母培养物底物组和5.0%新型酿酒酵母培养物组，而2.5%新型酿酒酵母培养物底物组樱桃谷鸭的胸腺指数与对照组差异不显著，可能与新型酿酒酵母培养物中含有的细胞壁多糖有关。王辉田等[22]研究发现，肉鸡的免疫器官指数与日粮中酵母细胞壁多糖的添加量成正相关，日粮中添加2 000 mg/kg酵母细胞壁多糖可显著增加21日龄肉鸡的胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数，提高机体免疫力。

3.3.2 日粮中添加新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭血清免疫球蛋白含量的影响

免疫球蛋白具有抗菌、抗病毒和抗感染等功能，是反映机体免疫力的重要指标。Gao等[23]研究发现，日粮中添加0.5%酿酒酵母培养物可显著提高肉鸡血清IgM的含量，对IgG的含量无显著影响。本试验2.5%新型酿酒酵母培养物组樱桃谷鸭血清IgM的含量极显著高于对照组，而2.5%新型酿酒酵母培养物底物组与对照组差异不显著。日粮中添加2.5%新型酿酒酵母培养物能显著提高樱桃谷鸭血清IgM的含量，可能与新型酿酒酵母培养物细胞壁成分甘露寡糖和β-葡聚糖有关。β-葡聚糖能激活机体的特异性免疫和非特异性免疫，增强免疫应答[24]。甘露寡糖可吸附在肠道表面，为病原菌提供特定的结合位点，竞争性地抑制病原菌在肠道表面的定植，增强机体免疫力[25]；此外，甘露寡糖也能诱导细胞免疫和体液免疫，增强机体防御能力[26]。Yang等[27]研究发现，日粮中添加1.51 g/kg的β-葡聚糖可显著提高海参肠道免疫基因Aj-p105和Aj-p50的表达量。金亚东等[28]研究发现，甘露寡糖能显著增加21日龄犊牛血清IgA和IgG的含量。5.0%新型酿酒酵母培养物组樱桃谷鸭血清IgM和IgA的含量显著低于2.5%新型酿酒酵母培养物组，可能原因是5.0%新型酿酒酵母培养物组日粮中胱氨酸的含量较高，降低了机体的抗氧化能力，从而对免疫功能造成不利的影响，但此结论有待进一步的验证。

4 结论

日粮中添加2.5%新型酿酒酵母培养物对樱桃谷鸭的生长性能无显著影响；添加2.5%新型酿酒酵母培养物能极显著提高樱桃谷鸭的胸腺指数，显著增加血清IgM的含量，改善樱桃谷鸭的免疫功能；添加2.5%新型酿酒酵母培养物能极显著增加樱桃谷鸭血清T-AOC的含量，显著降低血清MDA的含量，提高樱桃谷鸭的抗氧化能力。樱桃谷鸭日粮中新型酿酒酵母培养物的适宜添加量为2.5%。