饲粮中添加不同水平芦丁对产蛋后期蛋鸡生产性能、蛋品质及蛋清凝胶特性的影响

2021-04-13朱安南张克英王建萍白世平曾秋凤彭焕伟丁雪梅

动物营养学报 2021年3期

朱安南张克英王建萍白世平曾秋凤彭焕伟丁雪梅

(四川农业大学动物营养研究所，教育部动物抗病营养重点实验室，动物抗病营养与饲料农业农村部重点实验室，动物抗病营养四川省重点实验室，成都611130)

我国是鸡蛋生产和消费大国，鸡蛋总产量约占全世界的37%，在整个畜禽产品中占据着重要市场份额，在满足城乡居民消费需求、推动相关产业链发展中具有重要作用[1]。随着消费者对鸡蛋品质要求的提高，消费者开始更注重鸡蛋的口感，包括其硬度、咀嚼性等，以及更易保存和更低胆固醇含量的鸡蛋产品。因此，蛋清的加工特性如起泡性以及凝胶特性也成为消费者关心的一个方向，但由于我国鸡蛋加工产业的附加值低下，使得这方面的研究报道一直较少[2]。

芦丁(rutin)，又称为芸香甙、维生素P，化学名称为5,7,3’,4’-四羟基-3-芸香糖黄酮，是广泛存在于植物根、茎、叶、花、果实和种子中的一种黄酮类化合物，化学结构中含有丰富的官能团，能与金属离子螯合成稳定的结构，发挥稳定的生物活性，具有抗自由基、抗炎、抗脂质过氧化、拮抗血小板活化因子等药理作用。近年来，芦丁作为一类天然黄酮类化合物，由于其具有广泛的生物活性，在医学、食品和营养研究中受到越来越多的关注，芦丁的研究多见于反刍动物方面[3-4]，在蛋鸡方面的相关研究却鲜见报道。产蛋后期蛋鸡的饲养管理一直是一个难题，产蛋后期蛋鸡的主要问题在于蛋品质逐步下降，蛋壳变薄，软蛋、脏蛋、畸形蛋等不合格蛋数量增加[5]；输卵管分泌黏液能力下降；细胞中活性氧积聚，导致器官功能失常，生产性能降低[6]。在饲粮中添加芦丁是否能对产蛋后期蛋鸡的蛋品质以及加工品质产生影响，是一个值得探讨的问题。因此，本试验旨在研究饲粮中添加不同水平芦丁对蛋鸡生产性能、蛋品质及蛋清凝胶特性的影响，揭示芦丁在蛋鸡饲粮中的使用效果和适宜添加水平，为芦丁在蛋鸡饲粮中的应用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验设计及饲养管理

试验选用66周龄的健康罗曼粉壳蛋鸡240只，随机分为4个组，每个组6个重复，每个重复10只鸡，试验起始各组产蛋率和体重无显著差异(P>0.05)。各组分别在基础饲粮中添加0(对照)、100、200、400 mg/kg芦丁(由浙江某生物科技公司提供，纯度为95%)。基础饲粮参照我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)配制，其组成及营养水平见表1。试验期为8周。全程采用粉料饲养，每天光照16 h，自由饮水，每天喂食2次(09：00、15：00)，并观察鸡有无异常行为，每天15：00拣蛋并记录蛋数和蛋重，定期打扫圈舍卫生。

1.2 检测指标

1.2.1 生产性能

每天记录产蛋数、破蛋数、脏蛋数、鸡只数，按重复称量鸡蛋重量。每周以重复为单位计算产蛋率、平均蛋重、采食量以及料蛋比。

产蛋率(%)=(产蛋数/鸡只数)×100；
平均蛋重(g)=总蛋重/产蛋数；
采食量(g)=喂料量-剩料量；
料蛋比=采食量/总蛋重。

1.2.2 蛋品质

在试验的第2周、第4周、第8周，每个重复选取4枚外形完好、重量接近平均蛋重的鸡蛋(每个组24枚)，进行蛋品质测定。蛋壳颜色采用色差仪测定，蛋黄颜色、哈夫单位、蛋白高度采用蛋品质全自动测定仪(EMT-7300，日本)测定，蛋壳强度采用蛋壳强度测定仪(Robotmation Co., Ltd.，日本)测定。另外，蛋壳厚度(钝端、尖端和赤道)采用蛋壳厚度测定仪(Robotmation Co., Ltd.，日本)测定，求其平均值，以毫米为单位，精确到0.01 mm。蛋壳重量用100 g量程的电子称准确称取，结果精确到0.01 g。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.2.3 凝胶特性

凝胶特性测定方法参照Houška等[7]和熊星星等[8]的方法略作修改，测定蛋品质后，将蛋清按照每个重复置于大烧杯中，用磁力搅拌器充分搅拌均匀备用，量取20 mL装入25 mL的烧杯中，用保鲜膜密封，于80 ℃水浴加热45 min。将加热后的溶液迅速取出，然后于冰水浴中静置冷却后，置于4 ℃左右的冰箱中静置24 h，测定前自然恢复到室温。

测定时采用质构仪(TA-XTPlus2)进行测定，测定采用TPA模式，测前速度2.0 mm/s，测试速度5.0 mm/s，测后速度5.0 mm/s，压缩比45%，间隔时间5 s，数据采集速率200 pps，探头P/0.5圆柱型。凝胶特性指标包括以下指标。

硬度(g)：指抗外物压入的能力。

胶黏性(mJ)：指物体黏附物体所做的功。

强度(g)：指凝胶达到一定变形时所施加的力。

回复性(mJ)：指测试样品在探头压缩过程中恢复到原来大小的能力。

弹性(mm)：指凝胶受到外力形变后，在自由状态下的恢复能力。

咀嚼性(g)：指将固态凝胶咀嚼成吞食时所需的力，咀嚼性是弹性与胶性的乘积。

黏聚性(mJ)：指对凝胶咀嚼时的抵抗能力。

胶性(g)：指将半流体凝胶咀嚼成吞咽时所需的力。

1.2.4 起泡性

取蛋清溶液10 mL于100 mL烧杯中，使用磁力搅拌器最大功率搅拌2 min，再转入量筒，测其泡沫体积，按下式计算起泡性：

起泡性(%)=100×(泡沫体积-溶液
初始体积)/溶液初始体积。

1.3 数据统计分析

试验数据使用SAS 9.1.3统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，采用Duncan氏多重比较法进行显著性检验，试验数据用平均值表示，P<0.05表示差异显著，P>0.05表示差异不显著，0.05≤P<0.10表示有显著趋势。

2 结果

2.1 饲粮中添加不同水平芦丁对蛋鸡生产性能的影响

由表2可以看出，饲粮中添加不同水平芦丁对蛋鸡的产蛋率、平均蛋重、采食量以及料蛋比均没有显著影响(P>0.05)。但从全期(第1～8周)的产蛋率来看，400 mg/kg芦丁组的产蛋率较对照组有所提高。

表2 饲粮中添加不同水平芦丁对蛋鸡生产性能的影响

续表2项目Items产蛋率Laying rate/%平均蛋重Average egg weight/g料蛋比Feed to egg ratio/%采食量Feed intake/g第1～8周 Weeks 1 to 8芦丁添加水平Rutin supplemental level/(mg/kg)077.1765.162.30114.6410078.3664.212.30114.6620077.5065.582.25113.4540079.6464.812.27116.65SEM2.620.510.071.50P值 P-value0.910.310.960.52

2.2 饲粮中添加不同水平芦丁对蛋鸡蛋品质的影响

由表3可以看出，第2周、第4周、第8周时，饲粮中添加不同水平芦丁均能显著提高鸡蛋的蛋壳厚度(P<0.05)，且100、200和400 mg/kg芦丁组之间差异不显著(P>0.05)。第4周时，与对照组相比，200 mg/kg芦丁组鸡蛋的蛋壳强度显著提高(P<0.05)。饲粮中添加不同水平芦丁对鸡蛋的蛋壳颜色没有显著影响(P>0.05)。

由表4可以看出，第2周时，与对照组相比，饲粮中添加不同水平芦丁有提高鸡蛋的蛋黄比重的趋势(P=0.082)；第8周时，400 mg/kg芦丁组鸡蛋的蛋黄比重显著提高(P<0.05)。饲粮中添加不同水平芦丁对鸡蛋的蛋白高度、蛋黄颜色、哈夫单位、蛋黄重和蛋重均没有显著影响(P>0.05)。

表3 饲粮中添加不同水平芦丁对蛋壳品质的影响

表4 饲粮中添加不同水平芦丁对蛋品质的影响

2.3 饲粮中添加不同水平芦丁对蛋清凝胶特性的影响

由表5可以看出，第2周时，与对照组相比，饲粮中添加200和400 mg/kg芦丁有提高蛋清凝胶的硬度(P=0.070)和胶性(P=0.087)的趋势；同时，400 mg/kg芦丁组蛋清凝胶的回复性显著高于其他各组(P<0.05)。第8周时，与对照组相比，400 mg/kg芦丁组蛋清凝胶的硬度和胶性显著提高(P<0.05)，蛋清凝胶的咀嚼性(P=0.062)和强度(P=0.069)也有提高趋势。饲粮中添加不同水平芦丁对蛋清凝胶的胶黏性、弹性、黏聚性均没有显著影响(P>0.05)。

2.4 饲粮中添加不同水平芦丁对蛋清起泡性的影响

由表6可以看出，第2周时，各组之间蛋清的起泡性无显著差异(P>0.05)。第4周时，与对照组相比，添加芦丁的各组蛋清的起泡性不同程度的增加，但未见显著差异(P>0.05)。第8周时，与对照组相比，添加芦丁的各组蛋清的起泡性均有提高趋势(P=0.071)。

3 讨论

3.1 饲粮中添加不同水平芦丁对蛋鸡生产性能的影响

芦丁作为一类黄酮类天然绿色抗生素替代品走进人们的视线，黄酮类化合物如槲皮素、大豆黄酮、苜草素等[9]的研究相对较多。杜晓霞等[10]发现饲粮中添加槲皮黄酮对蛋鸡产蛋率、料蛋比以及平均蛋重均没有显著影响，但能提高采食量。呼林林[11]发现饲粮中添加0.02%槲皮素显著提高了蛋鸡产蛋率，添加0.04%槲皮素能显著降低料蛋比，添加槲皮素对采食量均没有显著影响。张丽娜[12]报道饲粮中添加苜草素对28～35周龄蛋鸡生产性能无显著影响。在本研究中，饲粮中添加不同水平芦丁对蛋鸡产蛋率、平均蛋重、料蛋比以及采食量均没有显著影响，这与前人在黄酮类化合物中的研究结果不完全一致，可能与黄酮类化合物具有不同的性质以及适口性、蛋鸡日龄和饲养条件不同有关。

表5 饲粮中添加不同水平芦丁对蛋清凝胶特性的影响

表6 饲粮中添加不同水平芦丁对蛋清起泡性的影响

3.2 饲粮中添加不同水平芦丁对蛋鸡蛋品质的影响

在本研究中，饲粮中添加不同水平芦丁能显著提升蛋壳厚度，可能与芦丁具有的类雌激素作用相关，雌激素以雌二醇的生物效应最强，芦丁的结构与雌二醇的结构相似，符合植物雌激素的结构要求，所以可以与相应的受体相结合，发挥类雌激素作用[13]。试验发现，去卵巢的大鼠灌注芦丁后，提高了血液雌二醇的含量，促进垂体分泌泌乳素和生长激素，上调乳腺组织的雌二醇、泌乳素和生长激素的受体表达等[14]。Liu等[15]认为，槲皮黄酮可以改善蛋壳质量，其原因是雌激素对钙代谢具有调控作用。李晓玲[16]也发现，大豆黄酮能显著提升蛋壳厚度；呼林林[11]也发现，槲皮素能提升蛋壳厚度，这与本试验中饲粮添加芦丁提高蛋壳厚度的研究结果一致。蛋壳厚度在本质上虽然对鸡蛋食用的价值没有影响，但其对鸡蛋的运输、贮藏和销售有着良好的保护作用。尹靖东[17]研究发现，大蒜素(一种黄酮类化合物)能显著增加蛋黄重。本试验发现，第2周时，饲粮中添加不同水平芦丁有提高鸡蛋的蛋黄比重的趋势；第8周时，饲粮中添加400 mg/kg芦丁显著提高了蛋黄比重。但有更多的试验发现黄酮类化合物对蛋黄比重没有显著影响，这可能与黄酮类化合物不同的化学性质相关，具体原因还需要进一步探讨。

3.3 饲粮中添加不同水平芦丁对蛋鸡蛋清凝胶特性的影响

蛋清的凝胶特性，作为鸡蛋加工工业中重要的一环，吸引了非常多的关注。在食品加工行业中更是有广泛地用途，可以形成固态黏弹性凝胶，也能够加工成持水剂和稳定剂，常用于豆腐、面包、火腿肠、鱼丸及果冻等食品的制作。凝胶特性包括凝胶的强度、黏聚性、回复性、咀嚼性、胶性和弹性。凝胶的强度和咀嚼性反映鲜蛋蛋清的食用口感，用来客观评价蛋白质制品的品质[18]。

在目前的研究中，很多学者讨论的是通过物理或化学方法来改变凝胶性质，达到预设的目标，但是通过饲粮中的添加物来改变凝胶特性的研究却少见报道。本试验通过质构仪的TPA模式，模拟了人进行咀嚼时的口腔运动，来测定饲粮中添加不同水平芦丁对蛋清凝胶特性的影响，最终可以对其适口性进行评定[19-20]。在本试验中，第2周时，饲粮中添加芦丁有提高蛋清凝胶的硬度、胶性的趋势；第8周时，饲粮中添加芦丁有提高蛋清凝胶的强度和咀嚼性的趋势，表明其可以改变鸡蛋的加工品质。有报道称，在猪肉肌原纤维加入芦丁可以显著增加蛋白质凝胶的强度[21]，这与本试验结果一致，可能是由于芦丁使蛋白质表面疏水性略有增加，蛋白质结构适度展开，有利于凝胶结构的形成。同时蛋白质通过酚类物质连接，形成聚合物，有利于凝胶的形成。但凝胶强度以及咀嚼性的增加，意味着蛋白质变得更加硬以及不易被嚼烂，从而降低鸡蛋直接食用的适口性，然而在另一方面来讲，凝胶强度的增强，可以提高产品在常温下的稳定性，提高其储存时间，在果冻类行业以及工业作为增稠剂上，可以发挥更好的作用。而凝胶回复性的大小与温度、pH等多个因素相关，从整体来看，蛋清凝胶的回复性只在第2周存在差异，在第4周、第8周未见规律性变化，其具体原因还需进一步探究。

鸡蛋蛋清起泡性存在很多影响因素，包括温度、湿度、金属离子等。有研究发现，将芦丁直接添加到面粉中，可以显著影响其起泡性[22]；王璇等[23]报道，在蛋清中加入芦丁，可以显著改善蛋清起泡性，降低其消泡系数。芦丁影响蛋清起泡性的机理可能在于多酚单体中的酚羟基可以通过氢键同蛋白质结合，增加了蛋清蛋白质分子彼此之间的交联，使蛋白质更易形成具有一定机械强度的薄膜。基于此，各种多酚单体的应用均对蛋清的打发性有促进的效果，芦丁分子结构中存在多个高活性的酚羟基以及在配体上的醇羟基，提高了其与蛋白质的结合效率。但通过饲粮中添加芦丁影响鸡蛋蛋清起泡性的研究未见报道。本试验在饲粮中添加不同水平芦丁，发现随着蛋鸡饲喂饲粮时间的增加，蛋清起泡性发生明显改善。这表明饲粮中添加芦丁对鸡蛋的蛋清起泡性存在改善作用，从而对其加工性能产生一定影响，但其影响机理还有待进一步研究。