湿料发酵豆粕对蛋鸡产蛋性能的影响
2021-08-09王玉霞张克顺张大伟王金龙高媛媛孙同毅王文博
王玉霞, 梅 迪, 张克顺, 张大伟, 王金龙, 高媛媛, 孙同毅*, 王文博*
(1.潍坊医学院药学院,山东潍坊261053;2.潍坊医学院生命科学与技术学院,山东潍坊261053;3.青岛根源生物技术集团有限公司,山东青岛266000)
随着国民生活水平的提高,消费者对鸡蛋质量与安全的要求有所提高,因此饲料添加剂成为了养殖户们关注的焦点。豆粕由于蛋白质含量高而成为蛋鸡养殖中经常使用的蛋白类饲料原料。但由于豆粕预处理、制备等相关工艺不成熟,往往会含有如胰蛋白酶、植酸类、凝集素类等抗营养成分(ANF),从而导致在胃肠道内无法消化和吸收,影响其使用效果(刘利晓等,2014;陈斌,2005)。湿料发酵豆粕中含有乳酸菌和酵母菌,在繁殖期会产生蛋白酶,从而提前将豆粕中的蛋白降解为多肽及氨基酸,降低了家禽胃肠道的负担(宋立立等,2020)。湿料发酵豆粕作为营养饲料可以添加至蛋鸡的日粮中,为了探究其对蛋鸡消化和鸡蛋性质的影响设计了本试验,以期能为湿料发酵豆粕在蛋鸡饲养与鸡蛋生产等方面的应用提供科学而准确的判断。
1 材料与方法
1.1 试验材料 试验所用湿料发酵豆粕由青岛根源生物技术集团有限公司(GBW)提供,8000只试验蛋鸡与饲料由青岛平度市南村养殖厂提供。
1.2 动物分组与饲料管理 将8000只蛋鸡随机分为对照组和试验组,每组为4000只。其中对照组饲喂基础日粮,试验组在基础日粮中添加5%的湿料发酵豆粕,按养殖场的饲喂习惯统一连续分别饲喂10 d。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 微生物含量测定 乳酸菌含量参照企标Q/370783YSY 013-2014,采用MRS倾注法测定。酵母菌含量按照企标Q/370783YSY 014-2014,使用YPD涂布法测定。芽孢菌含量按照国标GBT 26428-2010,使用NA涂布法测定。按照国标GB 4789.15-2010,使用孟加拉红倾注法对霉菌含量进行检测。
1.3.2 粪便消化率测定 参考测定奶牛粪便消化率时使用的三层粪便分析筛,在收集蛋鸡粪便后,使用相同粪便分析筛对不同层内粪便比例进行分析测定。
1.3.3鸡蛋物理性质测定 测量并记录鸡蛋蛋重、蛋黄高度、鸡蛋大头、鸡蛋小头和中间厚度等物理性质。通过使用罗氏比色扇(何青芬等,2019)和强度测定仪(王加美等,2008)对蛋黄颜色和蛋壳强度进行定值检测。观察鸡蛋蛋清、鸡蛋蛋黄的形态及强度变化,并拍照记录。
1.3.4 蛋壳性质测定蛋壳的粗灰分参照国标GB/T 6438-2007测定。通过EDTA法测定钙含量及磷含量(张丽英,2003)。对蛋壳样品进行喷金制样,通过扫描式电子显微镜(SEM)分别对蛋壳的外表面、侧截面和内表面进行微观拍照,并进行后续分析。
1.4 统计与分析试验数据均使用“平均值±标准差”表示。通过SPSS 25.0软件中单因素ANOVA分析和Duncan's多重比较法分析对照组和试验组的差异显著性,P<0.05视为两组间存在显著性差异。
2 结果
2.1 微生物含量由表1可知,湿料发酵豆粕中芽孢菌含量为2.48×108cfu/g,占所检测微生物99%以上,为主要微生物。其次为乳酸菌(5.07×105cfu/g),酵母菌(1.2×105cfu/g)。而霉菌含量为10 cfu/g,含量极少。
表1 湿料发酵豆粕不同微生物含量cfu/g
2.2 蛋鸡粪便消化率由表2可知,对照组粪便上层筛、中层筛和下层筛含量分别为6.8%、83.5%和9.7%,中层比例偏高,下层比例偏低。试验组取等量的粪便经冲洗后发现,上层筛、中层筛和下层筛粪便比例分别为5.3%、71.5%和23.2%。与对照组相比,试验组中层筛的粪便截留物明显变少,下层筛中粪便增多。
表2 蛋鸡粪便残留比例%
2.3 鸡蛋物理性质由表3可知,试验组鸡蛋的各物理性质与对照组相比均没有明显差别(P>0.05)。
表3 鸡蛋物理性质
通过对蛋清和蛋黄的形态进行观察发现,对照组蛋清韧性不足,不能提起,蛋清变散。试验组蛋清韧性增加,提起后,蛋黄形态保持不变。
2.4 蛋壳性质
2.4.1 蛋壳成分由表4可知,两组蛋壳中的钙含量和磷含量无显著性差异(P>0.05)。但相较于对照组,试验组蛋鸡产的鸡蛋粗灰分(无机物)含量由(89.81±4.76)%增加到(93.55±1.15)%,平均提高了3.74个百分点(P<0.05)。
表4 蛋壳成分及含量%
2.4.2 蛋壳性质蛋壳外表面SEM结果如图1所示。对照组蛋壳表面角质层上的裂缝较宽,且分布较多呈网格状,表明蛋壳脆弱易破;而试验组蛋壳外表面更加平整,仅观察到几处细小的龟裂,结构致密且坚韧,其蛋壳强度相较于对照组有所增强。
图1 蛋壳外表面SEM图
蛋壳侧截面SEM结果如图2所示。从对照组侧面SEM结果验证了外表面SEM图象,其中宽大的裂缝深入蛋壳,使蛋壳脆弱易破。而试验组蛋壳侧截面仅观察到少量细缝,其晶体层与栅栏层形成更为致密的结构,蛋壳乳突层与内表面纤维层连接紧密。通过SEM软件进行了蛋壳厚度测量,对照组蛋壳平均厚度为397.5 μm。试验组的蛋壳更薄,平均厚度为369.8 μm,比对照组厚度减少了7%。试验组蛋壳横截面更为紧实、平滑,各层结构更加致密使蛋壳更薄。
图2 蛋壳侧截面SEM图
蛋壳内侧SEM结果如图3所示。对照组和试验组蛋壳内表面纤维较为密集,主次分支及层次分布均匀有序且清晰,网状结构中多处可以看到微结节结构。并没有观察到明显不同。
图3 蛋壳内侧SEM图
3 讨论
3.1 微生物含量 豆粕作为一种良好的植物性饲料原料,具有蛋白含量高、蛋白优质和有毒物质含量极微等优点。但豆粕中同时含有许多抗营养因子,如蛋白酶抑制因子和皂角苷等,导致饲料在胃肠道内的消化和吸收受到影响。朱长生等(2014)认为,微生物发酵法可以利用微生物生长吸收降解豆粕中的抗营养因子,并产生各种对畜禽有益的活性物质。另外,其中保留的益生菌还可以促进蛋鸡的消化。
研究发现,使用不同种类微生物发酵豆粕,会产生成分及作用不同的豆粕饲料。覃春富等(2013)发现,使用乳酸菌进行发酵时,可以降解大部分抗营养因子,并生成酸性物质降低pH,进而抑制有害细菌的生长。刘兴等(2020)认为,芽孢杆菌可以将豆粕中的大分子蛋白降解为氨基酸和小肽等,芽孢杆菌的芽孢可以顺利进入肠道抑制有害菌生长,维持肠道健康。谢鹏等(2019)研究表明,酵母菌发酵的豆粕蛋白含量高,其可以改善蛋白品质,促进动物吸收和生长。本试验中使用的5%湿料发酵豆粕主要含有芽孢菌2.48×108cfu/g,乳酸菌5.07×105cfu/g和酵母菌1.2×105cfu/g。因此本试验使用的豆粕具有降解抗营养因子,抑制有害菌生长,调控肠道微生态环境及正常功能的潜力。
3.2 蛋鸡粪便消化率 粪便消化率可以反映鸡肠道内饲料的消化情况,本试验采用奶牛粪便分析筛对蛋鸡的粪便进行了分析。分析筛顶层截留完整的粮食颗粒,即大的长粗颗粒;中层截留破碎的谷物颗粒,即短粗颗粒;底层为饲料小颗粒(李伍杰等,2019)。结果显示,与饲喂基础日粮对比,蛋鸡在饲喂5%湿料发酵豆粕后,粪便在上层和中层的残留比例明显下降,底层残留比例明显增加,提高了13.5%。以上结果说明蛋鸡吸收和消化饲料的情况明显增强,推测可能是由于湿料发酵豆粕中含有丰富的芽孢菌、乳酸菌及酵母菌等益生菌,其对抗营养因子的降解作用增加了机体对豆粕的降解和消化,使粪便的颗粒大小有所下降。因此,使用湿料发酵豆粕饲养蛋鸡,有益于蛋鸡肠道健康,提高饲料的利用率,从而对鸡蛋质量有所影响。
3.3 鸡蛋物理性质 鸡蛋物理性质的评价指标主要有蛋重、蛋黄高度、颜色、大头厚度、小头厚度和中间厚度等(刘燕荣等,2013)。本试验中,两组鸡蛋的物理性质指标均无显著性差异(P>0.05),添加湿料发酵豆粕并没有改变蛋鸡产蛋的物理性质。
鸡蛋蛋清是由蛋鸡输卵管的膨大部上皮分泌的一种含有蛋白质的胶体,蛋清的品质是检验鸡蛋新鲜度的一个重要指标。哈氏单位是评价蛋清品质的重要指标(王晓翠等,2019),本试验中,对照组和试验组的哈氏单位分别为(68.61±10.08)和(69.56±12.09),在统计学上没有显著性差异(P>0.05)。但蛋清韧性却明显增强,对照组的蛋清韧性不足,蛋清变散,无法提起蛋黄;而试验组蛋清韧性明显增加,提起后,蛋黄形态可以保持不变。说明饲喂5%湿料发酵豆粕可以明显改善蛋清的韧性和黏稠度,并一定程度上保持鸡蛋新鲜度。
3.4 蛋壳性质 蛋壳的硬度主要跟无机物含量呈正相关,即蛋壳中无机物含量越高,有机物含量越低,则蛋壳硬度越高,蛋壳品质越好。蛋壳中无机物的含量可以用粗灰分表示(章世元等,2008)。本试验结果显示,对照组蛋壳强度为(4.13±1.07)kg/cm2,试验组蛋壳强度为(4.82±0.85)kg/cm2,无明显差异(P>0.05)。对照组蛋壳粗灰分含量为(89.81±4.76)%,而 试 验 组 的 粗 灰 分 含 量 为(93.55±1.15)%,平均增加了4.16%。添加湿料发酵豆粕后,蛋壳灰分含量显著提高(P<0.05),说明饲养后无机物含量明显提高。但蛋壳中的钙含量和磷含量变化并不显著(P>0.05)。钙含量的高低可以反映出蛋壳对外力的抵抗能力,即蛋壳强度(周光玉等,2012)。两组的蛋壳强度并未因添加湿料发酵豆粕而产生显著性差异(P>0.05),这与钙含量并没有发生改变的结果相互对应。另外,磷含量也无显著性差异(P>0.05)。蛋壳的品质并不能通过蛋壳中钙和磷等成份的含量高低来判断,应结合其他指标和蛋壳内外表面和断裂面微观结构等属性来进行综合评价。
蛋壳SEM结果表明,相比对照组,试验组蛋壳正面的表面角质层上裂隙及皴裂纹有所减少,表面角质层变得平整致密。俞路等(2007)和孙杰等(2011)的研究表明,高品质的蛋壳具有致密的超微结构,其中乳突层的有效厚度是评价蛋壳品质的重要依据。蛋壳侧面的扫描结果显示,试验组蛋壳乳突层与内表面纤维层的连接相较于对照组更加紧密,而且平均厚度减少了7%,蛋壳质量更高。蛋壳膜紧靠在蛋壳内侧,微观状态下为纤维状。两组蛋壳内部的表面纤维较为密集,主次分支及层次分布均匀有序且清晰,网状结构中多处可以看到微结节结构,这与王绍清等(2013)的研究结果一致。说明添加湿料发酵豆粕并没对蛋壳膜结构产生显著影响。
4 结论
在蛋鸡饲料中添加5.0%湿料发酵豆粕,鸡蛋蛋清的韧性增加,蛋壳灰分明显增加,蛋壳结构发生变化,强度增强,品质明显提升。另外,饲料的消化率显著提升,蛋鸡肠炎状况有所改善。