饲喂发酵饲料对肉鸡生长性能、养分利用率、肠道健康和肉品质的影响

2022-10-20孙颢轩刘国华蔡辉益陈志敏

中国畜牧兽医 2022年10期

孙颢轩，刘国华，蔡辉益，陈志敏

(中国农业科学院饲料研究所，农业农村部饲料生物技术重点开放实验室，北京 100081)

抗生素使用造成的细菌耐药性和抗生素残留问题，已经严重威胁人类的健康。针对此问题，农业农村部明确提出，加大生物饲料产业的发展力度。生物饲料包括发酵饲料、酶解饲料、菌酶协同发酵饲料和生物饲料添加剂等，其中发酵饲料已成为研究的热点[1]。根据前人的研究，利用益生菌生产发酵饲料，可以调节肠道pH、减轻环境污染、提高动物对饲料的消化率、降低抗营养因子含量，对肉鸡的生长性能、养分利用率、肠道健康和肉品质都具有积极影响[2-8]。目前，关于肉鸡发酵饲料的应用多集中于全期饲喂肉鸡的效果，而针对仅在生长前期饲喂发酵饲料的研究较少。本研究旨在探究生长前期饲喂肉鸡发酵饲料对其生长性能、养分利用率、肠道健康和肉品质的影响，旨在为发酵饲料在肉鸡养殖中的广泛应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 发酵饲料制备

在配制好的1～21日龄肉鸡基础饲粮的植物性原料部分(玉米、豆粕、棉籽粕和菜籽粕混合物)中，添加本实验室筛选保藏的植物乳杆菌(活菌数1×109CFU/g)和枯草芽孢杆菌(活菌数1×109CFU/g)，加入蒸馏水(30%)混合均匀，装入呼吸袋(PA/PE 7层共挤膜，50 cm×50 cm，温州创佳包装材料有限公司)，35 ℃厌氧发酵4 d。

1.2 试验动物与试验饲粮

试验在中国农业科学院饲料研究所南口试验基地进行。选择1日龄健康爱拔益加(AA)雄性肉仔鸡240只，随机分为4个处理组，每个处理组6个重复，每个重复10只鸡。试验采用单因子试验设计，分2个阶段进行，1～21 d为试验前期，22～42 d为试验后期。试验前期分别以0(对照组)、5%(1组)、10%(2组)和15%(3组)发酵饲料替代基础饲粮中的植物原料部分，试验后期4个处理组均饲喂基础饲粮。

基础饲粮为玉米-豆粕-杂粕型，饲料制粒后饲喂，其组成及营养水平见表1。含不同比例发酵饲料的4种试验饲粮的常规营养成分的实测值见表2。

表1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础)Table 1 The composition and nutrient levels of the basal feed (DM basis) %

续表

①预混料为每千克生长前期饲粮提供：VA 8 000 IU;VD31 000 IU;VE 20 mg;VK30.5 mg;VB12.0 mg;VB28 mg;VB63.5 mg;VB120.01 mg;泛酸10 mg;烟酸35 mg;叶酸0.55 mg;生物素 0.18 mg;氯化胆碱1 300 mg;Cu 8 mg;Fe 80 mg;Zn 80 mg;Mn 80 mg;I 0.7 mg。预混料为每千克生长后期饲粮提供：VA 6 000 IU;VD3750 IU;VE 10 mg;VK30.5 mg;VB12.0 mg;VB25 mg;VB63.0 mg;VB120.01 mg;泛酸 10 mg;烟酸30 mg;叶酸 0.55 mg;生物素 0.15 mg;氯化胆碱 1 000 mg;Cu 6.4 mg;Fe 64 mg;Zn 64 mg;Mn 64 mg;I 0.56 mg。②营养水平为计算值

①The premix provided the following per kg of diet for 1 to 21 days of age:VA 8 000 IU;VD31 000 IU;VE 20 mg;VK30.5 mg;VB12.0 mg;VB28 mg;VB63.5 mg;VB120.01 mg;Pantothenic acid 10 mg;Niacin 35 mg;Folic acid 0.55 mg;Biotin 0.18 mg;Choline chloride 1 300 mg;Cu 8 mg;Fe 80 mg;Zn 80 mg;Mn 80 mg;I 0.7 mg. The premix provided the following per kg of diet for 22 to 42 days of age:VA 6 000 IU;VD3750 IU;VE 10 mg;VK30.5 mg;VB12.0 mg;VB25 mg;VB63.0 mg;VB120.01 mg;Pantothenic acid 10 mg;Niacin 30 mg;Folic acid 0.55 mg;Biotin 0.15 mg;Choline chloride 1 000 mg;Cu 6.4 mg;Fe 64 mg;Zn 64 mg;Mn 64 mg;I 0.56 mg.② Nutrition levels were calculated values

表2 试验饲粮常规成分的实测值(风干基础)Table 2 Analyzed nutrient composition of experimental diets (air-dried basis) %

1.3 饲养管理

试验采用笼养。1～3日龄光照时间为24 h/d，4～7日龄为23 h/d，之后为16 h/d。乳头式饮水器供水，自由采食试验饲粮。按照常规饲养规程接种疫苗。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 生长性能在21和42日龄时，鸡空腹12 h后，以重复为单位称重，统计采食量，计算1～21日龄、22～42日龄和1～42日龄的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)。

1.4.2 表观养分利用率以二氧化钛(TiO2)为指示剂，在饲粮中的添加量为0.4%。在肉鸡19～21日龄和40～42日龄时，连续3 d收取鸡粪样，烘干保存备用，用来检测饲粮与粪便中TiO2、干物质、粗蛋白质和能量含量。粗蛋白质使用自动凯氏定氮仪(KDY-9830型，北京通润源机电技术有限责任公司)测定，TiO2使用分光光度计法测定，能量使用氧弹能量仪(C2000标准型，IKA公司)测定。

饲粮某养分表观利用率(%)=[1-(饲粮TiO2含量/排泄物TiO2含量)×(排泄物某养分含量/饲粮某养分含量)]×100%

饲粮表观代谢能=饲粮总能-[(饲粮TiO2含量×排泄物总能)/排泄物TiO2含量]

1.4.3 肠道微生物数量 42日龄时，于每个重复选取体重接近平均体重的1只鸡屠宰。屠宰后收集盲肠食糜于冻存管中，标记投入液氮中速冻，迅速转移至-80 ℃超低温冰箱中待测微生物总数、乳酸菌和大肠杆菌数量。测试前将样品从-80 ℃超低温冰箱中转移至 4 ℃冰箱中解冻。具体操作步骤参照孙建华等[9]肠道微生物的测定方法。

1.4.4 肉品质取左侧胸大肌进行肉品质的测定。肉中pH的测定参照肉与肉制品 pH测定(GBT 9695.5—2008)；肉中胆固醇含量的测定参照食品中胆固醇的测定(GB 5009.128-2016)；肉中总脂肪酸的测定参照肉与肉制品脂肪酸测定(GBT 9695.2-2008)。

1.5 数据统计分析

采用SPSS 25.0软件One-Way ANOVA方法进行方差分析，考察添加发酵饲料对肉鸡的生长性能、养分利用率、肠道微生物和肉品质是否有影响，差异显著时采用LSD法进行多重比较。P<0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 添加发酵饲料对肉鸡生长性能的影响

由表3可知，1～21日龄，10%发酵饲料组的料重比显著低于对照组和15%发酵饲料组(P<0.05)。22～42日龄，各组间平均日增重、平均日采食量和料重比没有显著差异(P>0.05)。从全期(1～42日龄)来看，15%发酵饲料替代组肉鸡平均日增重和平均日采食量显著高于其他各组(P<0.05)。

表3 各组肉鸡的生产性能Table 3 Production performance of broilers in each group

2.2 添加发酵饲料对肉鸡养分利用率的影响

由表4可知，前期添加发酵饲料对19～21日龄肉鸡养分利用率有显著影响(P<0.05)，15%发酵饲料组的肉鸡19～21日龄干物质利用率、能量利用率均显著高于对照组(P<0.05)。前期添加发酵饲料对40～42日龄肉鸡的养分利用率无显著影响(P>0.05)。

表4 各组肉鸡的养分利用率和表观代谢能Table 4 Nutrient utilization efficiency and apparent metabolic energy of broilers in each group

2.3 添加发酵饲料对肉鸡盲肠微生物数量的影响

由表5可知，前期添加发酵料对42日龄肉鸡盲肠微生物数量没有显著影响(P>0.05)。

表5 42日龄各组肉鸡的盲肠微生物数量Table 5 The number of cecal microorganisms in 42-day-old broilers in each group lg CFU/g

2.4 添加发酵饲料对肉品质的影响

由表6可知，前期饲喂发酵饲料显著降低胸肌中胆固醇含量(P<0.05)，对总脂肪酸含量和pH没有显著影响(P>0.05)。

表6 42日龄各组肉鸡胸肌的总脂肪酸、胆固醇含量和pHTable 6 Total fatty acids,cholesterol content and pH of breast muscle in 42-day-old broilers in each group

3 讨论

3.1 饲料中添加发酵饲料对肉鸡生长性能的影响

肉鸡饲粮中添加发酵饲料的主要目的之一是提高生长性能。以往的研究表明，发酵饲料对肉鸡的生长性能有积极影响，能促进动物生长、提高饲料转化率[10]。Cheng等[11]将无菌发酵底物接种4%地衣芽孢杆菌制成发酵产物，在肉鸡饲粮中添加2 g/kg后发现，前期肉鸡的平均日增重相对于对照组显著提升，料重比相对于对照组显著下降；陈志敏等[12]研究表明，与对照组相比，添加10%植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌混菌发酵饲料，有提高肉鸡日增重的趋势，同时显著降低料重比；舒刚等[13]用枯草芽孢杆菌和保加利亚乳杆菌发酵饲料，给肉鸡饲喂含有不同比例发酵饲料的粉状饲粮，结果表明，与对照组相比，肉鸡日增重提高了，饲料消耗量和料重比降低。倪玉姣等[14]使用芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌混菌发酵棉籽粕、芝麻饼和DDGS的混合物，发酵96 h，饲养试验结果表明，添加15%发酵饲料可以提高肉鸡日增重，添加10%发酵饲料降低饲料成本效果最好。张伟伟等[15]研究发现，用白地霉、热带假丝酵母和酿酒酵母发酵马铃薯渣，添加到肉鸡饲粮中后，可降低肉鸡料重比，提高饲料蛋白质利用率。在本试验中，对玉米-豆粕-杂粕型全价饲粮的植物原料部分使用植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌进行发酵处理，并应用于肉鸡生长前期，结果表明，1～21日龄，10%发酵饲料组的料重比显著低于对照组和15%发酵饲料组。从全期(1～42日龄)来看，15%发酵饲料组肉鸡的平均日增重和平均日采食量均显著高于其他各组。发酵饲料提高肉鸡生长性能的原因可能是发酵饲料中的益生菌可降解饲料中难消化的大分子碳水化合物和有机物，产生的代谢产物和分泌的酶提高了饲料中营养物质的利用率。

3.2 饲料中添加发酵饲料对肉鸡养分利用率的影响

本试验中，添加发酵饲料处理对肉鸡19～21日龄养分利用率有显著影响，且以15%添加水平效果最好。有研究已证明，由枯草芽孢杆菌发酵的饲粮，可以通过提高酶活性和氮利用率来减少家禽的氨排放[16]。益生菌分泌的酶能够降解饲料中的大分子，从而促进肉鸡对饲料的消化和吸收[17]，而肉鸡肠道消化酶活性越高，饲料利用率和吸收能力越强[18]。本试验利用植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌制备发酵饲料饲喂肉鸡，发酵饲料中的益生菌能分泌蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等，可能会提高肉鸡消化道酶活性，进而提高养分利用率。Feng等[19]研究发现，用植物乳杆菌LTC-113和枯草芽孢杆菌CB11发酵饲料，可使饲料中的小肽(<600 u)增加近62%。同时，Yang等[20]发现小肽的比例随发酵时间的延长而增加。添加发酵饲料对肉鸡21日龄养分利用率有显著影响的另一个原因，可能是发酵饲料中的大分子物质在发酵过程中被部分降解为小分子物质[21]，有利于畜禽消化吸收。

3.3 饲料中添加发酵饲料对肉鸡肠道健康的影响

肉鸡消化系统的正常功能在很大程度上取决于肠道内菌群的平衡[22]。Sun等[23]研究结果表明，饲粮对回肠和盲肠的微生物组成有较大影响。肠道微生物区系在利用营养、抵御肠道病原体和调节免疫系统方面起着重要作用。肠道微生物的多样性和组成可以通过饲粮和饲料添加剂进行调节[24]。饲粮中添加含有益生菌的发酵产品，可以调节肠道微生物结构和免疫力，从而改善家禽的健康状况和生长性能[25]。已有研究表明，益生菌可以通过改变肠道微生物区系、排除或减少肠道内病原菌的生长，预防肉鸡病原体感染[26]。地衣芽孢杆菌发酵产物对肉鸡肠道菌群组成具有积极调节作用[27]，而且对肉鸡的生长和疾病预防也有重要作用[24]，因为益生菌可以通过产生抗菌物质来抑制肠道病原体的生长和后续疾病的发展[28]。发酵过程使饲料富含短链脂肪酸、维生素和酶，从而刺激动物的肠道环境，形成有益的肠道菌群。研究发现，添加10%或15%益生菌发酵饲料，可以降低肉鸡盲肠大肠杆菌和沙门氏菌的丰度[29]；Chen等[30]用枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌两段式发酵饲料饲喂肉鸡，发现各处理组肉鸡盲肠中乳酸菌和大肠杆菌数量差异不显著；Zhu等[31]研究发现，发酵饲料降低了肠道pH和肠道中大肠杆菌的数量；Sun等[23]研究也表明，发酵饲料能够限制大肠杆菌等病原体的生长。饲喂益生菌发酵饲料对肠道微生物区系的改善，主要原因是肠道pH降低，有益菌群数量增加，乳酸和乙酸浓度增加[32]。发酵饲料中含有大量乳酸和其他有机酸，会导致肠道内容物酸化，刺激抗菌细菌素的产生[33]。在本试验条件下，前期饲喂发酵饲料对42日龄盲肠细菌数量没有显著影响，可能是因为饲料的制粒过程减弱了益生菌活性，影响了外来菌在肠道中定植，对肉鸡肠道微生物区系没有产生显著影响。

3.4 饲料中添加发酵饲料对肉鸡肉品质的影响

日常消费时，肉的品质是消费者做出购买决策的决定性因素[34]。肉制品的pH、脂肪酸组成和胆固醇含量对人体健康起着至关重要的作用。在本试验中，添加发酵饲料处理组肉鸡胸肌中胆固醇水平显著低于对照组。Ahmed等[35]在饲粮中添加0.5%、1.0%和2.0%发酵石榴副产品，发现添加发酵饲料组的肉鸡胸肌中胆固醇含量低于对照组,与本试验结果一致。发酵饲料对肉鸡胆固醇含量的调节作用表明其具有改善鸡肉品质的作用[36]。