发酵饲料对雏鸡生长性能、免疫性能、抗氧化能力及肝功能的影响
2022-11-17卢永胜杨家新屠炳江武洪志杨鹏强卢志望刁新平卢立志
徐 翡, 刘 震, 田 勇, 卢永胜, 杨家新,屠炳江, 武洪志, 杨鹏强, 卢志望, 刁新平, 卢立志*
(1.农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室,浙江省农业科学院畜牧兽医研究所,浙江 杭州 310000;2.东北农业大学动物科学技术学院,黑龙江 哈尔滨 150030;3.江西栖岭农牧有限公司,江西 赣州 342300;4.湖州动物疫病预防控制中心,浙江 湖州 313002;5.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,海南 海口 571101)
近年来,随着家禽业集约化、规模化蓬勃发展,诸多问题也逐渐凸显,在饲料行业全面禁抗和国际贸易摩擦引发饲料原料价格攀升的背景下(王蕾蕾等,2021;Dao等,2021),粮食谷物深加工后剩余的副产物、废渣等虽然含有丰富的营养成分,却不能得到充分利用(田波,2013)。因此通过技术研发、科技创新等手段,利用微生物发酵工业边角料、副产物和废渣等生产发酵饲料,引起科研人员的关注。研究表明,发酵饲料富含营养成分如碳水化合物、蛋白肽、挥发性脂肪酸、氨基酸、大豆肽等(冯海峰,2020),通过发酵可降低抗原蛋白、胰蛋白酶抑制剂以及致甲状腺肿素等抗营养物质的含量(李继彬,2019),发酵饲料不但能够维持动物肠道健康,调节肠道菌群平衡(胡新旭,2013),而且能提高自身的适口性,增加动物的采食量,进而提高动物生产性能,降低企业生产成本,提高经济效益。虽然目前对微生物的认知已经非常全面,但不同的原料经过不同微生物、益生菌以及不同的发酵工艺会产生不同比例的营养物质(刘泽等,2021)。本研究以乳酸菌、酵母菌等益生菌发酵豆渣并将其添加到雏鸡日粮中,探究发酵饲料对雏鸡的作用效果,旨在为发酵饲料在畜禽日粮中的应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计 选择1日龄黄羽肉鸡雏鸡240只,随机分为2组,每组6个重复,每个重复20只雏鸡。对照组饲喂基础日粮,发酵饲料组饲喂基础日粮+2%发酵饲料,试验基础饲粮为玉米-小麦型,参照NRC(1994)营养需要进行配制。基础日粮组成及营养水平见表1。雏鸡饲养模式为地面平铺稻壳散养,24 h光照,自由采食、饮水,按照正常免疫程序进行接种,试验期共22 d。
表1 基础日粮组成及营养水平(风干基础)
1.2 发酵饲料的制备 发酵饲料选用价格便宜的豆腐渣,以麸皮和稻壳粉为辅料,添加乳酸菌、酵母菌(活菌数均为2.0×107CFU/g),在常温下混匀、装袋、密闭,经控温发酵3~5 d,最终经过检测合格后,在基础日粮中,按2%的比例额外添加。饲料均由盛和集团江西栖岭农牧有限公司提供。
1.3 样品的采集 试验期结束后,禁食12 h,每个重复中随机抽取一只雏鸡,颈动脉采血10 mL,3500 r/min离心20 min,将析出的上清液用移液枪转移到离心管中,在-80℃的冰箱内保存备用。清水打湿羽毛后,快速打开腹腔,取肝脏、脾脏、法氏囊、胸腺,称重。
1.4 测定指标及方法
1.4.1 生长性能 试验期间,每天记录每个重复雏鸡的采食量,并在第1、11、22天空腹称量体重,用于计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料肉比(F/G)。
1.4.2 免疫性能 每重复随机选取1只雏鸡,取肝脏、脾脏、法氏囊、胸腺等器官并称重,计算各器官指数。免疫指标包括:免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-10(IL-10)。用酶联免疫吸附测定。使用华卫德朗DR-200BS酶标分析仪(无锡华卫德朗仪器有限公司)。试剂盒由北京华英生物有限公司提供。
器官指数/%=(器官重量/体重)×100。
1.4.3 抗氧化指标 抗氧化指标包括:超氧化物歧化酶(SOD)、总抗氧能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)。用酶联免疫吸附测定。使用华卫德朗DR-200BS酶标分析仪(无锡华卫德朗仪器有限公司)。试剂盒由北京华英生物有限公司提供。
1.4.4 肝功能 肝功能指标包括:总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、碱性磷酸酶(ALP)。采用比色法。仪器型号为迈瑞BS-420全自动生化仪(深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司)。试剂盒由中生北控股份有限公司提供。
1.4.5 血清其他指标 血清其他指标包括:总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、尿素(UREA)、尿酸(Ua)、血氨(AN)、游离脂肪酸(NEFA)。采用比色法。仪器型号为迈瑞BS-420全自动生化仪(深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司)。试剂盒由中生北控股份有限公司提供。
1.5 数据统计与分析 采用SPSS 26.0软件对数据进行分析,首先检验数据的方差齐性,服从正态分布的数据再进行单因子方差分析(one-wayANOVA),运用t检验进行组间比较,结果用“标准差±标准误”表示,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。
2 结果
2.1 添加发酵饲料对生长性能的影响 由表2可知,与对照组相比,添加发酵饲料后雏鸡的ADG在1~11、12~22 d和1~22 d阶段分别提高了9.52%、4.5%、6.26%(P>0.05),ADFI在0~11、12~22 d和0~22 d阶段分别降低2.11%、0.38%、0.99%(P>0.05),F/G在1~11、12~22 d和1~22 d阶段分别降低了10.7%、4.44%、6.56%(P>0.05)。这说明发酵饲料能降低雏鸡的料肉比,提高生长性能,但差异不显著。
表2 发酵饲料对雏鸡生长性能的影响
2.2 添加发酵饲料对雏鸡免疫性能的影响
2.2.1 对免疫器官的影响 由表3可知,与对照组相比,发酵饲料组的肝脏指数、脾脏指数、胸腺指数提高,其中肝脏指数提高了11.21%,差异极显著(P<0.01),脾脏指数、胸腺指数分别提高了29.31%、2.38%,但差异不显著(P>0.05)。
表3 发酵饲料对雏鸡免疫器官指数的影响 g/kg
2.2.2 对血清免疫指标的影响 由表4可知,与对照组相比,添加发酵饲料组的血清中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、以及抗炎因子白细胞介素-4(IL-4)和白细胞介素-10(IL-10)含量极显著高于对照组 (P<0.01),分别提高了30.1%、26.79%、50.3%和40.7%,免疫球蛋白G(IgG)显著高于对照组(P<0.05),提高了14.3%;添加发酵饲料组雏鸡血清中促炎因子白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量极显著低于对照组(P<0.01),分别降低了41.1%、50.84%和41.67%。
表4 发酵饲料对雏鸡血清免疫指标的影响
2.3 添加发酵饲料对雏鸡抗氧化能力的影响由表5可知,发酵饲料组中的抗氧化指标,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和总抗氧能力(T-AOC)极显著高于对照组(P<0.01),分别提高78.81%、46.86%、28.95%。
表5 发酵饲料对雏鸡抗氧化指标的影响 U/mL
2.4 添加发酵饲料对雏鸡肝功能的影响 由表6可知,与对照组相比,发酵饲料组的碱性磷酸酶(ALP)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)含量均降低,分别降低了51.13%、17.02%、21.89%(P<0.05)
表6 发酵饲料对雏鸡肝功能的影响
2.5 添加发酵饲料对雏鸡血清生化指标的影响由表7可知,与对照组相比,添加发酵饲料组的雏鸡血清中总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)、尿素(UREA)、血氨(AN)含量显著下降,分别降低26.5%、36.15%、15.63%、26.4%(P<0.05),其中高密度脂蛋白(HDL)、血氨(AN)极显著低于对照组(P<0.01);添加发酵饲料组的甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、尿酸(UA)、游离脂肪酸(NEFA)含量降低10.9%、8.1%、4.59%、9.3%,但差异不显著(P>0.05)。
表7 发酵饲料对雏鸡血清生化指标的影响
3 讨论
3.1 发酵饲料对雏鸡生长性能的影响 研究表明,发酵饲料中含有多种利于动物生长发育的有益成分(乔艳明,2016),如酶、有机酸、多糖、维生素、粗蛋白质、低分子量肽及总氨基酸等(王佰涛等,2020;吴逸飞,2016),饲料通过发酵还能降低抗营养因子的含量(张秀林等,2017;桑静超,2014),从而提高饲料的适口性,提高动物机体肠胃对营养物质的分解、消化、吸收和利用。彭萧等(2020)研究表明,在饲粮中添加发酵饲料,可显著提高蛋鸡产蛋期的产蛋率,有效降低死亡率。孙波等(2021)研究表明,与对照组相比,发酵饲料组40日龄的纳雍土鸡ADFI、ADG显著提高,F/D显著降低。周露等(2019)研究表明,发酵饲料能够提高育肥期文昌鸡的日增重和成活率,降低料肉比,但差异不显著。本试验结果分析得出,与对照组相比,添加发酵饲料能够提高雏鸡的ADG,降低ADFI和F/G,但发酵饲料对雏鸡ADG、ADFI和F/G等数据指标的改善效果仅表现出良好趋势,未达到显著性差异。本研究结果原因:(1)由于8月天气炎热潮湿,对雏鸡的采食量有一定影响;(2)可能由于雏鸡刚出生,其消化系统发育不完善,对营养物质的吸收不完全;(3)由于黄羽肉鸡相比别的品种生长速度快,采食量大,白天禁止过多添加饲料,避免积食导致窒息。
3.2 发酵饲料对雏鸡免疫性能的影响 动物机体的免疫水平可以通过免疫器官指数来评价(朱孟玲等,2010),在动物机体健康状态下,免疫器官指数越大,表明机体的免疫水平越高。免疫器官主要包括肝脏、脾脏、法氏囊、胸腺等。肝细胞内含有大量的巨噬细胞,可以吞噬毒素、清除细菌,干细胞还能产生抗体,消灭侵入机体的病原体(侯彦茹等,2021)。脾脏作为中枢免疫器官,是动物机体体液免疫和细胞免疫的中心(张雪等,2021;张凯歌等,2021)。法氏囊是禽类特有的中枢免疫器官,是B细胞诱导、分化、发育的场所(石天虹等,2020)。胸腺属于中枢免疫器官,可以诱导骨髓的多功能干细胞转变为T淋巴细胞(张雪等,2021)。目前为止,关于发酵饲料对家禽免疫器官指数的报道很少。李念珍等(2020)研究发现,与地面平养组相比,使用油樟叶渣发酵床能显著提高肉鸡脾脏指数,极显著提高胸腺指数。徐辉等(2021)研究发现,添加生物发酵饲料对育肥鹅的胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数均无显著影响。本试验结果发现,与对照组相比,发酵饲料组肝脏指数极显著提高,脾脏指数、胸腺指数虽然有提高的趋势,但差异不显著。虽然雏鸡的免疫系统还处在发育阶段,但发酵饲料能够提高雏鸡的免疫性能趋势已定。
免疫机制主要包括体液免疫和细胞免疫,免疫力是动物抵抗外来病原微生物、细菌、病毒的能力,主要通过免疫指标来体现(Koo等,2018),提高免疫力有助于动物健康生长,对生产能力、经济效益具有重要意义。血清中IgA、IgG、IgM由免疫器官分泌(Chun等,2021)。抗炎因子IL-4、IL-10是免疫细胞间相互作用的淋巴因子,具有激活并提高免疫细胞的功能(吴雅鋆等,2021)。TNF-α是由单核细胞和巨噬细胞产生的因子,参与分泌调节具有免疫活性,促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α等含量降低,说明动物机体的免疫力增强(范秋丽等,2021)。免疫球蛋白、促炎因子和抗炎因子与动物机体的免疫水平密不可分(翟嘉怡等,2021),李薛强等(2019)研究发现,在临产母猪日粮中添加复合菌发酵物,与对照组相比,试验组母猪分娩时血清中IgG、IgM含量均显著升高。王娟娟等(2011)研究发现,日粮添加发酵饲料可提高动物血液白细胞数量和IgA的含量,本试验结果与其一致。本试验数据分析得出,与对照组相比,添加发酵饲料组血清的IgA、IgM含量极显著提高,IgG含量显著提高(P<0.05)。魏越波(2020)研究发现,益生菌发酵配合饲料能使蛋鸡IL-2、IL-6、TNF-α降低。海蓝恩等(2020)研究发现,用10%复合益生菌发酵饲料替代基础日粮作为试验组,与对照组相比,仔猪血清中IgG、IgA、补体4(C4)、IL-2、IL-4含量显著提高。本试验结果分析发现,与对照组相比,添加发酵饲料组雏鸡血清中IgA、IgG、IgM显著提高;抗炎因子IL-4和IL-10极显著提高;血清中促炎因子IL-1β、IL-6、TNFα的含量极显著下降。本试验结果说明育雏期添加发酵饲料能显著提高雏鸡血清免疫水平。
3.3 发酵饲料对雏鸡抗氧化性能的影响 动物机体内的活性氧自由基是健康杀手,在自由基的作用下,蛋白细胞容易纤维化,脂肪细胞易发生过氧化反应,导致动物氧化应激产生负面影响,有时候自由基还能杀死健康的细胞至动物于死地(王时雨等,2017),动物机体内有能清除活性氧自由基的抗氧化系统,能够维持动物抗氧化水平,如SOD是一种抗氧化金属酶,T-AOC是衡量各种抗氧化物质和抗氧化酶的综合指标(丁鹏等,2019),CAT存在于过氧化物体内,是催化过氧化氢分解成氧和水的酶。研究发现,复合乳酸菌发酵饲料可显著提高超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性(刘辉等,2021;李涛等,2014)。本试验结果表明,添加发酵饲料组与对照组相比,血清中SOD、T-AOC和CAT的含量极显著提高(P<0.01),表明发酵饲料能提高雏鸡的抗氧化应激能力,提高健康水平。
3.4 发酵饲料对雏鸡肝功能的影响 肝脏作为动物机体的重要器官,既属于消化系统,又属于血液系统,还属于免疫系统,所以肝功能对动物机体的生长发育有重要意义。本研究发现,发酵饲料能极显著提高肝脏器官指数,所以继续探究发酵饲料对肝功能的影响。ALP主要来源于肝脏和胆囊(汪晶晶等,2018),当肝脏和胆囊等组织发生病变和损伤时ALP含量升高,所以ALP越低动物越健康(兰海恩等,2020;李薛强等,2019),与对照组相比,添加发酵饲料组血清中ALP含量显著降低。血清中TP在一定程度上反映了动物肝脏的合成和储备功能(朱孟玲等,2010),TP的含量是ALB和GLB(球蛋白)含量的和,ALB能够转运代谢物和营养物质,ALB含量表示肝脏合成蛋白质能力强弱,其含量的降低,表明肝脏中蛋白质的代谢水平降低(冯建等,2016)。与对照组相比,添加发酵饲料组TP、ALB含量显著降低,说明雏鸡对发酵饲料中蛋白质的利用率较高,还表明发酵饲料里的营养成分含量较高,能够通过直接转运吸收,可以满足雏鸡生长的营养需要。
3.5 发酵饲料对雏鸡血清其他指标的影响 血液具有运输营养代谢产物、缓冲和维持内环境稳态、防御和保护等功能,因此血液中血清指标可以反映营养物质消化吸收与健康状况(Chemistry,2019)。脂类以TC、TG、NEFA、HDL、LDL等的形式在机体内进行一系列的消化分解、代谢吸收的生理过程(胡毅等,2018),血清中脂类含量的高低与脂肪分解能力、脂肪沉积速率和体脂转化有关,含量越高,分解能力越弱(Robert等,2004)。TC含量下降表明,发酵饲料对动物机体的脂类代谢调节具有重要作用。TG存在于脂肪中,可反映脂肪合成强度,当机体内氨基酸含量过高无法合成蛋白质时,氨基酸就会转化成TG(辛小召,2014),TG含量下降说明机体氨基酸转化成蛋白质的水平较高。NEFA浓度与脂类、糖类代谢和内分泌有关,NEFA升高容易引发高脂血症,影响胰岛功能诱发糖尿病。HDL和LDL主要运输血液中的胆固醇,HDL把机体各个部位产生的胆固醇运到肝脏进行代谢,LDL把肝脏中的胆固醇运送到全身各个部位,当LDL含量升高时,携带的胆固醇容易堆积在动脉引起动脉硬化,本文LDL又被称为“坏的脂类”。本试验结果发现,与对照组相比,添加发酵饲料组雏鸡血清中TC、TG、NEFA、HDL、LDL等脂类含量都有下降趋势,其中TC显著性下降,HDL极显著下降,这说明发酵饲料对雏鸡的脂类代谢具有促进作用,能够保护肝脏,有利于雏鸡的生长发育。
血清中AN、UREA、UA等含量降低表明动物机体的健康水平升高(安亚南等,2018)。本试验中,对照组相比,添加发酵饲料组血清中AN含量极显著下降,UREA含量显著下降,UA含量下降,差异不显著,说明发酵饲料中含有丰富的氨基酸、多肽、消化酶等利于氨基酸吸收的营养物质,提高了氮的吸收和蛋白质的沉积率,有利于提高生长性能,促进蛋白质合成与沉积(胡新旭等,2013)。
4 结论
本试验条件下,雏鸡日粮中添加发酵饲料能够提高免疫性能,增强抗氧化能力,促进营养物质消化吸收,改善健康水平。