发酵啤酒糟对蛋鸡生产性能、蛋品质、免疫功能和肠道消化酶活性的影响

2023-03-06张家才王江水孙铝辉刘兆金

饲料工业 2023年3期

■张家才王江水孙铝辉刘兆金

（1.广东海大集团股份有限公司畜牧水产研究中心，广东广州 511400；2.华中农业大学动物营养与饲料科学系，湖北武汉 430070）

啤酒糟（Brewer’s spent grain，BSG）是啤酒工业的主要副产物，占啤酒工业废弃物和副产物的85%[1]。我国每年的啤酒糟产量已经超过1 000 万吨，主要用于饲料行业，其次是食品行业[2]。啤酒糟富含粗蛋白，氨基酸组成平衡，膳食纤维含量丰富，酚类化合物种类多、活性高，在畜禽饲料中应用可以提高母畜繁殖性能，促进动物肠道微生物种群平衡，而且能降低饲料成本，提高养殖净收益[3]。Ikram等[4]报道，干啤酒糟含15%～25%的粗蛋白和约70%的粗纤维，富含矿物元素，包括3.6 g/kg 的钙、1.9 g/kg 的镁、6.0 g/kg 的磷，同时也富含维生素，包括叶酸、生物素、烟酸、维生素B1、胆碱、泛酸、核黄素、维生素B6等。此外，Mussatto 等[5]也分析了干啤酒糟的营养成分，结果显示干啤酒糟中半纤维素含量为28.4%，木质素含量为27.8%，纤维素含量为16.8%，粗蛋白含量为15.3%，与Ikram等[4]报道的一致。很多研究报道了啤酒糟在动物饲粮中的使用效果。Sivilai 等[6]研究表明，在猪的日粮中添加4%的啤酒糟之后，干物质摄入量增加19%，且日粮的消化利用率提高。Kaur 等[7]研究表明，在一些鱼日粮中用10%～40%的啤酒糟替代米糠，可促进体增重。Aurelia 等[8]在羔羊饲料中添加35%的啤酒糟，使羔羊增重更快。啤酒糟作为一种蛋白质饲料原料，与常用的蛋白类原料比，存在蛋白质含量偏低、粗纤维含量高的缺点。为了缓解这一缺点，可将啤酒糟进行发酵，得到发酵啤酒糟（Fermented brewer’s spent grain，FBSG）。啤酒糟经发酵后，适口性得以改善，纤维素的利用率增加[9]。Eliopoulos 等[1]报道，通过发酵可使啤酒糟的粗蛋白含量增加49.49%，纤维素含量降低11.42%。上述研究表明啤酒糟可以促进动物的生长性能，然而发酵啤酒糟在蛋鸡饲粮中应用的研究报道相对较少。因此，本试验在蛋鸡饲粮中添加不同水平的发酵啤酒糟，旨在研究其对蛋鸡生产性能、蛋品质、肠道消化酶活性和免疫功能的影响，为饲料行业使用发酵啤酒糟提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 试验动物及日粮

本试验选用3 840 只44 周龄的商品代海兰褐蛋鸡，随机分为4 组，每组4 个重复，每个重复240 只鸡。蛋鸡初始平均体重为1.91 kg，产蛋率为91.5%，采用三层笼养。各组饲粮中分别使用0（对照组）、2%、4%、7%的发酵啤酒糟（FBSG）。发酵啤酒糟是啤酒糟和米糠按1∶1混合后，按3‰的比例接种复合菌种（酵母菌、乳酸菌），用槽式固体发酵72 h后，在烘干机中，120 ℃烘干60 min。饲粮配制参照《鸡饲养标准》（NY/T 33—2004）[10]，发酵啤酒糟的营养水平见表1，其他原料营养水平参照《中国饲料成分及营养价值表（第30 版）》[11]。各组饲料组成和营养水平见表2。试验预试期7 d，正试期28 d，蛋鸡自由采食和饮水，每天16 h光照和8 h黑暗。

表1 发酵啤酒糟的营养水平（%）

表2 试验饲粮的组成和营养水平（干物质基础）

1.2 主要试剂及仪器

主要试剂：免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、内毒素（ET）、α-淀粉酶、脂肪酶试剂盒和糜蛋白酶试剂盒均购于上海纪宁实业有限公司。

主要仪器：多功能酶标仪（MK3，Thermo Fisher公司）、蛋壳强度测定仪（EFG-0503，Robotmation 公司）、多功能蛋品检测仪（EMT-5200，Robotmation 公司）、-80 ℃超低温冰箱（DW-86L626，青岛海尔生物医疗股份有限公司）、低速离心机（SF-TDL-5A，上海菲恰尔分析仪器有限公司）、电子数显千分尺（150T，Deguqmnt 公司）、螺旋测微器[BK-330，标康科技（深圳）有限公司]。

1.3 检测指标及方法

1.3.1 蛋鸡生产性能

以重复为单位，每天记录蛋鸡采食量、蛋重、产蛋数，每周统计剩余料量。以重复为单位，计算每两周的蛋鸡平均采食量、平均产蛋率、平均蛋重和料蛋比。

1.3.2 鸡蛋品质

试验结束时，每个重复随机选取10 个鸡蛋用于分析蛋品质。用蛋壳强度测定仪检测蛋壳强度，测定时鸡蛋钝端朝上，尖端朝下。检测蛋壳厚度时，先手动撕去蛋壳膜，分别取鸡蛋尖端、钝端和赤道部的蛋壳碎片，再用螺旋测微器测量其厚度，取“平均值”做为蛋壳厚度。用多功能蛋品检测仪检测鸡蛋品质，包括哈夫单位、蛋白高度和蛋黄颜色。

1.3.3 蛋鸡血清免疫球蛋白和内毒素

试验结束时，每个重复随机选取2 只蛋鸡，翅静脉采血后，血液经低温离心，取上层血清，低温保存备用。用酶联免疫法分别检测血清IgA、IgG、IgM 和ET的含量。检测步骤严格按照试剂盒说明书执行。

1.3.4 蛋鸡肠道消化酶活性

试验结束时，每个重复随机选取2 只蛋鸡，屠宰取十二指肠食糜于冻存管中，放入液氮中迅速冷冻后，转移至-80 ℃超低温冰箱中保存备用。检测时，先从-80 ℃冰箱中取出食糜，置于冰上解冻，然后4 ℃下离心取上清液，用于检测食糜α-淀粉酶、脂肪酶和糜蛋白酶活性。用酶联免疫法进行检测，检测步骤严格按照试剂盒说明书执行。

1.4 统计与分析

所有试验数据用SPSS Statistics 20软件（IBM Corporation公司）进行统计分析，结果表示为“平均值±标准差（SD）”。用one-way ANOVA 分析中的Duncan’s检验分析组间差异，差异显著水平设置为P＜0.05，差异极显著水平设置为P＜0.01。

2 结果与分析

2.1 发酵啤酒糟对蛋鸡生产性能的影响

由表3 可知，在试验1～2 周期间，与对照组相比，2%FBSG 组和7%FBSG 组蛋重均有增加，但未达到显著水平（P＞0.05），料蛋比均显著降低（P＜0.05）；4%FBSG 组的平均日采食量降低，但未达到显著水平（P＞0.05），蛋重和料蛋比均无显著变化（P＞0.05）；7%FBSG组产蛋率显著降低（P＜0.05）。在试验3～4周期间，与对照组比，饲粮中使用2%～7%FBSG，对蛋鸡的平均日采食量、产蛋率、蛋重和料蛋比没有显著影响（P＞0.05），但7%FBSG组的产蛋率有降低趋势。在整个试验周期1～4 周内，与对照组相比，各处理组的平均日采食量、蛋重和料蛋比均无显著差异（P＞0.05），7%FBSG组的产蛋率显著降低（P＜0.05）。

表3 发酵啤酒糟对蛋鸡生产性能的影响

2.2 发酵啤酒糟对鸡蛋品质的影响

由表4可知，与对照组相比，饲粮中使用2%～7%的发酵啤酒糟对蛋壳强度、蛋壳厚度等蛋品质没有显著影响（P＞0.05）。

表4 发酵啤酒糟对鸡蛋品质的影响

2.3 发酵啤酒糟对蛋鸡血清免疫球蛋白和内毒素水平的影响

由表5 可知，与对照组相比，2%FBSG 组的血清IgG水平显著增加（P＜0.05）；4%FBSG组的血清IgM和IgG 水平显著增加（P＜0.05），血清ET 水平显著降低（P＜0.05）；7%FBSG组的血清IgA和IgG水平显著增加（P＜0.05），血清ET水平显著降低（P＜0.05）。

表5 发酵啤酒糟对蛋鸡血清免疫球蛋白和内毒素水平的影响

2.4 发酵啤酒糟对蛋鸡肠道消化酶活性的影响

由表6可知，与对照组相比，2%FBSG组和7%FBSG 组的α-淀粉酶和脂肪酶活性显著增加（P＜0.05）；4%FBSG 组的脂肪酶活性显著增加（P＜0.05）。与对照组相比，2%FBSG 组和4%FBSG 组的糜蛋白酶活性有增加，但未达到显著水平（P＞0.05），7%FBSG 组的糜蛋白酶活性显著增加（P＜0.05）。

表6 发酵啤酒糟对蛋鸡肠道消化酶活性的影响(U/L)

3 讨论

3.1 发酵啤酒糟对蛋鸡生产性能和蛋品质的影响

发酵啤酒糟的营养价值和消化利用率均优于啤酒糟。李小霞等[12]研究报道发酵处理可以有效改善鱼类对啤酒糟的利用能力。发酵啤酒糟中除了含有的营养物质外，还有益生菌和其他发酵产生的生物活性物质，但发酵啤酒糟的高纤维含量使其在饲粮中的使用量有一定限制。目前的研究报道中，发酵啤酒糟或其他类型的发酵酒糟对蛋鸡生产性能和蛋品质的影响作用存在差异。李忠荣等[13]的研究中，用含有4%～12%的红曲酒糟饲粮饲喂38周龄的海兰褐蛋鸡，结果显示蛋鸡的生产性能、蛋型指数、蛋壳强度、蛋壳厚度等指标无显著变化。王雅敏[14]的研究表明，在饲粮中添加4%～8%的发酵饲料，饲喂23周龄的“京粉6号”蛋鸡，生产性能和蛋品质也没有明显差异。然而，张鑫等[15]研究报道在饲粮中使用白酒糟，可以提高419 日龄海兰褐蛋鸡的采食量，改善生产性能、蛋品质，以及提高肠道健康水平。此外，王少琨等[16]研究表明，饲粮中添加2%～8%的发酵酒糟，使72周龄海兰褐蛋鸡的生产性能和鸡蛋品质均有一定程度的提升。这些研究表明，发酵酒糟对高产期蛋鸡的生产性能和蛋品质没有明显影响，对产蛋后期蛋鸡的生产性能和蛋品质有一定改善作用。其原因可能是产蛋后期蛋鸡的肠道健康和消化能力低于高产期蛋鸡，发酵原料更容易在产蛋后期的蛋鸡上发挥出效果。在本试验中，饲喂含2%～4%发酵啤酒糟饲粮对44～49周龄海兰褐蛋鸡的生产性能和蛋品质没有显著影响，但饲喂含7%发酵啤酒糟饲粮降低蛋鸡产蛋率，说明发酵啤酒糟在蛋鸡饲粮中的使用量不应超过4%。这与上述研究报道中其他发酵酒糟在蛋鸡饲粮中的使用量不同。

3.2 发酵啤酒糟对蛋鸡免疫功能和血清内毒素水平的影响

血清免疫球蛋白（IgA、IgM、IgG）的含量可以反映动物的免疫功能。大量研究表明，在饲粮中使用发酵原料，可以改善动物的免疫功能[17-19]。Ding 等[20]研究中给蛋鸭饲喂含6%发酵芝麻粕的饲粮，显著提高了蛋鸭血清中IgG 的含量。Tang 等[21]研究报道，给肉鸡饲喂含8%发酵棉粕的饲粮，显著增加了肉鸡血清中IgM和IgG的水平。李貌[22]研究表明，饲粮中添加胶红胶母的发酵产物可显著提高蛋鸡血浆IgA、IgG和球蛋白的含量。饲粮中添加发酵啤酒糟也可以显著增加哺乳母猪血清中IgG的含量[23]。发酵原料改善动物免疫功能的原因是发酵原料中含有大量益生菌，而益生菌可以提高动物血清中免疫球蛋白的水平[24]。本试验的结果显示，饲粮中使用2%～7%的发酵啤酒糟可以显著提高蛋鸡血清IgA、IgM、IgG 的水平，改善蛋鸡的免疫功能，与现有的报道一致。

ET 是革兰氏阴性菌细胞壁的一种成分，在细菌溶解后被释放出来，损伤宿主的肠道健康[25]。血清内毒素含量可以很好地反映肠道健康状况[26]。本试验的结果显示，饲粮中使用4%～7%的发酵啤酒糟可以显著降低蛋鸡血清ET的含量。其原因可能是饲粮中的益生菌或其代谢产物可以抑制肠道革兰氏阴性菌的生长，从而减少ET 的产生。Zhang 等[27]研究报道，酵母培养物可以降低蛋鸡血清ET 的含量，改善蛋鸡的肠道健康，与本试验结果一致。

3.3 发酵啤酒糟对蛋鸡肠道消化酶活性的影响

淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶是动物消化道内主要的3 种消化酶，影响饲粮的消化利用率[28]。发酵原料中的益生菌在肠道内生长繁殖，可以产生淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等各种消化酶，还能刺激动物各种内源性消化酶的分泌，提高饲料中的蛋白质、糖类和脂肪的降解率，有利于营养物质的消化吸收[29]。多数研究均表明发酵原料可以增加动物肠道消化酶的活性。有研究表明，给草金鱼饲喂含发酵料的饲粮，60 d 后中肠的蛋白酶和淀粉酶活性显著提高。阮栋等[28]在蛋鸭饲粮中添加2%和4%发酵酒糟，显著提高了蛋鸭空肠糜蛋白酶和胰蛋白酶活性。本试验中使用的发酵啤酒糟是由酵母菌和乳酸菌发酵而得。石琳等[30]研究报道，饲粮添加酵母浓缩物可以提高肉鸡十二指肠内容物淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶的活性。Jin等[31]在肉仔鸡饲粮中添加乳酸菌，显著提高了肉仔鸡小肠中淀粉酶活性。这说明酵母菌和乳酸菌对肉鸡肠道消化酶活性有改善作用。本试验结果显示，饲粮中使用2%～7%的发酵啤酒糟可以显著提高蛋鸡十二指肠中淀粉酶和脂肪酶的活性，与现有报道的结果一致。