发酵棉籽粕膳食纤维对黄羽肉鸡生长性能、屠宰性能及肠道形态的影响

杨梦琪,南珊珊,张晓羊,王海亮,李佳橙,牛俊丽,聂存喜,张文举

(石河子大动物科技学院,新疆石河子 832003)

0 引 言

【研究意义】膳食纤维(dietary fiber,DF)是一种重要的营养物质[1]。微生物发酵可降低饲料中肠道不易消化的非淀粉多糖,有的微生物发酵还可产生纤维素酶和半纤维素酶有效降解植物纤维中的抗营养因子[2-4],提高饲料纤维的利用率。适量的补充DF,尤其是发酵膳食纤维,对改善动物生产性能、降低养殖成本,提高饲料利用率具有重要意义。【前人研究进展】在日粮中添加一定量的DF具有促进消化道发育,增强动物饱腹感,提高生产性能和养分消化利用率以及调节肠道微生物菌群的作用[5-6]。果胶等物质中特殊的网状结构,还可以吸附矿物质、有机物质以及有毒的代谢产物[7]。棉籽粕是一种富含蛋白质的饲料资源,因含有有毒成分游离棉酚和高纤维等原因影响其利用[8]。微生物发酵可降低棉籽粕中的游离棉酚含量,改善棉籽粕中的纤维组成,进而提高其利用率[9-10]。DF可被肠道菌群利用产生短链脂肪酸等产物用于供能,增加有益菌的丰度,调节肠道菌群结构[11-12]。【本研究切入点】膳食纤维的研究多集中在果蔬[13]、谷物[14]等食品中,对于饼粕类饲料中膳食纤维的研究较少。需研究发酵棉籽粕膳食纤维对黄羽肉鸡生长性能、屠宰性能及肠道形态的影响。【拟解决的关键问题】以新疆丰富的棉籽粕资源为材料,采用微生物发酵制备发酵棉籽粕膳食纤维(fer-mented cotton meal fiber,FCMF),研究其对黄羽肉鸡的饲用价值。分析黄羽肉鸡生长性能、屠宰性能和肠道形态影响及FCMF的饲用价值,为开发新型富含膳食纤维饲料和畜禽健康养殖提供理论和生产依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

发酵原料:棉籽粕、麸皮、玉米,由新疆泰昆饲料有限公司提供。发酵和未发酵棉籽粕膳食纤维,于石河子大学动物营养实验室制备。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

试验选取1日龄体重相近、健康的雄性黄羽肉鸡120只,随机分为2组,每组6个重复,每个重复10只。预饲13 d,从14 d开始正式试验,分为前期(14～35 d)和后期(35～56 d)2个阶段进行。对照组(CON组)在添加1.2%未发酵棉籽粕膳食纤维,试验组(FCMF组)添加1.2%发酵棉籽粕膳食纤维,列出日粮组成及营养水平。表1

表1 基础日粮组成及营养水平(风干基础)

1.2.2 饲养管理

试验于石河子大学动物科技学院动物试验场内进行,采用分栏笼养,自由采食饮水。试验前两周对鸡舍和试验所需要的用具进行彻底冲洗和甲醛熏蒸,进鸡的前1 d将鸡舍温度控制在33～36℃,后期饲养过程中鸡舍温度均控制在23℃,具体根据外界环境温度变化而定,保持鸡舍通风与清洁。饲喂期间按照如下程序进行免疫:1 d时注射马立克疫苗,7 d时进行新支二联疫苗的滴鼻点眼免疫,14 d进行法氏囊疫苗的饮水免疫,21 d进行新城疫疫苗的饮水免疫,28 d进行法氏囊疫苗的饮水免疫。

1.2.3 测定指标

1.2.3.1 生长性能

分别于14、35和56 d清晨,对各组肉鸡进行称重(禁食12 h,不禁水),记录体重并称重各组饲料余量,计算各阶段平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)、料重比(F/G)。在整个试验期间仔细观察鸡群的健康状况,并及时记录各组鸡只死亡率和发病状态。

平均日采食量(ADFI)=采食量/试验天数;

平均日增重(ADG)=(末重-始重)/试验天数;

料重比(F/G)=平均日采食量/平均日增重。

1.2.3.2 屠宰性能

分别于35、56 d清晨(禁食12 h,不禁水),每个重复随机取1只鸡,即每个处理6只鸡,记录体重后进行屠宰,之后屠体重(放血,去毛去脚后体重)、全净膛重、半净膛重,取胸肌、腿肌、腹脂、皮下脂肪称重并记录皮下脂肪厚度。计算屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率、腿肌率、腹脂率。

屠宰率(%)=(屠体重/活体重)×100;

半净膛率(%)=(半净膛重/屠体重)×100;

全净膛率(%)=(全净膛重/屠体重)×100;

胸肌率(%)=(两侧胸肌重/全净膛重 )×100;

腿肌率(%)=(两侧腿肌重/全净膛重 )×100;

腹脂率(%)=(腹脂重/全净膛重 )×100。

1.2.3.3 肠道形态

取前肠(十二指肠、空肠、回肠)的中部肠段各3 cm,浸入生理盐水清来回涮洗,动作不宜剧烈,避免肠道黏膜被破坏,清洗后置于盛有10% 福尔马林溶液的离心管中。至少固定24 h,然后脱水、透明,最后用石蜡包埋,制作成做成5 μm切片,采用苏木精-伊红染色法,使用Motic AE2000倒置生物显微镜观察,每个部位的组织切片上选取4个典型视野,准确测量各肠段的绒毛高度(VH)和隐窝深度(CD),取平均值。

1.3 数据处理

采用SPSS 20.0统计中独立样本t检验对数据进行分析,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著,P>0.05表示差异不显著。

2 结果与分析

2.1 FCMF对黄羽肉鸡生长性能的影响

研究表明,在饲粮中添加FCMF对黄羽肉鸡前期(14～35 d)、后期(35～56 d)以及全期(14～56 d)的ADFI、ADG、F/G均未产生显著影响(P>0.05)。FCMF在后期和全期对于ADFI有一定的促进作用,较对照组分别提高了6.01%、8.33%。表2

2.2 FCMF对黄羽肉鸡屠宰性能的影响

研究表明,前期FCMF组屠宰率、半净膛率和全净膛率较CON组相比,都有升高,其中半净膛率与CON组相比提高了2.42%(P<0.01);全净膛率提高了3.63%(P<0.05),屠宰率无显著变化(P>0.05);FCMF组腿肌率极显著高于CON组(P<0.01)。在后期,FCMF组半净膛率较CON组差异极显著(P<0.01)。各阶段,处理组之间胸肌率、腹脂率和皮下脂肪厚度均差异不显著(P>0.05)。表3

2.3 FCMF对肉鸡肠道形态结构的影响

研究表明,FCMF组35 日龄和56 日龄肉鸡十二指肠肠绒毛相对变长、绒毛间间隙变窄、绒毛间排列紧凑。在56日龄CON组的空肠绒毛间隔大且存在破损现象。FCMF组56日龄的回肠绒毛长度明显增加,结构清晰,无明显破损现象,而CON组的回肠绒毛短且排列稀疏。各组之间空肠无明显变化,绒毛发育情况相似。图1,图2

前期FCMF组十二指肠绒隐比显著升高了27.29%(P<0.05),十二指肠绒毛高度变化最明显(P<0.01),回肠绒毛高度显著升高了12.86%(P<0.05)。后期两组间十二指肠绒差异不显著(P>0.05),回肠绒毛高度较CON组极显著升高了13.47%(P<0.01)。其余差异不显著(P>0.05)。表4,表5

注:1.B.C分别为CON组十二指肠、空肠、回肠;D.E.F.分别为FCMF组十二指肠、空肠、回肠

注:a.b.c分别为CON组十二指肠、空肠、回肠;d.e.f.分别为FCMF组十二指肠、空肠、回肠

3 讨论

3.1 FCMF对肉鸡生长性能的影响

龚建平等[15]在饲料中添加不同比例野葛叶粉的结果表明,其对肉鸡的平均日增重、平均日采食量和料肉比均无显著影响。侯慧丽等[16]对膳食纤维戊聚糖的研究表明,碱提法提取的戊聚糖不会影响肉鸡的生长发育。在饲粮中添加燕麦壳能够提高肉鸡的日采食量和日增重[17];饲粮添加低聚木糖,在肠道发酵产生的短链脂肪酸改变了肠道环境,增加了肠道酶活性,促进饲粮转化,从而提高了肉鸡生长性能[18]。魏轶男等[19]试验表明,适量的菊粉可以提高肉鸡的生长性能;也有研究发现,添加菊粉可改善玉米-豆粕型日粮中蛋白质和脂肪的消化率,但对肉鸡的生产性能没有影响[20-21]。日粮纤维会降低鸡的采食量[22]。试验结果表明,饲粮中添加FCMF不会对黄羽肉鸡生长性能产生显著影响。可能与膳食纤维来源、添加水平、纤维组成以及采用饲粮或试验条件不同有关,具体机理有待进一步研究。

3.2 FCMF对肉鸡屠宰性能的影响

屠宰性能能反映营养物质在畜禽体内沉积变化,是评价产肉性能的重要指标[23],一般认屠宰率在 80%以上,全净膛率在 60%以上,产肉性能良好。安妮等[24]在日粮中添加紫锥菊提取物能够提高肉鸡的屠宰性能和免疫功能。紫锥菊提取物是一种酚类化合物,其中含有纤维成分中的多糖,具有抗氧化和抗病毒能力,可以通过激活机体免疫系统,增强机体的抗感染的能力,提高生产、屠宰性能。DF还可以增加胰腺的酶活性和逆蠕动,提高营养物质的消化率,进而影响屠宰性能[25]。屠宰性能的变化对饲粮及环境更为敏感,极低的膳食纤维水平会对骨骼和肌肉的生长和发育产生负面影响[26]。而冀祥等[27]添加0.4%发酵麸皮多糖显著增加了肉鸡的全净膛率和腹脂率,降低了屠宰率,这可能与饲喂环境的差异性有关。试验结果表明,前期FCMF组的半净膛率和全净膛率较CON组有显著差异。可能是因为发酵后的棉籽粕活菌数增多[28],进入机体肠道后益生菌分泌多种酶,将营养物质分解为易被机体消化吸收的小分子代谢物。纤维中的多糖、木质素等成分可刺激肠道消化液分泌[29],在肠道发酵产生的短链脂肪酸用于机体供能,从而改善肉鸡屠宰性能。

3.3 FCMF对肉鸡肠道形态结构的影响

家禽的消化器官无齿,主要通过肌胃的挤压磨碎,小肠的消化液和盲肠大量微生物分解[30]。鸡的肠道较细,且肠道内酶的活性较低,但肠道是家禽重要的消化器官和免疫器官,也是菌群繁殖的重要场所,对肉鸡生长发育具有重要影响[31]。小肠绒毛高度、隐窝深度和绒隐比是衡量肠道吸收功能的主要3个指标,肠绒毛的发育直接影响肉鸡对营养物质的吸收[32]。肠绒毛高度与消化吸收能力呈正相关,绒毛长度越长,小肠中能够吸收营养物质的成熟的上皮细胞就越多。隐窝深度的变化取决于杯状细胞的生长情况,杯状细胞细胞分泌性越高,隐窝深度的数值越低。因此绒毛高度与隐窝深度的比值越低,消化吸收功能下降。膳食纤维以不同的方式影响胃肠发育,这取决于所使用的纤维类型、颗粒大小。日粮纤维能够促进肠道发育,调节肠道pH等,对肠道健康具有重要作用[33],特别是高度不溶性和木质化的粗磨纤维,会刺激消化器官的发育和功能。DF的加入持续降低了胃中的pH值,降低消化液的pH值有利于胃蛋白酶的活化,再加上消化液反流增加,可能解释了不溶性DF对粗蛋白质和其他日粮成分的消化率的积极影响。在饲喂粗纤维含量的日粮时,随着纤维含量增加,固始鸡[34]肠道绒毛高度增加或呈增加趋势。试验肠道切片结果与肠道形态指标综合反映出,添加FCMF能显著增加十二指肠和回肠的绒毛高度,后期增加了FCMF组的回肠绒毛高度。发酵后棉籽粕提取的纤维能够刺激肠道发育。其机理可能是纤维在肠道发酵后产生的短链脂肪酸诱导肠道糖异生[35],有益地调节能量平衡,弥补对生产性能的负效应。添加6%纤维的日粮可以使产纤维素酶的微生物增加[36],增强肉鸡盲肠纤维素酶的活性,改善肠道形态。进入小肠的食糜通过刺激肠黏膜分泌小肠液,来保护肠壁并且消化食糜,而提高小肠绒毛长度、绒毛宽度以及排列间隙,可以增大肠壁黏膜与食糜的接触面积,更有效地刺激小肠液的分泌,进而促进营养物质在肉鸡肠道内的消化和吸收。

4 结 论

饲粮中添加FCMF对黄羽肉鸡的生长性能未产生显著影响,但可以提高黄羽肉鸡的全净膛率和半净膛率,分别提高了3.63%和2.42%。FCMF的添加可提高肉鸡十二指肠和回肠绒毛高度、十二指肠绒隐比,分别提高了27.29%、12.86%、15.79%。FCMF可以改善肉鸡屠宰性能和促进肠道形态发育,具有一定的饲用价值。