不同日粮纤维水平对育雏期皖西白鹅生长性能、器官指数、肠道抗氧化能力的影响

丁元翠, 任 曼,2, 李升和,2*

(1.安徽科技学院 动物科学学院,安徽 凤阳 233100;2.动物营养调控与健康安徽省重点实验室,安徽 凤阳 233100)

2022年世界肉鹅出栏量约为5.3亿只,商品鹅出栏量约为4.68亿只,肉鹅产值达526.73亿元[1]。中国是鹅养殖和消费大国,当前拥有31个品种,是鹅品种最丰富的国家,且鹅养殖量占世界的90%以上。其中,皖西白鹅是原产于安徽和河南交界的大别山区著名地方鹅种,具有生长快、羽绒好、适应性强、觅食力强、耐寒耐热、抗病力强、耐粗饲和耗料少等特点,很受养殖者青睐。由于鹅的食草性和消化吸收特点造成鹅营养学理论与鸡、鸭有明显不同,且鹅产业起步晚、基础理论缺乏,导致鹅营养和饲料配制领域缺乏相关研究支撑,各种营养物质的需要量和作用需要更深一步的研究。

随着粮食安全问题和环境污染压力的凸显,畜禽饲料产业面临新的挑战,也为新技术的开发和利用提供了机遇。据国家统计局数据显示,2022年中国稻谷产量达到2 085亿kg,其中稻壳约占总重量的18%～20%。稻壳主要成分为纤维素、木质素和二氧化硅,可以作为纤维饲料原料使用以减少玉米和豆粕的使用量,降低生产成本,同时也可以用作生物燃料、生物复合材料等用途。目前,在营养和饲料技术方面,前人研究了不同纤维源对鹅的生产性能、免疫功能、蛋品质等影响[2-3],饲粮中添加纤维可增加食物在胃肠的停留时间,刺激幼龄阶段鹅的胃肠蠕动,改善食糜黏度,影响肠道屏障和肠道黏液分泌,进而影响胃肠道的生长发育和各种营养成分的消化吸收,提高鹅对饲粮的消化利用率[4],还可以降低痛风、翻翅、啄羽等现象的发生[5]。皖西白鹅规模化生产中玉米豆粕型配合饲料的纤维含量常常不能满足其生长需要,需要在饲粮中额外添加纤维。因此,研究不同纤维水平对皖西白鹅生长性能和肠道功能的影响,有利于提高鹅饲料的利用率,促进皖西白鹅产业发展。

1 材料与方法

1.1 试验设计与饲养管理

试验鹅购自六安市军明皖西白鹅良种繁育基地,选用200只1日龄健康皖西白鹅进行试验。随机分为5组:3%纤维组、5%纤维组、7%纤维组、9%纤维组、11%纤维组,试验期为28 d。试验鹅采用网床分组平养,自由采食、饮水,严格按照免疫程序免疫。

1.2 日粮组成及营养水平

试验日粮在玉米-豆粕型日粮的基础上,以稻壳粉为纤维源进行配制,试验日粮的营养成分参考“中国饲料成分与营养价值表2021”计算,具体日粮组成及营养水平见表1。

表2 不同纤维水平对皖西白鹅生长性能的影响

1.3 测定指标和方法

1.3.1 生长性能的测定 试验第14和第28天以重复为单位对空腹试验鹅进行称量,并统计采食量,以计算每只鹅的平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.3.2 器官指数的测定 在试验第14和28天,每个重复组随机选取1只试验鹅,屠宰,放血,取出肌胃(去除角质和内容物)、腺胃、肝脏、胰腺、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、脾脏、胸腺、心脏和法氏囊等器官,称重,计算各器官的脏器指数。

1.3.3 肠道相对长度的测定 在14、28日龄屠宰解剖后,去除多余肠系膜及脂肪,测量十二指肠、空肠、回肠在自然状态下的长度。

1.3.4 肠道抗氧化水平测定 取14、28日龄空肠、回肠,准确称取肠道黏膜组织质量,按质量(g)∶体积(mL)=1∶9的比例加入9倍体积生理盐水,冰水浴制备水浆,离心10 min后取上清用于抗氧化性能的测定。十二指肠、空肠、回肠的抗氧化指标包括还原型谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性、总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量。以上指标按照相应试剂盒(购自南京建成生物工程研究所)检测。

1.4 数据分析

采用SPSS 25.0统计软件对数据进行单因素方差分析(One-way ANOVA, LSD),若差异显著,则采用Duncan氏法进行多重比较,以P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著,结果采用平均值±标准误(mean±SEM)表示。

2 结果与分析

2.1 不同纤维水平对皖西白鹅生长性能的影响

由表2可知,1～14日龄3%、5%纤维组ADFI极显著高于7%、9%、11%纤维组;9%纤维组ADG极显著高于3%、5%、7%和11%纤维组(P<0.01)。5%、7%、9%、11%料重比极显著低于3%纤维组(P<0.01)。14～28和1～28日龄11%纤维组ADFI、ADG和F/G极显著高于3%、5%、7%、9%纤维组(P<0.01)。

2.2 不同纤维水平对皖西白鹅器官指数的影响

由表3可知,14日龄皖西白鹅11%纤维组回肠指数显著高于7%纤维组;9%、11%纤维组肌胃指数显著高于3%、5%、7%纤维组(P<0.05);3%纤维组腺胃指数显著高于7%纤维组(P<0.05)。5%纤维组胸腺指数显著高于9%、11%纤维组(P<0.05);7%纤维组脾脏指数显著高于3%、5%纤维组(P<0.05);3%纤维组肝脏指数极显著高于7%、9%、11%纤维组(P<0.01)。

表3 不同纤维水平对14日龄皖西白鹅器官指数的影响

表4可知,28日龄皖西白鹅11%纤维组空肠指数显著高于3%、5%、7%纤维组(P<0.01);11%纤维组肌胃指数极显著高于3%、5%、7%、9%纤维组(P<0.01);11%纤维组心脏指数显著高于3%纤维组(P<0.05);3%、5%纤维组肝脏指数显著高于7%、9%、11%纤维组(P<0.05)。

表4 不同纤维水平对28日龄皖西白鹅器官指数的影响

2.3 不同纤维水平对皖西白鹅肠道相对长度的影响

由表5可知,14日龄11%纤维组回肠相对长度显著高于3%和7%纤维组(P<0.05)。28日龄11%纤维组十二指肠相对长度显著高于3%纤维组(P<0.05);11%纤维组空肠相对长度显著高于9%纤维组(P<0.05)。

表5 不同纤维水平对皖西白鹅肠道相对长度的影响

2.4 不同纤维水平对皖西白鹅肠道抗氧化水平的影响

由表6可知,14日龄11%纤维组空肠CAT活性显著高于其他组;3%纤维组空肠MDA含量显著高于5%纤维组(P<0.05);7%、9%纤维组回肠T-AOC显著高于3%、11%纤维组(P<0.05);11%纤维组回肠CAT活性显著高于5%纤维组(P<0.05)。

表6 不同纤维水平对皖西白鹅14日龄空肠、回肠抗氧化水平的影响

由表7可知,28日龄7%、9%纤维组空肠T-AOC活性显著高于3%纤维组(P<0.05);11%纤维组空肠、回肠CAT活性显著高于5%纤维组(P<0.05);11%纤维组回肠GSH-Px活性显著高于3%、5%纤维组(P<0.05)。

表7 不同纤维水平对皖西白鹅28日龄空肠、回肠抗氧化水平的影响

3 结论与讨论

3.1 不同纤维水平对皖西白鹅生长性能的影响

与其他家禽不同的是,鹅独特的生理特性使其能够消化利用更多的纤维,在整个生长期,饲粮中纤维含量过低会导致鹅生长速率下降以及死亡率的增加。相关试验表明,饲粮中添加中等水平的纤维能显著提高家禽的采食量、生长性能及饲料转换率[6-7];与对照组相比,饲粮中添加黑麦草能提高扬州鹅生长性能[8-9]。Hsu等[10]也观察到了类似的结果,发现粗纤维水平从4%增加到12%,4周龄时鹅的ADG显著增加。在纤维水平最低的组中观察到最低的ADG和最高的F/G,表明鹅的生长性能会受到极低纤维日粮的负面影响[11]。1～4周龄的火鸡的最佳日粮纤维水平为6%,增加到9%时,采食量和日增重下降,产生负面影响,肉鸭F/G随日粮纤维水平提高线性增加[12],纤维含量过高会导致肉鸡的日增重出现负增长,生长性能受到影响[13]。在饲粮中添加3%的燕麦壳和黄豆壳可以提高饲料转换率[14]。饲粮中添加果胶酶与纤维素酶配合使用对五龙鹅后期的生长性能影响同样显著,说明果胶酶与纤维素酶配合使用在提高鹅生长性能方面具有很好的潜能[14]。本研究发现1～14日龄皖西白鹅饲粮中纤维水平的增加会导致采食量降低,14～28日龄饲粮中添加高纤维能促使皖西白鹅采食量显著提高。可能是纤维对于低日龄皖西白鹅适口性低,导致采食量降低,随着日龄的增长采食量也随之增高。14、28日龄试验组的ADFI、F/G与对照组相比都显著增高。日粮纤维水平的提高对采食量、日增重和料重比有促进作用,但纤维含量最高组这几项指标明显偏低,说明适量的日粮纤维有益于皖西白鹅生长发育,提高生长性能。

3.2 不同纤维水平对皖西白鹅器官指数的影响

营养物质的消化和吸收会直接受到内脏器官生长发育的影响。内脏器官的充分发育是营养物质在肌肉和骨组织中有效沉积的基础[15]。器官指数也是反映器官生长发育的重要指标之一。饲粮中添加不溶性膳食纤维也可以调节消化器官和免疫器官的质量[16]。本试验饲粮中添加纤维提高了14日龄十二指肠、回肠、肌胃、腺胃的相对质量,随着日龄的增加,28日龄空肠、肌胃的相对质量与纤维添加水平呈现正相关。胃肠道的相对质量和长度增加,说明添加纤维可以促进胃肠道的消化及发育。相关研究表明,日粮纤维的来源和添加量会影响胃肠道的发育[17],可溶性和不溶性NSP会影响消化器官[18],饲喂较高可溶性纤维类型的肉鸡的肠道相对质量更大[19]。饲粮中添加丰富的不溶性纤维可以促进GIT的发育,特别是肌胃的发育[20],与本试验研究结果一致。家禽饲粮中缺乏日粮纤维会导致胃肠道糜烂和溃疡综合症[21]。消化系统的增强也会影响其他器官功能,如心泵功能、免疫功能等,即增加了心脏指数和免疫器官指数。在本试验中,高水平的纤维添加显著增加了心脏指数。相关研究表明,纤维添加对扬州鹅的胃肠道质量和心脏质量也有显著影响。低膳食纤维水平的鹅心脏、消化器官的相对质量显著降低,表明低水平膳食纤维对鹅胃肠道发育有负面影响,营养物质的消化吸收受到不利影响[22],与本研究一致。胸腺、脾脏、法氏囊主要是体现机体的免疫功能,本试验饲粮中添加5%纤维对14日龄皖西白鹅胸腺相对质量有显著提高,添加7%纤维显著提高14日龄脾脏的相对质量。说明添加5%纤维对14日龄皖西白鹅免疫性能更好。前人研究发现,饲粮中添加苜蓿能显著提高肉鸡的脾脏和法氏囊相对质量[23-24]。周海柱等[25]发现日粮纤维水平显著提升了吉林白鹅胸腺指数和脾脏指数,与本研究一致。饲粮中添加纤维改善胸腺、脾脏和法氏囊的相对质量,且增强免疫功能。

肝脏是向机体供应内源性脂肪的重要器官,在脂类消化代谢过程中发挥着重要作用[26]。饲粮中添加纤维影响肝脏的相对质量,说明添加纤维会影响体内营养代谢。研究发现,饲粮中添加纤维水平线性降低了幼龄肉鸭、小鼠的肝脏质量[27],与本试验结果一致。纤维对肝脏的作用可能与微生物的变化有关,可以改善肠道通透性、全身炎症以及肠道衍生激素和代谢物信号[28]。

3.3 不同纤维水平对皖西白鹅肠道抗氧化水平的影响

动物体中有氧细胞代谢通常会产生各种活性氧(ROS)和活性氮(RNS),并在炎症情况下产生累积。活性氧在体内会损伤细胞大分子(蛋白质、脂质和DNA),诱发细胞氧化应激,破坏黏膜上皮的完整性,导致肠道屏障功能受损及动物发病率增加[28],ROS的过量产生可能导致蛋白质的破坏和脂质过氧化物的产生,导致其在细胞和组织中的结构和功能受损[29]。丙二醛(MDA)含量、总抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性的变化不仅反映了清除氧自由基的能力,也间接反映了自由基对细胞膜损伤的程度[30]。SOD、CAT和GSH-Px是3种关键的内源性抗氧化酶,在防止机体氧化损伤方面发挥着重要作用。胃肠黏膜中的SOD可以预防胃肠道的损伤[31],SOD将ROS转化为过氧化氢(H2O2),CAT和GSH-Px将H2O2降解为H2O和O2[32]。T-AOC是反映总抗氧化能力的重要综合指标[33],而MDA是脂质氧化的次级产物,与细胞损伤密切相关,MDA被认为是监测脂质过氧化程度的指标[34]。本试验发现,饲粮中高纤维水平会显著提高14、28日龄皖西白鹅空肠、回肠CAT、T-AOC活性和28日龄的GSH-Px活性,并降低14日龄空肠MDA含量。相关研究表明,饲喂高水平纤维不仅降低了血清中MDA含量,而且显著提高了CAT和T-SOD活性,表明摄入高水平纤维动物的抗氧化能力增强[35]。补充菊粉的妊娠日粮可增加T-SOD和GSH-Px的血清活性,并降低母体及其后代中MDA的浓度[36]。低纤维组空肠MDA水平显著高于高纤维组,反映了饲喂低纤维日粮会导致动物产生氧化应激[37]。饲粮中添加豌豆纤维和甘薯纤维大鼠空肠T-SOD活性显著升高,麦麸组显著提高空肠GSH含量和T-AOC活性。本试验结果表明,饲喂高水平纤维比低水平纤维对动物空肠、回肠的抗氧化能力更强。

综上,1～28日龄饲粮中添加5%、9%纤维对皖西白鹅生长性能有积极影响,随着饲粮中纤维水平的增加,肠道的相对长度和质量也会增加。饲粮中添加纤维可提高育雏期皖西白鹅器官指数、肠道抗氧化能力,从而改善皖西白鹅生长性能,且以5%纤维水平最佳。