飼糧中添加發酵壓片玉米對育成期肉鵝生長性能、血清生化指標與免疫水平以及腸道形態的影響

王賢澤,李光全,龔紹明,劉 毅,楊云周,王 翠,王惠影,何大乾

(上海市農業科學院畜牧獸醫研究所,上海 201106)

玉米是畜禽的主要能量飼料原料,淀粉含量約為70%,由于其緊密排列在玉米胚乳中并被醇溶性蛋白質包被,所以消化利用率較低[1]。 蒸汽壓片玉米技術是目前一種重要的玉米加工技術,通過高溫和擠壓的物理方式破壞玉米中淀粉與醇溶性蛋白質分子之間的氫鍵,使其糊化度升高暴露淀粉顆粒,可提高養分消化的利用率[2]。 但在實際生產中,蒸汽壓片玉米的淀粉回升值相比于膨化玉米和烘焙玉米更高,糊化后的淀粉顆粒分子間氫鍵更容易重新結合形成有序狀態,難以被重新糊化,使其難以被動物尤其是單胃動物消化吸收[3],降低飼料的營養價值。 發酵飼料是使用國家規定的微生物原料,通過人工控制發酵條件,得到的富含大量活菌和功能性代謝產物的生物飼料[4]。 考慮到鵝消化系統的特異性,為了克服蒸汽壓片玉米長久保存會降低營養價值和利用率的缺點,本試驗將蒸汽壓片玉米與乳酸桿菌、酵母桿菌和枯草芽孢桿菌等多種益生菌混合發酵,以壓片玉米為底物利用微生物的代謝活動將其中的大分子營養物質降解為多肽和有機酸等小分子營養物質,以期提高鵝對其的消化利用率。 近年來,壓片玉米普遍應用于反芻動物研究,對肉鵝的飼喂效果鮮有報道,鵝的消化系統較為特殊,食物在胃腸道內存留的時間較短,對普通的飼料難以充分吸收,發酵飼料通過有益菌的代謝使得其中的營養成分更易被消化吸收,能充分提高鵝對飼料的消化利用率。 因此,本試驗以霍雜肉鵝為研究對象,探討發酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝生長性能、生化指標、免疫指標和腸道形態的影響,以期為發酵壓片玉米在肉鵝上的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗霍雜肉鵝由江蘇桂柳牧業集團提供,為霍爾多巴吉鵝父本與泰州鵝母本雜交繁育的后代,霍雜肉鵝與霍爾多巴吉鵝的體態相似,70 日齡的平均體重可達5—6 kg,其抗病力強,生長速度快。 日糧發酵壓片玉米由江蘇桂柳牧業集團生產,發酵菌主成分為乳酸桿菌和枯草芽孢桿菌。

1.2 試驗設計及日糧

飼養試驗在安徽省蚌埠市桂柳食品有限公司鵝業分公司進行,選取同批養殖、體重相近的2 周齡霍雜肉鵝640 只,隨機分為2 個處理組,每個處理8 個重復,每個重復40 只鵝(公母各半)。 對照組飼喂育成期基礎日糧,試驗組飼喂發酵壓片玉米日糧,兩個處理組的日糧參照NRC(1994)[5]建議的鵝營養需要量配制,日糧營養水平見表1。

1.3 試驗管理

試驗鵝采取地面墊料平養,自由采食與飲水,人工控制光照強度,定期更換墊料,接種疫苗,保持鵝舍通風。

1.4 樣品采集

試驗期第8 周時,每個重復選取體重接近的公鵝母鵝各一只,禁食12 h 后,翅靜脈采血5 mL 后屠宰,稱取肝臟、腎臟、脾臟和心臟質量,計算器官指數。 采集十二指腸、空腸、回腸3 個腸段的中間部分約1 cm長度放入多聚甲醛固定液中于常溫放置,每隔24 h 換一次固定液直至液體清澈,留備切片用。 血液經3 000 r∕min 離心10 min 后吸取上清于-20 ℃保存,用于檢測生化指標、二胺氧化酶(Diamine oxidase,DAO)、D乳酸(D-lactic acid,D-LA)和免疫指標。

1.5 試驗指標測定

1.5.1 生長性能

在試驗開始第1 天、第2 周、第4 周、第6 周和第8 周的早晨空腹記錄每只鵝的初重(IBW)、末重(FBW),記錄每個重復欄飼料消耗量,計算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)、料重比(F∕G)。 記錄試驗全期每個重復欄鵝的死淘率和試驗后期每個重復欄鵝的翻翅率。

生長性能指標計算方法:平均日增重=(末重-初重)∕天數;料重比=飼料消耗量∕總增重;平均日采食量=料重比×平均日增重;死淘率=(每個重復欄死亡鵝+淘汰鵝)∕每個重復欄總鵝數;翻翅率=每個重復欄翻翅鵝數∕每個重復欄總鵝數;器官指數=器官質量(g)∕體質量(kg)。

1.5.2 血清生化指標

取離心后-80 ℃保存的血清用于生化指標檢測,血清總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、谷草轉氨酶(AST)、谷丙轉氨酶(ALT)、尿素氮(BUN)、葡萄糖(GLU)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)使用相應的試劑盒(南京建成科技有限公司),利用全自動生化分析儀(cobas c 311,F.Hoffmann-La Roche 有限責任公司,瑞士)上機分析。

1.5.3 血清DAO 和D-LA

DAO 和D-LA 的血清濃度采用相應的試劑盒(南京建成科技有限公司),根據說明書步驟,并通過UV-2450 可見光分光光度計[島津儀器(蘇州)有限公司]檢測。

1.5.4 血清細胞因子指標

血清白介素-6(IL-6)、IL-10、免疫球蛋白M(IgM)和免疫球蛋白G(IgG)使用相應的酶聯免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒(南京建成科技有限公司),按試劑盒說明書操作,并通過UV-2450 可見光分光光度計檢測。

1.5.5 腸道HE 染色和形態觀察

組織石蠟包埋與HE 染色(蘇木素染色,伊紅染色)參考蒙兆年等[6]的方法。 采用BX51 正置熒光顯微鏡[奧林巴斯(深圳)工業有限公司]觀察組織切片并拍照。 隨機選取每只鵝十二指腸、空腸、回腸各3張切片,使用醫學圖像分析軟件Digimizer(北京環中睿馳科技有限公司)測量絨毛高度、隱窩深度、腸壁厚度、黏膜厚度、絨毛寬度和絨毛面積,并計算絨隱比,結果以像素(pixels)表示。

1.6 統計分析

試驗數據使用Excel 2007 軟件整理后采用SPSS 20.0 軟件進行獨立樣本t檢驗,所有指標的檢測結果均采用平均值±標準差表示,P＜0.05 表示差異顯著,P＜0.01 表示差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 飼糧中添加發酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝生長性能的影響

如表2 所示,2 個處理組的霍雜肉鵝初體重無顯著差異,符合試驗要求。 2 個處理組霍雜肉鵝末體重、平均日增重和死淘率無顯著差異。 與對照組相比,飼糧中添加發酵壓片玉米極顯著降低了霍雜肉鵝的平均日采食量和料重比,并顯著降低了霍雜鵝的翻翅率,表明飼糧中添加發酵壓片玉米能顯著提霍雜肉鵝的飼料轉換率,在不影響生長的情況下,減少對飼料的采食,降低飼養成本。

表2 飼糧中添加發酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝生長性能的影響Table 2 Effects of adding fermented flaked maize to the diet on the growth performance of Ho-za meat geese during breeding period

2.2 飼糧中添加發酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝血清指標的影響

2.2.1 對育成期霍雜肉鵝血清生化指標的影響

如表3 所示,與對照組相比,飼糧中添加發酵壓片玉米顯著降低了霍雜肉鵝血清的TC 水平,極顯著降低了HDL 和LDL 水平,有提高TG 水平的趨勢(0.05 ＜P＜0.10),其他生化指標無顯著差異,表明飼糧中添加發酵壓片玉米可改善霍雜肉鵝的脂質代謝,提高飼料中脂肪的利用率。

表3 飼糧中添加發酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝血清生化指標的影響Table 3 Effects of adding fermented flaked maize to the diet on serum biochemical indexes of Ho-za meat geese during breeding period

2.2.2 對育成期霍雜肉鵝血清細胞因子的影響

如表4 所示,與對照組相比,飼糧中添加發酵壓片玉米極顯著提高了霍雜肉鵝血清IgM 的水平,對其他指標無顯著影響,表明飼糧中添加發酵壓片玉米能提高霍雜肉鵝免疫水平。

表4 飼糧中添加發酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝血清免疫指標的影響Table 4 Effects of adding fermented flaked maize to the diet on serum immune indexes of Ho-za meat geese during breeding period

2.3 飼糧中添加發酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝腸道形態和器官指數的影響

2.3.1 對育成期霍雜肉鵝血清DAO、D-LA 和腸道形態的影響

如表5 所示,2 個處理組的霍雜肉鵝血清DAO 和D-LA 水平無顯著差異,表明2 個處理組鵝的腸道功能和菌群平衡性良好,處于較為健康的狀態。 如表6 所示,與對照組相比,飼糧中添加發酵壓片玉米極顯著提高了霍雜肉鵝空腸和回腸的黏膜厚度,極顯著降低了霍雜肉鵝空腸隱窩深度,并極顯著提高了霍雜肉鵝回腸的絨毛高度、絨毛面積和絨隱比,表明飼糧中添加發酵壓片玉米可改善霍雜肉鵝的腸道形態,腸道形態的改善有助于其對營養物質的消化吸收。 如圖1 所示,與對照組相比,5%發酵壓片玉米日糧組霍雜肉鵝的空腸和回腸具有更好的腸道形態以及較高的絨毛高度和絨毛密度。

圖1 育成期霍雜肉鵝腸道形態切片Fig.1 Morphological sections of the intestine of Ho-za meat geese during breeding period

表5 飼糧中添加發酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝血清DAO、D-LA 的影響Table 5 Effects of adding fermented flaked maize to the diet on serum DAO and D-LA of Ho-za meat geese during breeding period

表6 飼糧中添加發酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝腸道形態指標的影響Table 6 Effects of adding fermented flaked maize to the diet on intestinal morphological indexes of Ho-za meat geese during breeding period

2.3.2 對育成期霍雜肉鵝器官指數的影響

如表7 所示,2 個處理組間的器官指數無顯著差異,表明飼糧中添加發酵壓片玉米對霍雜肉鵝器官生長發育無明顯影響。

表7 飼糧中添加發酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝器官指數的影響Table 7 Effects of adding fermented flaked maize to the diet on organ indexes of Ho-za meat geese during breeding period

3 討論

3.1 飼糧中添加發酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝生長性能的影響

平均日采食量指畜禽24 h 內對飼料采食的總量,反映了動物的食欲和飼料的適口性,采食量高動物食欲旺盛,飼料適口性好,反之則飼料適口性較差,動物食欲較低。 料重比指畜禽體重增加值與采食的飼料量之比,是評價飼料報酬的重要指標。 料重比越大,動物的飼料消化吸收能力越低,反之則動物的飼料消化吸收能力越高[7]。 Antonio 等[8]研究發現,使用壓片玉米飼喂會降低內諾爾公牛的采食量,并提高其飼料轉換率。 張亞偉等[9]研究發現,在日糧中添加壓片玉米會降低蛋雞的采食量。 本試驗顯示,與對照組相比,飼糧中添加發酵壓片玉米極顯著降低了霍雜肉鵝的平均日采食量和料重比,表明在不影響霍雜肉鵝出欄重的前提下,發酵壓片玉米能顯著提高其飼料轉換率,降低采食量。 可能的原因是,玉米在高溫高濕的情況下淀粉結構由β-淀粉轉化為α-淀粉,擠壓使得玉米種皮破壞,里面的營養物質與鵝的腺胃消化酶和腸道微生物接觸更充分,利用率變高[10]。 此外,發酵后的壓片玉米中的營養物質被有益菌代謝為更易被吸收的乙酸、丙酸和小分子多肽,可以直接被鵝利用,但可能發酵后的壓片玉米氣味較大,會影響飼料的適口性,所以發酵壓片玉米能夠極顯著降低鵝的平均日采食量和料重比。 鵝翻翅是由于日糧中蛋白質和糖水平過高、維生素E 和錳過低引起的水禽疾病,集中在水禽的育成期發生,翻翅會影響鵝的整體美觀程度,進而影響售出價格[11]。 本試驗表明,飼喂發酵壓片玉米可以顯著降低霍雜肉鵝的翻翅率,可能是發酵后的壓片玉米中的部分蛋白質和糖類被微生物代謝為有機酸和小分子多肽,擠壓和微生物的活動使得玉米中的維生素E 和錳充分釋放,鵝對蛋白質和糖的直接攝入減少,減少了翻翅的發生。

3.2 飼糧中添加發酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝血清生化與免疫指標的影響

HDL 和LDL 與機體脂肪沉積和利用相關,含量的高低反映了肝臟對脂肪的代謝利用,水平越低表明對脂肪的利用率越高[12]。 水禽的脂肪合成代謝途徑較為復雜,通過攝入日糧由肝臟細胞在脂肪酸合成酶(FAS)的作用下合成脂肪酸,合成的脂肪酸通過線粒體氧化產生TG 與載體蛋白合成LDL 釋放到血液中,當脂肪酸合成速度大于分解速度時,會導致血清中HDL 和LDL 的水平上升,肝臟合成和重吸收的TG 增加,血清中TG 減少,TC 增多[13]。 本試驗表明,與對照相比,發酵壓片玉米顯著降低了霍雜肉鵝血清TC、HDL 和LDL 的水平,有提高TG 的趨勢。 壓片玉米經微生物發酵后,合成豐富的可直接被鵝利用的植物脂肪和內外源消化酶,提高了鵝對脂肪的利用率,導致血清中的TG 水平增加,這與徐輝等[14]研究結果一致。 此外,對照組的采食量較多,攝入了過量的能量飼料導致肝臟合成的脂肪酸和TC 增加,血清中的LDL 和HDL 水平增加。

免疫球蛋白是漿細胞分泌的一種能與特異性抗原結合的抗體蛋白,IgM 是血清免疫球蛋白的主要成分,具有強大的殺菌、激活補體、免疫調理和凝集作用,免疫球蛋白水平的升高表明機體的免疫能力增強[15]。 解祥學等[16]研究發現,飼喂壓片玉米可降低犢牛的腹瀉率并提高血清白細胞水平,增強犢牛免疫能力。 袁汝喜等[17]研究發現,飼喂發酵玉米能顯著提高三黃雞的血清免疫球蛋白水平。 廖云瓊等[18]研究發現,飼喂發酵飼料可以顯著提高白羽肉雞血清中的IgG 和IgM 水平。 本試驗表明,發酵壓片玉米能顯著提高霍雜肉鵝血清中的IgM 水平。 本試驗中的發酵菌主要是乳酸桿菌、枯草芽孢桿菌和酵母桿菌,這些菌可以維持腸道正常菌群的平衡,并抑制有害菌的滋生,同時可以刺激機體的免疫應答能力,提高動物免疫力。

3.3 飼糧中添加發酵壓片玉米對育成期霍雜肉鵝腸道形態的影響

肉鵝的小腸絨毛高度、隱窩深度、絨毛面積和絨隱比是評價肉鵝腸道發育和吸收功能的重要指標。絨毛高度越長、面積越大,吸收營養物質的功能越好。 隱窩深度越淺細胞成熟度越好,分泌功能越好,絨毛高度與隱窩深度的比值越小,腸上皮細胞的新陳代謝功能越好[19]。 Missotten 等[20]研究發現,飼喂發酵飼料可以顯著提高肉雞小腸絨毛高度和絨隱比,顯著降低隱窩深度。 劉瑩露等[21]研究發現,飼喂發酵飼料可以顯著提高蛋雞空腸絨隱比,降低空腸隱窩深度。 本試驗表明,飼喂發酵玉米壓片可以極顯著降低霍雜肉鵝空腸隱窩深度,并極顯著提高霍雜肉鵝回腸的絨毛高度、絨毛面積和絨隱比。 發酵壓片玉米對霍雜肉鵝腸道形態的改善可能歸因于壓片玉米特有的、易消化的淀粉-蛋白質結構和發酵后產生的有益菌及其代謝產物對腸道菌群平衡的保護作用。 此外,壓片玉米發酵后抗營養因子的減少也可能是霍雜肉鵝腸道形態改善的原因之一[22]。 腸黏膜免疫屏障由集合淋巴小節、固有層淋巴細胞和上皮內淋巴細胞組成,具有保護機體免受外源致病物侵襲的功能,固有層淋巴細胞分泌的免疫球蛋白是腸道免疫應答的主要場所[23]。 腸黏膜的完整程度也反映了機體的免疫能力,腸黏膜的完整程度越好發揮的免疫功能越好。本試驗表明,與對照組相比,發酵壓片玉米極顯著提高了霍雜肉鵝空腸和回腸的黏膜厚度。 這可能與發酵壓片玉米中益生菌及其代謝產物丁酸鹽對腸黏膜的保護有關。 此外,固有層分泌的免疫球蛋白調節腸上皮細胞凋亡,維護腸黏膜功能,提高機體免疫力,這與血清的生化檢測結果一致。

綜上,飼糧中添加發酵壓片玉米可提高霍雜肉鵝的飼料利用率,降低飼養成本,調節鵝的肝臟脂肪代謝,增強免疫功能,改善腸道形態。 在未來肉鵝產業中,提高肉鵝對飼料的消化利用率是降低養殖成本,提高效益的主要手段。 發酵壓片玉米既改善了傳統飼料玉米不易被消化的結構特性,又通過有益菌的發酵提高了其營養物質的利用率。 在無抗、替抗養殖模式的背景下,發酵玉米壓片可替代部分玉米作為肉鵝的理想飼糧。