摘要:本试验旨在研究蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡生长性能、肌肉品质、肠道长度及粪便成分的影响.选取320只120日龄安义瓦灰鸡,随机分为4组(每组8个重复,每个重复10只).对照组饲喂基础饲粮(Ⅰ组),试验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ在基础日粮中分别添加2.5,5.0,7.5μL/g蚯蚓发酵液,试验期42d.结果表明:各组安义瓦灰鸡的终末体质量、平均日采食量及平均日增质量均无显著性差异(P>0.05),试验Ⅱ、Ⅲ组的料重比显著低于对照组(P<0.05);添加蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡胸肌氨基酸含量没有显著影响(P>0.05);试验Ⅲ组棕榈油酸、油酸及单不饱和脂肪酸的含量显著高于对照组(P<0.05);试验Ⅳ组棕榈油酸和芥酸的含量显著高于对照组(P<0.05);试验Ⅲ、Ⅳ组镉的含量显著低于对照组(P<0.05);试验Ⅱ、Ⅲ组铅的含量显著高于对照组(P<0.05);试验Ⅲ组与对照组相比,回肠长度显著提高(P<0.05);粪便成分中,试验Ⅲ、Ⅳ组粗蛋白质含量与对照组相比显著降低(P<0.05);试验Ⅱ、Ⅲ组粗灰分的含量显著降低(P<0.05).综上,蚯蚓发酵液可改善鸡的生长性能、肌肉品质,增加肠道长度,从而降低粪便中的营养成分含量,以5μL/g蚯蚓发酵液添加量的效果最佳.
关键词:蚯蚓发酵液;生长性能;肌肉品质;肠道长度;粪便成分
随着畜禽业的迅速发展,我国饲料资源短缺状况突出,尤其是饲料蛋白质原料资源的短缺,严重制约了畜牧业的发展[1].蚯蚓是一种杂食性环节动物,是重要的动物蛋白来源,蛋白质含量为56.5%,最高可达71.0%,含17种氨基酸以及磷、钙、硒等矿物质和维生素[2G3].蚯蚓作为一种饲料蛋白质原料,体内的不饱和脂肪酸含量较高,饱和脂肪酸含量较低,更适合动物的营养需要,且还含有多种生物活性物质[4G5].据有关报道,蚯蚓消化道中有十多种蛋白水解酶如蚯蚓纤溶酶等,这些蛋白酶类对蛋白质有较强的水解活性,可使蛋白质发生水解作用,选择适宜的酶解条件,使蚯蚓体内酶保持较高活性,并利用这些酶水解体蛋白,使之变成可溶性的小分子活性肽和氨基酸,作为添加剂可以直接被其他动物体完整吸收,对动物生长性能、胴体品质、抗氧化及抗病等都有一定的影响[6G8].孙茂红等[9]在饲粮中添加蚯蚓粉饲喂柴鸡,能提高柴鸡的生长性能和饲料转换率.丁晓等[10]发现蚯蚓粉作为饲料添加剂,可以一定程度上改善肉鸡的肠道发育,提高养分利用率.朱宇旌等[11]试验表明,蚯蚓粉能提高肉鸡的生长性能、营养物质代谢及免疫器官的发育.目前有关蚯蚓作为饲料添加剂饲喂动物的研究多集中于蚯蚓粉上,用蚯蚓发酵液作为饲料添加剂的研究却较为少见.本试验所用的蚯蚓发酵液不同于蚯蚓粉,是利用高温将蚯蚓发酵,得到的富含多种活性物质的蚯蚓发酵液.相较于蚯蚓粉,富含小分子多肽和氨基酸的蚯蚓发酵液更易被机体吸收.
安义瓦灰鸡原产于江西省安义县东阳镇,属肉、蛋兼用型地方品种,具有耐粗饲、适应性强、抗病力强、肉质细嫩等特点[12].但由于其生长速度慢,饲养周期长,推广受到了一定地限制.随着人们生活水平的提高,对肉品质和营养成分等问题越来越关注,而由于大量应用抗生素类药物造成的家禽体内化学物质残留,不仅影响着畜牧业的经济发展,更严重威胁人类健康.本试验以120~162日龄的安义瓦灰鸡(母鸡)为研究对象,研究蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡生长性能、肌肉品质、肠道长度及粪便成分的影响,为新型饲料添加剂的开发利用提供参考依据.
1材料与方法
1.1试验材料
安义瓦灰鸡购自江西安义龙富山实业公司;蚯蚓发酵液购自浙江倍康生物科技有限公司,经过高温发酵后获得.经检测分析,蚯蚓发酵液原浓度中含蛋白质10.59g/L、氨基酸总量(17种)1259.09g/L、钙476.10mg/L、镁68.00mg/L、铜0.071mg/L、锌3.07mg/L、铁8.90mg/L、锰5.90mg/L、维生素A30g/100L、维生素D3.72g/100L、维生素E0.03g/100L等.
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1.2实验动物与分组选取120日龄体质量相近且健康状况良好的安义瓦灰鸡320只(全部为母鸡),随机分为4个处理,每个处理8个重复,每个重复10只鸡.试验采用单因素完全随机试验设计,对照组(Ⅰ组)饲喂基础饲粮,试验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组在基础饲粮中分别添加2.5,5.0,7.5μL/g的蚯蚓发酵液.基础饲粮为玉米—豆粕型,参照«中国饲料成分及营养价值表(2019年第30版)»和«鸡饲养标准»(NY/T33—2004)进行配制,其组成及营养水平见表1,试验期42d.
1.3饲养管理试验开始前,对鸡舍及其用具进行彻底清扫和消毒.饲养试验于江西农业大学动物基地完成,试验期间,试验鸡采用舍内笼养,自由采食与饮水,饲养环境与管理条件一致,鸡舍通风和环境符合卫生要求,各组鸡饲养管理和免疫接种程序按常规饲养规程进行.
1.4测定指标及方法
1.4.1生长性能的测定试验期间,每天以重复为单位,记录各组安义瓦灰鸡的日采食量,0、14、28、42d后空腹称质量,计算其平均日采食量(ADFI)、平均日增质量(ADG)及料重比(F/G).
1.4.2肌肉品质的测定试验42d,每个重复随机选取6只安义瓦灰鸡,屠宰后,分离胸肌,装入密封袋中,然后将胸肌样品(右侧)送至江西省分析测试中心,测定其氨基酸含量、脂肪酸组成及重金属含量.氨基酸按«GB/T5009.124G2016食品中氨基酸的测定»进行测定;脂肪酸按«GB/T5009.168G2016食品中脂肪酸的测定»进行测定;As、Cd、Pb测定分别采用GB5009.11G2014、GB5009.15G2014、GB5009.75G2014.
1.4.3十二指肠、空肠、回肠和盲肠的长度、pH测定试验42d,每个重复随机选取6只安义瓦灰鸡,屠宰.用剪刀剪开腹腔,从肌胃十二指肠连接处剪断,小心剥离各段肠道,轻轻展开拉直.用精确度为0.1cm的刻度尺分别测量鸡十二指肠、空肠、回肠和盲肠长度.用pHSG3BpH计(上海雷磁仪器厂)在冰浴条件下,测定十二指肠、空肠、回肠和盲肠的pH值.
1.4.4粪便成分的测定试验采用全粪收集法,在试验21,42d,每个重复随机选取6只安义瓦灰鸡,单笼饲养,试验鸡空腹24h后,立即在代谢试验笼下摆放粪盘,以备收集排泄物,随即喂料供水.于24h后收集排泄物,在收集排泄物之前,先清理掉排泄物上沾的的鸡毛、皮屑和掉落的饲料等杂物,再将全部排泄物无损的装入密封袋中,并喷稀酸固氮后,放入-20℃冰箱冷藏保存,试验结束后,取出解冻,将每个重复收集的粪便混合均匀后取50g左右置于65℃烘箱中烘干至恒重,粉碎后制成风干样品,供测定试验指标用.水分:直接干燥法(GB/T6435—2014);粗蛋白:凯氏定氮法(GB/T6432—2014);粗灰分:高温炉法(GB/T6438—2014);粗脂肪:乙醚抽提法(GB/T6433—2014).
1.5数据统计分析试验数据用Excel2010进行初步分析,采用SPSS20.0软件进行单因子方差分析(OneGWayANOVA),用最小显著差异方法(LSD)进行多重比较,试验数据用平均值±标准差表示,P<0.05为差异显著,P>0.05为差异不显著.
2结果
2.1蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡生长性能的影响由表2可知,试验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的平均日增质量分别较对照组提高了20.78%,11.52%,3.91%(P>0.05).试验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的料重比分别较对照组降低了18.35%(P<0.05)、12.28%(P<0.05)、4.19%(P>0.05).试验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的终末体质量与对照组相比虽无显著性差异(P>0.05),但均有所提高,较对照组分别提高了5.30%,4.18%,3.44%(P>0.05).
2.2蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡胸肌氨基酸含量的影响由表3可知,与对照组相比,试验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组安义瓦灰鸡胸肌氨基酸含量差异不显著(P>0.05).
2.3蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡胸肌脂肪酸相对含量的影响由表4可知,试验Ⅲ组棕榈油酸、油酸及单不饱和脂肪酸的含量分别较对照组提高了29.78%,6.11%,8.00%(P<0.05);试验Ⅳ组棕榈油酸、芥酸含量分别较对照组提高了26.65%,73.33%
2.4蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡胸肌重金属含量的影响由表5可知,与对照组相比,试验Ⅲ、Ⅳ组镉的含量显著降低(P<0.05),试验Ⅱ、Ⅲ组铅的含量显著上升(P<0.05);4个组均未检测出砷.同时,这些重金属含量均远远低于«食品安全国家标准鲜(冻)畜、禽产品»(GB2762G2012)重金属含量标准,因此都是安全的.
2.5蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡肠道长度的影响由表6可知,试验Ⅲ组显回肠的长度较对照组提高了10.83%(P<0.05),其余各指标之间差异不显著(P>0.05).
2.6蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡粪便成分的影响由表7可知,试验Ⅲ、Ⅳ组粗蛋白质含量分别较对照组降低了15.97%、12.39%(P<0.05);试验Ⅱ、Ⅲ组粗灰分的含量分别较对照组降低了42.69%、43.87%(P<0.05).
3讨论
3.1蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡生长性能的影响
生长性能是品种鉴定、评价饲养管理状况、营养状况和经济效益的重要参考指标[13].本试验结果表明,试验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组均不同程度地提高安义瓦灰鸡的平均日增质量、终末体质量,降低料重比.这与雷小文等[14]、李娟等[15]研究结果相似.可能因为鸡缺乏内源性水解酶,饲料(例如小麦等)中含有大量的非淀粉多糖无法被消化.而蚯蚓经过发酵处理后,其体内的抗营养因子等会被降低或清除,得到大量的酶、氨基酸和肽类等物质,这些物质可以降解一些动物肠道内不容易吸收的纤维、蛋白质等,使动物更好地吸收饲料中的营养成分,促进生长发育[16].同时蚯蚓在发酵过程中,可以打开体内蛋白质分子中的双硫键,改善营养结构,提高消化利用率,降解有毒有害物质[17G18].
3.2蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡胸肌氨基酸含量的影响肉味是评价肉制品最重要的食用品质之一,肉的风味包括香味和滋味,主要由脂质过氧化和蛋白水解产生的氨基酸、肽类决定,它是购买者评估肉质优劣最常用的指标[19G20].其中涉及风味产生的主要反应是美拉德反应、脂质的热降解、硫胺素降解和美拉德—脂质相互作用;而涉及滋味的物质主要由有机酸的酸味、糖的甜味、游离氨基酸、核苷酸和多肽的鲜味组成[21G22].肌肉中总游离氨基酸组分是衡量其营养价值的重要指标之一,一般认为,随着必需氨基酸含量的增加营养价值也随之提高,同样甜鲜味氨基酸含量高的肉质风味更佳[23].本试验结果表明,蚯蚓发酵液在促进安义瓦灰鸡氨基酸增长方面的作用不明显,证明该剂量蚯蚓发酵液的添加对安义瓦灰鸡风味特征指标作用不明显.
3.3蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡胸肌脂肪酸相对含量的影响脂肪酸是机体生理生化过程中的关键物质,也是影响鸡肉品质的重要物质[24].脂肪酸中的不饱和脂肪酸是肉食香味的重要前体物质,而且是人体不可缺少的营养物质,不饱和脂肪酸又分为多不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸,多不饱和脂肪酸含量升高,则肌肉的脂肪变软,贮存、加工过程中易氧化酸败而产生异味,使肉品质降低[25].肉的脂质部分氧化是特有味道和特征香气产生的主要原因[26],鸡肉内的不饱和脂肪酸含量高达39.00%~40.03%,远高于牛肉和猪肉,这些不饱和脂肪酸极容易被氧化,而氧化产物又会影响肉的整体风味[27].据测定,鸡肉中90%的芳香物质来自于脂质反应[28].鸡肉的嫩度和多汁性与肉中脂肪的含量有关,饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸的含量越高,其嫩度和多汁性越好,相应的口感也越好[29].本试验结果显示,添加蚯蚓发酵液,使得饱和脂肪酸的含量有所增加(C14:0、C16:0、C18:0、C20:0),并显著提高部分单不饱和脂肪酸(C16:1、C18:1n9、C22:1)的含量.这表明,在饲粮中添加蚯蚓发酵液可以改善肌肉的风味.可能原因是,蚯蚓发酵液中含有许多抗氧化酶,可以通过提高抗氧化酶的活性加快脂肪酸的氧化,转化能量为ATP,分解产生大量的肌苷酸,肌苷酸降解形成核糖[30](核糖被认为是鸡肉中最重要的风味前体),参与许多次级反应,产生大量挥发性化合物,它赋予熟肉香味,所以蚯蚓发酵液可防止风味物质的流失,对鸡肉起到一定的保鲜作用.
3.4蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡胸肌重金属含量的影响本试验选购的蚯蚓发酵液是由在牛粪中生长的蚯蚓所制备的.大量研究表明,畜禽粪便中含有的重金属可能会富集到蚯蚓体内[31G33],因此对各组肌肉中重金属的含量变化均进行了测定,以确保安义瓦灰鸡的肉质安全.本试验在检测肌肉中的重金属含量时,发现检测出的镉、铅含量都远远低于国家食品卫生标准规定的重金属含量标准,因此都是安全的.同时,3个试验组镉的含量均低于对照组,而铅的含量均高于对照组(其中低剂量添加组铅的含量反而高于高剂量添加组).这说明重金属含量的高低与蚯蚓发酵液的添加水平没有直接联系,可能另有其吸收转换机制.由此可推论出,添加蚯蚓发酵液饲喂安义瓦灰鸡,并不会直接引起肌肉中重金属含量的升高.
3.5蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡肠道长度的影响肠道是消化吸收营养物质的主要场所,因此各肠段的发育程度会引起机体对营养物质吸收能力的改变[34].本试验结果表明,与对照组相比,添加蚯蚓发酵液对各肠段pH值的变化没有显著影响,但却提高了不同肠段的长度,其中以试验Ⅲ组的效果最好.这说明蚯蚓发酵液可以改善安义瓦灰鸡的肠道长度情况,有益于消化吸收.原因可能是,蚯蚓发酵液中含有维生素D,有研究表明,Wnt信号通路对动物的肠道发育起着重要作用,维生素D可通过与维生素D受体(VDR)结合从而发挥其生物学作用,而VDR又可以通过影响Wnt信号通路的传导进而影响肠道发育[35];蚯蚓发酵液中含有氨基酸,氨基酸是动物肠道生长发育所必须的,具有多种营养和代谢功能[36].氨基酸及其代谢产物是细胞信号传导、基因表达和蛋白质翻译后修饰的调节因子,尤其是在肠道内[37].这表明,氨基酸可能通过改变几种基因和蛋白质的分子结构来发挥其对肠道健康和生长的有益作用,从而支持改善肠道功能,促进营养物质的消化和吸收[38];蚯蚓发酵液中含有益生菌,而益生菌在动物早期的肠道发育、免疫系统分化、上皮细胞增殖等肠道生长发育过程中发挥着重要作用[39].益生菌细胞壁中肽聚糖的水解产物胞壁酰二肽等可参与维持肠道良好形态、干预肠道细胞增殖分化、调节肠道上皮紧密连接的合成,从而促进肠道发育[40G41].
3.6蚯蚓发酵液对安义瓦灰鸡粪便成分的影响本试验结果表明,与对照组相比,添加蚯蚓发酵液可以降低粪便中粗蛋白质和粗灰分的含量.这说明蚯蚓发酵液可以促进营养物质在动物消化道内被充分分解利用,提高养分在体内的沉积,减少饲料中营养成分的流失.这是因为蚯蚓经过发酵处理后,其大分子蛋白质被降解成小分子蛋白质、氨基酸和小肽,更易被机体吸收.此外,蚯蚓发酵液自身的pH值偏酸性,机体摄入后,可降低肠道pH值,有利于消化酶发挥作用,促进机体对营养成分的消化吸收[42].
综上所述,在饲粮中添加蚯蚓发酵液可改善生长性能、肌肉中氨基酸和脂肪酸的相对含量,增加肠道长度,从而降低粪便成分,以5.0μL/g添加量的蚯蚓发酵液效果最好.——论文作者：李园园,李红美,莫庆楠,卢凤兰,周洁蕊,吴红翔∗
