高粱是一年生的禾本科植物,其营养价值与玉米接近,可作为替代玉米的能量饲料原料[1]。但因其自身含有抗营养因子如单宁、醇溶蛋白和植酸等,影响高粱中营养物质的消化吸收[2],限制了其在生产上的广泛应用。武玉珺等[3]研究在高粱饲粮中添加复合酶制剂对肉鸡表观代谢能(AME)和粗蛋白质(CP)表观消化率的影响,结果表明,添加复合酶制剂能提高饲粮中AME和CP的表观消化率。而张泽楠等[4]研究显示,在饲粮中添加枯草芽孢杆菌能提高5~16周龄五龙鹅粗纤维(CF)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)的表观消化率。林谦等[5]通过在饲粮中添加复合酶制剂和益生菌,研究对黄羽肉鸡营养物质利用率和屠宰性能的影响,结果表明,复合酶制剂与益生菌联用提高了饲粮营养物质利用率和肉鸡屠宰性能。但鲜少报道复合酶制剂与益生菌联合在高粱饲粮中使用对肉鸡的影响。为此,本试验通过在高粱饲粮中添加复合酶制剂与益生菌饲喂良凤花肉鸡,探索其对试鸡营养物质消化、屠宰性能和肉品质的影响,为高粱在养殖业中更好地应用提供依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料试验动物:良凤花肉公鸡900只,由湖南湘佳牧业股份有限公司提供。
酶制剂:高粱专用复合酶,由北京某公司提供,含有单宁酶(2 000 U/g)、木聚糖酶(20 000 U/g)、β-甘露聚糖酶(1 500 U/g)、蛋白酶(3 000 U/g)和淀粉酶(500 U/g)。
益生菌:由山东某公司提供,含枯草芽孢杆菌,有效菌数量≥2.97×1010 CFU/g。
高粱:美国高粱,购于岳阳港口。
1.2 试验动物与分组选取1日龄良凤花肉公鸡900只,随机分为5个组,每组6个重复,每个重复30只鸡。各组鸡初始体重无显著差异(P>0.05)。试验期为68 d,分为前期(1~28日龄)、后期(29~56日龄)和代谢试验期(57~68日龄)3个阶段进行。
试验采用单因素随机试验设计,分为基础饲粮组(对照组)、高粱组、高粱+复合酶组、高粱+益生菌组和高粱+复合酶+益生菌组。试验组前期用高粱替代约30%的玉米,复合酶制剂添加量为200 g/t;后期用高粱替代约50%的玉米,复合酶制剂添加量为300 g/t;全期益生菌添加量为100 g/t。试鸡采用粉料饲喂。
1.3 试验饲粮与营养水平试验基础饲粮参考NRC(1994) 和NY/T 33—2004《鸡饲养标准》中的肉鸡营养需要,选用玉米、豆粕、大米蛋白粉、菜籽粕等原料配制而成,试验饲粮组成及营养水平见表 1。
试鸡采用复层式笼养,人工持续光照制度,保持正常温度,舍内采用锅炉控温,1~7日龄30~33 ℃、8~14日龄27~29 ℃、15~21日龄24~26 ℃、27~56日龄20~21 ℃,鸡舍自然通风,定期打扫鸡舍卫生,相对湿度保持在55%~65%,自由饮水和采食,按常规免疫。57日龄时,分别从每个组的每个重复抽取1只接近平均体重、行为及采食正常的健康的良凤花公鸡,个体单笼饲养进行代谢试验。先预饲5 d,观察每只鸡的采食量,之后禁食1~2 d,观察粪便没有固态物质排出,即可开始正式试验,正式试验时间为5 d,少量多次饲喂,采用全收粪法进行代谢试验。
1.5 测定指标及方法 1.5.1 AME和营养物质表观消化率根据GB/T 14699.1—2005《饲料采样法》收集饲粮粉碎后的样品1 kg,按“四分法”减少到250 g,分装于样品袋,标注样品信息,-20 ℃冰箱保存待测。
正试期时,饲喂4 h后收集粪盘中的排泄物,拣出羽毛和遗洒饲粮。收集后每100 g鲜粪加10%硫酸20 mL,并于-10 ℃冰柜保存。正试期结束后,将收集的排泄物在65 ℃下烘干至恒重,室温下回潮24 h,记录每个重复的干排泄物重,并粉碎,过40目筛,混合均匀,装袋封口备测。
饲粮和粪便中干物质(DM)含量参照GB/T 6435—2006的方法测定,总能(GE)值使用WZR-1T-B自动量热仪测定。CP含量参照GB/T 6432—1994的方法,使用FOSS-2300自动凯氏定氮仪测定。粗脂肪(EE)含量参考GB/T 6433—2006的方法,采用索氏提取法测定。CF含量参照GB/T 6434—2006的方法,采用ANKOM A200i半自动纤维分析仪测定。粗灰分(ash)含量采用GB/T 6438—1992方法测定。计算公式如下:
无氮浸出物(NFE)=DM-(ash+CP+CF+EE);
饲粮中营养物质的表观消化率(%)=100×(食入营养物质量-对应粪中营养物质量)/食入营养物质量。
全收粪法计算AME:
AME=GE-FUE;
式中:AME为每鸡每日食入代谢能(MJ);GE为每鸡每日食入饲粮总能(MJ);FUE为每鸡每日排出粪尿能(MJ)。
1.5.2 屠宰性能于试鸡饲养试验56日龄时分别从各组每个重复选择1只接近该组平均体重的试鸡,屠宰后测定各项屠宰性能。参考NY/T 823—2004《家禽生产性能名次术语和度量统计方法》,计算屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率、腿肌率和腹脂率。计算公式如下:
屠宰率(%)=100×屠体重/宰前活重;
半净膛率(%)=100×半净膛重/宰前活重;
全净膛率(%)=100×全净膛重/宰前活重;
胸肌率(%)=100×胸肌重/全净膛重;
腿肌率(%)=100×腿肌重/全净膛重;
腹脂率(%)=100×腹脂重/全净膛重。
1.5.3 肉品质的测定于试鸡饲养试验56日龄时分别从各组每个重复选择1只接近该组平均体重的试鸡,屠宰后在规定时间内测定剪切力、烹饪损失、滴水损失、肉色及pH等肉品质常规指标,测定方法如下。
剪切力:采用数显式肌肉嫩度仪(C-LM4,东北农业大学工程学院)测定肉鸡胸肌,腿肌的剪切力。鸡宰杀后立即取肉鸡胸肌,腿肌各1块(厚度在2.54 cm),水浴加热或烤至肉块中心温度72~75 ℃,自然冷却或低温至一定温度后,沿肌纤维方向取6个以上直径1.27 cm的肉柱,再用嫩度仪沿肌纤维方向切断肉柱,记录剪切力值。
烹饪损失:取鸡肉胸肌,腿肌各1块(厚度在2.54 cm)称重,并置于0.08 cm厚的聚乙烯塑料袋内,真空包装后将样品于75 ℃水浴中加热20 min。水浴后的肉样袋于15 ℃流水中冷却40 min,然后打开包装袋,用滤纸吸干肉样表面水分后称重,按下式计算烹饪损失。
烹饪损失(%)=100×[Wl-W2]/Wl。
式中:W1为肌肉鲜重(g); W2为烹饪后的重量(g)。
滴水损失:屠宰后1 h内,将肌肉修剪为长2 cm、宽2 cm、厚1 cm的肉块,称重,用细铁丝钩住肉样一端,使肌纤维垂直向下,让铁丝另一端固定于塑料杯底部,使肉样悬挂于塑料杯内,装入保鲜袋,封口后置于4 ℃冰箱,24 h后取出肉样,将肉样表层汁液用洁净滤纸拭去后称重,按照公式计算24 h滴水损失。
滴水损失24 h(%)=100×[W3-W4]/W3。
式中:W3为肌肉鲜重(g); W4为24 h后的重量(g)。
肉色:取屠宰后30~45 min的胸大肌和大腿肌样本(尽量保持内侧肌肉表面平整光滑),平放在托盘上,将已校正的色差仪(CR-400,Konica Minolta Sensing, INC.)插入样本中,测定靠近骨侧肌肉表面(无掉色、出血点和瘀血等现象)的亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)值,重复测定3次,取算术平均值作为最终结果。
pH:测定方法为pH测定仪直接测定,采用便携式pH计(Testo 205, Testo AG,德国)。取鸡宰杀后45 min的胸肌和腿肌样本,将已校正的pH计探头插入样本中,使探头与肌肉中的组织液充分接触,待pH计读数稳定后记录。每个样本重复测定3次,取算术平均值作为该样本的pH。
1.6 数据分析试验数据用Excel 2007软件进行初步处理后,采用SPSS 17.0软件的单因素方差(one-way ANOVA)程序进行系统分析,若组间差异显著,则采用Duncan氏法进行多重比较,以P < 0.05为差异显著性标准。试验结果以“平均值±标准差”表示。
2 结果与分析 2.1 AME及营养物质表观消化率由表 3可知,与对照组相比,高粱+复合酶组和高粱+复合酶+益生菌组CF表观消化率显著上升(P < 0.05),而高粱组和高粱+益生菌组CF表观消化率也有上升趋势,但无显著差异(P>0.05)。各组饲粮GE相当,各组AME、ash、DM、EE、NFE和CP表观消化率均无显著差异(P>0.05)。
由表 3可知,各组肉鸡的屠宰率基本保持一致,没有显著差异(P>0.05)。从半净膛率可以看出,高粱+益生菌组和高粱+复合酶+益生菌组半净膛率较对照组均显著上升(P < 0.05);而相较于高粱组,高粱+复合酶组、高粱+益生菌组和高粱+复合酶+益生菌组半净膛率极显著升高(P < 0.01)。与对照组相比,各试验组中全净膛率、胸肌率、腿肌率和腹脂率均无显著差异(P>0.05)。
由表 4可知,与对照组相比,各试验组胸肌和和腿肌pH、剪切力、滴水损失均无显著差异(P>0.05)。高粱+复合酶+益生菌组胸肌L*值与高粱组和高粱+益生菌组相比差异极显著(P < 0.01),与对照组相比差异显著(P < 0.05)。从腿肌a*值可以看出,各试验组与对照组相比差异显著(P < 0.05),而各试验组均无显著差异(P>0.05)。高粱组及高粱+复合酶+益生菌组腿肌烹饪损失与对照组相比差异显著(P < 0.05),与其余试验组相比无显著差异(P>0.05)。
高粱与玉米的营养价值相近,但因其中抗营养因子的影响,对畜禽生产性能有一定的影响。黄祥祥等[6]在肉鸡高粱饲粮中添加复合酶制剂和益生菌研究发现,与玉米饲粮组相比,高粱+复合酶制剂+益生菌饲粮组前期平均日增重(ADG)无显著差异,平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)显著下降,后期和全期ADG、ADFI显著下降。而本试验在此基础上研究高粱饲粮中添加复合酶制剂和益生菌对良凤花肉鸡屠宰性能、肉品质、表观代谢能和主要营养物质表观消化率的影响。
3.1 高粱饲粮中添加复合酶制剂和益生菌对肉鸡AME和营养物质表观消化率的影响高粱中含有抗营养因子,添加复合酶制剂能提高其营养物质的消化率。如由大鹏等[7]在肉鸡低能饲粮中添加非淀粉多糖(NSP)复合酶制剂,结果显示提高了肉鸡能量、DM和CP等营养物质消化率;又如王海英等[8]在小麦饲粮中添加木聚糖酶,使得肉鸡的能量利用率和CP、EE、淀粉的消化率显著提高。饲粮中添加益生菌可以调节动物机体微生态平衡,从而促进机体对营养物质的消化吸收。Mountzouris等[9]研究发现在肉鸡饲粮中添加枯草芽孢杆菌显著提高了EE、CP、DM和ash的表观消化率。然而,目前鲜少关于复合酶制剂和益生菌在高粱饲粮中联用对肉鸡营养物质消化率影响的报道。本试验结果显示,与对照组相比,高粱+复合酶组和高粱+复合酶+益生菌组CF表观消化率显著提高了31.38%和29.58%,说明在高粱饲粮中添加复合酶制剂和复合酶制剂与益生菌制剂同时添加可以促进肉鸡对CF的消化,其中添加复合酶制剂效果最佳,而复合联用时亦有显著作用,但其效果比单独添加复合酶制剂稍弱,可能是添加益生菌后影响了肠道pH,从而影响了复合酶制剂与底物的结合进而影响CF的表观消化率。本试验中各组饲粮中GE相当,各组的AME和DM、EE、CP、ash、NFE表观消化率差异不显著。饲粮中添加高粱后发现各试验组的CP表观消化率均低于对照组,这可能是高粱蛋白与玉米蛋白在结构上的差异使得CP表观消化率降低;还可能是高粱中的抗营养因子单宁与消化道中的蛋白酶结合,进而降低蛋白质的消化能力。
3.2 高粱饲粮中添加复合酶制剂和益生菌对肉鸡屠宰性能的影响屠宰性能是肉用畜禽胴体品质的重要指标之一,许多发达国家把屠宰性能直接指定在鸡肉标准中,是与营养价值并列的重要指标[10]。本试验结果表明,屠宰率均在90%以上,全净膛率均在67%以上,表明几组肉鸡产肉性能均良好。高粱+益生菌组和高粱+复合酶+益生菌组半净膛率较对照组分别显著提高2.56%和2.05%。4个试验组中,高粱组的半净膛率分别极显著低于其他3个试验组。这与黄金华等[11]和廖玉英等[12]试验结果相似。而李渤南等[13]试验结果表明,饲粮中添加微生态制剂对肉鸡屠宰性能均无显著影响。何万领等[14]研究纤维素复合酶对肉鸡屠宰性能的影响,结果显示添加纤维素复合酶可显著性提高屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率,这与本试验结果相接近。本试验中,除了半净膛率以外,其余各项指标均无显著性差异,Garcia等[15]用低单宁高粱和高单宁高粱饲喂肉鸡,结果发现并未对胴体产量产生明显的影响,这与本试验结果接近。而齐博等[16]也研究显示,在饲粮中添加枯草芽孢杆菌对肉鸡屠宰性能无显著差异。综合试验结果说明,用高粱替代玉米,并在高粱饲粮中添加复合酶制剂和芽孢杆菌制剂对肉鸡的屠宰性能无不良影响,在高粱的用量以及制剂配伍使用的比例、添加剂量等方面还需要更加进一步的实践研究,以获得更好的生产效果。
3.3 高粱饲粮中添加复合酶制剂和益生菌对肉鸡肉品质的影响肉品质的优劣主要是依靠肉质指标来评判,肉质指标通常包括pH、肉色、嫩度、系水力等。其中,pH会影响肉的鲜味,因为谷氨酸钠是重要的风味物质之一[17],主要受pH的影响。当pH在6.0左右时,鲜味最大,当pH大于7.0时,鲜味消失[18]。优质鸡肉在屠宰后45 min左右的pH应在6.0~6.5[19]。pH在不同品种或相同品种的不同部位间都略有差异[18]。本试验中,各组间胸肌、腿肌的pH均无显著性差异。除了高粱组的胸肌pH大于6.5外,其余均在6.0~6.5。
肉色是肌肉外观的重要指标,能够吸引消费者的购买欲望,但本身与肉的营养价值无直接关系。我国部分地方品种的鸡种之间肉色差异显著,同一品种的不同部位的肉色也存在差异,这主要是由于鸡肉中的红肌纤维和白肌纤维含量不同[20]。禽肉肉色与其他肉质指标密切相关。本试验用肉色仪来测定CIELAB(国际照明委员会)系统的L*、a*和b*,此法用于定量测定,比肉眼评定更客观、精准[21]。a*值的大小说明肌肉中肌红蛋白含量的高低和存在的状态,肌红蛋白本身呈紫红色,与氧气结合后生成氧合肌红蛋白,颜色为鲜红色,表示肉质新鲜,而随着时间的延长,肌红蛋白和氧合肌红蛋白被氧化生成高铁肌红蛋白,颜色为褐色,使肉色变暗[22]。L*值大小说明肌肉光泽度的高低,与肉样颜色饱和度和滴水损失、pH及环境光线有关[23]。本试验表明,高粱+复合酶+益生菌组较高粱组和高粱+益生菌组胸肌L*值差异极显著,与对照组相比差异显著。从腿肌a*值可以看出,各试验组与对照组相比差异显著,而各试验组间均无显著差异。
肌肉系水力是肌肉组织保持水分的能力,多采用失水率、滴水损失和烹饪损失来评定家禽肌肉的系水力,是评定禽肉肉质的重要指标,对加工肉的结构、产量和色泽也有较大影响,它直接决定了肉品加工者的经济效益[24]。肉样的滴水损失和烹饪损失越低,则其系水力越高[25]。在本试验中主要测定了肌肉的滴水损失率和烹饪损失率来评定肌肉的系水力。结果显示,胸肌的烹饪损失较对照组差异不显著,但均高于对照组。而各组间腿肌的烹饪损失差异显著,与对照组相比,高粱组和高粱+复合酶+益生菌组腿肌烹饪损失显著升高,但各试验组间腿肌烹饪损失差异不显著。
肌肉的嫩度反映了肉的质地,它主要取决于肌肉组织中的各组分以及肌肉内部生物化学变化对各组分特性的改变,主要由肌肉中的结缔组织、肌原纤维和肌浆蛋白含量及化学结构状态[26]。本试验采用由东北农业大学研制的C-LM4机械式肌肉嫩度计来测定禽肉嫩度。本试验中,各组间胸肌和腿肌的剪切力差异不显著,说明在高粱饲粮中添加益生菌和复合酶制剂不影响肉质嫩度。
4 结论用高粱替代玉米,并在高粱饲粮中添加复合酶制剂和益生菌对肉鸡的屠宰性能、肉品质、表观代谢能和各营养物质表观消化率均无不良影响,但在高粱饲粮中添加复合酶制剂和益生菌可以提高CF的表观消化率。
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