动物营养学报 >

2024 , Vol. 36 >Issue 8: 4944 - 4956

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.422

研究论文

微生物发酵斑蝥黄对蛋鸡生产性能、蛋品质及血清生化指标的影响

  • 曲丽 , 1 ,
  • 马欣欣 1 ,
  • 张柏林 1 ,
  • 刘雯雯 1 ,
  • 陈正杰 2 ,
  • 王述柏 , 1, *
展开
  • 1 青岛农业大学动物科技学院,青岛 266109
  • 2 山东微研生物科技有限公司,滨州 256600
*王述柏,教授,博士生导师,E-mail:

曲 丽(1996—),女,山东济南人,硕士研究生,研究方向为动物营养与饲料科学。E-mail:

收稿日期: 2024-02-27

  网络出版日期: 2024-08-12

基金资助

山东省家禽产业技术体系(SDAIT-11-14)

鲁渝科技协作项目——绿色养殖中药饲料添加剂技术集成与应用

中央引导地方科技发展专项资金项目(YDZX2022154-01)

收起

Effects of Canthaxanthin Produced by Microbial Fermentation on Performance, Egg Quality and Serum Biochemical Indices of Laying Hens

  • QU Li , 1 ,
  • MA Xinxin 1 ,
  • ZHANG Bailin 1 ,
  • LIU Wenwen 1 ,
  • CHENG Zhengjie 2 ,
  • WANG Shubai , 1, *
Expand
  • 1 College of Animal Science and Technology, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China
  • 2 Shandong Weiyan Biotechnology Co., Ltd., Binzhou 256600, China
*professor, E-mail:

Received date: 2024-02-27

  Online published: 2024-08-12

Fold

摘要

本试验旨在饲粮中研究添加不同水平微生物发酵斑蝥黄对蛋鸡生产性能、蛋品质及血清生化指标的影响。将540只海兰褐蛋鸡按体重和产蛋率均等原则分为6组,每组6个重复,每个重复15只鸡。1组为空白对照组,饲喂基础饲粮;2组为化学合成斑蝥黄对照组,在基础饲粮中添加6 mg/kg的化学合成斑蝥黄;3~6组为试验组,分别在基础饲粮中添加4、6、8、12 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄。预试期7 d,正试期21 d。结果表明:1)各组之间产蛋率、平均蛋重、平均日采食量、料蛋比均无显著差异(P>0.05)。2)第7天,3组蛋壳强度显著高于1组(P<0.05);2组蛋黄颜色极显著高于其他各组(P<0.01),6组极显著高于1、3、4、5组(P<0.01)。第14天,3、4组蛋壳强度显著高于1、2组(P<0.05),5组显著高于1组(P<0.05);2组蛋黄颜色极显著高于其他各组(P<0.01),6组极显著高于1、3、4、5组(P<0.01)。第21天,3、4、5组蛋壳强度显著高于1组(P<0.05);2组蛋黄颜色极显著高于其他各组(P<0.01),6组极显著高于1、3组(P<0.01)。各组之间蛋形指数、蛋壳颜色、蛋壳厚度、蛋白高度、哈氏单位、蛋黄比例、蛋清比例均无显著差异(P>0.05)。3)第7天,3、4组蛋黄胆固醇含量极显著低于1、2、6组(P<0.01),显著低于5组(P<0.05);第21天,3组蛋黄胆固醇含量极显著低于1、2组(P<0.01),显著低于6组(P<0.05)。第7天,4组蛋黄卵磷脂含量显著或极显著高于其他各组(P<0.05或P<0.01),2组极显著高于1组(P<0.01);第21天,4组蛋黄卵磷脂含量极显著高于其他各组(P<0.01),3、5、6组极显著高于1组(P<0.01)。4)2组血清尿酸含量显著低于1组(P<0.05)。各组之间其他血清生化指标无显著差异(P>0.05)。综上所述,饲粮中添加4~12 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄可改善海兰褐蛋鸡蛋壳品质,提高蛋黄卵磷脂含量,降低蛋黄胆固醇含量,但对蛋黄的着色效果不及化学合成斑蝥黄。本试验条件下,饲粮中微生物发酵斑蝥黄的适宜添加水平为6~7 mg/kg。

关键词： 微生物发酵斑蝥黄; 蛋鸡; 生产性能; 蛋品质; 血清生化指标

本文引用格式

曲丽 , 马欣欣 , 张柏林 , 刘雯雯 , 陈正杰 , 王述柏 . 微生物发酵斑蝥黄对蛋鸡生产性能、蛋品质及血清生化指标的影响[J]. 动物营养学报, 2024 , 36(8) : 4944 -4956 . DOI: 10.12418/CJAN2024.422

Abstract

This experiment was conducted to study the effects of dietary different levels of canthaxanthin produced by microbial fermentation on performance, egg quality and serum biochemical indices of laying hens. A total of 540 Hy-Line brown laying hens were divided into 6 groups according to the principle of equal weight and egg production rate, with 6 replicates in each group and 15 hens in each replicate. Group 1 was a blank control group, and fed a basal diet; group 2 was a chemically synthesized canthaxanthin control group, and fed the basal diet supplemented with 6 mg/kg chemically synthesized canthaxanthin; groups 3 to 6 were experimental groups, and fed the basal diet supplemented with 4, 6, 8 and 12 mg/kg canthaxanthin produced by microbial fermentation, respectively. The pre-experimental period lasted for 7 days, and the experimental period lasted for 21 days. The results showed as follows: 1) there were no significant differences in laying rate, average egg weight, average daily feed intake and feed/egg among all groups (P>0.05). 2) On day 7, the eggshell strength of group 3 was significantly higher than that of group 1 (P<0.05); the yolk color of group 2 was significantly higher than that of other groups (P<0.01), and group 6 was significantly higher than that of groups 1, 3, 4 and 5 (P<0.01). On day 14, the eggshell strength of groups 3 and 4 was significantly higher than that of groups 1 and 2 (P<0.05), and group 5 was significantly higher than that of group 1 (P<0.05); the yolk color of group 2 was significantly higher than that of other groups (P<0.01), and group 6 was significantly higher than that of groups 1, 3, 4 and 5 (P<0.01). On day 21, the eggshell strength of groups 3, 4 and 5 was significantly higher than that of group 1 (P<0.05); the yolk color of group 2 was significantly higher than that of other groups (P<0.01), and group 6 was significantly higher than that of groups 1 and 3 (P<0.01). There were no significant differences in egg shape index, egg color, eggshell thickness, albumen height, Haugh unit, yolk percentage and album percentage among all groups (P>0.05). 3) On day 7, the yolk cholesterol content of groups 3 and 4 was significantly lower than that of groups 1, 2 and 6 (P<0.01), and significantly lower than that of group 5 (P<0.05); on day 21, the yolk cholesterol content of group 3 was significantly lower than that of groups 1 and 2 (P<0.01), and significantly lower than that of group 6 (P<0.05). On day 7, the yolk lecithin content of group 4 was significantly higher than that of other groups (P<0.05 or P<0.01), and group 2 was significantly higher than that of group 1 (P<0.01); on day 21, the yolk lecithin content of group 4 was significantly higher than that of other groups (P<0.01), and groups 3, 5 and 6 was significantly higher than that of group 1 (P<0.01). 4) The serum uric acid content of group 2 was significantly lower than that of group 1 (P<0.05). There were no significant differences in other serum biochemical indices among all groups (P>0.05). In summary, dietary 4 to 12 mg/kg canthaxanthin produced by microbial fermentation can improve the eggshell quality of Hy-Line brown laying hens, increase yolk lecithin content, and decrease yolk cholesterol content, while the coloring effect on egg yolk is not as good as that of chemically synthesized canthaxanthin. Under the conditions of this experiment, the dietary optimal supplemental level of canthaxanthin produced by microbial fermentation is 6 to 7 mg/kg.

Key words： canthaxanthin produced by microbial fermentation; laying hens; performance; egg quality; serum biochemical indices

随着人们生活水平的提高,对肉、蛋产品的质量要求日益提高,营养丰富、蛋黄和蛋壳颜色亮丽的禽蛋产品更受欢迎。蛋鸡生产性能高低和蛋品质优劣直接影响养殖场的经济效益和消费者的喜好。蛋黄颜色是衡量鸡蛋品质的重要指标,消费者偏爱蛋黄颜色较深的鸡蛋,但实际生产中蛋壳品质差、蛋黄颜色不达标等质量问题很常见。多年来维生素和着色剂的使用在改善蛋品质和蛋鸡生产性能方面发挥了重要作用。斑蝥黄(canthaxanthin)又名斑蟊黄、角黄素,属类胡萝卜素[1],在家禽生产中常用于肉、蛋着色剂[2],可改善家禽皮肤、脂肪、脚胫及蛋黄颜色,改善鸡蛋的商品性能[3]。斑蝥黄的生产工艺主要有以下3种:天然产物提取法、微生物发酵法和化学合成法。天然产物提取法能够从虾类和甲壳动物等生物资源中获取斑蝥黄,这类源于自然界的斑蝥黄纯度较高且安全性表现优良,消费者接受度高;但该方法受限于原料和提取纯度,无法大规模应用于生产。化学合成法生产效率高且具有较高的经济性,是目前工业生产斑蝥黄主要采用的方法[4];但化学合成过程中可能使用到有毒有害物质,产生废弃物和排放物,对环境有一定污染。微生物发酵法可以在受控条件下大规模生产微生物发酵斑蝥黄,具有较好的可重复性和稳定性,产品具有更高的食用安全性,更符合消费者对绿色、无化学残留的追求[4]。Umarfaruk等[5]研究表明,饲粮中添加4~8 mg/kg化学合成斑蝥黄对蛋鸡产蛋率、采食量和料蛋比无显著影响,但可以提高平均蛋重和蛋黄重量。Cho等[6]研究发现,饲粮中添加0.02%化学合成斑蝥黄对蛋鸡采食量和蛋品质无显著影响,但可以提高蛋黄颜色。目前关于微生物发酵斑蝥黄的研发产品较少,在蛋鸡饲粮中的应用研究鲜见报道。因此,本试验旨在研究采用微生物发酵法制备的微生物发酵斑蝥黄对蛋鸡生产性能、蛋品质及血清生化指标的影响,并进一步比较分析了微生物发酵斑蝥黄与目前市售化学合成斑蝥黄作用效果的差异,旨在探究其有效性及剂量-效应关系,从而为其推广应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

化学合成斑蝥黄为包被型颗粒状,斑蝥黄含量为10%。微生物发酵斑蝥黄呈粉末状,未包被处理,斑蝥黄含量为10%。

1.2 试验设计和饲养管理

选取174日龄的健康海兰褐蛋鸡540只,按体重和产蛋率均等原则分为6个组,每组6个重复,每个重复15只鸡。1组为空白对照组,饲喂基础饲粮;2组为化学合成斑蝥黄对照组,在基础饲粮中添加6 mg/kg的化学合成斑蝥黄;3~6组为试验组,分别在基础饲粮中添加4、6、8、12 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄。预试期7 d,正试期21 d。基础饲粮组成及营养水平见表1。试验鸡均采用笼养,按照海兰褐蛋鸡常规饲养管理程序饲养。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) %

项目Items 含量Content
原料Ingredients
玉米Corn 62.1
豆粕Soybean meal 24.4
麸皮Bran 1.0
石粉Limestone 7.5
预混料Premix1) 5.0
合计Total 100.0
营养水平Nutrient levels2)
代谢能ME/(MJ/kg) 11.29
粗蛋白质CP 17.10
钙Ca 3.50
总磷TP 0.68
非植酸磷NPP 0.36
蛋氨酸Met 0.48
赖氨酸Lys 0.82
食盐NaCl 0.28

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of the diet:VA 10 000 IU,VD3 2 000 IU,VE 12 IU,VK3 0.5 mg,VB1 1.3 mg,VB2 7 mg,VB6 3.5 mg,VB12 12 mg,叶酸 folic acid 0.7 mg,D-生物素 D-biotin 0.16 mg,烟酰胺 nicotinamide 27.5 mg,泛酸 pantothenic acid 45 mg,氯化胆碱 choline chloride 0.46 g,Fe 60 mg,Cu 5 mg,Zn 60 mg,Mn 80 mg,I 2.0 mg,Se 0.2 mg,Ca 6.6 g,P 2.3 g,NaCl 3.0 g,DL-蛋氨酸 DL-Met 1.5 g。

2)粗蛋白质、钙、总磷为实测值,其余营养水平均为计算值。CP, Ca and TP were measured values, while the other nutrient levels were calculated values.

1.3 指标测定

1.3.1 饲粮营养成分

分别采用GB/T 6432—2018[7]、GB/T 6436—2018[8]、GB/T6437—2018[9]的方法检测饲粮中粗蛋白质、钙、总磷含量。饲粮其他营养水平参照《中国饲料成分及营养价值表》(2022年第33版)计算。

1.3.2 生产性能

试验期间以重复为单位,每日记录产蛋数、产蛋重和采食量,计算产蛋率、平均蛋重、平均日采食量和料蛋比,计算方法见文献[10]。

1.3.3 蛋品质

分别于正试期第7、14、21天,从每个重复随机取6枚鸡蛋,检测蛋形指数(检测方法见文献[10])、蛋壳颜色(采用英国TSS公司QCR-SC蛋壳颜色测定仪测定)、蛋壳厚度(检测方法见文献[10])、蛋壳强度(采用日本Robotmation公司MODEL-1蛋壳强度测定仪测定)及蛋黄比例、蛋清比例(检测方法见文献[10]);采用EMT-7300蛋品质自动分析仪(日本Robotmation公司)测定蛋黄颜色、哈氏单位和蛋白高度。
分别于正试期第7、21天,从每个重复随机取6枚鸡蛋,取蛋黄,采用酶标仪(SYNERGY H4,美国伯腾仪器有限公司)测定蛋黄胆固醇含量[11],采用紫外分光光度仪(UV-1800PC,上海美谱达仪器有限公司)测定蛋黄卵磷脂含量[12]。试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.3.4 血清生化指标

于正试期第21天,每个重复随机取2只鸡,翅静脉取血,离心分离血清,-20 ℃保存待测。血清碱性磷酸酶(AKP)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性及尿酸(UA)、肌酐(CRE)、极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)含量均使用酶标仪(SYNERGY H4,美国伯腾仪器有限公司)检测,试剂盒购自南京建成生物工程研究所和上海酶联生物科技有限公司。

1.4 数据处理与统计分析

试验数据采用Excel 2019软件进行初步处理,采用SPSS 27.0软件进行单因素方差分析,采用Tukey法进行组间差异显著性检验。数据用平均值和均值标准误(SEM)表示,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 微生物发酵斑蝥黄对海兰褐蛋鸡生产性能的影响

由表2可知,各组之间产蛋率、平均蛋重、平均日采食量、料蛋比均无显著差异(P>0.05)。
表2 微生物发酵斑蝥黄对海兰褐蛋鸡生产性能的影响

Table 2 Effects of canthaxanthin produced by microbial fermentation on performance of Hy-Line brown laying hens

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
1 2 3 4 5 6
产蛋率Laying rate/% 91.16 93.01 93.81 93.02 92.49 91.80 1.69 0.087
平均蛋重Average egg weight/g 58.45 58.42 59.13 58.26 58.21 58.20 0.87 0.437
平均日采食量
Average daily feed intake/g		 117.04 117.69 118.17 116.90 117.72 117.18 0.86 0.076
料蛋比Feed/egg 2.20 2.17 2.13 2.16 2.19 2.19 0.05 0.088

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),相同小写字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01), while with the same small letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 微生物发酵斑蝥黄对海兰褐蛋鸡蛋品质的影响

由表3可知,第7天,3组蛋壳强度显著高于1组(P<0.05),与其他各组无显著差异(P>0.05);2组蛋壳强度与其他各组无显著差异(P>0.05)。2组蛋黄颜色极显著高于其他各组(P<0.01),6组极显著高于1、3、4、5组(P<0.01);3、4、5组蛋黄颜色随斑蝥黄添加水平增加呈明显上升趋势,但组间无显著差异(P>0.05)。
表3 微生物发酵斑蝥黄对海兰褐蛋鸡蛋品质的影响

Table 3 Effects of canthaxanthin produced by microbial fermentation on egg quality of Hy-Line brown laying hens

项目
Items		 时间
Time		 组别Groups SEM P值
P-value
1 2 3 4 5 6
蛋形指数
Egg shape index		 第7天
Day 7		 1.26 1.26 1.25 1.26 1.24 1.25 0.00 0.803
第14天
Day 14		 1.23 1.25 1.25 1.25 1.24 1.25 0.00 0.057
第21天
Day 21		 1.24 1.25 1.24 1.33 1.25 1.24 0.01 0.367
蛋壳颜色
Egg color		 第7天
Day 7		 21.17 19.67 20.38 21.24 20.65 21.00 0.23 0.575
第14天
Day 14		 21.75 21.75 21.75 21.75 21.75 21.75 0.17 0.611
第21天
Day 21		 23.43 21.61 21.77 22.45 22.04 22.18 0.22 0.188
蛋壳厚度
Eggshell
thickness/mm		 第7天
Day 7		 0.42 0.43 0.44 0.44 0.44 0.43 0.00 0.102
第14天
Day 14		 0.43 0.42 0.43 0.43 0.44 0.44 0.00 0.217
第21天
Day 21		 0.40 0.41 0.40 0.40 0.40 0.39 0.00 0.592
蛋壳强度
Eggshell
strength/N		 第7天
Day 7		 4.00b 4.17ab 4.47a 4.36ab 4.22ab 4.21ab 0.04 0.015
第14天
Day 14		 4.19c 4.23bc 4.42a 4.43a 4.40ab 4.30abc 0.03 0.019
第21天
Day 21		 4.12b 4.31ab 4.45a 4.40a 4.37a 4.27ab 0.03 0.040
蛋白高度
Albumen
height/mm		 第7天
Day 7		 9.64 9.37 9.31 9.14 9.57 9.87 0.13 0.606
第14天
Day 14		 9.53 9.66 9.61 9.71 9.60 9.33 0.07 0.682
第21天
Day 21		 9.79 9.67 9.82 9.90 9.70 9.68 0.07 0.936
哈氏单位
Haugh unit		 第7天
Day 7		 98.40 96.61 96.01 97.29 96.93 98.52 0.55 0.749
第14天
Day 14		 97.26 98.07 97.68 97.83 97.68 96.19 0.32 0.625
第21天
Day 21		 99.23 97.93 98.38 98.93 98.46 98.31 0.33 0.903
蛋黄颜色
Yolk color		 第7天
Day 7		 4.86Cc 11.95Aa 5.33Cc 5.64Cc 5.90Cc 7.41Bb 0.36 <0.001
第14天
Day 14		 4.67Dd 12.18Aa 5.41CDcd 5.53CDcd 6.09Cc 7.55Bb 0.37 <0.001
第21天
Day 21		 4.74Dd 12.38Aa 6.45Cc 6.73BCc 6.84BCbc 7.55Bb 0.41 <0.001
蛋黄比例
Yolk
percentage/%		 第7天
Day 7		 22.14 21.93 22.15 21.93 21.96 22.70 0.13 0.549
第14天
Day 14		 22.57 23.01 22.99 22.64 22.30 22.76 0.12 0.625
第21天
Day 21		 23.04 22.44 23.22 23.02 23.28 23.47 0.11 0.095
蛋清比例
Album
percentage/%		 第7天
Day 7		 61.77 61.44 60.63 60.97 60.31 60.26 0.24 0.349
第14天
Day 14		 60.32 60.88 59.60 60.82 60.89 60.08 0.22 0.455
第21天
Day 21		 60.98 60.57 60.12 60.18 60.73 60.41 0.13 0.432
第14天,3、4组蛋壳强度显著高于1、2组(P<0.05);5组蛋壳强度显著高于1组(P<0.05),与其他各组无显著差异(P>0.05)。2组蛋黄颜色极显著高于其他各组(P<0.01),6组极显著高于1、3、4、5组(P<0.01)。
第21天,3、4、5组蛋壳强度显著高于1组(P<0.05),与2、6组无显著差异(P>0.05)。2组蛋黄颜色极显著高于其他各组(P<0.01),6组极显著高于1、3组(P<0.01);3、4、5组蛋黄颜色随斑蝥黄添加水平增加呈明显上升趋势,但组间无显著差异(P>0.05)。
第7、14、21天,各组之间蛋形指数、蛋壳颜色、蛋壳厚度、蛋白高度、哈氏单位、蛋黄比例、蛋清比例均无显著差异(P>0.05)。
微生物发酵斑蝥黄添加水平与蛋壳强度和蛋黄颜色的剂量-效应回归分析见表4,结果显示,第7、14、21天,饲粮中分别添加6.67、6.81、6.71 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄,蛋壳强度最佳;第21天,饲粮中添加12.93 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄,蛋黄颜色最佳。
表4 微生物发酵斑蝥黄添加水平与蛋壳强度和蛋黄颜色的剂量-效应回归分析

Table 4 Dose-effect regression analysis on supplemental level of canthaxanthin produced by microbial fermentation with eggshell strength and yolk color

项目
Items		 时间
Time		 回归方程
Regression equation		 x最优值
x optimal value		 y最优值
y optimal value		 相关系数
R2		 P值
P-value
蛋壳强度
Eggshell strength		 第7天
Day 7		 y=-0.007 3x2+0.097 4x+4.048 6 6.67 4.37 0.631 7 0.01
第14天
Day 14		 y=-0.005 1x2+0.069 5x+4.198 5 6.81 4.44 0.965 5 0.02
第21天
Day 21		 y=-0.006 3x2+0.084 6x+4.140 9 6.71 4.42 0.876 5 0.04
蛋黄颜色
Yolk color		 第7天
Day 7		 y=0.015 2x2+0.023 4x+4.898 6 -0.77 4.89 0.989 2 <0.01
第14天
Day 14		 y=0.013 3x2+0.07 3x+4.718 7 -2.74 4.62 0.988 4 <0.01
第21天
Day 21		 y=-0.015 9x2+0.411 2x+4.821 1 12.93 7.48 0.969 1 <0.01

x:微生物发酵斑蝥黄添加水平 supplemental level of canthaxanthin produced by microbial fermentation;y:蛋壳强度或蛋黄颜色 eggshell strength or yolk color。

2.3 微生物发酵斑蝥黄对海兰褐蛋鸡蛋黄胆固醇和卵磷脂含量的影响

由表5可知,第7天,3、4组蛋黄胆固醇含量极显著低于1、2、6组(P<0.01),显著低于5组(P<0.05);1、2、6组之间蛋黄胆固醇含量无显著差异(P>0.05)。第21天,3组蛋黄胆固醇含量极显著低于1、2组(P<0.01),显著低于6组(P<0.05),与4、5组无显著差异(P>0.05)。
表5 微生物发酵斑蝥黄对海兰褐蛋鸡蛋黄胆固醇和卵磷脂含量的影响

Table 5 Effects of canthaxanthin produced by microbial fermentation on contents of cholesterol and lecithin in yolk of Hy-Line brown laying hens

项目
Items		 时间
Time		 组别Groups SEM P值
P-value
1 2 3 4 5 6


胆固醇
Cholesterol/(mg/g)		 第7天
Day 7		 8.00Aa 7.34Aab 5.92Bd 6.06Bcd 6.93ABbc 7.28Aab 0.15 <0.001
第21天
Day 21		 8.83Aa 8.33ABab 7.18Cc 7.56BCbc 7.84ABCbc 8.19ABCab 0.12 <0.001


卵磷脂
Lecithin/%		 第7天
Day 7		 9.98Dd 11.04Cc 12.23ABb 13.09Aa 12.13ABb 11.69BCbc 0.18 <0.001
第21天
Day 21		 10.68Cc 11.26BCb 11.77Bb 12.75Aa 11.78Bb 11.37Bb 0.12 <0.001
第7天,4组蛋黄卵磷脂含量极显著高于1、2、6组(P<0.01),显著高于3、5组(P<0.05);2组蛋黄卵磷脂含量极显著高于1组(P<0.01),与6组无显著差异(P>0.05)。第21天,4组蛋黄卵磷脂含量极显著高于其他各组(P<0.01);3、5、6组蛋黄卵磷脂含量极显著高于1组(P<0.01),与2组无显著差异(P>0.05)。
微生物发酵斑蝥黄添加水平与蛋黄胆固醇和卵磷脂含量的剂量-效应回归分析见表6,结果显示,第7、21天,饲粮中分别添加6.36、6.55 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄,蛋黄胆固醇含量最低;饲粮中分别添加7.23、6.77 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄,蛋黄卵磷脂含量最高。
表6 微生物发酵斑蝥黄添加水平与蛋黄胆固醇和卵磷脂含量的剂量-效应回归分析

Table 6 Dose-effect regression analysis on supplemental level of canthaxanthin produced by microbial fermentation with contents of cholesterol and phospholipid in yolk

项目
Items		 时间
Time		 回归方程
Regression equation		 x最优值
x optimal value		 y最优值
y optimal value		 相关系数
R2		 P值
P-value


胆固醇
Cholesterol		 第7天
Day 7		 y=0.040 5x2-0.514 8x+7.820 6 6.36 6.18 0.756 6 0.02
第21天
Day 21		 y=0.029x2-0.380 1x+8.692 6.55 7.45 0.769 2 0.03


卵磷脂
Lecithin		 第7天
Day 7		 y=-0.050 9x2+0.736 1x+10.052 7.23 12.71 0.898 2 <0.01
第21天
Day 21		 y=-0.033 9x2+0.459 1x+10.679 6.77 12.23 0.780 8 <0.01

x:微生物发酵斑蝥黄添加水平 supplemental level of canthaxanthin produced by microbial fermentation;y:蛋黄胆固醇或卵磷脂含量 contents of cholesterol or lecithin in yolk。

2.4 微生物发酵斑蝥黄对海兰褐蛋鸡血清生化指标的影响

由表7可知,2组血清UA含量显著低于1组(P<0.05),与3、4、5、6组差异不显著(P>0.05)。各组之间血清AKP、ALT、AST活性及CRE、VLDL、LDL、HDL含量均无显著差异(P>0.05)。
表7 微生物发酵斑蝥黄对海兰褐蛋鸡血清生化指标的影响

Table 7 Effects of canthaxanthin produced by microbial fermentation on serum biochemical indices of Hy-Line brown laying hens

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
1 2 3 4 5 6
尿酸UA/(μmol/L) 315.00a 276.63b 294.69ab 297.98ab 300.10ab 303.90ab 3.36 0.025
肌酐CRE/(μmol/L) 10.52 11.48 10.75 10.90 11.25 11.56 0.12 0.072
碱性磷酸酶AKP/(U/L) 323.86 313.41 312.74 305.10 301.18 321.74 2.54 0.055
谷丙转氨酶ALT/(U/L) 10.75 9.79 9.55 9.66 9.84 9.53 0.16 0.090
谷草转氨酶AST/(U/L) 10.07 8.57 8.79 8.87 8.65 9.17 0.17 0.125
极低密度脂蛋白
VLDL/(mmol/L)		 1.88 1.54 1.65 1.66 1.67 1.69 0.04 0.158
低密度脂蛋白LDL/(mmol/L) 1.99 1.87 1.82 1.79 1.74 1.86 0.03 0.138
高密度脂蛋白HDL/(mmol/L) 0.71 0.73 0.75 0.75 0.76 0.78 0.01 0.250

3 讨论

3.1 微生物发酵斑蝥黄对海兰褐蛋鸡生产性能的影响

Rosa等[13]报道,饲粮中添加6 mg/kg的化学合成斑蝥黄对42周龄蛋鸡采食量、产蛋率、料蛋比和平均蛋重均无显著影响。Wen等[14]研究表明,饲粮中添加5 mg/kg的化学合成微胶囊包被型斑蝥黄对48周龄海兰褐蛋鸡的产蛋率、蛋重、采食量和料重比均无显著影响。Weber等[15]和Zhang等[16]研究结果也显示,饲粮中添加化学合成斑蝥黄对肉种鸡、蛋鸡、三黄鸡种鸡的产蛋性能和繁殖性能没有显著影响。本试验结果显示,饲粮中添加4、6、8、12 mg/kg的未包被型粉末状微生物发酵斑蝥黄和6 mg/kg的包被型颗粒状化学合成斑蝥黄对海兰褐蛋鸡产蛋率、蛋重、平均日采食量、料蛋比均无显著影响,与上述报道一致。但Araujo等[17]试验结果显示,饲粮中添加6 mg/kg的化学合成斑蝥黄及25-维生素D3可以提高62周龄Cobb肉种鸡产蛋率和孵化率,这可能是由于25-维生素D3与斑蝥黄的协同作用促进了肉种鸡体内钙代谢。梁远东等[18]报道,饲粮中添加10 mg/kg的化学合成斑蝥黄显著降低了38周龄海兰褐蛋鸡产蛋率、平均蛋重和料蛋比,认为可能与斑蝥黄过量添加和产品类型等有关。

3.2 微生物发酵斑蝥黄对海兰褐蛋鸡蛋品质的影响

蛋品质衡量指标包括蛋形指数、哈氏单位、蛋白高度、蛋壳厚度、蛋壳强度、蛋壳颜色等。哈氏单位是用于评估鸡蛋新鲜度和蛋清质量的指标,哈氏单位越大,鸡蛋越新鲜,蛋清黏稠度越好。Honda等[19]和Hsu等[20]研究表明,类胡萝卜素不影响鸡蛋的哈氏单位、蛋白高度以及蛋壳厚度。本试验所用未包被型粉末状微生物发酵斑蝥黄和包被型颗粒状化学合成斑蝥黄对鸡蛋的蛋壳颜色、蛋壳厚度、哈氏单位、蛋白高度、蛋黄比例、蛋清比例均无显著影响。
蛋黄颜色是蛋形成过程中沉积到蛋黄中的脂溶性色素,是消费者重要的感官指标,这种色素并非由蛋鸡自身自然生成,因此只有通过在饲粮中添加合成或天然类胡萝卜素来实现[21]。饲粮中添加斑蝥黄可有效改善蛋黄颜色,并且在一定范围内添加水平与蛋黄颜色呈正相关[22]。斑蝥黄是类胡萝卜素的一种,类胡萝卜素以棕油酸二酯的形式存在,在消化道主要与低密度脂蛋白相结合从而被机体吸收,吸收的类胡萝卜素以游离状态进入血液,随血液循环进入鸡的皮肤、脂肪、脚趾和蛋黄等组织,并重新转化为棕油酸二酯沉积下来,使之呈现出人们喜欢的蛋黄颜色[23]。
本试验结果表明,未包被型粉末状微生物发酵斑蝥黄、包被型颗粒状化学合成斑蝥黄均可显著改善蛋黄颜色,这与Englmaierová等[24]、Sandeski等[25]、李守学等[26]、Kljak等[27]的报道一致,但添加4~12 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄对蛋黄的着色效果不及添加6 mg/kg化学合成斑蝥黄。据报道,结晶粉末形式微生物发酵斑蝥黄易受光、热、氧气和湿度的影响而降解,直接添加到饲粮中可能会因环境条件影响其效果[28];包被型化学合成斑蝥黄稳定性强,不易受保存环境的影响而降解[29];另有报道,包被型斑蝥黄与未包被型斑蝥黄比较,有助于改善其在消化道中的释放特性,使其在肠道内特定部位更好地被吸收,从而更有效地转移到蛋黄中,增强蛋黄的色度[30]。包被型或微胶囊化斑蝥黄通过特殊的包被技术如微胶囊化处理后,斑蝥黄能抵抗胃酸和酶的分解作用,在肠道内保持更高的稳定性和完整性。包被型斑蝥黄在肠道释放更充分,从而提高了生物利用度,使得更多的色素能够被吸收入血,并最终沉积在蛋黄脂质中。摄入体内的斑蝥黄经肠道吸收进入血液循环系统,随着脂蛋白运输至卵巢并沉积于蛋黄卵磷脂中,从而增加蛋黄的橙红色调。由于胃酸的pH很低,未包被型斑蝥黄有可能在胃酸或胆汁的作用下造成多种活性成分的生物活性丧失[31],降低其着色效果,直接添加可能导致大部分未能被有效吸收利用,从而无法达到预期的蛋黄着色效果。因此,本试验中2类产品对蛋黄着色效果的差异,可能与是否包被有关,确切机制有待进一步研究。
蛋壳强度是衡量蛋品质的重要指标之一[32]。本试验结果显示,与空白对照组相比,饲粮中添加微生物发酵斑蝥黄有利于提高蛋鸡蛋壳强度,且以4 mg/kg的添加水平效果最佳。Ren等[33]研究表明,饲粮中添加斑蝥黄和25-羟维生素D3提高了樱桃谷鸭种鸭蛋壳质量,降低了破蛋率。斑蝥黄具有一定的抗氧化作用和其他潜在的生物活性,与维生素C抗氧化剂类似。维生素C在家禽生产中被广泛使用,具有改善热应激条件下蛋壳品质的作用[34],可通过提高蛋壳腺组织中碳酸酐酶(CA)及骨桥蛋白(OPN)的相对表达量来改善蛋鸡蛋壳品质[35]。本试验所用微生物发酵斑蝥黄对蛋壳强度的改善作用机制有待进一步研究。

3.3 微生物发酵斑蝥黄对海兰褐蛋鸡蛋黄胆固醇和卵磷脂含量的影响

Ismail等[36]研究表明,饲粮中添加6~8 mg/kg的化学合成斑蝥黄有降低蛋黄胆固醇含量的作用。Bidura等[37]研究表明,饲粮中添加2%~6%的发酵胡萝卜叶粉可显著降低蛋鸡蛋黄胆固醇含量。本试验结果表明,在海兰褐蛋鸡饲粮中添加4~12 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄后,蛋黄胆固醇含量降低,蛋黄卵磷脂含量升高。益生菌发酵生产的斑蝥黄是天然产物,其异构性和活性可以与从自然界中提取的活性成分保持一致[38],涉及到许多天然产物生物合成的催化酶以及特定的辅因子。研究表明,益生菌在调节蛋鸡胆固醇代谢方面具有显著作用,可分泌胆盐水解酶,具有水解结合胆盐的能力[39],也可以通过细胞壁吸附胆固醇[40]。益生菌在肠道内通过代谢内容物产生短链脂肪酸,如丙酸和丁酸。这2种短链脂肪酸能抑制肝脏中的脂肪酸及胆固醇合成,并降低甘油三酯和胆固醇的分泌速度,有助于改善血脂状况[41]。本试验中,微生物发酵斑蝥黄降低蛋黄胆固醇含量的作用机制可能与其中含有益生菌有关,确切机制有待进一步研究。肝脏合成卵磷脂主要是通过胞苷二磷酸(CDP)-胆碱与脑磷脂甲基化途径,CDP-胆碱途径中起始酶(胆碱激酶,ChoK)与限速酶(磷酸胆碱胞苷转移酶,CCT)的活性与卵磷脂合成量密切相关[42]。有研究表明,饲粮中添加叶黄素有助于抵抗膜磷脂的体内氧化损伤[43]。与化学合成斑蝥黄相比,微生物发酵斑蝥黄在基因层面,多物种基因组是途径酶的宝库。整合来自多个物种(细菌、真菌、病毒、植物)的同工酶并结合优化可能会产生更有效的生物合成途径[37],同工酶通过其结构差异赋予代谢途径多样性和适应性,允许生物体在不同条件下优化酶活性以调控相关代谢反应。微生物发酵斑蝥黄作为饲料添加剂时,其高效的生物合成途径和更好的生物利用性可能对海兰褐蛋鸡生理代谢产生积极影响。

3.4 微生物发酵斑蝥黄对海兰褐蛋鸡血清生化指标的影响

UA是评价动物肾脏功能的指标之一,当肾脏功能受损时,UA排出受阻,随之血清中UA含量升高[44]。CRE也是评价动物肾功能的重要指标之一,血清CRE含量主要取决于肾小球滤过功能,当血清CRE含量明显高于正常值时,肾脏代谢能力下降[45]。郭冠群[45]报道,饲粮中添加8 mg/kg的化学合成斑蝥黄组显著降低了伊莎褐蛋鸡血清UA含量。本试验结果表明,与空白对照组相比,饲粮中添加6 mg/kg的化学合成斑蝥黄可显著降低蛋鸡血清UA含量;添加4~12 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄有降低蛋鸡血清UA含量的趋势,但无显著差异;添加化学合成斑蝥黄和微生物发酵斑蝥黄对蛋鸡血清肌酐含量无显著影响。由此可见,饲粮中添加4~12 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄对于蛋鸡肾脏功能无损害作用。
赵婷等[46]研究表明,斑蝥黄在大鼠体内经吸收后进入血液循环,最终被靶器官消耗或者是贮存在肝脏中。AKP是反映肝脏损害程度的指标之一,正常情况下经胆道排出,当肝脏出现病变时,AKP从胆道排出受阻,使血清AKP活性迅速下降;当肝脏受到损伤时,AKP经淋巴道和肝窦进入血液,同时由于肝内胆道胆汁排泄障碍,反流入血而引起AKP活性升高[47]。AST和ALT是最敏感的肝脏功能测定指标,当肝细胞受到损害时,细胞膜通透性增大而入血,血液中的AST和ALT活性升高。本试验结果显示,饲粮中添加4~12 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄对蛋鸡血清AKP、AST和ALT活性未造成显著影响。王慧文等[47]报道,饲粮中添加30 mg/kg的化学合成斑蝥黄对京红1号蛋鸡的肝脏和肾脏机能无损害作用。沉积到肝脏中的斑蝥黄,从肝脏由VLDL运载到沉积部位,VLDL、LDL、HDL都参与了斑蝥黄的吸收与运输[48]。Kumar等[49]报道,饲粮中添加50mg/kg的化学合成斑蝥黄通过增加雌性白化大鼠血清谷胱甘肽转移酶活性以及血清和肝脏中过氧化氢酶活性,显着降低血清低密度脂蛋白胆固醇含量。本试验结果表明,与空白对照相比,饲粮中添加6 mg/kg的化学合成斑蝥黄和4~12 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄对蛋鸡血清VLDL、LDL、HDL含量均无显著影响。蛋鸡肝脏和肾脏功能正常是维护良好生产性能和蛋品质的重要保障,饲粮中添加4~12 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄对蛋鸡肝脏和肾脏功能未产生有害作用。

4 结论

① 饲粮中添加4~12 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄对海兰褐蛋鸡生产性能无显著影响。
② 饲粮中添加4~12 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄可改善蛋壳品质,但对蛋黄着色效果不及添加6 mg/kg的化学合成斑蝥黄。
③ 饲粮中添加4~6 mg/kg的微生物发酵斑蝥黄可提高蛋黄卵磷脂含量,降低蛋黄胆固醇含量,效果优于添加6 mg/kg的化学合成斑蝥黄。
④ 回归分析显示,本试验条件下,饲粮中微生物发酵斑蝥黄的适宜添加水平为6~7 mg/kg。

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