动物营养学报 >

2024 , Vol. 36 >Issue 12: 7742 - 7753

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.660

研究论文

菌酶协同发酵豆粕对肉鸡生长性能、屠宰性能、养分表观代谢率和肠道形态的影响

  • 赵满琦 ,
  • 刘国华 ,
  • 陈星 ,
  • 陈志敏 ,
  • 孟昆 ,
  • 杨培龙 ,
  • 郑爱娟 , *
展开
  • 中国农业科学院饲料研究所,农业农村部动物产品质量安全饲料源性因子风险评估实验室,农业农村部饲料生物技术重点实验室,北京 100081
*郑爱娟,副研究员,硕士生导师,E-mail:

赵满琦(1999—),男,河南焦作人,硕士研究生,从事家禽动物营养与饲料研究。E-mail:

Copy editor: 菅景颖

收稿日期: 2024-04-30

  网络出版日期: 2024-12-12

基金资助

国家重点研发计划项目(2023YFD1301602)

中国农业科学院科技创新工程重大科研任务(CAAS-ASTIP-2023-IFR-11)

收起

Effects of Co-Fermented Soybean Meal by Bacteria and Enzymes on Growth Performance, Slaughter Performance, Nutrient Apparent Metabolic Rates and Intestinal Morphology of Broilers

  • ZHAO Manqi ,
  • LIU Guohua ,
  • CHEN Xing ,
  • CHEN Zhimin ,
  • MENG Kun ,
  • YANG Peilong ,
  • ZHENG Aijuan , *
Expand
  • Key Laboratory of Feed Biotechnology of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Risk Assessment Laboratory of Animal Product Quality Safety Feed Source Factors of the Ministry of Agriculture And Rural Affairs, Feed Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
*associate professor, E-mail:

Received date: 2024-04-30

  Online published: 2024-12-12

Fold

摘要

本试验旨在探究菌酶协同发酵豆粕对肉鸡生长性能、屠宰性能、养分表观代谢率和肠道形态的影响。选用160只健康状态良好且体重[(47.00±0.45) g]相近的1日龄爱拔益加肉公鸡,随机分成2组,每组8个重复,每个重复10只鸡。对照组饲喂玉米-豆粕型基础饲粮,试验组则饲喂使用7.5%菌酶协同发酵豆粕替代基础饲粮中部分普通豆粕的试验饲粮。试验期42 d。结果显示:1)与对照组相比,菌酶协同发酵豆粕显著提高了1~42日龄肉鸡的平均日增重(ADG)及22~42日龄肉鸡的ADG与平均日采食量(P<0.05),并显著降低了22~42日龄肉鸡的料重比(P<0.05)。2)与对照组相比,菌酶协同发酵豆粕对42日龄肉鸡的屠宰性能无显著影响(P>0.05)。3)与对照组相比,菌酶协同发酵豆粕显著提高了肉鸡的干物质、粗蛋白质和能量表观代谢率(P<0.05)。4)与对照组相比,菌酶协同发酵豆粕显著提高了肉鸡肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶活性(P<0.05),显著降低了肝脏中丙二醛含量(P<0.05)。5)与对照组相比,菌酶协同发酵豆粕显著降低了42日龄肉鸡十二指肠和回肠的隐窝深度(P<0.05),并显著提高了十二指肠和回肠的绒隐比(P<0.05)。6)与对照组相比,菌酶协同发酵豆粕显著提高了21日龄肉鸡盲肠内容物中丁酸、异戊酸、戊酸、己酸和异丁酸的含量(P<0.05),显著提高了42日龄肉鸡盲肠内容物中异戊酸、戊酸和己酸的含量(P<0.05)。综上所述,用7.5%的菌酶协同发酵豆粕替代基础饲粮中部分普通豆粕可以提高肉鸡的生长性能、养分表观代谢率、肝脏抗氧化能力,改善肠道黏膜形态,并能提高盲肠内容物中挥发性脂肪酸的含量。

关键词： 菌酶协同发酵; 豆粕; 肉鸡; 生长性能; 屠宰性能; 养分表观代谢率; 肠道形态

本文引用格式

赵满琦 , 刘国华 , 陈星 , 陈志敏 , 孟昆 , 杨培龙 , 郑爱娟 . 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡生长性能、屠宰性能、养分表观代谢率和肠道形态的影响[J]. 动物营养学报, 2024 , 36(12) : 7742 -7753 . DOI: 10.12418/CJAN2024.660

Abstract

This experiment aimed to investigate effects of co-fermented soybean meal by bacterial and enzyme (FSM) on the growth performance, slaughter performance, nutrient apparent metabolic rates and intestinal morphology of broilers. A total of 160 healthy 1-day-old Arbor Acres male broilers with similar body weight [(47.00±0.45) g] were selected for the experiment. The broilers were randomly divided into 2 groups, each with 8 replicates and 10 broilers per replicate. Broilers in control group were fed a corn-soybean meal type basal diet, while those in the experimental group were fed experimental diet which included 7.5% FSM as a replacement for regular soybean meal in the basal diet. The experimental period was 42 d. The results showed as follows: 1) compared with the control group, FSM significantly increased the average daily gain (ADG) of broilers from 1 to 42 days of age and the ADG and average daily feed intake of broilers from 22 to 42 days of age (P<0.05), and significantly decreased the feed to gain ratio of broilers from 22 to 42 days of age (P<0.05). 2) Compared with the control group, FSM had no significant effects on the slaughter performance of broilers at 42 days of age (P>0.05). 3) Compared with the control group, FSM significantly increased the apparent metabolic rates of dry matter, crude protein and energy of broilers (P<0.05). 4) Compared with the control group, FSM significantly increased the activity of hepatic glutathione peroxidase (GSH-Px) (P<0.05), and significantly decreased the content of hepatic malondialdehyde (MDA) of broilers (P<0.05). 5) Compared with the control group, FSM significantly reduced the crypt depth in duodenum and ileum (P<0.05), and significantly increased the villus height/crypt depth ratio in duodenum and ileum of broilers at 42 days of age (P<0.05). Compared with the control group, the FSM significantly increased the contents of butyric acid, isovaleric acid, valeric acid, hexanoic acid and isobutyric acid in the cecal contents of broilers at 21 days of age (P<0.05), and significantly increased the contents of isovaleric acid, valeric acid and hexanoic acid in the cecal contents of broilers at 42 days of age (P<0.05). In conclusion, using 7.5% FSM to replace part of regular soybean meal in the basal diet can improve the growth performance, nutrient apparent metabolic rates, liver antioxidant capacity and intestinal morphology, and increase the contents of volatile fatty acids in the cecal contents of broilers.

Key words： co-fermentation with bacteria and enzymes; soybean meal; broilers; growth performance; slaughter performance; nutrient apparent metabolic rates; intestinal morphology

豆粕作为我国应用最为广泛的植物蛋白质饲料,在畜禽饲粮中扮演着重要的角色。目前,我国豆粕呈现出供应紧张的局面,而提高豆粕利用效率是实现豆粕减量替代的有效途径之一。提高豆粕的营养价值通常采用单一处理方式,如酶解和微生物发酵等。酶解法具有高效率和高产品纯度的特点,可针对性地降解豆粕中的抗营养因子,有效提高豆粕中小分子肽的含量[1]。然而,酶解豆粕通常在高料水比条件下进行,这可能导致蛋白质过度水解,产生苦味肽和其他不良风味物质[2]。此外,高料水比也会导致饲料后续干燥困难和加工成本增加。微生物发酵法是利用微生物在一定条件下代谢产生酶,利用产生的酶对原料进行生物降解或转化的技术。微生物发酵法能更好地降解豆粕中的抗营养因子。相较于酶解豆粕产生的小肽和氨基酸等,微生物发酵过程中会产生有机酸和维生素等有益的代谢产物和活性物质,进而改善豆粕的风味和功能性[3-4]。但是微生物发酵法也面临着发酵周期较长的问题。菌酶协同发酵是将微生物发酵法和酶解法相结合的技术,发酵过程中微生物可以产生特定的酶,分解饲料中的有机物,而酶制剂的加入则进一步促进难分解成分的分解,提升发酵效率与饲料营养价值。此外,微生物的代谢产物可作为酶制剂的底物,而酶制剂分解产生的营养物质可供微生物利用,形成互促作用,增强发酵效果,实现更全面高效的豆粕处理。已有大量研究表明发酵豆粕或酶解豆粕可以改善动物的生长性能和肠道健康[5-6]。然而,关于菌酶协同发酵豆粕的研究多集中在前期的工艺优化方面,在肉鸡生产上应用的研究较少。因此,本试验通过肉鸡饲养试验,探究菌酶协同发酵豆粕对肉鸡生长性能和肠道健康的影响,为菌酶协同发酵豆粕在肉鸡生产中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验所用豆粕采购自辽宁省,利用菌酶协同发酵技术制备发酵豆粕,所用菌株为嗜酸乳杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母,所用酶为蛋白酶。菌酶协同发酵豆粕的营养成分含量(风干基础)如下:酸溶蛋白12.97%、粗蛋白质50.51%、粗纤维5.3%、粗灰分6.82%。

1.2 试验设计

采用单因素试验设计,选用160只健康状态良好且体重[(47.00±0.45) g]相近的1日龄爱拔益加(AA)肉公鸡,随机分为2组,每组8个重复,每个重复10只鸡。对照组(CON组)饲喂玉米-豆粕型基础饲粮,试验组(FSM组)饲喂以7.5%菌酶协同发酵豆粕替代基础饲粮中部分普通豆粕的试验饲粮。饲养试验共计42 d,分2个阶段进行,其中1~21日龄为前期,22~42日龄为后期。试验鸡采用笼养,第1~3天每日24 h连续光照,第4天及以后每日16 h光照。采用乳头式饮水器供水,自由采食饲粮。试验鸡免疫程序和鸡舍卫生管理按照《AA肉鸡免疫手册》进行。基础饲粮配方设定的营养水平满足或超过NRC(1994)和NY/T 33—2004营养标准,试验饲粮与基础饲粮营养水平保持一致。基础饲粮和试验饲粮组成及营养水平见表1。
表1 基础饲粮和试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

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

项目
Items		 1~21日龄1 to 21 days of age 22~42日龄22 to 42 days of age
基础饲粮
Basal diet		 试验饲粮
Experimental diet		 基础饲粮
Basal diet		 试验饲粮
Experimental diet
原料Ingredients
玉米Corn 58.69 60.47 62.53 63.96
大豆油Soybean oil 0.81 0.67 1.37 1.38
豆粕Soybean meal 25.00 15.81 20.00 12.50
发酵豆粕Fermented soybean meal 7.50 7.50
花生仁饼Peanut kernel cake 2.50 2.50 4.07 2.64
玉米干酒糟及其可溶物Corn DDGS 5.00 5.00 7.00 7.00
玉米蛋白粉Corn protein meal 3.00 3.00
鱼粉Fish meal 1.00 1.00
食盐NaCl 0.32 0.32 0.32 0.32
磷酸氢钙CaHPO4 1.74 1.74 1.30 1.32
石粉Limestone 1.45 1.46 1.20 1.20
赖氨酸硫酸盐Lys·H2SO4 0.81 0.80 0.63 0.57
DL-蛋氨酸DL-Met 0.31 0.33 0.27 0.29
L-苏氨酸L-Thr 0.04 0.07 0.04 0.05
L-色氨酸L-Trp 0.01 0.01
氯化胆碱Choline chloride 0.20 0.20 0.15 0.15
预混料Premix1) 0.12 0.12 0.12 0.12
合计Total 100.00 100.00 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
代谢能ME/(MJ/kg) 12.55 12.55 12.76 12.76
总能GE/(MJ/kg) 17.87 17.88 18.08 18.02
粗蛋白质CP 22.39 22.65 19.60 19.48
赖氨酸Lys 1.252 1.252 1.100 1.100
蛋氨酸Met 0.635 0.645 0.570 0.575
蛋氨酸+胱氨酸Met+Cys 0.950 0.950 0.850 0.850
苏氨酸Thr 0.800 0.800 0.720 0.720
色氨酸Trp 0.240 0.240 0.211 0.209
钙Ca 1.000 1.000 0.850 0.850
总磷TP 0.667 0.660 0.615 0.612
非植酸磷NPP 0.450 0.450 0.420 0.420

1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of diets:VA 8 000 IU,VD3 1 000 IU,VE 20 IU,VK3 0.5 mg,VB1 2 mg,VB2 8 mg,VB3 10 mg,VB5 40 mg,VB6 3.5 mg,VB11 0.3 mg,VB12 0.01 mg,生物素 biotin 0.12 mg,Cu (as copper sulfate) 8 mg,Fe (as ferrous sulfate) 80 mg,Mn (as manganese sulfate) 60 mg,Zn (as zinc sulfate) 40 mg, Se (as sodium selenite) 0.15 mg,I (as potassium iodide) 0.7 mg。

2)代谢能和非植酸磷为计算值,其他指标为测定值。代谢能参考中国原料数据库(https://www.chinafeeddata.org.cn/admin/Login/index.html)计算,非植酸磷=总磷-植酸磷。ME and NPP were calculated values, while other indicators were measured values. ME was calculated with reference to China Raw Material Database (https://www.chinafeeddata.org.cn/admin/Login/index.html), and NPP=TP-PP.

1.3 样品采集

在21和42日龄时,每个重复随机选取1只肉鸡进行屠宰,迅速打开其腹腔分离并取出十二指肠、空肠、回肠和盲肠,剪取1~2 cm中部肠段,使用磷酸盐缓冲液(PBS,pH=7.4)冲洗肠道内容物后,置于50 mL离心管中,使用4%多聚甲醛溶液进行固定;取21和42日龄肉鸡的盲肠内容物,收集至2 mL的冻存管中,将冻存管转移至-80 ℃的超低温冰箱中保存待测;取42日龄肉鸡的肝脏,使用锡纸包裹,置于液氮中快速冷冻,然后转移至-80 ℃的超低温冰箱中保存待测。

1.4 指标测定

1.4.1 生长性能

分别在肉鸡21和42日龄时,以重复为单位进行称重,计算其平均日增重(ADG);统计肉鸡的喂料量、剩料量,计算平均日采食量(ADFI);基于平均日增重和平均日采食量,计算料重比(F/G)。

1.4.2 屠宰性能

在42日龄时,每个重复随机选取1只肉鸡测定屠宰性能。屠宰性能按照NY/T 823—2020中规定的方法进行测定,具体计算方法参照本课题组前期发表的文章[7]。

1.4.3 养分表观代谢率

采用外源指示剂(二氧化钛)法测定肉鸡养分表观代谢率。代谢试验在肉鸡22~24日龄时进行,以重复为单位进行试验,正式试验之前试验鸡禁食排空24 h,正试期的最后1天禁食24 h,准确收集正试期3 d的鸡排泄物,使用镊子剔除皮屑、羽毛等杂质,喷洒少量10%的盐酸溶液以固定其中的挥发性氮。代谢试验结束后,将收集的样品进行混匀、烘干和粉碎,以便后续指标的测定。
饲粮和排泄物中能量(总能)采用C200量热仪(C200 calorimeter,IKA Works GmbH & Co.,德国)测定,干物质含量参照GB/T 6435—2014进行测定,粗蛋白质含量参照GB/T 6432—2018进行测定,二氧化钛含量参照邓雪娟等[8]的方法进行测定。此外,饲粮中钙含量参照GB/T 6436—2018进行测定,氨基酸含量参照GB/T 18246—2019进行测定,总磷含量参照GB/T 6437—2018进行测定。
养分表观代谢率计算公式为:
干物质表观代谢率(%)=[(排泄物中二氧化钛含量-饲粮中二氧化钛含量)/排泄物中二氧化钛含量]×100;
某养分表观代谢率(%)=[1-(饲粮中二氧化钛含量/排泄物中二氧化钛含量)×(排泄物中该养分含量/饲粮中该养分含量)]×100。

1.4.4 肝脏抗氧化指标

肝脏总抗氧化能力(T-AOC)与超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量采用酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒(江苏酶免实业有限公司产品)进行测定,具体操作步骤按试剂盒说明书进行。

1.4.5 肠道形态

将固定后的肠道组织取出后,进行修剪、脱水、包埋、切片、染色以及密封等步骤后,在显微镜下随机选取10个隐窝和绒毛完整且定向良好的视野,拍照成像后使用Image Pro Plus 6.0分析软件测定绒毛高度和隐窝深度,并计算绒隐比(绒毛高度/隐窝深度)。

1.4.6 盲肠内容物中挥发性脂肪酸含量

取1 g的盲肠内容物加9mL的蒸馏水,使用数字超高速乳化机T25(IKA,Staufen,德国)进行均质处理;在混合物中加入0.05 mL饱和HgCl、1 mL 25% H3PO4、0.2 mL 2%戊酸,然后在4 ℃下以1 036×g离心20 min;收集上清液,采用气相色谱仪(6890系列GC系统,HP,美国)测定盲肠内容物中挥发性脂肪酸含量。

1.5 统计与分析

试验数据用Excel 2016进行归纳和初步处理,通过SPSS 24.0分析软件的独立样本t检验分析方法对2组肉鸡各个指标的显著性进行分析。结果以平均值和均值标准误(SEM)表示,P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡生长性能的影响

由表2可知,1~21日龄,与CON组相比,FSM组肉鸡平均日增重、平均日采食量和料重比无显著变化(P>0.05);22~42日龄,与CON组相比,FSM组肉鸡平均日增重和平均日采食量显著提高(P<0.05),料重比显著降低(P<0.05);1~42日龄,与CON组相比,FSM组肉鸡平均日增重显著提高(P<0.05),平均日采食量和料重比无显著变化(P>0.05)。
表2 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡生长性能的影响

Table 2 Effects of co-fermented soybean meal by bacteria and enzymes on growth performance of broilers

项目
Items		 组别Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON FSM
1~21日龄1 to 21 days of age
平均日增重ADG/g 37.86 39.38 0.71 0.314
平均日采食量ADFI/g 54.67 56.02 0.91 0.491
料重比F/G 1.44 1.42 0.01 0.506
22~42日龄22 to 42 days of age
平均日增重ADG/g 77.82b 89.65a 2.42 0.008
平均日采食量ADFI/g 146.69b 163.58a 3.67 0.014
料重比F/G 1.89a 1.82b 0.01 0.022
1~42日龄1 to 42 days of age
平均日增重ADG/g 56.24b 62.69a 1.52 0.028
平均日采食量ADFI/g 96.91 105.85 2.36 0.056
料重比F/G 1.72 1.69 0.01 0.064

同行数据肩标不同字母代表差异显著(P<0.05),相同字母代表差异不显著(P>0.05)。下表同。

Different letters on the shoulder of the data of the same row represent significant difference (P<0.05), while the same letters represent no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡屠宰性能的影响

由表3可知,与CON组相比,FSM组肉鸡的屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率和腹脂率均无显著变化(P>0.05)。
表3 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡屠宰性能的影响

Table 3 Effects of co-fermented soybean meal by bacteria and enzymes on slaughter performance of broilers %

项目
Items		 组别Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON FSM
屠宰率Slaughter rate 90.80 91.56 0.48 0.471
半净膛率Semi-evisceration rate 84.74 84.73 0.52 0.993
全净膛率Full evisceration rate 75.40 75.75 0.55 0.771
胸肌率Breast muscle rate 21.65 22.88 0.44 0.170
腹脂率Abdominal fat rate 1.11 1.00 0.06 0.461

2.3 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡养分表观代谢率的影响

由表4可知,与CON组相比,FSM组肉鸡的粗蛋白质、能量和干物质表观代谢率显著提高(P<0.05)。
表4 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡养分表观代谢率的影响

Table 4 Effects of co-fermented soybean meal by bacteria and enzymes on nutrient apparent metabolic rates of broilers %

项目
Items		 组别Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON FSM
粗蛋白质Crude protein 61.07b 63.96a 0.59 0.004
能量Energy 73.77b 76.00a 0.52 0.018
干物质Dry matter 67.86b 71.77a 0.74 0.001

2.4 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡肝脏抗氧化指标的影响

由表5可知,与CON组相比,FSM组肉鸡肝脏T-AOC、SOD和CAT活性无显著变化(P>0.05),但GSH-Px活性显著提高(P<0.05),同时MDA含量显著降低(P<0.05)。
表5 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡肝脏抗氧化指标的影响

Table 5 Effects of co-fermented soybean meal by bacteria and enzymes on liver antioxidant indexes of broilers

项目
Items		 组别Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON FSM
总抗氧化能力T-AOC/(U/mg prot) 1.84 2.05 0.09 0.246
超氧化物歧化酶SOD/(U/mg prot) 2.18 2.46 0.09 0.150
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px/(U/mg prot) 18.30b 28.87a 2.52 0.006
过氧化氢酶CAT/(U/mg prot) 2.33 2.62 0.12 0.260
丙二醛MDA/(nmol/mg prot) 3.36a 2.79b 0.15 0.030

2.5 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡肠道形态的影响

由表6可知,与CON组相比,FSM组肉鸡21日龄时十二指肠、空肠和回肠形态(绒毛高度、隐窝深度以及绒隐比)无显著变化(P>0.05);与CON组相比,FSM组肉鸡42日龄时十二指肠和回肠隐窝深度显著降低(P<0.05),十二指肠和回肠绒隐比显著提高(P<0.05)。
表6 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡肠道形态的影响

Table 6 Effects of co-fermented soybean meal by bacteria and enzymes on intestinal morphology of broilers

项目
Items		 组别Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON FSM
21日龄21 days of age
十二指肠Duodenum
绒毛高度Villus height/μm 1 557.46 1 669.70 32.34 0.104
隐窝深度Crypt depth/μm 272.49 261.91 4.69 0.279
绒隐比V/C 5.72 6.41 0.19 0.060
空肠Jejunum
绒毛高度Villus height/μm 1 235.25 1 207.26 26.92 0.641
隐窝深度Crypt depth/μm 230.74 221.89 3.64 0.252
绒隐比V/C 5.35 5.45 0.10 0.671
回肠Ileum
绒毛高度Villus height/μm 975.07 971.05 7.52 0.812
隐窝深度Crypt depth/μm 204.18 225.40 6.93 0.132
绒隐比V/C 4.83 4.33 0.17 0.153
42日龄42 days of age
十二指肠Duodenum
绒毛高度Villus height/μm 2 052.56 1 998.12 18.70 0.161
隐窝深度Crypt depth/μm 271.61a 243.06b 7.03 0.012
绒隐比V/C 7.56b 8.22a 0.18 0.037
空肠Jejunum
绒毛高度Villus height/μm 1 340.64 1 294.66 24.60 0.410
隐窝深度Crypt depth/μm 222.42 210.95 4.36 0.219
绒隐比V/C 6.03 6.14 0.10 0.612
回肠Ileum
绒毛高度Villus height/μm 1 000.31 1 012.89 22.46 0.797
隐窝深度Crypt depth/μm 217.89a 194.69b 4.33 <0.001
绒隐比V/C 4.59b 5.20a 0.14 0.019

2.6 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡盲肠内容物中挥发性脂肪酸含量的影响

由表7可知,与CON组相比,FSM组肉鸡21日龄时盲肠内容物中丁酸、异戊酸、戊酸、己酸和异丁酸含量显著提高(P<0.05);与CON组相比,FSM组肉鸡42日龄时盲肠内容物中异戊酸、戊酸和己酸含量显著提高(P<0.05)。
表7 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡盲肠内容物中挥发性脂肪酸含量的影响

Table 7 Effects of co-fermented soybean meal by bacteria and enzymes on contents of volatile fatty acids in cecal contents of broilers μg/g

项目
Items		 组别Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON FSM
21日龄21 days of age
乙酸Acetic acid 1 806.44 1 758.36 88.07 0.818
丁酸Butyric acid 268.62b 496.48a 53.98 0.005
异戊酸Isovaleric acid 12.28b 28.86a 3.91 0.004
戊酸Valeric acid 30.20b 46.81a 4.06 0.025
己酸Caproic acid 0.50b 1.23a 0.17 0.003
丙酸Propionic acid 136.37 144.02 9.48 0.718
异丁酸Isobutyric acid 18.08b 28.36a 2.53 0.012
42日龄42 days of age
乙酸Acetic acid 3 741.38 3 556.80 237.83 0.742
丁酸Butyric acid 1 676.94 1 671.03 179.81 0.989
异戊酸Isovaleric acid 33.25b 37.17a 1.00 0.021
戊酸Valeric acid 129.12b 167.95a 10.39 0.038
己酸Caproic acid 1.15b 1.35a 0.05 0.001
丙酸Propionic acid 456.39 570.80 40.80 0.183
异丁酸Isobutyric acid 46.61 53.19 2.16 0.200

3 讨论

3.1 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡生长性能和屠宰性能的影响

生长性能是评估动物生产能力的重要指标。本试验结果表明,使用菌酶协同发酵豆粕替代基础饲粮中部分普通豆粕,对1~21日龄肉鸡的生长性能无显著影响,但可以显著改善22~42日龄肉鸡的生长性能,显著提高1~42日龄肉鸡的平均日增重。这可能是由于豆粕经过菌酶协同发酵后,抗营养因子含量下降,且大豆蛋白也被降解为多种小肽,这些小肽因其特殊的吸收机制,更易于被肉鸡肠道吸收和利用,从而促进其生长发育[9]。此外,微生物发酵还能改善豆粕的风味和口感,从而提高肉鸡的平均日采食量。张良慧[10]研究表明,使用纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母和植物乳杆菌联合中性蛋白酶发酵豆粕可以显著改善肉鸡21~49日龄的平均日增重和料重比。Li等[11]研究发现,在肉鸡不同生长阶段,使用发酵豆粕分别替代基础饲粮中25%和50%的豆粕,25%替代组显著提高了22~36日龄和1~36日龄的平均日采食量和饲料转化率,而50%替代组在22~36日龄和1~36日龄的饲料转化率上也有显著提高,这些结果与本研究结果一致。Guo等[12]研究发现,使用2.5%、5.0%和7.5%的发酵豆粕替代基础饲粮中的豆粕对肉鸡不同生长阶段的生长性能均无显著影响,这一结果与本研究结果不同,可能与肉鸡的品种、日龄等因素有关。
屠宰性能反映从养殖到屠宰整个周期的经济效益,通过比较不同养殖技术或饲料对屠宰性能的影响,可以直观地了解养殖成本和收益之间的关系[13]。本试验结果表明,使用菌酶协同发酵豆粕替代基础饲粮中部分普通豆粕,对42日龄肉鸡的屠宰性能无显著影响。朱沛霁等[14]研究表明,饲喂肉鸡混菌发酵饲料对60日龄肉鸡的屠宰性能无显著影响,这与本研究结果一致。鲁春灵等[15]研究发现,在肉鸡饲粮中添加6%、8%或10%的湿态发酵豆粕,随着添加量的提高,肉鸡的屠宰率、全净膛率和腿肌率均呈现出上升的趋势。阿布都如苏力·艾尔肯等[16]研究发现,在肉鸡饲粮中添加经嗜酸乳杆菌发酵处理的豆粕,可显著增强肉鸡的全净膛率、胸肌率以及腿肌率,降低腹脂率。对于不同发酵豆粕对肉鸡屠宰性能产生的效果不同,可能是由于发酵使用的微生物不同导致的[17]。

3.2 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡养分表观代谢率的影响

养分表观代谢率被视为评估肉鸡是否有效吸收和利用饲粮中营养物质及其健康状况的关键指标之一。通过提高肉鸡对饲粮中营养物质的吸收和转化效率,能降低养殖成本,有效提升经济效益[18]。本研究结果表明,使用菌酶协同发酵豆粕替代基础饲粮中部分普通豆粕,可以显著提高肉鸡的干物质、粗蛋白质和能量表观代谢率。这主要是由于豆粕经过发酵后大分子的大豆蛋白可被降解为更有利于动物消化吸收的大豆肽;同时,发酵过程中微生物产生的酶可以将豆粕中难以消化的多糖和纤维素等转化为简单的糖类,降低干物质中纤维素的含量,并释放出潜在的能量[19]。研究表明,发酵饲料可以促进消化和营养转运相关基因的表达[20]。发酵过程中产生的乳酸、细菌素和抗菌物质等,可以降低消化道的pH,抑制或杀死大肠杆菌等有害细菌,提高肠道的消化吸收能力[21]。张良慧[10]研究表明,使用菌酶协同发酵豆粕可以显著提高肉鸡干物质和粗蛋白质表观代谢率。Tang等[22]使用菌酶异步发酵的方式制备菌酶协同发酵豆粕,等量替代仔猪基础饲粮中的豆粕,结果表明菌酶协同发酵豆粕可以显著提高仔猪的干物质和粗蛋白质表观消化率,这与本研究结果一致。

3.3 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡肝脏抗氧化能力的影响

肝脏是动物体内主要的代谢器官,也是抗氧化防御系统的重要组成部分[23]。高水平的抗氧化能力通常反映良好的健康状态和较强抵御疾病的能力。T-AOC反映了动物的整体抗氧化防御能力,整合了各种抗氧化剂和抗氧化酶的活性。T-AOC的测定能够提供抵御氧化应激能力的全面信息。SOD是能将超氧阴离子转化为氧气和过氧化氢的酶,是防御超氧自由基的首要机制之一,对于维护细胞氧化平衡至关重要[24]。GSH-Px可将过氧化物还原为水或醇,同时将谷胱甘肽氧化为氧化型谷胱甘肽,有助于保护细胞免遭自由基伤害[25]。CAT能将过氧化氢分解为水和氧气,作为细胞内的重要抗氧化防御机制之一,通过快速清除过氧化氢减少氧化应激,防止细胞损伤[26]。MDA作为细胞膜脂质过氧化的终产物,通常用于反映体内氧化应激水平,MDA含量能反映细胞膜损伤程度[27]。本研究结果表明,使用菌酶协同发酵豆粕替代基础饲粮中部分普通豆粕可以显著提高42日龄肉鸡肝脏中GSH-Px活性,并显著降低MDA含量,这可能是由于豆粕经过发酵后产生了部分抗氧化肽。研究显示,当大豆肽的分子质量低于3 000 Da时,具有强烈的自由基清除活性,且随着大豆肽分子质量的降低而增加[28];同时,豆粕经过发酵后会提高异黄酮和酚酸等相关抗氧化物质的含量[29-30]。

3.4 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡肠道形态的影响

肠道作为动物消化和吸收营养物质的重要器官,其形态与功能密切相关。通过测量肠道的绒毛高度和隐窝深度等形态学参数,可以更准确地评估肠道对营养物质的吸收能力[31]。较高的肠道绒毛意味着更大的吸收表面积,较浅的隐窝可以提供更多的消化吸收区域,有利于更有效地吸收养分,提高饲料利用率[32]。研究表明,饲喂动物发酵饲料或直接饲喂益生菌可以改善畜禽肠道形态结构[33]。孙涛等[34]研究发现,在肉鸡饲粮中添加由芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌协同复合酶发酵的罗汉果渣等量替代玉米,可以显著改善肉鸡70日龄时十二指肠的隐窝深度和绒隐比。本研究结果表明,在肉鸡饲粮中添加菌酶协同发酵豆粕,显著改善了42日龄肉鸡的十二指肠和回肠形态。这可能是由于豆粕经过发酵后产生的大豆肽能够增强闭锁小带蛋白-1(ZO-1)和密封蛋白(OCLN)基因的表达,而这2种基因在维持肠道细胞间紧密连接的完整性中起着关键作用[35],这种促进作用表明大豆肽可能有助于改善肠道形态,维持肠道黏膜的健康状态。

3.5 菌酶协同发酵豆粕对肉鸡盲肠内容物中挥发性脂肪酸含量的影响

挥发性脂肪酸是盲肠微生物发酵的主要产物,其含量和比例可以反映肉鸡对饲粮中纤维素的消化和利用能力。通过测定挥发性脂肪酸含量,可以间接了解肉鸡肠道微生物的平衡状态,从而判断肠道的健康状况[36]。本研究结果表明,使用菌酶协同发酵豆粕替代基础饲粮中部分普通豆粕可以显著提高21日龄肉鸡盲肠内容物中丁酸、异戊酸、戊酸、己酸和异丁酸的含量,显著提高42日龄肉鸡盲肠内容物中异戊酸、戊酸和己酸的含量。其中,丁酸可以通过抗蠕动作用转移到小肠中直接被动物吸收并转化为能量,为动物的日常活动和生长提供动力[37-38];丁酸也被认为是肠道上皮细胞的优选能量源,有助于促进肠道壁的完整性和功能,间接促进营养物质的吸收,这也解释了本试验中小肠绒毛高度和隐窝深度的变化[39-40]。此外,健康的肠道上皮细胞能更有效地吸收营养物质,提高饲料的转化率[41]。叶成智[42]研究表明,饲喂生物发酵饲料可以显著提高肉鸡盲肠内容物中挥发性脂肪酸的含量。Zhu等[43]研究表明,在饲粮中添加发酵饲料可以显著提高肉鸡盲肠内容物中丙酸和丁酸的含量。上述研究结果与本研究结果相似,表明发酵饲料可在一定程度上提高肠道中挥发性脂肪酸的含量,改善肠道健康。

4 结论

用7.5%的菌酶协同发酵豆粕替代基础饲粮中部分普通豆粕可以提高肉鸡的生长性能、养分表观代谢率和肝脏抗氧化能力,改善肠道形态,并能提高盲肠内容物中挥发性脂肪酸含量。

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