苜蓿草粉飼糧添加纖維素酶對蛋雞生產性能、蛋品質及養分利用率的影響

夏素銀，王成章＊，詹發柏，嚴學兵，劉起栓，陳艷榮，李海艷

（1.河南農業大學牧醫工程學院，河南 鄭州450002；2.河南省光山縣羅陳鄉農村經濟發展中心，河南 光山465436）

我國傳統的養雞業屬于耗糧型畜牧業，以谷物和動植物蛋白質配制的飼糧，養雞飼料成本高，因而一直存在著家禽與人類爭糧的問題。尤其是近些年來，隨著我國人口的進一步增加和畜牧業的迅猛發展，矛盾尤為尖銳。眾所周知，在世界范圍內動物蛋白來源有限且價格昂貴，同時人們對食品安全日益關注，因此開辟質優價廉的飼料原料用于養雞以緩解對糧食需求的矛盾，降低飼養成本，是發展養雞業的重要研究課題［1］。而且隨著人們生活水平的提高，對雞蛋的品質尤其是蛋黃色澤（高維生素和色素）要求愈來愈高。紫花苜蓿（Medicagosativa）具有適應性強、產草量高、草質優良、適口性好和營養豐富等特點，我國栽培面積達到了533.6萬hm2［2］。在飼糧中搭配一定比例的苜蓿草粉，能為蛋雞提供部分維持能量及組織合成需要［3］。在我國大力發展紫花苜蓿的生產，是解決畜牧業發展中飼料短缺尤其是蛋白質飼料短缺的重要途徑［4］。就產蛋雞而言，紫花苜蓿草粉對其有許多優點：蛋白質含量高且品質優良，氨基酸組成與豆粕接近，賴氨酸含量高，有利于平衡谷物飼料的不足；苜蓿中粗纖維可消化成分比例大，屬優質飼料纖維；富含葉酸、維生素K、維生素E、B族維生素等，尤其是維生素B12含量豐富；Ca、P及Cu、Fe、Mn、Zn等常量、微量礦物質均高［5］。但蛋雞采食量大，苜蓿草粉含纖維較高，用量越多，其抗營養作用越強，高纖維飼糧能影響蛋雞對礦物質的利用，并能降低氮及能量的利用，延長消化時間。因此，如何有效地利用日糧纖維、提高飼料利用率是需要解決的重要問題。國內外有許多利用添加纖維素酶來提高日糧纖維利用率的報道［6］（2003），然而，在產蛋雞飼糧添加不同水平的苜蓿草粉和纖維素酶的研究報道較少。本研究擬通過在蛋雞飼糧中添加不同水平的苜蓿草粉及高水平的草粉飼糧中添加不同水平的纖維素酶，探討其對蛋雞生長性能、蛋品質和養分消化利用率的影響，為更好利用苜蓿草粉資源提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

苜蓿草粉：采自鄭州市惠濟區毛莊鄉河南農業大學科教試驗園區種植的苜蓿，初花期刈割，經自然干燥加工而成。該苜蓿草粉含營養成分為：干物質86.27%，粗蛋白質19.10%，粗纖維22.70%，粗脂肪2.88%，無氮浸出物33.55%，粗灰分7.80%，Ca 2.05%，總磷0.43%。

酶制劑：試驗采用的纖維素酶為湖州來色生物基因工程有限公司生產的飼用型纖維素酶，酶活為66萬U／g。此酶于低溫干燥處保存，使用前用麥麩或豆粕進行10倍預混。

1.2 試驗設計

試驗選取體重基本一致、40周齡的健康海蘭褐蛋雞210只，采用單因子完全隨機設計，分為7個組，每組3個重復，每個重復10只雞，分別在飼糧中添加不同比例的苜蓿草粉，依次為：0（對照組）、3%苜蓿草粉（試驗I組）、5%苜蓿草粉（試驗II組）、7%苜蓿草粉（試驗III組）、7%苜蓿草粉＋0.1%纖維素酶（試驗IV組）、7%苜蓿草粉＋0.2%纖維素酶（試驗V組）、7%苜蓿草粉＋0.3%纖維素酶（試驗VI組），測定蛋雞飼糧添加苜蓿草粉或苜蓿草粉＋纖維素酶后對其利用率及蛋品質的影響。

1.3 試驗飼糧配方及營養水平

各組飼糧參考美國國家科學研究委員會（NRC，1994）標準及中國蛋雞飼養標準（ZB B 43005－86）配制，基礎飼糧為玉米－豆粕型，試驗料全部為自配料。各飼糧組成及營養水平見表1。

1.4 試驗方法

1.4.1 飼養管理 試驗雞在密閉式雞舍內飼養，3層立體籠養，同一行5個籠為1個重復單位，每個籠分配2只蛋雞。每日喂干粉料3次，上、中、下午各1次，自由采食和飲水。人工控制光照，光照時間16.5h，溫度25～34℃。試驗期間各種飼料保持穩定，其他各項日常管理措施按雞場常規管理進行。預試期7d，預試期結束時統計各組產蛋率、蛋重，經數據統計無顯著差異時（P＞0.05）開始正式試驗。正試期從2010年5月7日－2010年5月25日。

1.4.2 代謝試驗 代謝試驗采用全收糞法，在試驗期最后4d進行。從每個重復中挑選健康狀況良好、體重相近的蛋雞2只（每個處理共6只）進行代謝試驗。空腹2d后（期間自由飲水），清理肛門周圍的羽毛，并分別于雞肛門部位系集糞袋收集排泄物，進行強飼試驗，每只雞強飼50g（按雞體重的3%）。每過24h準確收集糞樣1次，共收集48h內的糞樣。糞便收集后立即加入10%鹽酸，并將糞樣立即保存在－20℃冰箱中。收集全部排泄物在60～65℃烘干稱重，記錄每只試驗雞的風干排泄物重，將3次的糞樣加在一起計算總重，并將糞樣粉碎過0.45mm篩、混合均勻，保存待分析用。

1.5 測試指標與方法

1.5.1 產蛋性能測定 試驗開始后每天定時記錄各個重復產蛋數、蛋重，并統計采食量，計算產蛋率和料蛋比。

1.5.2 蛋品質的測定 試驗第50天時，按照下述方法測定各項蛋品質指標，每個指標的每個重復均隨機抽取5枚蛋（4℃冰箱保存）進行測定。

蛋形指數：用千分尺（游標卡尺）測量蛋的縱徑與橫徑，計算出縱徑／橫徑。

蛋殼相對重：蛋殼相對重＝蛋殼重／蛋重×100%。

蛋黃指數：用千分尺（游標卡尺）測量蛋黃的直徑、高度。蛋黃指數＝蛋黃高度／蛋黃直徑×100%。

蛋黃顏色、哈夫單位、蛋殼強度、蛋白高度、蛋殼厚度的測定：采用北京天翔飛域儀器設備有限公司ORKA品牌Egg Analyzer雞蛋品質測試儀進行測定。

蛋黃pH、蛋白pH：采用上海精密儀器儀表公司筆式pH計測定。

表1 飼糧組成及營養水平Table 1 Composition and nutrient levels of diets 風干基礎 Air－dry basis

蛋黃膽固醇測定：采用高效液相色譜儀，2996型二極管陳列檢測器，參考齊秀永等［7］（2005）方法測定。

丙二醛 （malondialdehyde，MDA）含量測定：按南京建成生物工程研究所試劑盒提供的方法進行。

1.5.3 養分消化率的測定 粗蛋白質（crude protein，CP）含量采用凱氏定氮法（GB／T 6432－94）測定，粗脂肪（ether extract，EE）含量采用索氏提取法（GB／T 6433－94）測定，鈣、總磷含量分別采用高錳酸鉀法（GB／T 6436－2002）和比色法（GB／T 6437－2002）測定。酸性洗滌纖維（acid detergent fiber，ADF）采用 Van Soest測定法，粗纖維（crude fiber，CF）含量采用范氏 Van Soest（GB／T 8310－2002）測定。

飼料干物質表觀消化率（dry matter digestibility，DMD）＝（飼料干物質－糞干物質）／飼料干物質×100%。采用國標 GB／T 6435－1986。

某養分的表觀消化率（apparent digestibility，AD）＝（采食量×飼料中某養分含量－排糞量×糞中某養分含量）／（采食量×飼料中某養分含量）。

1.6 試驗數據的統計與分析

試驗數據應用SAS 8.2軟件進行分析處理，用單因素方差分析法進行數據統計分析，P＜0.05為差異顯著標準，所有結果均以“平均值±標準差”表示。

2 結果與分析

2.1 苜蓿草粉飼糧和添加纖維素酶對蛋雞產蛋性能的影響

從整個試驗期來看（表2），在飼糧中添加不同水平苜蓿草粉及纖維素酶對產蛋率、蛋重有改進，但各組之間差異不顯著（P＞0.05）。試驗V組料蛋比最低，顯著低于對照組和試驗II組（P＜0.05）。從采食量看，添加7%苜蓿草粉的試驗III組采食量最低，顯著低于對照、試驗II組和試驗VI組（P＜0.05）。

表2 苜蓿草粉飼糧添加纖維素酶對蛋雞產蛋性能的影響Table 2 Effects of adding cellulase to alfalfa meal ration on the production performance in layers

2.2 添加苜蓿草粉、纖維素酶對雞蛋品質的影響

整個試驗期（表3），添加不同水平的苜蓿草粉及纖維素酶，對蛋黃相對重、蛋殼厚度、蛋黃pH和蛋白pH指標無影響；高苜蓿草粉飼糧中添加纖維素酶提高了蛋重和蛋形指數，但和對照組及低用量的苜蓿草粉組相比差異不顯著（P＞0.05）；各試驗組的蛋殼強度、哈夫單位和蛋黃顏色都得到提高，其中添加纖維素酶的試驗V組、VI組蛋殼強度較對照組差異顯著（P＜0.05），均提高了39%。飼糧草粉水平對破軟蛋率雖無顯著影響，但隨飼糧草粉水平的增加破軟蛋率有降低趨勢。飼喂添加苜蓿草粉的飼糧后，蛋黃顏色均顯著改善（P＜0.05），且隨著苜蓿草粉添加量的增加，蛋黃顏色呈上升趨勢；高苜蓿草粉飼糧同時添加不同水平纖維素酶，對蛋黃顏色提高有加強作用。與對照組相比，日糧中添加不同比例的草粉和纖維素酶均能顯著降低蛋黃中膽固醇的含量（P＜0.05）。

表3 苜蓿草粉飼糧添加纖維素酶對雞蛋品質的影響Table 3 Effects of adding cellulase to alfalfa meal ration on the egg quality in layers

2.3 苜蓿草粉飼糧添加纖維素酶對蛋黃丙二醛含量的影響

在雞蛋保鮮試驗第7，14，21，28天時，飼糧中添加苜蓿草粉和纖維素酶均能顯著降低蛋黃中丙二醛含量（P＜0.05）（表4）。

表4 苜蓿草粉飼糧中添加纖維素酶對蛋黃丙二醛（MDA）含量的影響Table 4 Effects of adding cellulase to alfalfa meal ration on yolk malondialdehyde（MDA）content in layers mmol／L

2.4 苜蓿草粉飼糧中添加纖維素酶對蛋雞養分消化率的影響

在飼糧中添加不同水平的苜蓿草粉和纖維素酶對干物質、粗蛋白質、粗脂肪、鈣和總磷消化率無顯著影響（表5），但大多數試驗組的粗纖維和酸性洗滌纖維的消化率有顯著提高。與對照組比較，高水平的苜蓿草粉試驗V組粗纖維消化率增加了8.26%（P＜0.05），酸性洗滌纖維消化率增加了8.56%（P＜0.05），與未添加纖維素酶的試驗III組相比，試驗V組的粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維、酸性纖維消化率分別增加了14.79%，8.48%，15.91%，7.73%（P＜0.05）。

表5 苜蓿草粉飼糧中添加纖維素酶對蛋雞養分消化率的影響Table 5 Effects of adding cellulase to alfalfa meal ration on nutrient digestibility in layers %

3 討論

3.1 苜蓿草粉飼糧中添加纖維素酶對蛋雞生產性能的影響

在產蛋雞飼糧中添加3%和5%的苜蓿草粉不影響其采食，但添加7%的苜蓿草粉飼糧其采食量顯著下降，蛋雞采食量明顯受到日糧中纖維素含量的制約。隨著苜蓿草粉在蛋雞飼糧中添加比例的增加，單位重量飼料的體積也在增加，由于雞的消化道的容積是一定的，使得雞的采食量下降。此外，添加苜蓿草粉但未加纖維素酶飼糧組采食量下降，還可能與飼糧中過高的纖維，但蛋雞消化道較短且缺乏相應的酶影響其消化有關，因為在添加3個不同水平的纖維素酶后，盡管仍是高纖維飼糧，但無論是粗纖維的消化率還是酸性洗滌纖維的消化率都得到顯著提高，故采食量增加，與對照組和低苜蓿草粉組差異不顯著，產蛋率和蛋重等主要生產性能指標也得到改進。

研究表明，蛋雞利用以植物性飼料為主的飼糧，需首先破壞以纖維和木質素為主的植物性細胞壁結構，使細胞內含物釋放出來，才能加以有效利用；且由于蛋雞消化道酶系限制，使其不能很好地吸收利用纖維營養物質，而細胞壁纖維素在葡聚糖外切酶、內切酶和β－葡萄糖苷酶的協同作用下被分解成單體還原糖，消除了飼料中非淀粉多糖的抗營養作用，降低了腸道內容物黏度，減輕粗纖維對小腸絨毛的破壞作用，從而促進了營養物質的消化吸收，提高了植物性飼料的利用效率［8－11］。故在其飼料中配以一定比例的纖維素酶制劑，一定程度上能改善蛋雞的生產性能，提高飼料報酬率，取得良好的效果［12－14］。楊雨鑫等［15］報道，給35周齡羅曼商品代蛋雞飼糧中添加0，3%，5%，7%苜蓿草粉，以及7%苜蓿草粉＋0.1%纖維素酶，對產蛋率、蛋重無顯著影響（P＞0.05）。本次試驗飼糧中添加苜蓿草粉后結果與上述報道一致。但蛋雞飼糧中添加苜蓿草粉和外源性纖維素酶與其內源酶和微生物對營養物質的利用之間存在著極其復雜的共同作用機制［16］，而目前對其機理研究還不夠深入，致使如何提高飼用酶制劑的使用效果還存在很多問題，尚有待于深入研究。

3.2 苜蓿草粉飼糧中添加纖維素酶對蛋雞蛋品質的影響

本研究中，各組飼糧中鈣的水平一致，但蛋殼強度增加，這可能與苜蓿草粉鈣的品質有關。蛋殼是由輸卵管的蛋殼腺分泌形成，其主要成分為碳酸鈣，在蛋殼形成的最后15h，鈣以100～150mg／h的速率穿過蛋殼腺移動［17］。維生素D與鈣的吸收利用、轉運關系密切，經日曬調制的苜蓿干草是很好的維生素D的來源。維生素D的活性形式（1，25－二羥膽骨化醇）能夠提高蛋殼腺中Ca2＋－ATPase的活性，從而提高蛋殼質量。苜蓿草粉是良好的鈣的來源，鈣含量高而且易于吸收，故飼喂苜蓿草粉后在蛋殼形成過程中礦物質的沉積增加，改善了蛋殼質量，使蛋殼強度增大［18］。

研究認為，蛋黃顏色的深淺取決于家禽從飼糧中攝取的類胡蘿卜素和葉黃素的數量和種類。家禽自身不能合成用于形成和改善蛋黃顏色的上述物質，需從飼料中獲取。天然類胡蘿卜素是一類脂溶性色素，以游離形式存在于莖和葉中，動物采食、消化、吸收后，便作為親水的脂蛋白復合物由血液轉運，在禽體內與高低密度脂蛋白結合，以游離的形式沉積于蛋黃中［19］。苜蓿草粉中含有類胡蘿卜素高達100～550mg／kg，且葉黃素含量豐富，每千克草粉中約含有240mg葉黃素，是黃玉米的10倍以上［20］。高含量的類胡蘿卜素和葉黃素被蛋禽吸收后沉積于蛋黃中，使蛋黃顏色加深，從而提高蛋品質。本試驗發現，產蛋雞飼糧中添加苜蓿草粉后，蛋黃顏色有顯著提高，與苜蓿草粉較高的類胡蘿卜素和葉黃素含量能夠有效地提高蛋黃顏色有關。高文俊等［21］在試驗中發現，含3%，6%，9%苜蓿草粉的飼糧中，蛋黃顏色可顯著提高。上述報道均支持本試驗結果。

研究表明，苜蓿中含有多種苷類（皂苷、黃酮苷、香豆素苷等）等具有生理活性的物質，能與膽固醇結合生成不溶于水的復合物，防止內、外源性膽固醇在腸中吸收，并可促進膽固醇降解成膽酸排出，從而降低了血漿中膽固醇含量［22，23］。另外，苜蓿中含有的纖維能有效地束縛腸道膽固醇、膽酸鹽，使之排出體外，加快了肝臟中膽固醇向膽汁酸轉化，縮短通過腸道的時間，減少了膽固醇的重吸收以及增加糞中膽固醇排出量，從而降低了雞蛋中膽固醇的含量，下降幅度隨著苜蓿草粉添加水平的增加，每g蛋黃中膽固醇含量和雞蛋中膽固醇含量逐漸降低。Ponte等［24］在肉雞飼糧中添加高水平苜蓿，結果能夠顯著降低肉中膽固醇和脂質的含量。王成章等［25］分別在飼糧中添加0，3%，5%，7%的紫花苜蓿草粉，隨著苜蓿草粉添加水平的增加，每g蛋黃中膽固醇含量和雞蛋中膽固醇含量逐漸下降的趨勢明顯，且每g蛋黃中膽固醇含量在前30d下降較快，隨后逐漸降低，試驗至45d時趨于平穩。

3.3 苜蓿草粉飼糧中添加纖維素酶對蛋黃脂質穩定性的影響

本試驗中，添加苜蓿草粉及纖維素酶的各試驗組MDA含量低于對照組，說明其能抑制脂質過氧化反應。脂質過氧化（1ipid peroxidation，LP）是指活性氧、自由基攻擊生物膜時，由多聚不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）引起的一系列氧化過程，此過程可產生一系列脂質過氧化物（1ipid peroxides，LPO）。MDA是自由基引發的脂質過氧化作用的最終分解產物，其含量可間接反映機體的LP水平，并用來評價機體脂質氧化損失程度，其含量的下降則對動物有利，因此MDA含量在一定程度上可以反映機體抗氧化能力的高低。苜蓿草粉的添加能夠有效地提高蛋雞的抗氧化能力，這種能力可能與苜蓿中富含的活性成分類胡蘿卜素、黃酮、皂苷以及多種維生素（維生素C、維生素E等）等密切相關［26］，這些物質都能在一定程度上提高機體的抗氧化性能。苜蓿黃酮中含有多種酚類物質，可捕獲過氧化自由基，阻斷過氧化鏈式反應的進行，提高機體的抗氧化效果。苜蓿中的另一活性物質－膳食纖維，能夠提高機體超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶活力，降低MDA含量，從而提高機體的抗氧化能力，減少自由基對生物膜的損傷。宋揚和楊宗軍［27］報道，復合膳食纖維的添加可以提高大鼠肝臟中超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活力，同時降低 MDA含量。膳食纖維的抗氧化機制可能是因為它能夠干擾膽汁酸的吸收和合成，影響膽汁酸的代謝及增加糞中脂肪的排出量，以降低血清脂質，減少組織中脂質儲積，進而減輕機體脂質過氧化反應。

3.4 苜蓿草粉飼糧中添加纖維素酶對蛋雞營養消化率的影響

在飼糧中添加不同水平的苜蓿草粉和纖維素酶后，對大多數概略養分消化率指標無顯著影響，但對粗纖維和酸性洗滌纖維的消化率有顯著改進。與對照組比較，飼糧中添加低水平苜蓿草粉未加纖維素酶的試驗I、II組的粗纖維和酸性洗滌纖維的消化率有顯著提高，但添加高水平苜蓿草粉的試驗III組的該類養分的消化率下降，添加纖維素酶后其消化率又得到顯著改進，其中試驗V組粗纖維消化率增加了8.26%（P＞0.05），酸性纖維消化率增加8.56%（P＞0.05）。原因可能是：試驗III組添加高水平的苜蓿草粉，以使飼糧纖維含量過高，一方面過多纖維稀釋了營養物質濃度，不利于消化液與營養物質的結合；另一方面加快了食糜流通速率，減少了養分在消化道內存留時間，從而影響了養分的消化吸收。但從試驗III組與加酶組比較來看，添加酶的試驗V組較試驗III組消化率有了一定的提高，這表明添加適量的外源纖維素酶可以緩解由于飼糧纖維過高而引起的營養物質濃度的降低，進而促進內源消化酶同營養物質結合，從而提高了營養物質的消化率。

添加纖維素酶制劑還有利于植物細胞內養分的釋放和利用。纖維素酶可溶解植物的多糖細胞壁，釋放其包裹的營養物質，使養分更好地消化吸收，從而顯著提高營養物質的消化率；并且減輕粗纖維對小腸絨毛的破壞作用，促進營養物質的吸收；消除抗營養因素，蛋雞難于利用日糧中的纖維素，且一些水溶性的半纖維素和果膠在消化道內形成黏性物質，從而降低營養物質在腸道的流通速度，添加纖維素酶以后，可將部分纖維素、果膠以及糖蛋白降解為單糖和寡糖，降低了腸道內容物的黏稠度，減少此類物質對動物消化利用的障礙，增加了養分的消化吸收。

4 結論

在產蛋雞飼糧中添加適量的苜蓿草粉及高水平苜蓿草粉添加纖維素酶后，不影響其生產性能，在一定程度上能改善蛋殼品質，顯著提高蛋黃顏色，因此，在蛋雞飼糧中添加苜蓿草粉是切實可行的，開發利用這一新飼料資源具有重要的生產意義和推廣價值。結合生產實際，若選用高水平苜蓿草粉，建議在產蛋雞飼糧中添加0.2%的纖維素酶為宜。

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