廖天江



摘要:以黑曲霉作為發酵菌,在35℃環境下,按照接種量5%、料水比80%的奈件進行發酵試驗,并對發酵產物的粗蛋白、蛋白酶、纖維素酶含量和氨基酸總量進行檢測。為了研究發酵沙棘籽渣對蛋雞生產性能及腸道菌群的影響,試驗選取36羽270日齡蛋雞,以玉米豆粕型為基礎日糧,對4組蛋雞分別飼喂添加0、0.4%、0. 8%或1.2%發酵沙棘籽渣的基礎日糧,進行為期6周的飼養試驗。試驗結果顯示沙棘籽渣經黑曲霉發酵后,粗蛋白含量和蛋白酶含量顯著提高。與對照組相比,添加發酵沙棘籽渣對蛋雞產蛋率和飼料轉化率均有一定的改善作用,各試驗組腸道中大腸桿菌數(單位為CFU/g)分別降低10. 66%、6.23%和4.67%(P<0.01):添加0.8%的發酵后沙棘籽渣,雙歧桿菌數量有極顯著提高(P<0.01)。試驗證明黑曲霉發酵可以提高沙棘籽渣的飼料價值,其不僅可以提高蛋雞的生產性能,而且可以優化腸道中的菌群結構。
關鍵詞:沙棘籽渣;發酵;蛋雞;生產性能;腸道菌群
中圖分類號:S 831.5
文獻標志碼:A
文章編號:1001-0769(2018)10-0061-03
沙棘為胡頹子科沙棘屬落葉灌木或小喬木,生長適應性強,是我國廣泛栽培的資源植物,果實營養價值豐富,飼料開發價值高。在沙棘果榨取果汁過程中,有果渣和籽渣的殘渣物,含有多種營養成分和生物活性物質,如氨基酸、生物堿類、揮發油類、維生素、微量元素等,具有一定的營養價值,能提高飼料利用率,還具有增強免疫、抗應激、調節新陳代謝等作用,對畜禽的生長和生產性能的提高具有不同程度的促進作用。
本試驗利用黑曲霉發酵沙棘籽渣為試驗材料,通過試驗分析黑曲霉發酵對沙棘籽渣營養成分的影響,進一步探討飼料中添加發酵沙棘籽渣對蛋雞生產性能的影響,分析蛋雞腸道菌群的變化,構建不同比例發酵籽渣與蛋雞生產性能及腸道菌群之間的量效關系,為在家禽養殖業利用沙棘籽渣提供理論依據。
1 材料與方法
1.1材料
1.1.1試驗菌株
黑曲霉由西北農林科技大學提供。將由斜面上刮下的黑曲霉孢子加入到用無菌水配制的20%的甘油中,然后接種到無菌的冷藏管中,低溫保存。
1.1.2試驗原料
沙棘籽渣由天水昌盛食品有限責任公司提供。沙棘果實經低溫冷凍處理,再經機械擠壓使沙棘籽粒與果皮、果汁分離,所得沙棘籽粒烘烤至含水量為3%。再將沙棘籽粉碎,粉碎度為100目,儲存沙棘籽粉末,備用。
1.1.3培養基
馬鈴薯葡萄糖瓊脂(Potato Dextrose Agar,PDA)培養基:馬鈴薯200 g、瓊脂20 g、葡萄糖20 g、蒸餾水1 000 mL。將去皮切塊的馬鈴薯置于鍋中,加水1 000 mL煮1 h,取雙層紗布過濾液,加糖和瓊脂,溶解,補水至1 000 mL,121℃滅菌20 min。
1.2試驗方法
1.2.1菌種的擴大培養
接種黑曲霉菌絲到PDA培養基上,恒溫培養(28℃)72 h。
1.2.2種子液的制備
用無菌水沖洗擴大培養的黑曲霉,置于50 mL離心管(己滅菌)中,制成孢子懸浮液,用血球計數板計數。
1.2.3固態發酵
按照80%的料液比,取500 g沙棘籽渣,與水混勻裝入聚丙烯袋中,高壓滅菌25 min,溫度121℃。將上述原料降至室溫接種黑曲霉種子液(接種量為5%),置于35℃發酵72 h。發酵結束后,樣品55℃烘干并粉碎。
1.2.4日糧添加試驗
試驗在天水市麥積區甘泉鎮養雞場進行。選用270日齡蛋雞36羽,分為4組,每個組3羽,3個平行樣,分別添加0、0. 4%、0.8%或1.2%的發酵沙棘籽渣到1(對照組)、2組、3組和4組蛋雞飼料的基礎日糧中,基礎日糧為玉米一豆粕型,試驗期為42 d。
基礎日糧組成及營養水平(風干基礎):玉米(63.7%)、豆粕(24.5%)、貝殼粉(2%)、石粉(4.5%)、食鹽(0.3%)、預混料(5%)、賴氨酸(0.93%)、蛋氨酸(0.35%)、蛋氨酸十胱氨酸(0.63%)、粗蛋白質(16.85%)、鈣(3.64%)、總磷(0.61%)和非植酸磷(0.39%)。
預混料為每千克飼料提供8 000 IU維生素A、2 000 IU維生素D、20 IU維生素E、1.5 mg維生素K3、2 mg維生素B.、6 mg維生素B2、8 mg泛酸、30 mg煙酸、0.2 mg生物素、0.5 mg葉酸、0.01 mg維生素B12、60 mg鐵、10 mg銅、70 mg鋅、80 mg錳、0.5 mg碘和0.24 mg硒。
1.3測定方法
1.3.1沙棘籽渣粗蛋白、蛋白酶、纖維素酶含量和氨基酸總量測定方法
粗蛋白用定氮儀(瑞典特卡托,FOSS-2300)測定;按中華人民共和國國家標準GB-T28715-2012測定蛋白酶含量;氨基酸用全自動氨基酸分析儀(L-8900,日本日立)測定;按中華人民共和國國家標準NY/T912 2004測定纖維素酶含量。
1.3.2生產性能指標
料蛋比=試驗期內耗飼料總量/試驗期產蛋總重×100%。
產蛋率=總產蛋數/蛋雞數×100%。
破軟蛋率=(破蛋總數+軟蛋總數)/產蛋總數×100%。
平均蛋重=產蛋總重/產蛋數×100%。
1.3.3腸道菌群的測定
試驗結束后,每個平行樣品隨機選1羽雞,屠宰后用細線緊緊扎住回腸和盲腸入口處,然后取下盲腸,測定內容物中大腸桿菌、乳酸桿菌和雙歧桿菌的含量。
在超凈臺中,取0.5 g內容物置于無菌試管內,加入無菌水4.5 mL,振蕩20 min混合均勻,再取0.5 mL混合液,加4.5 mL滅菌的生理鹽水,依此做四個濃度梯度:10-1、10-2、10-3和10-4。將不同梯度的稀釋液分別接種于相應的選擇性培養基上,檢測4個稀釋梯度,做3個平行樣,培養24 h,溫度37℃,用CO2培養箱培養乳酸桿菌和雙歧桿菌48 h,細菌數量采用平板菌落計數法進行統計,菌落在30~300個為宜,單位為CFU/g。
1.4飼養管理
采用籠養,光照16 h/d,雞舍內光照、溫度和濕度按養殖標準控制,舍內保持清潔衛生,自由采食和飲水,按照一般程序進行免疫、飼養管理。
1.5數據處理
數據分析使用SPSS17.0統計軟件,用“平均值(x)±標準差(SD)”表示分析結果。
2結果與分析
2.1發酵后沙棘籽渣中粗蛋白、蛋白酶、纖維素酶含量和氨基酸總量變化
由表1可見,與對照組相比,經黑曲霉發酵后的沙棘籽渣粗蛋白和蛋白酶含量增加顯著(P<0.05),分別增加了7. 11%、705. 56%;纖維素酶含量和氨基酸總量有所下降,但無顯著差異。黑曲霉是食品工業上重要的發酵用菌,可產生蛋白酶、淀粉酶、果膠酶等。本試驗中沙棘籽渣經黑曲霉發酵后,各樣品粗蛋白含量與對照樣品中粗蛋白含量相比較,都有顯著提高,這可能與黑曲霉本身含有的菌體蛋白有關,這和已有的研究結果基本一致,可能是由于黑曲霉可以將樣品中的非蛋白氮轉化成蛋白氮,從而提高了粗蛋白含量。
2.2發酵后沙棘籽渣對蛋雞生產性能的影響
由表2可見,與1組(對照組)相比,2組、3組、4組產蛋率和平均蛋重分別提高4. 60%、6.68%、6. 19%和3.61%、4.11%、5.41%,均有顯著差異(P<0.05);與1組相比,2組、3組和4組料蛋比和破蛋率無顯著差異。沙棘的果實中含有多種活性成分,其中黃酮類有20多種,酯類有20多種,維生素類有10多種及多種甾體類化合物,發酵沙棘籽渣也含有豐富生物活性物質,對促進動物生長及提高生產性能有明顯促進作用,比如黃酮類物質可促進母雞激素的分泌,促進產蛋率提升;多酚類化合物可以提升飼料的營養價值及動物的生產性能。本試驗表明,飼料添加發酵沙棘籽渣可提升蛋雞的平均蛋重及產蛋率,降低破(軟)蛋率及料蛋比,說明發酵后沙棘籽渣對飼料的轉化率有一定的改善作用。
2.3發酵后沙棘籽渣對蛋雞腸道菌群的影響
由表3可見,與1組相比,2組、3組和4組盲腸大腸桿菌數量(單位為CFU/g)分別減少10. 66%、6. 23%、4.67%(P<0.01);3、4組沙門氏菌數量(單位為CFU/g)與1組相比,分別降低11. 04%、9.68%,有極顯著降低(P<0. 01);3組樣品添加0.8%的發酵后沙棘籽渣,盲腸雙歧桿菌數量與1組相比極顯著提高(P<0. 01);2組、3組和4組乳酸桿菌數量與對照組相比無差異(P>0.05)。畜禽類動物腸道內有多種細菌構成的腸道菌群,這些細菌包括有益于宿主健康的有益菌,也包括對動物健康產生危害的有害菌(如致病性大腸桿菌和沙門氏菌)。本試驗結果表明,日糧中添加發酵沙棘籽渣能夠極顯著增加雙歧桿菌的含量,降低大腸桿菌和沙門氏菌的含量,調節腸道微生物菌群的平衡,促進腸道有益細菌的生長,改善腸道微生物菌群的結構,這和沙棘果渣對腸道微生物菌群的調節和促進腸道有益細菌的生長的研究結果基本一致。結果表明,蛋雞日糧中添加0.8%的發酵后沙棘籽渣腸道菌群結構較佳。
3結論
采用黑曲霉作為發酵菌,在35℃環境下,按照接種量5%,料液比80%的條件進行發酵試驗,并對發酵產物的粗蛋白、蛋白酶、纖維素酶含量和氨基酸總量進行檢測。試驗結果表明,沙棘籽渣經黑曲霉發酵后,粗蛋白含量和蛋白酶含量顯著提高。說明黑曲霉發酵可以提高沙棘籽渣的飼料價值,并可以作為飼料原料加以利用。
日糧中添加發酵后的沙棘籽渣,與對照組相比,可提高蛋雞的產蛋率和平均蛋重,降低料蛋比和破(軟)蛋率,對飼料轉化率有一定的改善作用,還可優化腸道中的菌群結構。試驗結果表明,蛋雞日糧中添加0.8%的發酵后沙棘籽渣效果較佳。