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发酵葡萄籽粕对5~12周龄五龙鹅消化生理、免疫器官指数和抗氧化指标的影响
  

本试验旨在研究饲粮中不同水平发酵葡萄籽粕对5~12 周龄五龙鹅消化生理、免疫器官指数和血清抗氧化指标的影响,以确定发酵葡萄籽粕使用效果和适宜添加水平。选用5 周龄五龙鹅288 只,随机分为6 个组,每个组6 个重复,每个重复8 只鹅( 公母各占1 /2) 。对照组( Ⅰ组) 饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中分别添加2%( Ⅱ组) 、4%( Ⅲ组) 、6%( Ⅳ组) 、8%( Ⅴ组) 、10%( Ⅵ组) 的发酵葡萄籽粕。试验期8 周。结果表明: 1) 与对照组相比,Ⅴ组十二指肠和空肠中淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶及胰腺中淀粉酶、胰蛋白酶活性极显著提高( P<0.01) ,Ⅳ组胰腺中胰脂肪酶活性极显著提高( P<0.01) ,Ⅴ组胃蛋白酶活性显著提高( P<0.05) 。2) 与对照组相比,Ⅳ组肠道中大肠杆菌数量显著降低( P<0.05) ,Ⅴ组肠道中乳酸杆菌数量显著提高( P<0.05) ,Ⅳ、Ⅴ组之间差异不显著( P>0.05) 。3) 与对照组相比,Ⅳ组肠绒毛高度显著提高( P<0.05) ,Ⅳ组肌层厚度显著提高( P<0.05) ,Ⅴ组隐窝深度极显著降低( P<0.01) 。4) 各组免疫器官指数差异不显著( P>0.05) 。与对照组相比,Ⅴ组血清总抗氧化能力极显著提高( P<0.01) ;Ⅳ组血清丙二醛含量极显著降低( P<0.01) ,Ⅴ组血清总超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性极显著提高( P<0.01) 。由此可见,发酵葡萄籽粕能显著提高5~12 周龄五龙鹅消化酶活性,优化肠道组织结构,提高鹅的抗氧化能力,对免疫器官指数没有影响。建议饲粮中发酵葡萄籽粕适宜添加水平为6%~8%。

葡萄籽粕是由葡萄酒厂下脚料压榨葡萄籽油的副产品构成。葡萄籽粕通过微生物发酵解决其抗营养因子及过量木质素问题。益生菌作为重要绿色饲料添加剂,能够改善宿主肠道内环境,调节肠道微生态平衡和诱导宿主肠道免疫反应,替代抗生素,增强抗氧化能力。将发酵葡萄籽粕应用于饲料中,对于减少闲置资源、开发新型饲料资源具有重要经济价值和社会意义。好氧益生菌如芽孢杆菌等进入动物胃肠道后耗氧,能够抑制有害菌,减少肠道疾病,提高机体抗病能力,研究表明,益生菌能降低机体内大肠杆菌的数量,提高肠道内乳酸杆菌的数量。益生菌能促进动物机体的消化酶分泌,加强物质代谢,尤其是芽孢杆菌,枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌具有较强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性。王洪瑞研究表明,豆粕组合发酵物能够显著提高仔猪十二指肠、空肠和回肠内容物的蛋白酶活性,并能明显提高仔猪结肠内乳酸菌与大肠杆菌比值。邱良伟研究表明,发酵棉粕能够提高肉仔鸡绒毛高度,降低隐窝深度,有效优化肠道结构,提高肠道消化吸收能力,并且能够显著提高免疫器官指数。葡萄籽粕中含有大量的多酚类物质,多酚类物质中原花青素( OPC) 为主要物质,具有超强抗氧化能力,是维生素E 的50 倍,是维生素C 的20 倍,它能清除体内过多的自由基,其抗氧化能力已得到国际公认。边玲等研究表明,葡萄籽原花青素可增强机体组织抗氧化酶系统的活性,从而增强抗氧化能力,减少过氧化脂质的生成。张乐乐研究表明,葡萄籽油能够提高小白鼠的肝脏、肾脏器官谷胱甘肽过氧化物酶( GSH-Px) 、超氧化物酶的活性,具有一定抗氧化作用。朱立国研究表明,微生物发酵生产的饲料中的有益菌能够调节肉鸭体内的微生态平衡,增强肉鸭的抗病能力。迄今为止,国内外关于葡萄籽粕对于人和动物的抗氧化功能、发酵饲料对动物消化生理影响已经进行了研究,但发酵葡萄籽粕对鹅消化酶活性、肠道微生物、消化器官及组织结构、抗氧化功能的影响的研究仍处于空白。本试验以5~12 周龄五龙鹅为试验对象,通过研究不同水平发酵葡萄籽粕对鹅消化生理、肠道微生物、免疫器官指数与抗氧化指标的影响,以确定鹅对发酵葡萄籽粕利用效果与最适宜添加水平,丰富葡萄籽粕饲料营养价值数据库,为开发利用葡萄籽粕饲料资源和指导养鹅生产提供理论依据。

1、材料与方法

1.1 试验材料

葡萄籽粕粗纤维( CF) 含量50.81%,粗蛋白质( CP) 含量11.52%,钙含量0.55%,磷含量0.22%,市场选购。发酵葡萄籽粕由本实验室发酵制备,由草酸青霉( F67) 、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌和乳酸菌复合发酵葡萄籽粕( 葡萄籽粕+辅料) 制成;其产品营养成分为: CF 含量35. 99%,CP 含量8.35%,钙含量0. 59%,总磷含量0. 49%,小肽( 1 000 u以下) 含量1.78%,经毒理学试验证明该产品安全无毒。试验鹅由国家水禽产业技术体系示范基地莱阳天森豁眼鹅繁育中心提供。

1.2 试验设计

选择5 周龄健康、体重均匀一致的五龙鹅288只,采用随机分配编号法,随机分为6 个组,每组6个重复,每个重复8 只( 公母各占1 /2) 。Ⅰ组为对照组,饲喂基础饲粮;试验组在基础饲粮中分别添加2% ( Ⅱ组) 、4% ( Ⅲ组) 、6% ( Ⅳ组) 、8% ( Ⅴ组) 、10% ( Ⅵ组) 的发酵葡萄籽粕。试验期为8 周。

1.3 试验饲粮

基础饲粮参照NRC《家禽营养需要量》( 1994年版) 设计。同时每组饲粮营养水平按照能量、CP、钙、磷等一致的原则来设计,试验饲粮组成及营养水平见表1。

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1.4 饲养管理

试验前对鹅舍进行全面消毒;全期采取舍饲,地面厚垫料分栏饲养;试验鹅自由饮水和采食;少添勤喂;注意经常观察鹅群的生长状况。

1.5 样品采集与处理

12 周龄初,从每个重复随机抽取2 只鹅( 公母各占1 /2) ,共计72 只,饲养试验结束时,翅静脉采血10 mL,3 000 r /min 离心15 min 制得血清样品。屠宰放血处死后,迅速剖开腹腔,立即结扎肠道各部分的分界,取盲肠于灭菌的离心管中,-40 ℃冷冻保存。摘取全部消化道,分离腺胃、十二指肠、胰腺、空肠,用液氮速冻,并转至- 20 ℃ 的冰箱内保存备用。取其胸腺、脾脏、法氏囊,用滤纸吸取多余水分和血液,剔去多余组织、脂肪,称重。

腺胃内容物上清液的制备: 腺胃室温下解冻,将采集的内容物样品用4 ℃的去离子水按其重量10 倍体积稀释,低温匀浆后离心15 min( 3 000 r /min) 得上清液分装-20 ℃冰箱中保存待用。

胰腺上清液的制备: 胰腺解冻后从头、体、尾3个部位采取胰腺样品,用其重量10 倍体积的4 ℃去离子水稀释,低温下研碎并4 ℃ 离心20 min( 3 000 r /min) 得上清液分装- 20 ℃ 冰箱中保存待用。

十二指肠、空肠内容物上清液的制备: 置室温下的小肠在完全解冻前沿肠管纵向剪开,样品均用10 倍体积的4 ℃ 去离子水稀释。稀释液匀浆45 s( 1 200 r /min) ,匀浆玻璃管外设冰浴。4 ℃下离心15 min( 3 000 r /min) 得上清液分装-20 ℃冰箱中保存待用。

1.6 消化酶活性指标测定

胃蛋白酶( 腺胃) 、胰蛋白酶( 胰腺、十二指肠、空肠) 、淀粉酶( 胰腺、十二指肠、空肠) 、胰脂肪酶( 胰腺、十二指肠、空肠) 的活性,试剂盒购自南京建成生物工程研究所,具体测定方法参照说明书进行。

1.7 肠道微生物测定

取室温解冻后盲肠1 g 内容物于盛有9 mL 灭菌稀释液的灭菌试管中,用漩涡振荡器混匀,制成10-1稀释液,用微量移液枪准确吸取该稀释液1 mL于盛有9 mL 事先灭菌的稀释液试管中,用旋涡振荡器振荡1~2 min,制成10-2 稀释液,依次进行10-5~10-3 倍稀释。每个稀释度各3 滴分别接种于相应的培养基上,每个梯度设2 个重复,其中大肠杆菌采用伊红美蓝琼脂培养基( EMB 培养基) ,双歧杆菌采用双歧杆菌选择性培养基( BBL培养基) ,乳酸杆菌采用乳酸细菌培养基( MRS 培养基) ,其中大肠杆菌37 ℃有氧培养24 h 后进行菌落计数,乳酸杆菌和双歧杆菌35 ℃ 厌氧培养48 h。以30~300 个菌落的稀释度作为计数用。细菌数量采用平板菌落计数法进行统计,按公式( 每克肠道内容物中细菌数量= 菌落数×滴数×稀释倍数) 计算出每克内容物中的细菌数量,最后以每克肠道内容物中细菌个数的对数值[lg( CFU /g) ]表示。

1.8 抗氧化指标测定

血清总抗氧化能力( T-AOC) 、总超氧化物歧化酶( T-SOD ) 活性、GSH-Px 活性和丙二醛( MDA) 含量均用试剂盒测定,试剂盒购自南京建成生物工程研究所,具体测定方法参照说明书进行。

1.9 统计分析

用SPSS 17.0 统计软件进行统计分析。显著性检验采用LSD 法多重比较,试验数据以“平均值±标准差”表示。P<0.05 和P<0.01 分别为差异显著和极显著水平。

2、结果与分析

2.1 饲粮中不同水平发酵葡萄籽粕对鹅消化酶活性的影响

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由表2 可知,Ⅴ组的十二指肠中淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶活性最高,极显著高于对照组( P<0.01) ,Ⅳ、Ⅴ组之间胰蛋白酶活性差异不显著( P>0.05) ;Ⅴ组的空肠中淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶活性最高,极显著高于对照组( P<0.01) ,Ⅳ、Ⅴ组之间淀粉酶、胰脂肪酶活性差异不显著( P>0.05) ;Ⅴ组的胰腺中淀粉酶、胰蛋白酶活性最高,极显著高于对照组( P<0.01) ,Ⅳ组的胰腺中胰脂肪酶活性最高,极显著高于对照组( P<0.01) ,Ⅳ、Ⅴ组之间淀粉酶、胰脂肪酶活性差异不显著( P>0.05) ;Ⅴ组的胃蛋白酶活性最高,显著高于对照组( P <0.05) 。

以上结果表明,发酵葡萄籽粕的添加可以显著或极显著提高十二指肠、胰腺、空肠中消化酶的活性,提高胃蛋白酶的活性,当发酵葡萄籽粕的添加水平为6%~ 8%时消化酶活性最高。

2.2 饲粮中不同水平发酵葡萄籽粕对鹅肠道菌群平衡的影响

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由表3 可知,Ⅳ组的大肠杆菌数量最少,与对照组相比差异显著( P<0.05) ,Ⅳ、Ⅴ组之间差异不显著( P>0.05) ;Ⅴ组的乳酸菌数量最多,与对照组相比差异显著( P<0.05) ,Ⅳ、Ⅴ组之间差异不显著( P>0.05) ;Ⅴ组的双歧杆菌数量最多,各组间差异不显著( P>0.05) 。

以上结果表明,发酵葡萄籽粕能够明显降低鹅盲肠中的大肠杆菌数量,增加盲肠中的乳酸杆菌、双歧杆菌的数量,当发酵葡萄籽粕添加水平为6%~ 8%时肠道有益菌群比例提高。

2.3 饲粮中不同水平发酵葡萄籽粕对鹅空肠组织结构的影响

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由表4 可知,Ⅳ组的肠绒毛高度最大,与对照组相比差异显著( P<0.05) ,与Ⅲ、Ⅴ组差异不显著( P>0.05) ;Ⅳ组的肌层厚度最厚,与对照组相比差异显著( P<0.05) ,与Ⅲ组差异不显著( P>0.05) ;Ⅴ组的隐窝深度最浅,与对照组相比差异极显著( P<0.01) 。

以上结果表明,发酵葡萄籽粕能够优化肠道结构,当发酵葡萄籽粕添加水平为6%~ 8%时肠道组织发育最快。

2.4 饲粮中不同水平发酵葡萄籽粕对鹅免疫器官指数的影响

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由表5 可知,Ⅳ组的胸腺指数最大,各组间差异不显著( P>0.05) ;Ⅳ、Ⅴ组的脾脏指数最大,各组间差异不显著( P>0.05) ;Ⅳ组的法氏囊指数最大,各组间差异不显著( P>0.05) 。

以上结果表明,发酵葡萄籽粕能够影响鹅的免疫器官发育,当发酵葡萄籽粕的添加水平为6%~ 8%时免疫器官指数最高。

2.5 饲粮中不同水平发酵葡萄籽粕对鹅血清抗氧化指标的影响

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由表6 可知,Ⅴ组的血清T-AOC 最高,与对照组相比差异极显著( P<0.01) ;Ⅳ组的血清MDA含量最少,与对照组相比差异极显著( P < 0. 01) ,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组之间差异不显著( P>0.05) ;Ⅴ组血清T-SOD、GSH-Px 活性最高,与对照组相比差异极显著( P< 0. 01) ;Ⅳ、Ⅴ组之间差异不显著( P >0.05) 。

以上结果表明,发酵葡萄籽粕能够提高鹅的抗氧化能力,当发酵葡萄籽粕添加水平为6%~8% 时机体抗氧化指标最高。

3、讨论

3.1 饲粮中不同水平发酵葡萄籽粕对鹅消化酶活性的影响

熊峰研究表明,纳豆芽孢杆菌制剂能显著提高21、42 日龄肉鸡十二指肠和空肠内淀粉酶﹑胰蛋白酶活性。刘济研究表明,饲喂发酵豆粕能够显著提高爱拔益加肉鸡的十二指肠、空肠中胰蛋白酶和脂肪酶活性。胡永娜等研究表明,发酵菜籽粕显著提高了21 和42 日龄肉仔鸡十二指肠、空肠、回肠和盲肠中蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性。杨维仁等研究表明,哺乳期仔猪饲粮中添加4%植物小肽显著提高断奶仔猪胰脏中胃蛋白酶、十二指肠中脂肪酶和淀粉酶活性。郭元晟等研究表明,饲粮中添加适量乳酸菌能够提高肉鸡空肠和胰腺组织淀粉酶活性,空肠和回肠胰蛋白酶活性及十二指肠糜蛋白酶活性也有显著的增强效果。汤江武等试验证实,芽孢能在爱拔益加肉鸡肠道内萌发并停留超过72 h,并对提高肠道内消化酶活性和改善菌落结构发挥作用。本试验结果表明,发酵葡萄籽粕添加水平为6% ~8%,可以显著提高十二指肠、胰腺、空肠中消化酶的活性,提高胃蛋白酶的活性,此结果与上述研究结果一致。

3.2 饲粮中不同水平发酵葡萄籽粕对鹅肠道菌群平衡的影响

熊峰研究表明,纳豆芽孢杆菌制剂能显著减少21、42 日龄肉鸡回肠﹑盲肠内大肠杆菌和沙门氏菌数量,增加乳酸杆菌数量。Guerra 等也报道了乳酸菌可以有效的抑制肠道中大肠杆菌的生长繁殖。Juven 等和Reid 等研究发现,乳酸杆菌产生的细菌素有抑制沙门氏菌、大肠杆菌、志贺氏菌的作用。黄其永研究表明,灌服德氏乳杆菌提高了仔猪的绒毛高度和隐窝深度。马治宇等研究表明,单独在饲粮中添加乳酸菌菌粉能显著抑制大肠埃希菌的繁殖,促进乳酸菌、双歧杆菌的增殖,效果显著。乳酸菌菌粉和菌液能够显著促进盲肠和回肠绒毛的生长,使肠壁的厚度增加;乳酸菌残液和灭活菌液效果不显著。胡顺珍等研究表明,复合微生态制剂及其辅佐剂的添加能在一定条件下降低肉鸡盲肠大肠杆菌数量。本试验结果表明,发酵葡萄籽粕6%~8%添加水平可以显著减少盲肠中大肠杆菌的数量,显著增加乳酸菌的数量,增加双歧杆菌的数量,此结果与上述研究结果一致。

3.3 饲粮中不同水平发酵葡萄籽粕对鹅免疫器官指数和血清抗氧化指标的影响

葡萄籽粕本身所含有的丰富的维生素E,还有原花青素都具有抗氧化功能,用来发酵葡萄籽粕的混合菌种,也能够产生抗氧化物质。刘济研究表明,饲喂发酵豆粕能促进爱拔益肉鸡免疫器官的生长发育,显著提高胸腺指数、脾脏指数、法氏囊指数。胡永娜等研究表明,发酵菜籽粕组显著提高了21、42 日龄肉仔鸡的脾脏指数、胸腺指数。胡顺珍等研究表明,复合微生态制剂及其辅佐剂的添加能显著提高肉鸡血清T-AOC。张爱忠等研究表明,适量添加酵母培养物( yeast culture,YC ) 可以显著降低试验期绒山羊血清MDA 含量,提高血清GSH-Px 的活性,显著提高血清T-SOD 的活性和各组机体T-AOC;李银平等研究表明,应用原花青素可使血清MDA含量降低,且应用剂量越大,降低幅度越大。微生物发酵产生小肽,小肽参与机体免疫调节,提高其免疫机能。祝平研究表明,哺乳期补饲植物小肽能够刺激断奶仔猪肠道发育,使断奶仔猪肠道绒毛高度增加,隐窝深度变浅,陈生龙研究表明,断奶仔猪的饲粮中添加适量活性饲料酵母粉能增强断奶仔猪的免疫功能。本试验结果表明,发酵葡萄籽粕添加水平为6%~8%可以显著提高鹅抗氧化能力,此结果与上述研究结果一致,但对其免疫器官指数没有影响。

4、结论

① 饲粮中添加适宜水平发酵葡萄籽粕显著提高十二指肠、胰腺、空肠中消化酶的活性,提高胃蛋白酶的活性。

② 饲粮中添加适宜水平发酵葡萄籽粕显著减少盲肠中大肠杆菌的数量,增加乳酸杆菌、双歧杆菌的数量,提高肠绒毛高度、肌层厚度,使隐窝深度变浅,优化肠道组织结构。

③ 饲粮中添加适宜水平发酵葡萄籽粕能够提高鹅的胸腺指数、脾脏指数、法氏囊指数,但不明显;显著提高鹅的血清T-AOC 及T-SOD、GSH-Px活性,减少血清MDA 含量。

④ 建议鹅饲粮中发酵葡萄籽粕添加适宜水平为6%~ 8%。

专家介绍
王宝维 

作者介绍:现任青岛农业大学食品科学与工程学院院长,享受国务院特殊津贴,兼任世界家禽学会会员;中国家禽学会副理事长;中国畜牧工程学会副理事长;优质禽育种与生产研究会副理事长。

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