王龍昌 孫亞楠 溫 超 周巖民

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,南京 210095)

新型發(fā)酵豆粕在肉仔雞生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

王龍昌 孫亞楠 溫 超 周巖民

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,南京 210095)

采用多菌種混合二次發(fā)酵工藝生產(chǎn)的新型發(fā)酵豆粕替代部分魚粉,研究其對 21日齡AA肉雞生產(chǎn)性能、器官指數(shù)、血清指標(biāo)及糞便營養(yǎng)成分的影響,將 384羽 1日齡AA肉雞隨機(jī)分成 4組,分別為飼喂基礎(chǔ)日糧的對照組及添加 1%、2%、3%發(fā)酵豆粕替代部分魚粉的試驗(yàn)組(FSBMⅠ、FSBMⅡ、FSBMⅢ)。試驗(yàn)結(jié)果表明,飼料中添加 1%、2%的發(fā)酵豆粕,對肉雞生產(chǎn)性能無明顯作用,但 3%發(fā)酵豆粕組肉雞平均增重略有提高,料重比顯著改善(P<0.05);各試驗(yàn)組對器官發(fā)育和養(yǎng)分排泄等均無明顯影響;FSBMⅠ組肉雞血清 TP、ALB和 G水平均顯著降低 (P<0.05),BUN含量顯著提高 (P<0.05),FSBMⅡ組血清 GLU含量顯著降低 (P <0.05),FSBMⅢ組血清指標(biāo)均無顯著影響?？梢?肉雞日糧中添加 3%發(fā)酵豆粕時(shí)效果較好,能起到替代部分優(yōu)質(zhì)魚粉、促進(jìn)肉雞生長的作用。

發(fā)酵豆粕 生產(chǎn)性能 器官指數(shù) 血清指標(biāo) 糞便養(yǎng)分 肉雞

快速生長動(dòng)物對飼料蛋白的質(zhì)量和水平具有較高的要求,因此在飼料中常會使用魚粉等高蛋白高質(zhì)量的動(dòng)物性蛋白飼料,但我國動(dòng)物蛋白資源非常短缺,很大一部分依賴進(jìn)口,且近年來價(jià)格不斷攀升,限制了其在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用。豆粕是飼料中最重要的植物性蛋白原料,但由于豆粕中存在胰蛋白酶抑制因子、外源凝集素、植酸、抗原蛋白、棉籽糖、水蘇糖等多種抗?fàn)I養(yǎng)因子,容易影響飼料養(yǎng)分利用率、引起動(dòng)物腹瀉等問題,影響了豆粕在動(dòng)物生產(chǎn)和飼料工業(yè)中的有效應(yīng)用。經(jīng)過微生物發(fā)酵處理,可將豆粕原料中的高分子蛋白質(zhì)分解成中、小分子多肽,同時(shí)能有效降解抗?fàn)I養(yǎng)因子,且富含多種生物活性因子,具有抗原性低、易消化、吸收快等特點(diǎn),因此,發(fā)酵豆粕作為功能性蛋白飼料受到了廣泛關(guān)注。研究表明,發(fā)酵豆粕應(yīng)用于肉仔雞和仔豬生產(chǎn)中可提高養(yǎng)分消化和免疫功能,改善動(dòng)物健康和生產(chǎn)性能[1-6],但目前用于試驗(yàn)研究的發(fā)酵豆粕多為單菌種、一次發(fā)酵而得,且多是全部或較大用量替代普通豆粕,使得飼料成本大幅提高,不利于推廣應(yīng)用。本試驗(yàn)首次應(yīng)用多菌種混合二次發(fā)酵新技術(shù)工藝生產(chǎn)的新型發(fā)酵豆粕產(chǎn)品少量替代魚粉,研究其對肉雞生產(chǎn)性能、器官指數(shù)、血清指標(biāo)及糞便營養(yǎng)成分的影響,為發(fā)酵豆粕在肉仔雞生產(chǎn)中的合理應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 發(fā)酵豆粕

發(fā)酵豆粕由常州三井油脂有限公司生產(chǎn),其生產(chǎn)工藝為江南大學(xué)食品學(xué)院研發(fā)。普通豆粕及一定比例的培養(yǎng)基質(zhì)經(jīng)滅菌、冷卻、接種后進(jìn)行第一次多菌混合厭氧發(fā)酵,后轉(zhuǎn)移至好氧發(fā)酵罐中進(jìn)行二次多菌固態(tài)發(fā)酵,經(jīng)烘干、粉碎和包裝,制成發(fā)酵豆粕產(chǎn)品。豆粕發(fā)酵前后的主要指標(biāo)如表 1所示。

表 1 豆粕發(fā)酵前后營養(yǎng)成分列表

表 2 試驗(yàn)日糧配方及營養(yǎng)水平

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取 1日齡AA肉雞 384羽,均重(47.2±3.3)g,隨機(jī)分成 4組,每組 6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù) 16羽,分別飼喂4種日糧:(1)基礎(chǔ)日糧(對照組);(2)添加1%的發(fā)酵豆粕,分別替代0.5%的豆粕和 0.5%的魚粉(FSBMⅠ);(3)添加 2%的發(fā)酵豆粕,分別替代 1%的豆粕和1%的魚粉 (FSBMⅡ);(4)添加 3%的發(fā)酵豆粕,分別替代1.5%的豆粕和 1.5%的魚粉(FSBMⅢ)。試驗(yàn)各組日糧配方及營養(yǎng)水平如表 2所示。AA肉雞由安徽和威農(nóng)業(yè)開發(fā)股份有限公司提供;魚粉和玉米蛋白粉的粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 59.2%和 60.4%。

1.3 飼養(yǎng)管理和樣品采集

試驗(yàn)肉雞飼養(yǎng)于同一雞舍中,采用層疊籠養(yǎng),自動(dòng)飲水和采食,24 h連續(xù)光照,免疫程序及其他飼養(yǎng)管理按常規(guī)進(jìn)行。

肉雞 21日齡時(shí),禁食 12 h,于每重復(fù)中隨機(jī)選取一只中等大小的公雞進(jìn)行稱重、宰殺,采集血液于干凈離心管中,在低溫離心機(jī)中以 3 000 r/min離心 15 min,取上清液分裝,制成的血清置于 -20℃冰箱中保存待用;取肝臟、脾臟、胰腺、心臟、法氏囊、胸腺和股骨進(jìn)行稱重。

1.4 指標(biāo)測定

1.4.1 生產(chǎn)性能

記錄采食量,在肉雞 21日齡時(shí)對肉雞進(jìn)行空腹稱重。計(jì)算平均體重、平均日增重和料重比。

1.4.2 器官指數(shù)

器官指數(shù) =器官質(zhì)量(g)/雞活體重(kg)

1.4.3 血清指標(biāo)

血清生化指標(biāo)用全自動(dòng)生化分析儀 (OLY MPUS -AU2700)測定,測定中所用試劑盒由 RANDOX公司提供。谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶 (AST)、堿性磷酸酶(ALP):用 IFCC動(dòng)力法;總蛋白(TP):雙縮脲法作比色測定;白蛋白 (ALB):溴甲酚綠比色法;球蛋白 (G)=總蛋白 -白蛋白;白蛋白/球蛋白: ALB/G;尿素氮(BUN)采用脲酶連續(xù)監(jiān)測法;三酰甘油(TR IG)和總膽固醇 (T-C):GPO-PAP酶法;血清糖 (GLU):葡萄糖氧化酶法。三碘甲狀腺氨酸(T3)和甲狀腺激素 (T4)采用放射免疫分析法測定,試劑盒由北京北方生物技術(shù)研究所提供。

1.4.4 雞糞中的營養(yǎng)成分

肉雞 20～21日齡時(shí),在每個(gè)雞籠對應(yīng)的糞盤中收集無毛屑、飼料、飲水污染的新鮮雞糞,混合均勻后,稱取一定量的雞糞置于平皿中,在 65℃烘 48 h,在空氣中放置 24 h后稱重、粉碎、過 40目篩,制成風(fēng)干樣品裝入塑料袋密封。兩次質(zhì)量之差與原質(zhì)量的比例就是雞糞的水分含量,風(fēng)干糞樣中磷、粗蛋白和粗灰分含量的測定分別采用 GB/T 6436、6437和 6438方法。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Excel進(jìn)行初步處理,用 SPSS13.0軟件(One-wayANOVA,LSD)進(jìn)行方差分析和組間多重比較,結(jié)果以“平均數(shù) ±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵豆粕對 21日齡AA肉雞生產(chǎn)性能的影響

由表 3可知,與對照組相比,各試驗(yàn)組 21日齡AA肉雞的平均體重、平均日增重略有提高,但無顯著差異(P>0.05),FSBMⅢ組料重比有明顯改善 (P <0.05),FSBMⅠ和 FSBMⅡ組料重比均無顯著影響(P>0.05)?？梢?在飼料中添加 3%的發(fā)酵豆粕替代部分優(yōu)質(zhì)魚粉,在肉仔雞生產(chǎn)中的應(yīng)用效果較好。

表3 發(fā)酵豆粕對21日齡AA肉雞生產(chǎn)性能的影響

注:同行數(shù)據(jù)右上角小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05),字母相同或不標(biāo)示表示差異不顯著(P>0.05),下同

2.2 發(fā)酵豆粕對 21日齡AA肉雞器官發(fā)育的影響

由表 4可知,與對照組相比,飼料中添加各水平發(fā)酵豆粕對 21日齡 AA肉雞的肝臟、心臟、股骨、胸腺、脾臟、法氏囊指數(shù)與對照組相比均十分接近,無明顯差異 (P>0.05),說明發(fā)酵豆粕替代魚粉后,對肉雞的器官發(fā)育無任何影響。

表4 發(fā)酵豆粕對肉雞前期器官指數(shù)的影響

2.3 發(fā)酵豆粕對 21日齡AA肉雞血清指標(biāo)的影響

由表 5可知,與對照組相比,FSBMⅠ組 21日齡肉雞血清的總蛋白 (TP)、白蛋白 (ALB)和球蛋白(G)水平均顯著降低(P<0.05),尿素氮 (BUN)含量顯著提高(P<0.05),FSBMⅡ組血清葡萄糖 (GLU)含量顯著降低 (P<0.05),其他試驗(yàn)組各指標(biāo)均無顯著影響(P>0.05)。

表5 發(fā)酵豆粕對21日齡AA肉雞血清指標(biāo)的影響

2.4 發(fā)酵豆粕對 21日齡肉雞糞便營養(yǎng)成分的影響

由表 6可知,試驗(yàn)組飼料中的磷含量均略低于對照組;各組肉雞糞便中的水分、粗蛋白 (CP)、粗灰分(Ash)和磷 (P)含量均無顯著差異 (P>0.05),但試驗(yàn)組糞便中的 CP有降低的趨勢,其中添加 3%發(fā)酵豆粕組降低 11.4%。

表 6 發(fā)酵豆粕對 21日齡肉雞糞便營養(yǎng)成分的影響

3 討論

3.1 菌種和工藝對發(fā)酵豆粕營養(yǎng)特性的影響

豆粕經(jīng)過宇佐美曲霉(A.usamii)單菌二次發(fā)酵后,粗蛋白、粗灰分等營養(yǎng)成分略微提高,豆粕中的植酸顯著降解,并檢測出 167.7 U/g的植酸酶活性[7]。用米曲霉 (A.oryzae)分別接種大豆和豆粕進(jìn)行發(fā)酵,顯著提高了蛋白含量、降解了大分子蛋白、提高了小肽 (<20 ku)的含量,消除大部分的胰蛋白酶抑制因子[8];Feng等[6]也用 A.oryzae接種豆粕進(jìn)行單菌一次發(fā)酵,粗蛋白由 43.7%提高到46.3%,干物質(zhì)、粗脂肪和磷含量顯著提高。蔡國林等[9]采用酵母和乳酸菌固態(tài)混合發(fā)酵豆粕,使抗原蛋白發(fā)生了大幅度降解,蛋白含量提高 3.5%,氨基酸組成和含量也有一定改善,棉子糖和水蘇糖則顯著降低。馬文強(qiáng)等[10]在豆粕基質(zhì)上接種枯草芽孢桿菌、酵母菌和乳酸菌進(jìn)行多菌混合一次發(fā)酵,發(fā)酵后豆粕中粗蛋白的含量提高了 13.48%(P<0.01),提高了中、低分子蛋白的含量,氨基酸的含量提高了 11.49%,磷含量比發(fā)酵前提高了 55.56%(P<0.01),粗脂肪含量也有所提高,并且能夠有效消除胰蛋白酶抑制因子、凝集素及致甲狀腺腫素等抗?fàn)I養(yǎng)因子。莫重文等[11]以適當(dāng)比例的豆粕、麩皮為發(fā)酵料坯,用米曲霉(A.oryzaer)和啤酒酵母混合菌株進(jìn)行固態(tài)一次發(fā)酵,可使粗蛋白含量提高 12.1%。衛(wèi)琳等[12-13]分別用黑曲霉 (A.niger)和米曲霉 (A.oryzaer)在豆粕及一定比例的麩皮基質(zhì)上進(jìn)行固態(tài)一次發(fā)酵,表明在適宜的發(fā)酵條件下均能取到良好的大豆肽轉(zhuǎn)化率,制備出優(yōu)質(zhì)的大豆肽產(chǎn)品;黑曲霉 (A.niger)接種棉籽粕進(jìn)行固體發(fā)酵,可使粗蛋白提高 10.92%,提高除精氨酸外的其他必需氨基酸含量,并提高干物質(zhì)、蛋白質(zhì)和氨基酸等養(yǎng)分的體外消化率[14]。

可見,以上研究報(bào)道中多是單菌或一次、在實(shí)驗(yàn)室條件下對豆粕進(jìn)行發(fā)酵。本試驗(yàn)中的發(fā)酵豆粕生產(chǎn)工藝是將一定配比的豆粕和培養(yǎng)基質(zhì)經(jīng)滅菌、冷卻、接種芽孢桿菌和霉菌進(jìn)行第一次發(fā)酵,再以酵母菌、乳酸菌為主進(jìn)行多菌種二次固態(tài)發(fā)酵。發(fā)酵豆粕中粗蛋白提高了 3.5%,并顯著提高了多肽含量,氨基酸和磷含量均有所提高,有效去除抗原蛋白、植酸、凝血素等抗?fàn)I養(yǎng)因子,并能產(chǎn)生益生菌、乳酸等多種活性因子,是一種優(yōu)質(zhì)的功能蛋白飼料。

3.2 發(fā)酵豆粕對AA肉雞生產(chǎn)性能和器官發(fā)育的影響

在仔豬生產(chǎn)中,應(yīng)用微生物發(fā)酵豆粕可提高動(dòng)物消化吸收功能,減少腹瀉率,促進(jìn)動(dòng)物健康,改善生產(chǎn)性能[6,15-16]。Chah等[1]利用多種霉菌分別制備的發(fā)酵豆粕均不同程度的提高了肉仔雞日增重,改善了飼料轉(zhuǎn)化率。Hirabayashi等[17]用 1周齡肉雞進(jìn)行試驗(yàn),證明A.usamii發(fā)酵豆粕可以明顯提高仔雞的增重,而不影響采食量?？孪檐姷萚5]在肉雞日糧中分別添加 5%、10%、15%的發(fā)酵豆粕,對日增重、料肉比均有顯著改善作用。Feng等[2]和劉欣等[4]在肉雞日糧中用 31%的 A.oryzae發(fā)酵豆粕代替 33%的普通豆粕,改善了肉仔雞的生長性能,使日增重和日采食量提高了 6.78%和 3.09%,飼料轉(zhuǎn)化率提高了 2.98%。發(fā)酵豆粕的這種促生長效應(yīng)可能與其營養(yǎng)成分的改善、抗?fàn)I養(yǎng)因子的降解和活性因子的產(chǎn)生有關(guān)。微生物發(fā)酵可將大豆或豆粕原料中的高分子蛋白質(zhì)分解成中、小分子多肽,有效降解胰蛋白酶抑制因子、凝集素、抗原蛋白等抗?fàn)I養(yǎng)因子,可減少過敏等免疫性反應(yīng)[18],可生成多種生物活性因子并提高抗菌、抗氧化等能力[19-20],使其具有易消化吸收、富含活性因子等特點(diǎn),在初生或幼齡動(dòng)物中起到顯著的效果。本試驗(yàn)中,使用少量發(fā)酵豆粕替代部分魚粉和豆粕,各試驗(yàn)組 21日齡AA肉雞的平均體重、平均日增重略有提高,但無顯著差異(P> 0.05),3%發(fā)酵豆粕組料重比顯著改善,其余試驗(yàn)組無明顯影響。這與研究報(bào)道不完全一致,可能是因?yàn)樵囼?yàn)中發(fā)酵豆粕用量較低,日糧中主要蛋白飼料仍然是普通豆粕,其中含有的抗?fàn)I養(yǎng)因子等同樣會影響肉雞的免疫、消化等功能,但所用發(fā)酵豆粕中除了具有高蛋白、多小肽及微量抗?fàn)I養(yǎng)因子等優(yōu)點(diǎn)外,還具有益生菌、乳酸等多種生物活性因子,所以添加3%發(fā)酵豆粕在仔雞日糧中能夠起到促進(jìn)生長、改善飼料利用率等作用,而添加 1、2%發(fā)酵豆粕不影響其生產(chǎn)性能,但也可以起到替代優(yōu)質(zhì)動(dòng)物飼料、提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益的作用。

肝臟、心臟、胸腺、脾臟和法氏囊是反映仔雞發(fā)育狀況和免疫性能的重要指標(biāo),股骨是反映飼料中鈣磷生物利用率的一個(gè)敏感指標(biāo)。劉欣等[4]用發(fā)酵豆粕替代全部豆粕后,發(fā)現(xiàn) 21日齡肉仔雞法氏囊和胸腺指數(shù)顯著提高,脾臟指標(biāo)無顯著影響。Hiraba2 yashi等[17]研究表明,日糧中用 30%的發(fā)酵豆粕替代等量的豆粕,對股骨干重、密度、鈣和磷含量均有提高作用,促進(jìn)股骨的生長發(fā)育。本試驗(yàn)中,試驗(yàn)組肉雞各器官指數(shù)與對照組相比均無顯著影響,這可能是因?yàn)楸驹囼?yàn)發(fā)酵豆粕使用量較低,雖然豆粕發(fā)酵后有效去除了植酸、抗原蛋白等抗?fàn)I養(yǎng)因子,提高了磷和小肽含量,但對整體日糧的營養(yǎng)水平無明顯影響,未能改善肉雞的器官發(fā)育情況。

3.3 發(fā)酵豆粕對肉雞血清指標(biāo)的影響

血清生化指標(biāo)可以反映出動(dòng)物機(jī)體的養(yǎng)分代謝和其他機(jī)能狀況。在仔豬和肉雞日糧中,用發(fā)酵豆粕替代全部豆粕,發(fā)現(xiàn)血清尿素氮含量均顯著降低,而血清總蛋白含量無顯著影響[2,15]。本試驗(yàn)中,添加 1%、2%發(fā)酵豆粕替代部分優(yōu)質(zhì)魚粉,分別影響了血清中的總蛋白(TP)、尿素氮(BUN)和血清葡萄糖(GLU)含量,但3%發(fā)酵豆粕對 TP、BUN、GLU、AST、ALP、T3、T4均無明顯影響 (P>0.05)。這與 Feng等[2]的試驗(yàn)報(bào)道不完全一致,可能主要與 FSBM的添加量有關(guān)。

3.4 發(fā)酵豆粕對養(yǎng)分利用和排泄的影響

使用 29.5%發(fā)酵豆粕替代全部豆粕使 21、42日齡肉雞血清中的磷含量顯著提高[2],說明提高了磷的生物利用。添加 30%發(fā)酵豆粕使肉雞總磷攝入量提高,提高了 P的留存量和利用率,但對 P的排泄量無顯著影響[17,21]。添加 10%發(fā)酵豆粕可顯著提高35日齡肉雞粗蛋白的表觀消化率,添加 5%、15%則無顯著影響,但各種添加量對有機(jī)物和磷的表觀消化率均無顯著影響[5]。研究結(jié)果表明,由于發(fā)酵豆粕替代部分優(yōu)質(zhì)魚粉,使得試驗(yàn)組飼料中的磷含量均略低于對照組,對雞糞中磷及粗蛋白、粗灰分的排泄量則無顯著影響(P>0.05),但添加 3%發(fā)酵豆粕可使糞便中粗蛋白降低 11.4%。

4 結(jié)論

飼料中添加 1%、2%的發(fā)酵豆粕,對肉雞生產(chǎn)性能無明顯作用,但 3%發(fā)酵豆粕組肉雞平均增重略有提高,料重比顯著改善 (P<0.05),血清指標(biāo)未受影響,糞便中粗蛋白降低 11.4%(P>0.05),效果最佳,可起到替代部分優(yōu)質(zhì)魚粉、提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益的作用。

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Application of Fer mented SoybeanMeal in Broiler Feeding

Wang Longchang Sun Ya′nan Wen Chao Zhou Yanmin
(College ofAn imal Science and Technology,Nanjing AgriculturalUniversity,Nanjing 210095)

The effects of replacing partial fishmealwith t wo-stage fermented soybean meal(FSBM)made by multi-strain microorganisms on the performance,organ development,serum parameters and nutrient excretion of 21d-age AA broilerswere studied.Total 384 1d-age AA broilers were randomly allocated into 4 treat ments of 6 replicates:control group(CG)fed basal diet,trial treat ments fed basal diet with FSBM 1%(FSBMⅠ),2% (FSBM Ⅱ),and 3%(FSBM Ⅲ).Results:The broiler performance of FSBMⅠand FSBMⅡare not significantly affected.The weight gain of FSBM Ⅲbroilers increases slightly and feed conversion rate is ameliorated significantly

3.3 堿溶酸沉法提取桑椹籽中蛋白質(zhì)的最佳工藝參數(shù)為提取劑為 0.14 mol/L NaOH溶液、料液比1∶30,在 40℃條件下提取時(shí)間 2.0 h。在此條件下,桑椹籽中蛋白質(zhì)的提取率可達(dá) 25.37%。

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Optimization Extracting Technology of Protein inMulberry Seeds byAlkaliSolution And AcidIsolation

Xu Jianguo1Hu Qingping1Wang Yingzi1Tian Chengrui2Luo Jiyang2

(Departerment of Food Science and Engineering,ShanxiNormalUniversity1,Linfen 041004)
(College of Food Engineering and Nutritional Science,ShaanxiNor malUniversity2,Xi′an 710062)

AbstractFor opti mizing the conditions for extracting protein in mulberry seedswith alkali-solution and acid -isolation,single factor tests,orthogonal experimental design,variance analyse and multiple comparison were applied to study the effects of different factors and optimize the parameters.Results:The p Iof the protein in mulberry seeds is 4.3.The four affecting factors for protein yield rank from strong to weak as material/solvent ratio(g/ml),extraction time,NaOH concentration,and extraction temperature.The determined optimal extraction conditions are NaOH con2 centration 0.14 mol/L,material/solvent ratio 1∶30,extracting time 2.0 h and extraction temperature 40℃.The yield of protein under the opti mal conditions is 25.37%

mulberry seeds,protein,alkali solution and acid isolation,optimization

S816.43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-0174(2010)06-0081-06

江蘇省農(nóng)業(yè)三項(xiàng)工程項(xiàng)目(sx[2009]184)

2009-05-04

王龍昌,男,1983年出生,博士,動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)

周巖民,男,1963年出生,副教授,動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)