耿 爽,楊 濛,高 凱,張 敏
(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院,吉林延吉 133002)
為使畜牧業(yè)發(fā)展進(jìn)入可持續(xù)化進(jìn)程,無(wú)抗飼料成為當(dāng)下熱門(mén)的研究方向。有研究表明,中草藥、糖萜類(lèi)、活性肽、微生態(tài)制劑等對(duì)畜產(chǎn)品品質(zhì)方面有顯著提高作用[1]。其中,通過(guò)酵母菌厭氧發(fā)酵特性生產(chǎn)出來(lái)的酵母培養(yǎng)物是一種新型微生態(tài)制劑[2]。耿春銀等[3]發(fā)現(xiàn)在西門(mén)塔爾牛飼糧中添加50 g 酵母培養(yǎng)物可改善牛肉品質(zhì)。微量元素鍺具有調(diào)控家禽脂類(lèi)代謝的作用,能顯著抑制蛋中固醇的代謝[4]。大量研究表明,有機(jī)鍺具有提高畜禽機(jī)體抵抗力、刺激造血功能、提高繁殖性能、清除體內(nèi)自由基等優(yōu)良特性[5-7]。袁纓等[8]和劉素潔等[9]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),與無(wú)機(jī)鍺相比,有機(jī)鍺能有效降低肉雞血脂和提高肉仔雞的生長(zhǎng)性能。無(wú)機(jī)鍺能通過(guò)酵母的富集作用進(jìn)而轉(zhuǎn)化為有機(jī)鍺。富鍺酵母培養(yǎng)物因?qū)⒂袡C(jī)鍺的生物活性和酵母本身豐富的營(yíng)養(yǎng)集為一身,從而具有抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫、清除體內(nèi)自由基等功能,同時(shí)富鍺酵母培養(yǎng)物還包含大量的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)因子,可應(yīng)用在健康保健、醫(yī)療藥物等行業(yè)[10]。本試驗(yàn)通過(guò)在下籠蛋雞日糧中添加富鍺酵母菌培養(yǎng)物,探究其對(duì)下籠蛋雞肉品質(zhì)、腸道菌群、腸道結(jié)構(gòu)的影響,為富鍺酵母菌培養(yǎng)物的應(yīng)用提供更多依據(jù)。
1.1 富鍺酵母培養(yǎng)物的制備 取250 mL 無(wú)菌錐形瓶,加入32 g 無(wú)菌米糠、80 mL 含 GeO2營(yíng)養(yǎng)液,并接種10% 啤酒酵母,在霉菌培養(yǎng)箱中32℃發(fā)酵48 h。培養(yǎng)結(jié)束后,烘干(68℃,48 h),粉碎(150 目),保鮮袋密封保存。經(jīng)檢測(cè),富鍺酵母培養(yǎng)物中有機(jī)鍺含量為11.83 mg/kg。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)在吉林省延吉市仁和禽業(yè)有限公司完成。選取505 日齡健康無(wú)病、體況一致的海蘭褐殼蛋雞480 只,隨機(jī)分為4 組,每組5 個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)24 只雞。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧(表1),試驗(yàn)組在基礎(chǔ)日糧中分別添加12、16、20 mg/kg 的富鍺酵母培養(yǎng)物。
試驗(yàn)采用重疊階梯式蛋雞籠養(yǎng)模式。在試驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)雞舍進(jìn)行全面消毒。試驗(yàn)期間以人工光照為主,自然光照為輔,光照時(shí)間維持在16~16.5 h,嚴(yán)格控制雞舍開(kāi)、關(guān)燈時(shí)間。保證不同處理組蛋雞均勻分布在雞舍內(nèi),自由采食和飲水,每天分別在05:30、12:00、17:30 進(jìn)行飼喂。保持安靜的飼養(yǎng)環(huán)境,禁止無(wú)關(guān)人員進(jìn)出雞舍,避免蛋雞受到外界刺激從而對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成影響。
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分
1.3 樣品的采集及處理
1.3.1 肉樣的采集、處理及測(cè)定 飼養(yǎng)結(jié)束時(shí)每組每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選12 只雞(此前空腹12 h),共240 只,通過(guò)頸部放血宰殺后保留胸部和腿部肌肉進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測(cè)定。
蒸煮損失:待測(cè)樣品稱(chēng)重,記錄為W1,用沸水蒸煮45 min 后,取出、放涼、再稱(chēng)重,記錄為W2,蒸煮損失=(W1-W2)/ W2×100%。
pH:將肉樣置于4℃冰箱中保存24 h,取出,將便攜式酸度計(jì)插入肉樣中讀取數(shù)值。
肉色:將肉樣置于4℃冰箱中保存24 h,取出,將校正后的色度儀緊扣肉面,避免漏光測(cè)定肉樣的亮度值(L*)、紅度值(a*)、黃度值(b*)。
剪切力:將肉樣置于80℃恒溫水浴鍋中,加熱至其中心溫度達(dá)到75℃,取出放入4℃冰箱中24 h 后,用取樣器沿著肌纖維的方向,避開(kāi)結(jié)締組織,取1 cm×1 cm×3 cm 的肉柱用 TMS-Pro 型食品物性分析儀測(cè)定每個(gè)樣品的剪切力值。
1.3.2 小腸腸道樣品的采集、處理及測(cè)定 飼養(yǎng)結(jié)束時(shí)每組每個(gè)重復(fù)中隨機(jī)選12 只供試雞(此前空腹12 h),共240 只,將其宰殺后,于空腸前段、十二指腸處分別取下1 cm 腸段,用生理鹽水將腸道內(nèi)容物沖洗干凈,迅速放入10%中性緩沖福爾馬林固定液中固定24 h 以上備用。
小腸絨毛結(jié)構(gòu)分析:將浸泡好的小腸,用流水沖洗12 h,依次用梯度為70%(3 h)、80%(8 h)、90%(2 h)、95%(1.5 h)的無(wú)水乙醇進(jìn)行脫水、后放入酒精∶二甲苯(V/V 1:1)的溶液中20 min 進(jìn)行脫色處理,最后放入純的二甲苯溶液中浸泡20 min;將處理后的小腸組織浸蠟,包埋,置于切片機(jī)上連續(xù)切片,切片厚度為5 μm,經(jīng)蘇木素-伊紅染色,中性樹(shù)膠封片,編號(hào)保存,應(yīng)用萊卡圖像分析軟件,測(cè)量小腸絨毛高度及隱窩深度。
1.3.3 盲腸樣品的采集、處理及測(cè)定 試驗(yàn)期最后一天,雞空腹時(shí)將其屠宰,取出腸道,在相應(yīng)的腸段(盲腸、直腸)部位結(jié)扎,取出帶有食糜的腸斷用硫酸紙包被送回試驗(yàn)室進(jìn)行分析。
腸道菌落測(cè)定:稱(chēng)取0.1 g 腸道內(nèi)容物,加入0.9 mL無(wú)菌生理鹽水,震蕩,1 000 r/min 離心10 min,取1 mL 倒入9 mL 無(wú)菌生理鹽水中,依次配成梯度為10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8的稀釋液,經(jīng)預(yù)試驗(yàn)比較,選擇合適的稀釋倍數(shù)進(jìn)行培養(yǎng),結(jié)果以lg(CFU/g)即每克腸道內(nèi)容物含菌落數(shù)目的對(duì)數(shù)值來(lái)表示。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2010 統(tǒng)一整理,并用 SPSS17.0 進(jìn)行方差分析,采用 Duncan′s 法比較各組間差異顯著性,結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
2.1 富鍺酵母培養(yǎng)物對(duì)下籠蛋雞肉品質(zhì)的影響 由表2可知,與對(duì)照組相比,12、16、20 mg/kg 富鍺酵母培養(yǎng)物組雞腿肌的蒸煮損失分別降低了45.21%、33.56%、39.73%(P<0.01),但3 個(gè)試驗(yàn)組間差異不顯著。各試驗(yàn)組pH 均高于對(duì)照組(P<0.01),16 mg/kg 組的pH高于12、20 mg/kg 組(P<0.05)。肉色方面,試驗(yàn)組與對(duì)照組的a*、b* 差異不顯著,但16 mg/kg 組腿肌的L* 低 于 對(duì) 照 組(P<0.05)。12、16、20 mg/kg 組的剪切力分別比對(duì)照組低44.13%、56.07%、50.60%(P<0.01),3 個(gè)試驗(yàn)組間差異不顯著。
由表3 可知,對(duì)照組與各試驗(yàn)組雞胸肌在蒸煮損失、肉色指標(biāo)以及剪切力中均差異不顯著。各試驗(yàn)組p H 均高于對(duì)照組(P<0.01),16 mg/kg 組的pH 高于12、20 mg/kg 組(P<0.05)。
2.2 富鍺酵母對(duì)下籠蛋雞腸道的影響 由表4 可知,與對(duì)照組相比,3 個(gè)試驗(yàn)組的乳酸菌數(shù)均有增加,其中16 mg/kg 組增加顯著,試驗(yàn)組大腸桿菌數(shù)較對(duì)照組均有減少(P>0.05)。
由表5 可知,在十二指腸中,4 組的絨毛長(zhǎng)度、隱窩深度以及絨毛長(zhǎng)度/隱窩深度均無(wú)顯著差異??漳c中,各試驗(yàn)組的絨毛長(zhǎng)度高于對(duì)照組(P<0.01),試驗(yàn)組間差異不顯著;試驗(yàn)組隱窩深度均小于對(duì)照組(P>0.05);試驗(yàn)組絨毛長(zhǎng)度/隱窩深度均高于對(duì)照組,其中16、20 mg/kg組與對(duì)照組差異極顯著。
3.1 不同水平酵母鍺培養(yǎng)物對(duì)雞肉品質(zhì)的影響 當(dāng)肌肉受到切碎、壓榨、解凍等外力作用時(shí),能夠保持其原有水分的能力稱(chēng)之為保水性,保水性直接關(guān)系到肉類(lèi)的口感以及肉制品后續(xù)的貯存性和加工性,蒸煮損失是評(píng)定肌肉保水性的首要標(biāo)準(zhǔn)之一,蒸煮后肌肉含水量越高,肉的多汁度就越好。本研究中,試驗(yàn)組蛋雞腿肌和胸肌的蒸煮損失相比于對(duì)照組均有所下降,說(shuō)明富鍺酵母培養(yǎng)物不同程度地減少肌肉水分的損失,提高了肌肉的商品價(jià)值,這可能與富鍺酵母培養(yǎng)物中有機(jī)鍺的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān),鍺的最外層電子的結(jié)構(gòu)為4S24P2,電荷容易發(fā)生轉(zhuǎn)移,當(dāng)它與單自由基相遇時(shí),其中1 個(gè)電子可躍出軌道而形成正空穴,其余3 個(gè)電子就可捕獲自由電子以維持穩(wěn)定性,理論上鍺就是通過(guò)這種方式達(dá)到清除自由基的效果[11],從而提高組織酶活性、促進(jìn)生物膜流動(dòng)性、維持膜功能的正常發(fā)揮,與姜洋等[12]的研究結(jié)論相似。pH 是評(píng)定肉品質(zhì)的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn),活體家禽肌肉的pH一般為7.0~7.2,宰后動(dòng)物肌肉中肌糖原分解生成酸性物質(zhì),導(dǎo)致肌肉pH 趨于酸性,同時(shí)下降的程度和速度都會(huì)對(duì)肉色、保水性、水溶性蛋白濃度、產(chǎn)品深加工和貨架期長(zhǎng)短等產(chǎn)生明顯影響[13]。本試驗(yàn)中不同組的胸肌、腿肌pH 均在5.95 以上,以16 mg/kg 組最高,表明在基礎(chǔ)日糧中添加富鍺酵母培養(yǎng)物對(duì)肌肉pH 無(wú)不良影響。剪切力是反映肌肉嫩度的最直觀的物理指標(biāo),肌肉剪切力越小,說(shuō)明肌肉越嫩,適口性越好。本試驗(yàn)中,試驗(yàn)組腿肉和脯肉的剪切力值均低于對(duì)照組,這可能與富鍺酵母培養(yǎng)物中的有機(jī)鍺及酵母蛋白能夠影響肌肉的物理結(jié)構(gòu),提高肌肉的保水性有關(guān)。張嘉[14]在研究負(fù)離子中藥硒鍺復(fù)合添加劑對(duì)貯藏期間牛肉品質(zhì)的影響中發(fā)現(xiàn),有機(jī)鍺可以降低牛肉剪切力,提高牛肉嫩度;鄭嫩珠等[15]研究發(fā)現(xiàn)酵母硒可以降低鴨肉的剪切力,提高鴨肉嫩度,這與本研究結(jié)果相符。肌肉中的氧合肌紅蛋白、肌紅蛋白和氧化肌紅蛋白的含量決定了肌肉的顏色,L*和b*越小,a*越大,說(shuō)明肉品質(zhì)越好。本試驗(yàn)中,隨著酵母鍺的添加,L* 和b* 呈下降趨勢(shì),但a* 數(shù)據(jù)不是很理想,這可能與屠宰后肉的貯藏時(shí)間有關(guān),隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),肌紅蛋白發(fā)生氧化生成高鐵肌紅蛋白,反而使L*和a*下降。魯奕俊[16]的研究表明b*與新鮮肉之間相關(guān)性較小,但PSE 肉的產(chǎn)生與b*有較強(qiáng)的相關(guān)性,與本試驗(yàn)中無(wú)PSE 肉發(fā)生的情況相符。
表2 富鍺酵母培養(yǎng)物對(duì)下籠蛋雞腿肌品質(zhì)的影響
表3 添加試驗(yàn)日糧對(duì)下籠蛋雞胸肌品質(zhì)的影響
表4 添加試驗(yàn)日糧對(duì)蛋雞腸道菌群的影響 lg(CFU/g)
表5 添加試驗(yàn)日糧對(duì)蛋雞腸道結(jié)構(gòu)的影響
3.2 不同水平酵母鍺培養(yǎng)物對(duì)下籠蛋雞腸道的影響 在畜禽生長(zhǎng)過(guò)程中,其胃腸道逐漸形成了一個(gè)由許多不同微生物組成的微生物區(qū)系,其中既有乳酸桿菌、雙歧桿菌等有益菌,也有大腸桿菌、沙門(mén)氏菌等有害菌。有研究表明,酵母培養(yǎng)物除了含有酵母蛋白以外,還含有多種維生素及促營(yíng)養(yǎng)因子,因此在調(diào)節(jié)畜禽腸道微生物平衡、促進(jìn)腸道中有益菌的生長(zhǎng)、抑制有害菌的繁殖等方面有顯著的效果[17]。同時(shí),沈詠舟等[18]研究發(fā)現(xiàn)鍺具有很強(qiáng)的抵抗病菌的作用。本研究中,與對(duì)照組相比,20 mg/kg 組的乳酸菌數(shù)顯著增加,各試驗(yàn)組的大腸桿菌數(shù)均有減少。這與高凱等[19]報(bào)道的添加酵母鍺培養(yǎng)物可以顯著提高仔豬腸道乳酸桿菌數(shù)量、降低大腸桿菌數(shù)量的結(jié)果相一致。
動(dòng)物主要在小腸進(jìn)行消化和吸收活動(dòng),保證腸道黏膜結(jié)構(gòu)與功能的正常是健康有序進(jìn)行消化吸收的必要條件。小腸絨毛是小腸的主要黏膜結(jié)構(gòu),其長(zhǎng)度、隱窩深度及兩者比值是衡量動(dòng)物消化吸收功能的重要指標(biāo)[20]。小腸絨毛變長(zhǎng)可以擴(kuò)大小腸的吸收面積,利于營(yíng)養(yǎng)充分吸收;隱窩深度則與細(xì)胞的生成率有關(guān),隱窩深度變淺,表明細(xì)胞成熟率上升,分泌功能增強(qiáng);小腸絨毛長(zhǎng)度/隱窩深度則綜合反映小腸的功能狀態(tài),比值較高反映了較高的養(yǎng)分吸收能力[21]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,富鍺酵母培養(yǎng)物的添加在一定程度上改善了雞小腸的形態(tài)結(jié)構(gòu),這可能是因?yàn)榻湍告N可以提高乳酸菌數(shù)量,而乳酸菌[22]可以改變小腸絨毛高度和隱窩深度,改變小腸通透性,促進(jìn)腸黏液分泌,進(jìn)而調(diào)控腸道屏障功能,提高腸道消化機(jī)能。
綜上所述,日糧中添加富鍺酵母培養(yǎng)物可以改善下籠蛋雞小腸的形態(tài)結(jié)構(gòu)和腸道菌群平衡,提高雞肉品質(zhì),建議添加量為16 mg/kg。