閆麗歡，王 雷，趙 燕，李建慧，馮 焱*

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，山西 太谷030801；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科技學(xué)院，山西 太谷030801)

麥麩中含有大量的膳食纖維，不能被家禽有效利用。其中非淀粉多糖(Non-Starch Polysaccharides，NSP)是膳食纖維的主要組成成分[1]，纖維將飼料營養(yǎng)物質(zhì)包裹在細(xì)胞壁里，阻礙動物消化和吸收。家禽本身不分泌NSP降解酶，只能依靠腸道菌群降解[2-3]。以產(chǎn)木聚糖酶蠟芽孢桿菌W-3(BacillusCereusW-3)發(fā)酵麥麩，使麥麩中的更多營養(yǎng)物質(zhì)釋放出來，降低家禽腸道食糜黏稠度，促進(jìn)腸道蠕動，減少有害菌和致病菌的定植機(jī)率。以B.cereusW-3發(fā)酵麥麩，產(chǎn)生的木聚糖酶可與家禽腸道的酶相互作用，有可能促進(jìn)蛋雞的消化性能，改善蛋雞的免疫力和產(chǎn)蛋性能。Feng[4]研究表明，用B.cereusW-3發(fā)酵麥麩替代玉米5%，降低肉雞的采食量和平均增重，增加盲腸微生物的多樣性和豐富度。B.cereus某些菌株對動物有獨特的有益作用，可作為益生菌添加[5-6]。目前，通過產(chǎn)木聚糖酶微生物體外發(fā)酵麥麩對麥麩營養(yǎng)價值及其飼用效果的相關(guān)研究相對較少，因此，本試驗通過產(chǎn)木聚糖酶B.cereusW-3發(fā)酵麥麩替代部分玉米，觀測對海蘭褐蛋雞蛋品質(zhì)和血液生化指標(biāo)的影響，為發(fā)酵麥麩的合理利用提供參考借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及分組

本試驗于2019年10月～12月在交城某生態(tài)養(yǎng)殖場進(jìn)行。420只30周齡海蘭褐商品蛋雞，隨機(jī)均分4組，每組7重復(fù)，每重復(fù)15只。預(yù)飼期1周，正試期8周。對照組(Control, CT)飼喂基礎(chǔ)飼料，試驗組用B.cereusW-3發(fā)酵麥麩分別替代基礎(chǔ)日糧中5%、10%和15%的玉米[7]。采用籠養(yǎng)，自由采食和飲水，16 h光照。參考2004年我國蛋雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和美國 NCR(1994)蛋雞營養(yǎng)需要設(shè)計試驗日糧組成及營養(yǎng)水平(表1)。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干物質(zhì))

1.2 主要試劑及儀器

木糖型B.cereus來自美國阿肯色州立大學(xué)小石城分校，由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院馮焱課題組保存。菌株經(jīng)基因組提取，16s rDNA片段擴(kuò)增與測序，并與NCBI細(xì)菌數(shù)據(jù)庫比對，鑒定為蠟樣芽胞桿菌屬(B.cereusW-3)[6]。麥麩由山西省祁縣某生物發(fā)展有限公司提供。試劑分別包括：牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉、氯化鈣、碳酸氫鉀、硫酸鎂和瓊脂等均購自山西麒麟生物有限公司。儀器主要有：凱氏定氮儀(上海燦孚機(jī)電有限公司)，索氏提取儀(上海燦孚機(jī)電有限公司)，蛋品質(zhì)測定儀(Egg analyzer TM, ORKA Food Technology Ltd.)；蛋殼厚度測量計( ESTG-1,ORKA Food Technology Lt.)；蛋殼強(qiáng)度分析儀( Egg Force Reader, ORKA Food Technology Lt. )，721型全自動生化分析儀(邁瑞全自動生化分析儀 BS-240)，分光光度儀(日本島津分光光度計，型號2550)，DHG鼓風(fēng)干燥箱。

1.3 固體發(fā)酵培養(yǎng)基

菌株分離用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基：牛肉膏3 g，蛋白胨5 g，NaCl 5g，K2HPO43 g，MgSO42.5 g，蒸餾水1 L，調(diào)節(jié)pH至7.0，固體培養(yǎng)基再添加10 g瓊脂。高壓蒸汽滅菌20 min。固體發(fā)酵麥麩培養(yǎng)基如下，用KH2PO420 g，NaCl 4 g，CaCl20.4 g，MgSO40.4 g，溶于1 L蒸餾水。高壓滅菌后，用250 mL鹽溶液潤濕1 kg麥麩。然后將在營養(yǎng)液培養(yǎng)基中培養(yǎng)的B.cereusW-3過夜細(xì)胞分別加入裝有250 g濕麥麩的燒瓶中。燒瓶在37 ℃時搖床搖動，發(fā)酵72 h。試驗期間進(jìn)行等體積固體發(fā)酵，每2周進(jìn)行發(fā)酵一次飼料。

1.4 B. cereus W-3發(fā)酵麥麩與玉米的營養(yǎng)成分

用B.cereusW-3發(fā)酵72 h麥麩的主要營養(yǎng)與玉米成分對比見表2。

表2 玉米和發(fā)酵麥麩的營養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1.5 測定指標(biāo)及方法

1.5.1 菌種的鑒定 將高產(chǎn)木聚糖酶的W-3菌株送到上海生工生物技術(shù)有限公司進(jìn)行16S rDNA擴(kuò)增和測序。通過MEGA 7.0軟件，將得到的序列與NCBI數(shù)據(jù)庫(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)中的16S rDNA進(jìn)行BLAST比對，得到遺傳距離和系統(tǒng)發(fā)育樹。

1.5.2 生產(chǎn)性能的測定 第8周末測定采食量，從第1周開始，試驗期間每天12：00點收蛋，統(tǒng)計商品蛋雞的平均采食量及產(chǎn)蛋數(shù)(枚)，蛋重(g)計算產(chǎn)蛋率和料蛋比。

產(chǎn)蛋率=產(chǎn)蛋數(shù)/母蛋雞數(shù) × 100%

料蛋比=飼料用量/產(chǎn)蛋重量

平均蛋重(g)=蛋重/蛋枚數(shù)

平均采食量=實際采食量/雞只數(shù)

1.5.3 蛋品質(zhì)和血液生化指標(biāo)測定 第8周末，每個處理組隨機(jī)挑選21枚蛋測定蛋品質(zhì)指標(biāo)。利用多功能蛋品質(zhì)分析儀(ORKA Food Technology Ltd.)測定哈氏單位、蛋黃顏色、蛋殼強(qiáng)度、蛋白高度及蛋殼厚度。同時采集84只蛋雞血液各5 mL，放置于經(jīng)抗凝處理的采血管中，3 500 r/min離心15 min制備血漿，-20 ℃冷凍保存?zhèn)溆?。使用日?21型全自動生化分析儀測定血液生化指標(biāo)。

1.6 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行單因素方差分析(one way ANOVA)，用Duncan's氏法進(jìn)行多重比較，P<0.05為差異顯著性水平。結(jié)果以(平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 Bacillus Cereus芽孢桿菌鑒定

為了鑒定W-3芽孢桿菌的種類，在上海生物工程有限公司對16S rDNA進(jìn)行了擴(kuò)增和測序。并對Bacilluscereus的16S rDNA與其它桿菌種的系統(tǒng)發(fā)育比較。W-3與B.cereusATCC 14579的進(jìn)化關(guān)系最為密切。因此，把W-3菌株命名為B.cereusW-3(圖1)。

圖1 Bacillus cereus W-3的系統(tǒng)發(fā)育分析

2.2 B. cereus W-3發(fā)酵麥麩對蛋雞生產(chǎn)性能的影響

B.cereusW-3發(fā)酵麥麩對蛋雞生產(chǎn)性能的影響見表3。由表3可見，發(fā)酵15%麥麩替代玉米，采食量顯著低于CT組(P<0.05)。四個處理組間其余產(chǎn)蛋性能均無顯著差異(P>0.05)。

表3 B. cereus W-3發(fā)酵麥麩對產(chǎn)蛋性能的影響

2.4 B. cereus W-3發(fā)酵麥麩對雞蛋品質(zhì)的影響

B.cereusW-3發(fā)酵麥麩對雞蛋品質(zhì)影響見表4。由表4可見，B.cereusW-3發(fā)酵麥麩替代玉米，可顯著提高哈夫單位(P<0.05)，四個處理組間其余蛋品質(zhì)指標(biāo)均無顯著差異(P>0.05)。

表4 B. cereus W-3發(fā)酵麥麩對蛋品質(zhì)的影響

2.5 B. cereus W-3發(fā)酵麥麩對蛋雞血液生化指標(biāo)的影響

B.cereusW-3發(fā)酵麥麩對蛋雞血液生化指標(biāo)的影響見表5。由表5可見，發(fā)酵麥麩替代10%或15%玉米可顯著提高血漿白蛋白含量(P<0.05)，四個處理組間其余血漿生化均無顯著差異(P>0.05)。

表5 B. cereus W-3發(fā)酵麥麩對血液生化指標(biāo)的影響

3 討 論

麥麩營養(yǎng)豐富且價格低廉，可作為禽類的飼料原料[8]。家禽自身腸道消化酶分泌不足時，對麥麩的消化能力降低，主要依靠腸道微生物進(jìn)行降解[9]。麥麩中含有的NSP會增加肉雞腸道黏度[3,10]，減緩腸道蠕動和對營養(yǎng)物質(zhì)的有效吸收[11-12]，影響禽類的生長發(fā)育。已有研究通過添加外源酶[13]、微生物[14]或通過低溫冷凍法破壞NSP結(jié)構(gòu)[15]，提高肉雞對麥麩的利用效率。課題組前期的肉雞試驗表明，B.cereusW-3發(fā)酵麥麩替代5%玉米時，生產(chǎn)性能未有顯著差異[6]。本試驗采用發(fā)酵麥麩替代5%～15%玉米飼喂海蘭褐蛋雞，總體上替代后未對采食量、蛋重和產(chǎn)蛋率產(chǎn)生顯著影響，表明發(fā)酵麥麩可部分代替玉米用于蛋雞飼喂，降低成本，提高養(yǎng)殖效率。

蛋品質(zhì)主要受遺傳因素控制，同時也受日齡和品種的影響，其差異主要體現(xiàn)在品種之間[14]。且消費(fèi)者對蛋形指數(shù)、蛋殼強(qiáng)度方面都有所偏好。當(dāng)鈣/磷比適當(dāng)時，麥麩中的植酸酶磷的消化利用率增加，有利于改善腸道環(huán)境和功能，促進(jìn)腸道鈣離子的吸收，從而增強(qiáng)蛋殼質(zhì)量，提高蛋比重，增加哈夫單位[7,16]。Engberg等[17]研究飼喂?jié)癜l(fā)酵飼料顯著提高蛋殼重和強(qiáng)度。飼糧中添加適宜比例的發(fā)酵飼料可以改善禽蛋品質(zhì)。本試驗用B.cereusW-3發(fā)酵麥麩替代玉米可改善雞蛋哈夫單位，而對其它蛋品質(zhì)沒有改善?？梢酝茰y原因是B.cereusW-3發(fā)酵麥麩后，外源酶和內(nèi)源酶協(xié)同促進(jìn)腸道營養(yǎng)物質(zhì)的相互利用，改善腸道微環(huán)境和腸道內(nèi)結(jié)構(gòu)，降低有害菌對腸道危害。促進(jìn)腸道鈣離子的吸收，增強(qiáng)蛋殼質(zhì)量和哈夫單位。發(fā)酵后的麥麩釋放出更多的營養(yǎng)物質(zhì)，利于腸絨毛吸收營養(yǎng)成分，提高蛋雞的產(chǎn)蛋率和蛋品質(zhì)質(zhì)量。

血漿總蛋白和白蛋白的水平可反映機(jī)體營養(yǎng)水平和免疫力，而尿酸水平可體現(xiàn)禽類飼料蛋白質(zhì)含量及氨基酸平衡狀況。在本試驗中，飼喂B.cereusW-3發(fā)酵麥麩后對血液總蛋白、血糖、尿酸、膽固醇和甘油三酯等指標(biāo)未產(chǎn)生顯著性影響，而顯著提高了血漿白蛋白含量。表明本發(fā)酵麥麩在一定程度上具有改善蛋雞營養(yǎng)和免疫狀況的潛力。

4 結(jié) 論

B.cereusW-3發(fā)酵麥麩替代海蘭褐蛋雞飼糧中5%～15%玉米，不影響產(chǎn)蛋性能、蛋品質(zhì)和血液生理生化指標(biāo)，并具有降低飼糧成本、改善蛋品質(zhì)和蛋雞免疫力的潛力。