劉珍妮,雷小文,孔智偉,譚東海,陳榮強,謝華亮,鐘云平,蘇 州
(贛州市畜牧研究所,贛南科學院,江西贛州 341401)
甜菊是一種多年生的灌木性植物,在巴西、巴拉圭、日本、中國、韓國、美國、加拿大等國家和歐洲部分地區被用作天然甜味劑,每年因提取甜菊糖或甜菊糖苷產生了大量甜菊渣[1]。目前,大量甜菊渣利用率低、處理不當,不僅造成了甜菊渣資源的浪費,更容易超出環境的自凈能力造成周邊環境質量下降[2]。研究表明,經提取后的甜菊渣中含有大量的粗蛋白質、氨基酸、纖維素等物質,這些成分可發揮特殊作用,因此甜菊渣可代替部分動物的基礎日糧以實現資源的充分利用[3]。然而,甜菊渣中粗纖維水平較高,將甜菊渣作為飼料并大比例添加的使用效果并不理想[4]。利用混合微生物菌種進行發酵處理甜菊渣,可降低甜菊渣的粗纖維水平,增強消化吸收利用效果,有助于提高發酵甜菊渣飼用價值[5]。已有關于羊和肉兔等動物飼喂甜菊渣的試驗報道,且取得良好效果[6-7]。而番鴨作為耐粗飼的品種之一,還未有這方面的研究報道。本研究選擇利用乳酸菌和酵母菌對甜菊渣進行發酵,分析發酵甜菊渣營養價值及其對番鴨生長性能、屠宰性能、血清生化指標及番鴨糞便成分的變化,為甜菊渣在番鴨健康養殖和節糧養殖應用提供參考。
1.1 試驗材料 15 日齡黑羽公番鴨購于福建莆田溫氏集團;試驗甜菊渣為甜菊提取甜菊糖苷后經干制后過40目篩的副產品,購于贛州贛縣譜賽科生物技術有限公司;乳酸菌(固態粉末狀,活菌數≥1×1011CFU/kg)和酵母菌(固態粉末狀,活菌數≥2×1011CFU/kg)分別為鄭州中廣環保科技有限公司和安琪酵母股份有限公司產品。
1.2 試驗設計及試驗日糧 選取15 日齡、體重相近的公番鴨360 只,隨機分為4 組,每組6 個重復,每個重復15 只。對照組飼喂基礎飼糧,基礎飼糧組成及營養成分見表1。試驗組分別以10%、15%、20%發酵甜菊渣替代等比例基礎日糧。預試期7 d,正試期48 d。采用網上平養方式,番鴨自由采食,充足飲水,按正常免疫程序進行免疫接種。

表1 基礎日糧組成及營養成分(風干基礎)
1.3 發酵甜菊渣的制備及其常規營養成分測定 在已干燥的甜菊渣中加水攪拌,水分控制在30%~40%,隨后加入2‰復合菌劑(低糖高活性干酵母粉和乳酸菌比例為1:1)混勻發酵(30℃,72 h)。隨后從3 個完成發酵的呼吸袋各取甜菊渣50 g,采樣方式為5 點采樣法,測定樣品的粗蛋白質(GB/T 6432-2018)、粗脂肪(GB/T 6433-2006)、粗纖維(GB/T 6434-2006)、水分(GB/T 6435-2014)、鈣(GB/T 6436-2018)、磷(GB/T 6437-2018)、灰分(GB/T 6438-2007)含量,并與發酵前甜菊渣進行比較[8-14]。
1.4 測定指標及方法
1.4.1 生長性能 分別于飼養的第1 天和第55 天測定番鴨的初始重及出欄重,并定時記錄其采食量,計算各處理組生長性能[9]。
1.4.2 屠宰性能及器官指數 當番鴨長至70 日齡時(即飼養的第55 天),從翅靜脈取血樣,靜置析出血清后,3 000 r/min 離心15 min,取上清分裝,-20℃保存。隨后按照《家禽生產性能名詞術語和度量計算方法》(ΝY/T 823-2020)進行屠宰測定[15]。
1.4.3 血清生化指標 參照李曼等[16]的步驟和方法將
1.4.2 中分離的血清以日立7600 全自動生化分析儀檢測血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、白球比(A/G)、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉移酶(AST)、谷草/谷丙(AST/ALT)、堿性磷酸酶(ALP)、乳酸脫氫酶(LDH)、甘油三酯(TG)、膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的水平。
1.4.4 番鴨糞便成分 于42 日齡、70 日齡每個重復按照五點取樣法分別取新鮮鴨糞60.0 g 左右,自然風干,同一重復5 個取樣點樣品混合成1 個樣品,再把42 日齡、70 日齡2 個時間點2 個樣品混合均勻成1 個樣品,參考《復混肥料中游離水含量的測定 真空烘箱法》(GB/T 8576-2010)測定番鴨糞便的游離水含量,參考《有機肥料》(ΝY 525-2012)的方法檢測鴨糞中氮、磷、鉀、有機質和pH 水平[17-18]。
1.5 統計分析 數據選擇Graphpad prism 8.0 統計軟件進行分析,結果采用平均值± 標準差表示,LSD 檢驗法進行各組組間的多重比較,以P>0.05 表示差異不顯著,P<0.05 表示差異顯著,P<0.01 表示差異極顯著。
2.1 發酵前后甜菊渣營養成分改變 如表2 所示,與發酵前甜菊渣相比,發酵后甜菊渣的粗蛋白、粗灰分及水分含量分別升高30.59%、176.57%、348.33%(P<0.05),粗纖維含量降低22.39%(P<0.05)。

表2 甜菊渣發酵前后的營養成分分析 %
2.2.發酵甜菊渣對番鴨生長性能的影響 如表3 所示,10%、15%、20%發酵甜菊渣組的平均日增重、平均日采食量及耗料增重比與對照組的差異均不顯著;此外,各試驗組的死亡率均下降。如表4 所示,相比于對照組,10%、15%、20%發酵甜菊渣組的增重成本分別下降12.01%、12.38%、8.94%。

表3 發酵甜菊渣對番鴨生長性能及經濟效益的影響
2.3 發酵甜菊渣對番鴨屠宰性能及器官指數的影響 如表4 所示,與對照組相比,10%、15%、20% 發酵甜菊渣組的腹脂率分別降低17.29%(P>0.05)、56.39%(P<0.05)、54.14%(P<0.05),腿肌率分別提高4.07%(P>0.05)、20.57%(P<0.05)、35.95%(P<0.05),肝臟指數分別提高18.58%(P<0.05)、17.31%(P<0.05)、19.32%(P<0.05),肌胃指數分別提高20.21%(P<0.05)、22.47%(P<0.05)、29.94%(P<0.05),腺胃指數分別提高8.25%(P>0.05)、3.78%(P>0.05)、28.52%(P<0.05)。

表4 發酵甜菊渣對番鴨屠宰性能及器官指數的影響
2.5 發酵甜菊渣對番鴨血清生化指標的影響 如表5 所示,15% 發酵甜菊渣組的TP 和GLB 及AST/ALT 低于對照組(P<0.05);10% 發酵甜菊渣組的ALB 及HDL-TC 水平,15%、20% 組的ALT、AST 及LDH 水平高于對照組(P<0.05)。

表5 發酵甜菊渣對番鴨血清生化指標的影響
2.6 發酵甜菊渣對番鴨糞便成分的影響 如表6 所示,各試驗組番鴨糞便的總氮水平較對照組分別低23.21%(P<0.05)、9.28%(P>0.05)、10.97%(P<0.05),水分含量較對照分別低21.38%(P>0.05)、51.35%(P<0.05)、52.83%(P<0.05)。

表6 發酵甜菊渣對番鴨糞便成分的影響
3.1 發酵甜菊渣營養成分的變化 乳酸菌活菌內及其代謝產物中含有較高的超氧化物歧化酶,能分解常溫下不易分解的木質素和纖維素[19]。酵母菌含有較高的粗蛋白質、氨基酸及多種維生素,還含有能夠降解粗纖維及其他營養物質的酶(α-淀粉酶、纖維素酶、半纖維素酶等)。乳酸菌和酵母菌聯合應用不僅能降解甜菊渣中的粗纖維,還能將降解產物及飼料中外源的無機氮源轉變為自身菌體蛋白[20]。因此,發酵后甜菊渣的粗蛋白質顯著提高了30.59%,而粗纖維水平則顯著下降了22.39%。甜菊渣經發酵后其營養價值和飼用價值得到提高。
3.2 發酵甜菊渣對番鴨生長性能和經濟效益的影響 本研究結果表明,發酵后甜菊渣的粗蛋白質水平低于基礎飼糧,而其粗纖維水平遠高于基礎飼糧。因此,選擇用發酵甜菊渣替代部分基礎飼糧,不僅降低粗蛋白質的攝入及減少能值水平,還能提高飼喂的粗纖維水平。而當發酵甜菊渣替代10%、15% 基礎日糧時,其耗料增重比有下降趨勢,這是由于乳酸菌和酵母菌可通過自身產生的消化酶降解甜菊渣中大量的粗纖維,同時利用甜菊渣的降解產物合成了氨基酸、蛋白質等營養物質[21]。而發酵甜菊渣替代基礎日糧的比例至20% 時,耗料增重比升高,抑制了動物生長,這與過多的乳酸菌和酵母菌進入腸道耗費了動物額外的營養物質有關[22]。此外,各試驗組的飼料成本及增重成本均下降,說明飼喂發酵甜菊渣可提高番鴨養殖的經濟效益。
3.3 發酵甜菊渣對番鴨屠宰性能及器官指數的影響 動物的肉用性能可以選擇屠宰率和全凈膛率作為主要的參考標準,當屠宰率大于80%、全凈膛率大于60% 時,認為肉用性能良好[23]。使用發酵甜菊渣替代部分基礎日糧時,番鴨的屠宰率為82.14%~82.94%,全凈膛率為68.70%~70.03%,表明使用發酵甜菊渣后未影響番鴨肉用性能且表現良好。甜菊具有降血糖和抗高脂性質的功效[24]。本研究結果顯示,15%和20%發酵甜菊渣組較對照組的腹脂率顯著降低,表明甜菊渣替代部分基礎日糧可顯著降低番鴨脂肪含量,符合大眾的消費習慣。而使用發酵甜菊渣后番鴨腿肌率、肝臟指數、肌胃指數和腺胃指數的上升,表明發酵甜菊渣能夠一定程度上促進番鴨肉用性能及其肝臟的代謝功能和消化系統功能。
3.4 發酵甜菊渣對番鴨血清生化指標的影響 動物血清生化指標可反映動物的生理代謝和健康情況[25]。TP 可分為ALB 和GLB,ALB 主要通過機體肝臟合成和小腸吸收而來,GLB 則主要由機體的免疫器官產生[26]。一般情況下,TP、ALB 或GLB 偏低均可代表動物免疫能力不足[27]。本研究結果顯示,10% 發酵甜菊渣組的TP、ALB 及GLB 水平均略高于對照組;而15%、20%發酵甜菊渣組的TP、ALB 及GLB 水平則低于對照組,表明發酵甜菊渣替代10% 基礎日糧不影響番鴨的免疫功能,且具有一定的促進趨勢,而當替代量增加至15%和20%時,由于蛋白質水平攝入降低導致TP、ALB 及GLB 水平下降。
當肝臟功能受損時會導致肝細胞裂解,使肝細胞內的ALT 和AST 釋放,從而導致機體血清中的ALT 和AST 水平升高[28]。本研究發現,15%、20% 發酵甜菊渣組ALT、AST 水平均顯著高于對照組,表明使用發酵甜菊渣替代15%、20% 基礎日糧可能會導致番鴨肝臟受損。此外,AST/ALT 升高往往代表肝功能受損,且比值越高,肝損傷越嚴重[29]。本研究結果顯示,15%發酵甜菊渣組的AST/ALT 較對照組顯著提高47.68%。由此可見,發酵甜菊渣替代15% 基礎日糧對番鴨肝臟功能影響最大,不適用于番鴨的健康養殖,其具體機理有待進一步研究。
番鴨血清ALP 降低從側面反映出機體對飼料中鈣、磷的充分吸收利用[30]。本研究中,10%發酵甜菊渣組ALP 水平顯著低于對照組,表明飼喂10%發酵甜菊渣有助于番鴨對飼料中鈣、磷的利用和轉化,能夠促進番鴨生長性能。
HDL-C 是血漿中體積最小(5~17 nm)、密度最大(1.063~1.210 kg/L)的脂蛋白,具有減少機體膽固醇沉積的作用[31]。本試驗結果顯示,10% 發酵甜菊渣組血清中的HDL-C 含量顯著高于對照組,而LDL-C 含量則與對照組差異不顯著,這表明發酵甜菊渣替代10%基礎日糧有助于提高番鴨對膽固醇的代謝能力,且不會形成對機體有害的LDL-C[32]。而用15%和20%發酵甜菊渣替代基礎日糧不會影響番鴨的膽固醇代謝功能。
3.5 發酵甜菊渣對番鴨糞便成分的影響 檢測番鴨排泄物中各個成分水平的變化可以反映番鴨基礎日糧制備與搭配的合理性[33]。本研究結果顯示,與對照組相比,10%、20%發酵甜菊渣組番鴨糞便中的總氮水平,15%、20%發酵甜菊渣組的水分含量均顯著下降;各試驗組的各個糞污成分含量均低于對照組,表明發酵甜菊渣替代部分基礎番鴨日糧能使番鴨機體對飼料進行充分吸收利用,減少番鴨糞便對環境的污染作用[34]。
本試驗結果表明,發酵甜菊渣替代10%基礎日糧有提高番鴨飼料轉化率的趨勢,并有助于提高番鴨飼養的經濟效益和降低番鴨糞便污染物的排放;替代量增加至15%和20%時,對番鴨的免疫功能和肝臟功能均有一定損害,說明過量的發酵甜菊渣可能存在有一定的亞毒性作用。