產木聚糖酶蠟芽孢桿菌W-3發酵麥麩對蛋雞生產性能、蛋品質和血液生化指標的影響

閆麗歡，王 雷，趙 燕，李建慧，馮 焱*

(1.山西農業大學 生命科學學院，山西 太谷030801；2.山西農業大學 動物科技學院，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]，纖維將飼料營養物質包裹在細胞壁里，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]。以產木聚糖酶蠟芽孢桿菌W-3(BacillusCereusW-3)發酵麥麩，使麥麩中的更多營養物質釋放出來，降低家禽腸道食糜黏稠度，促進腸道蠕動，減少有害菌和致病菌的定植機率。以B.cereusW-3發酵麥麩，產生的木聚糖酶可與家禽腸道的酶相互作用，有可能促進蛋雞的消化性能，改善蛋雞的免疫力和產蛋性能。Feng[4]研究表明，用B.cereusW-3發酵麥麩替代玉米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，通過產木聚糖酶微生物體外發酵麥麩對麥麩營養價值及其飼用效果的相關研究相對較少，因此，本試驗通過產木聚糖酶B.cereusW-3發酵麥麩替代部分玉米，觀測對海蘭褐蛋雞蛋品質和血液生化指標的影響，為發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月在交城某生態養殖場進行。420只30周齡海蘭褐商品蛋雞，隨機均分4組，每組7重復，每重復15只。預飼期1周，正試期8周。對照組(Control, CT)飼喂基礎飼料，試驗組用B.cereusW-3發酵麥麩分別替代基礎日糧中5%、10%和15%的玉米[7]。采用籠養，自由采食和飲水，16 h光照。參考2004年我國蛋雞飼養標準和美國 NCR(1994)蛋雞營養需要設計試驗日糧組成及營養水平(表1)。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(風干物質)

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小石城分校，由山西農業大學生命科學學院馮焱課題組保存。菌株經基因組提取，16s rDNA片段擴增與測序，并與NCBI細菌數據庫比對，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(上海燦孚機電有限公司)，索氏提取儀(上海燦孚機電有限公司)，蛋品質測定儀(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鼓風干燥箱。

1.3 固體發酵培養基

菌株分離用牛肉膏蛋白胨培養基：牛肉膏3 g，蛋白胨5 g，NaCl 5g，K2HPO43 g，MgSO42.5 g，蒸餾水1 L，調節pH至7.0，固體培養基再添加10 g瓊脂。高壓蒸汽滅菌20 min。固體發酵麥麩培養基如下，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。然后將在營養液培養基中培養的B.cereusW-3過夜細胞分別加入裝有250 g濕麥麩的燒瓶中。燒瓶在37 ℃時搖床搖動，發酵72 h。試驗期間進行等體積固體發酵，每2周進行發酵一次飼料。

1.4 B. cereus W-3發酵麥麩與玉米的營養成分

用B.cereusW-3發酵72 h麥麩的主要營養與玉米成分對比見表2。

表2 玉米和發酵麥麩的營養成分(干物質基礎)

1.5 測定指標及方法

1.5.1 菌種的鑒定 將高產木聚糖酶的W-3菌株送到上海生工生物技術有限公司進行16S rDNA擴增和測序。通過MEGA 7.0軟件，將得到的序列與NCBI數據庫(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)中的16S rDNA進行BLAST比對，得到遺傳距離和系統發育樹。

1.5.2 生產性能的測定 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，統計商品蛋雞的平均采食量及產蛋數(枚)，蛋重(g)計算產蛋率和料蛋比。

產蛋率=產蛋數/母蛋雞數 × 100%

料蛋比=飼料用量/產蛋重量

平均蛋重(g)=蛋重/蛋枚數

平均采食量=實際采食量/雞只數

1.5.3 蛋品質和血液生化指標測定 第8周末，每個處理組隨機挑選21枚蛋測定蛋品質指標。利用多功能蛋品質分析儀(ORKA Food Technology Ltd.)測定哈氏單位、蛋黃顏色、蛋殼強度、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 ℃冷凍保存備用。使用日立721型全自動生化分析儀測定血液生化指標。

1.6 數據分析

試驗數據采用SPSS 19.0統計軟件進行單因素方差分析(one way ANOVA)，用Duncan's氏法進行多重比較，P<0.05為差異顯著性水平。結果以(平均數±標準差)表示。

2 結果與分析

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進行了擴增和測序。并對Bacilluscereus的16S rDNA與其它桿菌種的系統發育比較。W-3與B.cereusATCC 14579的進化關系最為密切。因此，把W-3菌株命名為B.cereusW-3(圖1)。

圖1 Bacillus cereus W-3的系統發育分析

2.2 B. cereus W-3發酵麥麩對蛋雞生產性能的影響

B.cereusW-3發酵麥麩對蛋雞生產性能的影響見表3。由表3可見，發酵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蛋性能均無顯著差異(P>0.05)。

表3 B. cereus W-3發酵麥麩對產蛋性能的影響

2.4 B. cereus W-3發酵麥麩對雞蛋品質的影響

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

表4 B. cereus W-3發酵麥麩對蛋品質的影響

2.5 B. cereus W-3發酵麥麩對蛋雞血液生化指標的影響

B.cereusW-3發酵麥麩對蛋雞血液生化指標的影響見表5。由表5可見，發酵麥麩替代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發酵麥麩對血液生化指標的影響

3 討 論

麥麩營養豐富且價格低廉，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物質的有效吸收[11-12]，影響禽類的生長發育。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結構[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發酵麥麩替代5%玉米時，生產性能未有顯著差異[6]。本試驗采用發酵麥麩替代5%～15%玉米飼喂海蘭褐蛋雞，總體上替代后未對采食量、蛋重和產蛋率產生顯著影響，表明發酵麥麩可部分代替玉米用于蛋雞飼喂，降低成本，提高養殖效率。

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

血漿總蛋白和白蛋白的水平可反映機體營養水平和免疫力，而尿酸水平可體現禽類飼料蛋白質含量及氨基酸平衡狀況。在本試驗中，飼喂B.cereusW-3發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未產生顯著性影響，而顯著提高了血漿白蛋白含量。表明本發酵麥麩在一定程度上具有改善蛋雞營養和免疫狀況的潛力。

4 結 論

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