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不同水平发酵豆粕对肉鸡肠黏膜结构的影响

  作者: 来源: 日期:2008-01-18  
有研究表明,鱼粉在鸡日粮中配比过高会引起胃肠组织糜烂,严重时导致死亡。豆粕因含有较多的抗营养因子,直接饲喂会导致动物(尤其是幼龄动物)腹泻,生长缓慢、停滞甚至死亡。发酵豆粕是利用现代生物工程发酵技术,以优质豆粕为主要原料,将大豆蛋白降解为小分子蛋白、小肽、游离氨基酸和UGF(未知生长因子)等物质,同时彻底将抗营养因子消除,这易于被幼龄动物消化吸收。发酵豆粕作为一种新开发的优质植物蛋白质原料在肉鸡的试验方面报道较少,本试验研究了不同水平发酵豆粕对肉鸡小肠黏膜结构的影响。

    1 材料与方法
    1.1 试验材料 
    发酵豆粕(商品名:纯金肽)由江西亨达实业有限公司提供,营养成分见表1。

表1 发酵豆粕的主要营养成分

成分

总能/(kcal/kg)

粗蛋白质/%

粗灰分/%

粗纤维/%

粗脂肪/%

总磷/%

乳酸/%

益生菌/(CFU/g)

小分子肽/%

蛋白酶/(u/g)

含量

≥4300

≥50

≤7.0

≤7.0

≤3.0

≥0.67

≥3.0

5.0×107

≥70

≥100

    蛋白酶活力单位定义:在40℃,pH3.0条件下,1min水解酪素产生相当于1ug酪素的酶量,规定为一个酶活单位(u)。

    1.2 试验时间和地点
    试验时间:2007年1月5日至2007年2月16日;试验地点:江西农业大学动物营养实验室。
    1.3 试验设计
    选择1日龄AA肉仔鸡240羽,按公母各半,体重相近的原则,随机分成4个处理,每组6个重复,每个重复10只(4×6×10)。 
    按玉米-豆粕型设计日粮(表2),对照组为不含鱼粉但添加普通豆粕的肉仔鸡日粮;试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组日粮中分别添加5%、10%、15%的发酵豆粕。

表2 试验饲粮组成和营养成分 %

饲粮 0~3周龄 3~6周龄
组成 对照组 对照组
玉米
普通豆粕
发酵豆粕
植物油
石粉
磷酸氢钙
食盐
赖氨酸
蛋氨酸
胆碱
预混料
合计
干物质
代谢能/(MJ/kg)
粗蛋白质
粗灰分

总磷
有效磷
赖氨酸
蛋氨酸
52.20
39.20
-
4.17
0.96
1.78
0.30
0.02
0.17
0.20
1.00
100.00
87.67
12.55
21.04
6.53
1.01
0.62
0.45
1.10
0.50
53.74
32.84
5.00
4.03
0.96
1.78
0.30
0
0.15
0.20
1.00
100.00
88.18
12.55
20.98
6.51
1.05
0.61
0.45
1.10
0.50
55.15
26.74
10.00
3.75
0.96
1.78
0.30
0
0.12
0.20
1.00
100.00
88.32
12.55
21.01
6.65
1.00
0.62
0.45
1.10
0.50
56.80
20.60
15.00
3.28
0.96
1.78
0.30
0
0.08
0.20
1.00
100.00
88.43
12.55
21.03
6.56
1.04
0.63
0.45
1.10
0.50
56.58
35.21
-
4.32
1.04
1.28
0.30
0.06
0.06
0.15
1.00
100.00
87.99
13.15
18.82
5.78
0.90
0.56
0.31
1.00
0.38
57.70
29.25
5.00
4.16
1.04
1.28
0.30
0.06
0.06
0.15
1.00
100.00
87.97
13.15
18.79
5.73
0.93
0.57
0.31
1.00
0.38
59.15
23.15
10.00
3.81
1.04
1.28
0.30
0.06
0.06
0.15
1.00
100.00
87.82
13.15
18.89
5.62
0.92
0.58
0.31
1.00
0.38
60.64
17.03
15.00
3.44
1.04
1.28
0.30
0.06
0.06
0.15
1.00
100.00
87.97
13.15
18.88
5.68
0.91
0.56
0.31
1.00
0.38

    注:1)粗蛋白质、粗灰分、钙、总磷为实测值,其他指标为根据《中国饲料数据库-中国饲料成分及营养价值》(2004年修订版)的计算值。
    2)预混料可为每千克配合饲料提供:VA 5 500 IU;VD3 650 IU;VE 35 mg;VK3 2.5 mg;核黄素 7.5 mg;泛酸 18.6 mg;尼克酸 45.0 mg;生物素 0.25 mg;VB12 100μg;锰 180 mg;铁 240 mg;锌 120 mg;铜 25 mg;碘 0.3 mg;硒 0.5 mg。

    1.4 饲养管理 
    1.4.1 试验鸡4层立式笼养,采用24h光照,第1周控温32℃,以后每周下降2℃,第1周饮水中加入电解多维和2‰的KMnO4,饲喂粉料,自由采食和饮水,勤通风,每3d清粪1次。
    1.4.2 免疫程序为7日龄接种鸡新支二联苗,14日龄接种鸡法氏囊苗。
    1.5 测定方法及指标
    饲养结束后,将鸡宰杀,剖开腹腔,分离十二指肠、空肠、回肠,挤出消化道内容物,用生理盐水冲洗净残余物,滤纸吸干消化器官残余水分,剪取肉仔鸡十二指肠中段、空肠前段(前1/4处)和回肠中段等部位的肠道组织2cm左右,用生理盐水冲洗净内容物,置于10%甲醛磷酸缓冲液中固定(37%~40%福尔马林100mL:NaH2PO4·H2O 6.5g:Na2HPO4 4.0g 加水定容至1 000mL),用于肠黏膜形态指标的测定。将固定的标本经梯度酒精(50%、60%、75%、85%、95%、100%、100%)脱水→透明(无水酒精:二甲苯为1:3、2:3、二甲苯)→浸蜡→包理等处理后,在室温下切成5 μm厚的切片,最后用苏木精-伊红染色法(HE)染色。在低倍镜下观测切片,选择典型视野,用Leica Qwin图象进行系统分析,每个样品观察10个非连续性5μm的纵切片,每张切片测量5个最长肠绒毛高度、最深隐窝深度和最厚肠壁厚度。
    绒毛长度:游离于肠腔内的部分(绒毛顶端至绒毛基部);
    隐窝深度:肠腺底部至两绒毛之间基部开口处的距离;
    肠壁厚度:肠外部至肌层与粘膜下层交接处的距离(浆膜厚度加肌层厚度)。
    1.6 试验数据处理
    采用spssl2.0统计软件的One-Way过程对试验数据进行统计分析,采用Duncan's法进行多重比较。试验结果数据以“平均值±标准差”形式表示。

表3 各试验组对肉鸡肠黏膜组织形态的影响 um、%

处理

对照组

Ⅰ组

Ⅱ组

Ⅲ组

十二指肠绒毛长度
隐窝深度
肠壁厚度
V/C
空肠绒毛长度
隐窝深度
肠壁厚度
V/C
回肠绒毛长度
隐窝深度
肠壁厚度
V/C

1115.46±125.58Aa
165.54±16.28a 
189.71±26.56Aa
6.76±0.87Aa 
991.48±161.28
157.39±17.20Aa
166.47±50.57
6.34±1.16a 
728.56±97.59a 
142.78±10.12a 
169.53±19.77a 
5.72±0.75a 

1262.02±111.26Bb
151.74±13.69ab
157.62±12.76Bb
9.02±0.64B
1148.57±257.18
132.26±7.87Bb
145.21±35.01
8.23±1.85 ab
854.8±158.76 ab
127.99±11.12 ab
146.12±22.00 ab
6.66±0.39 ab

1380.46±128.91B
140.02±7.62b
149.15±11.67B
9.86±0.63B
1174.59±222.71
126.84±12.60B
143.93±15.39
9.28±2.18b
892.50±95.90b
125.11±19.89 ab
136.63±21.84b
7.15±1.38b

1259.8±80.52Bb
147.34±18.12ab
158.96±14.64Bb
8.55±1.28Bb
1102.75±124.32
130.19±8.91B
150.87±41.82
8.46±1.01ab
844.32±71.89ab
112.24±19.61b
135.99±18.16b
7.53±1.41b

    注:1)同行肩标含不同小写字母表示差异显著(p<0.05);2)同行肩标含不同大写字母表示差异极显著(p<0.01);3)同行肩标含相同字母表示差异不显著(p>0.05),下表同。    

    2 试验结果
    2.1 发酵豆粕对肉鸡十二指肠组织形态发育的影响
    从表3可知:添加发酵豆粕对肉鸡十二指肠形态发育的变化(第6周末)有差异。(1)肠绒毛长度。对照组肠绒毛长度为1 115.46um,各试验组绒毛高度分别为1 262、1 380、1 259um,与对照组比较相应增长了13.18%(p<0.05)、23.77%(p<0.01)、12.91%(p<0.05),试验各组间差异不显著(P>0.05 )。(2)隐窝深度。对照组隐窝深度为165.54um,各试验组与其比较隐窝分别变浅8.33%、15.42%(p<0.05)、10.99%,试验各组间差异不显著(P>0.05)。(3)肠壁厚度。对照组肠壁厚度为189.71um,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组与对照组比较分别变薄16.92%(p<0.05)、21.38% (p<0.01)、16.26%(p<0.05),试验各组间差异不大(P>0.05)。(4)绒毛高度/隐窝深度(V/C)。试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组与对照组比较分别高33.43%(p<0.01)、45.85%(p<0.01)、26.48%(p<0.05),其余各组间差异不显著(P>0.05)。
    由十二指肠组织切片可以看出:十二指肠肠绒毛呈叶状,对照组的小肠绒毛缺损,脱落严重,宽度明显较宽,单位面积上肠绒毛数减少;而发酵豆粕组的肠绒毛明显变长,单位面积上肠绒毛数量多(图1)。

图1 组织切片

    2.2 发酵豆粕对肉鸡空肠组织形态发育的影响
    对肉鸡空肠发育的变化(第6周末)有差异。(1)肠绒毛长度。试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组与对照组比较分别长15.84%、18.47%、11.20%,但差异不显著(P>0.05)。(2)隐窝深度。对照组隐窝深度为157.39um,各试验组与其比较分别变浅15.97%(p<0.05)、19.41%(p<0.01)、17.28%(p<0.01),各组间差异不显著(P>0.05)。(3)肠壁厚度。试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组与对照组比较分别变薄12.77%、13.53%、9.37%差异均不显著,试验各组间差异不大(P>0.05)。(4)绒毛高度/隐窝深度(V/C)。试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组与对照组比较分别高29.81%、46.37%(p<0.05)、33.43%,其余各组间差异不显著(P>0.05)。
    由空肠组织切片可以看出:空肠肠绒毛呈指状,对照组的肠绒毛缺损,宽度明显较宽,变短变粗,绒毛顶上有部分脱落;而发酵豆粕组的肠绒毛呈指状明显变长,绒毛排列整齐、光滑,形态一致,单位面积上绒毛数量较多(图1)。
    2.3 发酵豆粕对肉鸡回肠组织形态发育的影响
    对肉鸡回肠发育的变化(第6周末)有差异。(1)肠绒毛长度。试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组与对照组比较分别长17.33%、22.50%(p<0.05)、15.89%,其他各试验组差异不显著。(2)隐窝深度。各试验组与对照组比较隐窝分别变浅10.36%、12.38%、20.84%(p<0.05),各组间差异不显著(P>0.05)。(3)肠壁厚度。试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组与对照组比较分别变薄13.81%、19.41%(p<0.05)、19.78%(p<0.05),试验各组间差异不显著(P>0.05)。(4)绒毛高度/隐窝深度(V/C)。试验组与对照组比较分别高16.43%、25.00%(p<0.05)、31.64%(p<0.05),其余各组间差异不显著(P>0.05)。
    由回肠组织切片可以看出:回肠肠绒毛呈柱状,对照组回肠绒毛明显较短而粗糙、有部分脱落严重;发酵豆粕组绒毛长而光滑,绒毛排列整齐,单位面积上正常绒毛数量较多(图1)。

    3 分析讨论
    3.1 发酵豆粕对肉鸡肠组织形态发育的影响
    3.1.1 发酵豆粕对肉鸡绒毛高度、隐窝深度、V/C的影响
    小肠的正常结构与功能是营养物质被充分消化与吸收的基本保证,特别是小肠的肠绒毛高度、隐窝深度、肠壁厚度、V/C及绒毛总表面积是衡量小肠消化吸收功能的重要指标。肠绒毛高度与细胞数量呈显著相关,在指状绒毛中,绒毛的长度与其肠上皮细胞数量有关,当绒毛变长时,肠上皮细胞数量增多,绒毛短时成熟的绒毛细胞减少,对养分的吸收能力低。隐窝深度反映了细胞生成率,细胞不断从隐窝基部向绒毛端部迁移、分化,以补充绒毛上皮的正常脱落。如果此过程减慢,基部的细胞生成率降低,使隐窝变浅,隐窝变浅表明肠上皮细胞成熟率上升,吸收功能增强。因此,隐窝可被视为绒毛的加工厂,隐窝变深说明组织代谢加快,这意味着所需维持营养增加,动物生产效率下降。隐窝细胞生长速度的快慢,在形态上表现为隐窝深度大小的变化,在功能上将影响消化吸收机能。V/C 反映了小肠的功能状态,比值上升,则黏膜改善,消化吸收功能增强,生长发育加快;比值下降,表明消化吸收功能下降,黏膜受损,消化吸收功能降低。
    试验组添加发酵豆粕对肉鸡肠道V/C 的比值均有明显的增加作用。小肠黏膜层结构良好,绒毛高度/隐窝深度的比值较对照组高,说明发酵豆粕有利于肠道上皮细胞生长,进而使得吸收面积增大,营养物质的吸收效率提高,同时也有利于重要物质的形成。由于发酵豆粕是大豆多肽产品,能影响小肠黏膜生长,使小肠绒毛长度增加,隐窝变浅,从而促进肉鸡对营养物质的消化吸收,提高肉鸡的生长性能且降低腹泻指数。对照组日粮中含较高抗原性物质,对肉鸡肠道产生应激反应,过敏反应使肠道黏膜上皮绒毛长度变短,隐窝深度增高,绒毛损伤。据报道,绒毛的损伤可能与大豆中的植物凝集素有关,大豆中植物凝集素主要与绒毛上部的成熟细胞结合,导致细胞损伤,这意味着绒毛成熟的细胞数量减少,需要增生细胞的增多,肠道黏膜萎缩,造成吸收能力下降。随着发酵豆粕用量的增加,饲粮中的抗原比例下降,易消化的成分增多,肠道黏膜上皮细胞得到改善,因而吸收能力加强。
    由组织切片可以看出:添加发酵豆粕的十二指肠肠绒毛明显变长,单位面积上肠绒毛数量多;空肠的肠绒毛呈指状明显变长,绒毛排列整齐、光滑,形态一致,单位面积上绒毛数量较多;回肠的肠绒毛长而光滑,绒毛排列整齐,单位面积上正常绒毛数量较多。由此可以推断,日粮较多比例的抗原对肉鸡肠道造成应激反应较大,致使肠绒毛上皮细胞中成熟细胞减少,V/C比值下降,消化吸收面积减少,消化能力下降,未被消化吸收的物质不仅使肠道中渗透压升高,引起渗透性腹泻,而且还使肠道中大肠杆菌等腐败菌大量繁殖,后者反过来又分泌肠毒素,加剧对肠黏膜形态结构的损害,使动物的生长性能下降。添加发酵豆粕能改善肉鸡的肠道组织结构的形态发育,V/C比值增加,消化吸收能力加强,有利于营养物质的吸收,进而促进肉鸡的生长。本试验组中以Ⅱ组的V/C比值最高,消化吸收功能最强,因而增重最高。
    3.1.2 发酵豆粕对肉鸡肠壁厚度的影响
    消化道内营养物质的吸收是物质转运的一种形式,是食物的消化产物以及水分、盐类等通过上皮细胞进入血液和淋巴的过程。吸收的主要部位是十二指肠,吸收的常见方式为简单扩散,其通路可能有4种:(1)通过上皮细胞膜;(2)通过小肠上皮的冲水管道,主要是小分子水溶性物质;(3)通过细胞间不紧密的结合点,主要是水和小分子电解质;(4)通过细胞挤压出现的间隙,主要是一些大分子颗粒。可见肠壁增厚,会影响营养物质的吸收和转运,影响肉鸡的生长速度。关于肠壁变薄的原因,Visek认为氨是引起机体肠壁增厚和体增重变慢的原因,氨使肠壁组织周转代谢速度增强,小肠黏膜内核酸和蛋白质合成速度增加,肠壁增厚,进而影响营养物质的吸收和转运效率,饲料利用率下降。此外,小肠肠壁变薄,还可减少机体内脏器官的维持需要,更有利于生长。
    本试验结果表明,试验各组与对照组比较,肉鸡十二指肠肠壁均有所变薄,其中添加10%的发酵豆粕组有差异性,通过试验结果推测这可能是由于发酵豆粕中含有的益生菌、乳酸及小肽等活性物质,通过抑制肠道有害微生物,从而降低肠内细菌毒素和氨浓度的缘故。而对照组饲粮含较多比例大豆抗原刺激肠道上皮黏膜,引起上皮细胞损害,加速组织细胞的增生,因而肠壁增厚。空肠肠壁略有改善,但差异不大。试验Ⅱ、Ⅲ组的回肠肠壁变薄与对照组有差异,表明Ⅱ、Ⅲ组的回肠仍有较高的消化吸收能力,促进生长。因此,添加发酵豆粕可使肉鸡的十二指肠、空肠、回肠变薄,有利于营养物质的消化吸收和转运,提高饲料报酬。

    4 结 论
    通过组织切片观察,发酵豆粕可改善肉鸡十二指肠、空肠、回肠的小肠绒毛组织结构形态,提高V/C比值,使肠壁变薄,促进消化吸收功能。试验结果表明,以添加10%的发酵豆粕较显著。
    (参考文献略)

<<饲料广角>>2007年第14期

 
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