毕业论文-发酵秸秆粉对肉鸭营养物质消化吸收及肠道菌群的影响.doc

发酵秸秆粉对肉鸭营养物质消化吸收及肠道菌群的影响 王星（河北农业大学 生命科学学院 河北 保定 071000）摘要：为降低养殖成本，探讨在肉鸭日粮中添加发酵秸秆粉的可能性，本研究在保证各试验组日粮的代谢能和粗蛋白摄入量基本一致的情况下，考察对日粮中添加发酵秸秆粉对肉鸭生长性能的影响。通过检测粪便中营养成分和含量和微生物菌群的变化，来推断秸秆发酵饲料对肉鸭生长性能影响的机理。结果表明，在日粮中添加秸秆发酵饲料可以促进肉鸭的生长，通过粪便中成分和微生物的分析检测，发现鸭能较好的利用日粮中营养物质，且粪便中双歧杆菌和乳酸杆菌等有益菌的数量均有所增多。因此日粮中添加发酵秸秆饲料，可提高肉鸭体内有益菌的数量，促进肉鸭对营养成分的消化吸收，从而促进肉鸭的生长。关键词：发酵秸秆饲料 肉鸭 营养吸收 肠道菌群The Effect of Straw fermented on Nutrients Digestion and Absorption and Intestinal Microflora in the Duck Wang Xing(College of Life Science, Agricultural University of Hebei, Baoding 071000)Abstract: Under the condition of metabolizable energy and crude protein intake same, Fermented straw powder can greatly reduce feed costs. With the increase in the number of fermented straw feed ,the number of lactobacillus and Bifidobacterium in stool raise,and the total of Escherichia coli reduce.it means that duck can absorb the nutrients in fermented straw. Adding the fermented straw feed can increase the number of effective microorganisms and adjust Micro-ecological balance in duck intestine. Key words: Fermented straw feed duck Nutrient absorption Intestinal flora养鸭业是我国畜牧业生产的传统产业，也是现代畜牧业生产的重要组成部分。我国鸭存栏量达7.25亿只，占世界总存栏量的69.28%，占亚洲的78.32%1。 如此巨大的鸭养殖量必然需要足够多的饲料，而目前饲料生产一直是我国畜牧业发展的薄弱环节2。我国各类秸秆年总产量约7亿吨，目前这些资源未得到合理的开发。发酵秸秆生产微生态饲料，可代替部分动物性蛋白饲料，即解决人畜争粮的问题，又解决环境问题3。秸秆的主要成分是粗纤维和矿物质，粗纤维主要是纤维素，在微纤维之间还有牢固的氢键联接，从而导致纤维素基本上不可溶，对于各种酶的作用也具有极大的抵抗力。不能为哺乳动物消化道内厌氧微生物产生的酶分解，因而降低了木质素的可消化性4。秸秆饲料的粗蛋白质含量为2%-7%不等，低于动物粪便中的粗蛋白质含量，秸秆饲料严重缺乏维生素，矿物质元素如钙、磷含量低，且硅酸盐含量高，粗纤维含量高，干物质中粗纤维含量为31%-45%，酸性洗涤纤维(ADF)的含量在50%以上，无法满足肉鸭的营养需要5。秸秆经过生物发酵，可以显著增加其营养成分，延长贮存保质期，还能够改善秸秆饲料的适口性，使秸秆具有气味酸香、质地柔软、适口性好、易于消化等特点，提高牲畜的采食量和采食速度，提高秸秆饲料转化率，并可以提高牲畜的机体免疫能力，预防并治疗肠道疾病，减少粪便污染，改善牲畜的肉、奶质量6。目前，发酵秸秆粉应用于反刍动物的研究较多7，应用于肉鸭养殖的研究未见报道。通过本实验，确定发酵秸秆是否适于肉鸭养殖，以及秸秆发酵饲料对于肉鸭生长、生产性能和肠道微生物产生的影响。2 材料与方法2.1 试验材料秸秆发酵饲料：河北农业大学生命科学学院制药工程系（保定市农牧微生物工程技术研究中心）生产提供。试验用颗粒饲料：委托河北省清苑县绿源饲料有限公司按照试验设计方案中的日粮组成进行混配、造粒加工。2.2 试验地点河北省雄县郭里口鸭场，安新县邓洪峰肉鸭养殖场。2.3 试验对象此部分试验在雄县郭里口鸭场进行。受试鸭为随机选取3周龄肉用野鸭60只，分为3组，每组20只于室外同一环境下地面平养。每组一栏，自然光照，自由采食和饮水，以每组为单位，每周记录饲料投放量和剩余量，每天清洗饮水器和料槽1次。免疫接种、疾病预防和消毒按常规方法进行。2.4 试验内容2.4.1 小组饲喂试验每组饲喂一种日粮配方颗粒饲料。每组日粮组成及营养水平如表1所示。表1 不同试验组肉鸭日粮配方及营养成分表Tab. 1 Different groups Ducklings Diet formulation and nutrient composition tables日粮组成对照组试验1组试验2组玉米粉353535次 粉151515豆 粕1086花生饼543鱼 粉1086花生秧粉2000发酵秸秆粉02530石 粉1.51.51.5食 盐111总 计97.597.597.5代谢能（MJ/Kg）10.9210.7910.67粗蛋白（%）12.5*12.1*14.4*粗纤维（%）7.33*8.40*9.20*钙（%）0.50*0.53*0.54*续表1不同试验组肉鸭日粮配方及营养成分表Continued.1 Different groups Ducklings Diet formulation and nutrient composition tables磷（%）0.44*0.51*0.50*赖氨酸（%）1.160.920.76蛋氨酸（%）0.380.310.27*代表实测值，其他为理论值整个试验期共28d，其中预试期7d，正式期为21天。在试验开始前，对供试鸭进行编号、空腹称重。试验正式期内，每天观察鸭群表现，采集粪样，及时记录。2.4.2 生长性能的考察试验结束时对肉鸭空腹称质量，计算平均质量、平均日增质量和料重比。2.4.3 粪样的处理及检测饲养试验过程中，无法对肉鸭进行解剖、分析。故肠道相关指标的检测未能进行，仅以粪便中相关指标的情况来推知整个消化道的情况。试验过程中，在一定时间间隔内，采集鸭的粪便，进行以下指标的检测。2.4.3.1 粪样中不同成分的分析精确称取一定量的新鲜鸭粪，用蒸馏水充分浸提，过滤，将浸提液移至容量瓶中，定容，即为待测液。依照以下方法进行不同的酶活力检测。另精密称取一定量的新鲜鸭粪，置于100烘箱中，烘干至恒重，精确称量其重量，计算含水量。并将烘干后的鸭粪置于干燥器中，用于检测一下其他成分。检测内容及方法如下：饲料中粗蛋白测定：凯氏法GB/T 6432-94；饲料中粗纤维的含量测定：过滤法GB/T 6434-2006；饲料中淀粉含量的测定：旋光法GB/T 20194-2006；饲料中中性洗涤纤维（NDF）的测定：GB/T 20806-2006；饲料中粗脂肪的测定：GB/T 6433-2006；饲料中水分和其他挥发性物质含量的测定 GB/T 6435-2006饲料中粗灰分的测定：GB/T6438-2007；饲料中钙含量的测定：高锰酸钾法GB/T 6436-2002；饲料中总磷的测定：分光光度法GB/T 6437-2002。2.4.3.2 粪样中微生物菌群分析采用特异性培养基如，伊红美兰、MRS培养基等活菌计数研究饲喂发酵秸秆饲料后肉牛粪便中大肠杆菌、乳酸菌、双歧杆菌、芽孢杆菌等的数量变化，拟采用的方法如下：大肠杆菌活菌计数：伊红美兰培养基；乳酸菌活菌计数：MRS培养基；双歧杆菌活菌计数：BBL培养基，厌氧培养；芽孢杆菌活菌计数：加热处理后的NA培养基计数。3 结果与分析3.1 对肉用野鸭生长性能的影响饲喂试验结束后，对鸭子进行了称重，发酵秸秆饲料的添加对鸭子的生长性能及饲料报酬率的影响见下表。表2 日粮中添加秸秆发酵饲料对肉用野鸭生长性能的影响Tab.2 effect of Diets supplemented with straw fermented feed on the meat ducks on growth performance组别平均始重/（g/只）平均末重/（g/只）日均增重/（g/只）对照组538.1223.49800.2031.4212.481.58试验组1531.2327.3484427.3514.902.17试验组2542.1918.7582517,8913.482.12表3 饲料转化率Tab.3 Feed conversion ratio组别日均增重/（g/只）日均耗料采食量（g/只）料重比饲料成本（元/Kg）增重成本（元/Kg）对照组12.481.5835.192.462.820.072.928.230.20试验组114.902.1738.661.292.590.162.305.960.37续表3 饲料转化率Continued.3 Feed conversion ratio试验组213.482.1238.592.732.860.192.166.180.41从表1中可以看出，试验组2，即减少发酵秸秆粉替代基础日粮中的高纤维原料（花生秧粉），同时减少20%蛋白精料的试验组受试鸭子的体重的增重速度最快，日均增重可达到14.9g，比对照组提高了19.4%。在基础日粮中继续增加发酵秸秆粉的比例，同时降低蛋白精料40%时，鸭子的增重速度减慢，日均增重为14.48g。低于试验组2，但是对比对照组，增重速度仍然提高了16.0%。从饲料报酬率的角度上看，也是以试验组2的饲料报酬率最高。由上述分析可知，采用日粮中添加发酵秸秆粉饲喂肉鸭，能取得较好的收益，饲料的利用肉鸭的生长均有所增益，在不影响到鸭子的生长性能的前提下，可以大大降低饲料成本。3.2 对饲料消化吸收的影响粪样中粗纤维、淀粉、粗蛋白等营养成分的含量变化。图1 粗蛋白含量变化图2 淀粉含量变化图3 粗纤维含量变化图4 中性洗涤纤维含量变化图5 总磷含量变化图6 含水量变化图7 灰分变化图8 钙含量变化通过粪便中营养成分的含量变化，可以推知饲料中营养成分的消化、吸收情况。从图1、2中看出，添加秸秆发酵饲料的试验组中粪便中的粗蛋白以及淀粉含量均低于对照组，因此可推知，秸秆发酵饲料的加入可以促进蛋白和淀粉的利用；而图5磷含量曲线则反映出，秸秆中添加25%的秸秆发酵饲料可以促进磷和钙的吸收，如果继续加大秸秆饲料的比例，则粪便中磷和钙的含量就会增大，这表明，饲料中粗纤维含量过大，会影响到某些营养成分的吸收。3.3 粪样中微生物的影响此部分试验考察了在日粮中添加秸秆发酵饲料对肉鸭粪便中大肠杆菌、乳酸菌、芽孢杆菌以及双歧杆菌的含量变化情况。图9 粪便中大肠杆菌数量变化图10粪便中乳酸菌数量变化图11 粪便中双歧杆菌数量变化图12 粪便中芽孢杆菌数量变化在饲喂过程中，肉鸭粪便中微生物的变化情况如图9-图12所示。从图中可以看出，任何菌群的变化呈现波浪式起伏状，没有明显的规律，这是因为粪便样品收集过程不能保证严格的无菌，周围环境因素会造成一定的干扰。但是从各实验组中微生物变化曲线中，如大肠杆菌（图9）、乳酸菌（图10）和芽孢杆菌（图12）中还是可以看出在日粮中添加一定量的发酵秸秆饲料的试验1组和2组中肉鸭粪便中的大肠杆菌水平低于对照组，而乳酸菌、芽孢杆菌则高于对照组。这说明，添加发酵秸秆饲料后，可提高肉鸭体内有益菌的数量，调节化率。在前面的生长性能研究中，也证实发酵秸秆饲料的添加可以促进肉鸭对饲料的转化率。两者的一致性说明了，发酵秸秆饲料中的芽孢杆菌类微生物是发酵秸秆饲料促进肉鸭的生长的主要原因之一。基于双歧杆菌是肠内最有益的菌群这一共识，我们也检测了肉鸭粪便中双歧杆菌的变化情况，如图11所示。从图11中可以看出，在整个饲喂周期内，试验1组和2组中双歧杆菌的数量水平都低于对照组。出现这种截然不同的结果的原因，我们分析认为，因双歧杆菌是严格厌氧菌，所以在养殖场粪样收集过程中该菌群的变化情况不可估量，所以测定结果曲线与以上结论有悖，也属情有可原。4 讨 论在日粮中中添加一定量的发酵秸秆饲料，随着饲喂时间的延长，会对动物肠道内的消化酶以及肠道微生物分布产生影响，从而影响到饲料中营养成分的消化吸收。从上文中可以明显看出，在日粮中发酵秸秆粉添加量为25%，可明显促进肉鸭的生长。4.1发酵秸秆饲料促进肉鸭生长机理探究一般来讲，秸秆粉较少直接用于畜禽饲喂中，但是肉鸭有其独特的消化器官，鸭具有其自身的消化生理特点，消化道容积大，对粗饲料适应能力强。8基于此，将一定量的发酵秸秆粉添加到日粮中，用于肉鸭的饲喂，取得了非常好的效果，不影响肉鸭生长性能的同时，大大降低养殖成本。不同含量梯度的粗蛋白饲喂水平对肉鸭的生产性能有较大影响。一定条件下，随着粗蛋白水平的增加，肉鸭的生产性能逐渐增好9。秸秆经发酵，蛋白含量的增加提高了了秸秆的饲料营养价值10。秸秆发酵过程中，利用微生物的生长代谢产生的各种代谢酶类，将秸秆中部分纤维素、半纤维素等大分子碳水化合物转化成低聚糖或单糖。这些动物可利用的碳水化合物一部分被微生物利用代谢成乙酸、乙醇、丁酸等小分子化合物，即曾加了发酵饲料的嗜口性和风味，促进动物多摄入饲料11，又能接供给动物能量。乳酸菌生长繁殖产生的有机酸的对肠道有刺激作用，可以促进肠道蠕动，促进胃液分泌，可以协助钙磷等的吸收。同时,游离的单糖还可以成为肠道土著微生物生长所需的营养成分，从而促进了肠道微生物的增长。4.2 胃肠道微生物的影响通过对微生物分布情况进行测定，发现发酵秸秆饲料的添加可以抑制有害菌，提高有益菌的量。当肉鸭肠道内生理性菌群（包括芽孢杆菌和乳酸菌等）占主导地位时，肉鸭处于健康状态12。秸秆发酵过程中，在秸秆降解的同时，芽孢杆菌和乳酸菌等也大量富集。大量芽孢杆菌乳酸菌等随着发酵秸秆饲料进入肉鸭肠道中。芽孢杆菌在动体内分泌高活性的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等，有助于降解植物性饲料中复杂的糖类，产生具有拮抗肠道致病菌的多肽类物质等，可抑制大肠杆菌在肠道内的繁殖，排除或控制潜在的病原体，改善仔肠道内菌群的比例13 ，建立正常的微生物区系。乳杆菌可以从简单的碳水化合物产生大量的乳酸从而降低肠道内的pH值，使一些只适于pH值67范围内的菌群的生长受到抑制。乳杆菌还可以降低氧化还原电位，使胆汁酸脱离接合部位，竞争肠道内的营养而有利于动物的生长发育及生产性能的提高14。本试验通过发酵秸秆饲料饲喂对肉鸭粪便菌群数量的影响，充分证明其可以促进肠道内的优势菌群的生长繁殖，而优势菌群又可通过竞争机制使有害菌的繁殖受到抑制。综上，利用发酵秸秆饲料作为高纤维饲料，并减少部分精料饲喂肉鸭，可显著提高肉鸭的生长性能，提高体重增长速度，取得较高的饲料报酬率，具有较好的经济效益和发展前景。参考文献1 侯水生,黄苇,刘五岳等.我国鸭业现状与前景分析. 中国水禽业发展高层论坛.2007.0401.2 薛锦龙,