发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉鸡生产性能、血液生化指标及肉品质的影响

Effects of replacing part of maize and soybean meal with fermented palm meal on the production performance, biochemical indexes in blood and meat quality of broilers

摘要

目的 探究日粮中添加不同比例发酵棕榈粕（FPKC）替代玉米与豆粕总量对肉鸡生长的影响，为发酵棕榈粕在肉鸡养殖生产中的合理应用提供参考。 方法 选取360羽体重均一（43.2±2.16 g）、健康的1日龄Cobb 500肉公雏鸡，随机分为3个处理，即对照组、试验Ⅰ组（5% FPKC替代组）和试验Ⅱ组（10% FPKC替代组），每组8个重复，每个重复15羽鸡，试验周期为42 d。分别测定肉鸡不同生长阶段的生长性能、血液生化指标、肉品质及脏器相关参数。 结果 与对照组相比，试验Ⅰ、Ⅱ组对全阶段肉鸡生长性能和血浆生化均无负面影响（P＞0.05），试验Ⅱ组1~21日龄肉鸡料重比显著高于试验Ⅰ组8.89%（P＜0.05）；试验Ⅰ、Ⅱ组显著改善了肉鸡肌肉肉色与嫩度（P＜0.05）、肝脏和盲肠的发育（P＜0.05），对肉鸡器官发育无负面影响（P＞0.05）。 结论 发酵棕榈粕替代日粮配方中玉米与豆粕总量的5%和10%，对肉鸡生长性能、血液生化指标与肉品质等均无负面影响。其中，肉鸡生长前期推荐使用发酵棕榈粕的比例为5%，生长后期推荐使用比例为5%~10%。

Abstract

Objectives The effects of adding different proportions of fermented palm meal (FPKC) as a substitute for maize and soybean meal in the diet on the growth of broiler chickens were studied to provide reference for the rational application of fermented palm meal in the production of farming broilers. Methods 360 healthy 1-day-old male Cobb 500 broiler chicks with uniform body weight (43.2 ± 2.16 g) were randomly divided into 3 treatment groups including the control group, the experimental group I with 5% FPKC replacement, and the experimental group Ⅱ with 10% FPKC replacement group, with 8 replicates in each group and 15 chicks per replicate. The experimental period was 42 days. The growth performance, biochemical indexes in blood, meat quality and organ-related parameters of broilers were measured at different stages of growth. Results Groups Ⅰ and Ⅱ had no negative effects on growth performance and biochemical indexes in plasma of broilers during the whole period (P＞0.05) compared with the control group. The feed-to-gain ratio of broilers aged 1-21 days in Group Ⅱ was significantly higher than that in Group Ⅰ by 8.89%(P＜0.05). Groups Ⅰ and Ⅱ significantly improved the color and tenderness of meat (P＜0.05), and the development of liver and cecum (P＜0.05), with no negative effects on the development of organs in broilers (P＞0.05). Conclusions Replacing 5% and 10% of the total amount of maize and soybean meal in the diet with FPKC had no negative effect on the growth performance, biochemical indexes in blood and meat quality of broilers. It is indicated that the replacement of FPKC for maize and soybean meal in the diet can save costs of feed without affecting the growth performance of broilers. It is recommended to use a 5% FPKC replacement at the early stage of growth and a 5% to 10% FPKC replacement at the later stage of growth of broilers.

关键词

发酵棕榈粕 / 肉鸡 / 生产性能 / 肉品质 / 营养代谢水平 / 饲用豆粕减量替代

Key words

fermented palm meal (FPKC) / broilers / production performance / meat quality / level of nutritional metabolism / reduction and substitution of soybean meal for feed

我国是鸡肉生产与消费大国，近年来肉鸡屠宰量、鸡肉产量持续增长，其在肉类消费结构中的比重不断上升^[1]。肉鸡饲料成本占养殖总成本比重达70%以上，肉鸡养殖业快速发展使得玉米、豆粕等核心饲料原料供需矛盾日益突出，且在国内耕地资源约束条件下传统饲粮争地矛盾限制了原料自给能力，加上玉米、豆粕等饲料原料的价格居高不下，使得养殖成本难以把控^[2-3]。2021年，农业农村部发布《饲料中玉米豆粕减量替代工作方案》，正式将低蛋白日粮作为国家战略，要求通过氨基酸平衡等技术降低豆粕用量，缓解大豆进口压力^[4]。

棕榈粕（palm kernel cake，PKC）作为棕榈油工业副产物，全球年产量超3 000万t，价格常年低于豆粕且相对稳定^[5]。棕榈粕是压榨棕榈仁时，除去棕仁油后的剩余物，最初呈现为黑色泥块状，经过去除杂质和控制水分的加工处理后，会变成褐色的小颗粒状^[6]，但其高纤维特性及抗营养因子的存在（如β-甘露聚糖）限制了其直接饲用^[7]。研究表明，通过微生物发酵制得发酵棕榈粕（femented palm kernel cake，FPKC）可显著降解其粗纤维、提升粗蛋白含量，并消除抗营养因子，这使其在饲料中替代部分玉米豆粕成为可能^[8-9]。因此，本试验通过在日粮中采用发酵棕榈粕替代玉米与豆粕总量的5%和10%，探究其对肉鸡生长性能、血液生化指标及肉品质的影响，以期为生产中更合理地利用发酵棕榈粕饲喂肉鸡提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计和动物管理

动物试验在武汉轻工大学东校区动物房进行，试验方案经武汉轻工大学动物伦理和使用委员会批准（批准号：WPU202411007）。实验动物为1日龄科宝500（Cobb 500）肉公雏鸡，购自湖北正大有限公司。将360羽体重均一（43.2±2.16 g）、健康的1日龄Cobb 500肉公雏鸡随机分为3组，即对照组（饲喂基础日粮）、试验Ⅰ组（5% FPKC组：饲喂FPKC替代5%玉米豆粕的基础日粮）、试验Ⅱ组（10% FPKC组：饲喂FPKC替代10%玉米豆粕的基础日粮），每组8个重复，每个重复15只鸡，试验期为42 d。

在试验结束时，从每个组的各个重复中挑选2只体重接近平均体重的鸡，通过静脉注射50 mg/kg戊巴比妥钠对鸡进行麻醉，用于屠宰取样。试验期间肉鸡自由采食和饮水，采用24 h光照制度，并在试验前3 d的温度控制条件为35 ℃，第4~7天为33 ℃，然后每天降低1 ℃，直至温度保持在25 ℃。

1.2 试验日粮

根据国标NY/T 33－2004《肉用仔鸡营养标准》制定，饲粮组成及营养水平见表1。

1.3 试验材料

棕榈粕、发酵棕榈粕以及发酵菌剂均由湖北蓝谷中微生物技术有限公司馈赠。

棕榈粕发酵工艺及发酵前后营养参数：将棕榈粕粉碎并过孔径0.60 mm筛网。以每200 g棕榈粕发酵所用酶制剂用量为例，将0.5 g木聚糖酶（200 000 U/g）、0.1 g纤维素酶（10 000 U/g）、3.3 g果胶酶（30 000 U/g）、0.4 g碱性蛋白酶（200 000 U/g）、0.04 g半乳糖苷酶（50 000 U/g）、0.5 g酸性甘露聚糖酶（300 000 U/g）与发酵菌剂均匀混合，进行固态发酵4 d。发酵前后棕榈粕营养成分对比见表2。

1.4 样品采集与处理

在试验第21天对肉鸡进行称重，在试验第42天进行称重并采血，每次称重前禁食8 h；每个重复挑选2只与平均体重接近的试验鸡进行翅下静脉采血（不含抗凝剂的采血管、含EDTA-2K抗凝剂的采血管），将含抗凝剂的采血管4 ℃、3 000 r/min离心10 min，分离血浆后存于-80 ℃冰箱待测后续指标；试验鸡屠宰取样，使用无菌剪刀镊子解剖肉鸡腹腔，分离胸肌、腿肌、空肠、回肠、盲肠、肝脏、腹脂、肌胃和脾脏并称重，制取胸肌和腿肌3 cm×1 cm×1 cm（长×宽×高）样品各2份，用于检测肉品质。

1.5 指标检测与方法

1）生长性能指标。每日观察肉鸡生长状态，及时清理鸡粪和死鸡，在试验第21、42天对肉鸡进行称重，每次称重前禁食8 h，同时对剩余饲料称重，分别计算平均日采食量（ADFI）、平均日增重（ADG）和料重比（F/G），计算公式如下：

ADFI=总采食量/（饲养天数×试验鸡只数）；

ADG=（实测体重－初始体重）/测定天数；

F/G=ADFI/ADG。

2）血浆生化指标。试验结束时，每个重复选取与平均体重接近的2只肉鸡进行翅下静脉采血（含EDTA-2K抗凝剂的采血管），使用离心机在4 ℃条件下3 000 r/min离心10 min后分离血浆，并保存于-80 ℃以备后续使用。使用全自动生化分析仪（日立7020，日本）测定葡萄糖（GLU）、总蛋白（TP）、甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）等血浆生化指标。

3）肉品质指标。参考NY/T 1333－2007《畜禽肉质的测定》，取试验鸡胸肌、腿肌，通过肉质颜色测定仪（北京天翔飞域TenovoFood，MEAT-5，中国）测定肉色，使其垂直于胸肌和腿肌肌肉面，测定亮度（L^*）和黄度（b^*），重复3次，取平均值。使用肉质pH值直测仪（北京天翔飞域TenovoFood，MEAT-6，中国），将探头插入肌肉中，直至探头完全被肌肉包裹，待检测计显数稳定后，读取肌肉pH值，重复3次，取平均值。制取3 cm×1 cm×1 cm（长×宽×高）样品各2份，一份称质量后悬挂于塑料袋内存入4 ℃冰箱，24 h后再次称质量并检测pH，2次质量之差与初始肌肉质量的百分比即为滴水损失^[10]；另一份称质量后放入85 ℃水浴锅中加热至肉块中心温度达75 ℃后取出冷却至室温，之后吸干表面水分后再次称质量，2次质量之差与初始肌肉质量的百分比即为蒸煮损失^[11]；使用肌肉嫩度仪（北京天翔飞域TenovoFood，C-LM3B，中国）垂直于肌肉纤维的方向切割，测定其剪切力，重复3次，取平均值。

计算公式如下：

蒸煮损失=（蒸煮前的质量－蒸煮后的质量/蒸煮前的质量×100%；

滴水损失（%）=（肉样质量－肉样24 h后的质量）/肉样质量×100%；

4）器官指数指标。对试验鸡进行麻醉屠宰，使用无菌剪刀镊子进行屠宰取样，分离空肠、回肠、盲肠、肝脏、腹脂、肌胃和脾脏并称重，计算器官指数^[12]，计算公式如下：

器官指数（g/kg）=m₁ /m₂

式中：m₁ 为器官质量，g；m₂ 为体重，kg。

1.6 数据统计与分析

使用SPSS 23.0软件（SPSS Inc., ChiCago,IL），采用ANOVA程序统计分析和Duncan’s法进行组间多重比较分析，结果以“平均值±标准差”表示，P＜0.05表示显著差异。

2 结果与分析

2.1 发酵棕榈粕对肉鸡生长性能的影响

由表3可知，与对照组相比，试验Ⅰ组与试验Ⅱ组对全阶段肉鸡的生长性能均无负面影响（P＞0.05）；与试验Ⅰ组相比，试验Ⅱ组1~21日龄阶段肉鸡料重比显著提高了8.89%（P＜0.05），但对生长后期及试验全期肉鸡的生长性能无负面影响（P＞0.05）。

2.2 发酵棕榈粕对肉鸡血浆生化指标的影响

由表4可知，与对照组相比，试验Ⅰ组有提高肉鸡血浆中总胆固醇（TC）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）含量的趋势，但差异不显著（P＞0.05）；试验Ⅱ组有降低肉鸡血浆中ALT含量的趋势、提高肉鸡血浆中TC含量的趋势，但差异不显著（P＞0.05）；其他指标各组之间差异不显著（P＞0.05）。

2.3 发酵棕榈粕对肉鸡肉品质的影响

由表5可知，与对照组相比，试验Ⅰ组肉鸡胸肌肉色的亮度显著降低了4.38%（P＜0.05），腿肌45 min的pH显著提高了3.99%（P＜0.05）；试验Ⅱ组胸肌45 min的pH、肉色的亮度和腿肌的剪切力分别显著降低了9.12%、3.92%、29.38%（P＜0.05），腿肌45 min的pH和蒸煮损失分别显著提高了4.43%、38.39%（P＜0.05）。其他指标各组之间差异不显著（P＞0.05）。

2.4 发酵棕榈粕对肉鸡器官指数的影响

由表6可知，与对照组相比，试验Ⅰ组肉鸡肝脏的相对质量显著增加了7.35%（P＜0.05）；试验Ⅱ组盲肠的相对长度和相对质量分别显著降低了17.33%、17.77%（P＜0.05）。其他指标各组间差异不显著（P＞0.05）。

3 讨 论

3.1 发酵棕榈粕对肉鸡生长性能的促进作用

动物生长性能指标是衡量畜牧业生产效率、经济效益及可持续发展的核心量化工具，日增重、饲料转化率等指标直接决定养殖成本与生产效益，进一步影响产品市场竞争力等^[13]。棕榈粕作为一种工业副产物，因其营养价值和价格优势被视为饲料原料替代品，但由于棕榈粕中存在大量粗纤维及抗营养因子，需要通过一定技术手段处理并控制其在饲粮中的添加量。酶菌协同发酵处理后的棕榈粕，不仅有较好的适口性，营养成分变化也能更好满足肉鸡的生长需求^[14]。薛梅^[15]研究发现，日粮中的棕榈粕添加水平不超过14%，同时添加复合酶可以提高肉鸡生长性能；Koranteng等^[16]研究结果表明，在饲粮中添加10%含酶的棕榈粕，对降低肉鸡料重比，提高生长性能有促进作用；丁晓敏^[17]研究发现，在整个试验阶段（1~42 d），添加5%~10% FPKC对肉鸡生长性能有利。本试验结果表明，在育雏鸡阶段（1~21 d），10% FPKC处理组的料重比显著高于5% FPKC处理组，且2个处理组对肉鸡全阶段生长性能均无负面影响，这与前人研究基本一致，分析原因可能是因为在育雏鸡阶段（1~21 d）肉鸡肠道形态功能尚未发育完善，肠道菌群尚未稳定，不能很好地消化吸收发酵棕榈粕中的纤维物质，而在后期育成鸡阶段（22~42 d），消化系统逐渐发育完善，使得肉鸡能够更好地利用饲料中的营养物质。

3.2 发酵棕榈粕对肉鸡血浆生化指标的作用效果

血浆生化指标可以反映动物机体生理状态、营养代谢水平以及健康状况。Alshelmani等^[18]研究结果表明，在肉鸡饲粮中分别添加5%、10%、15%的FPKC替代玉米时，对肉鸡血浆生化指标均无显著影响；Chanjula等^[19]研究发现，使用酵母发酵棕榈仁粕蛋白（YFPKCP）替代不同比例豆粕对山羊血液代谢物无影响，且适度替代可以改善蛋白质代谢和氮利用效率。本试验结果显示，使用5%和10% FPKC替代部分玉米、豆粕时，对肉鸡血浆生化均无显著影响，表明可以使用适量FPKC替代部分玉米、豆粕，从而达到节省养殖成本，提高经济效益的目的。

3.3 发酵棕榈粕对肉鸡肉品质的作用效果

肉鸡屠宰后的肌肉品质与鸡肉的食用价值、安全性和消费者满意度等密切相关。肉色、剪切力、pH等指标是评价肌肉风味、评估质量高低的标准，对于畜禽养殖至关重要^[20]。Haščík等^[21]研究结果表明，肉色指标中L^*与b^*值越小、a^*值越大，肉色就越好。剪切力是反映肉质嫩度的指标，Abdullah等^[22]研究结果表明，剪切力大小与肉质嫩度呈反比，剪切力越小则表明肉质更嫩、口感更好。郝丹妮等^[23]研究发现，发酵饲料对降低肌肉pH值、剪切力、下调b^*和a^*，增加蒸煮损失、上调L^*有一定作用；同时，发酵饲料会使黄羽肉鸡胸肉蒸煮损失提高、剪切力下降。叶成智^[24]研究发现，日粮中添加发酵饲料有助于提高肉鸡肌肉系水能力和降低剪切力。本试验结果显示，添加FPKC显著降低了胸肌的L^*、腿肌的剪切力，增加了腿肌的蒸煮损失，这与前人研究结果基本一致。肌肉的嫩度与其肌纤维的形成排布有所关联，肌肉嫩化的过程往往伴随着肌肉蛋白结构的改变，当原本致密、有序的肌原纤维变得松散、无序时，肌肉锁水能力也随之下降，肌肉口感干燥、发柴，影响整体适口性。发酵饲料可能通过调节动物能量代谢，促进肌间脂肪沉积、软化胶原蛋白，提高肌肉嫩度、改善口感，具体影响机制还需进一步研究。肌肉嫩化过程不稳定，会使得产品质量难以把控、增加生产成本。实际生产过程中不能单纯追求嫩度却导致“嫩而不多汁”，反而损害整体食用体验，要根据市场需求，寻求平衡、改善工艺设计、提高经济效益。

3.4 发酵棕榈粕对肉鸡器官指数的作用效果

动物脏器的发育情况可以反映出饲粮营养调控等因素对其生长发育、身体机能的影响^[25]，是评价动物机体发育状况的常用指标^[26]。岳磊等^[27]研究发现，在饲粮中分别添加2%、4%、6%的饲粮纤维（苜蓿草粉与玉米酒糟等比例混合物），对肉鸡免疫器官指数无显著影响；刘圈炜等^[28]研究结果表明，添加适宜粗纤维可明显提升肝脏指数。本试验结果显示，添加5% FPKC显著增加了肝脏相对质量，与上述结果基本一致，可能是因为FPKC促进了肝脏的蛋白质合成，肝细胞代谢活性上升，又因为不同比例纤维对肉鸡生长效果作用存在差异，使得肝脏质量增加^[29]；10% FPKC显著降低盲肠相对长度与相对质量，可能原因是棕榈粕发酵之后降低了其中的粗纤维与抗营养因子含量，使得更易在肠道前段被消化吸收，减轻了盲肠的消化负担，降低了盲肠的炎症反应与代偿负担，导致盲肠相对长度与相对重量减少。彭涵等^[30]研究结果表明，饲粮中添加不同水平纤维对肉鸡器官指数均无显著影响，本试验结果与前人研究基本一致，表明饲粮中添加FPKC对肉鸡器官发育无负面作用。

4 结 论

在本试验条件下，日粮中添加5%和10%发酵棕榈粕对肉鸡生长发育均无负面影响，且有改善肉品质的作用。考虑到饲料成本等因素，推荐饲养前期使用替代比例为5%，后期为5%~10%。

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基金资助

国家重点研发计划(2024YFD1300400)

湖北省重大科技专项(2024BBA004)