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饲粮中添加微藻和亚麻籽提高鸡蛋黄中 ω⁃3多不饱和脂肪酸含量对比研究

2019-12-19 17:05:17      点击:

ω-3 多 不 饱 和 脂 肪 酸 (polyunsaturatedfattyacids,PUFA)主要包括 α-亚麻酸(ALA,C18∶3 ω-3)、二十碳五烯酸(EPA,C20∶5 ω-3)和二十二碳六烯酸(DHA,C22∶6 ω-3)。ω-3 PUFA 可以预防和治疗肥胖、糖尿症、心脑血管疾病等慢性病,对抗癌、免疫调节等也具有重要的调节作用。近年来,随着人们生活水平的提高,消费者的保健意识日益增强,富含 ω-3 PUFA(尤其 DHA)的食品成为消费者和研究者的关注热点。鸡蛋中含有人体内所需的必需氨基酸、脂肪酸以及维生素、矿物质等营养物质,是消费者每天的必需品。与其价格高昂的保健药物相比,富含 ω-3 PUFA 的鸡蛋更加受到广大消费者的青睐。通过改变饲粮中脂肪酸组成可调控鸡蛋黄中脂肪酸组成及含量。常用的富含 ω-3 PUFA 的原料主要有鱼油和亚麻籽。鱼油富含大量 DHA,但容易氧化,又具有特殊的腥味,影响畜禽产品的风味;亚麻籽主要富含 ALA,但转化沉积到鸡蛋中 DHA 的效率低,需要在饲粮中高剂量的添加。综合考虑二者各有利弊,在实际生产中利用亚麻籽的较多。吴灵英等、Hayat等研究表明,饲粮中添加亚麻籽能显著提高鸡蛋中 ω-3 PUFA 含量,生产富含 ALA 为主的鸡蛋。



近几年来,随着研究领域的不断扩展,海洋资源进入研究者的视野。 微藻营养丰富,富含蛋白质、多糖、不饱和脂肪酸和细胞色素(如叶绿素、虾青素和叶黄素)等多种重要的生命活性物质,广泛应用于医药、保健食品、食品和畜禽饲料等领域。Bruneel 等、陈秀丽等研究表明,饲粮中添加不同类型的微藻均可以提高鸡蛋中 ω-3 PUFA 的含量,生产富含 DHA 为主的鸡蛋。 但关于在饲粮中添加微藻和亚麻籽对蛋鸡生产性能、蛋品质、蛋黄脂肪酸组成的影响及蛋黄 ω-3 PUFA 沉积规律的比较研究在国内外还未见很多报道。 因此,本试验研究旨在比较饲粮中添加相同剂量的微藻和亚麻籽对蛋鸡生产性能、蛋品质、蛋黄脂肪酸组成的影响及蛋黄 ω-3 PUFA 沉积规律,以期为富含ω-3 PUFA 鸡蛋的生产实践中提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

  微藻,绿色粉末状,由新奥科技发展有限公司提供;亚麻籽,购自于北京浩农特产有限公司。 参照《饲料分析及饲料质量检测技术》测定微藻和亚麻籽干物质中营养价值,结果如下:微藻含粗蛋白质 51.85%、粗脂肪 8.01%、粗灰分 6.17%、钙0.29%、总磷 1.15%、总能 24.24 MJ/ kg、蛋氨酸0.96%、赖氨酸3.08%;亚麻籽含粗蛋白质22.71%、粗脂肪 40.82%、粗灰分 2.94%、钙 0.48%、总磷0.46%。

1.2 试验设计与饲粮


选取 37 周龄健康、产蛋率和体形相近罗曼蛋鸡 216 只,随机分为 3 组,每组 6 个重复,每重复12 只鸡,每个重复 4 个鸡笼,每个鸡笼 3 只鸡。 采用随机编号安排组位,使同一个组各重复均匀地分布于鸡舍不同位置的上、中、下层,以避免环境、位置不同对测定指标的影响。 试验期 4 周。

对照组饲喂玉米-豆粕型基础饲粮,试验组分别饲喂添加 8%微藻(微藻组)和 8%亚麻籽(亚麻籽组)的饲粮。 各组饲粮营养水平基本一致。 饲粮参照 NRC(1994)和我国《鸡饲养标准》(NY/ T33—2004)配制,其组成及营养水平见表 1,试验饲粮及微藻、亚麻籽脂肪酸组成见表 2。

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1.3 饲养管理


采用封闭式鸡舍,3 层阶梯式笼养;自然光照与人工光照相结合,保证每日光照 16 h,光照强度10~ 20 lx;正压横向通风,屋顶进风,温度 28 ~32 ℃,相对湿度 50% ~ 90%;饲料为干粉料,每日布料 2 次,匀料 4 次,自由采食,乳头式饮水器自由饮水;每日捡蛋 2 次;每 5 d 清粪、鸡舍消毒 1次,按照常规防疫程序进行防疫。

1.4 样品采集与处理

  分别于试验期第 1、3、5、7、9、11、13、14、21、28天,以重复为单位,每个重复随机取 3 枚鸡蛋并称重,用蛋黄分离器分离蛋黄、蛋白及蛋壳并称重,同时,用罗氏比色卡测 定 蛋 黄 的 颜 色,蛋 黄 于-20 ℃保存。

  试验结束,以重复为单位,每重复取 4 枚鸡蛋。 在室温下贮存鸡蛋,在贮存期的第 4、14 天,每个组分别取 2 枚鸡蛋测定蛋白高度、哈夫单位蛋品质指标。

1.5 测定指标与方法

  试验期间,每天以重复为单位,记录每个重复的总蛋重、鸡蛋数,每周清料 1 次,最后计算整个试验期的产蛋率、平均蛋重、平均日采食量及料蛋比。

  采用 SONOVA 蛋品质自动分析仪(EggAna地区没lyzerTM ,Orka 公司) 测定鸡蛋的蛋白高度、哈氏单位。

  蛋黄中脂肪酸组成和含量的测定:蛋黄解冻后充分混合,利用冷冻干燥机冻干,粉碎成蛋黄粉,经过样品前处理,利用气相色谱仪( Agilent7890A)分析,按归一化法,计算蛋黄中各脂肪酸含量。 1)样品的前处理:准确称取蛋黄粉 0.25 ~0.30 g于试管中,添加 5 mL 正己烷,震荡,再加入5 mL 氯乙酰-甲醇[氯乙酰∶甲醇(V ∶V)= 1∶10 配置,充分震荡后,80 ℃ 水浴加热 2 h。 冷却至室温,加入 6%碳酸钾(K 2 CO 3)溶液 5 mL,转移到离心管,5 000 r/ min离心 10 min,取上清液,用于气相色谱分析。 2) 气相色谱条件:J&W 112-88A7色谱柱(100 m×250 μm×0.25 μm),载气为高纯度氮气(N 2 ),柱流速 1. 2 mL/ min。 检测器温度:280 ℃;检测器气体:氢气(H 2 ):42 mL/ min,空气:450 mL/ min,尾吹氮气(N 2 ):30 mL/ min。 柱箱温度:120 ℃,1 min;15 ℃ / min 升到 180 ℃,10 min;3 ℃ / min 升 到 210 ℃, 8 min; 5 ℃ / min 升 到230 ℃,10 min。 进样量 1 μL。

1.6 数据统计分析


试验数据用 Excel 2013 进行初步整理,再采用 SPSS 19.0 软件进行方差分析。 蛋白高度和哈氏单位采用双因素方差分析,其余指标采用单因素方差分析,并采用 Duncan 氏法进行多重比较,以 P<0.05 和 P<0.01 作为差异显著和极显著的判断标准。 试验数据用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 饲粮中添加微藻和亚麻籽对蛋鸡生产性能的影响

  由表 3 可知,与对照组相比,微藻组和亚麻籽组的产蛋率、平均日采食量、平均蛋重及料蛋比均无显著差异(P>0.05)。

2.2 饲粮中添加微藻和亚麻籽对蛋鸡蛋品质的影响

  由表 4 可知,与对照组相比,试验组的蛋重、蛋黄重、蛋黄比例、蛋白重和蛋白比例均无显著差异(P>0.05)。 由图 1 可知,饲粮中添加微藻可明显改善蛋黄颜色,并且蛋黄颜色在第 7 天左右即可达到饱和,而亚麻籽组没有改善蛋黄颜色的趋势。由表 5 可知,饲粮中添加微藻和亚麻籽对鸡蛋蛋白高度和哈氏单位影响均不显著(P>0.05),但贮存时间对鸡蛋蛋白高度和哈氏单位影响极显著(P<0.01)。 不同组和贮存时间交互效应对鸡蛋蛋白高度和哈氏单位影响均不显著(P>0.05)。 贮存 4 d 微藻组和亚麻籽组蛋白高度、哈氏单位均高于对照组,微藻组高于亚麻籽组,但差异均不显著(P>0.05)。 与贮存 4 d 的相比,贮存 14 d 对照组、微藻组和亚麻籽组蛋白高度分别降低了 31.92%、47.35%、40.65%(P<0.01),哈氏单位分别降低了25.15%、42.37%、36.49%(P<0.01)。 可以看出,微藻组和亚麻籽组蛋白高度和哈氏单位的降低程度高于对照组。

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2.3 饲粮中添加微藻和亚麻籽对蛋黄脂肪酸组成和含量的影响

  由表 6 可知,饲喂微藻和亚麻籽生产的鸡蛋蛋黄中脂肪酸组成存在较大的差异。 与对照组相比,微藻组和亚麻籽组 ω-3 PUFA 含量均极显著提高(P<0.01),分别提高了 2.15、3.73 倍,占蛋黄总脂肪酸含量的 5.02%、8.73%;ω-6 PUFA 含量极显著的 降 低 ( P < 0. 01), 分 别 降 低 了 33. 27%、19.40%;并且 ω-6/ ω-3 极显著降低(P<0.01),分别降低了 68.90%、78.75%。 和亚麻籽组相比,微藻组ω-3PUFA、ω-6PUFA含量及ω-6 / ω-3也存在极显著差异(P<0.01)。与对照组相比,微藻组和亚麻籽组 DHA 含量均极显著提高(P<0.01),分别提高了 2.57、2.41倍,且微藻组显著高于亚麻籽组(P<0.05)。 蛋黄中 EPA 含量远远少于 DHA 含量;但微藻组和亚麻籽组 EPA 含量存在极显著的差异(P<0.01),微藻组是亚麻籽组的 2.60 倍;对照组未检测出 EPA。亚麻籽组 ALA 含量极显著高于对照组和微藻组(P<0.01),分别是对照组和微藻组的 6.96、14.12倍;但微藻组 ALA 含量极显著低于对照组(P<0.01)。

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与对照组相比,微藻组和亚麻籽组花生四烯酸(AA,C20∶4 ω-6)含量均极显著降低(P<0.01),分别降低了 15.07%、34.93%,微藻组和亚麻籽组也存在极显著差异(P<0.01);与对照组相比,微藻组和亚麻籽组亚油酸(C18∶2 ω-6)含量也极显著降低(P<0.01),分别降低了 38.54%、15.11%,微藻组极显著低于亚麻籽组(P<0.01)。


  与对照组相比,微藻组和亚麻籽组饱和脂肪酸(SFA)C14∶0、C16∶0 和单不饱和脂肪酸(MU-FA)C16∶1 ω-7、C20∶1 ω-9 含量均存在极显著差异(P<0.01);其中 C18∶0、C18∶1 ω-9 含量变化不明显,无显著差异(P>0.05)。

2.4  饲粮中添加微藻和亚麻籽蛋黄 ω⁃3 PUFA沉积规律

  由图 2 可知,微藻组和亚麻籽组蛋黄中 DHA、ω-3 PUFA 含量变化规律基本一致,前 13 天逐渐增加,第 13 天富集饱和,后出现缓慢降低趋势。与对照组相比,微藻组和亚麻籽组 ω-3 PUFA 含量极显著升高(P<0.01),且亚麻籽组极显著高于微藻组(P<0.01)。 微藻组和亚麻籽组 DHA 含量极显著高于对照组(P<0.01)。 微藻组 EPA 含量显著高于亚麻籽组(P<0.05),这是由于微藻中含有大量的 EPA,未转化为 DHA 的 EPA 沉积到蛋黄中,而亚麻籽组中只能依靠 ALA 转化;而对照组中未检测出 EPA,可能是全部转化为了 DHA。 亚麻籽组 ALA 含量极显著高于亚麻籽组和对照组(P<0.01),这是由于亚麻籽中含有大量的 ALA 沉积到蛋黄;微藻组和对照组中 ALA 含量差异不显著(P>0.05)。

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3 讨 论

3.1 饲粮中添加微藻和亚麻籽对蛋鸡生产性能的影响

  Lemahieu 等在蛋鸡饲粮中分别添加不同剂量的 4 种类型微藻,结果发现添加 4 种类型微藻对生产性能均无显著影响。 陈秀丽等在海兰褐商品蛋鸡饲粮中添加裂殖壶菌(Schizochytrium,SL)粉,结果表明添加 SL 粉组的产蛋率、平均蛋重和料蛋比均无显著变化。 吴灵英等研究表明,蛋鸡饲粮中添加 15%的粉碎亚麻籽和整粒亚麻籽均不影响其生产性能。 Bean 等研究发现在长期添加 10%亚麻籽并不影响蛋鸡产蛋率和蛋重。 本试验研究表明,饲粮中添加微藻和亚麻籽均不显著影响蛋鸡产蛋率、平均蛋重、平均日采食量和料蛋比,与以上研究结果相符。 但是,有些相关研究报道饲粮中添加微藻和亚麻籽对蛋鸡生产性能有部分影响,这可能是所选用的蛋鸡的日龄、品种、基础饲粮组成、饲喂时间以及添加水平等无关因素造成,也有可能是由于微藻具有腥味,影响了生产性能。

3.2 饲粮中添加微藻和亚麻籽对蛋鸡蛋品质的影响

  本试验研究表明,除了饲粮中添加微藻可明显改善蛋黄颜色外,添加微藻和亚麻籽均不影响其他蛋品质指标,这与陈秀丽等、Hayat 等、Lemahieu 等研究报道的结果相似。 但贮存时间过长可显著降低其哈氏单位和蛋白高度,因此不宜存放过长时间。微藻富含有大量的细胞色素,其中包括 β-胡萝卜素、叶黄素、虾青素等,这些物质只能源于饲料,在家禽体内不能合成,随着机体不断地摄入这些物质,可不断地沉积到蛋黄,使蛋黄颜色不断加深,改善蛋黄颜色。 本试验研究发现,饲粮中添加微藻可明显地提高蛋黄颜色评分。 Bruneel 等在基础饲粮中添加 5%和 10%微绿球藻,结果发现蛋黄颜色评分分别达到了 13 和 15。 陈秀丽等在29 周龄海兰褐商品蛋鸡基础饲粮中添加 1%SL粉,发 现 蛋 黄 颜 色 评 分 是 对 照 组 的 1. 09 倍。Lemahieu 等在基础饲粮中添加了不同剂量的 4种类型的微藻,发现除小球藻外,其他 3 种微藻均可使蛋黄颜色评分提高 1 ~ 3。 以上试验结果表明,饲粮中添加富含有色素的微藻的含量是蛋黄颜色沉积的主要影响因素,饲粮中添加含不同微藻水平对蛋黄颜色评分的影响不同,高剂量组蛋黄颜色评分更高。 此外,所选用的蛋鸡品种可影响色素在鸡蛋中的沉积率,海赛克斯褐壳蛋鸡蛋黄着色能力高于海兰白壳蛋鸡,基础饲粮中玉米含量也是影响蛋黄颜色评分的重要因素。

  哈氏单位是检测蛋品质的重要指标,它与蛋白高度和蛋重有关。 此外,它还受鸡蛋贮存时间的影响。随着贮存时间的延长,鸡蛋哈氏单位、蛋白高度不断降低,哈氏单位与贮存时间之间存在一定的函数关系。 蒲俊华等选取绿壳、粉壳和白壳 3 种鸡蛋研究了鸡蛋保存期间蛋品质变化规律,结果表明,其新鲜度适宜保存期在 21 d。 刘晓明研究表明,新鲜鸡蛋在 1~ 8 d 各项指标变化不大,8~16 d 逐渐变为陈蛋,16~20 d 蛋品质下降明显,20 d 以后不宜食用。 但是,本试验研究表明,各组鸡蛋贮存 4 d 的哈氏单位、蛋白高度均无显著差异,但贮存 2 周后,微藻组哈氏单位、蛋白高度明显降低,降低程度显著高于对照组。 可以看出,与普通鸡蛋相比,富含 ω⁃3 PUFA 的鸡蛋的哈氏单位、蛋白高度极易下降。 因此,在实际生产中要考虑到鸡蛋贮存的问题,可以在饲粮中添加一些抗氧化剂。

3.3 饲粮中添加微藻和亚麻籽对蛋黄中脂肪酸组成和含量的影响

  蛋黄脂肪酸的组成及含量易受饲粮脂肪酸组成的影响,尤其是 DHA、EPA 等长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA),由于在动物体内自身极少或不能合成 LC-PUFA,只能依靠饲粮中脂肪酸的沉积。本试验结果表明,饲粮中添加微藻和亚麻籽均可提高蛋黄 ω-3 PUFA(尤其 DHA) 含量,降低 ω-6PUFA 含 量, 降 低 ω-6/ ω-3。 这 与 Hayat 等、Bruneel 等、Bean 等得出的结论相似,这可能由于在转化过程中 ω-6 PUFA 和 ω-3 PUFA 利用相同的去饱和酶与碳链延长酶催化碳链的去饱和与延长,它们之间存在竞争;ω-3 PUFA 与这些酶的亲和力远远大于 ω-6 PUFA,饲粮中 ω-3 PUFA可抑制 ω-6 PUFA 的合成,因此,蛋黄中 ω-3 PUFA可不断沉积,ω-6 PUFA 沉积量不断减少。


3.4  饲粮中添加微藻和亚麻籽蛋黄 ω⁃3 PUFA沉积规律


本试验表明,饲粮中添加微藻和亚麻籽蛋黄中 DHA、ω-3 PUFA 含量可在第 13 天富集饱和,后出现缓慢降低趋势,这有可能是由于饲粮放置过久,ω-3 PUFA 被氧化,导致蛋黄中沉积量下降,因此,生产富 ω-3 PUFA 鸡蛋的最佳时间为第 13 天后。 陈秀丽等研究表明,在饲粮中添加 SL 粉第15 天时,蛋黄中 DHA 沉积量达到稳定,这与本试验结果基本一致。 但赵丽娜等在饲粮中添加不同组合比例的亚麻籽和双低菜籽混合原料,研究表明各试验组蛋黄中 DHA、ω-3 PUFA 含量变化规律基本一致,均在第 3 周左右达到最高值,后沉积量达到稳定或有缓慢下降的趋势,这与本试验结果有所差异,原因可能是添加了部分双低菜籽,降低了饲粮中 ω-3 PUFA 含量,从而延长了沉积量达到饱和的时间,也有可能是蛋鸡品种、饲喂亚麻籽营养价值及添加水平不同引起。

动物组织中脂肪酸来源主要有饲料中脂肪酸的沉积和脂肪酸的相互转化。 在大多哺乳动物体内,不能在 Δ9 双键和末端甲基之间引入双键,因此,ALA 等长链脂肪酸成为动物饲粮中的必需脂肪酸,而 ALA 是合成 EPA 和 DHA 的前体。 亚麻籽富含 ALA,沉积在动物体内的 ALA 在一系列酶的作用下,经过碳链的延长和去饱和作用,衍生成更长碳链的脂肪酸;而且,ALA 转化成 EPA 和DHA 的效率特别低。 而本试验添加的微藻富含有 EPA,可以直接沉积在组织,进一步转化为DHA。 因此,饲粮中添加微藻生产 DHA 鸡蛋的效率高于亚麻籽。

4 结 论


饲粮中添加微藻和亚麻籽均不影响蛋鸡生产性能和蛋品质,但添加微藻可明显改善蛋黄颜色;贮存时间延长可显著降低哈氏单位和蛋白高度,且微藻组和亚麻籽组的降低程度高于对照组。

饲粮中添加微藻和亚麻籽均可提高蛋黄中ω-3 PUFA 含 量, 降 低 ω-6 PUFA 含 量, 并 降 低ω-6/ ω-3,第 13 天蛋黄中 DHA、ω-3 PUFA 含量均富集饱和,之后出现缓慢降低趋势。

综上所述,饲粮中添加微藻和亚麻籽均可生产 ω-3 PUFA 鸡蛋,最佳时间为第 13 天后,并且对蛋鸡生产性能和蛋品质无不良影响,但 ω-3PUFA鸡蛋不易贮存。

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