家禽是人类生存所需动物蛋白质的主要生产者之一,其产品——禽肉和禽蛋价廉、质优,已全面飞入寻常百姓家,老少体弱、瘦身健体、日常营养补充等多种人群均能摄入。因此,人们对于家禽的健康和安全生产业已熟稔,亦取得了较高的生产水平,但科学技术的进步是没有止境的,生产中的不断创新将会持续进行,包括新型饲料原料的开发与应用。
微藻是一种单细胞光合生物,结构简单、种类繁多、易于培养,藻体含有丰富的多种营养成分和生物活性物质,包括蛋白质、碳水化合物、脂类,以及具有抗氧化、抗炎和抗癌活性的色素——主要包括藻胆素、叶绿素和类胡萝卜素(图1)。在家禽日粮中适宜使用微藻能够优化配方结构、降低成本、提高产品品质。
相关阅读:
图1 微藻中的色素
比较研究发现,藻类的能值高于豆粕、约是玉米能值的90%,且氨基酸消化率更类似于豆粕(A.M.Evans等, 2015),有机会替代日粮配方中的豆粕。如,用微藻替代0~21日龄肉鸡日粮中17%~52%豆粕和16%~48%混合油,同时平衡赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸后,肉鸡21日龄末重和活体增重均得到显著地提高(P<0.05)(A.M.Evans等, 2015)。但其它研究却没有得到类似的结论。刘利晓等(2009)用微藻粉粕替代了21~42日龄罗斯308肉用母鸡日粮中的部分豆粕和混合油后并未显著(P>0.05)影响其末重、日增重和料肉比。类似地,微藻替代蛋鸡日粮中的豆粕和豆油后,其生产性能(包括平均日采食量、产蛋率、平均蛋重和料蛋比)和蛋品质(蛋黄颜色除外)也不受影响,但显著提高了鸡蛋蛋黄中ω-3 PUFAs的含量、降低蛋黄中n-6/n-3比(P<0.05)(吴永保等, 2015)。虽然大多数试验表明,日粮中添加微藻不影响蛋鸡的平均日增重、产蛋率、平均蛋重和料蛋比,这也恰巧说明微藻作为饲料原料具有较高的安全性(龙菲平, 2021)。
另外,家禽能够将日粮中的ω-3 PUFAs沉积到鸡肉或鸡蛋中以提高产品的营养价值,只是沉积效率在不同的ω-3 PUFAs之间存在差异。研究发现,与对照组相比,罗斯308商品代肉鸡日粮中添加3%亚麻油试验3周后,肉鸡胸肌和腿肌中C20:5 ω-3的含量显著增加(P<0.05),而C22:6 ω-3含量略有提高但差异不显著(P>0.05),而5%微藻粉粕添加组使得肉鸡胸肌和腿肌中的C22:6 ω-3显著地高于对照组(P<0.05)(表1)(刘利晓等, 2009)。类似地,蛋鸡日粮中添加裂殖壶藻粉,试验4周后其肝脏、胸肌和腿肌组织中DHA的含量显著地(P<0.05)增加,且呈剂量依赖性(刘敏杰等, 2021),Manor等(2019)使用脱脂微拟球藻在46周龄白来航蛋鸡(试验6周)上的研究也得到一致的结论。这可能是因为藻类和海鱼副产品(包括鱼粉和鱼油)含有相当水平的DHA(Carrillo等,2008;Vossen等,2017),能够直接提供DHA在家禽体内沉积并转移到禽肉产品中;然而,C18:3 ω-3在家禽体内的代谢虽然能够通过碳链延长和去饱和酶的作用有效地转化为C20:5 ω-3,同时富集在肌肉组织中,但进一步转化为C22:6 ω-3的效率是有限的。
第三,微藻在蛋鸡营养中的应用相较成熟,对蛋品质的调节具有重要意义,主要表现为蛋黄颜色改善、ω-3 PUFAs和DHA含量提高、ω-6 PUFAs/ω-3 PUFAs比降低等。陈秀丽等(2014)在29周龄海兰褐商品蛋鸡日粮中分别添加1%、2%和3%的裂殖壶菌粉(DHA含量137.09mg/g),试验6周后鸡蛋蛋黄中的ω-3 PUFAs含量显著提高(P<0.05),比对照组分别提高39.2%、85.2%和76.7%,其中DHA含量分别比对照组显著提高66.1%、116.5%和122.9%(P<0.05);且ω-6 PUFAs也比对照组显著的提高6.4%、11.1%和5.2%(P<0.05),其中亚油酸分别提高7.97%(P>0.05)、12.64%(P<0.05)和9.15%(P<0.05);同时,ω-6 PUFAs/ω-3 PUFAs分别比对照组显著降低了23.9%、40.2%和39.8%(P<0.05)(图2)。很多国外的研究也取得了类似的研究结果。破囊壶菌提高了鸡蛋中DHA含量,降低ω-6 PUFAs/ω-3 PUFAs比(Keegan等, 2019);螺旋藻超临界提取物试验组鸡蛋中的ω-3 PUFAs含量高于对照组,ω-6 PUFAs/ω-3 PUFAs比低于对照组(Michalak等, 2020)。
图2 微藻对鸡蛋脂肪酸组成的影响
值得注意的是,微藻中的EPA很难在蛋黄脂质中积累,但会优先转化为DHA和卵黄磷脂沉积(Charlotte B等, 2013)。虽然日粮中添加微藻粉或亚麻籽能够生产富含ω-3 PUFA的鸡蛋,但此富集有个过程,试验证明最佳的富集时间在饲喂第13天以后(吴永保等, 2015)。然而陈秀丽等(2014)研究发现,虽然蛋黄中DHA和ω-3 PUFA的沉积量会随着日粮中裂殖壶菌粉添加水平的增加呈线性升高,但过量的裂殖壶菌粉并不能使蛋黄中的DHA继续增加,且DHA在鸡蛋中的富集15天即可饱和。龙烁等(2018)研究发现,鸡蛋中DHA的沉积效率随着DHA摄入量的增加而极显著降低(P<0.01),并不是DHA的添加量越高越好。因此,日粮中的ω-3 PUFA成功转移或沉积到鸡蛋产品的数量、时限等仍需更加深入的研究。
最后,微藻中丰富的活性物质也能促进家禽抗氧化和免疫功能。如图1所示,雨生红球藻中含有丰富的虾青素,蛋鸡日粮中添加后能够明显改善蛋黄颜色,并增强机体的抗氧化能力。陈磊等(2021)在拜城油鸡日粮中分别添加不同水平(2g/kg、4g/kg和6g/kg,相当与0.1g/kg、0.2g/kg和0.3g/kg虾青素)的雨生红球藻,试验8周后发现各试验组的蛋黄颜色极显著(P<0.01)地高于对照组,同时拜城油鸡血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性随着雨生红球藻添加量的增加呈线性提高、而丙二醛(MDA)含量线性下降(图3)。
图3 微藻对蛋鸡血清抗氧化性能的
总之,藻类营养丰富、可被广泛地开发利用,已成为家禽健康生产和提高产品品质的重要原料。