耐镉乳酸菌对蛋鸡生产性能及蛋品质的影响

孔令武， 蒲俊华， 陈大伟， 张小燕， 唐梦君， 刘茵茵， 周 倩， 高玉时*

（1.扬州双扬生物科技有限公司，江苏扬州225124；2.江苏省家禽科学研究所，江苏扬州 225125）

镉是自然界广泛存在的一种重金属，在工业上有重要的用途。而随着工业化进程的发展，镉通过各种渠道进入并蓄积在土壤等环境中，带来严重的环境污染和农产品镉的超标。玉米、大豆等主要饲料作物，受此影响也存在镉含量超标的现象。柏雪等（2016）调查四川地区常用的68种能量饲料原料和48种蛋白质饲料原料的重金属含量时，发现麦麸、米糠、干酒糟及其可溶物 （DDGS）镉的超标率分别达到45.45%、66.67%和8.83%。而一些矿物质来源的饲料原料其镉含量本身也较高。姚亚军等（2012）调查了全国22个主要生产饲料的省份所使用的矿物质原料如磷酸氢钙、石粉、膨润土或沸石粉和微量元素添加剂如氧化锌、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸锰等的重金属含量，结果发现石粉中镉的含量超标达30%，硫酸锰的镉含量超标41.67%，硫酸锌和氧化锌的样品中有53.3%和33.3%镉含量超过5.0 mg/kg。田西学等（2017）对我国天然矿物质饲料原料中重金属预警检测结果的分析表明，石粉、沸石、磷酸氢钙等的镉含量较高。饲料原料镉的超标易带来畜禽配合饲料镉的超标风险。罗成等（2017）调查了四川、山东、河北三省的蛋鸡饲料中镉含量，发现三省蛋鸡配合饲料镉含量的最大值分别为0.48、0.45 mg/kg和0.45 mg/kg，虽未超标但已临近《饲料卫生标准（GB13078-2017）》限定的 0.5 mg/kg。

针对饲料中镉存在超标的状况和风险，已有研究采用吸附剂如蒙脱石、纳米硅酸盐添加剂（CDAA）等对饲料中的镉进行吸附处理，减少镉对动物养殖的影响 （刘康书等，2012；韩新燕，2004）。微生物对重金属也有一定的吸附能力，利用微生物治理土壤和水体中重金属的污染已有较多的应用 （王晓伟等，2014；Halttunen 等，2007）。乳酸菌是常见的微生物，也是饲料中常用的益生菌添加剂之一，利用乳酸菌对重金属的吸附性和耐受性，筛选出耐受重金属铅、镉、汞、铜、锌等的乳酸菌 （陈金泰等，2017；沈薇等，2016；熊婧，2015；刘文等，2014），但进一步地利用耐重金属乳酸菌在动物生产上的应用研究较少。本研究利用前期筛选获得的一株具有耐镉及吸附镉特性的乳酸菌，添加于蛋鸡日粮中，探究其对蛋鸡生产性能和蛋品质的影响，以期为进一步开发利用耐重金属乳酸菌提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计 选用体重相近的51周龄如草蛋鸡50只，随机分为5组，每组10只。对照组饲喂按照 《鸡饲养标准NY/T 33-2004》配制的基础日粮，日粮组成及营养成分见表1。试验组在基础日粮中添加镉和乳酸菌（表2）。镉添加量为5 mg/kg，以氯化镉的形式添加。乳酸菌为本实验室从健康蛋鸡肠道内容物筛选，并经分子生物学方法鉴定得到的一株耐镉约氏乳杆菌，命名为Cd3-1，经液体培养后采用真空冷冻方式制成冻干粉。乳酸杆菌的添加量分为高（1×1011cfu/kg）、低（1×1010cfu/kg）2个剂量。试验适应期3 d，正试期6周。试验期间常规饲养管理，自由采食。

1.2 样品采集及测定 试验期全程统计蛋鸡采食量、产蛋率和产蛋重，在正试期第3、6周末，连续3 d收集每组所产鸡蛋，测定蛋品质指标，包括蛋重、蛋白高度、哈氏单位、蛋黄色泽、蛋黄重、蛋黄蛋白比、蛋形指数、蛋壳比例、蛋壳厚度、蛋壳强度、蛋壳颜色。

仪器设备：多功能蛋品质测定仪（EMT7300，日本Robotmation）、蛋壳强度测定仪（EFG0503，日本Robotmation）、蛋壳厚度测定仪（ETG1061，日本Robotmation）、色彩色差仪、游标卡尺等。

1.3 数据分析 采用Excel 2010整理数据，SPSS 16.0软件的One-Way ANOVA统计分析，LSD进行多重比较，结果以“平均数±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 耐镉乳酸菌对蛋鸡生产性能的影响 由表3可见，镉加高剂量乳酸菌组日采食量最低（82.2 g），分别比对照组和其余试验组低6.4、8.9 g。产蛋量以对照组最低，为9.375 kg，试验组依次比对照组高31%、8%、38%和14%。产蛋率各试验组均高于对照组，其中镉加低剂量菌组和镉组较对照组分别高16.22%和13.78%。镉加低剂量乳酸菌组料蛋比较对照组和镉组分别降低1.09和0.17。

表1 基础日粮组成及营养成分

表2 试验设计

表3 耐镉乳酸菌对蛋鸡生产性能的影响

2.2 耐镉乳酸菌对蛋品质的影响 由表4可知，在3周时蛋重、蛋白高度、蛋黄质量、蛋黄蛋白比各组间无显著差异，但在6周时各组间出现显著差异。在6周时，镉加低剂量乳酸菌组的全蛋质量为48.8 g，比低剂量乳酸菌组高7.3%（P<0.05）；镉加低剂量乳酸菌组的蛋白高度为5.1 mm，比对照组和镉组分别提高24.4%（P<0.05）和18.6%（P<0.05）。镉组和镉加高剂量乳酸菌组蛋黄质量较低剂量乳酸菌组高7.9%（P<0.05）。镉组和镉加高剂量乳酸菌组的蛋黄蛋白比均较对照组高12.3%（P<0.01），较低剂量乳酸菌组和镉加低剂量乳酸菌组高 8.5%（P<0.05）和 6.7%（P<0.05）。蛋黄色泽在3周时，各试验组比对照组低1~3级（P<0.01），而在6周时，各试验组比对照组高2~3级（P<0.01）。哈氏单位虽然在整个试验期内组间无显著差异，但在3周时除镉组最低为70.0，其余各组均大于72，而在6周时镉加低剂量乳酸菌组最高为72.3，其余各组均低于72。

表4 耐镉乳酸菌对蛋品质的影响

表5显示，除蛋壳厚度和蛋壳颜色外，其余指标蛋形指数、蛋壳比例、蛋壳强度在试验期内各组间无显著差异。蛋壳厚度在3周时，试验组较对照组低0.01~0.02 mm（P<0.01），而在6周时各试验组与对照组无显著差异。蛋壳颜色L在3周和6周时镉组较对照组分别低了4.9%和7.4%（P<0.05）；蛋壳颜色a与L相反，在3周和6周时，镉组较对照组分别提高63.3%和66.7%（P<0.01），且在6周时镉组较低剂量乳酸菌组和镉加低剂量乳酸菌组分别提高26.8%和28.6%（P<0.05）。蛋壳颜色b在3周时试验组依次较对照组高36.5%、25.3%、27.0%和 26.4%（P<0.01），在 6周时镉组较对照组高15.4%（P<0.01），其余组间无显著差异。

3 讨论

3.1 镉对蛋鸡生产性能和蛋品质的影响 镉因其对人和动物有严重的危害性，被列为饲料卫生标准中限定含量范围的重金属，畜禽配合饲料的限量标准为不大于0.5 mg/kg。多数研究表明镉对动物的生产性能有不良影响。陈大伟等（2014）研究表明，蛋鸡饮用含镉50 mg/L水8周后产蛋率显著降低14.23%，鸡蛋哈氏单位和蛋黄色泽分别极显著降低11.1%、24.9%。孙涛（2011）研究表明，随镉含量的增高，蛋鸡血清中的碱性磷酸酶、酸性磷酸酶及钙、磷的含量显著降低，从而降低蛋鸡产蛋率和蛋壳厚度与蛋壳强度。但也有研究报道低剂量的镉（日粮3 mg/kg或水1.5 mg/L）对家禽生产性能有促进作用 （Toman等，2005；Pribilincov等，1996）。 Shahidur 等（2007）报道，对鹌鹑注入0.1 mg/kg和0.3 mg/kg体重的镉，蛋壳膜质量显著增加。本试验结果表明，添加5 mg/kg镉并未降低蛋鸡产蛋率，反而提高13.78%，表明低剂量的镉能提高蛋鸡的生产性能。镉对家禽生产性能的影响与其剂量相关，但其作用机制并不完全清楚（National Research Council，2005）。 本试验结果还表明，镉对鸡蛋蛋品质指标蛋黄色泽、蛋黄蛋白比和蛋壳颜色影响显著。在试验前期蛋黄色泽极显著降低，而在试验后期蛋黄色泽和蛋黄蛋白比显著提高，说明镉会影响蛋鸡卵巢中卵黄的发育和色素在卵黄的沉积。Sato等（1997）试验表明，蛋鸡母体在镉暴露时，卵巢卵泡壁上的镉含量是卵泡中镉含量的13~52倍，表明母体通过将镉沉积在卵巢的卵泡壁上，从而抑制镉从暴露环境进入蛋中。镉是否通过在卵泡壁上的沉积发挥调控卵泡的发育还有待进一步的研究。蛋壳颜色L、a、b分别代表敏感度（黑白）、红绿色和黄蓝色，镉显著加深蛋壳颜色，表明镉对色素在蛋壳形成过程中的沉积有显著影响。与蛋黄色素沉积不同的是蛋壳色素的沉积更多受到遗传机制的调控，而Filipiěc等（2012）研究证实，镉通过诱导产生的活性氧破坏DNA和干扰细胞信号通路来影响遗传稳定性，镉是如何通过影响遗传机制来调控蛋壳色素的沉积还需进一步研究。

表5 耐镉乳酸菌对蛋品质的影响

3.2 耐镉乳酸菌对蛋鸡生产性能和蛋品质的影响 乳酸菌是饲料添加剂益生菌的主要菌种，其可通过调节宿主动物的肠道微生物平衡，促进动物对营养物质的代谢和吸收，从而促进动物的生长发育和维持正常的生理活动。近年有研究发现具有重金属耐受性的乳酸菌可以减少所耐受的重金属在动物机体的沉积，减轻氧化应激，逆转重金属对靶器官肝脏、肾脏等的损伤。Zhai等（2014、2013）报道，抗镉乳酸菌CCFM8610可减少小鼠急慢性镉中毒后的肠道吸收，改善相应的组织变化。都启晶等（2018）报道，嗜铅肠球菌JT1可显著降低大鼠血铅水平。 而在水生动物上，Giri等（2018）和 Bhakta 等（2012）分别报道，抗铅屎肠球菌Pb12和抗铅罗伊氏乳杆菌P16，可减少鱼类肠道中铅的沉积。本研究的结果表明，在日粮含低镉情况下，补加低剂量的耐镉乳酸菌6周后蛋鸡产蛋率提高2.44%，料蛋比降低0.17。而对蛋品质而言，其影响最大的是蛋白高度，提高了18.6%，差异显著。蛋白高度可反映鸡蛋浓蛋白的黏稠度，与哈氏单位关系密切，而依据哈氏单位值的高低将鸡蛋分为不同的级别，哈氏单位大于72为AA级。3周时补加耐镉乳酸菌，哈氏单位都高于72，而镉组低于72；随产蛋期延长，各组哈氏单位均下降，但补加耐镉乳酸菌的各组哈氏单位均高于为未补加组，且镉加低剂量乳酸菌组的哈氏单位仍高于72，表明耐镉乳酸菌对改善镉引起的蛋白高度下降有积极作用。

4 小结

在蛋鸡低镉日粮中补加1×1010cfu/kg的耐镉乳酸菌能提高蛋鸡的生产性能，并可显著改善镉引起的鸡蛋蛋白高度下降，提高鸡蛋分级。