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鸡蛋粉在猪生产中的应用研究进展


现代畜牧网 http://www.brainbulb.net 2019/6/1 0:41:37 关注:145 评论: 我要投稿

  早期断奶仔猪面临环境应激、营养应激和免疫系统发育不完善等因素,表现出生长抑制、腹泻、免疫功能失调和肠道黏膜屏障功能受损等。其中,以饲料蛋白源引起的营养应激对仔猪健康的影响最为强烈。选择适合仔猪消化道生理特点及生长发育规律的蛋白质原料尤为重要。血浆蛋白粉是一种动物源性蛋白,易消化、能量高、氨基酸平衡且含有丰富的免疫球蛋白,具有良好的促生长效果,但由于价格昂贵及存在一定的同源疾病传播风险等使其备受质疑。因此,寻求经济有效的优质蛋白原料仍是仔猪营养研究的重点和热点。
  鸡蛋粉是一种高质量的新型乳猪蛋白料,具有营养价值高、富含免疫球蛋白(Immunoglobulin, IgY) 和溶菌酶等特点,引起了营养学家广泛的关注。此外,中国是养鸡大国,鸡蛋生产总量居世界首位,为鸡蛋粉的生产应用提供了充足的蛋源。本文主要探讨了鸡蛋粉的生产工艺、营养价值以及在猪上的应用现状,并对特异性卵黄抗体的发展进行展望。
  1 鸡蛋粉的生产工艺
  鸡蛋粉是指鸡蛋除去外壳后,以新鲜蛋液为原料,经过干燥加工去除水分而得到的可以长期保存的粉末状蛋制品。鸡蛋粉生产工艺流程:鲜蛋验收- 上蛋- 消毒分选- 清水喷淋- 吹干- 打蛋分离- 过滤- 冷却贮存- 巴氏杀菌- 均质- 脱水干燥- 过筛- 包装- 鸡蛋粉(全蛋粉、蛋黄粉)成品。蛋粉的生产解决了鲜蛋易变质和易破损的弊端,还明显降低了蛋品重量,有利于储藏和运输。
  巴氏杀菌和脱水干燥是鸡蛋粉生产工艺中影响蛋粉品质的关键环节。巴氏杀菌的目的是消除蛋粉加工过程中的生物性危害,主要是微生物污染,如各种致病菌、病毒或寄生虫等,这种危害主要来源于原料、加工设备、环境和包装、储存与运输管理。蛋液中存在的微生物经过适当的温度加热、保温可将其杀灭99% 以上,但加热不当易破坏蛋品营养物质,因此在巴氏杀菌过程中要严格按照杀菌条件进行杀毒,控制杀菌温度(64.5~65℃)和时间(3~5 min),保证蛋液质量和安全。脱水干燥是整个生产工艺中最复杂、变异较大的环节,如环境因素、工艺误差和仪器误差等均会影响脱水干燥的效果。脱水干燥的工艺主要包括喷雾干燥、冷冻干燥、微波干燥和真空干燥。目前,应用最多的是喷雾干燥技术,为了保证产品的含水量、色泽气味正常和组织形态均匀等,必须控制好干燥温度(140~155℃) 和雾化器转速(20 000 r/min)等条件。另外,原料蛋生产时要严格控制农药和重金属残留,通过洗蛋去除鸡蛋表面粪便、泥土和杂质,按照标准对包装材料和设备进行灭菌和清洗消毒。
  2 鸡蛋粉的营养特性
  2.1 营养全面,氨基酸平衡
  鸡蛋粉是一种优质的高蛋白原料,颜色浅黄,营养丰富,热值高,香味浓郁,诱食性强。鸡蛋粉的粗蛋白质含量在45% 左右,其氨基酸含量丰富且组成平衡,必需氨基酸含量高。与其他仔猪日粮常用蛋白原料(如豆粕、鱼粉和血浆蛋白粉等)相比,鸡蛋粉含有相对高水平的蛋氨酸,其含量几乎是血浆蛋白粉和压榨去皮豆粕的2 倍(表1)。

  鸡蛋粉不仅能提供近乎理想的蛋白源,而且含有丰富的脂肪、钙、磷及一些动物必需常量和微量矿物元素。
  鸡蛋粉的脂肪含量在30% 以上,主要由甘油三酯、磷脂(主要为卵磷脂)、胆固醇和游离脂肪酸组成,具有消化性高和容易吸收等特点[。同时,鸡蛋粉中胆碱、维生素B2、维生素B12 等维生素的含量也很高。另有学者发现,与其他仔猪常用的蛋白原料(豆粕、鱼粉和血浆蛋白粉)相比,鸡蛋粉具有较高的代谢能值(表2)。

  2.2 富含免疫活性物质
  鸡蛋粉中含有丰富的免疫活性物质,如免疫球蛋白和溶菌酶。禽类存在3 种免疫球蛋白(IgA、IgM 和IgY),母源抗体可通过血清传递到禽类蛋黄中,为胚胎和幼禽提供被动免疫。其中,鸡蛋黄是卵黄免疫球蛋白的主要来源,IgY 也是唯一从鸡血液中转移到卵黄中的免疫球蛋白,至今尚未发现卵黄中存在IgA 和IgM。Akita 等研究发现,鸡蛋黄中IgY含量大约为10 mg/mL,喷雾干燥得到鸡蛋粉的IgY 含量可达到12 000 mg/kg。另有研究表明,蛋黄中IgY含量可达25 mg/mL,喷雾干燥鸡蛋粉中IgY 含量高达30 000 mg/kg。这些结果的差异主要是由于研究者使用的蛋鸡品种和IgY 提纯方法不同,但均表明蛋黄中存在丰富的IgY。
  鸡蛋蛋清中的免疫球蛋白含量很低,其中IgY 含量小于0.03 mg/mL;IgM 和IgA 在输卵管虽与分泌的卵白蛋白一起进入蛋清,但它们在蛋清中的浓度分别仅有0.15、0.7 mg/mL。然而,鸡蛋蛋清中含有大量的溶菌酶。溶菌酶又称胞壁质酶或N- 乙酰胞壁质聚糖水解酶,是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶,具有抗菌、消炎和抗病毒等作用,已在医学、食品工业和畜禽饲料等方面得到广泛应用。根据来源不同,可将溶菌酶分为动物源、植物源和微生物源三大类。动物源溶菌酶主要存在于禽类蛋清和哺乳动物的体液及组织细胞中,其中,在蛋清中的含量最为丰富,约占蛋清总蛋白的3.4%~3.5%。鸡蛋清溶菌酶性质稳定,主要通过破坏革兰氏阳性菌细胞壁中的N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸间的β-1,4糖苷键,使细菌细胞壁溶解而杀死细菌。有学者发现,在仔猪日粮中添加来源于鸡蛋清的颗粒型溶菌酶,仔猪平均日增重增加,饲料利用率显著提高。此外,鸡蛋蛋清中还含有卵转铁蛋白,与哺乳动物母乳中的乳铁蛋白类似,在生物体内发挥着重要作用,如提高机体免疫功能、抵御细菌和病毒感染并可促进机体生长发育等。
  3 鸡蛋粉在仔猪生产中的应用
  随着近年来禽蛋加工产业的发展,鸡蛋粉逐渐在仔猪、家禽、水产和反刍动物生产中得到应用。目前,关于鸡蛋粉在仔猪生产上的应用研究主要集中在鸡蛋粉能否替代猪血浆蛋白粉。受2018 年非洲猪瘟疫情的影响,农业农村部已发布了相关公告,要求饲料生产企业暂停使用以猪血为原料的血液制品生产猪用饲料,养殖场(户)暂停使用血液相关制品饲喂生猪。因此,寻求有效的血浆蛋白粉替代品成为营养学新的研究点。其中,鸡蛋粉营养价值较高,含有丰富的免疫活性物质,与猪血浆蛋白粉具有相似的营养特点,且价格较为低廉,没有同源性病菌传播的风险,因此鸡蛋粉潜在的替代价值越来越得到养殖业的认可。
  3.1 鸡蛋粉对仔猪生长性能和腹泻率的影响
  研究表明,鸡蛋粉可增加幼龄动物的采食量,提高其生长性能,缩短养殖周期。王吉潭研究发现,在早期断奶仔猪日粮中添加4%的全鸡蛋粉,仔猪断奶后7 d 的平均日采食量和平均日增重比对照组分别提高27.5% 和30.7%,与血浆蛋白粉组差异不显著,表明鸡蛋粉可完全替代血浆蛋白粉。另有研究发现,在超早期断奶仔猪日粮中添加5% 的鸡蛋粉可使断奶后10 d 仔猪采食量和日增重分别提高15.31% 和19.15%。在仔猪教槽料中用活性蛋粉代替部分血浆蛋白粉有利于降低仔猪的腹泻率和腹泻指数,促进仔猪肠道健康发育。但也有研究表明,当日粮中鸡蛋粉添加量从3% 向9% 递增时,仔猪生长性能呈直线下降,这可能是由于鸡蛋粉添加比例不当所致。因此,有学者也研究了鸡蛋粉替代血浆蛋白粉在仔猪日粮中的适宜添加量。Harmon等研究表明,当用鸡蛋粉替代日粮中2/3 或全部的血浆蛋白粉后,仔猪在断奶后10 d 和24 d 的平均日增重显著降低,但对试验全期(断奶0~38 d)的生长性能无显著影响。另有研究指出,当鸡蛋粉对血浆蛋白粉的替代比例≤ 50% 时,断奶仔猪平均日增重和日采食量与血浆蛋白粉组差异不显著;当替代比例升至75% 以上时,仔猪平均日采食量和日增重与鸡蛋粉添加比例呈负相关。鸡蛋粉的效果略差于血浆蛋白粉可能是由于鸡蛋粉中含有抗营养因子,如胰蛋白酶抑制因子和卵白素等。因此,建议仔猪日粮中鸡蛋粉添加量不宜超过5%,否则鸡蛋粉中天然存在的胰蛋白酶抑制因子会影响仔猪生长性能。但由于鸡蛋粉的价格优势,且断奶仔猪日粮中血浆蛋白粉的添加量一般不高于3%,因此用鸡蛋粉替代血浆蛋白粉具有非常高的可行性和经济价值。
  3.2 鸡蛋粉对仔猪日粮营养物质消化率的影响
  鸡蛋粉不仅氨基酸含量丰富(表1),且氨基酸消化率也较高。Schmidt 等通过代谢试验发现,仔猪对添加鸡蛋粉日粮的表观回肠氨基酸消化率均高于添加血浆蛋白粉的日粮(表3)。对于其他营养物质的消化率,Zhang 等研究表明,相对肠膜蛋白粉和鱼粉,仔猪对添加鸡蛋粉和血浆蛋白粉日粮的全肠道粗蛋白质表观消化率更佳;且添加鸡蛋粉日粮组仔猪的粗蛋白质全肠道表观消化率略高于血浆蛋白粉组,两组间干物质和总能全肠道表观消化率无显著差异。以上结果进一步印证了鸡蛋粉可替代血浆蛋白粉。

  3.3 鸡蛋粉对仔猪肠道健康和血液免疫指标的影响Zhang 等研究发现,饲喂鸡蛋粉日粮断奶仔猪血清中D-乳酸和二胺氧化酶的含量较对照组显著降低,但与血浆蛋白粉组无显著差异。血清中二胺氧化酶和D-乳酸含量可反映肠道屏障功能,是评估肠道黏膜损伤和发育的重要生物学指标,肠黏膜受损后,血液中二胺氧化酶和D-乳酸水平会升高,表明肠道渗透性发生变化,肠道屏障遭遇破坏。因此,鸡蛋粉在维持仔猪肠道屏障功能方面与血浆蛋白粉相似。有研究还指出,断奶仔猪饲喂鸡蛋粉有降低盲肠和结肠大肠杆菌数量的趋势,从而有效促进仔猪的肠道健康。
  此外,与大豆浓缩蛋白相比,鸡蛋粉不但可以促进断奶仔猪肠道健康,还可显著提高断奶仔猪第5 天和第10 天血清IgA 以及第10 天血清补体C3 水平,表明鸡蛋粉对机体免疫功能也有一定提高。
  3.4 高免卵黄抗体在防治仔猪腹泻方面的应用
  仔猪断奶后母源抗体迅速下降,极易感染产肠毒素大肠杆菌或病毒而引发腹泻。过去通常使用抗生素或疫苗免疫进行防治,但长期使用抗生素易使细菌产生耐药性。因此,寻求安全有效的药物替代品或饲料添加剂尤为重要。卵黄抗体是指用特定的抗原免疫产蛋鸡后,从免疫鸡蛋中获得的针对免疫抗原产生的特异性抗体。
  有学者研究表明,用产肠毒素大肠杆菌(Enterotoxigenic Escherichia coli, ETEC)K88、K99 和987P 菌毛抗原免疫蛋鸡获得的抗ETEC 卵黄抗体喂养新生仔猪,可有效防治大肠杆菌引起的腹泻,从而对仔猪起到被动免疫的作用。另有研究表明,在断奶仔猪日粮中添加抗大肠杆菌菌毛融合蛋白FaeG-fedF 的特异性卵黄抗体,断奶仔猪的腹泻率明显降低,并显著低于血浆蛋白粉组和普通全蛋粉组。特异性卵黄抗体降低仔猪腹泻的作用机制可能是通过与大肠杆菌相互作用,阻止大肠杆菌在仔猪小肠黏膜上黏附,从而有效地将大肠杆菌排出体外。李冬虹等通过体外试验也验证了抗K88、K99 和987P 3 种菌毛的卵黄抗体均能特异性抑制相应菌株对小肠上皮粘蛋白的黏附作用,其黏附抑制率最高可达93.9%。此外,卵黄抗体在防治仔猪病毒性疾病中也有所应用。已有研究报道,对缺乏母源抗体的仔猪人工感染猪传染性胃肠炎病毒后,口服抗猪传染性胃肠炎病毒卵黄抗体的仔猪死亡率为12.5%,而对照组死亡率高达50%。
  应用鸡卵黄抗体预防或治疗仔猪的某些细菌性或病毒性疾病,具有成本低、产量高、制备方便、化学性质稳定、特异性强、无药物残留和耐药性等优点,是研究抗生素替代品的有效途径,且对节约资源和环保也具有重要意义。随着对卵黄抗体研究的不断深入,功能性卵黄粉作为一种生物活性物质将逐渐成为一种新型饲料添加剂应用在饲料中,在猪业生产中具有广阔的应用前景。
  4 小 结
  鸡蛋粉不仅可以提供丰富的营养物质,还含有大量的免疫活性物质。虽然目前关于鸡蛋粉的研究主要在于替代猪血浆蛋白粉,且相关研究还不太深入,限制了其应用范围,但现有研究已证明鸡蛋粉具有巨大的潜在价值。因此,需进一步深入探究鸡蛋粉影响仔猪生长性能及鸡蛋粉中的免疫球蛋白和溶菌酶促进仔猪肠道健康的作用机理,以便更好地鸡蛋粉在畜牧业生产中的应用。

文章来源:中国畜牧杂志     文章作者:韩帅娟,林辉松,杨丰帆,谯仕彦,贺平丽     文章编辑:一米优讯     
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