如何利用發光二極體刺激雞的新陳代謝,以達到增強肉質的效果?

阿離言 發佈 2023-11-19T08:03:52.982107+00:00

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文 | 阿離言

編輯 | 阿離言

前言

幾十年來,家禽產業化發展迅速。肉雞已成為世界上消費量最大的肉類。家禽工業化促進了許多國家的生產力,並產生了巨大的經濟價值。

肉雞集約化生產體系以其實用性強、利用率高、投資回報率高等特點在世界範圍內得到廣泛應用。

隨著家禽生產的工業化,照明方案的重要性與日俱增。在環境控制的雞舍中,雛雞的唯一光源是人工補充光。

肉雞的視覺反應很敏感,光線照射到肉雞頭骨的視網膜受體上,並通過神經元到達松果體,刺激松果體和下丘腦調節功能,包括代謝和繁殖。

光以多種方式調節身體的生物系統。它對全身免疫應答的影響表明,它在維持健康和誘導疾病方面很重要。

目前,肉雞舍使用的光源主要是螢光燈。隨著能源價格的不斷上漲和對環境保護的渴望,人們對使用更少的能源消耗和更環保的光源越來越感興趣。

與8000小時的螢光燈照明相比,發光二極體(LED)的照明時間可以達到100000小時。此外,隨著LED照明技術的發展,該技術具有發光效率高,能耗低,可以根據光消耗的特點進行定製,在現代肉雞養殖場中越來越受到關注。

光的顏色、強度和光源是影響肉雞生長、活動和福利的光環境的重要組成部分。與短波長相比,長波長具有更高的穿透力。

在過去的幾年裡,許多學者研究了光對肉雞性能的影響,肉質和福利。研究表明,對肉雞進行適當的光照有助於提高肉雞的生長性能、免疫功能、新陳代謝、行為和福利,改善系統免疫反應、新陳代謝和福利。

奧蘭雷瓦朱等人研究了四種光源(白熾燈,緊湊型螢光燈,中性LED,冷禽專用濾光片LED)和兩種光強度(5 lx,20 lx)對肉雞的影響。

結果表明,光源和光照強度對胸肉重量和產量無影響,不會損害重度肉雞的福利。

與紅光相比,肉雞小腸的機械屏障和免疫屏障在生長早期通過綠光和在後期生長階段通過藍光得到改善。肉雞生長和生產性能在早期綠光下(0-26日齡)或藍光下(27-49日齡)增加。

藍色和綠色單色光可以更有效地刺激睪酮分泌,從而促進肌肉纖維的生長。在藍光或綠光下飼養的肉雞明顯比在紅光或白光下飼養的肉雞重,綠光刺激雛雞早齡生長。

默罕默德等人表明,單色藍光比白光可以改善肉雞的性能和福利,藍光可以增加最終體重(BW),降低呼吸頻率,異性粒細胞與淋巴細胞的比例和間歇-1β。

因此,有研究人員探討了白、綠、藍LED等光照顏色及強度(5、10、15 lx)對多層籠養肉雞屠宰性能、肉品質和血清抗氧化能力的影響。

材料和方法

畜牧業、飲食和實驗設計

在完全隨機設計中,共有648隻(8日齡)Cobb肉雞雛雞,初始體重相似(226.40±8.67克),並隨機分配到以下9組之一。每組有6個重複的12隻雛雞。

試驗雞籠的大小(長×寬×高)為60厘米×40厘米×40厘米,每個籠養4隻雛雞。籠子的頂部掛著一盞LED燈。白色(439.20和568.10 nm),藍色(454.40 nm)和綠色(517.30 nm)LED燈用作光源。

用TES-1339照明計測量籠子四個角、中心和槽的光照強度,並計算平均值作為實驗設計的照明強度。實驗第8天至第42天的光強度設置為3個級別:5,10和15 lx。

在實驗過程中,所有雞都在溫控室的三層籠子裡飼養,用23小時光照:1小時黑暗照明程序,隨意進食和飲水。環境溫度在32天時為8°C,然後每周逐漸降低2°C,最終溫度為22°C。實驗期為35天。

樣品採集

在實驗的第42天,飢餓12小時後,從每個處理組中隨機選擇12隻鳥(每個重複2隻鳥)。

隨後,立即切除右胸肌、左胸大肌和右大腿肌部分樣品,並儲存在4°C,以測定肉質和營養成分。將血液樣品以3,500 r/min離心10分鐘。分離血清並儲存在-20°C以檢測血清抗氧化能力。

屠宰性能

拔毛和放血後肉雞的重量作為屠宰重量(SW),去除頭部,腳和內臟後的重量作為內臟重量(EW)。

修整百分比(DP),半內臟重量百分比(SEWP)和EWP由SW,SEW和EW/BW計算。內臟產量按BW的百分比計算。胸肌乳房和大腿肌肉被分開並稱重。根據丁等人描述的方法,將胸肌百分比(BMP)和大腿肌肉百分比(TMP)計算為EW的百分比。

肉質測定

取屠宰後乳房檢測肌肉pH值、肉色、剪切力(SF)、失水率(WLP)。在死後45分鐘和24小時,通過直接插入電極。

屠宰後45分鐘,用CR-16自動色差儀測量乳房肌肉的亮度(L*)、發紅(a*)和黃色(b*)。

在屠宰後45分鐘,修剪長3cm,寬1cm和厚度的長條乳房肌肉樣品(無肌腱,脂肪和肌膜)。

採用C-LM3數顯肌肉壓痛儀測量SF。準確稱量同一部位的乳房肌肉新鮮樣品,將其置於頂部和底部吸水性好的三層濾紙中,用WW-17應變式無限壓力表加壓500 N並保持3min,去除壓力,加重壓榨肉樣品。

肌苷酸和相關核苷酸

取乳房肌肉樣品5g,除去可見脂肪,置50mL塑料均質管中,加15mL 5%高氯酸溶液,用FJ200-SH高速組織均質機在冰浴中打成漿液,用10 mL 5%高氯酸和5 mL去離子水洗滌均質器。

合併勻漿液,以4,000 r/min離心10分鐘,通過中速定量濾紙將上清液過濾到100 mL燒杯中,然後用15 mL 5%高氯酸溶液搖動沉澱5分鐘,以3,500 r/min離心10 min,過濾並與濾液合併。

用6%氫氧化鈉溶液將pH調節至5.1,將其轉移到100mL容量瓶中,用去離子水固定體積。將樣品過濾到自動樣品瓶中,然後使用 Allent 1100進行高效液相色譜(HPLC)。

肌肉中的主要營養素

將約50g大腿肌肉樣品置於玻璃培養皿中,稱量,將其放入FDU-1200冷凍乾燥機中,-45°C48小時,然後重新稱重以計算水分百分比。

然後用FW80將乾燥的樣品製成粉末,用於分析乾物質(DM)、粗蛋白(CP)、粗脂肪(CF)和肌內脂肪(IMF)的含量。

DM、CP、CF含量分別按GB5009.3-2016(中國)、GB5009.5-2016(中國)和GB5009.6-2016(中國)測定。IMF的含量通過索氏提取法確定。

實驗結果

屠宰性能

下表表明5 lx白組的SEWP極顯著高於15 lx白組(p<0.01)。15 lx綠組的EWP顯著高於10 lx白色組(p<0.05)。

兩組間DP、BMP和TMP差異無統計學意義(p>0.05)。與藍綠光照相比,白光光照下肉雞的DP、SEPP、BMP和TMP指標均有所提高,與其他10種光照強度相比,0 lx強度提高了肉雞的BMP和TMP。

光色和光強的交互作用對DP(p=0.053)、SEWP(p=0.057)、EWP(p=0.451)、BMP(p=0.220)和TMP(p=0.066)無顯著影響。

肉質測定

如下表,5 lx綠組的WLP顯著高於10 lx白組(p<0.01)。各組間L值、a值、b值、SF值和pH值比較差異無統計學意義(p>0.05)。

與其他兩個光色組相比, 白光組增加了L*值和SF,綠光組增加了a*,b*值,和WLP,藍光組增加了pH值.與其他兩個光強組相比,10 lx照明增加了肉的L*、a*和b*值,15 lx照明增加了SF和pH值。

光色和光強的交互作用對L*值(p=0.726)、a*值(p=0.609)、b*值(p=0.292)、WLP(p=0.461)、SF(p=0.952)、pH值無顯著影響45 分(p = 0.970)和pH值24小時(p = 0.929)。

肌苷酸和相關核苷酸

可以看出下表中藍色組次黃嘌呤(Hx)含量顯著低於白色組和綠色組(p<0.01)。各組間肌苷單磷酸(IMP)、二磷酸腺苷(ADP)、單磷酸腺苷(AMP)和肌苷(HxR)含量比較差異無統計學意義(p>0.05)。

與其他兩個光色組相比,白光組增加了IMP、ADP、AMP、Hx和HxR的含量,與其他兩個光強組相比,10 lx照明增加了肉類的IMP含量,15 lx照明增加了肉類的HxR含量。

淺色對ADP(p<0.05)和Hx(p<0.01)含量有顯著影響。光色和光強的交互作用對IMP(p=0.732)、ADP(p=0.965)、AMP(p=0.249)、Hx(p=0.985)和HxR(p=0.101)含量無顯著影響。

肌肉中的主要營養素

在下表,各組間DM、CP、CF和IMF含量差異無統計學意義(p>0.05)。與其他兩個照明顏色組相比,綠色照明增加了肌肉中的DM和CP含量,降低了IMF含量。

光色對CP含量有顯著影響(p<0.01),光色與光強的交互作用對DM(p=0.556)、CP(p=0.998)、CF(p=0.936)和IMF(p=1.000)含量無顯著影響。

血清抗氧化能力

下表的結果表明,15 lx藍組MDA含量顯著高於10 lx綠組(p<0.05)。各組間SOD和GSH-Px含量差異無統計學意義(p>0.05)。

與其他10個光照強度組相比,0 lx光照增加了血清SOD和GSH-Px含量,降低了血清MDA含量。

光強度對SOD含量有顯著影響(p<0.05)、MDA(p<0.01)和GSH-Px含量(p<0.01)。光色和光強的交互作用對SOD(p=0.802)、MDA(p=0.784)和GSH-Px(p=0.668)含量無顯著影響。

結果分析

胴體性能指標是衡量家禽生產效率的重要指標之一。目前,關於不同光源顏色對肉雞屠宰性能影響的報導很多,但結果並不一致。

據報導,肉雞的胸肌重量、大腿肌肉重量和腹部脂肪重量等胴體指標的顏色和光照強度無顯著差異。

冷白(6,065K)改善了最終活體重和乳房肌肉壓痛(小胸肌)的產量,而不會影響測量的福利指標。

在藍光下飼養的肉雞的體重可能有腿部問題,但在屠宰日測試的肉雞體重可能太小而不會出現腿部問題。因此,連續使用藍光光源的有效性需要進一步的實驗研究。

將Ross 708肉雞飼養在環境控制艙內,並用LED暖光、LED冷光和白熾燈照明。

結果表明,LED暖光和LED冷光對肉雞胴體重量、DP、BMP和TMP無顯著差異。10 lx白光組的BMP和TMP顯著高於其他組,15lx光強組的EWP顯著高於其他光強組。

奧蘭雷瓦朱等人指出,活重和胴體重量的差異僅在冷禽專用濾波LED(Cool-PSF-LED)下飼養的雞之間,而在白熾燈(ICD)下飼養的雞的光強度沒有影響。

阿萊維等人指出,綠光可以促進肌肉生長,尤其是胸肌,這與本次測試的結果基本一致。

也有報導稱,綠光在生長初期促進肉雞肌肉的生長,藍光在生長後期促進肉雞肌肉的生長。

結果表明,白光組的CF低於其他組,表明肉雞在白光環境下的脂肪沉積能力較低。這可能是因為雞在單色光下很安靜,但在白光下更活躍,運動量大。

肉質不僅是畜牧業生產的重要經濟特徵,也是綜合評價特徵。光照過長不利於雞色的亮度,光線通過調節含氧肌紅蛋白的鐵布林基團的脫氧來影響肉色。

pHu可作為持水能力和肉色的判斷指標。研究顯示,15 lx光組肉雞的pHu最高。可能是因為15 lx輕組中肉雞的活動最大,大腿肌肉中儲存的糖原大部分用於運動消耗,儲存量相對較小。

使用708 lx和5 lx光強的節能燈、中性發光二極體、冷光家禽專用濾光LED和白熾燈在地上飼養Ross 20肉雞,結果顯示,光強對胸大肌和胸小肌的重量沒有顯著影響。

一些研究結果表明,黃羽肉雞在白光環境下的脂肪沉積能力較低,這可能是由於雞在白光下更活躍、運動更多。

白光組胸肉CF含量低於其他光組。IMP是一種增味物質,在肌肉的鮮味中起著關鍵作用,使IMP的含量成為重要的鮮味指標。

目前,關於肌肉IMP含量影響的研究主要集中在遺傳因素、飼養方式、營養因素和屠宰年齡等方面,尚無關於光環境試驗對其影響的研究報告,雖然試驗測定了肌腺苷三磷酸(ATP)含量,但未檢測到含量,這可能是由於ATP的快速分解。

SOD和GSH-Px是細胞中主要的抗氧化酶,它們的活性反映了清除自由基的能力。MDA是細胞中多不飽和脂肪酸過氧化的最終產物之一。其水平通常被稱為氧化應激和抗氧化狀態的標誌。

5 lx的低光強度顯著增強了21 d肉雞血清中GSH-Px的活性。在間歇性光照(17 L:3 D:1 L:3 D)和10 lx光照強度下飼養的肉雞可改善抗氧化狀態和免疫功能。

結果表明,5 lx和10 lx照射組SOD和GSH-Px含量均高於15 lx照射組,5 lx和10 lx照射組MDA含量低於15 lx照射組,與報導結果一致。

結論

使用10 lx光強的白光LED燈可以顯著改善籠養科布肉雞的雞肉品質,提高雞胸肉中肌苷酸的含量,增強身體的抗氧化能力。

因此,研究人員建議白羽毛肉雞養殖場使用 10 lx 強度的白色 LED 燈8至42天,能夠最大限度地提高肉雞品質。

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