蛹虫草在东乡黑鸡养殖生产中的应用

Application of Cordyceps militaris in Breeding and Production of Dongxiang Black Chicken

摘要: 以蛹虫草发酵菌粉为研究对象，利用动物饲喂实验，通过监测产蛋率、采食量常规指标的动态变化，确定蛹虫草发酵菌粉作为饲料的最佳添加比例，检测对照组与实验组的东乡黑鸡血清中IL-2、IL-4浓度，考察将蛹虫草发酵菌粉作为饲料添加剂应用在东乡黑鸡养殖生产中的可行性。文章从蛹虫草及其生理功效、蛹虫草发酵菌粉添加剂在东乡黑鸡饲喂中的应用、蛹虫草发酵菌粉对东乡黑鸡养殖生产中的评价研究等方面进行阐述。

Abstract: Cordyceps militaris fermented powder was used for animal feeding experiment. The optimum proportion of Cordyceps militaris fermented powder as feed was determined through monitoring the dynamic changes of egg production rate and feed intake routine index. The levels of IL-2 and IL-4 in the serum were detected to investigate the feasibility of using Cordyceps militaris fermentative powder as feed additive in the production of Dongxiang black chickens. Thus, in this study Cordyceps militaris and its physiological effects, the application of Cordyceps militaris fermentation powder additive in feeding Dongxiang black chickens, and the evaluation of Cordyceps militaris fermentation powder in Dongxiang black chicken breeding were reviewed.

1. 引言

蛹虫草俗称北冬虫夏草或北虫草，是虫草属的模式种，属子囊菌类的麦角菌目，麦角菌科，虫草属真菌 [1]。天然蛹虫草是蛹虫草菌侵染鳞翅目、鞘翅目、双翅目等昆虫蛹或虫形成的子实体，多发现于温带、低海拔的林地 [2]。由于野生蛹虫草资源匮乏且价格高昂，人们将目光转向了人工培养的发酵虫草菌粉 [3]。蛹虫草发酵菌粉是从野生虫草中分离纯化得到的蛹虫草菌经发酵培养后所得到的干燥粉末，具有与天然蛹虫草子实体相似的化学成分和药理作用，且价格低廉 [4]。从2020年7月1日起，中国正式进入饲料“禁抗”时代 [5]，发酵蛹虫草菌粉类及蛹虫草米基也逐渐进入畜牧养殖人的视野 [6]。蛹虫草兼具营养价值和药用价值，不仅能为机体提供营养物质，而且具有改善新陈代谢、免疫调节、增强抗病力、抗应激、促生长等作用，显著提高动物生产性能和产品品质，在畜禽养殖业将逐渐受到重视 [3]。

2. 蛹虫草的活性成分及其功效

蛹虫草是复型真菌，在它的生活史中有性和无性两个生育阶段，一般的应用研究和工业生产都以无性型作菌种 [7]。2011年，蛹虫草基因组获得解释 [8] [9]。随着科学技术的进步，从事蛹虫草人工栽培研究工作的科研单位及生产基地，都在不断探索和研究在大规模生产栽培中提高产量和活性成分含量的有效途径 [10] [11]。蛹虫草内含有的营养物质和活性成分很多，除常规营养物质外，还含有至少以下活性成分(表1)，特有活性物质主要有虫草素、虫草多糖、虫草酸等 [6]。虫草素即3’-脱氧腺苷，是一种核苷类抗菌素，是高效的腺苷脱氨酶(adenosine deaminase ADA)抑制剂，具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、延缓衰老、免疫调节、改善新陈代谢、清除自由基等多种药理作用，有良好的临床应用前景 [12]。虫草多糖是国际公认的免疫调节剂，能促进淋巴细胞转化，激活吞噬细胞，提高血清免疫球蛋白G (IgG)含量，提高免疫力，并能调节内分泌，增强机体对各种病原菌的抵抗力，还具有抗氧化、增强肝脏SOD的活性、促进脂质代谢、降低胆固醇的功效 [3]。虫草酸可以改善微循环系统，将机体血糖水平的波动维持在稳定状态，具有抗自由基、降低颅内压的作用 [13]，还能够促进排尿及机体的新陈代谢等 [14]。蛹虫草发酵菌粉添加剂在未来的畜禽养殖领域具有广阔的应用前景，将蛹虫草发酵菌粉与蛋鸡日粮共同饲喂，减少、替代抗生素的使用，改善蛋鸡免疫调节系统，响应了绿色蛋鸡养殖理念的号召 [6]。

Table 1. Possible active components in Cordyceps militaris

表1. 蛹虫草中可能含有的活性成分

3. 蛹虫草发酵菌粉添加剂在东乡黑鸡饲喂中的应用

蛹虫草发酵菌粉以谷物作为基质，可不让其长出子实体，仅获得蛹虫草菌质，以降低生产成本，缩短发酵时间，其丰富的菌丝量足以保证蛹虫草特有的活性成分 [15]。

项目组开展了蛹虫草发酵菌粉在东乡黑鸡养殖生产中的应用研究，以主料(大米)+营养液作为固态发酵菌粉基质，通过灭菌、接种、恒温培养、光照控制等工艺，待菌丝长满料面后，收集烘干，制成菌粉，作为东乡黑鸡饲料添加剂。以蛹虫草发酵菌粉为研究对象，利用动物饲喂实验，选择同批次27周龄的东乡黑鸡120羽，随机分配到4个处理组(表2)，每组30羽，每10羽为一个重复。实验期30 d (不设立预饲期)，5羽鸡/笼，自由采食和饮水，日光照12 h。据此考察将蛹虫草发酵菌粉作为饲料添加剂应用在产蛋东乡黑鸡养殖生产中的可行性，正试期内以重复为单位记录每天产蛋数、每5 d的采食量，通过监测产蛋率、采食量常规指标的动态变化，确定蛹虫草发酵菌粉作为饲料的最佳添加比例；利用EA-01多功能蛋品质测定仪直接测出第30 d对照组和各试验组所产鸡蛋的蛋黄颜色数据；同时，试验第35 d分别取对照组和各实验组东乡黑鸡各2只，鸡翅下静脉采集血液，通过检测血浆中的鸡白细胞介素2 (IL-2)、白细胞介素4 (IL-4)浓度来判断是否提高了蛋鸡的免疫力 [16]，明确蛹虫草发酵菌粉在产蛋东乡黑鸡养殖生产中的优势。

Table 2. Experimental design of animal feeding in groups

表2. 分组动物饲喂实验设计

4. 蛹虫草发酵菌粉对东乡黑鸡养殖生产中的评价研究

4.1. 蛹虫草发酵菌粉添加量对产蛋率、采食量的影响

预试验的产蛋率，在东乡黑鸡日粮中添加蛹虫草发酵菌粉，对产蛋率有一定的影响，平均产蛋率略有下降，添加量分别为6%、9%时，差异不显著(P > 0.05)，当蛹虫草发酵菌粉添加量达到12%时，第10 d后每日平均产蛋率下降差异显著(P < 0.05)，不能达到东乡黑鸡正常产蛋率标准，严重影响产蛋性能。预试验鸡只平均采食量结果见表3，从表中可以看出，使用蛹虫草发酵菌粉按照不同比例添加到东乡黑鸡日粮中，随着蛹虫草发酵菌粉添加量增加，鸡只平均采食量下降。经分析，蛹虫草发酵菌粉粉碎过细，因为鸡在进食时很难食入。通过预试验可初步得出结论，东乡黑鸡日粮中添加蛹虫草发酵菌粉浓度过大会对蛋鸡的产蛋率产生一定的影响。产蛋率下降差异显著，这是由于蛹虫草中的类雄性激素成分对东乡黑鸡产蛋率有影响 [2]，或者由于单独添加一定量的蛹虫草发酵菌粉不能满足东乡黑鸡每日所需的营养物质。因此，蛹虫草发酵菌粉作为东乡黑鸡日粮的最佳添加比例应控制在10%以内，并酌情补充1%豆油 [6]。

Table 3. Results of average feed intake of pre-test chickens (g/d)

表3. 预试验鸡只平均采食量结果(g/d)

注：上标的小写字母a表示差异显著(P < 0.05)，小写字母b表示差异极显著(P < 0.01)。

4.2. 蛹虫草发酵菌粉添加量对蛋黄色泽的影响

在卵形成期间，脂溶性色素沉积到蛋黄中形成蛋黄色泽，鸡只不能合成这些色素，但要受到鸡只自身的状态、饲料、β-胡萝卜素、叶黄素以及饲养管理等一些因素的影响 [17]。随着蛹虫草发酵菌粉添加量的增加，蛋黄的色泽逐渐变深。第15 d时，添加蛹虫草发酵菌粉各组蛋黄色泽与对照组出现差异极显著(P < 0.01)；添加9%蛹虫草发酵菌粉组蛋黄颜色与3%、6%之间也出现了差异显著(P < 0.05)；第25 d时，添加6%、9%蛹虫草发酵菌粉组蛋黄色泽与添加3%组间出现极显著差异(P < 0.01)。衡量禽蛋质量的重要感官指标之一是蛋黄的色泽，是对蛋品的商品价值有一定的影响的重要指标，可以满足消费者对鸡蛋的喜好 [18]。经分析，蛋黄色泽金黄是因为蛹虫草发酵菌粉中富含β-胡萝卜素、叶黄素等所致。

4.3. 饲喂蛹虫草发酵菌粉对抗病性能的影响

通过检测对照组与各实验组的东乡黑鸡血清中IL-2、IL-4浓度，结果为：添加3%、6%、9%蛹虫草发酵菌粉组对比对照组IL-2浓度分别增加了17.6%、23.9%、31.2%；IL-4浓度分别增加了20.1%、22.7%、26.6%，由此说明蛹虫草发酵菌粉中活性物质对于东乡黑鸡的抗病性能具有一定的功效。研究表明：IL-2能够活化机体T细胞，促进细胞因子产生，刺激NK细胞增殖，增强NK杀伤活性及产生细胞因子，诱导LAK细胞产生，促进B细胞增殖和分泌抗体，激活巨噬细胞 [19]。IL-4能够促进B细胞增殖、分化，诱导IgG和IgE产生，促进Th0细胞向Th2细胞分化，抑制Th1细胞活化及分泌细胞因子，协同IL-3刺激肥大细胞增殖等 [20]。由此证明饲喂富含蛹虫草活性物质的蛹虫草发酵菌粉，一定程度上可以提升蛋鸡的抗病能力。

5. 展望

“虫草世界”是丰富多彩的，目前，自然界已认知的虫草类真菌约有1000种，从商业的角度来看，有冬虫夏草、蛹虫草、蝉花虫草及广东虫草等 [21]。在中国，除冬虫夏草外，蛹虫草、蝉花虫草及广东虫草相继获批“新食品原料”，跨过了可以食用的安全门槛 [22]，这也为虫草的延伸和发展提供了更多的可能性，同样，基于生产成本的考虑，蛹虫草发酵菌粉添加剂在未来的畜禽养殖领域具有广阔的应用前景。饲料产业是养殖业的基础，现代农业化发展对养殖业提出的要求也就是对饲料产业的要求，中国是一个人口和资源大国，现代经济日新月异的发展的同时也对养殖业提出了新要求，因此绿色饲料产业的发展也是目前现代化建设的一项必然要求 [6]。东乡黑鸡作为中国江西优良地方品种，源于自然，成于自然，所产绿壳蛋纯洁、绿色 [23]。华绿神蛋开发项目已列入江西省特色农业建设“241”发展规划和省农业开发龙头项目之一，在定向遗传培育、良种选育，种质资源保护方面取得了一定的成就 [24]。随着生活水平的不断提高，人们对鸡蛋品质的要求也越来越高，不仅要求鸡蛋中的胆固醇含量低，而且要营养价值和口感俱佳。低胆固醇鸡蛋的开发，有助于突破目前禽蛋消费的最大限制瓶颈，从而解决老百姓不敢多食用禽蛋的问题，提高禽蛋的销售量。在老年病日渐流行的当今，低胆固醇鸡蛋的开发还有助于降低心血管系统疾病、高血脂症和冠心病等老年人常见疾病的发生率 [25]。相关研究表明：虫草鸡蛋对比普通鸡蛋，蛋黄色泽更黄、胆固醇下降，无激素、无抗生素，营养健康 [26]。因此，后续开展降低东乡黑鸡蛋黄胆固醇含量的研究和市场开发，生产出了安全、美味的鸡蛋，极具市场前景。

基金项目

江西省技术创新引导类(科技合作专项)计划项目(编号20202BDH-80007)和江西科技师范大学国家级大学生创新训练计划项目(编号202111318005)资助。

NOTES

^*通讯作者。