产朊圆酵母(Candida utilis)单细胞蛋白(Single Cell Proteins, SCP)部分替代肉鸡日粮中豆粕的效果评价：对生产性能、肉质性状及血浆代谢组的影响

《Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition》：Evaluation of Torula Yeast (Candida utilis) Single Cell Proteins as a Partial Replacement for Soybean Meal in Broiler Diets: Effects on Productive Performance, Meat Quality Traits, and Plasma Metabolome

　　

近年来，由于单细胞蛋白(Single Cell Proteins, SCP)的新发展，酵母在饲料中的应用日益受到重视。SCP被认为是一种可持续蛋白质来源，其生产可将低价值底物（包括工业/农业废弃物）转化为饲料，并降低环境影响。本研究首次探讨了在肉鸡日粮中添加源自产朊圆酵母(Torula yeast, Candida utilis)的SCP的效果。将720只1日龄雄性罗斯308(Ross 308)肉仔鸡分为4组（每组10个重复栏）：对照组(CON)饲喂市售大豆基日粮；SCP组(SCP2、SCP4、SCP6)在生长期和育肥期(15–42 d)分别饲喂含2%、4%或6% SCP部分替代豆粕的日粮。评估了生长性能、脚垫皮炎(Footpad Dermatitis, FPD)、血浆代谢组以及胸肉品质和化学成分。整个试验期内，生产性能和FPD发生率无显著差异，但体重和日增重随SCP水平升高呈下降趋势（CON、SCP2、SCP4、SCP6分别为3083、3058、2988、2942 g/只，及72.1、71.6、69.8、68.8 g/只/d；p＝0.071；线性拟合＜0.01）。胸肉品质和成分基本保持不变，但黄度值(b*)呈线性增加（CON、SCP2、SCP4、SCP6分别为7.67、8.57、9.11、10.38；p＜0.001；线性拟合＜0.01）。血浆代谢物方面，第21 d时，与CON相比SCP6使苏氨酸(Threonine)降低(?34%)，异亮氨酸(Isoleucine)(+26%)、乙醇(Ethanol)(+91%)、尿苷(Uridine)(+67%)、亮氨酸(Leucine)(+24%)和2,3-丁二醇(2,3-butanediol)(+60%)升高(p＜0.05)。第42 d时，SCP6使精氨酸(Arginine)(?46%)和苏氨酸(?17%)降低，2-氨基丁酸(2-aminobutyrate)(+51%)、尿苷(+116%)、反式-4-羟基-L-脯氨酸(Trans-4-hydroxy-L-proline)(+29%)和甲酸(Formate)(+25%)升高(p≤0.05)。综上，研究结果表明肉鸡日粮中梯度添加SCP是可行的，结合生产性能和血浆代谢组变化，建议适宜上限为4%。

本研究发表于《Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition》。

研究背景与目的

当前家禽业亟需寻找可替代豆粕(Soybean Meal, SBM)的可持续蛋白质来源，以减少对进口大豆的依赖及环境负担。单细胞蛋白(Single Cell Proteins, SCP)可利用工农业副产物通过微生物发酵生产，产朊圆酵母(Candida utilis，Torula yeast)源性SCP蛋白含量可达55%，氨基酸组成较均衡且含β-葡聚糖和甘露寡糖等免疫调节成分，但在肉鸡中应用的研究有限，且预实验显示10%–15%的高剂量会产生负面影响。因此研究人员开展本剂量—效应研究，评估生长期–育肥期(15–42 d)日粮中以2%、4%、6% Torula酵母SCP部分替代豆粕对罗斯308(Ross 308)公雏生产性能、脚垫皮炎(Footpad Dermatitis, FPD)、胸肉品质及血浆代谢组的影响，以确定可行添加量及潜在上限。

主要关键技术方法

研究人员采用720只1日龄雄性Ross 308肉鸡随机分4组（CON、SCP2、SCP4、SCP6），每组10重复栏（每栏18只），前期(0–14 d)均喂对照料，15–42 d SCP组以2%、4%、6% SCP部分替代豆粕且各组等能等总必需氨基酸/赖氨酸比。记录各阶段体重(Body Weight, BW)、日增重(Daily Weight Gain, DWG)、采食量(Feed Intake, FI)及料重比(Feed Conversion Ratio, FCR)，评估FPD；42 d屠宰取胸大肌(Pectoralis major)测终pH、色度(Lab*)、滴水损失、蒸煮损失、Warner–Bratzler剪切力及常规成分（水分、粗蛋白、脂肪、灰分）；翅静脉采血制备血浆，以¹H-核磁共振(¹H-Nuclear Magnetic Resonance, ¹H-NMR)进行代谢组学检测与定量；数据经Shapiro–Wilk及Levene检验后行单因素方差分析与Tukey事后检验，并检验线性和二次效应(p≤0.05)。

研究结果

3.1 生长性能(Growth Performance)

前期(0–14 d)各组无差异；生长期(15–29 d)DWG随SCP升高显著降低(CON 81.6＞SCP6 77.0 g/只/d, p＝0.026，线性拟合＜0.01)；育肥期(30–42 d)CON日采食量显著高于SCP6(p＝0.050)，全期BW和DWG呈随SCP升高而降低的趋势(p＝0.071，线性＜0.01)，FCR、死亡率及FPD无显著差异。表明6% SCP开始影响生长，上限宜控制在4%。

3.2 肉质性状与近似组成(Meat Quality Traits and Proximate Composition)

终pH、亮度(L)、红度(a)、滴水损失、蒸煮损失、剪切力及肌肉水分、粗蛋白、脂肪、灰分各组的差异均无统计学意义；黄度值(b*)随SCP添加线性升高(CON 7.67＜SCP6 10.38, p＜0.001)，提示SCP中麦角固醇(Ergosterol)等类胡萝卜素前体可能沉积致肉色偏黄，属可接受变化且或迎合部分市场需求。

3.3 血浆代谢组(Plasma Metabolome)

第21 d：SCP6组苏氨酸(Threonine)较CON降34%(p＜0.001)，异亮氨酸(Isoleucine)升26%、乙醇(Ethanol)升91%、尿苷(Uridine)升67%、亮氨酸(Leucine)升24%、2,3-丁二醇(2,3-butanediol)升60%(p＜0.05)。第42 d：SCP6精氨酸(Arginine)降46%、苏氨酸降17%(p≤0.05)；2-氨基丁酸(2-aminobutyrate)升51%、尿苷升116%、反式-4-羟基-L-脯氨酸(Trans-4-hydroxy-L-proline)升29%、甲酸(Formate)升25%(p≤0.05)。代谢谱变化反映高剂量SCP可能影响支链氨基酸平衡及黏膜相关苏氨酸可利用性，与轻微生长抑制相呼应。

讨论与结论总结

讨论指出日粮等能等氨基酸配比不等同于养分生物学利用率相同，Torula酵母细胞壁或影响氨基酸消化率，6% SCP出现苏氨酸与精氨酸血浆浓度下降及支链氨基酸比例失衡可能是生长略降的代谢机制；b*升高可能与酵母麦角固醇及其光氧化黄色产物有关，在欧洲合成色素限量背景下具潜在市场价值；整体代谢组大部分代谢物未变，支持低中剂量可行性。作者结论(Conclusion)为：结合生产性能、福利指标、肉质及代谢组学数据，Torula酵母源SCP可在肉鸡生长期–育肥期日粮中部分替代豆粕，推荐添加量可达4%；6%添加在全期有降低末重与日增重的趋势并使参与重要生理功能的血浆代谢物发生改变，提示在本试验配方与饲养条件下SCP适宜添加上限约为4%。