精氨酸对笼养生长期蛋鸭生长性能及免疫功能的影响
2013-09-03东北农业大学动物营养研究所谭玲芳田世勋刘凯玉
东北农业大学动物营养研究所 谭玲芳 王 安* 李 越 田世勋 刘凯玉
精氨酸是家禽的必需氨基酸,其不仅是机体蛋白质的组成成分,而且还是多种生物活性物质的合成前体,可通过多种途径参与调节动物体营养物质和机体特异性免疫调节等生物学过程。目前,有关精氨酸在蛋鸭上的应用研究较少,本试验拟在玉米-豆粕型饲粮中添加精氨酸,以探讨精氨酸对笼养生长期蛋鸭的生长性能和免疫功能的影响,确定精氨酸的最适添加量,为蛋鸭饲粮的配制提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验动物 试验选用5周龄平均体重为(594.47±2.61)g的金定蛋鸭180只,各组之间体重经方差分析,差异不显著(P>0.05)。采用单因子试验设计,随机分为5组,每组6个重复,每个重复6只试鸭。试验期为6周。
1.2 试验饲粮及饲养管理 参照中国饲料及营养价值表(2011)营养标准和蛋鸭营养需要量配制玉米-豆粕型基础饲粮。对照组(Ⅰ组)饲喂基础饲粮(含精氨酸0.93%),试验组(Ⅱ ~Ⅴ组)分别在基础饲粮上添加精氨酸0.12%、0.24%、0.36%、0.48%,则各组饲粮精氨酸的含量分别为0.93%、1.05%、1.17%、1.29%、1.41%,各组除精氨酸水平之外其他营养水平保持一致。在饲养期间保证足够的通风和光照,全期自由采食和饮水,并按照正常免疫程序进行免疫。基础饲粮组成及营养水平见表1。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)
1.3 样品采集与处理 试验结束时从各重复组中抽取1只健康、体重接近平均值的试鸭,颈静脉空腹采血5 mL,静置后3000 r/min离心15 min,收集血清样品存放于EP管中,于-20℃保存备用。采血后将试鸭放血处死。
1.4 检测指标与方法
1.4.1 生长性能指标 试验开始时称每组试鸭初始体重,以后每周称一次,每次称重前一晚20∶00撤料,空腹12 h后第二天早08∶00称重。每周统计各组试鸭耗料量,余料回收并作详细记录。计算平均日增重(ADG)平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.4.2 免疫指标 免疫球蛋白IgG、IgA、IgM含量采用日本岛津UV-2401PC紫外可见分光光度计测定,试剂盒由中生北控生物科技股份有限公司提供。血清中总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)含量采用意大利FULLY全自动生化分析仪测定,试剂盒由中生北控生物科技股份有限公司提供。
1.5 统计分析 试验数据通过Excel软件进行初步整理后,采用SPSS 20.0软件的ANOVA程序进行单因素方差分析,差异显著则进行Duncan’s多重比较,显著水平设定为P<0.05,数据结果以“平均值±标准误”表示。对相应的指标用二次曲线进行回归分析,采用曲线估计法建立二次回归模型:Y=aX2+bX+c,当获得显著性二次效应时,以曲线拐点对应值的Y值来确定饲粮中精氨酸的最适宜含量。
2 结果与分析
2.1 饲粮添加不同水平精氨酸对生长期蛋鸭生长性能的影响 由表2可见,饲粮中添加不同水平精氨酸能够显著提高各试验组蛋鸭平均日增重,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组显著高于对照组Ⅰ组(P<0.05),Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组显著高于Ⅴ组(P < 0.05);Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组平均日采食量显著高于Ⅰ组 (P<0.05),其中Ⅲ组显著高于Ⅴ组(P < 0.05);Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组料肉比与对照组相比差异显著 (P<0.05),分别降低 13.07%、16.58%、15.45%、9.17%,其余各组之间差异均不显著(P>0.05)。
表2 饲粮精氨酸水平对笼养生长期蛋鸭生长性能的影响
2.2 饲粮添加不同水平精氨酸对生长期蛋鸭血清生化指标的影响 由表3可见,各血清生化指标均随着饲粮精氨酸含量的上升呈现先升高后降低的趋势。饲粮中不同精氨酸水平对各处理组免疫球蛋白 IgG、IgA含量影响不显著 (P>0.05);Ⅲ、Ⅳ组IgM含量分别比对照组提高75.36%和 60.87%,且差异显著(P < 0.05),其余各组间差异不显著(P>0.05);Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组血清TP含量显著高于Ⅰ组(P<0.05),分别较Ⅰ组提高 27.54%、33.33%、27.26%,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组之间差异不显著(P>0.05);对照组血清ALB含量显著低于其他各组(P< 0.05),Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组之间无显著差异(P > 0.05)。
表3 饲粮精氨酸水平对生长期蛋鸭血清生化指标的影响mg/mL
2.3 二次曲线回归模型估测饲粮精氨酸最适宜添加水平 经上述试验数据分析,本试验中有效评价精氨酸营养需要的指标为ADG、ADFI和IgM,通过二次曲线回归模型,建立饲粮精氨酸不同浓度与各个敏感指标之间的二次回归方程,式中,X为饲粮精氨酸水平,Y为各个敏感指标,曲线拟合方程见表4。根据回归方程,饲粮中精氨酸最适添加水平为1.19%~1.21%。
表4 拟合曲线模式估测生长期蛋鸭饲粮精氨酸适宜添加水平
3 讨论
3.1 精氨酸对蛋鸭生长性能的影响 本试验结果显示,与对照组相比饲粮中添加不同浓度的精氨酸均可显著提高生长期蛋鸭的ADG和ADFI,但随精氨酸浓度的增加表现出先升高后降低的趋势,并且添加精氨酸后各组料重比与对照组相比均显著降低。说明饲粮中添加适宜水平的精氨酸能够显著提高生长期笼养蛋鸭的生长性能。刘凤菊等(2011)研究报道,精氨酸对生长性能的影响主要是通过合成肌肉蛋白质和通过精氨酸的主要代谢产物多胺等来发挥作用的。精氨酸可以被甘氨酸转脒基酶和精氨酸分解酶降解为鸟氨酸和尿素(Wu,1997);鸟氨酸是合成多胺类物质(如精脒、精胺)的前体,它在P252C还原酶 (PR)和P252C脱氨酶(PD)的作用下最终分别转化为腐胺、脯氨酸和谷氨酰胺,腐胺可以生成亚精胺和精胺(三者统称为多胺)(Wu 和 Knabe,1995)。 多胺是调节细胞生长的重要物质,其可以稳定细胞结构,与核酸分子结合,并且增强核酸与蛋白质的合成,是细胞增殖的促进剂。方勇军等(2010)试验表明,精氨酸缺乏时严重影响肉鸭的生长,当添加量为1.12%时获得最佳饲料报酬。麻名文和李福昌(2010、2009)研究指出,当日粮中精氨酸含量为1.15%时能够显著提高断奶至2月龄肉兔的日增重和日采食量,但是对料肉比影响不显著,当日粮中精氨酸含量为0.95%时,2~3月龄生长肉兔日粮中已不需要再额外添加精氨酸。闫伟等(2010)研究结果表明,饲料中添加1.82%的精氨酸对免疫应激有一定的缓解作用,并且可以增加免疫应激期机体对饲料的利用率。本试验通过ADG、ADFI与各精氨酸浓度之间的二次回归方程计算得出当饲粮中精氨酸浓度分别为1.20%、1.19%时生长性能最佳,这与前人研究结果有所不同,可能与动物种类、研究方法以及动物生理状况有关。
3.2 精氨酸对蛋鸭免疫功能的影响 免疫球蛋白是具有抗体活性或化学结构与抗体相似的一类球蛋白,在机体的免疫应答过程中占据重要的地位(廖明和丘鹤英,1996)。免疫球蛋白广泛存在于动物的血液、组织液、淋巴液中,是由B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的介导体液免疫的重要免疫分子。其中IgG在家禽血清中含量最高,对于提高家禽的免疫力和增重起着首要作用。IgM的调理、杀菌和凝集作用均强于IgG,但是产生的时间早,半衰期较短,作用范围窄,主要在感染疾病早期起先锋免疫的作用。IgA能够抵抗蛋白酶的消化,是机体黏膜局部,尤其是消化道和呼吸道免疫的主要力量。麻名文和李福昌(2010)研究发现,在日粮中添加精氨酸,2~3月龄肉兔血清IgA含量极显著增高,并指出日粮适宜精氨酸水平有利于生长肉兔体液免疫的发挥,但是IgG和IgE无显著变化。乔世峰等(2005)在重症急性胰腺炎大鼠肠道黏膜免疫的研究中指出,精氨酸可提高机体的细胞及体液免疫功能,显著提高IgG、IgA含量。本试验结果表明,饲粮中添加不同浓度的精氨酸可以显著提高血清中免疫球蛋白IgM的含量,通过分析得出精氨酸最适宜添加量为1.21%。精氨酸对血液中免疫球蛋白IgG、IgA的含量影响不显著。这与前人研究结果不一致,可能与动物种属,饲养方式和生理状况有关,具体原因以及添加水平有待进一步研究。
血清TP主要在肝脏中合成,其含量的高低直接反映出动物生长发育情况和生理状态。ALB能维持机体渗透压的平衡,并可用于修补组织及提供能量,与机体免疫功能相关。岑瑛等(1999)在大鼠中的研究结果显示,饲粮中补充精氨酸使烧伤后大鼠负氮平衡减轻,并且获得了正氮平衡。刘玉兰等(2008)研究表明,仔猪饲粮中含1.76%或2.26%精氨酸在一定程度上缓解了脂多糖刺激所导致的TP、ALB含量的降低,指出精氨酸可促进机体蛋白质的合成,维持血液中抗体正常适度的合成和分泌。本试验结果表明,这与对照组相比饲粮中添加精氨酸显著提高血清中TP、ALB水平,这与前人研究结果一致。
4 结论
4.1 玉米-豆粕型饲粮中原有精氨酸含量已不能够满足5~10周龄金定蛋鸭的生长需要。在本试验条件下,饲粮中适量添加精氨酸能够显著提高笼养生长期蛋鸭的生长性能及免疫能力。
4.2 结合各项指标,通过二次回归模型分析可知在笼养条件下,5~10周龄金定蛋鸭饲粮中精氨酸的最适含量为1.19%~1.21%。
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