1～21日龄雄性肉鸡表观回肠可消化色氨酸需要量研究

王 波，闵芝智，呙于明，袁建敏

(中国农业大学动物科技学院，动物营养学国家重点实验室，北京 100193)

1～21日龄雄性肉鸡表观回肠可消化色氨酸需要量研究

王 波，闵芝智，呙于明，袁建敏*

(中国农业大学动物科技学院，动物营养学国家重点实验室，北京 100193)

本试验旨在评定1～21日龄雄性肉鸡表观回肠可消化色氨酸需要量。试验选取1日龄雄性商品代肉雏鸡，饲喂由玉米-豆粕-棉粕-玉米蛋白粉构成的基础日粮(色氨酸含量为0.170%)，添加不同水平L-色氨酸后，测定1～21日龄肉鸡生产性能、血液代谢、肝脏功能指标，21～25日龄肉鸡氨基酸表观粪消化率和表观回肠消化率，计算1～21日龄表观回肠可消化色氨酸需要量。结果表明:日粮色氨酸水平极显著影响1～21日龄肉鸡生产性能(P＜0.01)，采食量、增重和饲料增重比与表观回肠可消化色氨酸水平呈现二次曲线关系(P＜0.01);1～21日龄雄性肉鸡获得最大增重和最小饲料增重比的表观回肠可消化色氨酸需要量分别为0.174%(70.95 mg/d)和0.186%(78.69 mg/d);日粮色氨酸水平与血糖、血清甘油三酯和尿酸呈现二次曲线关系，日粮色氨酸水平线性提高肝脏苹果酸脱氢酶(MDH)活性(P＜0.05)，线性降低肝脏和血清乳酸脱氢酶(LDH)、谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)活性(P＜0.05)。结果显示，提高日粮色氨酸水平有助于提高肝脏功能，1～21日龄肉鸡获得最大增重和最小饲料增重比的表观回肠可消化色氨酸需要量分别为0.174%(70.95 mg/d)和0.186%(78.69 mg/d)。

色氨酸;需要量;肉鸡;肝功能

色氨酸是畜禽的必需氨基酸,除具有提高生产性能的作用外,还可降低家禽的好斗性、增强免疫力、缓解应激症状等。前人对肉鸡色氨酸的需要量进行了大量研究,但由于原料不同,各种饲料原料氨基酸消化率存在差异,导致结果相差甚大。采用可消化氨基酸配制日粮比总氨基酸更加准确［1］。吴妙宗等［2］认为,1～3周龄肉仔鸡表观可利用色氨酸需要量为0.21%。近年来研究认为,测定回肠氨基酸消化率可以避免后肠蛋白质发酵和微生物合成氨基酸对氨基酸消化率的影响,比收粪法测定氨基酸消化率更可靠［3］。王波等［4］采用回肠氨基酸分析方法得出1～3周龄雌性肉仔鸡获得最大增重的表观回肠可消化色氨酸需要量为0.176%。但是,1～3周龄雄性肉鸡表观回肠氨基酸需要量目前并不清楚。

由于色氨酸还具有降低肉鸡氧化应激程度,改善肉品质效果［5］。因此,本研究通过饲喂不同水平色氨酸1～3周龄雄性肉鸡,测定其生产性能、回肠氨基酸表观消化率、血液和肝脏功能和代谢指标,评定1～3周龄雄性肉仔鸡表观回肠可消化色氨酸需要量,为肉仔鸡日粮配制提供更为合理的色氨酸需要量参考标准。

1 材料与方法

1.1 试验动物及分组 540只1日龄雄性商品代爱拔益加(AA+)肉雏鸡,随机分成6个处理组,每个处理10个重复,每重复9只鸡。

1.2 试验日粮 本试验采用玉米-豆粕-棉粕-玉米蛋白粉型基础日粮,基础日粮中色氨酸水平为0.170%(鸡饲养标准NY/T33-2004中1～21日龄肉鸡需要量的80%)。然后在基础日粮中分别添加L-色氨酸(味之素,纯度≥98%)使色氨酸水平分别达到1～21日龄肉鸡需要量的80%、90%、100%、110%、120%和130%,饲料为粉料。其他营养水平均满足或超过NY/T33-2004肉鸡营养标准。日粮配制前测定饲料原料氨基酸含量,配制后测定各处理饲料氨基酸含量。日粮配方及氨基酸实测值见表1,各色氨酸实测值为0.16%、0.19%、0.20%、0.22%、0.22%和0.26%。由于后2组氨基酸实测值与设计值差别较大,后2组数据不参与统计。实际有效处理只有0.16%、0.19%、0.20%、0.22%4个色氨酸水平组。

表 日粮组成及营养成分(风干基础)

表 日粮组成及营养成分(风干基础)

注∶①维生素预混料为每千克饲料提供∶维生素A 10 000 IU,维生素D32 400 IU,维生素E 20 IU,维生素K32.00mg,维生素B12.00 mg,维生素B26.40 mg,维生素B63.00 mg,维生素B120.02 mg,叶酸1.00 mg,泛酸10.00 mg,尼克酸30.00 mg,生物素0.10 mg。②微量元素预混料为每千克饲料提供∶铜 8 mg,铁 80 mg,锌60 mg,锰 100 mg,碘 0.35 mg,硒0.35 mg。③除所有氨基酸含量为实测值外,其他营养成分均为计算值

项目 色氨酸设计水平/% 0.17 0.19 0.21 0.23日粮组成/%玉米 65.00 65.00 65.00 65.00豆粕 12.96 12.96 12.96 12.96玉米蛋白粉 13.60 13.60 13.60 13.60棉粕 3.00 3.00 3.00 3.00磷酸氢钙 2.03 2.03 2.03 2.03石粉 1.20 1.20 1.20 1.20食盐 0.35 0.35 0.35 0.35维生素预混料① 0.025 0.025 0.025 0.025微量元素预混料② 0.20 0.20 0.20 0.20黄霉素(4%) 0.02 0.02 0.02 0.02氯化胆碱(50%) 0.25 0.25 0.25 0.25 L-赖氨酸盐酸盐(78%) 0.66 0.66 0.66 0.66 DL-蛋氨酸(98%) 0.035 0.035 0.035 0.035 L-苏氨酸 0.06 0.06 0.06 0.06 L-精氨酸 0.19 0.19 0.19 0.19 L-色氨酸(98%) 0.00 0.030 0.050 0.073麦饭石 0.42 0.390 0.370 0.347合计 100 100 100 100营养成分③表观代谢能/(MJ·kg-1) 12.56 12.56 12.56 12.56粗蛋白质/% 21.98 21.98 21.98 21.98钙/% 1.00 1.00 1.00 1.00有效磷/% 0.47 0.47 0.47 0.47氨基酸含量/%赖氨酸 1.15 1.14 1.12 1.08蛋氨酸 0.55 0.56 0.54 0.57蛋+胱 1.03 1.07 1.05 1.09苏氨酸 0.81 0.84 0.82 0.81色氨酸 0.16 0.19 0.20 0.22精氨酸 1.41 1.46 1.41 1.41亮氨酸 2.72 2.75 2.68 2.64异亮氨酸 0.82 0.84 0.81 0.79缬氨酸 0.99 1.02 0.99 0.98甘氨酸+丝氨酸 1.73 1.79 1.75 1.75

1.3 饲养管理 肉鸡饲养于3层肉鸡笼的下层,各处理组每重复按空间位置随机均匀分布。保证肉鸡自由采食、饮水。于7、14日龄分别接种新城疫-传支二联苗和传染性法氏囊病毒疫苗。其他日常管理按正常程序进行。

1.4 样品采集及指标测定

1.4.1 1～21日龄肉鸡生产性能 21日龄肉鸡空腹6 h后以笼为单位测定体重和耗料量,并计算增重、采食量及饲料增重比。

1.4.2 血清、肝脏代谢和功能指标 21日龄时,每处理各取6只鸡翅静脉采血,采用南京建成试剂盒测定血清中乳酸脱氢酶(LDH)、谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)活性、血糖(glucose)、甘油三酯(Triglyceride)和胆固醇含量(Cholesterol)、尿素氮(BUN)和尿酸(UA)含量。取肝脏匀浆,测定乳酸脱氢酶(LDH)、谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)、苹果酸脱氢酶(MDH)活性。

1.4.3 21～25日龄肉鸡氨基酸表观粪消化率及表观回肠消化率测定 21日龄生产性能测定完毕,选取基础日粮组体重均匀的试验鸡32只,随机分配到8个笼中,每笼4只。空腹16 h后饲喂基础日粮,每隔6 h在粪表面上喷洒甲酸1次,每24 h收粪1次,并称重。混合均匀后取200 g左右,保存于冰箱。饲喂72 h后,清除余料,记录各笼初始料重和余料重,计算耗料量,并继续收集粪便16 h。将各次所取粪样按比例混合均匀,取300 g左右粪样于55℃烘干,回潮24 h后称重,粉碎,过60目筛,采用氨基酸自动分析仪检测氨基酸含量(试验中原料、成品饲料及食糜氨基酸均由农业部饲料工业中心检测),计算全收粪法所得氨基酸表观消化率。

与此同时,另取基础日粮组试验鸡14只,分成2笼,饥饿6 h后饲喂含0.4%二氧化钛的基础日粮,饲喂72 h后饥饿3 h,再自由采食1 h,3 h后翅静脉注射过量戊巴比妥溶液麻醉致死,取后半段回肠食糜(除去最后2 cm回肠),每2只的样品混合在一起。食糜冻干后粉碎,过60目筛测定其中氨基酸含量及二氧化钛含量,二氧化钛采用分光光度计法测定［6］。计算氨基酸表观回肠消化率和日粮表观回肠可消化色氨酸含量(表观回肠可消化色氨酸含量=基础日粮色氨酸含量×色氨酸表观回肠消化率+晶体色氨酸含量),家禽L-色氨酸消化率按99.3%计算［7］。根据采食量及色氨酸表观回肠消化率计算表观回肠可消化色氨酸摄入量。

1.5 统计分析 采用SAS 9.1.3中REG过程对不同表观可消化色氨酸水平间生产性能数据进行曲线拟合;采用GLM过程对其他指标进行方差分析,对差异显著的数据进行Duncan′s多重比较。以P＜0.05作为差异显著判断标准。

2 结 果

2.1 氨基酸消化率与可消化色氨酸需要量 从表2可以看出,基础日粮色氨酸的表观回肠消化率为80.05%,显著低于全收粪法表观消化率(P＜0.05);除谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸外,其他氨基酸表观回肠消化率均显著低于全收粪法表观消化率(P＜0.05)。

2.2 1～21日龄雄性肉鸡生产性能与色氨酸需要量 由表3可知,与基础日粮相比,提高日粮色氨酸水平可显著提高1～21日龄肉鸡采食量、增重及饲料增重比(P＜0.05)。采食量、增重和饲料增重比与表观回肠可消化色氨酸水平存在显著的二次曲线关系(P＜0.05)。表4曲线拟合结果表明,1～21日龄肉鸡达到最大增重的表观回肠可消化色氨酸水平为0.174%,表观回肠可消化色氨酸摄入量为70.95 mg/d。

2.3 血液代谢和肝脏功能指标 由表6可见,日粮色氨酸水平与21日龄肉鸡血糖和血清甘油三酯、尿酸含量呈现二次曲线关系(P＜0.05),但色氨酸水平对血清胆固醇、血清尿素氮无显著影响(P＞0.05)。

随日粮色氨酸水平的提高,线性提高肝脏MDH酶活性,肝脏LDH、GOT酶活性呈现线性降低(P＜0.05),肝脏GPT酶活性呈现二次曲线关系(P＜ 0.05)。日粮色氨酸水平线性降低血清GPT和GOT活性(P＜0.05),但对血清LDH酶活性无显著影响(P＞0.05)(表7)。

3 讨 论

3.1 色氨酸对肉鸡生产性能的影响 色氨酸可提高胃饥饿素的分泌［8］,提高肠道排空速度［2］,从而提高动物采食量。此外,色氨酸还能提高葡萄糖吸收速率,提高肌肉和肝脏中蛋白合成率［6］,有助于营养物质在体内的沉积和利用。本研究发现,随着日粮色氨酸水平的升高,肉鸡采食量和总增重逐渐增加,与前人研究结果一致［9］。本研究同时发现,当日粮表观回肠可消化色氨酸水平达到0.172%后采食量开始下降,达到0.174%后增重开始下降,与已报道的多项研究结果有相同的规律［7,9］。一方面,色氨酸摄入过多可能造成体内5-羟色胺含量升高,降低胃饥饿素分泌量从而抑制采食［8］。另一方面,色氨酸的代谢产物如犬尿氨酸等所具有的毒性作用可能会对机体造成一定影响。本研究还发现,提高日粮色氨酸水平可提高饲料转化效率,这种促进作用直到日粮表观回肠可消化色氨酸水平达到0.186%后才开始下降。

表2 21日龄雄性肉鸡氨基酸表观消化率与表观回肠消化率

表3 日粮色氨酸水平对1～21日龄雄性肉鸡生产性能的影响

表4 日粮色氨酸水平与生产性能回归方程

表6 日粮色氨酸水平对1～21日龄雄性肉鸡营养代谢指标的影响

表7 日粮色氨酸水平对1～21日龄雄性肉鸡肝功能指标的影响

3.2 表观回肠色氨酸需要量 吴妙宗等［2］利用玉米-豆粕-玉米蛋白粉日粮测定0～21日龄爱拔益加(AA)肉鸡表观可利用色氨酸需要量为0.21%,虽然该研究考虑到了日粮色氨酸与晶体氨基酸在消化率上的差别,但在计算表观可利用色氨酸含量时未将日粮原料中色氨酸与晶体色氨酸分开。研究表明,肉鸡对晶体L-色氨酸的消化率接近100%［7］。因此,在评定肉鸡可消化氨基酸需要量及日粮可消化氨基酸含量时,应将日粮天然原料中氨基酸与合成氨基酸分开计算。测定表观回肠可消化色氨酸含量时只需测定基础日粮中色氨酸消化率即可。由于盲肠微生物干扰氨基酸消化率,常规不去盲肠肉鸡全收粪法测定表观氨基酸消化率结果并不准确,如果采用回肠末端表观氨基酸消化率将得到更准确的结果［5］。本研究中,色氨酸表观回肠消化率显著低于全收粪法测定的表观消化率,造成该现象的原因应与未消化的氨基酸被盲肠微生物消化,而导致粪氨基酸消化率提高有关［10］。本试验结果也说明,采用表观粪消化率容易高估肉鸡对原料的氨基酸消化率参数,不利于精准配制氨基酸平衡日粮。

依据本试验结果,要获得最大体增重,在配制0～21日龄雄性肉鸡日粮时表观回肠可消化色氨酸水平应为0.174%。本研究得到的表观回肠可消化色氨酸需要量值对应于日粮中总色氨酸含量为0.204%,略低于于NY/33-2004 1～21日龄肉鸡色氨酸需要量0.21%的标准,高于前人用高粱-豆粕日粮测得的1～21日龄0.16%［11］、用玉米-玉米蛋白粉-明胶日粮测得的1～18日龄0.18%［9］及用玉米-豌豆-玉米蛋白-玉米淀粉日粮测得的8～21日龄0.19%［2］的测定结果。AA+(2009)提出1～10、11～24日龄在总赖氨酸/可消化赖氨酸水平分别为1.43%/1.27%、1.24%/1.10%的情况下,总色氨酸水平/可消化色氨酸分别为0. 24%/0.20%和0.20%/0.18%。本试验中总赖氨酸水平为1.15%,实现最大增重和饲料增重比,表观回肠色氨酸需要量分别为0.174%和0.186%稍低于AA+ (2009)推荐标准为1～10日龄总色氨酸/可利用色氨酸0.24%/0.20%,与11～24日龄总色氨酸/可利用色氨酸0.20%/0.18%推荐标准基本一致。而且,本试验中色氨酸/赖氨酸比值为17.4%,与Duarte等［7］采用不同原料氨基酸消化率参数试验得到色氨酸需要量17.88%结果比较一致。本试验结果也说明了AA+(2009)推荐色氨酸需要量水平较高的必要性。

先前的研究认为,家禽年龄、性别和品系对表观回肠氨基酸消化率参数的影响与日粮有关,豆粕不受影响,而副产品氨基酸消化率影响较大［12］。本研究发现,23～25日龄雄性肉鸡对日粮色氨酸消化,回肠消化率(80.05%)、表观粪消化率(93.02%)均高于雌性肉鸡,该结果也与大多数国内外认为雄性肉鸡对日粮氨基酸利用高于雌性肉鸡结果一致。王波等［12］研究发现,1～3周龄母鸡对玉米-豆粕-玉米蛋白粉日粮的表观回肠氨基酸消化率为0.176%。本研究结果表明,1～3周龄母鸡对玉米-豆粕-棉粕-玉米蛋白粉雄性肉鸡的表观回肠氨基酸消化率为0.174%。二者没有差别,与先前采用颗粒料的研究结论,实现最大增重雄性肉鸡表观色氨酸需要量0.248%高于雌性肉鸡0.234%的需要量［14］似乎相反。本研究中同样还发现,1～3周龄雄性肉鸡实现最大采食量日粮表观回肠色氨酸需要量为0.172%低于先前认为1～3周龄雌性肉鸡实现最大表观回肠色氨酸需要量0.181%的结果［4］,尽管按表观回肠色氨酸摄入量雄性肉鸡69.36 mg/d,高于先前认为68.15 mg/d的结果［4］。产生不同试验结果差异的原因,可能与不同试验日粮组成不一致,或许雌、雄肉鸡消化生理差异有关,说明如果要比较雌雄氨基酸需要量差异,最好在同一试验中采用相同日粮组成来进行。但是,也会由于试验处理多,试验量大造成饲喂、采样的困难。

3.3 血液代谢和肝功能有 研究认为,色氨酸的衍生物5-羟色胺在氧化应激中有助于保护细胞膜的完整性［14］,色氨酸的另一个衍生物,褪黑激素具有抗氧化特性［15］。胞质酶LDH表明细胞代谢活性,是器官或组织损伤的标志之一,在氧化应激中提高或受抑制［16］。本研究发现,随日粮色氨酸水平上升,肝脏LDH酶活性呈极显著线性下降,尽管血清LDH活性没有显著差异,但数值上仍有随日粮色氨酸水平上升而下降的趋势。血清和肝脏GPT和GOT是测定肝脏功能健康的临床指标,随肌肉和肝脏损伤而升高［17］。本研究发现,血清和肝脏GOT和GPT基本随日粮色氨酸添加水平提高而下降,说明提高日粮色氨酸水平有助于降低肉鸡因环境应激导致的氧化损伤程度。

研究认为,色氨酸可促进胰岛素的分泌,提高血糖转化能力［7］。本研究发现,随日粮色氨酸水平提高,血糖、血清甘油三酯和尿酸均呈现先上升后下降的二次曲线关系,证实了色氨酸参与蛋白质、脂类代谢的调控。Corzo等［18］发现,提高日粮色氨酸水平线性降低血糖含量。也有研究认为,血糖升高也许是氨基酸为维持体内平衡,导致糖异生的结果,血糖与日粮色氨酸的关系可能是生理应激反应的结果［15］。

本研究发现,色氨酸可提高肉鸡MDH含量。MDH是脂肪合成的关建酶之一,MDH活性与肉鸡腹脂和体脂含量有关。MDH能促进苹果酸-丙酮酸循环,使NADP+转化为NADPH,为脂肪酸合成所利用,并使草酰乙酸进入线粒体携带乙酰辅酶,为脂肪酸合成提供原料。本研究发现,日粮色氨酸水平对MDH的影响与血清甘油三酯结果一致,说明提高日粮色氨酸水平有助于促进肉鸡脂肪合成,提高脂肪沉积。

4 结 论

本研究结果表明,日粮总色氨酸和表观回肠可消化色氨酸水平与肉鸡采食量、增重和饲料增重比呈现二次曲线关系,1～21日龄雄性肉鸡获得最大增重和最小饲料增重比的表观回肠可消化色氨酸需要量分别为0.174%(70.95 mg/d)和0.186%(78.69 mg/d);提高日粮色氨酸水平有助于改善肉鸡的肝脏功能;提高日粮色氨酸水平有助于促进肉鸡脂肪合成,提高脂肪沉积。

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Apparent Ileal Digestible Tryptophan Requirement of Male Broilers Aged 1～21 Days

WANG Bo,MIN Zhi-zhi,GUO Yu-ming,YUAN Jian-min*
(State Key Laboratory of Animal Nutrition,College of Animal Science and Technology,China Agrichltural Uniuersity, Beijing 100193,China)

∶This studywas conducted to determine apparent ileal dige stible tryptophan (TRP)requirement of malebroilers aged 1～21 days.1-day-old AA male broilers were used,and fed withcorn-soybean meal-corn gluten meal diets(containing 0.170% basis TRP).Different levels ofL-TRP were supplementated to the diet,the growth performance and liver function indexes of broilers at d 21 were determined.Apparent ileal amino acids digestibility was measured by indicator method when the broilers were 21 to 25 day old of age to calculate the apparent ileal digestible tryptophan(TRP)requirement.The results showed that TRP level significantly affected the male broiler performance of 1～21 day of age.The feed intake,body weight gain and F/G of male broiler showed a quadratic response to TRP level (P＜0.05).Based on the response in body weight gain or feed conversion rate,apparent ileal digestible TRP requirement of male broilers aged 21 days was 0.174%(68.15 mg/d)or 0.186%(78.69 mg/d).The content of glucose,triglyceride and uric acid in serum was quadratic response to TRP level(P＜0.05).The activity of liver MDH was significantly increased with the increasing of dietary TRP levels (P＜0.05),and the activity of LDH,GPT and GOTin liver and serum was linearlydecreased with the increasing of dietary TRP level(P＜0.05).The current study suggestedt hat higher levels of TRP could help to improve the liver function of broilers,and the AID TRP requirement of male broilers aged from1 to 21 daysis approximate 0.174% (70.95 mg/d)and 0.186%(78.69 mg/d)based on maximum bodyweight gain and minimum F/G.

∶broilers;tryptophan;requirement;liver function

S831.5

A文献标识码:0258-7033(2015)11-0027-06

2014-09-17;

2014-12-04

北京市产业技术体系家禽创新团队(CARS-PSTP)

王波(1988-),男,硕士,湖南沅江人,研究方向为动物营养,E-mail:371701146@qq.com

*通讯作者:袁建敏,E-mail:ynanjm@can.edn.cn