套算法和强饲法测定肉鸡玉米有效能值的比较

周 克 刘国华* 年 芳 蔡辉益 常文环 张 姝

(1.甘肃农业大学动物科学技术学院，兰州 730070;2.中国农业科学院饲料研究所，农业部饲料生物技术重点开放实验室，北京 100081;3.甘肃农业大学理学院，兰州 730070)

能量是畜禽体内物质代谢的动力，是维持生命及生长发育的基本营养物质。家禽饲粮中，可提供能量的物质占饲粮组成的70%以上，因此，准确地测定饲料的能量利用率是建立家禽营养需要量标准、优化饲料配方、降低饲养成本的主要依据［1］。20世纪后期，先进国家已将禽类主要养分需要量的表达方式从过去的以重量为基础(mg/kg)逐步转向以代谢能(ME)为基础(mg/MJ或μg/MJ)。家禽饲料原料有效能值的评定主要有强饲法、全收粪法、指示剂法和回肠末端食糜法等，后3种方法均基于套算法。强饲法可避免饲料适口性对试禽采食量的影响，且摄入饲料量已知，便于操作，也节省时间，且数据再现性高［2－3］，但此法不利于多种饲料及饲料原料的同时测定。指示剂法和回肠末端食糜法可减少全部收集排泄物的麻烦，缩短了排泄物收集的时间，减少了测定的工作量，但指示剂的回收率一般较低，增加了试验误差，影响ME测定的准确性［4］。全收粪法对家禽的应激小、操作方便，饲养方式与生产条件相同，可结合饲养试验进行，同时对于试验组多、样品数量大的代谢试验使用效果好，但工作量较大、成本高、测定速度慢。由于测定方法的多样性以及评定结果的差异性，导致不同方法的适用范围不同，但比较不同测定方法之间评定结果的研究鲜有报道。本研究采用套算法(指示剂法、全收粪法、回肠末端食糜法)和强饲法分别测定肉鸡玉米有效能值，比较不同方法的评定结果，为饲料原料ME数据的合理应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 套算法

1.1.1 试验设计、试验饲粮、试验动物及分组

套算法试验采用单因子试验设计，选用704只28日龄健康爱拔益加(AA)肉仔鸡，按照体重相近(平均体重为1.56 kg)，公母各占1/2原则，分11个组(其中1组饲喂基础饲粮，其余10组饲喂10种不同品种玉米以40%替代基础饲粮的试验饲粮)，每组8个重复，每个重复8只鸡。所有组饲粮二氧化钛(TiO2)指示剂添加量为0.4%，并充分混匀，冷压加工为颗粒饲料待用。

1.1.2 饲养管理

试验在中国农业科学院周家巷试验基地进行。鸡舍内温度控制严格按照《爱拔益加商品代肉鸡饲养管理手册》执行，试鸡采用多层笼养，自由采食和饮水(乳头式饮水器)，24 h光照。7日龄免疫新支二联苗(滴鼻点眼)，14日龄免疫法氏囊疫苗(饮水)，21日龄免疫禽流感疫苗(皮下注射)，鸡舍定期消毒。

1.1.3 样品采集与制备

代谢试验自28日龄开始，28～30日龄为预试期，使试鸡适应试验饲粮，绝食12 h后，转入正试期。31日龄以重复为单位铺塑料台布，32～35日龄每天定时采用活动粪盘，以重复为单位收集全部排泄物，拣出散落的饲料，吹去皮屑和羽毛，充分混匀，称重，采集10%样品，均匀喷洒10%盐酸溶液，－20℃保存。35日龄 24:00停料，次日06:00开始喂料，试鸡进食2 h后，经电击晕麻醉，屠宰收集回肠食糜。代谢试验结束，以重复为单位将4 d排泄物混合均匀。

试验期间每天按重复于饲喂时同步采集试验饲粮，试验结束，排泄物105℃ 15 min灭酶和微生物，65℃烘72 h，回潮24 h。将饲料样、排泄物粉碎过40目筛，密封保存备测。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %

1.1.4 测定指标及方法

测定风干饲料样和排泄物中的总能(GE)、水分、TiO2、粗蛋白质(CP)含量。水分含量采用GB/T 5497—1985测定;TiO2含量采用分光光度计法测定［5］;GE采用德国IKA公司生产的全自动氧弹测热仪(IKA-C2000)测定;CP含量采用德国格哈特(Gerhardt)杜马斯快速定氮仪测定。

1.1.5 玉米ME的计算公式

其中，DB:基础饲粮能;DT:测试饲粮能;0.4:玉米在测试饲粮中所占的比例。

1.2 排空强饲法

1.2.1 试验设计与试验动物

采用单因子试验设计，选用健康无怪癖23周龄成年AA肉种公鸡60只，平均体重为3.50 kg，并随机分为5个组，每组6个重复，每个重复2只鸡。试验中，体况恢复期为15 d，预试期3 d，公鸡饲养于有窗鸡舍内，2层立体笼养，单笼饲养，不同组各重复的鸡均匀分部于鸡舍内，使不同组鸡的饲养环境差别最小。正试期，试验鸡的管理按照48 h排空－强饲－48 h排泄物收集(GB/T 26437—2010)的程序进行。代谢室温度维持在25℃左右。自然通风、光照，自由饮水。

1.2.2 测定程序

正式试验前5 d，给公鸡进行肛门缝集粪装置手术。

准确禁食48 h，期间自由饮水。禁食结束，10个组的每只鸡分别准确强饲10种不同品种玉米，强饲前玉米经粉碎后过40目筛，强饲量为每只鸡40 g，按个体记录强饲结束时间。强饲时，注意动作轻缓，防止鸡只受伤。强饲结束后，准确收集每个重复组鸡48 h内的排泄物于1个铝饭盒中。并将粪便保存于－20℃冰箱，收粪48 h，置于烘箱中105℃ 15 min灭酶和微生物，65℃烘72 h，回潮24 h。称重、记录每个重复组鸡的风干排泄物重，混合均匀，粉碎，过40目筛，装瓶，封存待分析［6］。

1.2.3 测定指标及方法

水分含量采用GB/T 5497—1985测定;CP含量和GE测定同“1.1套算法”;粗脂肪(EE)含量采用GB/T 5009.6—2003《食品中粗脂肪的测定》索氏抽提法测定;粗灰分(ash)含量采用GB/T 6438—2007《饲料中粗灰分的测定》测定;中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量采用纤维测定仪测定，结果见表2。

表2 待测玉米样品化学组成Table 2 Chemical composition of the test corn

1.2.4 玉米AME的计算公式

鸡的饲料AME单位为MJ/kg，用风干物质基础表示。

AME(风干物质基础)=(摄入总能－排泄物总能)/(摄入风干物质量×1 000)。

式中:摄入总能(J)=摄入风干物质能(J/g)×摄入风干物质量(g);

排泄物总能(J)=排泄物风干物质能(J/g)×排泄风干物质量(g)。

1.3 试验数据统计分析

试验数据用平均值±标准误表示，采用SPSS 19.0软件中的ANOVA过程进行单因素方差分析，差异显著者采用Duncan氏法进行多重比较;用Pearson法分析测定结果的双侧相关性。以P＜0.01作为有统计学差异的标准。

2 结果与分析

10种不同来源玉米替代饲粮4种方法测定的有效能值见表3。4个有效能值之间的方差分析结果表明，4种方法所得的有效能值之间有显著差异(P＜0.05);强饲法测得的有效能值显著低于全收粪法、指示剂法和回肠末端食糜法(P＜0.05);全收粪法、指示剂法和回肠末端食糜法所测得有效能值无显著差异(P＞0.05)。全收粪法所得的AME最高为13.85 MJ/kg，以强饲法所得的 AME最低为12.47 MJ/kg;强饲法、指示剂法和全收粪法测得的玉米 AME的变异系数(C.V)分别为1.83%、2.89%、2.22%，回肠末端食糜法所测得的回肠表观消化能(IDE)的C.V为2.94%。

表3 不同来源玉米替代饲粮4种方法测定的有效能值Table 3 Available energy of corn-substitute diets with different corn sources detected by 4 methods MJ/kg

相关性分析(表4)表明，指示剂法、全收粪法和回肠末端食糜法具有相关性。其中指示剂法和全收粪法、指示剂法和回肠末端食糜法在0.01水平(双侧)上显著相关，相关系数分别为0.777和0.952;全收粪法和回肠末端食糜法在0.05水平(双侧)上显著相关，相关系数为0.683。相关方程式分别为:

3 讨论

3.1 家禽ME的生物学测定方法

一般采用5种方法，即传统全收粪法［7－9］、指示剂法、强饲法［10］、诱饲法和改进的强饲法测定鸡饲料ME。在应用指示剂的基础上，营养学家还提出了回肠末端食糜法，可避免体外收集排泄物时饲料、羽毛和皮屑等对排泄物的污染，提高了测定的准确性［11－12］。强饲法、诱饲法和改进的强饲法同属强饲法，只是具体操作规程稍有区别。传统全收粪法和指示剂法均可以套算法为基础，套算法可以避免饲喂适口性差的单一饲料时，动物的采食量较低和不稳定的弊端，且可使试鸡处于自然生产状态，提高动物的采食量，提高试验结果的准确性，更接近动物的真实饲养情况。但套算法是以假定饲料间的组合效应为零为前提，未考虑饲料之间的相互影响。Sibbald等［13］在“家禽饲料ME影响因素”方面进行过类似研究，结果认为饲料间的组合效应及待测饲料所占比例是导致待测饲料AME变异的主要原因。据张子仪等［14］用6周龄来航鸡的试验，按经典套算法对5种单个饲料原料的ME分析发现:随着基础饲粮与待测饲料在整个试验饲粮中比例的变化，不同类型待测饲料的AME均呈现出正面或负面的影响，认为经典套算法推算的测值极具有随意性。娄瑞颖等［15］研究表明玉米理化品质差异是导致ME变异的主要原因。同样，张玉萍等［16］研究发现影响玉米有效能值的主要因素是玉米营养成分的变异，而玉米的化学成分变异跟玉米的来源有着显著的相关关系。强饲法是测定鸡饲料AME的常用方法，具有简单、快速、喂量准确、结果重演性好的优点［13］，通常用成年鸡来测定，雏鸡、产蛋鸡饲料ME测定中不常使用［17］。绝食排空时间和排泄物收集时间对AME的测定具有较大的影响。绝食排空时间是强饲前一段用于排空前期饲料残留的时间。绝食排空时间不足，前期饲料在动物体内残留量大，会导致测得的饲料ME偏低;绝食排空时间过长，又会增大对试禽的饥饿应激，影响测值的稳定性。排泄物收集时间是强饲后用于收集排泄物的时间。排泄物收集时间不足，试禽的排泄物不能完全收集，会导致测得的ME比实际值偏高;而收集时间过长，不仅加大了试验应激，延长了试验周期，而且也会影响试禽过渡期的体质恢复速度和下次试验的正常进行。另外，强饲初期试验动物对集粪装置的不适应、强饲过程都会对试鸡造成大的应激，都会影响结果的准确性。

表4 采用4种方法测定的有效能值的相关性分析Table 4 Correlation coefficient analysis of the available energy detected by 4 methods

3.2 不同生物学方法测定肉鸡饲料原料有效能值的比较

本试验中不同方法所测得的有效能值经方差分析结果表明，强饲法测得的有效能值显著低于全收粪法、指示剂法和回肠末端食糜法，和小明等［18］研究发现常规法测定的 6种原料AME的平均值比强饲法测定的AME平均值高出1.84 kJ/g DM，与本试验结果一致。原因一方面可能是这2种方法所用试验动物的差异以及饲粮的差异，套算法试验动物为28～35日龄公母各占1/2的肉鸡，饲喂配合饲粮;强饲法所用的试验动物为成年的肉种公鸡，饲喂单一饲粮。由于试鸡的生长阶段、消化能力以及饲粮的营养水平不同，对饲粮中营养物质的利用就会有差异，进而导致试验所得玉米有效能值的差异。内源能(EEL)占排泄物能的比例不同，导致测得的有效能值会有差异，试鸡体重和年龄、饥饿程度、采食量、饲喂方式、饲料性质、环境温度都会影响EEL。家禽体内的能量代谢过程由于受多种因素的影响而呈现较大的变异，每种营养素在组织细胞内的代谢过程相互影响，细胞中营养物质摄入量的配比不同，动物生理状态的细微差异都将引起机体内能量代谢过程的显著差异［1］。另一方面，强饲初期因动作不熟练加之肉种公鸡体重较大，强饲过程中会对个别试鸡造成伤害，试鸡应激强烈，强饲完成后出现呕吐等现象，因此造成消化率偏低，进而导致测定的ME偏低。相关分析结果显示，指示剂法和回肠末端食糜法、指示剂法和全收粪法、全收粪法和回肠末端食糜法测得的有效能值具有较高的相关性。赵养涛等［19］研究表明，全收粪法和指示剂法不影响AME的测定，根据相关方程式 AME(全收粪法)=1.001 42×AME(指示剂法)－0.069 18(R2=0.970 8)，可进行二者之间的相互换算。说明以套算法为基础的全收粪法、指示剂法和回肠末端食糜法可以相互换算。

综上，鉴于强饲法和套算法所测得的肉鸡玉米有效能值无显著相关性，说明这2种方法不具有可比性，强饲法测定结果不能真实客观反映肉鸡玉米的有效能值，肉鸡饲料原料有效能值的评定应该有独立的体系，而套算法可以确定作为测定肉鸡玉米有效能值方法。至于选用以套算法为基础的全收粪法、指示剂法，还是回肠末端食糜法，可以根据不同需求选择。

4 结论

①强饲法测得的有效能值显著低于套算法，以套算法为基础的全收粪法、指示剂法和回肠末端食糜法所测得的有效能值无显著差异。

② 指示剂法和回肠末端食糜法、指示剂法和全收粪法、全收粪法和回肠末端食糜法所测得的有效能值具有高度的相关性(相关系数分别0.952、0.777 和 0.683)，强饲法与其他 3 种方法所测得的有效能值没有显著的相关性。

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