饲粮锌水平对肉鸡生长性能、屠宰性能、血清免疫指标及锌排放的影响

2018-10-08陈志敏刘国华蔡辉益常文环郑爱娟

动物营养学报 2018年9期

陈志敏刘国华蔡辉益常文环郑爱娟张姝

(中国农业科学院饲料研究所，农业部生物饲料重点实验室，生物饲料开发国家工程研究中心，北京100081)

锌是肉鸡生长发育必需的微量营养元素，是目前确认的15种必需微量元素中生理功能最多的一种元素。锌不仅参与动物体内蛋白质、氨基酸、核酸、脂肪、碳水化合物和维生素以及微量元素等的代谢，而且与胰岛素、胰高血糖素、前列腺素、促性腺激素等的活性有关，还在骨骼发育、生殖、免疫、凝血、生物膜稳定和基因表达等生理机能中担负重要角色。另外，锌还是许多功能蛋白如金属硫蛋白、核蛋白、受体等的组成成分，由于其在体内广泛的生理生化功能而被称为“生命元素”。畜禽体内锌含量不足时，不仅影响生长发育，而且会引起代谢紊乱、免疫器官萎缩，从而导致免疫功能低下，易受细菌、病毒和真菌的侵入和感染。目前，在肉鸡生产中锌过量添加的现象比较普遍，其后果不仅无法改善肉鸡的生长性能和健康状况，反而会降低微量元素整体的利用率，造成微量元素资源的浪费和环境的污染[1]。本试验旨在研究饲粮锌水平对肉仔鸡生长性能、屠宰性能、血清免疫指标及锌排放的影响，研究其在肉鸡饲粮中的适宜添加量，为确定肉鸡饲粮中锌的添加限量提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

一水硫酸锌(饲料级)，锌含量35.5%，购自北京精准动物营养研究中心。

1.2 试验设计

试验在中国农业科学院饲料研究所南口试验基地进行。选择1日龄健康爱拔益加(AA)肉鸡600只，随机分为5个组，每组6个重复，每个重复20只鸡(公母各10只，分2笼饲养)。各组分别饲喂饲粮锌水平分别为30(基础饲粮组)、60、90、120、150 mg/kg的试验饲粮。

基础饲粮采用玉米-豆粕-杂粕型饲粮，制成颗粒饲料，基础饲粮中锌水平约为30 mg/kg，其组成及营养水平见表1。在基础饲粮中分别以一水硫酸锌形式添加30、60、90和120 mg/kg锌，配制其他4种试验饲粮。试验设计见表2。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets：1～21日龄 1 to 21 days of age, VA 9 000 IU，VD31 000 IU，VE 20 mg，VK30.50 mg，VB12.0 mg，VB28 mg，VB63.5 mg，VB120.01 mg，D-泛酸D-pantothenic acid 10 mg，烟酸 nicotinic acid 35 mg，叶酸 folic acid 0.55 mg，生物素 biotin 0.18 mg，Cu (as copper sulphate) 8 mg，Fe (as ferrous sulfate) 60 mg，Mn (as manganese sulfate) 80 mg，I (as calcium iodate) 0.7 mg，Se (as sodium selenite) 0.3 mg；22～42日龄 22 to 42 days of age，VA 6 000 IU，VD3670 IU，VE 13.3 mg，VK30.33 mg，VB11.3 mg，VB25.3 mg，VB62.3 mg，VB120.007 mg，D-泛酸D-pantothenic acid 6.7 mg，烟酸 nicotinic acid 23 mg，叶酸 folic acid 0.37 mg，生物素 biotin 0.12 mg，Cu (as copper sulphate) 8 mg，Fe (as ferrous sulfate) 60 mg，Mn (as manganese sulfate) 80 mg，I (as calcium iodate) 0.7 mg，Se (as sodium selenite) 0.3 mg。

2)锌为实测值，其余为计算值。Zn was a measured value, while the others were calculated values.

表2 试验设计

1.3 饲养管理

采用不锈钢肉鸡笼3层笼养，23 h光照，乳头式饮水器供水，自由采食。鸡舍温度第1～3天为33 ℃，从第4天开始逐步降温直至保持室温。1日龄接种马立克氏病、鸡新城疫苗，21日龄饮水接种法氏囊病疫苗。鸡舍卫生按常规管理进行。每天观察试验鸡的精神状态、食欲及粪便情况，记录死亡只数。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 生长性能指标

于1、21和42日龄称重、结料，以重复为单位计算生长前期(1～21日龄)、生长后期(22～42日龄)、生长全期(1～42日龄)的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)，计算生长全期的死淘率。

1.4.2 屠宰性能指标

于21和42日龄，每重复随机选取公鸡和母鸡各1只，放血屠宰，按《家禽生产性能名词术语和度量统计方法》(NY/T 823—2004)测定全净膛率、半净膛率、腿肌率、胸肌率和腹脂率。

1.4.3 免疫器官指数

于21和42日龄，每重复随机选取公鸡和母鸡各1只，取脾脏、法氏囊、胸腺，测定重量，计算免疫器官指数。

免疫器官指数=免疫器官重量(g)/屠体重(kg)。

1.4.4 血清免疫指标

于21和42日龄，每重复随机选取公鸡和母鸡各1只，心脏采血，制备血清，采用血凝抑制试验法测定新城疫病毒抗体滴度，试验抗原、阴性血清和阳性血清均购自北京中海生物科技有限公司。采用日立7600全自动生化分析仪测定血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)含量。

1.4.5 锌表观利用率

采用二氧化钛指示剂法测定。各组饲粮二氧化钛指示剂添加量为0.4%，并充分混匀，冷压加工为颗粒饲粮待用。17～21日龄和37～42日龄，定时收集粪样3 d，混合均匀，65 ℃烘干，测粪样中锌、二氧化钛含量，计算锌表观利用率。计算公式如下：

锌表观利用率(%)=[1-(饲粮中二氧化钛含量/ 粪样中二氧化钛含量)×(粪样中锌含量/ 饲粮中锌含量)]×100。

1.4.6 饲粮和粪中锌含量

样品105 ℃干燥至恒重，空气中回潮24 h。称取一定量的饲粮和粪样灰化12 h，如仍有炭粒则滴加浓硝酸使残渣湿润，加热烘干后再灰化至无炭粒。灰分用盐酸溶解、标定。以上标定好的样品用原子吸收分光光度计(日立公司Z-2000型)火焰法测定锌含量。

1.5 数据统计分析

采用SPSS 17.0软件的单因素方差分析和一般线性模型(GLM)程序进行双因素方差分析，因子显著性采用F检验。对主效应显著的指标进行LSD多重比较。采用曲线估计(curve estimate)程序对饲粮锌水平(x)与有关的敏感指标(y)进行线性和二次模型回归分析。P<0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 饲粮锌水平的计算值与实测值

饲粮锌水平的计算值与实测值见表3。由表可见，饲粮锌水平的计算值与实测值基本一致。

2.2 饲粮锌水平对肉鸡生长性能的影响

饲粮锌水平对肉鸡生长性能的影响见表4、表5和表6。由表4可见，生长前期，90 mg/kg锌水平组公鸡的平均日增重和平均日采食量显著高于基础饲粮组和60 mg/kg锌水平组(P<0.05)，各组公鸡的料重比差异不显著(P>0.05)。各组母鸡的平均日增重、平均日采食量和料重比差异不显著(P>0.05)。

表3 饲粮锌水平的计算值与实测值

表4 饲粮锌水平对1～21日龄肉鸡生长性能的影响

同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same column, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

由表5可见，生长后期，60、90、120、150 mg/kg锌水平组公鸡的平均日增重和平均日采食量显著高于基础饲粮组(P<0.05)，各组公鸡的料重比差异不显著(P>0.05)。各组母鸡的平均日增重、平均日采食量和料重比差异不显著(P>0.05)。

表5 饲粮锌水平对22～42日龄肉鸡生长性能的影响

由表6可见，生长全期，60、90、120、150 mg/kg锌水平组公鸡的平均日增重显著高于基础饲粮组(P<0.05)，各组母鸡的平均日增重差异不显著(P>0.05)。各组公鸡和母鸡的平均日采食量、料重比和死淘率均差异不显著(P>0.05)。

肉鸡各生长阶段的平均日增重、平均日采食量、料重比与饲粮锌水平之间均无显著的线性或者二次曲线回归关系(P>0.05)。

表6 饲粮锌水平对1～42日龄肉鸡生长性能的影响

续表6项目Items平均日增重ADG/g平均日采食量ADFI/g料重比F/G死淘率Mortality/%P值 P-value线性 Linear0.1190.1070.0980.211二次 Quadratic0.1460.2000.0870.146母 Female组别GroupsT156.49102.651.821.56T256.02101.991.820.18T355.51101.621.832.34T455.01101.111.841.56T556.04101.361.811.56SEM4.805.470.022.89P值 P-value线性 Linear0.6700.2170.1570.226二次 Quadratic0.7690.3280.2190.237主效应 Main effectP值 P-value水平 Level0.0560.2070.3190.325性别 Sex0.0070.0500.0600.216性别×水平 Sex×level 0.4360.8120.5640.771

2.3 饲粮锌水平对肉鸡免疫器官指数和屠宰性能的影响

饲粮锌水平对肉鸡免疫器官指数和屠宰性能的影响见表7和表8。由表可见，饲粮锌水平对21和42日龄肉鸡免疫器官指数和屠宰性能均无显著影响(P>0.05)。肉鸡21和42日龄免疫器官指数、屠宰性能与饲粮锌水平之间无显著的线性或者二次曲线回归关系(P>0.05)。

2.4 饲粮锌水平对肉鸡血清免疫指标的影响

饲粮锌水平对肉鸡血清免疫指标的影响见表9。由表可见，各组肉鸡21和42日龄血清IgA、IgM和IgG含量没有表现出明显规律性。公鸡21日龄时，120、150 mg/kg锌水平组血清抗体滴度显著高于基础饲粮组和60、90 mg/kg锌水平组(P<0.05)；42日龄时，各组之间血清抗体滴度没有显著差异(P>0.05)。母鸡21日龄时，各组之间血清抗体滴度没有显著差异(P>0.05)；42日龄时，120 mg/kg锌水平组血清抗体滴度显著高于其他各组(P<0.05)。

21日龄时，饲粮锌水平(y)与公鸡血清抗体滴度(x)有显著的线性和二次回归关系(P<0.05)，其回归方程分别为y=0.008x+5.000 (R2=0.285)和y=0.000 079 4x2-0.002x+5.143 (R2=0.300)；二次回归曲线分析当饲粮锌水平为42.59 mg/kg时，公鸡血清抗体滴度最低。

42日龄时，饲粮锌水平(y)与公鸡血清IgA含量(x)有显著的二次回归关系(P<0.05)，其回归方程为y=-0.000 075 9x2+0.011x+0.830 (R2=0.248)；二次回归曲线分析当饲粮锌水平为102.44 mg/kg时，公鸡血清IgA含量最高。

2.5 饲粮锌水平对肉鸡粪中锌排放及锌表观利用率的影响

饲粮锌水平对肉鸡粪中锌排放及锌表观利用率的影响见表10。由表可见，饲粮锌水平对21和42日龄肉鸡粪便锌含量有显著影响(P<0.05)，随着饲粮锌水平的提高，粪便锌含量逐渐提高。不同生长阶段粪便锌含量也表现出差异，42日龄的粪便锌含量明显高于21日龄。

饲粮锌水平对21和42日龄肉鸡锌表观利用率有显著影响(P<0.05)，随着饲粮锌水平增加，锌表观利用率呈增加趋势，30 mg/kg锌水平组21和42日龄锌表观利用率显著低于90和150 mg/kg锌水平组(P<0.05)。不同生长阶段锌表观利用率也表现出差异，21日龄的锌表观利用率明显高于42日龄。

表7 饲粮锌水平对21日龄肉鸡免疫器官指数和屠宰性能的影响

表8 饲粮锌水平对42日龄肉鸡免疫器官指数和屠宰性能的影响

表9 饲粮锌水平对21和42日龄肉鸡血清免疫指标的影响

表10 饲粮锌水平对21和42日龄肉鸡粪便锌含量及锌表观利用率的影响

3 讨论

3.1 饲粮锌水平对肉鸡生长性能和屠宰性能的影响

锌在生物体内的作用是通过多种含锌酶来实现的，锌参与多种代谢过程，包括糖类、脂类、蛋白质与核酸的合成与降解，从而影响肉鸡的生长性能。肉鸡饲粮中添加锌的效果不仅取决于基础饲粮中的锌水平，而且取决于鸡的品种、性别及试验的时间、周期和锌添加水平。本试验中，饲粮锌水平对生长全期肉公鸡平均日增重产生显著影响，这与一些研究人员的结果相似。廖秀冬等[2]研究了饲粮锌水平对肉鸡生长性能和血清生理生化指标的影响，建议22～42日龄的饲粮锌需要量为65 mg/kg。王明发[3]报道，锌添加水平对各阶段的饲料转化率没有显著影响，但显著影响固始鸡和AA肉鸡的体增重。但是也有一些报道认为锌添加水平在一定范围内时不影响肉鸡生长性能，Smith等[4]研究发现，肉鸡饲粮的锌添加水平在34～181 mg/kg内变化，未对肉鸡的生长性能产生显著影响。这种不敏感性可能源于基础饲粮中微量元素的影响，因为肉鸡本身对微量元素的需要量比较少，试验所用基础饲粮中的微量元素可能已经可以满足肉鸡的生长需要，额外添加的微量元素对生长性能的改善效应未得以体现。田佳等[5]报道，饲粮锌水平在1～2倍NRC推荐量范围时对22～42日龄肉鸡的生长性能无显著影响，粪便中锌的排泄量均受饲粮中其他微量元素添加量的影响，饲粮锌水平为38.23 mg/kg时，能够满足肉鸡微量元素需要量，同时粪便中锌排泄量最小。何霆等[6]研究指出，饲粮锌水平为40～50 mg/kg时能够满足肉鸡生长需要；陈克嶙等[7]研究了在玉米-多饼粕型饲粮(含30 mg/kg锌)中添加0、40、80 mg/kg锌对4～6周龄肉鸡组织锌含量、免疫器官发育和生长性能的影响，结果发现不补充锌不影响肉鸡体重和饲料转化率，但腿异常率、羽毛生长不良率和死亡率较高，并影响一些消化器官和免疫器官的生长发育，补充40 mg/kg锌可以改善上述不良情况，补充80 mg/kg锌影响不显著；综合从营养消化生理和免疫角度而言，认为在基础饲粮中补充40 mg/kg锌是适宜的。孙存孝等[8]通过添加不同水平锌发现肉鸡适宜锌需要量为60 mg/kg，其试验中基础饲粮锌水平为30 mg/kg，锌添加水平为30 mg/kg；闫素梅[9]研究饲粮锌水平为47.51～87.61 mg/kg时，肝脏与胫骨锌含量相对稳定，生长性能、免疫机能较高，认为锌水平适宜；而继续提高饲粮锌水平时免疫机能较高，但肝脏与胫骨锌含量下降，生长性能也下降，认为锌过量；当饲粮锌水平达到327.61 mg/kg 时，肝脏和胫骨锌含量、生长性能、免疫机能均显著降低，表明锌严重过量；并指出确定肉仔鸡锌添加水平时，必须同时考虑基础饲粮中的锌水平，并综合考虑生长性能、免疫功能及组织锌代谢指标。Wedekind等[10]观察到当饲粮锌水平由10 mg/kg增加到30 mg/kg时提高了雏鸡增重；Mohanna等[11]研究表明肉鸡锌需要量为40 mg/kg。张春善等[12]研究认为，肉仔鸡对锌的需要量有阶段性区别，前期添加320 mg/kg，后期添加80～120 mg/kg能获得较好的生长性能和免疫功能，但其试验基础饲粮锰水平较低(24.50 mg/kg，实测值)，可能对结果有影响。锌对家禽屠宰性能的影响目前研究资料相对较少。本研究结果表明，各组肉鸡的屠宰性能未表现出显著差异，原因可能是基础饲粮的锌水平为30 mg/kg，再额外添加锌对屠宰性能不能起到改善的作用。

3.2 饲粮锌水平对肉鸡血清免疫指标的影响

血清免疫指标有时也作为评定微量元素需要量的评定指标，较高的免疫水平和健康状况是获得较高生长性能的重要前提。锌是维持正常免疫细胞和其他免疫器官的重要元素。本试验中，饲粮锌水平显著影响肉鸡的抗新城疫病毒血清抗体滴度，在饲粮锌水平为90 mg/kg时，免疫功能最佳。Prasad等[13]研究显示，锌与免疫系统的发生、发育和免疫功能存在着密切的关系，锌缺乏会引发动物免疫功能下降，导致疾病的发生和生长限制。锌主要从2方面影响动物机体的免疫功能：一是锌缺乏会直接引起机体内免疫器官、免疫细胞等组织的损伤、改变或分化；二是通过影响机体内其他组织的营养、生长和代谢间接改变免疫功能。锌影响营养物质的代谢和DNA、RNA的功能，必然也会作用于免疫器官及其细胞，从而改变机体免疫。此外，锌与维生素A、维生素E、维生素C等在机体吸收代谢中关系密切，共同影响机体免疫。

张日俊等[14]研究报道，缺锌组与对照组相比，肉鸡血清马立克(MDV)和新城疫的酶联免疫吸附试验(ELISA)效价明显下降。Stahl等[15]报道，饲喂28、38、48、68、118 mg/kg不同锌水平的饲粮，鸡合成抗体的能力在28和118 mg/kg锌水平较低，而在38～48 mg/kg锌水平时最高，雏鸡饲粮中锌水平维持在38 mg/kg较为适宜，低于此水平，雏鸡对绵羊红细胞(SRBC)的抗体反应减弱；当饲粮锌水平达150 mg/kg时，雏鸡摄入体内的锌会过量，引起雏鸡的边缘性免疫抑制，但对其生长无影响。闫素梅[9]研究显示，饲粮锌水平在44.67～84.67 mg/kg内，肉仔鸡细胞免疫和体液免疫机能达到最佳状态，饲粮锌水平为4.67 mg/kg(锌缺乏)或647.61 mg/kg(锌过量)时，均显著降低肉仔鸡细胞免疫和体液免疫功能。崔恒敏等[16]报道，高锌(超生理剂量)对胸腺等免疫器官是非常不利的，高锌损害了胃黏膜并形成多发性溃疡病，降低了鸡的免疫力。同时认为，动物受感染时体内锌的重新调整，有助于机体抗御感染，肝脏对锌摄取量增加，能使其机能更好，血液锌含量减少，更有利于吞噬细胞抗菌作用。有些研究认为免疫指标同生长性能指标一样不是所谓的“敏感指标”。如Stahl等[15]发现与饲喂锌水平为37 mg/kg的基础饲粮相比，饲喂锌水平为103 mg/kg饲粮仅有提高雏鸡植物血球凝集素滴定度的趋势；而Mohanna等[17]发现低锌饲粮并不影响雏鸡的免疫反应，并认为相对于生长性能而言，免疫反应可能对锌的摄入量不敏感。

3.3 饲粮锌水平对肉鸡粪锌排放及锌表观利用率的影响

微量元素超量排泄造成的环境污染已日益引起人们的关注，以微量元素降低排泄量为指标的添加量或需要量的确定将会受到越来越多的关注[18-21]。本研究中，饲粮锌水平显著影响肉鸡粪便锌含量。袁建敏等[22]报道，肉鸡饲粮中用20 mg/kg有机锌代替等水平硫酸锌后，风干粪样中锌含量降低了3.05%；王明发[3]报道，与对照组相比，饲粮添加120 mg/kg锌增加了锌排出量335%(固始鸡)和174%(AA肉鸡)；肉鸡不同的生长阶段对锌表观利用率有极显著的影响，表现为生长前期锌表观利用率最高，后期极显著降低。这与本研究的结果相似。Dozier等[23]试验表明，饲粮以不同来源添加40～120 mg/kg的锌不影响肉鸡生长性能，但40 mg/kg添加水平相对于120 mg/kg使锌的排出量降低了50%；以不同形式添加 4～12 mg/kg的铜也不影响生长性能，而铜的排出量却降低了35%，因此认为降低饲粮锌、铜水平可以在不影响肉鸡生长性能的情况下有力降低环境重金属蓄积。Mohanna等[11]通过2个试验研究了含不同水平(20～190 mg/kg，基础饲粮含20 mg/kg)和不同来源(无机vs.有机)锌对5～21日龄肉鸡生长性能、机体锌存留率、排泄量和免疫反应的影响，结果表明饲粮锌水平为45 mg/kg时足够保证动物获得正常生长性能，而胫骨和血浆锌含量随饲粮锌水平增加而线性增加，并在饲粮锌水平为75 mg/kg时达到最大值，机体锌含量在饲粮锌水平为90 mg/kg时达到饱和；饲粮锌水平对机体免疫反应和血浆碱性磷酸酶活性没有显著影响；当饲粮锌水平从190 mg/kg降至65 mg/kg时，机体锌的存留率从8%增加到20%，而排泄物中的锌含量降低了75%；不同锌源之间没有差异。从而得出降低饲粮锌水平是降低家禽锌排污量和锌潜在环境污染的有效营养措施。所以，能够降低微量元素排泄量但不影响动物生长性能的添加量是微量元素需要量评定的重要依据，在这一依据的指导下确定有效的评定指标是目前亟待解决的关键问题。