蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡生长性能和消化功能的影响

裴付伟 陆 鹏 杜明芳 何青芬 王 坤 温 超 周岩民

(南京农业大学动物科技学院，南京 210095)

饲料原料及饲料产品在加工和储藏过程中，其蛋白质在高温、剪切、挤压等作用下与氧气、金属离子、氧化酶等促氧化剂接触，易引起蛋白质发生氧化［1－3］，氧化会引起蛋白质理化性质、生物学功能等一系列变化，影响动物机体氧化还原状态，降低动物的生长性能［4］。研究表明，热处理会引起大豆分离蛋白质中的蛋白质氧化［5－6］。吴伶艳［7］对酪蛋白进行加热及用丙二醛(MDA)氧化修饰处理，小鼠灌胃后发现其组织中谷胱甘肽(GSH)含量均下降，MDA含量上升，并发现摄食MDA氧化酪蛋白组小鼠的小肠食糜、门静脉、外周血中出现了C7H15N4O含羰基类物质，表明氧化蛋白的消化产物被吸收进入循环。吴大伟［8］研究发现，热处理8 h大豆分离蛋白(SPI)一定程度降低了肉鸡前期平均日增重和采食量，显著降低了肉鸡21日龄体增重。

蛋氨酸作为禽类第一限制性氨基酸，具有多种重要生理功能。有关蛋氨酸促进动物生长［9－11］、提高免疫力［12］、增强动物机体抗氧化功能［13－14］等的研究已有较多报道。姜淑贞［15］研究发现蛋氨酸能够提高动物的蛋白质吸收能力，主要表现为提高对必需氨基酸的吸收能力。蛋氨酸是生物体内最容易被氧化的氨基酸之一，氧化产物主要是蛋氨酸亚砜［16］。Carew等［17］研究表明，在各种必需氨基酸中，蛋氨酸缺乏对肉仔鸡的生长抑制最为严重。研究表明，热处理8 h使大豆分离蛋白中的蛋氨酸下降3.92%［8］。Shemer等［18］研究也证实，热处理大豆蛋白会使蛋氨酸发生降解。豆粕是饲料中最主要的蛋白质原料，在加工和储存过程中蛋白质均可能发生氧化。吴大伟等［19］研究发现，豆粕经常温储存和100℃烘箱干热处理后，豆粕中蛋白质羰基含量增加及氨基酸含量降低，表明蛋白质羰基化合物的形成可能是由苏氨酸、赖氨酸等氨基酸氧化所致。Lu等［20］研究发现，肉鸡饲喂热处理豆粕，显著降低肉鸡的生长性能及消化功能。目前有关蛋氨酸缓解豆粕中蛋白质氧化对肉鸡造成的负面影响鲜见报道。为此，本实验采用蛋白质氧化常用的加热处理方法，对豆粕加热处理8 h后进行肉鸡实验，研究蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡生长性能和消化功能的影响，为缓解摄入氧化蛋白质或品质降低的豆粕及其他蛋白原料对动物的负面影响提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与处理方法

豆粕购自益海(连云港)粮油工业有限公司，水分、粗蛋白质、粗脂肪及粗灰分质量分数分别为11.75%、48.13%、1.11% 和 5.02%。参照 Tang等［21－22］和吴大伟等［19，23］的方法将豆粕经 100 ℃干热处理8 h。

1.2 实验设计与饲养管理

选用1日龄爱拔益加(AA)肉鸡256只，随机分为4组，每组8个重复，每个重复8只，对照组饲喂由正常豆粕配制的基础日粮，实验1组所用豆粕为100℃加热处理8 h的豆粕，实验2、3组分别在实验1组基础上添加0.1%、0.2%蛋氨酸。养殖实验在江苏省南京市康欣禽业有限公司进行。实验前对鸡舍进行彻底清洗、消毒。实验鸡采用笼养，24 h光照，自由采食和饮水，免疫程序按常规进行。鸡舍前3 d温度控制在32～34℃左右，随后每周降低2～3℃，降至20℃到实验结束，实验为期42 d。基础饲粮组成及营养水平见表1。

1.3 仪器

EHD36型消解仪(heating block);5804R型台式低温离心机;PK－02200D型匀浆机。

1.4 样品的采集

采用内源指示剂法进行代谢实验，于肉鸡18～20日龄和38～40日龄分别采集各重复粪便，剔除粪样中的羽毛、皮屑，装入自封袋中储存于－20℃冰箱中。于实验第21天和第42天，每个重复选取1只体重相近的肉鸡，称重后采用颈动脉放血法将肉鸡处死，分离腺胃，肌胃、肝脏、十二指肠、空肠、回肠，胰腺称重，分别取前肠、后肠食糜于离心管中，胰腺装于自封袋中，－20℃保存待测。

表1 基础日粮组成及营养水平(风干基础)/%

表1 (续)

1.5 测定指标与方法

1.5.1 生长性能

每天记录各重复的耗料量、死淘鸡数，并于实验第21天和第42天对每重复肉鸡进行空腹称重，统计采食量，计算肉鸡的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F∶G)。

1.5.2 消化器官指数

测定肉鸡21和42日龄的肝脏、腺胃、肌胃、小肠和胰腺重量，计算消化器官指数，公式如下:消化器官指数(g/kg)=器官重(g)/鸡活重(kg)。

1.5.3 养分表观利用率

将3 d采集的同一重复粪样解冻后混匀，放入65℃烘箱中48 h，烘干后放入空气中回潮24 h，粉碎制成风干样，按照《饲料分析及饲料质量检测技术》［24］中的方法测定饲料和粪样中的水分、干物质、粗蛋白、脂肪含量，酸不溶灰分的测定参照Vogtmann等［25］的方法。

1.5.4 消化酶活性

分别将胰腺及前后肠食糜样品以1∶9比例均匀分散于预冷154 mmol/L氯化钠溶液中，静置60 s后于4℃、2 500 r/min离心15 min，取上清液分装于离心管中，储存于－20℃用于测定消化酶活性。淀粉酶活性测定采用碘还原法，以30 min水解10 mg淀粉的酶量为一个淀粉酶单位［26］。脂肪酶活性测定采用比浊法，以1 min水解1 μmol橄榄油的酶量为一个脂肪酶单位［27］。胰蛋白酶活性用 N－苯甲酰(基)－L－精氨酸乙酯作为底物，测定反应产物在波长253 nm处的吸光度，一个胰蛋白酶单位被定义为每分钟使产物吸光度增加0.003的酶量［28］。根据Bradford［29］的方法测定总蛋白含量，用牛血清白蛋白作为标准蛋白。

1.6 数据统计分析

实验数据先用Excel 2007初步处理后，用SPSS 20.0软件进行单因素方差分析(one－way ANOVA)，各组之间的差异用邓肯氏(Duncan’s)多重比较分析差异显著性，P ＜0.05表示差异显著，0.05＜P ＜0.1表示差异趋势，结果以“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡生长性能的影响

由表2可知，与对照组相比，加热处理豆粕显著降低肉鸡前期、后期和全期ADG(P＜0.05)，显著降低肉鸡后期和全期的ADFI(P＜0.05);与热处理豆粕组相比，添加0.1%蛋氨酸显著提高肉鸡前期、后期和全期的ADG(P＜0.05)，显著降低肉鸡全期的F∶G(P ＜0.05)，添加0.2% 蛋氨酸显著提高肉鸡前期和全期的ADG(P＜0.05)，显著降低肉鸡后期和全期的 F∶G(P ＜0.05)。

表2 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡生长性能的影响

2.2 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡消化器官指数的影响

由表3可知，日粮中添加蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡21 d和42 d消化器官指数均无显著影响(P ＞0.05)。

表3 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡消化器官指数的影响/g/kg

表3 (续)

2.3 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡养分表观利用率的影响

由表4可知，与对照组相比，加热处理豆粕显著降低肉鸡18～20 d对有机物、粗脂肪、粗蛋白的表观利用率(P＜0.05);与热处理豆粕组相比添加0.2%蛋氨酸显著提高肉鸡18～20 d对粗蛋白的表观利用率(P＜0.05)，添加0.1%蛋氨酸显著提高肉鸡18～20 d对有机物和粗蛋白的表观利用率(P＜0.05)。

表4 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡养分表观利用率的影响/%

2.4 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡前、后肠及胰腺淀粉酶活性的影响

由表5可知，与对照组相比，加热处理豆粕显著降低肉鸡21 d前肠、后肠和胰腺淀粉酶活性(P＜0.05);与热处理豆粕组相比，添加 0.1%、0.2%蛋氨酸显著提高肉鸡21 d后肠和胰腺淀粉酶活性(P＜0.05)，添加0.2%蛋氨酸显著提高肉鸡42 d胰腺淀粉酶活性(P ＜0.05)。

表5 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡淀粉酶活性的影响/U/mg protein

2.5 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡前、后肠及胰腺脂肪酶活性的影响

由表6可知，与对照组相比，热处理豆粕显著降低肉鸡21 d后肠、胰腺及42 d后肠脂肪酶活性(P＜0.05);与热处理豆粕组相比，添加 0.1%、0.2% 蛋氨酸显著提高肉鸡21 d胰腺脂肪酶活性(P＜0.05)，添加0.2%蛋氨酸显著提高肉鸡42 d后肠脂肪酶活性(P ＜0.05)。

表6 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡脂肪酶活性的影响/U/g protein

2.6 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡前、后肠及胰腺胰蛋白酶活性的影响

由表7可知，与对照组相比，热处理豆粕显著降低肉鸡21 d胰腺、42 d后肠的胰蛋白酶活性(P＜0.05);与热处理豆粕组相比，添加 0.1%、0.2% 蛋氨酸显著提高肉鸡21 d胰腺、42 d胰腺的胰蛋白酶活性(P ＜0.05)。

表7 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡胰蛋白酶活性的影响/U/mg protein

3 讨论

3.1 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡生长性能的影响

蛋白质氧化导致饲料品质和动物生产性能下降。吴大伟等［19］发现，豆粕经100℃烘箱干热处理后，豆粕中蛋白质羰基含量增加，造成蛋白质氧化和氨基酸含量下降。Lu等［20］研究发现，豆粕经100℃烘箱干热处理8 h后，会导致其蛋白质发生氧化，并对肉鸡生产性能造成负面影响。Wu等［5］报道肉鸡采食热氧化蛋白生长性能下降，并对机体抗氧化能力和免疫功能造成负面影响。Tang等［21，30］研究报道，加热会导致大豆分离蛋白氧化和营养品质下降，摄食热处理大豆蛋白的小鼠较对照组采食量和体增重均降低。张相伦［31］研究报道，加热导致大豆分离蛋白发生氧化，氨基酸含量降低，蛋白质品质降低，蛋白质溶解度和体外消化率降低。本实验中，肉鸡摄食热处理豆粕导致前期、后期和全期的ADG、后期和全期的ADFI显著降低，提示摄食热处理豆粕肉鸡生长性能的下降可能与豆粕蛋白质品质降低有关。

蛋氨酸对肉鸡生产性能影响的研究国内外已有很多报道。Hickling等［32］将日粮蛋氨酸水平在NRC推荐需要量基础上提高12%，使肉鸡后期日增重、料重比显著改善。Ahmed等［33］将日粮蛋氨酸水平在NRC推荐需要量基础上提高10% ～30%，肉鸡增重显著增高。研究表明，日粮中适当添加蛋氨酸可以提高肉鸡对饲料利用率［34］。本结果表明，添加蛋氨酸能显著提高肉鸡前期，全期的平均日增重，这与前人研究结果相似。李石强等［35］研究发现，在蛋氨酸临界缺乏日粮中梯度补充固体蛋氨酸(DLM)和蛋氨酸羟基类似物(MHA－FA)，发现肌肉中的蛋白质含量和沉积效率提高，改善了饲料转化效率。宗凯等［36］在蛋氨酸缺乏日粮中添加DLM可显著提高肉鸡的活体重。吴大伟等［19］研究发现，豆粕经100℃烘箱干热处理8 h后，豆粕中羰基含量增加，蛋氨酸含量降低2.38%。本实验中，实验组添加不同比例的蛋氨酸可能缓解了豆粕因加热而导致的蛋氨酸含量缺乏，从而提高了肉鸡的生产性能。

研究表明，豆粕及大豆分离蛋白经热处理后会造成其蛋白质的氧化、氨基酸含量下降及蛋白质品质的降低［19－20］;肉鸡摄食氧化的蛋白质会导致生产性能的降低［8］;添加蛋氨酸具有改善肉鸡抗氧化能力和提高生产性能的功能［32］。因此，本实验中，热处理豆粕组肉鸡生产性能的降低可能与豆粕中蛋白质氧化使饲料品质降低有关;添加蛋氨酸可缓解热处理豆粕在肉鸡生产性能上的负面影响。

3.2 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡消化器官指数的影响

消化器官的正常发育对动物的生长和健康发挥着至关重要的作用，是影响动物生产性能的关键因素之一［37］。禽的消化器官主要包括腺胃、肌胃、肠、肝脏和胰腺，消化器官指数是其主要的生物学特性指标之一，大小决定其代谢率的高低［38］。李竹青等［39］研究发现，氧化酪蛋白显著增加了小鼠胰腺的脏器指数。陈星等［40］研究报道，热处理大豆分离蛋白质饲粮显著提高了21日龄肉鸡胰腺相对质量。本实验条件下，饲喂热处理豆粕饲粮42 d胰腺相对质量比对照组提高了11.48%，但不显著，提示豆粕蛋白质氧化对肉鸡胰腺产生负面影响。但结果不显著可能是由于不同的实验材料以及不同的实验设计有关。

3.3 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡养分表观利用率的影响

饲粮中的蛋白质必须在肠道内消化为氨基酸和小肽才能被机体吸收和利用，当蛋白质经过氧化修饰后，其化学基团发生了变化［21，41－42］，导致空间结构和特殊构象的改变［6，43］。Tang 等［21］研究报道，摄食加热氧化蛋白日粮导致小鼠干物质和粗蛋白表观利用率的显著降低。本实验结果显示，热处理豆粕使肉鸡前期有机物、粗脂肪以及粗蛋白的表观利用率显著降低，提示蛋白质氧化降低养分利用率。说明热处理豆粕对肉鸡营养物质的消化吸收作用存在负效应，这与本研究中对肉鸡消化酶的分析结果一致，由此可推断，肉鸡消化酶活力的降低在一定程度上有可能降低肉鸡的养分表观利用率。

3.4 蛋氨酸对饲喂热处理豆粕肉鸡前、后肠及胰腺消化酶的影响

家禽肠道中的消化酶主要有胰腺合成、分泌，而胰腺分泌的酶，只有进入肠道才具有活性并发挥作用，因而肠道中消化酶活性的变化更好的说明养分消化的状况［44］。胰腺分泌的胰淀粉酶、胰脂肪酶、胰蛋白酶等，是动物消化食物最主要、消化力最强的酶系［45］。研究表明，几种消化酶的活性经常保持着平行的关系，当一种消化酶活性提高时，其他消化酶活性也会随之提高;当一种消化酶活性减弱时，其他消化酶的活性也随之减弱［46］。本实验中，饲喂热处理豆粕显著降低肉鸡胰腺前期脂肪酶活性、胰蛋白酶活性，这与前人结果相似。研究表明，胰液分泌紊乱会导致养分消化吸收异常［45］，因此肉鸡采食热处理豆粕饲粮引起胰腺外分泌功能障碍，从而引起胰腺分泌的脂肪酶和胰蛋白酶活性降低。

研究发现蛋氨酸可以提高胰腺中消化酶活性［47］，本实验通过添加蛋氨酸显著提高动物机体胰腺淀粉酶，脂肪酶和胰蛋白酶的活性，结果与研究报道相一致。

4 结论

日粮添加蛋氨酸能够提高饲喂热处理豆粕肉鸡的生长性能，提高肉鸡的肠道和胰腺脂肪酶活性，增加肉鸡前期对有机物、粗脂肪和粗蛋白的表观利用率。