不同日粮类型和指示剂种类对生长猪氨基酸回肠消化率评定的影响

2019-08-12谢乙宁曹山川苟兴能刘静波严鸿林

中国畜牧杂志 2019年8期

谢乙宁，曹山川，苟兴能，刘静波，严鸿林*

（1. 西南科技大学生命科学与工程学院，四川绵阳 621010；2. 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，动物营养学国家重点实验室，北京 100193）

在畜牧生产中，通常使用体内消化法和体外仿生消化法评定饲料原料的生物学效价。相较于体外仿生消化法，体内消化法更加准确。在猪回肠末端安装简单T型瘘管收集食糜来评定氨基酸消化率，可排除大肠微生物的干扰及更便捷地得到研究结果。T 型瘘管法不能连续收集消化试验期间生长猪的全部回肠食糜，可在日粮中添加三氧化二铬（Cr2O3）、二氧化钛（TiO2）和酸不溶灰分（AIA）等指示剂用于计算回肠养分消化率。Moore[1]和任平等[2]研究表明，以Cr2O3作为指示剂虽然便于分析检测，但存在污染大、易吸潮和试验日粮适口性较差等缺点；使用TiO2作为指示剂时分析过程较为繁琐；而由于AIA 在肠道中分布均一性差，导致测定结果变异较大。刘成玲等[3]研究表明，Cr2O3作为指示剂可有效测定饲料原料和日粮中氨基酸的表观回肠消化率（AID）和标准回肠消化率（SID）。Yin 等[4]和Jagger 等[5]研究表明，Cr2O3的回收率低于TiO2，且以TiO2作为指示剂测得养分消化率结果的一致性优于Cr2O3。因此，指示剂种类可能对养分消化率的准确评定有重要影响。前人研究表明，日粮纤维水平或添加植酸酶与指示剂种类间存在互作进而影响日粮氨基酸回肠消化率的评定[5-6]。基于此，推测指示剂种类对生长猪氨基酸回肠消化率评定可能受日粮组成的影响。因此，本试验通过在以玉米淀粉为主的半纯合日粮和玉米-豆粕型日粮中分别添加5 g/kg Cr2O3、TiO2和AIA，比较指示剂种类及日粮类型对生长猪氨基酸AID 和SID 评定的影响，为生长猪氨基酸SID 的准确评定提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计和饲养管理试验采用完全随机区组设计，初始体重为（31.2±1.8）kg 的杜×长×大健康去势T 型瘘管公猪分别饲喂无氮日粮、半纯合日粮和玉米-豆粕型日粮，每种日粮8 头猪。每种日粮中均添加5 g/kg 的AIA、Cr2O3和TiO2，其中，AIA 的成分为硅藻土，试验日粮组成和营养成分见表1。试验期间动物饲养于不锈钢代谢铁笼中，圈舍温度控制在22℃左右，自然光照。试验期包含5 d 适应期和2 d 食糜收集期。采食量根据初始体重的3.5%计算得出，每天08:00 和17:00 饲喂，自由饮水。试验期间所有生长猪体况健康，并且采食完所有饲喂的日粮。

1.2 食糜收集和处理试验第6 天和第7 天，每天从08:00 到20:00 收集T 型瘘管自然流出的食糜样品。收集期间将样品袋套于瘘管外端，待食糜装满2/3 后取下更换新样品袋，每次收集的食糜保存在-20℃条件下。试验结束后将每头猪收集的全部食糜样品分别混合均匀，65℃烘箱干燥48 h 后粉碎保存待测。

1.3 测定指标与方法日粮中粗蛋白质含量参照张丽英[7]的方法测定。色氨酸参照国标《饲料添加剂 L-色氨酸》（GB/T 25735-2010）测定，样品先在110℃的4 mol/L的氢氧化钠溶液中水解22 h，然后通过高效液相色谱仪（Agilent 1200，USA）测定；含硫氨基酸按照《饲料中含硫氨基酸测定方法—离子交换色谱法》（GB/T 15399-94）测定，样品先在0℃下过甲酸氧化16 h，再经盐酸水解24 h，最后使用氨基酸自动分析仪（Hitachi L-8800）测定；其余15 种氨基酸按照《饲料中氨基酸的测定》（GB/T 18246-2000）测定，样品先在110℃下6 mol/L 的盐酸水解24 h，然后使用氨基酸自动测定仪（HitachiL-8900，日本）测定。食糜中AIA 含量参照张丽英[7]的方法测定；Cr2O3和TiO2含量分别使用Fenton 等[8]和Mayers 等[9]的方法进行分析测定。

1.4 计算公式氨基酸表观回肠消化率（AIDAA）、回肠内源氨基酸损失、氨基酸标准回肠消化率（SIDAA）按照公式计算：

AIDAA=[1 －（日粮中指示剂浓度/ 食糜中指示剂浓度）×（食糜中氨基酸浓度/ 日粮中氨基酸的浓度）]×100%

回肠内源氨基酸损失（g/kg）=食糜中氨基酸浓度×无氮日粮中指示剂浓度/食糜中指示剂浓度

SIDAA=AIDAA+[回肠内源氨基酸损失/日粮中氨基酸浓度]×100%

1.5 统计分析使用SAS 9.3 软件中的One-Way ANOVA程序分析3 种不同指示剂对内源氨基酸损失的影响，并结合多重比较分析指示剂两两之间的差异。采用MIXED 程序分析日粮类型和指示剂种类对氨基酸回肠消化率的影响，数据按裂区模型进行分析，日粮为主区，指示剂种类为副区。主区差异用于比较日粮类型的固定效应，副区差异用于比较指示剂种类的固定效应以及日粮类型与指示剂种类间的互作。结果以平均值±平均标准误表示，以P＜0.05 作为差异显著性判断标准。

表1 日粮组成和营养成分（风干基础）

2 结果

2.1 指示剂种类对生长猪基础内源氨基酸损失的影响由表2 可知，指示剂种类显著影响饲喂无氮日粮生长猪的内源粗蛋白质损失（P＜0.05），以AIA 和TiO2作指示剂时测得生长猪总氮损失高于指示剂Cr2O3。此外，指示剂种类显著影响生长猪所有必需氨基酸和非必需氨基酸的内源损失；除谷氨酸外，以AIA 和TiO2作指示剂时测得生长猪的各种内源氨基酸损失高于指示剂Cr2O3（P＜0.05）。

2.2 日粮类型和指示剂种类对生长猪AIDAA的影响由表3 可知，日粮类型显著影响了生长猪粗蛋白质和AIDAA，除色氨酸和脯氨酸外，半纯合日粮饲喂下的粗蛋白质和其他氨基酸的AID 高于玉米- 豆粕型日粮（P＜0.05）。指示剂种类对脯氨酸的AID 有显著影响。在半纯合日粮饲喂下，以AIA 为指示剂测得的脯氨酸AID 低于指示剂Cr2O3和TiO2（P＜0.05）。日粮类型和指示剂种类对谷氨酸、脯氨酸和酪氨酸AID 的影响存在互作效应（P＜0.05）。仅在半纯合日粮饲喂情况下，以AIA 为指示剂测得的谷氨酸、脯氨酸和酪氨酸AID低于指示剂Cr2O3和TiO2（P＜0.05）。

2.3 日粮类型和指示剂种类对生长猪SIDAA的影响由表4 可知，日粮类型显著影响生长猪粗蛋白质和SIDAA，半纯合日粮粗蛋白质以及除色氨酸外其他氨基酸的SID均高于玉米-豆粕型日粮（P＜0.05）。指示剂种类对谷氨酸、甘氨酸和脯氨酸的SID 有显著影响，以AIA 为指示剂测得的谷氨酸、甘氨酸和脯氨酸SID 低于指示剂Cr2O3和TiO2（P＜0.05）。日粮类型和指示剂种类对谷氨酸和酪氨酸SID 有互作影响（P＜0.05）。仅在半纯合日粮饲喂情况下，以AIA 为指示剂测得的谷氨酸和酪氨酸SID 低于指示剂Cr2O3和TiO2（P＜0.05）。

3 讨论

在日粮中添加Cr2O3、TiO2和AIA 等指示剂常用于对畜禽饲料养分消化率的评定。前人研究表明，不同指示剂理化特性的差异可导致养分消化率测定的结果出现差异，以TiO2作为指示剂测得养分消化率结果的一致性优于指示剂Cr2O3[4-5]。Scott 等[10]研究发现，AIA作指示剂时测定生长猪的能量和蛋白质消化率优于指示剂Cr2O3或TiO2。但Moore[1]和任平等[2]指出，AIA作为指示剂时测定的猪养分消化率结果变异较大。此外，Olukosi 等[11]研究表明，混合指示剂测定猪和肉鸡的养分消化率结果高于单一指示剂。前期研究结果不一致的原因可能在于不同试验日粮组成存在差异。以玉米淀粉和豆粕为主的半纯合日粮蛋白质来源单一，常用于评定生长猪对豆粕的AIDAA和SIDAA。玉米-豆粕型日粮是目前养猪生产中的主要日粮类型，玉米淀粉-豆粕型日粮和玉米-豆粕型日粮测得的氨基酸回肠消化率可能存在差异[12]。本试验在无氮日粮、半纯合日粮和玉米豆粕型日粮中添加相同比例的TiO2、Cr2O3和AIA 来评定生长猪内源粗蛋白质损失以及AIDAA和SIDAA，发现AIA 和TiO2作指示剂时测得生长猪总蛋白质和内源氨基酸损失高于指示剂Cr2O3，这可能与不同指示剂的回收率存在差异有关[4-5]。前人研究表明，蛋白质来源能显著影响生长猪的AIDAA，豆粕中的氨基酸回肠消化率显著高于菜粕和玉米[6,13]。本研究结果与其一致，半纯合日粮的粗蛋白质、AIDAA和SIDAA均高于玉米-豆粕型日粮，原因在于半纯合日粮的蛋白质仅由豆粕提供，而玉米-豆粕型日粮中的蛋白质是由豆粕和玉米共同提供。此外，指示剂种类对氨基酸的回肠消化率有显著影响，但一定程度上取决于日粮类型。日粮组成和指示剂种类对测定生长猪的养分消化率存在显著互作，特别是日粮纤维水平、蛋白来源及植酸酶水平均会影响指示剂种类对生长猪氨基酸回肠消化率的评定结果[6,14-15]。本研究发现，仅在半纯合日粮饲喂情况下，AIA 作为指示剂测得的谷氨酸、脯氨酸和酪氨酸的AID 显著低于指示剂TiO2和Cr2O3，这与Favero 等[6]在豆粕型半纯合日粮组中同时添加3 g/kg 的Cr2O3、TiO2和AIA 3 种指示剂的研究结果基本一致。此外，本试验中指示剂种类对所有内源氨基酸损失有显著影响，但对大多数氨基酸的SID 无显著影响，提示本试验中不同指示剂种类测定的内源氨基酸损失的差异不足以影响SIDAA的测定结果。