不同铜源及添加水平对北京鸭生长性能和脂代谢的影响

2019-10-28李向辉张立恒

中国饲料 2019年18期

李向辉，张立恒，马霞，尉斌，周瑞

（1.河南牧业经济学院制药工程学院，河南郑州 450046；2.华中农业大学动物医学院，湖北武汉 430070）

鉴于目前的生产条件和动物遗传进展，微量元素在提高家禽生产力中的作用变得越来越重要。铜是家禽生长必需的微量元素，参与许多消化、生理和生物合成过程（黄建国和刘全，2007）。传统上，微量矿物元素通常以无机盐的形式添加到饲料中，如硫酸盐、氧化物、碳酸盐和氯化物（马国峰等，1999）。近些年家禽生产和营养技术方面取得巨大进步，但微量矿物质营养的研究却落后于其他营养领域（Lesson，2009）于 NRC（1994）对家禽营养需要的推荐水平已经是20多年前的研究结果，其中并没有提到鸭对铜的需求量。事实上，由于家禽对高矿物质水平的需求和无机来源矿物质成本较低，所以该行业仍在饲料配方中使用较大的安全阈值，导致高浓度的矿物质排泄，对环境产生负面影响。如家禽排泄粪便中的锌和铜的含量分别为660%和560%，超过农作物的需要量（Dozier等，2003），同时人们也担心施用家禽粪便会使重金属在农作物中沉积。已有研究表明，铜可以调控肉鸡和鸭脂肪代谢（Arias和Koutsos，2006；Hussein等，2007）。因此，本研究旨在评估日粮不同铜浓度和铜来源对北京鸭生长性能和脂代谢的影响。

1 材料与方法

1.1 试验动物与日粮设计试验选择1日龄北京鸭360只，随机分为9组（含1个对照组），每组4个重复，每个重复10只。试验日粮采用4×2因子设计，对照组铜添加水平为0 mg/kg，试验组在基础日粮中添加3、6、9和150 mg/kg的无机（硫酸铜）和有机铜（氨基酸螯合铜）。试验分为1～28 d和29～56 d两个阶段，日粮组成及营养水平见表1。

1.2 数据收集与分析分别在1、28和56 d对各组动物进行称重，统计各阶段采食量，试验结束后计算日增重、采食量和料比。在试验结束前3 d每组随机选择5只鸭进行代谢试验，收集粪样、饲料样，采集5 mL血液，之后对鸭进行屠宰，收集肝脏，用于分析粪、血浆和肝脏铜含量。试验结束后，每组随机选择4只鸭进行屠宰，收集肝脏和胸肌，用于分析常规成分（水分、粗蛋白质和脂肪）以及胆固醇含量（试剂盒法）。此外，收集的血液分离血浆后使用试剂盒测定谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性以及总脂、甘油三酯和胆固醇含量，同时测定血红蛋白含量和pH。参考Culling（1983）的方法对回肠组织病变进行评分。

表1 不同阶段日粮组成及营养水平

1.3 数据分析采用SPSS软件的多因素方差（Multi～ANOVA）分析模型处理数据，采用Tukey法进行多重比较，评估日粮铜添加水平和铜来源主因素之间的交互效应，P＜0.05表示差异显著，数据用“平均数±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 生长性能由表2可知，与对照组相比，日粮添加铜1～28 d北京鸭生长性能无显著影响（P＞0.05）。日粮添加6 mg/kg铜较对照组、9和150 mg/kg铜组显著降低了29～56 d鸭生长性能（P＜0.05）。与无机铜相比，有机铜显著改善了1～28 d鸭的生长性能（P＜0.05）。6 mg/kg铜组显著降低了29～56 d北京鸭采食量（P＜0.05），随着日粮铜添加水平升高至150 mg/kg，显著降低了采食量（P＜0.05）。与对照组和 3 mg/kg铜组相比，6、9和 150 mg/kg铜组对29～56 d北京鸭料比分别改善了8.5%和8.3%，7.1%和6.8%，8.1%和7.9%（P＜ 0.05）。日粮铜来源显著改善了29～56 d和1～56 d北京鸭的料比（P＜0.05）。

2.2 铜代谢由表3可知，不同日粮铜水平和来源对铜排泄、血浆铜和锌、铜沉积和肝脏铜浓度的影响。铜的浓度对肝脏铜浓度、排泄和沉积均有显著影响（P＜0.05）。铜浓度对血浆铜浓度有显著线性正影响（P＜0.05），但在血浆锌浓度中发现了相反的关系。与无机铜源相比，有机铜源能显著提高铜的排泄量和肝脏铜浓度（P＜0.05）。两种铜源对铜的沉积量、血浆铜含量和血浆锌含量无显著差异（P＞0.05）。铜浓度与铜源对铜排泄、肝铜与血浆锌有显著交互作用（P＜0.05）。

表2 日粮铜水平和来源对北京鸭生长性能的影响

2.3 肝脏和肌肉化学成分有表4～5可知，与其他铜水平相比，补充150 mg/kg铜显著增加肝脏和肉类中水分和蛋白质的百分比（P＜0.05），显著降低肝脏和肉类中的脂质和胆固醇（P＜0.05）。铜源对肝、肉中水分、蛋白质、脂质、胆固醇、灰分的影响不显著（P＞0.05），铜源与铜量对这些性状的影响也无显著交互效应（P＞0.05）。铜添加水平对肉的颜色和嫩度有显著影响（P＜0.05），150 mg/kg的铜浓度与其他浓度相比，显著降低肉色和嫩度（P＜0.05）。铜水平与铜源对肉的物理特性无显著影响（P＞0.05）。

2.4 血液生化指标由表6可知，与其他浓度相比，150 mg /kg铜浓度显著增加血浆谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性（P＜0.05）。9 mg/kg和150 mg/kg铜水平组较低水平铜组显著提高血液pH（P＜0.05）。有机铜源较无机铜源显著降低血浆甘油三酯和提高胆固醇含量（P＜0.05）。铜源对血液pH有显著影响，其中无机源对pH的影响大于有机源（P＜0.05）。

表3 日粮铜水平和来源对北京鸭铜代谢的影响

表4 日粮铜水平和来源对北京鸭肝脏化学成分的影响

表5 日粮铜水平和来源对北京鸭肌肉化学成分和物理特性的影响

2.5 回肠组织评分由表7可知，在3和6 mg/kg铜浓度下，有机铜对回肠组织病变评分无显著影响（P＞0.05），而浓度较高的9和150 mg/kg铜水平会导致一定剂量依赖性的上皮细胞变性或充血、水肿和单核细胞反应的轻度至中度变化。无机形式的铜使回肠病变组织的严重程度提高，在3 mg/kg铜组观察到隐窝轻微退化、水肿和充血，而9 mg/kg无机铜可导致中度至重度回肠损伤，而浓度较高的150 mg/kg铜可导致更为严重的回肠病变。

3 讨论

NRC（1994）鸭子对铜的需求没有被引用，估计值是基于其他类型的鸟类。本试验研究结果发现，北京鸭1～28 d和29～56 d针对生长性能（日增重和料比）的铜需要量相当于6 mg/kg无机铜。但在本试验中，铜添加水平从8～150 mg/kg并没有显着影响生长性能。铜对生长性能的积极作用可以归因于其对胃肠道微生物群的杀灭或其他作用（Johnson等，1985）。此外，Xia等（2004）指出，在0～7周龄肉鸡日粮中添加36和75 mg/kg铜以及1.5 g/kg铜蒙脱土可以提高小肠内容物中总蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性。

无机铜可以降低铜的排泄，当比较同等水平150 mg/kg铜添加水平时这一点很明显。在各浓度范围内，有机铜的排泄量均高于无机铜，但有机铜的表观沉积率和肝铜含量均高于相应的无机铜源，这说明北京鸭对有机铜的利用效率更高，Lesson（2009）报道了类似的结果。随着铜含量的增加，血浆铜呈逐步增加的趋势，而血浆锌呈相反趋势，但在4 mg/kg的有机铜条件下，血浆锌显著高于4 mg/kg的无机铜。同时，日粮添加150 mg/kg铜显著降低肝脏和肉脂肪以及胆固醇水平，降低肉色和嫩度。Lesson（2009）得出的结论是随着铜含量的增加，机体不饱和和饱和脂肪酸水平无显著变化。

根据相关文献报道，铜对机体血液指标的影响表明，铜参与铁代谢相关酶的活性和血红蛋白的形成，并作为红细胞铜蛋白在红细胞的组成部分参与氧代谢（Underwood和 Stulle，2001）。另一方面，Mondal等（2007）发现，日粮添加250mg/kg的铜（以五水硫酸铜形式）并不影响血红蛋白、血球容积和红细胞压积。此外，Makarski和Polonis（2001）报道说，在饮用水中添加有机铜的火鸡比没有添加铜的火鸡有更高的血细胞比容量和血糖浓度。铜源对北京鸭生长性能的影响及其对铜的沉积和排泄是不一致的，作者推测这主要是因为无机铜对生产性能的影响更强，而有机铜的利用和沉积率更高，但具体机理还需进一步研究。