家禽脂肪调控的营养和饲喂策略
2021-12-05余道伦张瑞娜
葛 凯,余道伦,杨 磊,张瑞娜
(皖西学院 生物与制药工程学院,安徽六安 237012)
随着家禽育种、营养及饲养管理的进步,鸡过去长到1.5 kg需要70 d,而现在可以在40 d左右长到2.5 kg,同时通过对鸡进行基因改良,提高了鸡的增重、饲料效率、生长速度和胸肌重量,满足了广大消费者的需求。这些选择过程产生了现代商业化的肉鸡品种,与未选择的品种相比,其具有更高的生长率、胸肌产量,更好的饲料转化率及更高的体脂。但过度的脂肪沉积对生产者和消费者都是不利的,因为它被认为是饲料能量的浪费和低经济价值的产品,还会降低胴体质量,影响消费者接受度(杨志刚等,2005)。此外,蛋鸡体内脂肪沉积过多也会影响繁殖性能。在家禽中,大多数脂肪酸在肝脏中合成,通过低密度脂蛋白或乳糜微粒运输,以甘油三酯的形式储存在脂肪组织中,其中腹部脂肪组织在家禽中至关重要,因为它比其他脂肪组织生长得更快。通过日粮营养因子可以调节机体脂肪的沉积,如抑制脂肪酸合成或促进脂肪酸氧化,进而降低腹脂沉积。因此,本文阐明影响脂质代谢相关酶的作用机理及饲养策略对脂肪沉积的影响,为促进家禽瘦肉和肉品质提供理论依据。
1 营养因子对脂肪调控的影响
1.1 能量在家禽日粮中,能量水平通过影响采食量和饲料转化率来降低饲料成本,是降低体脂沉积的重要因素之一。Fan等(2008)研究发现,将日粮能量水平从2900 Kcal/kg降低至2700 Kcal/kg可以显著降低肉鸭腹脂相对重量,但对胸肌和腿肌产量无负面影响。脂肪酸合成酶是家禽肝脏脂肪生成通路的关键酶,机体脂肪酸沉积的能力取决于肝脏中脂肪酸合成酶的活性,因此,降低日粮能量水平可以使与脂肪合成相关的酶活性降低(罗建学等,2011)。因此,可以根据家禽的品种来制定适宜的能量水平来满足生产需要,同时达到降低脂肪沉积的目的。
1.2 蛋白质和氨基酸蛋白质是家禽饲料中最昂贵的成分,增加日粮蛋白质含量可以通过增加肌肉蛋白质含量和减少体脂沉积来提高平均日增重、胴体产量和胴体品质。Collin等(2003)发现,低蛋白质日粮导致腹部脂肪含量百分比显著增加。Yalcin等(2010)也发现,日粮粗蛋白质水平由18.2%~22.9%降低至15.5%~19.2%时,胴体脂肪重量显著升高。Jlali等(2012)研究发现,21~63日龄肉鸡日粮粗蛋白质水平由17%提高至23%可以显著降低脂肪沉积。因此,日粮蛋白质含量在调节脂质代谢中起直接或间接的作用,这可能与日粮蛋白质含量的增加导致肝脏脂肪酸合成酶基因表达降低有关。
蛋氨酸是家禽饲料中第一限制性氨基酸,对生长性能具有显著作用。Zhan等(2006)研究发现,在饲喂蛋氨酸缺乏日粮后,鸡的腹部脂肪含量显著增加,随着日粮蛋氨酸水平的升高,腹脂沉积量表现为显著线性降低。作者认为,脂肪生成或脂肪分解可能与日粮中蛋氨酸的降脂作用有关,因为蛋氨酸可以通过降低脂肪酸合成酶活性、增加激素敏感脂肪酶的活性来调节体内脂肪含量。赖氨酸除了对生长性能有影响外,还通过提高肌肉pH、增加蛋白质沉积、降低系水能力对肉质起到显著作用。Attia(2003)研究发现,用缺乏赖氨酸的日粮饲喂肉鸭,腹部脂肪比例显著增加,而添加赖氨酸则消除了这一影响。精氨酸是一种必需氨基酸,在家禽生产中具有多种功能,与减少胴体脂肪沉积有关(桑军亮和田科雄,2011)。Wu等(2012)在日粮中添加1%精氨酸发现,其降低了苹果酸脱氢酶和脂肪酸合成酶的活性,进而降低了腹脂含量和胴体脂肪含量,其认为这与精氨酸可以抑制肝脏脂肪酸合成酶mRNA的表达,通过减小腹部脂肪细胞的大小而降低腹部脂肪含量。
1.3 微量元素锰是家禽营养中必需的微量矿物质,因为它在碳水化合物和脂质代谢中起核心作用,同时锰也是一种强大的抗氧化剂,以改善鸡肉的货架期(蒋守群和苟钟勇,2015)。Lu等(2006)研究发现,日粮添加100 mg/kg锰可以通过下调腹部脂肪中的脂蛋白脂肪酶活性,显著降低胴体的脂肪含量。由于有机微量元素的生物利用度高于无机源,因此,日粮添加有机锰对降低脂肪沉积更有效。
2 影响肌肉脂肪沉积的日粮脂肪酸和添加剂
2.1 日粮脂肪在家禽饲料配方中使用脂肪和油脂可以提高饲料适口性,促进脂溶性维生素的吸收,并调节消化物在胃肠道中的通过率,同时它也是良好的能量来源。在家禽中,沉积在体内的脂肪量取决于可利用的血浆脂质底物,它来源于日粮或肝脏中的脂肪,因此,家禽饲料中的脂质来源可能会影响其全身脂肪沉积。Sanz等(2000)发现,肉鸡日粮中添加葵花籽油可以促进脂肪酸的氧化,抑制脂肪酸的合成,使腹部脂肪百分比显著降低,因为其抑制了脂肪酸合成酶的活性,作者认为,与饱和脂肪相反,不饱和脂肪通过这一机制可降低腹部和全身的脂肪沉积。此外,Ferrini等(2010)报道,与饲喂含牛脂的日粮相比,日粮添加亚麻油可以显著提高脂肪氧化酶活性,对脂肪生成酶活性无显著影响,这表明亚麻油是通过促进脂肪酸氧化而不是抑制脂肪酸的生物合成来减少腹部脂肪沉积的。
此外,油脂来源不是影响肉鸡腹部脂肪沉积的唯一因素,因为油的结构(脂肪酸异构体)也会影响肉鸡体脂肪沉积。Simon等(2000)研究表明,与不含亚油酸的日粮相比,日粮添加共轭亚油酸减少了皮肤脂肪含量。Badinga等(2003)也报道了类似的结果,他们通过对比共轭亚油酸和玉米油发现,共轭亚油酸抑制了鸡肝脏中的脂肪沉积。Zhang等(2009)在鹅日粮中添加2.5%共轭亚油酸,与等量的大豆油相比,腹脂显著降低。根据这些研究,共轭亚油酸可以降低肉鸡脂肪含量,其机理可能与它降低了脂肪合成酶活性,下调了过氧化物酶体增殖剂激活受体(PPARγ)mRNA的表达有关。
2.2 添加剂甜菜碱(甘氨酸甜菜碱或三甲基甘氨酸)在甜菜中含量很高,是产糖过程中的副产物,它被认为是养殖动物中甲基供体的重要来源。Wang等(2010)在白京鸭日粮中添加甜菜碱后,其腹部脂肪产率有所下降。Su等(2009)报道,与未添加甜菜碱的组相比,肉鸭日粮中添加甜菜碱可以显著降低腹脂含量。甜菜碱有降脂作用,Xing等(2011)表明,甜菜碱通过增加腹部脂肪中激素敏感脂肪酶活性和降低脂肪合成酶、脂蛋白脂肪酶活性来降低肉体脂含量。
L-肉碱是一种水溶性的离子化合物,在体内由赖氨酸和蛋氨酸合成,它在氧化过程中穿过线粒体膜运输长链脂肪酸,由于L-肉碱在氧化过程中通过内线粒体膜运输长链脂肪酸,因此,在现代肉鸡品种中,L-肉碱可能在降低脂肪沉积方面发挥重要作用。Xu等(2003)研究表明,在肉鸡日粮中添加50 mg/kg L-肉碱可显著降低腹部脂肪占活体重的比例,其认为肉碱通过降低腹部脂肪中脂肪生成酶和脂蛋白脂肪酶的活性来调控脂肪沉积。
益生菌是指对动物健康有积极影响的活的微生物。在肉鸡饲料中添加益生菌可以降低体脂肪沉积和胴体胆固醇含量,说明益生菌对脂质代谢有有益的调节作用(Kalavathy等,2003),在14~42 d肉鸡日粮中添加0.1%乳酸菌可显著降低血清甘油三酯的浓度,同时也降低了腹脂重量。同样,Yamamoto等(2007)研究表明,在日粮中添加酿酒酵母菌可显著降低肉鸡的腹部脂肪沉积。因此,在日粮中添加益生菌可以减少家禽腹部脂肪的沉积,其主要机理是抑制脂质合成,促进脂肪酸的分解代谢。
3 饲喂方式对脂肪沉积的调控
采用各种方法来限制家禽采食量已成功地解决了集约化家禽饲养场的许多问题。Tan和Othani(2000)研究表明,定量饲喂50%的日采食量可以显著降低北京鸭的体脂沉积。Rezaei等(2010)发现,从16日龄开始,连续5 d在肉鸡日粮中添加20%水平的米糠,可显著减少腹部脂肪和全身脂肪沉积。Wu等(2012)研究表明,从8日龄开始,连续7 d饲喂肉鸭用40%米糠稀释的饲料,脂肪库(包括腹部脂肪和皮肤脂肪)减少,肉质显著改善。在肉鸡上,Santoso(2001)发现,采食量降低25%可以显著抑制腹脂和体脂沉积。通过以上研究结果发现,限饲可以降低肉用型家禽的体脂肪含量,也减少了腹部脂肪的沉积,其主要机理与定量限饲可通过抑制肝脏脂肪生成期间限速酶的活性来减少脂肪沉积,如Tan和Othani(2000)发现,限饲会降低白京鸭肝脏中主要脂肪生成酶的活性,Wu等(2012)证实了限饲可降低苹果酸脱氢酶、血清葡萄糖-6-磷酸脱氢酶及肝脏脂肪合成酶来降低体脂含量。Yang等(2010)认为,限饲通过减少脂肪酸的生物合成,提高脂肪酸氧化来调节体脂肪沉积,促进瘦肉生产。因此,限饲通过抑制肝脂肪生成,提高脂肪酸氧化来减少脂肪沉积,在家禽生产中,应用限饲的饲喂策略是降低商品家禽不良脂肪水平的有效措施。
4 结论
综上所述,降低家禽脂肪沉积首先应制定合理的日粮营养水平。其次,用多不饱和脂肪酸或共轭亚油酸代替日粮饱和脂肪酸,同时利用限饲的方法或在日粮中添加添加剂也有助于减少脂肪沉积。但营养因子的减脂作用尚未得到充分阐明。因此,未来的研究应充分挖掘营养因子调节腹部脂肪沉积的作用机制,并确定家禽日粮中起到减脂作用的营养因子的添加水平。