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玉米DDGS 对不同日龄阶段肉鸡有效能比较研究

2022-01-08李立佳石一鸣闫晓刚周桂莲许崇伟刘凤菊

饲料工业 2021年24期
关键词:代谢能能值家禽

■李立佳 徐 莹* 石一鸣 闫晓刚 燕 磊 周桂莲 许崇伟 刘凤菊

(1.吉林省农业科学院动物营养与饲料研究所,吉林公主岭 136100;2.新希望六和股份有限公司,山东青岛 266000;3.北京和联四海生物科技有限公司,北京 100020)

能量是衡量家禽维持生命活动营养需求的重要指标,随着当今农业的快速发展,饲料成本已达饲养成本的60%以上,为了提高饲料的能量利用效率,建立家禽营养需要的饲养标准、优化饲粮的配方结构,准确测定动物的能量需要和饲料养分的能值至关重要[1]。目前,净能(net energy,NE)体系广泛应用于猪的饲粮配方中,而家禽饲料的能值测定都是以表观代谢能(apparent metabolizable energy,AME)为基础,由于AME没有考虑热增耗(heat increment,HI),不能准确计算出家禽所需的实际能量,而净能体系能够准确地描述饲料中真正用于维持和生产的能量,在实际生产应用中,满足家禽自身营养需要的同时,既能够节约饲料成本,又能够使饲料中的能量得到更加充分有效地利用,但家禽净能研究处于起步阶段,急需继续补充大量基础数据。玉米干酒糟及其可溶物简称玉米DDGS,是以玉米为原料,用发酵法生产燃料乙醇时,蒸馏废液经干燥处理后所得到的副产品,其富含粗蛋白、粗脂肪并且价格低廉,随着国内外玉米DDGS产量不断快速增加,玉米DDGS作为家禽饲料的研究也逐渐成为热点,但关于玉米DDGS在不同日龄阶段肉鸡净能方面的研究是缺乏的。研究旨在以玉米DDGS为研究对象,通过间接测热法结合套算法测定不同日龄阶段AA肉鸡日粮中玉米DDGS的有效能值,并系统比较两种玉米DDGS在不同日龄阶段肉鸡日粮中的能量利用效率差异,以期为家禽净能体系的构建提供理论依据和数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验原料及日粮

试验所用的2种玉米DDGS原料均产自吉林。玉米DDGS 原料营养水平见表1。试验日粮分为1 种玉米-豆粕型基础日粮和2 种不同产地的玉米DDGS 替代日粮(比例均为20%),14~17 日龄试验日粮组成如表2 所示,28~31 日龄试验日粮组成如表3 所示,14~17 日龄试验日粮营养水平如表4 所示,28~31 日龄试验日粮营养水平如表5所示。

表1 玉米DDGS原料营养水平(干物质基础,%)

表2 14~17日龄试验日粮组成(风干基础,%)

表3 28~31日龄试验日粮组成(风干基础,%)

表4 14~17日龄试验日粮营养水平(干物质基础)

表5 28~31日龄试验饲粮营养水平(干物质基础)

1.2 试验设计

研究通过间接测热法结合套算法进行试验,采用完全随机设计,肉鸡的体重相近、健康状况良好。选取14~17 日龄的AA 肉鸡72 只[体重(300±15)g],随机分为3 个处理,每个处理6 个重复,每个重复4 只鸡;选取28~31 日龄的AA 肉鸡36 只[体重(1 150±30)g],随机分为3个处理,每个处理6个重复,每个重复2只鸡。每期试验为7 d,其中预试期3 d 后,转入呼吸测热室内适应1 d,正试期3 d。测热期要注意观察试验设备运转情况是否正常。

1.3 饲养管理和样品采集

试验在吉林省农业科学院动物营养与饲料研究所家禽能量营养联合研究中心进行。试验期间,小日龄肉鸡饲养温度为(26±2)℃,湿度为(82±4)%;大日龄肉鸡饲养温度为(23±1)℃;湿度为(72±10)%;光照时间均为18L∶6D(22:00 关灯,次日4:00 开灯),光照强度均为10 lx;试验时经常检查呼吸测热设备的运转情况。每天早上9:00添加饲料和水,试验全程肉鸡保持自由采食和饮水。正试期间采集测热室内O2和CO2等数据,计算产热。对正试期AA 肉鸡的初始体重、结束体重、采食量和排泄物重量做好记录,采用全收粪法收集正试期肉鸡3 d 的粪便,喷洒10%稀盐酸固氮,将每日收集的粪样置于-20 ℃冰箱中保存,每期试验结束后,将3 d 收集的粪便混合一起,放入65 ℃烘箱中烘72 h后,室温下回潮24 h,粉碎过40目筛,装入自封袋留样备用。

1.4 家禽12室联排开路式呼吸测热装置

试验所用的家禽12室联排开路式呼吸测热装置是由吉林省农业科学院杨华明研究员及其团队研制。呼吸测热装置主要由禽呼吸代谢舱、代谢笼、环境控制系统、气体分析仪及数据采集系统组成。在试验开始前,通过环境控制系统调控好试验动物适宜的温度、湿度、光照时间和光照强度;正试期,将试验动物放入代谢笼内,关闭呼吸代谢舱,根据电子流量计来调好进气量和排气量,使小室内外压力处于平衡状态,代谢玻璃盖子周围加水封闭,防止漏气。该设备通过气体分析检测及数据采集系统,可以实时监测试验动物的呼吸代谢情况,动物的O2消耗量和CO2产生量通过红外线传感器反馈到数据平台并在电脑数据采集控制界面上显示,自动计算动物的O2、CO2和呼吸熵(RQ)。试验结束后将数据导出到Excel 软件中进行数据的保存和整理。

1.5 样品测定和测定方法

试验饲料原料、日粮及粪样需要测定的指标和测定方法:水分(GB/T 6435—2014)、粗蛋白(GB/T 6432—2018)、粗脂肪(GB/T 6433—2006)、粗灰分(GB/T 6438—2007)、粗纤维(GB/T 6434—2006)、淀粉(GB/T 20194—2018)、中性洗涤纤维(GB/T 20806—2006)、酸性洗涤纤维(NY/T 1459—2007)和总能(氧弹测热仪,IKA-C3000,德国)。

1.6 计算公式

总能摄入量(GEI,MJ)=日粮的总能(GE,MJ/kg)×采食量(FI,kg)

AME(MJ/kg)=[GEI-粪能(FE)]/FI

沉积能(RE,kJ)=代谢能摄入量(AMEI,kJ)-总产热(THP,kJ)

氮沉积(RN,g)=摄入氮(g)-排出氮(g)

氮校正代谢能(AMEn,MJ/kg)=AME-RN(kg)×34.39

蛋白沉积能量(REpto,MJ)=RN(g)×6.25×23.84脂肪沉积能(REfat,MJ)=RE(MJ)-REpto(MJ)

式中:RN——家禽每日沉积的氮量,家禽每沉积1 g氮需要34.39 kJ的能量进行校正。

净能(NE,MJ/kg)=(AMEI-HI)/FI

根据Brouwer等[2]的公式计算产热量。

产热量(THP,kJ)=16.18×氧气消耗量(VO2,L)+5.02×二氧化碳生成量(VCO2,L)

肉鸡绝食产热量参考Noblet 等[3]的研究结果FHP=450 kJ/kg·BW0.70。

根据Barzegar等[4]的计算公式。

原料的有效能=[(待测日粮有效能-基础日粮有效能×a(%)]/b(%)

式中:a——基础日粮的供能原料部分在试验日粮中占的比例;

b——待测原料在试验日粮中占的比例。

1.7 数据统计与分析

数据采用SPSS 18.0 进行分析,同一项目不同处理组间采用单因素方差分析(one-way ANOVA),并对差异显著的数据进行Duncan’s 多重比较,显著性水平为P<0.05;同一处理组不同日龄间采用t检验,显著性水平为P<0.05。用Excel 2010 软件对原始数据进行基础的处理。

2 结果与分析

2.1 玉米DDGS原料的能量转化效率和能值(见表6)

表6 不同玉米DDGS原料的能量转化率和能值(干物质基础)

由表6可知,肉鸡在14~17日龄时,2种玉米DDGS的AME值分别为13.30 MJ/kg DM和16.15 MJ/kg DM,AMEn 值分别为13.26 MJ/kg DM 和16.10 MJ/kg DM,NE 值分别为8.38 MJ/kg DM 和12.05 MJ/kg DM。肉鸡在28~31 日龄时,2 种玉米DDGS 的AME 值分别为16.05 MJ/kg DM 和18.36 MJ/kg DM,AMEn 值分别为15.96 MJ/kg DM 和18.38 MJ/kg DM,NE 值分别为12.52 MJ/kg DM 和12.86 MJ/kg DM。同种玉米DDGS不同日龄阶段表现不一致,28~31 日龄较14~17 日龄玉米DDGS的有效能值更大。

2.2 不同日粮对不同日龄肉鸡生产性能的影响(见表7)

不同日粮对不同日龄阶段肉鸡生产性能和氮平衡的影响如表7所示。14~17日龄肉鸡,3组试验日粮在生产性能上组间差异不显著(P>0.05);氧气消耗量、二氧化碳产生量和呼吸熵组间差异不显著(P>0.05);在氮平衡上,氮摄入量和氮排出量组间差异显著(P<0.05)。28~31 日龄肉鸡,3 个日粮组的采食量、体增重组间存在显著差异(P<0.05);二氧化碳产生量和呼吸熵组间差异显著(P<0.05);各组间氮摄入量和氮留存量呈显著差异(P<0.05)。两个不同日龄阶段肉鸡的体重、采食量和体增重存在显著差异(P<0.05),28~31日龄肉鸡的氧气消耗量和二氧化碳生成量均低于14~17 日龄肉鸡,28~31 日龄肉鸡的氮摄入量、氮排出量和氮留存量都显著高于14~17日龄肉鸡(P<0.05)。

表7 不同日粮对不同日龄肉鸡生产性能和氮平衡的影响

2.3 不同日粮对不同日龄肉鸡能量代谢的影响(见表8)

不同日粮对不同日龄肉鸡的能量代谢情况如表8所示。14~17 日龄肉鸡,总产热和热增耗组间无显著差异(P>0.05),其他测定结果均表现为组间差异显著(P<0.05)。28~31日龄肉鸡,总产热、热增耗、代谢能、氮校正代谢能、净能、总能转化为代谢能的效率和代谢能转化为净能的效率组间无显著差异(P>0.05),其他结果组间均存在显著差异(P<0.05)。14~17日龄肉鸡的总产热和热增耗显著高于28~31 日龄肉鸡(P<0.05),14~17日龄肉鸡的代谢能转化为净能的效率显著低于28~31 日龄肉鸡(P<0.05);两日龄阶段肉鸡同种原料以蛋白形式沉积的能量高于以脂肪形式沉积的能量。

表8 不同日粮对不同日龄肉鸡的能量代谢情况

3 讨论

3.1 玉米DDGS原料的化学营养成分

王红玉[5]关于10 种DDGS 的研究中,粗蛋白的含量为26.33%~32.83%。闫芳[6]关于8 种DDGS 的研究中,粗蛋白的含量为28.25%~33.30%,与本试验的研究结果接近。舒维成等[7]关于DDGS 的研究中,粗脂肪的含量为1.40%~14.90%,粗纤维的含量为8.30%~15.90%。闫芳[6]的研究中,中性洗涤纤维的含量为29.94%~40.14%。本试验中粗脂肪、粗纤维及中性洗涤纤维均接近前人研究的数值范围,待测玉米DDGS原料的成分具有一定合理性,不同玉米DDGS营养成分的差异可能由于玉米原料种类、后期筛选及加工处理方式的不同而造成的差异性。

3.2 玉米DDGS原料的有效能

净能体系可节约饲料成本并且提升饲料原料评定的效率,目前在猪营养上建立得比较全面,而且Li等[8]、Graham等[9]、Gutierrez等[10]已经分别对不同生理阶段的猪建立了玉米DDGS的净能预测方程。但家禽净能研究才刚刚起步,急需继续补充大量基础数据。Ning 等[11]采用套算法结合间接测热法测得在矮小型粉壳蛋鸡中玉米DDGS 的AME、NE 分别为12.34、7.74 MJ/kg DM,Adeola等[12]同样采用套算法结合间接测热法测得肉鸡玉米DDGS的净能值为12.15 MJ/kg DM和12.61 MJ/kg DM,刘伟[13]以15日龄肉鸡为试验动物测得AME、NE 分别为10.20、6.28 MJ/kg DM,班志彬等[14]采用同样的方法在25~28 日龄ROSS 308 公鸡中测得的两种玉米DDGS 的AME、NE 分别为10.37、10.74 MJ/kg DM 和6.43、6.57 MJ/kg DM,刘洋[15]以海兰褐蛋鸡为试验对象测定25种玉米DDGS的AME范围在1.52~8.81 MJ/kg DM,王红玉等[5]在罗曼蛋鸡上测得10 种玉米DDGS 的AME 平均值为8.40 MJ/kg DM。Barekatain等[16]在探究ROSS 308肉公鸡日粮中添加微生物酶对玉米DDGS有效能的影响的试验中,AME为12.39~12.41 MJ/kg DM,NE为8.42~8.52 MJ/kg DM,结合上述对玉米DDGS 的有效能值的测定结果可以看出,各试验数据间的差异性较大,与本试验测得的有效能值相比,有些数值存在一些出入,在能值测定时家禽品种、日龄、试验方法以及原料加工方式都可能造成试验结果的差异。家禽品种不同会导致体产热不同从而影响原料NE 的测定。随着日龄的增长,家禽的消化器官逐渐发育完全,对氨基酸的消化能力大大提高[17],对蛋白饲料测定也会产生较大误差[18]。Ki-arie 等[19]认为原料的加工工艺、饲料颗粒的大小都会影响着家禽对能量的利用率,并且饲料颗粒的大小会影响消化器官的发育[20-21]。本试验首次测定两个不同日龄阶段AA肉鸡玉米DDGS的有效能值,填补了行业DDGS 有效能值数据空白,测得的有效能值可供肉鸡日粮的配制作为参考,不同日龄阶段同种玉米DDGS原料的有效能参考值,14~17日龄,AME和NE分别为14.73 MJ/kg DM和10.22 MJ/kg DM;28~31日龄,AME和NE分别为17.21 MJ/kg DM和12.69 MJ/kg DM。

3.3 不同日粮对不同日龄肉鸡生产性能及能量利用差异的比较

各试验组肉鸡的生产性能数据均满足2014 版AA 商品代肉鸡生产性能参数,说明试验日粮营养均衡,试验肉鸡处于健康状态。动物能量代谢情况和机体产热紧密相关,动物品种、饲养管理、日粮营养组成、试验方法等都会对其产生影响。玉米DDGS是一种蛋白含量丰富的饲料原料,当以蛋白质作为肉鸡维持和生产需要的能量来源时,氮摄入量增多,同时HI也会随之增加[22]。本试验研究中,两个日龄阶段的肉鸡相比,由于14~17 日龄肉鸡基础代谢强,代谢体重下的气体呼吸量和总产热更高,在能量代谢的过程中,以热的形式损失的能量也会多一些,导致代谢能转化为净能的效率低于28~31 日龄肉鸡。有研究指出,肉鸡的基础代谢率从孵化后逐渐下降[23],可能是因为肉鸡随着日龄的增长,其消化器官日渐成熟,肠道对于营养物质的吸收消化能力增强,所以28~31日龄肉鸡代谢能转化为净能的效率会更高。试验中不同日龄阶段的肉鸡蛋白沉积能高于脂肪沉积能,28~31日龄肉鸡蛋白沉积能占比低于14~17日龄肉鸡,与王志祥[24]的研究结果相一致,可能是随着日龄的增长,肉鸡体组织的沉积形式发生改变导致的。两个日龄阶段肉鸡,28~31日龄肉鸡日粮的代谢能更大,同时基础日粮组代谢能无显著差异,同种待测玉米DDGS日粮组两个日龄阶段代谢能表现为差异显著,可能是因为待测原料化学成分不同,影响日粮的营养组成,不同日龄阶段肉鸡的消化器官发育程度不同,在日粮中需获取的能量不同,进而影响能值的变化。

4 结论

14~17日龄阶段肉鸡,2种玉米DDGS原料的AME分别为13.30 MJ/kg DM 和16.15 MJ/kg DM,NE 分别为8.38 MJ/kg DM和12.05 MJ/kg DM,NE/AME分别为63.73%和74.61%,玉米DDGS 平均有效能参考值:AME和NE分别为14.73 MJ/kg DM和10.22 MJ/kg DM。28~31 日龄阶段肉鸡,2 种玉米DDGS 原料的AME 分别为16.05 MJ/kg DM 和18.36 MJ/kg DM,NE 分别为12.52 MJ/kg DM 和12.86 MJ/kg DM,NE/AME 分别为78.88%和69.08%,玉米DDGS 有效能参考值:AME 和NE分别为17.21 MJ/kg DM和12.69 MJ/kg DM。

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