不同鸡品种和不同日龄肉鸡的饲粮能量分配途径和效率比较研究

2022-08-09班志彬刘永发刘兴波李立佳瞿子惠李柏浩闫晓刚陈弟刚

动物营养学报 2022年7期

徐莹班志彬,* 刘永发刘兴波李立佳瞿子惠李柏浩梁浩闫晓刚陈弟刚,3

(1.吉林省农业科学院动物营养与饲料研究所，公主岭 136100；2.中国农业大学动物科技学院，北京 100193；3.北京大北农科技集团股份有限公司，北京 100080)

饲粮是家禽生产中影响成本的重要因素之一，而能量是家禽饲粮第一限制性营养物质，并且家禽的营养需要或者营养供给均以能量为基础来表示。简单来说，动物在采食饲粮后，获得了饲粮中的能量即总能(gross energy，GE)，GE减去未能消化吸收的食物产生的粪能(fecal energy，FE)即消化能(digestible energy，DE)，DE减去经过机体代谢后的尿能(urine energy，UE)即代谢能(metablisable energy，ME)，ME减去热增耗(heat increment，HI)即净能(net energy，NE)。在各种能量评定体系中，ME体系被广泛使用，NE体系因其提供了最接近真实的可为动物的维持和生产利用的能量值，近几年逐渐成为研究的热点。但无论哪种体系，其本质都是探究饲粮所蕴含的能量在畜禽体内的流动方向和效率，通过营养调控手段，使饲粮能量更多地流向对生产有益的方向。因此，本试验采用间接测热法，探究不同鸡品种和不同日龄肉鸡饲粮能量在试验鸡体内分配动态，旨在为家禽饲粮的高效利用和精准饲养提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验设计

试验选用45周龄海兰褐蛋鸡[体重(2 000±50) g]、22日龄爱拔益加(AA)肉鸡[体重(1 010±25) g]、11日龄AA肉鸡[体重(300±15) g]各20只，采用完全随机试验设计，每种试验鸡8个重复，每个重复2只鸡。每期试验从每种试验鸡中随机选择8只，每2只随机放入呼吸测热装置的1个代谢室中，每种鸡对应4个代谢室，共12个代谢室。试验期6 d，对45周龄海兰褐蛋鸡、22日龄AA肉鸡和11日龄AA肉鸡进行3 d预饲后，然后将鸡分别转入呼吸测热装置进行3 d的正试试验。

1.2 试验饲粮

不同品种试验鸡对应的饲粮均采购自公主岭某牧业有限公司。试验饲粮组成及营养水平见表1。

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.3 饲养管理和样品采集

3种试验鸡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饲养。14日龄AA肉鸡饲养环境：温度为(26±2) ℃，相对湿度为(82±4)%；25日龄AA肉鸡饲养环境：温度为(24±1) ℃，相对湿度为(72±10)%；光照时间均为18L∶6D(22:00关灯，次日04:00开灯)，光照强度均为10 lx；海兰褐蛋鸡饲养环境：温度为(22±1) ℃，相对湿度为60%～70%，光照时间为16L∶8D(20:00关灯，次日04:00开灯)，光照强度为30 lx。每天09:00—10:00进行饲喂，呼吸测热期间鸡只保持自由采食和饮水。测热期间采集测热室内试验动物的氧气(O2)和二氧化碳(CO2)等数据，计算产热。试验时要经常检查呼吸测热设备的运转情况。呼吸测热开始和结束对试验鸡进行称重，平均体重作为试验鸡体重数据使用，呼吸测热期间记录采食量。采用全收粪法收集正试期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，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 检测指标及测定方法

试验饲粮及粪样的水分含量参照GB/T 6435—2014的方法测定，总能使用氧弹式测热仪(C3000，IKA)测定。

1.5 家禽12室联排开路式呼吸测热装置

本试验所用的家禽12室联排开路式呼吸测热装置是由吉林省农业科学院动物营养与饲料研究所研制，其设计原理参考Van Milgen等[1]。呼吸测热装置如图1所示，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，通过环境控制系统按照家禽饲养管理标准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(respiratory quotient，RQ)。试验结束后将数据导出到Excel中进行数据的保存和整理。

图1 禽用12室联排开路式呼吸测热装置

1.6 计算公式

公式参考Barzegar等[2]、班志彬等[3]：

总产热(total heat production, THP)=16.145 3×
氧气消耗量(VO2)+5.020 8×二氧化碳
产生量(VCO2);
RQ=VCO2(L)/VO2(L);
表观代谢能(AME)=[食入总能摄入量(GEI)-
排泄总能(GEe)]/采食量(FI);
表观代谢能摄入量(apparent metablisable energy intake, AMEI)=AME×FI；
沉积能(retained energy, RE)=AMEI-THP;
蛋白质沉积能(retained energy as protein, REp)=
RN×6.25×23.84;
脂肪沉积能(retained energy as fat, REf)=RE-REp。

式中：RN为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。

AA肉鸡绝食产热(fasting heat production, FHP)=450.75 kJ/(kg BW0.75·d)，海兰褐蛋鸡FHP=368.79 kJ/(kg BW0.75·d)。

HI=THP-FHP;
NE=AME-HI;
净能摄入量(net energy intake, NEI)=NE×FI。

1.7 数据统计与分析

数据使用SPSS 20.0软件，将试验鸡作为固定效应，期数和呼吸室作为随机效应，进行一般线性模型变量分析。试验数据采用F检测，使用Tukey最小差异分析，结果以“平均值±标准差”表示，以P<0.05为差异显著水平。

2 结果与分析

2.1 试验鸡总能摄入量

由表2可知，本研究中海兰褐蛋鸡和AA肉鸡的平均体重分别为1.94、1.66和0.44 kg。试验饲粮GE分别为14.46、20.25、14.93 kJ/g。25日龄AA肉鸡FI、GEI、GEe显著高于海兰褐蛋鸡和14日龄AA肉鸡(P<0.05)。

表2 试验鸡总能摄入量

2.2 试验鸡饲粮能量利用

由表3可知，代谢体重条件下，海兰褐蛋鸡的AMEI、NEI、RE、THP显著低于AA肉鸡(25日龄AA肉鸡THP除外)(P<0.05)。14日龄肉鸡的AMEI、THP显著高于25日龄AA肉鸡(P<0.05)，NEI、RE、REp均高于25日龄AA肉鸡，但差异不显著(P>0.05)，25日龄AA肉鸡REf高于14日龄AA肉鸡，但差异不显著(P>0.05)。

表3 试验鸡饲粮能量利用

2.3 试验鸡饲粮能量分配效率

由表4可知，海兰褐蛋鸡和AA肉鸡在GEe/GEI、AMEI/GEI差异不显著(P>0.05)。14日龄AA肉鸡NEI/GEI显著低于海兰褐蛋鸡和25日龄AA肉鸡(P<0.05)。14日龄AA肉鸡HI/GEI显著高于海兰褐蛋鸡和25日龄AA肉鸡(P<0.05)。海兰褐蛋鸡THP/GEI显著高于14日龄AA肉鸡(P<0.05)，14日龄AA肉鸡显著高于25日龄AA肉鸡(P<0.05)。AA肉鸡FHP/GEI显著低于海兰褐蛋鸡(P<0.05)。14日龄AA肉鸡和海兰褐蛋鸡RE/GEI、REf/GEI显著低于25日龄AA肉鸡(P<0.05)。AA肉鸡REp/GEI显著高于海兰褐蛋鸡(P<0.05)，其中14日龄AA肉鸡最高。

表4 试验鸡饲粮能量分配效率

3 讨论

3.1 不同品种和不同日龄鸡饲粮能量需求情况

海兰褐蛋鸡具有饲料报酬高、产蛋多、产蛋周期长和成活率高的优良特点，是世界范围内广泛使用的蛋禽品种[4]。AA肉鸡是生长周期短、生长速度快、饲料转化率高、适应性强的优良肉鸡品种。不同品种的鸡有不同的身体组成和不同的生产目的，会影响不同鸡品种对饲粮的需求不同，进而饲粮的能量利用效率也可能会有一定的影响，不同日龄阶段肉鸡的消化器官发育程度不同，在饲粮中需获取的能量不同，进而影响能值的变化。本研究中以海兰褐蛋鸡、AA肉鸡为试验动物，探索分别代表蛋鸡和肉鸡的饲粮能量分配情况。本研究中，3种试验鸡在呼吸测热装置内进行采食和数据测定，FI均在饲养标准推荐的范围内，可见呼吸测热过程未对试验鸡生理状态造成影响，因试验饲粮不同，其饲粮能值和FI存在差异是合理的。

3.2 不同品种鸡和不同日龄肉鸡饲粮能量利用

能量是家禽维持生命活动的关键，畜禽需要从饲粮中获取维持和生长所需的营养物质，通过能量的转化用于维持动物机体的生命活动。饲粮能量在家禽体内流动，并逐级递减，依次可分为GE、AME、NE。由表3可知，AA肉鸡的AMEI、NEI、RE和THP均高于海兰褐蛋鸡，数据结果与试验鸡的生理阶段特点相一致，海兰褐蛋鸡处于产蛋高峰期，FI和体重变化较小，生理状态稳定。AA肉鸡14～25日龄正处于快速生长阶段，饲粮的能量水平和FI均高于海兰褐蛋鸡。同时，14日龄AA肉鸡的RE和THP高于25日龄AA肉鸡，其中RE以沉积蛋白质为主，这与肉鸡前期料重比低于后期，饲粮利用率高、代谢旺盛且肉鸡生长前期以蛋白质沉积为主后期逐渐沉积脂肪的生理特点相符合。研究表明，蛋鸡不以脂肪的形式保留能量，除非它们处于能量的正平衡状态，但无论机体能量平衡状况如何，它们都可以在蛋白质、鸡蛋或身体组织中保留能量[5]。肉鸡生长过程中当饲粮能量只能满足维持代谢的需要时，能量完全以蛋白质的形式保留下来，而不会在肉鸡体内以脂肪的形式沉积[6]。AME在家禽不同组织中通过不同的合成代谢途径形成HP。RE可以衡量体内MEI和THP是否平衡，可以确定肉或蛋的能量留存和体重变化。不同营养成分饲粮对THP的影响不同，蛋白质和氨基酸含量对THP的影响比其他营养素更为重要。Macleod等[7]研究发现，随着赖氨酸摄入量的增加，体内蛋白质的存留量增加，这导致肉鸡体内THP增加。THP变化主要是由于维持代谢能的变化，并受到身体活动、羽化、FHP、身体组成和温度的影响[8]。Van Milgen等[1]研究中试验肉鸡摄入能量的50%用于产热。Luiting[8]研究报道试验蛋鸡的摄入能量用于产热的值为54%。本研究中，14日龄AA肉鸡THP显著高于海兰褐蛋鸡和25日龄AA肉鸡，占GEI的比值别为55.58%、42.95%、48.94%，与上述研究报道相近。其中14日龄AA肉鸡THP最高，于肉鸡生长前期蛋白质需求量大、机体蛋白代谢旺盛、相对与脂肪和糖代谢蛋白质的合成和分解耗能多有关。因此，本研究关注代谢体重条件下，不同鸡品种、不同日龄阶段AA肉鸡的AME、NE、RE、THP等数据，有助于掌握试验鸡生理状态、生长性能及饲粮营养水平等信息，为家禽生产提供重要基础参数。

3.3 不同品种鸡和不同日龄肉鸡饲粮能量分配

目前，家禽生产中AME是衡量饲料营养价值的重要指标之一。本研究中，各试验鸡间的AMEI/GEI没有显著差异，分别为海兰褐蛋鸡77.78%、25日龄AA肉鸡76.78%、14日龄AA肉鸡76.89%。家禽饲粮代谢能研究报道较多，其AME/GE多集中在70%～80%[2,9-14]与本研究报道结果相一致。Lopez等[15]研究报道，机体摄入的AME主要用于2部分：以脂肪和蛋白质形式在机体内沉积和代谢过程中的产热。本研究中，RE/GEI加THP/GEI的和分别为：海兰褐蛋鸡79.45%、25日龄AA肉鸡78.16%、14日龄AA肉鸡76.89%，与研究报道结果[16]相近。NE被认为是动物的维持和所能利用的真能值，本研究中NEI/GEI分别为：海兰褐蛋鸡59.50%、25日龄AA肉鸡59.67%、14日龄AA肉鸡49.62%，Wu等[12]和Barzegar等[2]研究表明，饲粮NE转化效率与其脂肪和蛋白质含量有关，饲粮脂肪和蛋白质水平会影响肉鸡和蛋鸡的HI进而影响NE效率，这个变化可能是由于蛋白质在肉鸡体内的消化率较低。随着饲粮蛋白质水平的升高，HI也随之增加，其原因可能与蛋白质的分解代谢导致部分能量损耗及蛋白质的积累和运转需要能量来推动代谢途径有关。这与研究中14日龄AA肉鸡NE效率最低，HI和REp效率最高的结果相一致。RE是家禽生长性能的体现，Liu等[11]的研究中使用NE=FHP+RE的计算公式,其中RE等于生产净能(net energy energy for production, NEp)，FHP等于维持净能(net energy energy for maintenance, NEm)。

图2和图3为饲粮能量在试验鸡体内的分配路径及效率。由图2、图3可知，饲粮能量在家禽体内单向流动、逐级递减，不同试验鸡品种ME效率相近(76.78%～77.78%)，表明试验鸡虽然在FI和体重上存在差异，但其获得饲粮GE后，留存体内可利用的能量几乎没有差别，其NE效率却在49.62%～59.67%，存在较大差异，表明不同品种试验鸡或相同品种试验鸡不同日龄阶段，虽然ME效率相接近，但其真正用于生产和维持的能量分配和效率不同。ME体系能可用来表明有多少能量留存试验鸡体内，NE体系可以清晰表明留存体内能量的流向和效率，NE体系的优势显而易见。本研究中,不同试验鸡的REp/REf的效率比分别为：海兰褐蛋鸡1.10、25日龄AA肉鸡1.00、14日龄AA肉鸡2.29。本研究中，海兰褐蛋鸡处于产蛋高峰，其蛋白质和脂肪的沉积主要体现在蛋中而不是体内。Barzegar等[2]研究中16种饲粮在产蛋高峰的海兰褐蛋品质的REp/REf在0.83～0.92。Wu等[12]研究中16种饲粮在25～28日龄肉鸡中的REp/REf均为1.21。上述研究与本研究结果相近。14日龄AA肉鸡因其蛋白质代谢旺盛，REp/REf为2.29，符合其生理阶段特点。

4 结论

饲粮能量在家禽体内逐级递减流动，与GEI相比，产蛋高峰海兰褐蛋鸡、25日龄AA肉鸡、14日龄AA肉鸡饲粮能量分配效率如下，AME：77.78%、76.78%、76.89%；NE：59.50%、59.67%、49.62%；RE：23.87%、35.21%、27.96%；不同试验鸡品种因其自身对饲粮能量代谢差异，导致饲粮能量分配效率不同，相同试验鸡品种在不同日龄阶段，因其自身营养物质需求差异，导致饲粮能量分配效率和方向不同。