有機螯合錳添加水平對準配期雌性水貂營養物質代謝的影響

王夕國李光玉孫偉麗鐘 偉杜繼紅

(1.江蘇科技大學生物與化學工程學院，鎮江 212018;2.中國農業科學院特產研究所，吉林省特種經濟動物分子生物學省部共建實驗室，吉林 132109;3.通化農業學校，通化134001)

錳是動物必需的微量元素，在1931年由Kemmerer和Elvehjem首次在小鼠中得以證實［1］。錳在動物體內的含量雖然很少，僅為2～3 mg/kg，但卻發揮著重要的作用。錳為骨骼發育、維持腦功能和生殖功能所必需，參與碳水化合物、脂肪和蛋白質的代謝［2］。豬生產中，飼糧添加錳150 mg/kg可促進生長肥育豬的生長、提高日增重和飼料利用率，加錳約400 mg/kg時，豬表現出生長受阻等癥狀［3］;反芻動物生產中，Uchida 等［4］研究氨基酸錳、氨基酸鋅和氨基酸銅的復合物對荷斯坦奶牛的生產性能和繁殖機能的影響，結果表明，奶牛的受胎率得到明顯提高，且奶牛在泌乳階段提前懷孕，并沒有影響機體健康狀況、產奶量、乳脂肪和乳蛋白濃度;Hossain等［5］報道，當雞的飼糧中錳水平高于 NRC(1994)［6］標準(20 mg/kg)時，產蛋率和增重提高，它們的峰值分別為飼糧中錳水平50和75 mg/kg。大量研究表明，錳在動物機體中具有重要的營養作用，因此，它作為一種飼料添加劑在養殖業中受到越來越多的關注。有機螯合錳是飼料添加劑礦物元素的一種補充形式，生物學效價高，可以增強機體免疫力。水貂屬哺乳綱，食肉目，鼬科，鼬屬，是珍貴的毛皮動物，在籠養條件下，需有效地進行科學飼養，以增加生長性能和繁殖力。目前關于水貂飼糧中錳的適宜添加水平報道較少，較早的研究有Wood［7］報道的添加量為40～ 44 mg/kg。在蛋雞［8］、奶牛［9］和豬［10］中，同等飼喂水平下添加一定劑量的錳能提高營養物質的利用率、降低飼養成本、減輕環境負擔，但針對毛皮動物，特別是水貂營養物質消化代謝的研究尚無。另外，錳可通過胎盤從母體進入胚胎［11－12］，缺乏微量元素，可能導致高的初生死亡率、幼齡動物發育異常和生長緩慢，幼齡哺乳動物唯一的食物來源是母乳，母乳中微量元素的適宜濃度對幼子起到關鍵作用［13］，本試驗在準配期雌性水貂飼糧中添加不同水平的有機螯合錳，旨在探討其對水貂營養物質消化代謝的影響，為準配期水貂錳的需求量提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗動物、試驗設計與飼養管理

本試驗在中國農業科學院特產研究所毛皮動物實驗基地進行。選取150只平均體重為(1 005±113)g的健康成年雌性美國短毛黑水貂，根據隨機區組法分成5組，每組設30個重復，每個重復1只水貂。各組分別飼喂基礎飼糧干物質水平上添加錳0(Ⅰ組)、15(Ⅱ組)、50(Ⅲ組)、100(Ⅳ組)和 500 mg/kg(Ⅴ組)。錳以有機螯合錳的形式添加，由蛋白質、小肽及氨基酸螯合而成，錳含量≥10%，購自于美國奧特奇公司。

試驗動物單籠飼養。試驗預試期12 d，正試期3 d，每天09：00飼喂1次，自由飲水。

1.2 試驗飼糧

基礎飼糧配方參照中國農業科學院特產研究所毛皮動物實驗基地采用的配方，營養需要量參照NRC(1982)［14］貂營養需要量，并結合當前我國一些大型養殖場的生產實際。基礎飼糧組成及營養水平見表1。

1.3 消化代謝試驗

預試期每天準確稱量、記錄供料量和剩余料量，計算采食量，觀察動物健康和采食狀況。正試期每組選擇12只采食和排便正常、體況接近的水貂進行消化代謝試驗。利用自制的糞盤和與之相配套的小口塑料桶進行全糞、全尿收集。消化代謝試驗共進行3 d，收集3 d的糞樣，加入少量10%H2SO4固氮，65℃烘干，粉碎后過40目篩保存備用;尿液收集之前，在尿桶中加入10 mL 10%H2SO4固氮，過濾分裝后－20℃保存。

1.4 測定指標及方法

測定基礎飼糧中干物質(DM)、粗蛋白質(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分、鈣(Ca)、磷(P)、錳(Mn)含量，糞樣中干物質、粗蛋白質、粗脂肪含量，尿樣中粗蛋白質濃度。干物質采用GB 6435—86測定;粗蛋白質測定采用凱氏定氮法，參照GB/T 6432—94;粗脂肪測定采用索氏提取儀，參照GB/T 6433—94;粗灰分按照 GB/T 6438—92測定;鈣測定采用EDTA絡合滴定法，參照GB/T 6436—92;磷測定采用釩鉬酸銨比色法，參照GB/T 6437—92［15］;錳采用原子吸收法測定。利用公式計算表觀消化率、粗蛋白質存留量和沉積率：表觀消化率(%)=100×(食入量－糞中量)/食入量;粗蛋白質存留(g/d)=食入粗蛋白質－糞中粗蛋白質－尿中粗蛋白質;沉積率(%)=100×存留量/食入量。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(風干基礎)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %

1.5 數據整理與數據分析

試驗數據用Excel進行整理并用SAS 9.1軟件中的GLM程序進行方差分析，平均值之間的多重比較采用Duncan氏法進行，以P＜0.05為差異顯著、P＜0.01為差異極顯著。結果以平均值±標準差表示。

2 結果

2.1 有機螯合錳添加水平對準配期雌性水貂干物質消化的影響

由表2可知，Ⅱ組和Ⅲ組干物質的采食量極顯著高于Ⅰ組和Ⅴ組(P＜0.01)，Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組極顯著高于Ⅴ組(P＜0.01)，Ⅱ組、Ⅲ組、Ⅳ組較Ⅰ組采食量增加，Ⅴ組較Ⅰ組采食量降低;干物質排出量Ⅱ組極顯著高于Ⅰ組、Ⅳ組和Ⅴ組(P＜0.01)，Ⅰ組、Ⅲ組、Ⅳ組干物質排出量差異不顯著(P＞0.05);干物質的表觀消化率5組之間差異不顯著(P＞0.05)，但隨著有機螯合錳添加水平的升高表現出先增加后減少的趨勢。

表2 有機螯合錳添加水平對準配期雌性水貂干物質消化的影響Table 2 Effects of supplemental level of organically chelated Mn on DM digestion in female minks during the pre-mating period

2.2 有機螯合錳添加水平對準配期雌性水貂蛋白質代謝的影響

由表3可知，各組食入粗蛋白質的質量差異不顯著(P＞0.05)，Ⅳ組、Ⅴ組低于Ⅰ組，Ⅱ組、Ⅲ組高于Ⅰ組;Ⅴ組糞中粗蛋白質質量最少，與其他4組差異極顯著(P＜0.05);Ⅳ組尿中粗蛋白質質量最少，與其他各組之間差異顯著(P＜0.05);Ⅴ組粗蛋白質存留質量最少，顯著低于與其他各組(P＜0.05)，Ⅳ組存留質量最高;Ⅱ組、Ⅴ組粗蛋白質沉積率顯著低于Ⅰ組、Ⅲ組、Ⅳ組(P＜0.05);粗蛋白質表觀消化率各組之間差異不顯著(P＞0.05)，隨有機螯合錳添加水平升高而先減少后增加。

表3 有機螯合錳添加水平對準配期雌性水貂蛋白質代謝的影響Table 3 Effects of supplemental level of organically chelated Mn on CP metabolism in female minks during the pre-mating period

2.3 有機螯合錳添加水平對準配期雌性水貂粗脂肪消化的影響

由表4可知，Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組、Ⅳ組食入粗脂肪質量極顯著高于Ⅴ組(P＜0.01);糞中粗脂肪質量各組之間差異不顯著(P＞0.05);粗脂肪表觀消化率各組之間差異不顯著(P＞0.05)，Ⅱ組、Ⅲ組、Ⅳ組和Ⅴ組高于Ⅰ組，隨有機螯合錳添加水平升高呈現先增加后減少的趨勢。

表4 有機螯合錳添加水平對準配期雌性水貂粗脂肪消化的影響Table 4 Effects of supplemental level of organically chelated Mn on EE digestion in female minks during the pre-mating period

3 討論

3.1 有機螯合錳添加水平對準配期雌性水貂干物質消化的影響

礦物元素與維生素的缺乏能夠影響飼料適口性，降低采食量［16］。飼糧添加錳能夠提高仔豬的日采食量［17］。本試驗中隨著有機螯合錳添加水平的升高，成年雌性水貂在準配期對干物質的采食量和干物質的表觀消化率呈現出先升高后降低的趨勢。采食量降低可能是因為錳過量引起了胃腸道的損害［18］。除本試驗外，錳對水貂干物質表觀消化率的影響尚未見報道，本試驗中干物質表觀消化率以添加錳100 mg/kg組最高，添加500 mg/kg組最低，但無顯著差異(P ＞0.05)。

3.2 有機螯合錳添加水平對準配期雌性水貂蛋白質代謝的影響

陳永云［18］和張金環等［3］在文獻中提到錳與蛋白質的代謝有關，一定范圍內的錳含量能夠增加動物對蛋白質的吸收和利用，同時錳還與多種礦物元素代謝之間存在著關系。本試驗中添加錳15 mg/kg組在粗蛋白質沉積率和表觀消化率上與不加錳組相比出現降低的現象，隨著錳含量的增加，試驗中添加錳50和100 mg/kg組蛋白質的吸收和利用提高;添加錳500 mg/kg組粗蛋白質的沉積率和表觀消化率則降低，這與任海英［19］報道高劑量錳能夠降低蛋白質的利用率相符合。Hidiroglou等［20］報道微量元素硒能夠促進瘤胃微生物的生長繁殖，提高瘤胃微生物的活性，本試驗中未對錳與微生物的關系進行研究，推測錳可能也影響著消化道微生物的活性，導致了營養物質消化吸收的變化。錳對蛋白質代謝的影響機制還有待于深入研究。

3.3 有機螯合錳添加水平對準配期雌性水貂粗脂肪消化的影響

錳具有特殊的動員脂肪作用，能夠促進機體內的脂肪利用［21］。黃靜龍［22］提到錳與膽堿、生物素之間有協同作用，推測錳影響脂類代謝;同時錳具有特異抗脂肪肝功能，能促進脂肪被利用。本試驗結果顯示，在一定范圍內提高錳添加水平可以提高粗脂肪的表觀消化率，更高劑量(500 mg/kg)則表現出降低趨勢，但仍高于未添加組，各組間粗脂肪表觀消化率差異不顯著(P＞0.05)。

與其他微量元素相比，錳的毒性較小，同時參與機體脂肪、蛋白質等多種代謝，對動物的生長、繁殖具有重要作用。試驗中對準配期雌性水貂在基礎飼糧中添加錳100 mg/kg時，干物質、粗蛋白質、粗脂肪的表觀消化率均最高，粗蛋白質存留質量顯著高于500 mg/kg組，粗蛋白質沉積率顯著高于15 mg/kg組和500 mg/kg組。說明在本試驗條件下，就對營養物質消化代謝的影響，準配期雌性水貂基礎飼糧中錳的適宜添加水平為100 mg/kg。

4 結論

在本試驗條件下，準配期雌性水貂基礎飼糧中錳的適宜添加水平為100 mg/kg。

［1］KEMMERER A R，ELVEHJEM C A.Studies on the relation of manganese to the nutrition of the mouse［J］.Jounal of Biological Chemistry，1931，92：623－630.

［2］李勇超，高鳳仙，李偉，等.微量元素錳在動物營養中的應用研究［J］.廣東畜牧獸醫科技，2009，34(1)：6 －8.

［3］張金環，甄二英，張艷銘，等.錳的營養學研究進展［J］.飼料博覽，2005(2)：8 －10.

［4］UCHIDA K，MANDEBVU P，BAYARD C S，et al.Effect of feeding a combination of zinc，manganese and copper amino acid complexes，and cobalt glucoheptonate on performance of early lactation high producing dairy cows［J］.Animal Feed Science and Technology，2001，99：193 －203.

［5］HOSSAIN S M，BERTECHINI A G.Effect of varying manganese and available phosphor levels in the diet on egg production and eggshell quality of layers［J］.Animal Feed Science and Technology，1998，71(3/4)：303 －308.

［6］NRC.Nutrient requirements of poultry［S］.9th ed.Washington D.C.：National Academy Press，1994.

［7］WOOD A J.Nutriemt requirements of the mink［J］.Western Fur Famer，1962，1：10

［8］袁建敏，咼于明，吳四朝.日糧錳水平對蛋雞生產性能的影響［J］.中國畜牧雜志，2000，36(1)：14 －16.

［9］黃靜龍，王中華.日糧錳水平對泌乳奶牛產奶量、乳成分及血液生化指標的影響［C］//中國牛業健康發展與科技創新——中國畜牧獸醫學會第七屆養牛學分會2009年學術研討會論文集.北京：中國畜牧獸醫學會，2009.

［10］王安，關湛銘，徐孝義.仔豬對錳利用的研究［J］.東北農業大學學報，1995，26(1)：56 －61.

［11］KAUR G，HASAN S K，SRIVASTAVA R C.The distribution of manganese-54 in fetal young and adult rats［J］.Toxicology Letters，1980，5：423 －426.

［12］KNOTUR P J，FECHTER L D.Brain manganese catecholamine turnover，and the development of startle in rats prenatally exposed to manganese［J］.Behavioral Teratology，1985，34(4)：341 －347.

［13］LONNERDAL B，KEEN C L，HURLEY S.Iron，copper，zinc and manganese in milk［J］.Annual Review of Nutrition，1981，1：149 －174.

［14］NRC.Nutrient requirements of mink and foxes［S］.2nd edition.Washington，D.C.：National Academy Press，1982.

［15］朱廣祥，范克平.飼料生產應用手冊［M］.北京：中國農業科技出版社，1997.

［16］楊加豹.動物飼料適口性與影響因素［J］.飼料研究，2001(1)：23 －26.

［17］徐孝義，李杰，王安，等.仔豬早期斷奶對 Fe、Cu、Mn、Zn、Se需要量的研究［J］.動物營養學報，1995，7(3)：1 －7.

［18］陳永云.錳在畜禽營養與代謝中的作用［J］.福建畜牧獸醫，2003，25(3)：36 －37.

［19］任海英.飼糧不同錳水平對蛋雛鴨生產性能及生化指標的影響［D］.碩士學位論文.哈爾濱：東北農業大學，2004.

［20］HIDIROGLOU M，HEANEY D P，JENKINS K J.Metabolism of inorganic selenium in rumen bacteria［J］.Canadian Journal of Physiology and Pharmacology，1968，46(1)：229 －232.

［21］井明艷，孫建義，許梓榮.錳的生物學功能及有機態錳的應用研究［J］.飼料博覽，2004(1)：7－9.

［22］黃靜龍.不同硒、錳水平對奶牛乳品質、血液生化指標的影響及消化代謝規律的研究［D］.碩士學位論文.泰安：山東農業大學，2005.