飼糧中代謝能和蛋氨酸水平對育肥期北京鴨生長性能、屠宰性能和血漿生化指標的影響

郭艷紅,唐 靜,張 博,曹俊婷,郭占寶,謝 明,周正奎,吳永保*,聞治國*

(1.中國農業科學院飼料研究所 農業農村部飼料生物技術重點實驗室,北京 100081;2.中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所,北京 100193)

能量是生命活動的基礎,是家禽生長、生產及維持生命活動所必需的重要營養物質之一。能量需要量首先要滿足家禽機體基礎維持代謝,在此基礎上再滿足器官和組織生長發育以及禽蛋生產所需要的能量,成熟的家禽在機體內把額外的能量沉積為脂肪組織。能量可以通過調節家禽的采食量、飼料轉化率以及脂肪代謝過程等方式調控體內的脂肪代謝過程[1-2]。當飼糧中能量水平過低時,家禽不能通過調節其采食量滿足自身能量需要時,會引起能量缺乏癥狀,表現出生長速率下降,體重減輕,體脂沉積較少。隨著飼糧中能量水平的升高,家禽的腹脂率顯著增加[3-4],且有研究表明,適當降低家禽日糧中能量水平是改善家禽生產性能和肉品質的有效方法,例如降低21～42日齡肉雞日糧中能量水平,可以降低其腹脂率和體內脂肪沉積,并不影響肉雞的平均日增重、日采食量以及屠宰率[5]。代謝能(ME)是衡量飼料配方中飼糧能量利用情況的重要指標,準確評價家禽代謝能的需要量,對提高家禽生產性能、降低飼養成本、充分利用飼料營養成分、減少糞尿排泄物所帶來的環境污染等具有重要意義。由于家禽有一定的自身采食量調節能力,配制飼糧時常以能量為起點,要考慮到各種營養素與能量比例。蛋氨酸(Met)是家禽玉米-豆粕型飼糧中第一限制性氨基酸,在飼糧中添加Met可以促進家禽生長發育、提高家禽免疫能力和抗氧化能力等。本實驗室前期研究發現,不同能量水平飼糧中育肥期北京鴨Met需要量不同,但Met/ME比例是相對穩定的[6],這表明飼糧中能量和Met水平之間存在顯著的交互作用,飼糧能量水平影響北京鴨Met需要量。因此推測,飼糧中Met水平可能影響北京鴨能量需要量,有待于進一步研究。本試驗旨在研究飼糧中ME和Met水平對15～42日齡北京鴨生產性能、屠宰性能和血漿生化指標的影響,評估不同Met水平飼糧中北京鴨ME需要量,以期為北京鴨生產提供理論數據參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗鴨為Z型雄性脂肪型北京鴨,來自中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所國家北京鴨保種場;DL-Met購自德固賽公司,白色晶體,純度≥99.5%。

1.2 試驗設計與飼糧

采用2×6雙因子試驗設計,選取600只1日齡健康雄性Z型脂肪型北京鴨,飼喂相同的商品飼料(ME: 12.14 MJ·kg-1, CP: 20%, Met: 0.45%)至第14日齡,于第15日齡選取體重相近[(545.9±3.3) g]的試驗鴨576只,隨機分成12組,每組8個重復,每重復6只鴨,每個飼養圈(200 cm×75 cm×40 cm)做為1個重復,分別飼喂不同類型的顆粒飼料。試驗設置6個ME水平:10.47、11.10、11.72、12.35、12.98、13.61 MJ·kg-1,2個飼糧Met水平:0.30%、0.50%(飼糧Met添加水平分別為0、0.20%),試驗周期為24 d(15～42日齡)。配置不同ME水平的玉米-豆粕型基礎飼糧(低能量組添加部分麥麩以及硅藻土填充配方來降低飼糧能量水平),6種ME水平飼糧均按照重量分為2份,分別添加不同濃度的晶體DL-Met(0、0.20%),除ME和Met水平外,其他營養水平參照我國《肉鴨飼養標準》(NY/T 2122—2012)[7]和NRC(1994)[8]配制中推薦的肉鴨營養需要量,6種基礎飼糧中Met含量為分析值(表1)。

表1 試驗基礎飼糧組成和營養水平(飼喂基礎)

1.3 飼養管理

試驗鴨采用網上平養,自由采食和飲水。采用自然光照與人工光照相結合,每日24 h光照,光照強度10～20 lx;試驗鴨1～3日齡鴨舍內溫度為33 ℃,每隔2 d降低1～2 ℃,直到25 ℃,相對濕度保持在50%～70%,其他參考常規飼養管理進行。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 生產性能 于試驗鴨第42日齡,空腹12 h,以重復為單位對試驗鴨和剩余飼糧進行稱重,計算各處理組42日齡試驗鴨平均體重(BW)以及15～42日齡的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。根據各組飼糧中ME和Met含量計算ME和Met攝入量,并參考文獻[9]中方法矯正單位體重ME和Met攝入量(ME攝入量或Met攝入量/ADG)。

1.4.2 屠宰性能 于試驗鴨42日齡,空腹12 h,每重復選取體重相近的2只鴨進行稱重,去毛稱胴體重,然后進行屠宰,分別剝離胸肌、腿肌、腹脂、皮脂、肝以及剩余骨架并稱重,按照《家禽生產性能名詞術語和度量統計方法(NY/T 823—2004)》[10]中方法計算屠宰率、全凈膛率、胸肌率、腿肌率、皮脂率、腹脂率和肝臟指數。

1.4.3 血漿生化指標 于試驗鴨42日齡,以重復為單位,選取2只接近平均體重的試驗鴨,采用肝素鈉采血管頸靜脈采血5 mL,4 ℃、3 500 r·min-1離心15 min制備血漿,放置-20 ℃冷凍保存備用。血漿生化指標采用全自動生化分析儀(日立7080型)測定,所有試劑盒均購自四川邁克生物科技股份有限公司。

1.5 數據統計分析

試驗數據用Excel 2013進行初步整理,采用SAS 9.4軟件GLM程序進行兩因素方差分析(two-way ANOVA)其主效應,主要包括Met水平、ME水平以及二者交互作用。當任意主效應方差分析顯著時,采用Duncan氏法進行均值多重比較,集合標準誤(Pooled SEM)來表示數據的變異性,所有數據的判斷標準均以P<0.05作為差異顯著,以0.05≤P≤0.10作為有差異趨勢。利用折線模型評估了不同飼糧Met水平下的ME需要量[11];此外,利用T檢驗比較不同飼糧Met水平下的ME需要量是否存在差異[12]。

2 結 果

2.1 飼糧中ME和Met水平對15～42日齡北京鴨生產性能的影響

由表2可知,隨著飼糧中ME水平的升高,42日齡北京鴨平均體重和15～42日齡平均日增重顯著增加(P<0.000 1),平均日采食量和料重比顯著降低(P<0.000 1);但飼糧中Met水平對其影響未達到顯著性水平(P>0.05)。由表3可知,隨著飼糧中Met水平的升高,ME攝入量和ME轉化效率呈現先升高后達到平臺(P<0.000 1),Met攝入量和Met轉化效率呈現出顯著增加(P<0.000 1)。

表2 日糧中代謝能和蛋氨酸水平對15～42日齡北京鴨生長性能的影響

表3 飼糧中代謝能和蛋氨酸水平對15～42日齡北京鴨代謝能和蛋氨酸攝入量及轉化效率的影響

2.2 屠宰性能

由表4可知,隨著飼糧中ME水平的升高可顯著提高42日齡北京鴨全凈膛率(P<0.05),降低胸肌率、腿肌率和肝臟指數(P<0.05),提高腹脂率和皮脂率(P<0.05);飼糧中Met水平升高有提高42日齡北京鴨全凈膛率的趨勢(P=0.08)。

表4 日糧中代謝能和蛋氨酸水平對42日齡北京鴨屠宰性能的影響

2.3 血漿生化指標

由表5可知,隨著飼糧中ME水平的升高,42日齡北京鴨血漿中總膽固醇和高密度脂蛋白膽固醇含量顯著降低(P<0.000 1),白蛋白含量有下降的趨勢(P=0.053 1);飼糧中Met水平升高可顯著升高血漿中白蛋白的含量(P=0.001 0);且飼糧中ME和Met水平對血漿中總膽固醇和高密度脂蛋白膽固醇含量存在顯著的交互作用(P<0.05)。飼糧中ME水平升高顯著升高42日齡北京鴨血漿中游離脂肪酸含量,而飼糧中Met水平升高顯著降低血漿中游離脂肪酸含量(P<0.05,圖1)。

柱形圖中不同字母表示差異顯著 (P<0.05)Values with different letter superscripts mean significant difference (P<0.05)圖1 飼糧中代謝能和蛋氨酸水平對42日齡北京鴨血漿游離脂肪酸含量的影響Fig.1 Effects of dietary metabolizable energy and methionine levels on plasma non-esterified fatty acid content of Pekin ducks at 42 d of age

2.4 不同蛋氨酸水平北京鴨代謝能需要量

利用直線-折線模型以平均日增重為評價指標,評估了不同飼糧Met水平15～42日齡北京鴨的代謝能的需要量(表6和圖2)。以平均日增重為評價指標,Met水平0.30%和0.50%的兩種飼糧中,15～42日齡北京鴨ME需要量分別為12.46和12.85 MJ·kg-1。經過t檢驗結果表明飼糧Met水平為0.50%時北京鴨的ME需要量(12.85 MJ·kg-1)有高于Met水平為0.30%(12.46 MJ·kg-1)的趨勢(0.05

圖2 折線模型估測不同蛋氨酸水平15～42日齡北京鴨代謝能需要量Fig.2 The ME requirements of Pekin ducks from 15 to 42 days of age at both different Met levels by linear broken-line models.

表6 折線模型估測不同蛋氨酸水平15～42日齡北京鴨代謝能需要量

3 討 論

我國目前培育出了多種不同用途的北京鴨品系,例如脂肪型北京鴨和瘦肉型北京鴨,其中脂肪型的北京鴨主要用于北京烤鴨的烤制,而瘦肉型北京鴨主要用于分割鴨產品的生產。兩種品系北京鴨胴體組成存在較大的差異,脂肪型北京鴨的皮脂率(36.9%vs. 21.4%)和腹脂率(2.70%vs. 1.15%)遠遠高于瘦肉型,其原因主要是北京鴨機體對脂質代謝及沉積的能力存在較大差異[13-14]。因此推測,不同品系的北京鴨對飼糧能量需要量也存在較大差異。本試驗選用脂肪型Z型北京鴨,采用玉米、豆粕、小麥麩和玉米蛋白粉做為飼糧主要原料,通過調節其原料比例以及添加部分填充物(硅藻土)和大豆油配置出不同能量水平的飼糧以評估育肥期脂肪型北京鴨能量需要量。硅藻土作為一種惰性填充物,被廣泛地應用于配置氨基酸缺乏飼糧[15]和營養消化率研究[16],且在研究飼糧能量蛋白比例時發現,硅藻土是一種更合適的惰性填充物以替代油脂或能量飼料原料達到減少能量水平的效果[17]。與沙子或稻殼粉等其他填充物相比,硅藻土可能不會為試驗動物帶來額外的有益作用,從而保證了試驗結果的準確性,沙子作為填充物可能會增加肌胃的發育和提高回腸能量消化率[17],稻殼粉可能會提高飼糧中粗纖維水平,促進腸道對營養物質的消化率[6,18]。

因此,本試驗選用硅藻土為惰性填充物,配制低能量水平飼糧,結果顯示,隨著飼糧中ME水平提高,北京鴨的體重和平均日增重均顯著升高,平均日采食量和料重比顯著降低,這與本團隊前期研究結果是一致的[3-4]。但本實驗室最近的研究表明,利用稻殼粉作為填充物降低瘦肉型北京鴨飼糧能量時,飼糧能量水平并不影響北京鴨的平均體重[6],造成這種差異的原因可能是由于基礎飼糧組成或者試驗鴨的品系不同。本實驗室前期研究表明,飼糧中ME和Met水平對北京鴨生產性能(尤其料重比)存在顯著的交互作用[6]。因此,本試驗每個飼糧能量水平設計了2個Met水平,研究不同飼糧Met水平下ME對育肥期脂肪型北京鴨生長發育的影響,但Met水平主效應結果表明,飼糧Met水平對北京鴨的生產性能無顯著性影響(表2),可能是由于試驗設計中飼糧Met水平和試驗品系不同造成的。

屠宰性能是肉鴨生產中重要的經濟衡量指標之一,脂肪型北京鴨主要用于北京鴨的烤制,較高的皮脂率有益于北京烤鴨的烤制質量。本試驗中,隨著飼糧ME水平升高,北京鴨皮脂率和腹脂率顯著增加,胸肌率和胸肌率顯著降低,與本課題組之前的研究結果一致[6]。飼糧中能量水平升高可導致家禽體內脂肪沉積量占比增大,而肌肉生成量占比降低[3-4]。Met是家禽玉米-豆粕型飼糧中第一限制性氨基酸,可調控機體脂肪代謝[19]和促進肌肉發育[20],本試驗中,日糧Met水平主效應結果顯示飼糧中Met水平對北京鴨的屠宰性能各項指標均未達到顯著性差異水平,其主要原因可能是脂肪型北京鴨對日糧中Met水平的敏感程度小于瘦肉型北京鴨。肉鴨具有根據飼糧能量水平調節自身采食量的能力,低能量水平會伴隨著高采食量,本試驗中低能量組高采食量導致北京鴨Met攝入量增加(表3),盡管0.30%Met處于低Met水平,但由于飼喂低能量飼糧提高的Met攝入量,可能北京鴨機體并不處于Met缺乏狀態,這可能是Met主效應對生產性能和屠宰性能均未達到顯著差異水平的主要原因。

當飼喂動物不同飼料時,動物機體代謝過程勢必會受到影響,并通過血液中飼料中營養物質或其代謝產物等生化指標含量反映出來,因此,生化指標一定程度地反映動物的代謝狀況。當飼糧中能量和蛋白質(或氨基酸)水平發生改變時,通常會伴隨著血液脂質和蛋白質代謝相關指標發生改變。脂肪沉積取決于脂肪合成(體外攝取或體內合成)與脂肪分解之間的平衡,主要與脂肪組織LPL(促進脂肪組織對脂肪的攝取)和HSL(甘油三酯分解成游離脂肪酸,釋放血液)的活性有關[21]。本試驗中,飼喂高能量飼糧的北京鴨血漿中游離脂肪酸含量和腹脂率均顯著升高,表明北京鴨體內脂肪合成和脂肪分解過程均加劇,由于脂肪攝取量大于脂肪分解量,最終表現出脂肪沉積量增加。肉雞上的研究表明,飼喂低能量飼糧導致肉雞血漿甘油三酯顯著升高,而腹脂率顯著降低[22],與本試驗結果一致,其原因可能是脂肪攝入量和合成量減少導致肝外組織對血漿甘油三酯攝取過程減弱,長期表現出腹脂減少,血漿甘油三酯含量升高。本試驗結果顯示飼糧中Met水平升高,北京鴨血漿中游離脂肪酸含量顯著下降,而甘油三酯有所下降但未達到顯著水平,表明Met可以改善北京鴨脂質代謝過程,減少脂肪沉積。另外,本試驗表明隨著飼糧中Met水平升高,血漿中白蛋白含量顯著升高,這與肉雞在低蛋白飼糧中添加Met的試驗中的結果是一致的[23],提示血清白蛋白在蛋氨酸調控機體脂肪沉積過程中起著重要作用。

能量通常作為配制家禽飼糧的起點,根據飼糧能量水平來確定其他營養物質的添加量[8]。本團隊以往研究表明,Met和賴氨酸與日糧ME水平對北京鴨的日增重或料重比存在顯著的交互作用,折線模型估測的不同ME水平北京鴨Met和賴氨酸需要量存在顯著的差異[6,18]。因此,在本研究中,利用直線折線模型評估了不同Met水平飼糧中北京鴨ME需要量,發現飼糧Met水平為0.50%時北京鴨的ME需要量有高于Met水平為0.30%時的趨勢(12.85vs. 12.46 MJ·kg-1)。因此,本研究數據提示,在設置北京鴨營養需要量時,要考慮與其他營養素的交互作用。

4 結 論

4.1隨著飼糧中ME水平的升高,15～42日齡北京鴨平均體重和日增重顯著增加,日采食量和料重比顯著降低。

4.2隨著飼糧中ME水平的升高,42日齡北京鴨胸肌率和腿肌率顯著下降,全凈膛率、腹脂率和皮脂率顯著增加。

4.3根據折線模型,以日增重為評價指標,飼糧Met水平為0.30%和0.50%時,滿足北京鴨最佳日增重的ME需要量分別為12.46和12.85 MJ·kg-1。經過t檢驗,飼糧Met水平為0.50%時北京鴨的ME需要量有高于Met水平為0.30%時的趨勢。

4.4綜上所述,飼糧中能量水平升高可改善北京鴨生長性能,飼糧中Met水平可影響北京鴨ME需要量。