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生长猪饲粮磷水平对磷酸氢钙中磷真消化率评定的影响

2018-03-20曹山川张宏福刘静波

中国畜牧杂志 2018年3期
关键词:中磷排泄量消化率

曹山川,伍 凤,陈 亮,刘 明,张宏福,刘静波*

(1.西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳 621010;2.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,动物营养学国家重点实验室,北京 100193;3.北京中农弘科生物技术有限公司,北京 102206)

植物性饲料原料由于植酸盐含量较高导致单胃动物对其消化利用率较低,从而造成畜牧生产过程中不可避免的磷排放[1]。在养猪生产过程中,主要通过在饲粮中添加磷酸氢钙(DCP)等无机磷的方式以满足动物对磷的需要。饲粮中添加无机磷可显著改善动物的生长性能,但同时也增加了向环境排放的磷。Petersen等[2]研究表明,以玉米淀粉为主的生长猪纯合饲粮中无机磷的全肠道真消化率在88.41%~98.20%。使用纯合饲粮测定无机磷全肠道真消化率的问题在于动物饲喂无磷饲粮(FPD)时,肠道处于异常代谢状况,而Xue等[3]研究表明,饲粮粗蛋白水平显著影响磷的消化吸收。因此,生长猪饲喂FPD测得磷的消化率可能无法用于玉米-豆粕型饲粮的配制。Seynaeve等[4]和Zhai等[5]研究一致表明,生长猪饲粮总磷的表观全肠道消化率随饲粮无机磷添加水平提高显著增加,主要原因是无机磷中磷的消化率显著高于基础饲粮中植物性饲料原料中磷的消化率,但无机磷中磷的真消化率是否受饲粮磷水平的影响尚存争议。差量法和线性回归法是测定磷的全肠道真消化率的有效方法[2,6],但目前关于饲粮因素影响无机磷的全肠道真消化率评定的研究较少。因此,本研究通过梯度添加DCP增加饲粮磷水平,研究饲粮总磷含量对线性回归法和差量法测得无机磷的全肠道真消化率的影响,为准确评定生长猪饲粮原料中无机磷的真消化率和配制生长猪饲粮时合理利用DCP等饲料原料提供参考数据。

1 材料与方法

1.1 试验设计和饲养管理 试验中选用了56头体重为(25.90±0.25)kg的杜×长×大杂交去势公猪,根据体重随机分为7组,每组8个重复,每个重复1头猪。对照组饲喂玉米-豆粕型的基础饲粮(不添加DCP),6个处理组在基础饲粮中分别添加0.64%、1.28%、1.92%、2.56%、3.20%、3.84% DCP。试验饲粮组成及营养成分见表1。试验通过添加三氧化二铬为指示剂测定磷的消化率。试验期间所有猪只饲养于不锈钢代谢笼中,采用自然光照,室温控制在20℃左右,自由饮水,每天在08:00和17:00饲喂2次。试验期8 d,包括6 d的适应期和2d的粪便收集期,采食量根据试验动物体重的4%计算得出。试验期间所有的生长猪体况健康,并且采食完所有饲喂的饲粮。

1.2 样本收集和处理 试验前6 d为适应期,粪样收集期开始于第7天8:00到第8天18:00结束,收集试验动物排出的全部粪便。粪便样品收集后立即放置于-20℃冰箱中冷冻保存。待试验结束后将每头猪的全部粪便样品分别混合均匀后,置于65℃烘箱中烘干。另取每个饲粮样品65℃烘干。烘干后的饲粮样品和粪样粉碎后待测。

1.3 测定指标与方法 试验饲粮和粪便样品的常规营养成分及总磷含量的测定方法参考张丽英[7]的方法,三氧化二铬的含量测定方法参考Fenton等[8]提出的方法。

1.4 计算方法 总磷的排泄量和表观全肠道消化率按照下列公式计算:

粪中总磷排泄量(mg/kg)=(粪中磷含量×饲粮中铬含量)/粪中铬含量

总磷的表观全肠道消化率=(总磷摄入量-粪中磷排泄量)/总磷摄入量×100%

差量法计算粪中无机磷的排泄量、无机磷的全肠道真消化率按照下列公式计算:

无机磷排泄量(mg/kg)=粪中总磷排泄量-基础组磷排泄量

无机磷的全肠道真消化率=(总无机磷摄入量-粪总磷排泄量+基础组总磷排泄量)/总无机磷摄入量×100%

线性回归法测定DCP中磷的全肠道真消化率是通过低磷饲粮组(磷水平分别为0.46%、0.58%和0.70%)和高磷饲粮组(磷水平分别为0.82%、0.94%和1.06%)的生长猪的饲粮磷消化量(PD)和饲粮总磷摄入量(PI)的回归关系来测定,按照下列方程得出:

饲粮磷消化量 = 无机磷全肠道真消化率×日粮总磷摄入量-内源磷排泄量

无机磷的全肠道真消化率即是回归方程的斜率,用百分比表示;内源磷损失量(EPL)则是回归方程的截距,以g/d来计量。

1.5 统计分析 所有数据采用SAS 9.2统计分析软件中的一般线性模型(GLM)进行分析,统计分析模型包含初始体重和饲粮磷酸氢钙水平,使用CONTRAST分析线性和二次趋势,使用PROC REG进行线性回归分析。P<0.01为差异极显著,0.01<P<0.05为差异显著,0.05<P<0.1为有显著的趋势。

2 结果与分析

2.1 饲粮添加不同水平DCP对生长猪干物质摄入量和利用率的影响 由表2可知,饲粮中添加不同水平DCP对生长猪的饲粮摄入量、干物质摄入量和干物质消化率的影响不显著(P>0.05)。

2.2 饲粮添加不同水平DCP对生长猪总磷的摄入量和表观全肠道消化率的影响 由表3可知,总磷摄入量、全肠道可消化磷、总磷排泄量随着饲粮磷水平的增加而线性增加(P<0.05),生长猪总磷的表观全肠道消化率随饲粮DCP水平提高呈线性和二次增加(P<0.05)。

2.3 差量法计算饲粮添加不同水平DCP对生长猪无机磷全肠道真消化率的影响 由表4 可知,随着饲粮中DCP添加水平的增加,无机磷的摄入量、无机磷的排泄量和可消化无机磷的量也逐渐增加(P<0.05)。随着饲粮DCP添加水平的提高,差量法测得DCP中磷的全肠道真消化率表现为先增加后降低的趋势(P<0.1)。

2.4 线性回归法计算饲粮添加不同水平DCP对生长猪无机磷全肠道真消化率的影响 由表5 可知,通过使用线性回归法测得低磷饲粮组DCP中磷的全肠道真消化率为87.06%,显著高于高磷饲粮组测得的38.05%(P<0.05)。EPL分别为2.79 g/d和-1.82 g/d,与对照组相比均不显著。

3 讨 论

Shen等[9]和Dilger等[10]提出,磷的全肠道消化率和回肠消化率之间无显著差异,磷的全肠道消化率可被用于评定饲粮中磷的消化率。使用全肠道消化率进行评定时,粪便样品收集简便,且不需要对猪只进行外科手术。Petersen等[2]研究表明,通过饲喂无磷饲粮使用差量法测得无机磷中磷的全肠道真消化率在88.41%~98.20%。饲喂以玉米淀粉为主的PFD测定生长猪磷的内源性损失和真消化率时,由于缺乏氨基酸的摄入,动物肠道处于异常代谢状况。而Xue等[3]研究表明,生长猪饲粮粗蛋白水平显著影响磷的吸收。因此,Petersen等[2]测得的无机磷的真消化率可能不适用于玉米-豆粕型等常规饲粮的配制。NRC(2012)[11]提出,使用PFD测定生长猪EPL的假设是特异性EPL不受饲粮类型和饲粮磷水平的影响时,使用EPL对磷的全肠道真消化率进行校正,最终得出磷的标准全肠道消化率。与磷的标准全肠道消化率相比,测定磷的全肠道真消化率时考虑了饲粮特异性EPL对全肠道真消化率的影响,因此更加准确。本试验通过在玉米-豆粕型饲粮中添加不同水平的DCP测得总磷的表观全肠道消化率分别为37.75%、50.34%、56.31%、55.14%、49.7%、55.48%,发现随DCP添加水平提高总磷的表观全肠道消化率呈线性和二次增加趋势。以未添加DCP的玉米-豆粕型饲粮作为基础饲粮,使用差量法测得DCP中磷的全肠道真消化率分别为70.89%、85.70%、82.95%、75.47%、63.35%、68.89%。当饲粮DCP添加量在0.64%水平时,测得无机磷的全肠道真消化率显著低于DCP添加水平为1.28%和1.92%时所测得的值。导致上述结果的主要原因是无机磷添加量占基础饲粮组总磷的比例较小,使用差量法进行测定时的试验误差较大从而使得消化率的理论值和实测值之间存在较大差异。当DCP添加量为1.28%和1.92%时,此时饲粮总磷含量为0.58%和0.70%满足生长猪的总磷需要量,测得DCP中磷的全肠道真消化率分别为85.70%和82.95%,与刘静波等[12]在玉米-豆粕型饲粮中添加1.17%的DCP测得的全肠道真消化率为81.02%的结果一致。NRC[11]指出,DCP中磷的标准全肠道消化率为88.3%,略高于本试验中DCP添加量为1.28%和1.92%时测得的全肠道真消化率,导致上述差异的主要原因可能在于计算磷的标准全肠道消化率时未考虑饲粮特异性EPL,而使用差量法计算磷的全肠道真消化率时考虑了部分饲粮特异性EPL,从而导致测定结果降低。当DCP添加量分别为2.56%、3.20%、3.84%时,饲粮总磷含量分别为0.82%、0.94%、1.06%,均显著高于生长猪总磷的需要量(0.56%),过高的饲粮磷水平抑制了磷的消化吸收,从而使得无机磷的全肠道真消化率的测定值显著降低。因此,为准确使用差量法测定原料磷的全肠道真消化率时,应将饲粮磷水平维持在接近磷需要量的水平。

表1 试验饲粮组成及营养成分(风干基础)

表2 饲粮添加不同水平DCP对生长猪干物质摄入量和利用率的影响

表3 饲粮添加不同水平DCP对生长猪总磷的摄入量和表观全肠道消化率的影响

表4 差量法计算饲粮添加不同水平DCP对生长猪无机磷全肠道真消化率的影响

表5 无机磷的全肠道真消化率

本研究结果表明,通过使用线性回归法测得低磷饲粮组DCP中磷的全肠道真消化率为87.06%(EPL为2.79 g/d),显著高于高磷饲粮组测得无机磷的全肠道真消化率的38.05%(EPL为-1.82 g/d)。由此可见,饲粮磷水平显著影响线性回归法测定DCP中磷的全肠道真消化率。低磷饲粮组测得DCP中磷的全肠道真消化率为87.06%,与von Rodehutscord等[13]和Petersen等[2]测得的DCP中磷的全肠道真消化率分别为87%和88.41%无显著差异。高磷饲粮组总磷水平分别为0.82%、0.94%、1.06%均极显著高于生长猪的磷需要量。使用线性回归法测定磷真消化率的理论假设为待测饲粮原料中磷的利用率不受磷水平的影响,而本研究中高磷饲粮组DCP中磷的消化率随DCP添加水平的提高受到抑制。当磷水平高于生长猪磷需要量时,因动物对磷的消化吸收能力有限,随着饲粮磷水平提高到0.82%、0.94%时,全肠道可消化磷含量分别为5.78、5.70 g/d,无明显差异。因此,当使用生长猪的PI和PD做回归时,曲线的倾斜程度趋于平缓,截距上升,从而使得测定结果显著降低。由此可见,使用线性回归法测定饲料原料磷水平时一定要将饲粮总磷水平控制在需要量水平以下。

4 结 论

饲粮磷水平显著影响差量法和线性回归法测得无机磷的全肠道真消化率;使用差量法测定饲粮原料磷的全肠道真消化率时应将饲粮磷水平维持在接近需要量的水平;使用线性回归法测定磷的全肠道真消化率,应将饲粮磷水平控制在低于磷需要量的水平以下。

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