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不同时期京红- Ⅰ蛋鸡回肠内锌、铁、镁、钙、锰、磷和钾含量的分析

2017-02-10丰艳妮闵令江

中国畜牧杂志 2017年1期
关键词:周龄产蛋蛋壳

丰艳妮,赵 勇,闵令江

(青岛农业大学动物科技学院,山东青岛266109)

不同时期京红- Ⅰ蛋鸡回肠内锌、铁、镁、钙、锰、磷和钾含量的分析

丰艳妮,赵 勇,闵令江*

(青岛农业大学动物科技学院,山东青岛266109)

本试验旨在探讨不同时期蛋鸡回肠内锌(Zn)、铁(Fe)、镁(Mg)、钙(Ca)、锰(Mn)、磷(P)和钾(K)的变化特点。试验选取不同时期蛋鸡(青春期-15 周龄、产蛋高峰期-30周龄和高峰后期-45周龄)的回肠组织,借助ICP检测其中Zn、Fe、Mg、Ca、Mn、P和K的含量,利用软件SPSS22进行多重比较和相关性分析。结果表明:15 周龄和30 周龄蛋鸡回肠内K元素极显著高于45 周龄(P<0.01);30周龄时P、Zn和Mn的含量最高,显著高于其他2个时期(P<0.05);45周龄时,Mg和Fe的含量最高,显著高于15周龄和30周龄(P<0.05);相关性分析发现,蛋鸡回肠中Mn、P、Zn之间均呈正相关(P<0.05),P与K呈正相关(P<0.05),且二者均与Mg呈负相关(P<0.05),此外K与Fe元素也呈负相关(P<0.05),Mg与Fe呈正相关(P<0.05)。因此,不同时期蛋鸡回肠各种元素的量不同,可据此调整饲粮中必需元素的添加量。

京红- Ⅰ蛋鸡;回肠;必需元素;ICP;相关性

必需元素在维持机体正常生理功能发挥重要的作用,能够促进生长繁育,并参与机体免疫,它们在畜禽生产过程中的合理添加也越来越引起人们的重视。研究发现,不同元素的添加能够影响蛋鸡的发育、产蛋率、蛋壳厚度及鸡蛋质量[1]。此外,作为我国自主创新的蛋鸡品系,京红-I号蛋鸡繁殖力和适应力强均非常优秀,15周龄生殖系统开始发育,一般25周龄开产,26~45周龄维持较高的产蛋水平,且在不同时期对能量和营养物质的要求也不同[2]。目前,由于养殖过程中各种必需元素的不合理添加,造成一定的环境污染和资源浪费,小肠是各种营养物质和机体必需元素的主要吸收部位,而回肠作为小肠后半部分,在营养物质及微量元素的吸收中占有重要的地位,且目前关于回肠与必需元素之间的相关研究非常有限。鉴于此,本试验通过研究京红-I蛋鸡15周龄(青春期)、30周龄(产蛋高峰期)和45周龄(产蛋高峰末期)回肠内Zn、Fe、Mg、Ca、Mn、P和K的含量,旨在分析蛋鸡不同生长时期不同元素的需求变化情况,以期为蛋鸡的饲养过程中各种微量元素的添加提供指导,同时为动物回肠功能的研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物 21日龄京红-I蛋鸡饲养于青岛市城阳区茂昌源养鸡场。

1.2 仪器及试剂 耦合等离子体光学发射光谱仪(ICP-OES, Optima2 100,Perkin-Elmer,Shelton, CT,USA);电子天平(DENVER INSTRUMENT公司,USA);超纯水系统(MIllIPORE:MQ-gard)。

浓硝酸(优级纯(GR),分子量 63.01,国药集团化学试剂有限公司);高氯酸(优级纯(GR),国药集团化学试剂有限公司);液氮;超纯水。

1.3 试验方法

1.3.1 动物饲养及样品收集 将21日龄京红-I蛋鸡60只随机分为3组,饲养于青岛市城阳区茂昌源养鸡场,所有京红-I蛋鸡的饲养和免疫程序均按严格按照青岛农业大学动物福利相关规定进行。饲喂蛋鸡的饲料配方在鸡饲养标准(NY-T33-2004)的基础上结合本养殖场长期养殖经验进行优化,具体如表1所示。待蛋鸡生长至15周龄(青春期)、30周龄(产蛋高峰期)和45周龄(产蛋高峰后期),随机收集6只蛋鸡(2只/组)的回肠组织(回盲袢向上10 cm左右),经液氮处理后置-80℃冰箱备用。

1.3.2 样品处理 本研究利用ICP测定微量元素,简要过程:用液氮将回肠组织研磨成1 mm3大小,称取0.5g左右的组织,消解,定容,待测,同时以空白试剂对照。

1.3.3 微量元素测定 启动Winlab32软件,输入样品号及其对应的重量,根据样品各元素的含量特点建立测试范围内的各元素标准曲线,继而逐一测定样品,数据导出备用。

1.4 统计分析 试验中所有数据均利用SPSS22分析,结果均以平均值±标准误表示,利用单因素ANOVA 程序中的LSD 方法比较不同时期京红-I蛋鸡回肠内各元素变化情况,同时借助相关性方法进行各元素在回肠含量的相关性分析。

表1 风干基础日粮组成

2 结 果

2.1 不同发育时期蛋鸡回肠内重要元素含量变化情况 本研究结果发现,15、30、45周龄京红-I蛋鸡回肠内Ca含量基本不变,K含量在15周龄时最高,Mn、Zn、P、Ca的含量在30 周龄时最高,而Mg、Fe含量则表现为45周龄时最高。

2.1.1 青春期(15 WK)K在蛋鸡回肠内的含量最高京红-I蛋鸡回肠内K元素含量在15、30周龄较高,分别为(3 773.860±199.931 )mg/kg和(3 765.872±327.406)mg/kg,均显著高于45周龄的(3 226.636±327.406)mg/kg(P<0.01)(图1)。

图1 京红-Ⅰ蛋鸡15、30、45周龄回肠内K的含量

图2 京红-Ⅰ蛋鸡15、30、45周龄回肠内Mn、Zn、P和Ca含量

2.1.2 蛋鸡产蛋高峰期(30 周龄) 回肠内Mn、Zn和P的含量最高 30 周龄京红-I蛋鸡回肠内Mn、Zn、P的含量最高,分别为(3 326.437±495.945)μg/kg、(30.397±3.658)mg/kg、(2 840.804±93.097)mg/kg和(180.071 ±112.780)mg/kg。Mn在回肠内的含量30周龄最高,15周龄最低,3个时期的含量差异极显著(P<0.01)。Zn在回肠内的含量是30周龄极显著高于其他2个时期(P<0.01),在15周龄和45周龄变化不明显 (P>0.05)。P的含量则在30周龄最高,45周龄最低,3个时期回肠内P的含量差异极显著(P<0.01)。虽然Ca的含量在30周龄最高,但差异不显著(P>0.05)(图2)。

2.1.3 产蛋高峰末期(45周龄)蛋鸡回肠内的Mg和Fe元素含量最高 蛋鸡45周龄时Mg和Fe在蛋鸡回肠内的含量最高,分别为(362.714±16.872)mg/kg和(45.002±3.754)mg/kg。Mg的含量是45周龄最高,30周龄最低,3个时期的含量差异显著(P<0.05)。Fe的含量是45周龄最高,15周龄最低,3个时期间差异显著(P<0.05)(图3)。

图3 京红-Ⅰ蛋鸡15、30、45周龄回肠内Mg和Fe含量的变化情况

2.2 蛋鸡回肠内不同微量元素间的相互关系 利用SPSS22的相关性程序,分析京红-I蛋鸡在不同生理时期Zn、Mg、Mn、P、K、Ca、和Fe这7种元素在回肠内含量的相互关系。结果发现,回肠内Zn、Mn、和P之间呈正相关,其中,Zn与P的含量表现为相关(r=0.680,P<0.01)。K元素与P元素也高度相关(r=0.743,P<0.01),两者同时与Mg元素呈负相关(P<0.01),于此同时,K还与Fe元素呈负相关(P<0.05),而Fe元素和Mg元素之间表现为正相关(P<0.05)。除此以外,其他元素在回肠中的含量并未直接显示出相关性,具体如表2所示。

3 讨 论

3.1 机体不同生长时期对微量元素的需求不同 动物机体在不同生长时期,对不同微量元素的需求量不同,而通过体外添加不同的元素能够促进其生长发育,提高生产性能,并且不同的添加形式产生的效果不同[3],但都对机体的生长发育起重要的作用。Ca作为机体骨骼的重要组成部分,同时参与机体的新陈代谢、细胞粘附与分裂、激素分泌等许多生理机能[4];Ca不仅是牙齿和骨骼的重要组成成分,还参与机体许多重要的生理代谢过程;98%的K位于细胞内,它参与细胞代谢、维持机体环境的平衡,对机体发育和健康有中要的意义[5];Fe和Zn除了参与机体重要的生理功能,对机体的免疫也有重要的作用[6]Mn能够影响骨骼的代谢[6];作为重要的阳离子,Mg能够调节细胞内外重要元素的平衡,并参与脂类代谢、动物应激以及脂质过氧化等生理机能[7]。

表2 京红-Ⅰ蛋鸡回肠内各元素含量相互关系

蛋鸡的产蛋量及鸡蛋的品质受多种因素的影响。研究发现,Mn不仅能够增加蛋壳的厚度、破裂强度和柔韧度[8],并且影响鸡蛋的孵化性能[9];在饲料中添加包括有机Mn和Zn在内的复合微量元素,能有效提高鸡蛋中所添加微量元素的含量。Zn在机体的免疫、生长以及生殖过程中均发挥重要作用,MehranTorki等[10]发现,在温度较低的情况下,通过添加Zn能够提高蛋鸡的生产力、鸡蛋的品质。日粮中含0.30%的G能够提高蛋鸡的产蛋量以及蛋重,并且发现蛋鸡日粮中G含量达到0.42%,能够显著提高回肠中CD4+和CD8+淋巴细胞的数量[11]。Mg作为蛋壳中仅次于Ca的必需元素之一,在饲料中添加Mg能够影响肉鸡的增重蛋鸡产蛋量、平均蛋重以及蛋的孵化等[12];尽管Mg的添加不能促进老龄蛋鸡的产蛋量,但能显著增加蛋壳的强度,减少破壳蛋和无壳蛋的数量[13]。在蛋鸡生产中,蛋黄的含Fe量可以通过在蛋鸡饲料中添加Fe来增加[14]。研究发现,一定量的Ca与维生素D协同作用能促进肉鸡的免疫和抗氧化性[15];同时,Ca的添加量能影响蛋鸡骨骼质量和蛋壳硬度[16]。

由此可见,Mn、Zn、Ca、Mg 等在蛋鸡产蛋量、鸡蛋品质和蛋壳硬度等方面有重要作用,这与本研究中发现产蛋期间回肠中的这几种元素的含量较高是一致。Fe在动物生殖过程中有重要作用,故在回肠内的含量表现为从青春期到产蛋高峰末期逐渐增加的趋势。Ca元素是骨骼和蛋壳构成的重要成分,本研究发现它在3个时期没有明显变化,这可能由于青春期是蛋鸡骨骼发育的重要时期,产蛋期蛋壳的形成对Ca的需求量也比较高,因此在各个时期蛋鸡对Ca都需求较高。K在蛋鸡生产中的相关报道非常有限,那么它在产蛋高峰期显著降低的原因则需要进一步研究。此外,回肠作为机体消化道的组成部分,除了营养物质吸收转运作用外,其在屏障和免疫方面也发挥重要作用,蛋鸡产蛋过程是一种生理性应激,微量元素微量元素Fe、Zn、Mg、Ca 等能够参与机体免疫功能的调节,那么这些微量元素在不同时期回肠内的变化,是否为了维持不同生理时期回肠的功能而做出的调整?其具体的机理还有待进一步研究。

3.2 微量元素相关性 必需元素在机体生长发育过程中起到重要作用,然而它们之间存在着复杂的相互作用如协同和拮抗作用。它们之间的复杂关系受添加剂量的多少、动物的物种以及外界因素的影响。大部分研究发现,Mn、Fe和Zn之间是拮抗作用,首先Mn与Fe竞争共同的吸收位点,因此二者间呈相互拮抗的关系,而在鸡饲料中添加Mn时会导致某些器官中Fe的代谢受阻[17]。本研究发现,蛋鸡回肠中Mn、Zn在回肠的含量呈正相关。回肠作为机体营养吸收与转运的主要组成部分,它还有非常重要的屏障和免疫功能,那微量元素间的关系很有可能是为了实现回肠功能的需要。

尽管本研究中还发现京红蛋鸡回肠中G元素与Mn、Zn和K的含量呈正相关、而与Mg呈负相关,Mg和Fe之间呈正相关,然而关于它们之间相互关系的报道非常有限,此外,K作为机体重要的必需元素,为什么在回肠中与Mg和Fe呈负相关,在其他器官中是否也有如此的相互关系,如果没有,那这种相关性是否是由于回肠自身功能的特殊选择?其机理还需要进一步研究。

4 结 论

本研究表明,产蛋期间蛋鸡回肠组织内Zn、Mn、P、Fe和Mg较高,且所检测的7种必需元素之间在回肠中的含量存在一定的相关性。

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S831.5

A

10.19556/j.0258-7033.2017-01-070

2016-06-02;

2016-08-04

山东省自然科学基金联合专项(ZR2014CL033);青岛农业大学博士基金(663/1111)

丰艳妮(1979-),女,山东莒县人,讲师,博士,主要从事动物消化道功能相关的研究,E-mail:yannifeng1979@ hotmail.com

*通讯作者:闵令江,E-mail:mlj2963@126.com

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