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有机复合微量元素对肉鸡生长性能、抗氧化功能及组织微量元素沉积的影响

2021-12-30杨远廷邹仕庚付志欢吴紫倩黄丽婷舒绪刚

中国饲料 2021年23期
关键词:鸡胸肉饲粮微量元素

杨远廷 , 邹仕庚 , 王 斌 , 付志欢 , 罗 帆 , 吴紫倩 , 黄丽婷 , 舒绪刚

(1.仲恺农业工程学院动物科技学院,广东广州 510225;2.温氏食品集团股份有限公司研究院农业农村部动物营养与健康养殖重点实验室,广东云浮 527300;2.仲恺农业工程学院化学化工学院,广东广州 510225)

微量元素是维持动物机体正常生理和促进畜禽生长发育的必需营养素, 主要以酶的组成成分或激活剂等形式参与体内一系列生理生化反应,进而影响营养物质吸收和代谢等生命活动(Bao,2009)。 目前在动物生产上使用的微量元素 (铜、铁、锰、锌)以无机盐的形式(硫酸盐、氧化物和氯化物)为主,其成本低且易获得,但生物利用率相对较低,在实际畜牧生产中普遍添加过量,这不仅增加饲养成本, 而且容易造成资源浪费和环境污染(贾刚,2020;Richards,2010)。 因此,随着环保压力的增加, 使用高利用率的微量元素对畜牧生产意义重大,如有机微量元素。

氨基酸络(鳌)作为一种有机微量元素,是由金属离子与氨基酸经过络合反应生成的具有环状结构的化合物, 具有化学稳定性强、 易于消化吸收、生物学效价高等特性,可显著提高微量元素利用率(虞俊翔,2015)。 研究表明,氨基酸络(鳌)微量元素代替无机微量元素可提高动物对微量元素的利用率,减少排泄物中的重金属含量,同时对家禽生长性能、 产蛋性能和蛋品质均有改善作用(Umar,2020;Sirri,2016;Idowu,2011)。 但也有研究对氨基酸螯合微量元素的作用提出质疑(Wang,2019;Rao,2013), 这可能与其产品质量(如氨基酸种类、络(螯)合强度)有关(Ghasemi,2020)。而且目前氨基酸螯合微量元素在肉鸡上的研究以单一元素为主,对于复合形式的报道较少,且试验结论仍存在一定的争议(徐明明,2017)。因此, 本试验通过在饲粮中添加不同水平的甘氨酸螯合微量元素,探究其对肉鸡生长性能、血清及肝脏抗氧化指标和组织中微量元素沉积的影响,旨在为有机复合微量元素在肉鸡生产中的科学使用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 无机微量元素为市售饲料级一水硫酸锌(34.50%)、五水硫酸铜(25.00%)、一水硫酸锰(31.80%)和一水硫酸亚铁(32.00%);有机复合微量元素为甘氨酸金属螯合物, 均为实验室自制。 经检测, 各金属含量为: 锌 21.14%、铜22.90%、锰23.96%、铁17.42%,且游离甘氨酸≤1.5%。

1.2 试验设计与饲粮组成 选取1 日龄黄羽肉仔鸡2250 只,随机分为5 组,每组6 个重复,每个重复75 只鸡。 对照组为无机组,在基础饲粮中添加饲料级无机微量元素8 mg/kg Cu,80 mg/kg Fe,60 mg/kg Zn,80 mg/kg Mn,试验组微量元素添加量分别为无机组的100%、75%、50%、33%, 试验期63 d。基础饲粮参照我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)设计,主要分为三个饲养阶段,1~21 日龄为小鸡阶段,22 ~ 42 日龄为中鸡阶段,43 ~ 63 日龄为大鸡阶段,其饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.3 饲养管理 试验在温氏集团研究院科研基地肉鸡试验场进行。 饲养管理严格按照温氏食品集团股份有限公司所制定的《肉鸡饲养管理手册》进行饲养。采用地面平养模式,每天24 h 光照,鸡只自由采食和饮水, 饲养前期采用红外灯进行保温,中后期无保温措施;定期对鸡舍进行喷雾消毒和清理更换垫料, 并按照常规免疫程序进行相关免疫。 试验过程中若发现死鸡,立即称重记录。

1.4 测定指标与方法 于试验期结束前1 天20:00断料,但不断水。 所有试验鸡称重后,每个重复选取体重相近的2 只鸡进行翼下静脉采血5 mL,静置待血清析出后,3500 r/min 离心10 min,将血清分装至 200 μL 离心管中,-20 ℃冰箱冻存, 用于测定血清抗氧化相关指标。 采完血颈部充分放血后解剖,取肝脏、鸡胸肉和胫骨分装至自封袋,做好标记,-20 ℃冰箱冻存,用于组织中的微量元素含量测定。

1.4.1 生长性能 观察每天肉鸡的生长情况,并记录死亡鸡的数量。分别在21、42、63 日龄以重复为单位对空腹12 h 以上的肉鸡进行称重,并记录每个重复的采食量,计算各个阶段的平均日增重、平均日采食量、料重比和死淘率。

1.4.2 血清和肝脏抗氧化指标 将肉鸡肝脏组织按质量比1:9 加入预冷的生理盐水,冰水浴条件下进行匀浆破碎, 制成10% 组织匀浆,2000 r/min离心10 min,取其上清液-20 ℃冷冻备用。 采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒测定血清和肝脏中总抗氧化能力(T-AOC)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、铜锌超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)和丙二醛(MDA)含量。各项酶指标具体测定方法参照试剂盒的说明书。

1.4.3 组织中微量元素含量 组织中铜、铁、锰和锌的含量采用电感耦合等离子体发射光谱仪 (型号:Thermo iCP 6000 SERIES)检测,主要参考GB/T 5009.268—2016 、 何万领 (2018) 和 Ghasemi(2020)等方法。样品具体处理如下:将样品放到培养皿,用生理盐水冲洗血渍,除去附着在组织上的油脂并用滤纸吸干水分,60 ℃烘干至恒重。 准确称取0.5 ~ 1.5 g(精确至0.001 g) 样品于坩埚中,做好标记,置于电热板中碳化至无冒白烟,待冷却后转移于550 ℃的马弗炉中灰化5 ~ 8 h,若灰化不彻底,则冷却后取出加入少许硝酸,在电热板上小心加热蒸干, 冷却后移入马弗炉中继续灰化成白色灰烬。 冷却取出,加入10 mL 浓硝酸进行加热消解30 min, 过滤, 用去离子水定容至25 mL容量瓶中。

1.5 统计分析 数据采用SPSS 24.0 软件中单因素方差分析(one-way ANOVA)程序进行处理,并采用Duncan 氏法进行组间多重比较。P < 0.01 表示差异极显著, P < 0.05 表示差异显著,0.05≤ P< 0.10 表示有显著趋势。 数据结果均用“平均值±标准差”表示。

2 结果

2.1 不同水平有机复合微量元素对肉鸡生长性能的影响 由表2 可知,从各饲养时期上看,各处理间肉鸡平均日采食量、平均日增重、料重比和死亡率差异不显著(P > 0.05);从1 ~ 9 周龄整体上看, 各组间饲粮处理对肉鸡平均日采食量和平均日增重也无显著影响(P > 0.05),但料重比(P =0.065)和死淘率(P =0.074)存在一定程度的差异,其中50%有机组中料重比显著低于无机组和100%有机组 (P < 0.05),33%有机组中死亡率显著高于75%有机组(P < 0.05),其他各组之间差异不显著(P > 0.05)。

表2 不同水平有机复合微量元素对肉鸡生长性能的影响

2.2 不同水平有机复合微量元素对肉鸡抗氧化功能的影响

2.2.1 不同水平有机复合微量元素对肉鸡血清抗氧化相关酶的影响 由表3 可知,与无机组相比,33%有机组血清T-AOC 显著降低 27.08% (P <0.05); 无机组与有机组相比, 血清中 T-SOD 和CuZn-SOD 差异不显著性(P > 0.05),但 33%有机组中T-SOD 较75%和100%有机组分别降低了11.67%和 17.22% (P < 0.05),50%有机组较 75%和100%有机组分别降低了11.07%和16.66% (P <0.05); 与无机组相比,33%和 50%有机组血清Mn-SOD 分别降低了 25.87%和 33.24%(P <0.05);与无机组相比,50%有机组血清MDA 显著提高 61.95% (P < 0.05)。

表3 不同水平有机复合微量元素对肉鸡血清抗氧化相关酶的影响

2.2.2 不同水平有机复合微量元素对肉鸡肝脏抗氧化相关酶的影响 由表4 可知,与无机组相比,100%有机组肝脏T-AOC 显著提高了33.33% (P <0.05); 与无机组相比,33%有机组肝脏 T-SOD 和Mn-SOD 分别降低了 11.74%和 28.72%(P <0.05);各组间肝脏CuZn-SOD 无显著性差异(P >0.05);无机组与有机组相比,肝脏中MDA 差异不显著(P > 0.05),但33%有机组较100%有机组显著提高了 51.72% (P < 0.05)。

表4 不同水平有机复合微量元素对肉鸡肝脏抗氧化相关酶的影响

2.3 不同水平有机复合微量元素对肉鸡组织中微量元素沉积的影响

2.3.1 不同水平有机复合微量元素对肉鸡肝脏中微量元素沉积的影响 由表5 可知, 各组间肝脏中Fe 的含量差异不显著(P > 0.05);与无机组相比,100%有机组肝脏中 Cu 的含量显著提高10.36%(P < 0.01), 而 33%有机组显著降 低23.92%(P < 0.05); 与无机组相比,33%有机组肝脏中Mn 和Zn 的含量显著降低31.40%和18.90%(P < 0.05)。

表5 不同水平有机复合微量元素对肝脏中微量元素的影响(干重基础) mg/kg

2.3.2 不同水平有机复合微量元素对肉鸡鸡胸肉中微量元素沉积的影响 由表6 可知, 各组间鸡胸肉中 Cu 和 Fe 的含量差异不显著 (P > 0.05);与无机组相比,75%和100%有机组鸡胸肉中Mn的含量分别提高37.50%和45.00%(P < 0.01);与无机组相比,33%和50%有机组鸡胸肉中Zn 的含量分别降低21.56%和18.65%(P < 0.01)。

表6 不同水平有机复合微量元素对鸡胸肉微量元素沉积的影响(干重基础) mg/kg

2.3.3 不同水平有机复合微量元素对肉鸡胫骨中微量元素沉积的影响 由表7 可知, 与无机组相比,33%有机组肉鸡胫骨中Cu、Mn 和 Zn 的含量分别降低了30.07%、32.23%和 9.49%(P < 0.01);无机组与有机组相比,胫骨中Fe 的含量差异不显著(P > 0.05),但100%有机组较33%有机组提高了 16.77%(P < 0.05)。

表7 不同水平有机复合微量元素对胫骨微量元素沉积的影响(干重基础) mg/kg

3 讨论

3.1 不同水平有机复合微量元素对肉鸡生长性能的影响 研究显示, 有机微量元素在改善肉鸡生长方面优于无机微量元素(Singh,2015)。 胥彩玉等(2015)研究报道,饲粮中用低水平有机微量元素(50%)替代有机微量元素可显著提高肉仔鸡饲料转化率, 而过高或全部替代则无明显效果;M’Sadeq 等(2018)和 El-Husseiny(2012)试验也表明, 与100%无机微量元素组相比,50%的有机微量元素组肉鸡的生长性能显著提高。 本研究结果也发现,与无机微量元素相比,低添加量(50%)的有机微量元素有降低肉鸡料重比的趋势。 当然也有研究报道, 饲粮中有机微量元素的添加形式对肉鸡的生长性能影响并不大(Ghasemi,2020;Zhu,2019;Marco,2017),这与本研究结果不一致,可能与有机微量元素的种类、鸡只品种、饲粮组成和试验时间等因素有关(Yenice,2015)。

3.2 不同水平有机复合微量元素对肉鸡抗氧化功能的影响 抗氧化能力是反映肉鸡生长性能和健康的重要指标。 MDA 是脂质过氧化的主要产物,其积累可以反映动物机体脂质过氧化的程度,而SOD、GSH-Px 和过氧化氢酶等活性是其良好的清除剂, 因此这些指标常用于反映动物抗氧化状态(Tan,2019;Akhavan,2019;Zhu,2014;Ismail,2010)。 金属元素如 Zn、Cu 和 Mn 是 SOD 重要的辅助因子,适量的 Zn、Cu 和 Mn 有助于 SOD 功能的发挥(Ma,2011;Aksu,2010),而研究表明,有机微量元素更有利于改善动物机体的抗氧化功能(Swiatkiewicz,2014)。 Umar Yaqoob 等(2020)试验发现, 与无机组相比,50%和75%有机组肝脏中T-AOC 活性显著提高;而 Wang 等(2019a)研究发现,与无机对照组相比,37.5%有机组肉鸡血清和肝脏中GSH-Px 和T-SOD 活性显著下降,MDA含量增加,这与本研究的结果基本一致。本试验研究结果显示,与无机组相比,50%和75%有机组肉鸡血清和肝脏中抗氧化的相关指标差异不大,而100%有机组肉鸡肝脏中T-AOC 显著提高,33%组血清和肝脏中Mn-SOD 活性显著下降,MDA 含量也有所增加。 这说明有机微量元素能提高元素的利用率,增加动物机体对微量元素的吸收,进而促进抗氧化相关酶的活性; 但这种提高可能有一定的限度, 代替量过低则不利于动物维持正常的生理功能。

3.3 不同水平有机复合微量元素对肉鸡组织中微量元素沉积的影响 组织微量元素沉积是有效评估外源矿物元素生物利用率的重要指标, 敏感部位如肝脏、 胫骨和鸡胸肉(Mwangi,2019;M’Sadeq,2018;Kim,2015)。 Wang 等(2019b)研究结果表明,与50%和62.5%的有机微量元素组相比,低水平(37.5%)的有机微量元素组鸡胸肉中Zn、Fe 和Cu 的含量显著降低; 与无机微量元素组相比,低水平(37.5%)的有机微量元素组鸡胸肉中Fe 和 Cu 的含量显著降低。 而 Ghasemi 等(2020)研究表明,低水平的有机微量元素(25%)对肉鸡胫骨中其他元素含量无显著影响, 但Mn 的沉积量明显降低,这与本试验研究结果基本上一致。本试验结果显示,与无机组相比,添加33%有机组肉鸡肝脏和胫骨中Cu、Mn、Zn 的含量和鸡胸肉中Zn 含量显著降低;50%有机组鸡胸肉中Zn 含量显著降低;75%有机组鸡胸肉中Mn 含量极显著提高;100%有机组鸡胸肉中Mn 和肝脏中Cu 含量极显著提高。 这说明有机微量元素代替无机微量元素对肉鸡组织微量元素沉积是有一定影响的,其中Mn 的改变较明显,可能是动物机体对饲粮中Mn 的改变比较敏感,相似的研究也表明,与其他微量元素相比, 肉鸡胫骨中Mn 的含量受微量元素的来源及水平影响较大(M’Sadeq,2018;胥彩玉,2015)。

4 结论

饲粮中不同水平有机复合微量元素 (甘氨酸金属螯合物) 替代商业水平无机复合微量元素对1 ~ 63 d 黄羽肉鸡生长性能影响不大, 高替代量(75%和100%) 有助于改善机体抗氧化功能和组织中微量元素沉积。

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