有机微量元素对肉鸭生长性能、屠宰性能、血清指标和粪便中微量元素含量的影响

2023-01-06吴淑军闯张蒋桂韬戴求仲

动物营养学报 2022年12期

黄璇王洲陈娟吴淑军邓萍李闯张旭蒋桂韬戴求仲**

(1.湖南省畜牧兽医研究所动物营养与饲养技术研究室，长沙410131；2.湖南农业大学动物科学技术学院，湖南家禽安全生产工程技术研究中心，长沙410128；3.长沙兴嘉生物工程股份有限公司，长沙410300)

铜、铁、锰和锌是畜禽组织和器官的必需结构性物质，以酶辅基等形式参与机体多项生理生化过程并发挥着重要的调控作用[1-4]，因此，微量元素摄入量多少对维持畜禽健康状态及最大的生产效益具有重要意义。微量元素有无机和有机2种来源，虽然无机硫酸盐成本低且容易获得，但相对于有机微量元素其生物学效价低[5-7]，生产上无机微量元素往往超量添加，从而容易造成动物中毒，影响生长发育。研究显示，高水平无机微量元素被低剂量有机微量元素替代，不仅不会对家禽生长发育产生不良影响，还会提高其抗氧化能力和免疫性能，降低微量元素的排放[4,5-7]。目前，关于肉鸭对微量矿物元素的营养需要量，虽然《肉鸭饲养标准》(NY/T 2122—2012)已给出了明确推荐量，但此推荐量微量元素为无机盐形式[8]。此外，现有的研究结果多集中在单一有机微量元素上[9]，忽略了微量元素之间的交互作用，因此，如何在肉鸭生产中用组合的有机微量元素高效、低成本地替代无机微量元素，已成为目前生产和科研关注的热点问题。鉴于此，本试验以行业标准给出的铜、铁、锰和锌营养需要量为依据，研究不同水平有机微量元素替代无机微量元素对樱桃谷肉鸭生长性能、屠宰性能、血清抗氧化和免疫指标以及粪便中铜、铁、锰和锌含量的影响，以确定其在肉鸭饲粮中适宜的添加量，为有机微量元素在肉鸭养殖和饲料生产中的科学应用提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所需的有机铜、铁、锰和锌(99%羟基蛋氨酸螯合盐)和无机铜、铁、锰和锌(98.5%五水硫酸铜、98.5%一水硫酸亚铁、99%一水硫酸锰和98.5%一水硫酸锌)均由长沙某生物工程有限公司提供。

1.2 试验设计及饲粮

采用单因素随机试验设计，选择525羽健康的1日龄樱桃谷肉鸭，随机分为5个组，每组7个重复，每个重复15羽。按照《肉鸭饲养标准》(NY/T 2122—2012)中的微量元素(铜、铁、锰和锌)推荐量，对照组以硫酸盐形式添加，各有机组分别按照25%、50%、75%和100%微量元素(铜、铁、锰和锌)推荐量以蛋氨酸螯合物形式添加。试验期42 d。参照《肉鸭饲养标准》(NY/T 2122—2012)中的1～21日龄和22～42日龄北京鸭营养推荐量配制前期和后期的基础饲粮，并在保持其他营养水平一致基础上，按以上处理在基础饲粮的多矿中添加不同形式和水平的铜、铁、锰和锌(表1)。各组饲粮均制成颗粒料，前期和后期基础饲粮组成及营养水平见表2。

表1 饲粮中微量元素添加水平和实测值

续表1组别 Groups微量元素来源Trace element sources添加水平 Supplemental levels1～21日龄1 to 21 days of age22～42日龄22 to 42 days of age实测值 Measured values1～21日龄1 to 21 days of age22～42日龄22 to 42 days of age75%有机组75% organic group蛋氨酸铜 Cu methionine669.489.18蛋氨酸铁 Fe methionine4545176.26173.27蛋氨酸锰 Mn methionine7575103.38101.43蛋氨酸锌 Zn methionine454579.4276.39100%有机组100% organic group蛋氨酸铜 Cu methionine8812.2111.36蛋氨酸铁 Fe methionine6060193.46188.38蛋氨酸锰 Mn methionine100100126.65125.55蛋氨酸锌 Zn methionine606092.6791.77

表2 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

续表2项目 Items1～21日龄1 to 21 days of age22～42日龄22 to 42 days of age益生菌 Probiotics0.010.01葡萄糖氧化酶 Glucose oxidase0.020.02合计 Total100.00100.00营养水平 Nutrient levels3)代谢能 ME/(MJ/kg)12.0513.39粗蛋白质 CP20.5217.36钙 Ca1.000.90总磷 TP0.620.53非植酸磷 NPP0.360.29粗纤维 CF3.182.77亚油酸 Linoleic acid1.824.20赖氨酸 Lys1.361.18蛋氨酸 Met0.500.44苏氨酸 Thr0.910.79色氨酸 Trp0.210.17

1.3 饲养管理

试验在湖南省沅江市中国农业科学院麻类所石矶湖动物房试验鸭场进行，试验鸭采用网上饲养，自由饮水和自由采食，人工光照，常规免疫。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 生长性能

以重复为单位准确记录每周饲喂量和余料量，统计1～21日龄、22～42日龄各重复的平均日采食量；分别于21日龄和42日龄，以重复为单位称量试验鸭空腹体重，计算试验鸭的平均日增重和料重比。

1.4.2 屠宰性能

试验结束时，分别从每个重复选取接近平均体重的试验鸭2只，称活体重后，颈静脉放血处死，用70 ℃热水浸泡拔毛，滤纸吸干表面水分后进行屠宰性能(屠宰率、全净膛率和腹脂率等)测定。试验方法参照中华人民共和国农业行业标准《家禽生产性能名词术语和度量统计方法》(NY/T 823—2004)。

1.4.3 血清抗氧化及免疫指标

试验结束时，每个重复选取接近平均体重的试验鸭2只，翅下静脉采血置于采血管中，静置2 h后离心取血清备用。血清抗氧化指标[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)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量]和免疫指标[免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、补体3(C3)和补体4(C4)含量]均参照相应的检测试剂盒(上海江莱生物科技有限公司)说明书试验方法进行测定。

1.4.4 粪便中微量元素含量

收集各重复试验鸭第40、41和42日龄采食后6 h的粪便各100 g，加入10%盐酸10 mL，用玻璃棒搅拌均匀，65 ℃烘干制成风干样品，采用火焰原子吸收分光光度计测定粪便中铜、铁、锰和锌含量。

1.5 数据统计分析

试验数据先用Excel 2021进行初步整理，再采用SPSS 22.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，对差异显著者再进行Duncan氏多重比较，P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著，各组试验结果均以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 不同水平有机微量元素对肉鸭生长性能的影响

由表3可知，与对照组相比，各有机组肉鸭前期(1～21日龄)和后期(22～42日龄)的平均日增重、平均日采食量和末重均无显著差异(P>0.05)。与对照组相比，25%和50%有机组各阶段料重比均无显著差异(P>0.05)，但75%和100%有机组21～42日龄和1～42日龄料重比均显著降低(P<0.05)，其中以100%有机组最低。

表3 不同水平有机微量元素对肉鸭生长性能的影响

续表3项目 Items对照组Control group25%有机组25% organic group50%有机组50% organic group75%有机组75% organic group100%有机组100% organic group末重 Final weight/g3 261.84±69.233 314.59±96.363 270.58±75.143 321.57±106.463 354.25±86.231～42日龄 1 to 42 days of age平均日增重 ADG/(g/d)78.12±2.7280.06±2.3578.34±5.2479.58±2.5480.37±3.18平均日采食量 ADFI/(g/d)147.65±6.00147.31±8.10145.88±12.09144.03±5.84143.05±5.80料重比 F/G1.89±0.04a1.84±0.07ab1.86±0.04ab1.81±0.11b1.78±0.08b

2.2 不同水平有机微量元素对肉鸭屠宰性能的影响

由表4可知，与对照组相比，4个有机组肉鸭屠宰率、半净膛率和全净膛率均有所提高，其中25%和50%有机组均未达到差异显著水平(P>0.05)，但75%和100%有机组显著提高(P<0.05)。与对照组相比，各有机组肉鸭胸肌率、腿肌率和腹脂率均无显著差异(P>0.05)。

表4 不同水平有机微量元素对肉鸭屠宰性能的影响

2.3 不同水平有机微量元素对肉鸭血清抗氧化指标的影响

由表5可知，各组肉鸭血清Mn-SOD、CAT和GSH-Px活性和MDA含量以及T-AOC之间均无显著差异(P>0.05)。4个有机组肉鸭血清T-SOD和CuZn-SOD活性均显著高于对照组(P<0.05)，其中75%和100%有机组极显著高于对照组(P<0.01)。

2.4 不同水平有机微量元素对肉鸭血清免疫指标的影响

由表6可知，各组肉鸭血清C4和IgM含量之间均无显著差异(P>0.05)。与对照组相比，4个有机组肉鸭血清C3、IgA和IgG含量均有所提高；其中，各有机组血清C3和IgA含量均显著高于对照组(P<0.05)，75%和100%有机组血清IgG含量显著高于对照组(P<0.05)。

2.5 不同水平有机微量元素对肉鸭粪便中微量元素含量的影响

由表7可知，除粪便中锰含量外，不同水平有机微量元素对肉鸭粪便中铜、铁和锌含量均有显著影响(P<0.05)。对照组和100%有机组肉鸭粪便中铜含量极显著高于25%和50%有机组(P<0.01)，各组粪便中铜含量为100%有机组>对照组>75%有机组>50%有机组>25%有机组。随着有机微量元素添加水平的提高，肉鸭粪便中铁含量呈上升趋势，其中对照组、75%和100%有机组粪便中铁含量极显著高于25%和50%有机组(P<0.01)。粪便中锌含量以25%有机组最低，且显著低于对照组、75%和100%有机组(P<0.05)。

表5 不同水平有机微量元素对肉鸭血清抗氧化指标的影响

表6 不同水平有机微量元素对肉鸭血清免疫指标的影响

表7 不同水平有机微量元素对肉鸭粪便中微量元素含量的影响

3 讨论

3.1 不同水平有机微量元素对肉鸭生长性能和屠宰性能的影响

微量元素是动物生长发育所必需的，在摄入满足其需求的微量元素的前提下方可保障畜禽健康和高产。Sirri等[6]报道，使用相同水平的有机蛋氨酸螯合铜、锌和锰替代其无机盐均可显著提高1～51日龄肉仔鸡的平均日增重和饲料转化率；Ghasemi等[10]研究表明，使用30%和50%商业推荐水平(锌、锌和铁分别为92、100和80 mg/kg)的有机微量元素可以显著提高1～42日龄肉鸡的平均日增重，降低料重比。然而，Zhu等[7]和De Marco等[11]均报道，在肉鸡饲粮中减量化使用(30%～50%)有机微量元素(推荐铜、铁、锌和锰分别为6.5、34、155和22.5 mg/kg)对其生长性能无显著影响。本试验结果表明，与使用100%推荐量的无机组(对照组)相比，25%和50%有机组肉鸭生长性能无显著差异，但有机微量元素使用量达到推荐量的75%～100%时，肉鸭后期和全期料重比显著降低。这一结果与上述研究结果基本一致，在肉鸭饲粮中添加相同水平微量元素，其效果有机优于无机；从生长性能结果来看，肉鸭饲粮中有机微量元素可使用量为标准推荐量的25%～50%时，可达到100%无机微量元素的添加效果。

屠宰性能是评价动物肉用性能和经济效益的重要指标[12]。本试验结果表明，4个有机组肉鸭拥有更高的屠宰性能，与对照组相比，75%和100%有机组屠宰率、半净膛率和全净膛率显著提高。然而，张兰等[3]报道，饲粮中添加不同来源和不同水平铜、铁、锌、锰和硒对42日龄肉鸡屠宰性能均无显著影响；Olukosi等[13]研究报道，使用羟基氯化铜和锌等量替代无机盐，可提高35日龄肉鸡全净膛率和胸肌率。以上研究结果与本试验结果存在差异，分析其原因可能是由微量元素添加种类、来源和水平等不同造成的。综合生长性能和屠宰性能结果来看，1～42日龄樱桃谷肉鸭饲粮中有机复合微量元素(铜、铁、锰和锌)以标准推荐量的25%添加，可达到100%无机复合微量元素添加量的效果，而以75%和100%有机组添加效果更佳。

3.2 不同水平有机微量元素对肉鸭血清抗氧化和免疫指标的影响

肉鸭经过遗传改良后生长速度会加快，随着细胞的快速增殖，体内活性氧(ROS)的水平会提高，进而会干扰许多代谢和免疫途径，导致机体氧化应激[14-15]。微量元素作为多种酶[CAT、超氧化物歧化酶(SOD)等]的构成成分和活性中心，其添加水平、形式等均会影响动物体内抗氧化能力和免疫性能[16-17]。Wang等[18]研究表明，使用有机微量元素[NRC(1994)推荐添加量]能够提高40日龄肉鸡血清GSH-Px、T-SOD和Mn-SOD活性，且当添加NRC推荐量50%的有机微量元素时，既能满足肉鸡的需要，而且能发挥出抗氧化的潜力。在本试验条件下，与对照组相比，添加25%有机微量元素即可显著提高肉鸭血清SOD活性，添加量达到75%和100%时，其活性极显著提高。铜、锌和锰作为SOD的活性组成成分，其活性高低在一定程度反映机体微量元素的营养状况[17]。因此在提高抗氧化能力方面，75%～100%有机组樱桃谷肉鸭最佳，这说明有机微量元素可改善试验鸭机体的氧化应激状态，这与上述研究结果基本一致。Manangi等[19]研究发现，当蛋氨酸螯合锌、铜和锰在饲粮中添加量为无机形式的25%～50%时，能够显著提高蛋鸡血清IgM含量；Zhang等[20]在复合微量元素对蛋鸡的研究中发现，使用NRC推荐量50%的复合有机微量元素与100%推荐量的无机组相比，能够显著提高血清IgA、IgM和IgG含量。从本试验结果可知，4个有机组肉鸭的免疫性能得到了显著提高，主要表现为血清C3、IgA和IgG含量的显著提高，这与上述结果基本一致。总体来看，有机组血清抗氧化能力和免疫性能均优于对照组，有机微量元素添加量为推荐量的75%和100%时效果较优。

3.3 不同水平有机微量元素对肉鸭粪便中微量元素含量的影响

粪便中微量元素的残留量可反映其在动物体内的利用情况。为了降低微量元素排放量，可在满足畜禽机体生长发育需求的前提下，适量减少饲粮中微量元素的添加量[7,11,21]。诸多研究表明，有机微量元素可提高机体对微量元素的利用效率，降低家禽饲粮中微量元素的使用量和粪便中微量元素含量[22-23]。本试验结果表明，以标准推荐量的25%～50%添加羟基蛋氨酸螯合形式的铜、铁、锰和锌即可满足试验鸭生长需要，还可达到100%无机复合微量元素添加量的效果；另外，25%和50%有机组肉鸭粪便中铜、铁和锌含量显著低于对照组和100%有机组。因此，在樱桃谷肉鸭饲粮中减量添加高效价有机铜、铁、锰和锌，可有效降低粪便中微量元素的含量，但有机复合微量元素添加量达到标准推荐量的100%时，粪便中铜、铁、锰和锌含量比对照组均有所提高，这说明过高水平有机微量元素会造成浪费，分析其原因可能在于试验鸭机体内某种微量元素过量时，与其他微量元素存在拮抗作用，从而导致相应微量元素的吸收率降低，导致排放量增加。