饲粮中代谢能和蛋氨酸水平对育肥期北京鸭生长性能、屠宰性能和血浆生化指标的影响

2023-10-29郭艳红曹俊婷郭占宝周正奎吴永保闻治国

畜牧兽医学报 2023年10期

郭艳红,唐静,张博,曹俊婷,郭占宝,谢明,周正奎,吴永保*,闻治国*

(1.中国农业科学院饲料研究所农业农村部饲料生物技术重点实验室,北京 100081;2.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193)

能量是生命活动的基础,是家禽生长、生产及维持生命活动所必需的重要营养物质之一。能量需要量首先要满足家禽机体基础维持代谢,在此基础上再满足器官和组织生长发育以及禽蛋生产所需要的能量,成熟的家禽在机体内把额外的能量沉积为脂肪组织。能量可以通过调节家禽的采食量、饲料转化率以及脂肪代谢过程等方式调控体内的脂肪代谢过程[1-2]。当饲粮中能量水平过低时,家禽不能通过调节其采食量满足自身能量需要时,会引起能量缺乏症状,表现出生长速率下降,体重减轻,体脂沉积较少。随着饲粮中能量水平的升高,家禽的腹脂率显著增加[3-4],且有研究表明,适当降低家禽日粮中能量水平是改善家禽生产性能和肉品质的有效方法,例如降低21～42日龄肉鸡日粮中能量水平,可以降低其腹脂率和体内脂肪沉积,并不影响肉鸡的平均日增重、日采食量以及屠宰率[5]。代谢能(ME)是衡量饲料配方中饲粮能量利用情况的重要指标,准确评价家禽代谢能的需要量,对提高家禽生产性能、降低饲养成本、充分利用饲料营养成分、减少粪尿排泄物所带来的环境污染等具有重要意义。由于家禽有一定的自身采食量调节能力,配制饲粮时常以能量为起点,要考虑到各种营养素与能量比例。蛋氨酸(Met)是家禽玉米-豆粕型饲粮中第一限制性氨基酸,在饲粮中添加Met可以促进家禽生长发育、提高家禽免疫能力和抗氧化能力等。本实验室前期研究发现,不同能量水平饲粮中育肥期北京鸭Met需要量不同,但Met/ME比例是相对稳定的[6],这表明饲粮中能量和Met水平之间存在显著的交互作用,饲粮能量水平影响北京鸭Met需要量。因此推测,饲粮中Met水平可能影响北京鸭能量需要量,有待于进一步研究。本试验旨在研究饲粮中ME和Met水平对15～42日龄北京鸭生产性能、屠宰性能和血浆生化指标的影响,评估不同Met水平饲粮中北京鸭ME需要量,以期为北京鸭生产提供理论数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验鸭为Z型雄性脂肪型北京鸭,来自中国农业科学院北京畜牧兽医研究所国家北京鸭保种场;DL-Met购自德固赛公司,白色晶体,纯度≥99.5%。

1.2 试验设计与饲粮

采用2×6双因子试验设计,选取600只1日龄健康雄性Z型脂肪型北京鸭,饲喂相同的商品饲料(ME: 12.14 MJ·kg-1, CP: 20%, Met: 0.45%)至第14日龄,于第15日龄选取体重相近[(545.9±3.3) g]的试验鸭576只,随机分成12组,每组8个重复,每重复6只鸭,每个饲养圈(200 cm×75 cm×40 cm)做为1个重复,分别饲喂不同类型的颗粒饲料。试验设置6个ME水平:10.47、11.10、11.72、12.35、12.98、13.61 MJ·kg-1,2个饲粮Met水平:0.30%、0.50%(饲粮Met添加水平分别为0、0.20%),试验周期为24 d(15～42日龄)。配置不同ME水平的玉米-豆粕型基础饲粮(低能量组添加部分麦麸以及硅藻土填充配方来降低饲粮能量水平),6种ME水平饲粮均按照重量分为2份,分别添加不同浓度的晶体DL-Met(0、0.20%),除ME和Met水平外,其他营养水平参照我国《肉鸭饲养标准》(NY/T 2122—2012)[7]和NRC(1994)[8]配制中推荐的肉鸭营养需要量,6种基础饲粮中Met含量为分析值(表1)。

表1 试验基础饲粮组成和营养水平(饲喂基础)

1.3 饲养管理

试验鸭采用网上平养,自由采食和饮水。采用自然光照与人工光照相结合,每日24 h光照,光照强度10～20 lx;试验鸭1～3日龄鸭舍内温度为33 ℃,每隔2 d降低1～2 ℃,直到25 ℃,相对湿度保持在50%～70%,其他参考常规饲养管理进行。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 生产性能于试验鸭第42日龄,空腹12 h,以重复为单位对试验鸭和剩余饲粮进行称重,计算各处理组42日龄试验鸭平均体重(BW)以及15～42日龄的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。根据各组饲粮中ME和Met含量计算ME和Met摄入量,并参考文献[9]中方法矫正单位体重ME和Met摄入量(ME摄入量或Met摄入量/ADG)。

1.4.2 屠宰性能于试验鸭42日龄,空腹12 h,每重复选取体重相近的2只鸭进行称重,去毛称胴体重,然后进行屠宰,分别剥离胸肌、腿肌、腹脂、皮脂、肝以及剩余骨架并称重,按照《家禽生产性能名词术语和度量统计方法(NY/T 823—2004)》[10]中方法计算屠宰率、全净膛率、胸肌率、腿肌率、皮脂率、腹脂率和肝脏指数。

1.4.3 血浆生化指标于试验鸭42日龄,以重复为单位,选取2只接近平均体重的试验鸭,采用肝素钠采血管颈静脉采血5 mL,4 ℃、3 500 r·min-1离心15 min制备血浆,放置-20 ℃冷冻保存备用。血浆生化指标采用全自动生化分析仪(日立7080型)测定,所有试剂盒均购自四川迈克生物科技股份有限公司。

1.5 数据统计分析

试验数据用Excel 2013进行初步整理,采用SAS 9.4软件GLM程序进行两因素方差分析(two-way ANOVA)其主效应,主要包括Met水平、ME水平以及二者交互作用。当任意主效应方差分析显著时,采用Duncan氏法进行均值多重比较,集合标准误(Pooled SEM)来表示数据的变异性,所有数据的判断标准均以P<0.05作为差异显著,以0.05≤P≤0.10作为有差异趋势。利用折线模型评估了不同饲粮Met水平下的ME需要量[11];此外,利用T检验比较不同饲粮Met水平下的ME需要量是否存在差异[12]。

2 结果

2.1 饲粮中ME和Met水平对15～42日龄北京鸭生产性能的影响

由表2可知,随着饲粮中ME水平的升高,42日龄北京鸭平均体重和15～42日龄平均日增重显著增加(P<0.000 1),平均日采食量和料重比显著降低(P<0.000 1);但饲粮中Met水平对其影响未达到显著性水平(P>0.05)。由表3可知,随着饲粮中Met水平的升高,ME摄入量和ME转化效率呈现先升高后达到平台(P<0.000 1),Met摄入量和Met转化效率呈现出显著增加(P<0.000 1)。

表2 日粮中代谢能和蛋氨酸水平对15～42日龄北京鸭生长性能的影响

表3 饲粮中代谢能和蛋氨酸水平对15～42日龄北京鸭代谢能和蛋氨酸摄入量及转化效率的影响

2.2 屠宰性能

由表4可知,随着饲粮中ME水平的升高可显著提高42日龄北京鸭全净膛率(P<0.05),降低胸肌率、腿肌率和肝脏指数(P<0.05),提高腹脂率和皮脂率(P<0.05);饲粮中Met水平升高有提高42日龄北京鸭全净膛率的趋势(P=0.08)。

表4 日粮中代谢能和蛋氨酸水平对42日龄北京鸭屠宰性能的影响

2.3 血浆生化指标

由表5可知,随着饲粮中ME水平的升高,42日龄北京鸭血浆中总胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇含量显著降低(P<0.000 1),白蛋白含量有下降的趋势(P=0.053 1);饲粮中Met水平升高可显著升高血浆中白蛋白的含量(P=0.001 0);且饲粮中ME和Met水平对血浆中总胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇含量存在显著的交互作用(P<0.05)。饲粮中ME水平升高显著升高42日龄北京鸭血浆中游离脂肪酸含量,而饲粮中Met水平升高显著降低血浆中游离脂肪酸含量(P<0.05,图1)。

柱形图中不同字母表示差异显著 (P<0.05)Values with different letter superscripts mean significant difference (P<0.05)图1 饲粮中代谢能和蛋氨酸水平对42日龄北京鸭血浆游离脂肪酸含量的影响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鸭代谢能需要量

利用直线-折线模型以平均日增重为评价指标,评估了不同饲粮Met水平15～42日龄北京鸭的代谢能的需要量(表6和图2)。以平均日增重为评价指标,Met水平0.30%和0.50%的两种饲粮中,15～42日龄北京鸭ME需要量分别为12.46和12.85 MJ·kg-1。经过t检验结果表明饲粮Met水平为0.50%时北京鸭的ME需要量(12.85 MJ·kg-1)有高于Met水平为0.30%(12.46 MJ·kg-1)的趋势(0.05

图2 折线模型估测不同蛋氨酸水平15～42日龄北京鸭代谢能需要量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 折线模型估测不同蛋氨酸水平15～42日龄北京鸭代谢能需要量

3 讨论

我国目前培育出了多种不同用途的北京鸭品系,例如脂肪型北京鸭和瘦肉型北京鸭,其中脂肪型的北京鸭主要用于北京烤鸭的烤制,而瘦肉型北京鸭主要用于分割鸭产品的生产。两种品系北京鸭胴体组成存在较大的差异,脂肪型北京鸭的皮脂率(36.9%vs. 21.4%)和腹脂率(2.70%vs. 1.15%)远远高于瘦肉型,其原因主要是北京鸭机体对脂质代谢及沉积的能力存在较大差异[13-14]。因此推测,不同品系的北京鸭对饲粮能量需要量也存在较大差异。本试验选用脂肪型Z型北京鸭,采用玉米、豆粕、小麦麸和玉米蛋白粉做为饲粮主要原料,通过调节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饲粮以评估育肥期脂肪型北京鸭能量需要量。硅藻土作为一种惰性填充物,被广泛地应用于配置氨基酸缺乏饲粮[15]和营养消化率研究[16],且在研究饲粮能量蛋白比例时发现,硅藻土是一种更合适的惰性填充物以替代油脂或能量饲料原料达到减少能量水平的效果[17]。与沙子或稻壳粉等其他填充物相比,硅藻土可能不会为试验动物带来额外的有益作用,从而保证了试验结果的准确性,沙子作为填充物可能会增加肌胃的发育和提高回肠能量消化率[17],稻壳粉可能会提高饲粮中粗纤维水平,促进肠道对营养物质的消化率[6,18]。

因此,本试验选用硅藻土为惰性填充物,配制低能量水平饲粮,结果显示,随着饲粮中ME水平提高,北京鸭的体重和平均日增重均显著升高,平均日采食量和料重比显著降低,这与本团队前期研究结果是一致的[3-4]。但本实验室最近的研究表明,利用稻壳粉作为填充物降低瘦肉型北京鸭饲粮能量时,饲粮能量水平并不影响北京鸭的平均体重[6],造成这种差异的原因可能是由于基础饲粮组成或者试验鸭的品系不同。本实验室前期研究表明,饲粮中ME和Met水平对北京鸭生产性能(尤其料重比)存在显著的交互作用[6]。因此,本试验每个饲粮能量水平设计了2个Met水平,研究不同饲粮Met水平下ME对育肥期脂肪型北京鸭生长发育的影响,但Met水平主效应结果表明,饲粮Met水平对北京鸭的生产性能无显著性影响(表2),可能是由于试验设计中饲粮Met水平和试验品系不同造成的。

屠宰性能是肉鸭生产中重要的经济衡量指标之一,脂肪型北京鸭主要用于北京鸭的烤制,较高的皮脂率有益于北京烤鸭的烤制质量。本试验中,随着饲粮ME水平升高,北京鸭皮脂率和腹脂率显著增加,胸肌率和胸肌率显著降低,与本课题组之前的研究结果一致[6]。饲粮中能量水平升高可导致家禽体内脂肪沉积量占比增大,而肌肉生成量占比降低[3-4]。Met是家禽玉米-豆粕型饲粮中第一限制性氨基酸,可调控机体脂肪代谢[19]和促进肌肉发育[20],本试验中,日粮Met水平主效应结果显示饲粮中Met水平对北京鸭的屠宰性能各项指标均未达到显著性差异水平,其主要原因可能是脂肪型北京鸭对日粮中Met水平的敏感程度小于瘦肉型北京鸭。肉鸭具有根据饲粮能量水平调节自身采食量的能力,低能量水平会伴随着高采食量,本试验中低能量组高采食量导致北京鸭Met摄入量增加(表3),尽管0.30%Met处于低Met水平,但由于饲喂低能量饲粮提高的Met摄入量,可能北京鸭机体并不处于Met缺乏状态,这可能是Met主效应对生产性能和屠宰性能均未达到显著差异水平的主要原因。

当饲喂动物不同饲料时,动物机体代谢过程势必会受到影响,并通过血液中饲料中营养物质或其代谢产物等生化指标含量反映出来,因此,生化指标一定程度地反映动物的代谢状况。当饲粮中能量和蛋白质(或氨基酸)水平发生改变时,通常会伴随着血液脂质和蛋白质代谢相关指标发生改变。脂肪沉积取决于脂肪合成(体外摄取或体内合成)与脂肪分解之间的平衡,主要与脂肪组织LPL(促进脂肪组织对脂肪的摄取)和HSL(甘油三酯分解成游离脂肪酸,释放血液)的活性有关[21]。本试验中,饲喂高能量饲粮的北京鸭血浆中游离脂肪酸含量和腹脂率均显著升高,表明北京鸭体内脂肪合成和脂肪分解过程均加剧,由于脂肪摄取量大于脂肪分解量,最终表现出脂肪沉积量增加。肉鸡上的研究表明,饲喂低能量饲粮导致肉鸡血浆甘油三酯显著升高,而腹脂率显著降低[22],与本试验结果一致,其原因可能是脂肪摄入量和合成量减少导致肝外组织对血浆甘油三酯摄取过程减弱,长期表现出腹脂减少,血浆甘油三酯含量升高。本试验结果显示饲粮中Met水平升高,北京鸭血浆中游离脂肪酸含量显著下降,而甘油三酯有所下降但未达到显著水平,表明Met可以改善北京鸭脂质代谢过程,减少脂肪沉积。另外,本试验表明随着饲粮中Met水平升高,血浆中白蛋白含量显著升高,这与肉鸡在低蛋白饲粮中添加Met的试验中的结果是一致的[23],提示血清白蛋白在蛋氨酸调控机体脂肪沉积过程中起着重要作用。

能量通常作为配制家禽饲粮的起点,根据饲粮能量水平来确定其他营养物质的添加量[8]。本团队以往研究表明,Met和赖氨酸与日粮ME水平对北京鸭的日增重或料重比存在显著的交互作用,折线模型估测的不同ME水平北京鸭Met和赖氨酸需要量存在显著的差异[6,18]。因此,在本研究中,利用直线折线模型评估了不同Met水平饲粮中北京鸭ME需要量,发现饲粮Met水平为0.50%时北京鸭的ME需要量有高于Met水平为0.30%时的趋势(12.85vs. 12.46 MJ·kg-1)。因此,本研究数据提示,在设置北京鸭营养需要量时,要考虑与其他营养素的交互作用。