动物营养学报  2013, Vol. 25 Issue (12): 2854-2864   PDF (1115KB)    
引用本文
雷廷, 呙于明, 杜恩存, 邵玉新. 4种植物性蛋白质饲料原料在不同日龄肉仔鸡的标准回肠氨基酸消化率的比较[J]. 动物营养学报, 2013, 25(12): 2854-2864.  
LEI Ting, GUO Yuming, DU Encun, SHAO Yuxin. Comparison of Standardized Ileal Amino Acid Digestibility of Four Plant-Based Protein Feedstuffs for Broiler Chickens at Different Ages[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2013, 25(12): 2854-2864.  
4种植物性蛋白质饲料原料在不同日龄肉仔鸡的标准回肠氨基酸消化率的比较
雷廷 , 呙于明 , 杜恩存, 邵玉新    
中国农业大学动物科技学院, 动物营养学国家重点实验室, 北京 100193
收稿日期：2013-7-22
基金项目：公益性行业(农业)科研专项(200903006-01)
作者简介：雷 廷(1989- ),男,湖北仙桃人,硕士研究生,研究方向为家禽营养与饲料科学。E-mail: lleiting@yahoo.com
通讯作者：呙于明，教授，博士生导师，E-mail:guoyum@cau.edu.cn
摘要：本试验旨在研究豆粕、菜籽粕、玉米蛋白粉和玉米干酒糟及其可溶物(DDGS)4种植物性蛋白质饲料原料在不同日龄肉仔鸡的标准回肠氨基酸消化率。试验1选用540只1日龄科宝500肉仔鸡,随机分为5个处理,每个处理6个重复,每个重复18只鸡。4个处理分别饲喂豆粕型饲粮、菜籽粕型饲粮、玉米蛋白粉型饲粮及玉米DDGS型饲粮,另外1个处理饲喂无氮饲粮。试验饲粮为半纯合饲粮,以0.5%二氧化钛为指示剂,采用无氮饲粮法估测内源氨基酸损失,测定肉仔鸡在14日龄和35日龄的豆粕、菜籽粕、玉米蛋白粉和玉米DDGS的标准回肠氨基酸消化率。试验2选用360只1日龄罗斯308肉仔鸡,随机分为3个处理,每个处理6个重复,每个重复20只鸡。2个处理分别饲喂豆粕型饲粮、菜籽粕型饲粮,另外1个处理饲喂无氮饲粮。采用与试验1同样的方法测定肉仔鸡在14日龄和35日龄的豆粕、菜籽粕的标准回肠氨基酸消化率及空肠食糜酶活性和肠道指数。结果表明:2个品种的肉仔鸡对4种蛋白质饲料原料的绝大部分标准回肠氨基酸消化率在14日龄显著高于35日龄(P<0.05);罗斯308肉仔鸡在14日龄的小肠相对重量显著高于35日龄(P<0.05);罗斯308肉仔鸡在14日龄的空肠食糜胰蛋白酶和糜蛋白酶活性在数值上高于35日龄,但两者差异并不显著(P>0.05)。试验结果表明,肉仔鸡在14日龄时消化器官可能已经发育成熟,能够满足对蛋白质的消化;肉仔鸡在14日龄的肠道相对重量和空肠食糜酶活性高于35日龄可能是其标准回肠氨基酸消化率较高的主要原因之一。
关键词： 肉仔鸡     日龄     回肠     氨基酸     消化率    
Comparison of Standardized Ileal Amino Acid Digestibility of Four Plant-Based Protein Feedstuffs for Broiler Chickens at Different Ages
LEI Ting , GUO Yuming , DU Encun, SHAO Yuxin    
State Key Laboratory of Animal Nutrition, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China
Abstract: This experiment was conducted to study the standardized ileal amino acid digestibility of four plant-based protein feedstuffs for broiler chickens at different ages. In experiment 1, a total of 540 1-day-old Cobb 500 broilers were randomly divided into 5 treatments with 6 replicates each (n=18). Four of those treatments were fed soybean meal diet, rapeseed meal diet, corn gluten meal diet, and corn distillers dried grains with solubles (DDGS) diet, respectively, and another treatment was fed a N-free diet. All of the diets were semi-purified and formulated with 0.5% titanium dioxide as an exogenous indicator. Endogenous amino acid losses were determined by N-free diet method, and the standardized ileal amino acid digestibility of soybean meal, rapeseed meal, corn gluten meal, and corn DDGS for broiler chickens at 14 and 35 days of age were determined. In experiment 2, a total of 360 1-day-old Ross 308 broilers were randomly divided into 3 treatments with 6 replicates each (n=20). Two of those treatments were fed soybean meal diet and rapeseed meal diet, respectively, and another treatment was fed the N-free diet. The same method was used to determine the standardized ileal amino acid digestibility of soybean meal and rapeseed meal. The results showed that most of the standardized ileal amino acid digestibility of the four feedstuffs for the 2 breed broilers at 14 days of age were significantly higher than those at 35 days of age (P<0.05); the relative weight of small intestine of Ross 308 broilers at 14 days of age was significantly higher than that at 35 days of age (P<0.05); compared with 35 days of age, the higher activities of trypsin and chymotrypsin were numerically observed at 14 days of age, but the difference was not significant (P>0.05). In conclusion, at 14 days of age, the digestive organs of broiler chickens may have been mature enough to utilize the proteins. The higher relative weight of small intestine and enzyme activity in jejunal digesta may explain the higher standardized ileal amino acid digestibility of broiler chickens at 14 days of age rather than 35 days of age.
Key words: broiler     age     ileum     amino acids     digestibility    

饲料原料中氨基酸含量及消化率的准确测定对于饲料生产中满足畜禽氨基酸和蛋白质营养需求，提高饲料蛋白质氨基酸利用效率，减少排泄物氮排放是至关重要的。过去对鸡饲料氨基酸消化率的评价多用蛋用型品种的成年公鸡，在生长鸡或肉鸡上的评价极少。由于生长鸡或肉鸡与成年公鸡在消化生理上有差异[1]，导致以往由成年蛋鸡得出的饲料氨基酸消化率不能完全适用于生长鸡或肉鸡[2, 3]。消化率测定方法过去常采用全收粪法或去盲肠手术全收粪法。全收粪法由于操作费时费力、粪尿难以分开、粪中羽毛和饲料难以完全拣出、盲肠微生物对氨基酸消化影响较大等因素[4, 5, 6]使得测定结果误差较大；而去盲肠公鸡对外科手术要求较高，去掉盲肠后鸡处于非正常生理状态，Parson等[7]研究发现去盲肠法测定饲料氨基酸消化率总会低于正常鸡。标准回肠氨基酸消化率法采用指示剂测定回肠食糜氨基酸消化率，同时考虑了内源氮损失的影响，由于不受盲肠微生物的影响，因此更能代表动物的真实氨基酸消化率，测定结果更具有可加性[8, 9, 10, 11]。肉鸡在不同日龄对营养物质的消化率不同，肉鸡在刚出壳的1周内消化器官发育不成熟，消化酶分泌不足，对营养物质利用率较低，之后随着日龄增长而升高[12, 13]。但肉鸡对营养物质的利用率不是随日龄一直升高，一些报道指出肉鸡随着日龄增长消化率会降低[14, 15, 16, 17]，另外一些报道则表明氨基酸消化率会随着日龄的增长而升高[18, 19, 20]，而关于肉仔鸡在14日龄和35日龄的氨基酸消化率的比较国内外目前鲜有报道。本研究综合考虑饲料原料和日龄对肉仔鸡氨基酸消化率的影响，选取了肉仔鸡中具有代表性的2个品种(科宝500和罗斯308)以及能代表其消化特点的日龄(14日龄和35日龄)，结合本实验室长期试验总结出的标准回肠氨基酸消化率测定方法，以二氧化钛为指示剂，采用无氮饲粮法估测内源氨基酸损失，测定肉仔鸡的标准回肠氨基酸消化率，为高效、准确地配制肉仔鸡饲粮提供数据支持。

1 材料与方法
1.1 试验动物与试验设计

试验1选用540只体重和健康状况一致的1日龄科宝500肉仔鸡，采用公母各半混养，随机分为5个处理，每个处理6个重复，每个重复平均体重变异控制在不超过平均体重的3%，每个重复18只鸡。4个处理分别饲喂豆粕型饲粮、菜籽粕型饲粮、玉米蛋白粉型饲粮及玉米干酒糟及其可溶物(DDGS)型饲粮，另外1个处理饲喂无氮饲粮。试验以0.5%二氧化钛为指示剂，采用无氮饲粮法估测内源氨基酸损失，测定肉仔鸡在14日龄和35日龄的豆粕、菜籽粕、玉米蛋白粉和玉米DDGS的标准回肠氨基酸消化率。

试验2选用360只体重和健康状况一致的雌性1日龄罗斯308肉仔鸡，随机分为3个处理，每个处理6个重复，每个重复平均体重变异控制在不超过平均体重的3%，每个重复20只鸡。2个处理饲喂豆粕型饲粮、菜籽粕型饲粮，另外1个处理饲喂无氮饲粮，采用与试验1同样的方法测定肉仔鸡在14日龄和35日龄的豆粕、菜籽粕的标准回肠氨基酸消化率以及空肠食糜酶活性和肠道指标。

2个试验在不同时间阶段展开，但饲养过程完全一致。

1.2 基础饲粮和试验饲粮

非试验期肉仔鸡饲喂按照我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)配制的基础饲粮，其组成及营养水平见表1。试验期(10~14日龄以及31~35日龄)肉仔鸡饲喂试验饲粮和无氮饲粮，试验饲粮为半纯合饲粮，以待测饲料原料作为唯一的饲粮蛋白质来源，尽量保证除氨基酸外的营养平衡，饲粮粗蛋白质含量在20%左右，其组成见表2。无氮饲粮参照蒋纯卫等[21]方法配制，其组成见表3。原料中常规营养成分和氨基酸含量的测定值及试验饲粮中氨基酸和粗蛋白质含量的测定值分别见表4和表5。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis) %


表2 试验饲粮组成(风干基础)

Table 2 Composition of experimental diets (air-dry basis) %


表3 无氮饲粮组成(风干基础)

Table 3 Composition of the nitrogen-free diet (air-dry basis) %


表4 原料中常规营养成分和氨基酸含量的测定值(风干基础)

Table 4 Measured values of conventional nutrient composition and amino acid contents of ingredients (air-dry basis) %


表5 试验饲粮中氨基酸和粗蛋白质含量的测定值(风干基础)

Table 5 Measured values of amino acid and crude protein contents of experimental diets (air-dry basis) %

1.3 样品采集与指标测定
1.3.1 空肠、回肠食糜的采集

2个试验中采集食糜过程完全相同，肉仔鸡在10日龄和31日龄时绝食8 h后，根据体重调整鸡群，使处理间和重复间鸡的平均体重的变异最小，之后开始预饲试验饲粮，预试期为4 d。在14日龄和35日龄时，肉仔鸡先饥饿2~3 h，再自由采食1 h，再过3 h后开始杀鸡取样。14日龄和35日龄时每个重复分别取12和6只鸡，翅静脉注射苯巴比妥钠麻醉后称重，立即剖腹，分离整段空肠和回肠，空肠取前半段轻轻挤出食糜于10 mL离心管中，每个重复全部收集在一起，用液氮保存，用于酶活性的测定；回肠对折后取回肠后段1/2(弃去最后2 cm)，剩余肠段食糜轻轻挤于铝盒中，每个重复食糜混在1个铝盒内，采集完后迅速转移至-20 ℃冰箱冷冻，之后采用冷冻干燥机冻干食糜后备测。

1.3.2 肠道指标的测定

试验2中，肉仔鸡在13日龄和34日龄时，从每个重复中挑选1只鸡饥饿12 h后用于测定肉仔鸡体重、小肠重和小肠各部分肠段长度。计算小肠相对重量和十二指肠和空肠相对长度，计算公式如下：

小肠相对重量(%)=100×小肠重量/体重；

十二指肠和空肠相对长度(%)=100×(十二指肠长度+空肠长度)/小肠总长。
1.3.3 样品中干物质、粗蛋白质和二氧化钛含量的 测定

干物质含量测定参照GB 5497—85，粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定，二氧化钛含量参照Short等[22]和邓雪娟等[23]方法进行测定。

1.3.4 样品中氨基酸含量的测定

胱氨酸和蛋氨酸含量先用过甲酸氧化再用高效液相色谱(HPLC)进行测定；色氨酸含量先用氢氧化钡水解再用HPLC进行测定，其余氨基酸含量先用6 mol/L盐酸水解再用氨基酸自动分析仪(日立835-50)进行测定，检测单位为农业部饲料效价与安全监督检验测试中心(北京)，具体方法参照国家标准GB/T 18246—2000。

1.3.5 空肠食糜酶活性的测定

胰蛋白酶和糜蛋白酶活性采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒测定，试剂盒编号分别为A080-2、A080-3。胰蛋白酶活性单位定义：在pH 8.0，37 ℃条件下，每毫克蛋白质中含有的胰蛋白酶每分钟使吸光度变化0.003即为1个酶活性单位；糜蛋白酶活性单位定义：在37 ℃条件下，每毫克组织蛋白质每分钟分解蛋白质生产1 μg氨基酸即为1个酶活性单位。

1.4 计算公式
1.4.1 表观回肠氨基酸消化率 AIDaa=100×[1-AAi×TDCd/(AAd×TDCi)]。

式中：AIDaa表示表观回肠氨基酸消化率，AAi表示回肠食糜氨基酸含量，TDCi表示回肠食糜二氧化钛含量，AAd表示饲粮氨基酸含量，TDCd表示饲粮二氧化钛含量，所有含量都以干物质为基础。

1.4.2 回肠末端内源氨基酸损失 IAAend=AAi×(TDCd/TDCi)。

式中：IAAend表示对应每单位重量的回肠末端内源氨基酸损失的某氨基酸含量(惯用表示为mg/kg)，AAi表示无氮饲粮回肠食糜某氨基酸含量(冻干基础)，TDCd、TDCi分别表示无氮饲粮二氧化钛含量(干物质基础)、回肠食糜二氧化钛含量(冻干基础)。

1.4.3 标准回肠氨基酸消化率 SIDaa=100×[AIDaa+(IAAend/AAd)]。

式中：SIDaa表示标准回肠氨基酸消化率，AAd表示待测饲粮干物质状态下某氨基酸含量。

1.5 数据统计

利用SPSS 17.0统计软件中ANOVO对试验结果进行单因素方差分析，以P<0.05作为差异显著性判断标准。

2 结 果
2.1 科宝500肉仔鸡在不同日龄的豆粕、菜籽粕、玉米蛋白粉和玉米DDGS的标准回肠氨基酸消化率

由表6可知，玉米蛋白粉中亮氨酸、精氨酸、色氨酸和酪氨酸标准回肠消化率在14日龄和35日龄之间无显著差异(P>0.05)，异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、蛋氨酸和丙氨酸标准回肠消化率在35日龄有下降趋势(P=0.080、P=0.056、P=0.066、P=0.096和P=0.081)，其余所有标准回肠氨基酸消化率在14日龄均显著高于35日龄(P<0.05)；菜籽粕中除丙氨酸外的所有标准回肠氨基酸消化率在14日龄均显著高于35日龄(P<0.05)；豆粕中除胱氨酸标准回肠消化率在35日龄有降低趋势(P=0.076)外，其余所有标准回肠氨基酸消化率在14日龄均显著高于35日龄(P<0.05)；玉米DDGS中色氨酸和脯氨酸标准回肠消化率在2个日龄间无显著差异(P>0.05)，赖氨酸标准回肠消化率在35日龄有降低趋势(P=0.098)，其余所有标准回肠氨基酸消化率在14日龄均显著高于35日龄(P<0.05)。

表6 科宝500肉仔鸡在不同日龄的豆粕、菜籽粕、玉米蛋白粉和玉米DDGS的标准回肠氨基酸消化率

Table 6 Standardized ileal amino acid digestibility of soybean meal, rapeseed meal, corn gluten meal and corn DDGS for Cobb 500 broiler chickens at different ages %


2.2 罗斯308肉仔鸡在不同日龄的豆粕和菜籽粕的标准回肠氨基酸消化率

由表7可知，豆粕中亮氨酸、色氨酸和脯氨酸标准回肠消化率在2个日龄间无显著差异(P>0.05)，酪氨酸标准回肠消化率在35日龄显著高于14日龄(P<0.05)，其余所有标准回肠氨基酸消化率在14日龄均显著高于35日龄(P<0.05)；菜籽粕中苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、胱氨酸、天门冬氨酸、丝氨酸、甘氨酸和丙氨酸标准回肠消化率在14日龄显著高于35日龄(P<0.05)，苯丙氨酸和脯氨酸标准回肠消化率表现出降低趋势(P=0.062、P=0.058)，酪氨酸标准回肠消化率出现升高趋势(P=0.084)，色氨酸标准回肠消化率则显著升高(P<0.05)，其余标准回肠氨基酸消化率在2个日龄间无显著差异(P>0.05)。

表7 罗斯308肉仔鸡在不同日龄的豆粕和菜籽粕的标准回肠氨基酸消化率

Table 7 Standardized ileal amino acid digestibility of soybean meal and rapeseed meal for Ross 308 broiler chickens at different ages %


2.3 罗斯308肉仔鸡在不同日龄的空肠食糜酶活性和肠道指标

由表8可知，由于空肠食糜酶活性测定的误差较大，肉仔鸡空肠食糜的胰蛋白酶和糜蛋白酶活性在2个日龄间无显著性差异(P>0.05)，但是从数值上仍可以看出肉仔鸡在14日龄空肠食糜的胰蛋白酶和糜蛋白酶活性高于35日龄。

表8 罗斯308肉仔鸡在不同日龄的空肠食糜酶活性

Table 8 Activties of enzymes in jejunal digesta of Ross 308 broiler chickens at different ages U/mg prot

由表9可知，肉仔鸡在14日龄的小肠相对重量显著高于35日龄(P<0.05)，但十二指肠和空肠相对长度在2个日龄间无显著差异(P>0.05)。

表9 罗斯308肉仔鸡在不同日龄的肠道指标

Table 9 Intestinal indexes of Ross 308 broiler chickens at different ages %



3 讨 论

Fonolla等[16]比较了肉鸡在21日龄和52日龄的几种饲料原料的表观氨基酸消化率，Zuprizal等[15]使用强饲收粪法研究了肉鸡在21日龄和42日龄的真氨基酸消化率，均得出前期的消化率高于后期的结果；邝贤斌等[14]采用收粪法研究了肉鸡在28日龄和42日龄的菜籽粕、棉籽粕、肉骨粉和羽毛粉的真氨基酸消化率，发现除了羽毛粉外，其他原料前期的氨基酸消化率均极显著高于后期，这些报道与本试验结果相符。Batal等[20]用收粪法研究了1~21日龄肉鸡对常规饲粮和杂粕饲料的表观氨基酸消化率，发现1~14日龄表观氨基酸消化率呈上升趋势，并且在14日龄左右达到平台期，14日龄与21日龄的表观氨基酸消化率无差异，其原因可能是由于肉鸡在刚出雏时消化道和消化器官没有发育成熟[24, 25, 26]，因此肉鸡在1~14日龄会出现消化率上升，但在14日龄的消化器官可能已经发育成熟，从而导致14日龄和21日龄的表观氨基酸消化率无差异。Huang等[19]研究了肉仔鸡在14、28和42日龄的8种饲料原料的表观回肠氨基酸消化率，结果表明在谷物类饲料中，小麦和高粱在14日龄的表观回肠氨基酸消化率高于28日龄；在蛋白质类饲料中，除棉籽粕外，均是28日龄和42日龄的表观回肠氨基酸消化率高于14日龄。Adedokun等[18]则研究发现，肉仔鸡在21日龄的5种饲料原料的表观回肠氨基酸消化率均大于5日龄，但是经过内源氮校正之后，豆粕和菜籽粕在5日龄的标准回肠消化率高于21日龄，这2个结果与本试验结果有差异的原因可能是氨基酸消化率的测定方法、使用的肉鸡品种、测定的日龄、饲养方式和取样方式等因素不同而造成。

本试验中2个不同品种肉仔鸡在14日龄的饲料原料的绝大多数标准回肠氨基酸消化率均显著高于35日龄。Nitsan等[12]在研究中发现，家禽蛋白质消化酶活性在幼龄阶段处于上升趋势，大约在10~21日龄达到高峰期，其中胰蛋白酶和糜蛋白酶活性在11日龄达到最大值，在23日龄后开始降低，由此推断，幼禽在14日龄左右其消化道可能已经发育很完善，而且蛋白酶活性很高，23日龄之后酶活性开始降低，本试验中测得14日龄胰蛋白酶和糜蛋白酶活性均有高于35日龄的趋势与其相符，因此推断肉仔鸡在14日龄对蛋白质的消化能力高于35日龄。另外，Obst等[27]的研究得出鸡对营养物质的吸收能力在2周龄达到最高，从3周龄开始降低到1周龄的水平，之后保持低消化率到5周龄，在6周龄时又达到最大值，这与本试验肉仔鸡在14日龄的标准回肠氨基酸消化率高于35日龄亦相符。同时，由试验测得肠道指标可知，14日龄时小肠相对重量显著高于35日龄，相对发达的小肠可能具有更强的消化能力，这也可能是导致14日龄标准回肠氨基酸消化率高于35日龄的另外一个主要因素。

4 结 论

在本试验条件下，2个品种的肉仔鸡在14日龄的豆粕、菜籽粕、玉米蛋白粉和玉米DDGS的绝大部分标准回肠氨基酸消化率显著高于35日龄，表明肉仔鸡在14日龄时已经可以满足对蛋白质的消化；肉仔鸡在14日龄时肠道相对重量和空肠食糜酶活性高于35日龄可能是其标准回肠氨基酸消化率较高的主要原因之一。

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