豆粕是我国畜禽生产上最常用的植物性蛋白质饲料，其粗蛋白质(CP)含量高、氨基酸平衡、易消化，是优质的蛋白质饲料，并且代谢能(ME)高[1-2]。在配制家禽饲粮时，能量水平是最重要的指标。为精准配制鸭饲粮，提高饲粮的利用率，准确、快速测定鸭饲料原料的生物有效能值是关键环节[3]。当前，在配制家禽饲粮时，ME被广泛应用于家禽饲粮的配方设计和实际生产中，但是家禽饲粮ME的测定过程耗时、费力、重复性差[4-6]，试验数据变异大。化学法测定饲粮能值准确、稳定，但所测数值与动物的真实需求水平偏差较大[7]。仿生消化法是在酶学、消化生理学和内分泌学基础上建立的评价饲料生物可利用能的方法[8-9]，具有快速、准确、重复性好等优点[10-11]，相比化学法还具有动物消化的生理学意义。但是仿生消化法目前仍停留在实验室阶段，还未在实际生产上推广应用。因此，本试验拟通过仿生消化法和代谢试验测定不同CP含量豆粕的鸭酶水解物总能(EHGE)和ME，通过相关性分析，并建立以EHGE估测表观代谢能(AME)和真代谢能(TME)的数学回归模型，同时探究豆粕的CP含量对EHGE和ME的影响，为EHGE在鸭饲粮中的实际应用提供科学依据，有助于鸭饲粮有效能的快速测定。
1 材料与方法 1.1 试验材料将收集的豆皮(北京市顺义区)和去皮豆粕(黑龙江省齐齐哈尔市)配制成5种不同CP含量的调制豆粕，调制豆粕CP含量分别36%、38%、40%、42%、44%；由以上5种调制豆粕分别与玉米淀粉(内蒙古自治区通辽市)混合，配制成CP含量均为20%的5种混合饲粮，饲料原料和混合饲粮的组成及营养水平见表 1。以上饲料原料和混合饲粮均以四分法取样，粉碎机粉碎过60目筛，用于测定其鸭EHGE。每种混合饲粮总重5 kg，混合均匀，加适量水搅拌，最后制粒机制粒(直径约3 mm，长约6 mm)、晾干，用于代谢试验测定ME。
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表 1 饲料原料和混合饲粮的组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of feedstuffs and mixed diets (air-dry basis) |
选择健康状况良好、体重基本一致的成年雄性北京鸭作为试验动物，由中国农业科学院北京畜牧兽医研究所昌平试验基地北京鸭国家保种场提供。对每只试验鸭安装排泄物收集装置，排泄物收集期间使用定制的塑料收粪袋匹配已缝合的收集装置，收集试验鸭的排泄物。
1.3 试验设计采用仿生消化试验和代谢试验测定各种饲料原料、调制豆粕和混合饲粮的EHGE，每个样品5个重复，每个重复1根消化管。代谢试验共选取84只成年雄性北京鸭，随机分为7组，1组为内源组，用于收集内源排泄物；1组用于测定玉米淀粉ME；剩余5组用于测定混合饲粮ME。每组12只北京鸭，其中2只备用。预试期为3 d，禁食排空期为36 h，排泄物收集期为36 h，体况恢复期不少于14 d。
1.4 饲养管理代谢试验在动物营养学国家重点实验室进行，按预试期、禁食排空期、强饲期、排泄物收集期和体况恢复期分别进行饲养管理。预试期前2天饲喂全价饲粮，预试期第3天分别饲喂相应的玉米淀粉、5种混合饲粮，内源组继续饲喂全价饲粮，自由采食；禁食排空期停料禁食36 h；强饲期每只北京鸭强饲60 g待测颗粒料，内源组继续禁食；排泄物收集期禁食，整个试验期间均自由饮水，24 h光照，室内温度保持在25 ℃左右，保持室内清洁和空气清新。
1.5 测定指标和方法参照张丽英[12]的方法，测定各个饲料原料、调制豆粕和混合饲粮的干物质(DM)、CP含量及总能(GE)。
参照李辉等[13]和赵峰等[14]报道的方法，计算鸭饲粮EHGE：
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参照文献[15-17]报道的方法，计算鸭饲粮AME和TME:
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使用SAS 9.2软件中Corr程序对试验数据进行相关性分析，分析EHGE与AME、TME的相关性；采用Reg模块对试验数据进行回归分析，建立EHGE与AME、TME之间的数学回归模型；通过配对法t检验对EHGE和ME进行差异性检验。以P < 0.05为差异显著，P < 0.01为差异极显著，试验数据用“平均值±标准差”表示。
2 结果与分析 2.1 饲料原料和混合饲粮的EHGE由表 2所示，去皮豆粕、豆皮和玉米淀粉EHGE的变异系数(CV)均小于2.0%，5种调制豆粕EHGE的CV均小于1.0%，5种混合饲粮EHGE的CV均小于0.5%，所有饲料原料和混合饲粮EHGE的CV均控制在2.0%以内。5种调制豆粕的EHGE随其CP含量增加(36%~44%)而增加，调制豆粕的CP含量每增加2%对应的EHGE增加量变化范围为0.54~0.84 MJ/kg；5种混合饲粮的EHGE增加与5种调制豆粕的EHGE增加有相同的趋势，均随其中调制豆粕CP含量的增加而增加。所有测定的饲料原料和混合饲粮重复间EHGE的极差变化范围为0.05~0.66 MJ/kg。
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表 2 饲料原料和混合饲粮的EHGE(干物质基础) Table 2 EHGE of feedstuffs and mixed diets (DM basis) |
本试验中，内源组每只鸭36 h的内源排泄物能量平均值为76.2 kJ，玉米淀粉的AME和TME分别为15.26、16.81 MJ/kg，CV分别为1.75%、1.59%。如表 3所示，5种混合饲粮的AME分别为12.94、13.52、13.59、14.01、14.57 MJ/kg，CV变化范围为1.88%~3.69%；TME分别14.36、14.94、15.19、15.47、16.02 MJ/kg，CV变化范围为1.69%~3.34%；5种混合饲粮随其中调制豆粕的CP含量每增加2%，对应的AME、TME增加量变化范围分别为0.17~0.58 MJ/kg和0.25~0.58 MJ/kg；5种混合饲粮无论是AME还是TME，均随混合饲粮中调制豆粕CP含量的增加而增加，与混合饲粮的EHGE增长具有相同的趋势。
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表 3 5种混合饲粮的ME(干物质基础) Table 3 ME of 5 kinds of mixed diet (DM basis) |
按混合饲粮中淀粉所占比例通过差量法进行计算，得到调制豆粕的EHGE、AME和TME计算值如表 4所示，其中5种调制豆粕EHGE的计算值分别为12.19、12.95、13.72、14.30、14.78 MJ/kg，CV变化范围为0.28%~0.92%；AME的计算值分别为11.07、11.94、12.22、12.61、13.72 MJ/kg，CV变化范围为6.34%~8.68%；TME的计算值分别为12.37、13.23、13.67、13.98、15.07 MJ/kg，CV变化范围为5.67%~7.83%；5种调制豆粕的EHGE、AME和TME的计算值同样与调制豆粕的CP含量呈正相关，与混合饲粮的EHGE和ME具有相同的趋势。
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表 4 5种调制豆粕的EHGE和ME计算值(干物质基础) Table 4 Calculated values of EHGE and ME of 5 kinds of soybean meal (DM basis) |
对5种混合饲粮的EHGE实测值与AME和TME进行相关性分析，发现混合饲粮的EHGE实测值与AME和TME均呈显著线性正相关，相关系数(r)分别为0.967(P=0.007)、0.978(P=0.042)；通过回归分析，获得如下回归方程：
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对5种调制豆粕的EHGE实测值与AME和TME进行相关性分析，发现调制豆粕的EHGE实测值与AME和TME均呈显著线性正相关，r分别为0.976(P=0.005)、0.980(P=0.004)；通过回归分析，获得如下回归方程：
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对5种调制豆粕的EHGE计算值与AME和TME进行相关性分析，发现调制豆粕的EHGE计算值与AME和TME均呈显著线性正相关，r分别为0.956(P=0.011)、0.968(P=0.007)；通过回归分析，获得如下回归方程：
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对5种调制豆粕的EHGE实测值与EHGE计算值进行相关性分析，发现两者之间呈极显著线性正相关(r=0.998，P=0.001)。通过回归分析，获得如下回归方程：
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目前，豆粕等高蛋白质饲料原料测定ME时，以直接法测定可能会导致动物营养摄入不平衡，从而影响动物正常的消化生理过程；以差量法测定ME时，由于饲粮的营养均衡，比较接近动物的实际营养需求，因此差量法获得的ME更真实、客观。尽管待测饲料原料与基础饲粮间存在相互作用，也会影响待测饲料饲料的ME。但赵江涛等[18]发现，当试验饲粮中豆粕含量占比为40%~50%时，以差量法和直接法测定的ME无显著差异，因此测定的试验结果更可靠。本试验中用于代谢试验的5种混合饲粮，其中调制豆粕的占比变化范围为45.12%~53.22%，与建议豆粕含量为40%~50%比较接近，保证了测定数据的可靠性。
3.2 EHGE和ME测定的精确度比较付趁等[19]采用仿生消化法测定不同玉米ME的CV为0.21%~0.87%，均小于1%；郑卫宽[20]测定的19个棉籽粕的EHGE的CV均可控制在2.0%以下；李辉等[13]和赵峰等[21]测定玉米、豆粕、棉籽粕、小麦麸EHGE的CV均小于1.7%，EHGE极差为0.31 MJ/kg。本试验测定的原料及混合饲粮的EHGE的CV均在2.0%以内，极差均在0.25 MJ/kg以内，与上述的研究结果一致。由以上研究结果和本试验结果可知，仿生消化法测定结果变异小，具有良好的精确度。赵峰等[21]测定结果表明，以差量法计算的TME平均CV为5.46%，最高达16.18%。另外，生物学方法对ME的变异要求一般在10%以内[20]。本试验中测定的ME变异相对于EHGE大，混合饲粮实测ME的CV均控制在4%以内，而差量法获的豆粕ME计算值的CV均在9%以内，但ME变异无论是混合饲粮ME实测值还是调制豆粕ME计算值的CV均控制在10%以内，因此本试验饲粮ME的测定结果在正常变异范围以内。由于ME的测定受动物体内、体外诸多因素的影响，测定数据变异较大，本试验结果以及以往研究结果均表明仿生消化法具有较好的精确度，而且高于ME测定的精确度。
3.3 EHGE和ME的相关性Zhao等[10]采用仿生消化法和代谢试验分析标定玉米发现，EHGE与AME和TME之间均呈极显著正相关，r分别为0.94、0.94。付趁等[19]发现不同种玉米的EHGE与TME呈显著线性相关，线性回归模型决定系数(R2)为0.95。赵峰等[21]测定的18个棉籽粕和24个豆粕的EHGE与TME之间呈极显著线性相关，r为0.95，R2为0.90；赵峰等[22]测定不同玉米的TME与EHGE，两者存在显著的线性相关，r为0.96，R2为0.92；但赵峰等[23]发现豆粕EHGE与TME差异不显著，但不同豆粕EHGE与TME变异大，而且EHGE与TME之间无相关关系。本试验中，调制豆粕EHGE实测值与AME和TME之间均呈显著的正相关，r分别为0.976(P=0.005)、0.980(P=0.004)，线性回归方程R2分别为0.952、0.960；调制豆粕EHGE计算值与AME和TME之间也呈显著线性相关，r分别为0.956(P=0.011)、0.968(P=0.007)。本试验表明，无论是调制豆粕的EHGE实测值还是EHGE计算值均与其AME和TME之间呈显著线性相关。
3.4 豆粕中CP含量对ME和EHGE的影响对于豆粕CP含量对ME的影响，孙小恒等[1]发现，优质豆粕相比普通豆粕CP含量高出4.64%，相应ME高出1.35 MJ/kg。本试验中5种调制豆粕的CP差值为4%时，ME差值为0.67~1.50 MJ/kg；CP差值为6%时，ME差值为1.54~1.84 MJ/kg，与上述发现一致；5种调制豆粕的EHGE实测值在CP差值为4%时，EHGE差值为1.34~1.45 MJ/kg，CP差值为6%时，EHGE差值为1.99~2.18 MJ/kg；又因整个试验中EHGE与ME均呈显著线性相关，因此对于调制豆粕，随着CP含量提高，其EHGE和ME均相应的有所增加。
4 结论① 仿生消化法测定鸭EHGE相比代谢试验测定的鸭ME测定更省时，且具有较高的精确度(CV < 2.0)。
② 混合饲粮的EHGE与其AME和TME均呈显著线性正相关(r=0.967，P=0.007；r=0.978，P=0.042)，调制豆粕的EHGE与其AME、TME也均呈显著线性正相关(r=0.976，P=0.005；r=0.980，P=0.004)。
③ 调制豆粕的鸭EHGE和ME均会随着其CP含量的增加而增加。
④ 调制豆粕和混合饲粮均可通过线性回归模型以其鸭EHGE估测ME，有助于鸭饲粮有效能的快速测定。
致谢: 感谢中国农业科学院北京畜牧兽医研究所赵峰研究员和张虎同学在饲料仿生消化的测定上给予的技术指导。| [1] |
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