动物营养学报    2021, Vol. 33 Issue (7): 4194-4200    PDF    
二甲酸钾对育成期公貂生长性能、养分表观消化率、十二指肠消化酶活性和粪便污染指标的影响
王群 , 宇晓军 , 李丹丹 , 王光 , 王利华     
青岛农业大学动物科技学院, 青岛 266109
摘要: 本试验旨在研究二甲酸钾对育成期公貂生长性能、养分表观消化率、十二指肠消化酶活性和粪便污染指标的影响。试验选用65日龄体重[(1 159.05±18.47) g]相近的育成期白色公貂120只,随机分为6组,每组10个重复,每个重复2只。Ⅰ组(对照组)饲喂基础饲粮,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组分别在基础饲粮中添加1.5、3.0、4.5、6.0、7.5 g/kg的二甲酸钾。预试期7 d,正试期60 d,前30 d为试验Ⅰ期,后30 d为试验Ⅱ期。结果表明:1)试验Ⅱ期,与对照组相比,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的料重比显著降低(P < 0.05)。2)试验Ⅰ期,与对照组相比,Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组的干物质和粗蛋白质表观消化率显著升高(P < 0.05)。试验Ⅱ期,与对照组相比,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的干物质表观消化率显著升高(P < 0.05),Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组的粗蛋白质表观消化率显著升高(P < 0.05)。3)与对照组相比,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的十二指肠pH显著降低(P < 0.05);Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组的十二指肠胰蛋白酶活性显著提高(P < 0.05),且Ⅲ组显著高于Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组(P < 0.05)。4)试验Ⅰ期,与对照组相比,Ⅳ组的粪便中氨氮含量显著降低(P < 0.05)。试验Ⅱ期,与对照组相比,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组的粪便中总氮含量显著降低(P < 0.05)。由此可见,饲粮中添加3.0 g/kg的二甲酸钾能够改善育成公貂的饲料效率和养分表观消化率,提高十二指肠胰蛋白酶活性,降低粪便中氨氮和总氮含量。
关键词: 水貂    生长性能    养分表观消化率    消化酶活性    粪便    
Effects of Potassium Diformate on Growth Performance, Nutrient Apparent Digestibilities, Duodenal Digestive Enzyme Activities and Fecal Contamination Indexes of Growing Male Minks
WANG Qun , YU Xiaojun , LI Dandan , WANG Guang , WANG Lihua     
College of Animal Science and Technology, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China
Abstract: This experiment was conducted to study the effects of potassium diformate on growth performance, nutrient apparent digestibilities, duodenal digestive enzyme activities and fecal contamination indexes of growing male minks. A total of 120 healthy 65-day-old growing white male minks with similar body weight of (1 159.05±18.47) g were selected and divided into 6 groups with 10 replicates in each group and 2 minks in each replicate. Minks in group Ⅰ (control group) were fed a basal diet, and the others in groups Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ and Ⅵ were fed the basal diet supplemented with 1.5, 3.0, 4.5, 6.0 and 7.5 g/kg potassium diformate, respectively. The pre-experimental period lasted for 7 days, and the experimental period lasted for 60 days. The first 30 days was period Ⅰ, and the last 30 days was period Ⅱ. The results showed as follows: 1) in period Ⅱ, compared with the control group, the feed to gain ratio of groups Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ was significant decreased (P < 0.05). 2) In period Ⅰ, compared with the control group, the apparent digestibilities of dry matter and crude protein of groups Ⅳ, Ⅴ and Ⅵ were significant increased (P < 0.05). In period Ⅱ, compared with the control group, the dry matter apparent digestibility of groups Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ was significant increased (P < 0.05), and the crude protein apparent digestibility of groups Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ and Ⅵ was significant increased (P < 0.05). 3) Compared with the control group, the duodenal pH of groups Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ was significant decreased (P < 0.05); the duodenal trypsin activity of group Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ and Ⅵ was significant increased (P < 0.05), and group Ⅲ was significantly higher than groups Ⅳ, Ⅴ and Ⅵ (P < 0.05). 4) In period Ⅰ, compared with the control group, the fecal ammonia nitrogen content of group Ⅳ was significant decreased (P < 0.05). In period Ⅱ, compared with the control group, the fecal total nitrogen content of groups Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ and Ⅵ was significant decreased (P < 0.05). In conclusion, the supplementation of 3 g/kg potassium diformate in diets can improve the feed efficiency and nutrient apparent digestibilities, increase the duodenal trypsin activity, reduce fecal ammonia nitrogen and total nitrogen contents of growing male minks.
Key words: minks    growth performance    nutrient apparent digestibilities    digestive enzyme activities    feces    

二甲酸钾(potassium diformate,KDF)又称双甲酸钾,是由甲酸分子和甲酸钾分子形成的有机酸盐,在酸性条件下较稳定,在中性或偏碱性条件下易分解为甲酸钾和甲酸[1]。二甲酸钾可以调节动物消化道内pH,增加饲粮养分消化利用率,在提高动物生长性能和预防疾病发生等方面与抗生素的作用效果相似[2]。研究发现,二甲酸钾能够提高育肥猪、仔猪、肉鸡的平均日增重,降低料重比[3-5]。何博等[6]研究发现,饲粮中添加二甲酸钾可有效提高肉鸡免疫功能,改善肠道健康。水貂是肉食性动物,消化道短,饲料排空速度快,粪便中的氮、磷含量高。过量的氮、磷被吸附在土壤表面可使土壤板结,且造成环境污染[7]。二甲酸钾应用于其他动物上的报道较多[8-10],在水貂上的研究较少。因此,本试验旨在研究饲粮中添加二甲酸钾对育成期公貂生长性能、养分表观消化率、十二指肠消化酶活性和粪便污染指标的影响,以确定二甲酸钾在水貂生产中的效果及适宜的添加量。

1 材料与方法 1.1 试验设计和饲养管理

试验选用65日龄体重[(1 159.05±18.47) g]相近的育成期白色公貂120只,随机分为6组,每组10个重复,每个重复2只貂。试验采用单因素试验设计,Ⅰ组(对照组)饲喂基础饲粮,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组分别在基础饲粮中添加1.5、3.0、4.5、6.0、7.5 g/kg的二甲酸钾(纯度≥80%)。基础饲粮参考NRC(1982)以及生产实践中饲喂效果较好的育成期水貂饲粮配方配制,其组成及营养水平见表 1。试验从2019年7月3日至2019年9月10日于潍坊诸城市水貂养殖基地进行,预试期7 d,正试期60 d。试验开始前对棚舍和笼舍进行全面清扫消毒,并对水貂进行犬瘟热和细小病毒疫苗接种。饲粮为黏稠鲜料,置于貂笼顶部供水貂自由采食,每天06:00和16:00各饲喂1次,自由饮水。

表 1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis)  
1.2 检测指标 1.2.1 生长性能指标

饲养试验进行60 d,前30 d为试验Ⅰ期,后30 d为试验Ⅱ期。试验期间每天记录给料量和剩料量,计算每期的平均日采食量。试验第1天、第30天和第60天的清晨对所有水貂逐只进行空腹称重,得到水貂的初重、末重,计算平均日增重和料重比。

1.2.2 养分表观消化率

分别在试验的第27天和第57天进行消化试验,每组取6个重复。消化试验采用内源指示剂法,连续采集3 d的新鲜粪便混匀后于-20 ℃保存,同时采集每组饲粮样品。饲粮样品和粪样在65 ℃烘干制成风干样,并测定初水分。样品粉碎过40目筛,参照相应标准测定样品中的盐酸不溶灰分(GB/T 23742—2009)、粗蛋白质(GB/T 6432—2018,全量法)、粗脂肪(GB/T 6433—2006,无预先提取)、水分(GB/T 6435—2014,直接干燥法)、钙(GB/T 6436—2018,高锰酸钾法)和磷(GB/T 6437—2018)含量,并计算养分表现消化率。

1.2.3 水貂十二指肠pH及消化酶活性

饲养试验结束后,每组选6个重复,每个重复中取1只水貂进行屠宰试验,取十二指肠于-80 ℃保存待测。样品于4 ℃下解冻,称取0.5~1.0 g肠道内容物,按重量1 ∶ 9的比例加入生理盐水,冰水浴中进行组织匀浆,2 500 r/min低温离心10 min,取上清液测定pH和消化酶活性。pH采用STARTER-3100 pH计(美国奥豪斯公司)进行测定,胰蛋白酶、脂肪酶和α-淀粉酶活性采用试剂盒(购自南京建成生物工程研究所)进行测定。

1.2.4 粪便污染指标

分别在在试验的第27天和第57天,每组取6个重复,连续采集3 d的新鲜粪样混匀,分成2部分于-20 ℃保存。一部分鲜样用于测定氨氮含量,另一部分制成风干样用于测定总氮、总磷和总有机碳(TOC)含量。总氮含量参照GB/T 6432—2018、总磷含量参照GB/T 6437—2018、氨氮含量参照HJ 535—2009进行测定,TOC含量采用vario TOC cube总有机碳分析仪(德国Elementar公司)进行检测。

1.3 数据统计分析

试验数据采用Excel 2007进行整理,采用SAS 9.4软件中的MIXED过程进行单因素方差分析,计算最小二乘均值及标准误,用Tukey法对最小二乘均值进行多重比较。P<0.05为差异显著。

2 结果 2.1 二甲酸钾对育成期公貂生长性能的影响

表 2可知,二甲酸钾对育成期公貂试验Ⅱ期的料重比有显著影响(P<0.05),对其他各生长性能指标无显著影响(P>0.05)。试验Ⅱ期,与对照组相比,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的料重比显著降低(P<0.05),Ⅱ组与Ⅲ组之间的料重比差异不显著(P>0.05)。

表 2 二甲酸钾对育成期公貂生长性能的影响 Table 2 Effects of potassium diformate on growth performance of growing male minks
2.2 二甲酸钾对育成期公貂养分表观消化率的影响

表 3可知,二甲酸钾对育成期公貂试验Ⅰ期和Ⅱ期的干物质和粗蛋白质表观消化率有显著影响(P<0.05),对其他养分表观消化率无显著影响(P>0.05)。试验Ⅰ期,与对照组相比,Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组的干物质和粗蛋白质表观消化率显著升高(P<0.05)。试验Ⅱ期,与对照组相比,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的干物质表观消化率显著升高(P<0.05),Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组的粗蛋白质表观消化率显著升高(P<0.05)。

表 3 二甲酸钾对育成期公貂养分表观消化率的影响(干物质基础) Table 3 Effects of potassium diformate on nutrient apparent digestibilities of growing male minks (DM basis)  
2.3 二甲酸钾对育成期公貂十二指肠pH及消化酶活性的影响

表 4可知,二甲酸钾对育成期公貂十二指肠pH和胰蛋白酶活性有显著影响(P<0.05),对十二指肠脂肪酶和α-淀粉酶活性无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的十二指肠pH显著降低(P<0.05);Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组的十二指肠胰蛋白酶活性显著提高(P<0.05),且Ⅲ组显著高于Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组(P<0.05)。

表 4 二甲酸钾对育成期公貂十二指肠pH及消化酶活性的影响 Table 4 Effects of potassium diformate on duodenal pH and digestive enzyme activities of growing male minks
2.4 二甲酸钾对育成期公貂粪便污染指标的影响

表 5可知,二甲酸钾对育成期公貂粪便中氨氮(试验Ⅰ期)和总氮(试验Ⅱ期)含量有显著影响(P<0.05),对其他粪便污染指标无显著影响(P>0.05)。试验Ⅰ期,与对照组相比,Ⅳ组的粪便中氨氮含量显著降低(P<0.05)。试验Ⅱ期,与对照组相比,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组的粪便中总氮含量显著降低(P<0.05)。

表 5 二甲酸钾对育成期公貂粪便污染指标的影响 Table 5 Effects of potassium diformate on fecal contamination indexes of growing male minks
3 讨论 3.1 二甲酸钾对育成期公貂生长性能的影响

本试验结果表明,饲粮中添加二甲酸钾有改善水貂饲料效率的作用。从本次消化试验结果可以推断,二甲酸钾对饲料效率的改善是通过提高养分表观消化率实现的。李晓珍等[12]研究发现,二甲酸钾对1~21日龄肉鸡的生长性能没有显著影响,但可提高21~42日龄肉鸡的平均日增重。这说明二甲酸钾对动物生长性能的作用是长期累积的效果,与本试验结果一致。

3.2 二甲酸钾对育成期公貂养分表观消化率的影响

本试验结果表明,二甲酸钾有提高水貂干物质和粗蛋白质表观消化率的作用,这与周丽[13]在肉鸡、Zhou等[14]在断奶仔猪上的研究结果一致。二甲酸钾能够通过饲粮从外界为动物提供一定的酸化环境,改变胃肠道pH,增加胃排空时间,提高内源酶活性[2]。进入消化道后,二甲酸钾具有较高的缓冲能力,抑制胃肠道内有害微生物的增殖,对胃肠道黏膜起到生理保护作用。因此,二甲酸钾可改善饲粮中养分的消化、吸收和留存率,有利于养分沉积[15],保证育成期水貂快速生长所需养分的供给。

3.3 二甲酸钾对育成期公貂十二指肠pH及消化酶活性的影响

本试验结果表明,饲粮中添加二甲酸钾可有效地降低十二指肠的pH,与Ragaa等[3]的研究结果一致。较低pH能够抑制胃蠕动,减慢胃排空速度,使养分停留在胃内的时间增加,从而促进消化[16]。同时,酸化剂在一定程度上能降低胃内pH,刺激胃蛋白酶的分泌[17],促进蛋白质分解,而蛋白质分解又可刺激十二指肠分泌较多的胰蛋白酶,使蛋白质得到完全分解吸收[18]。本试验也证实,饲粮中添加二甲酸钾能提高十二指肠胰蛋白酶活性,使肠道消化粗蛋白质的能力增强。试验未发现二甲酸钾对十二指肠脂肪酶和α-淀粉酶活性有显著影响,可能是因为十二指肠呈弱酸性,而脂肪酶、淀粉酶适宜的pH是中性偏碱,分别在回肠段和空肠段活性最高[17]

3.4 二甲酸钾对育成期公貂粪便污染指标的影响

水貂饲粮中动物饲料成分达55%~65%,其粪尿中氮、磷含量较高,造成很大环境压力。本试验证实了水貂饲粮中添加二甲酸钾可有效降低粪便中氨氮和总氮含量,这与Roth等[19]得到的饲粮中添加二甲酸钾能够改善仔猪氮代谢、降低粪尿中氮排泄量的结果一致。从本试验的十二指肠pH和胰蛋白酶活性测定结果可以推断,二甲酸钾能通过胃内pH降低提高消化酶活性,从而促进饲粮养分尤其是蛋白质的消化与吸收,从而减少氮的排泄[20]。李梦娇等[21]研究表明,二甲酸钾对消化道中微生物有调节作用,从而能够改善肠道健康。对于微生物与粪便污染指标的关系,还需进一步试验证明。

4 结论

饲粮中添加3.0 g/kg的二甲酸钾能够改善育成公貂的饲料效率和养分表观消化率,提高十二指肠胰蛋白酶活性,降低粪便中氨氮和总氮含量。

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