2. 湖南家禽安全生产工程技术研究中心, 长沙 410128;
3. 湖南农业大学动物科技学院, 长沙 410128;
4. 攸县畜牧水产事务中心, 攸县 412300
2. Hunan Engineering Research Center of Poultry Production Safety, Changsha 410128, China;
3. College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China;
4. Youxian Animal Husbandry and Aquatic Transaction Center, Youxian 412300, China
蛋氨酸是家禽玉米-豆粕型饲粮中的第一限制性氨基酸[1]，其参与体内蛋白质的合成，还可清除自由基，增强机体免疫力，对禽生产性能也有重要影响。在家禽上的研究表明，蛋氨酸缺乏会抑制生长，影响生产性能发挥，而过量添加蛋氨酸并不能进一步提高生产性能，甚至会出现生产性能下降的趋势[2-4]。目前使用的玉米-豆粕型饲粮中缺乏蛋氨酸，需添加合成蛋氨酸来满足家禽生产需要，因此研究其适宜添加量成为家禽生产中重要营养目标之一[5]。有关鸭不同产蛋期推荐的蛋氨酸需要量为0.40%~0.45%。我国《肉鸭饲养标准》(NY/T 2122—2012)中给出肉蛋兼用型种鸭产蛋后期蛋氨酸需要量为0.40%[6]；另外, 本课题组研究了产蛋高峰期临武鸭蛋氨酸需要量为0.41%~0.43%[7]；He等[8]报道产蛋后期绍兴鸭蛋氨酸需要量为0.45%。攸县麻鸭作为我国著名蛋用型麻鸭品种，具有生长快、性成熟早、产蛋性能佳和适应能力强等特点，然而目前关于攸县麻鸭营养参数研究较少，特别是关于氨基酸需要量的数据极少。因此，本试验以攸县麻鸭为试验动物，通过饲喂不同蛋氨酸水平的饲粮，研究饲粮蛋氨酸水平对产蛋后期攸县麻鸭产蛋性能、蛋品质、血清生化和抗氧化指标的影响，并通过线性和二次曲线回归模型确定其蛋氨酸需要量，为攸县麻鸭饲养标准制订提供理论依据和数据支持。
1 材料与方法 1.1 试验设计与试验饲粮选取健康状况良好、产蛋率[(78.46±1.48)%]相近的56周龄产蛋后期攸县麻鸭300羽，随机分成5组，每组6个重复，每个重复10羽，进行为期9周的饲养试验。试验设5个蛋氨酸水平，分别在基础饲粮中以0.06%为梯度添加DL-蛋氨酸，各组饲粮蛋氨酸水平分别为0.27%、0.33%、0.39%、0.45%和0.51%。基础饲粮参照小型蛋鸭营养需要，并结合本实验室已确定的攸县麻鸭其他营养需要量参数配制，各组饲粮均制成颗粒料，基础饲粮组成及营养水平见表 1。
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表 1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) |
饲养试验在湖南省畜牧兽医研究所试验鸭场进行。鸭舍为半封闭式鸭舍，试验鸭采用双层立体笼养，单笼饲养，自由饮水，白天自然光照，晚上补充光照，每天保持16~17 h光照。每天09:00和16:00各喂料1次，根据上次喂料时试验鸭采食情况，适当增减给料量，使鸭保持自由采食状态。
1.3 测定指标与方法 1.3.1 产蛋性能试验期间每天按重复记录产蛋总数、总蛋重和采食量，试验结束时以组为单位统计平均蛋重、日产蛋量、产蛋率、平均日采食量，计算料蛋比：
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在试验第4周和第8周末从每组抽取接近平均蛋重的鸭蛋18枚(每重复3枚)，4 ℃保存，在24 h之内测定蛋黄重、蛋壳强度(蛋壳强度测定仪)、蛋壳厚度(蛋壳厚度测定仪)、蛋黄颜色和蛋白高度(蛋品分析仪)，并计算蛋黄比例和哈氏单位：
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式中：H为蛋白高度(mm)；W为蛋重(g)。
1.3.3 血清生化和抗氧化指标在试验结束时，每个重复随机选取试验鸭2只，空腹12 h后，翅下静脉采血5 mL，静置30 min后，3 000 r/min离心15 min，分离血清，-20 ℃下保存。使用全自动生化分析仪(URIT-8000，优利特，美国)检测血清中葡萄糖(GLU)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素氮(UN)、尿酸(UA)、甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)的含量以及谷草转氨酶(ALT)、谷丙转氨酶(AST)的活性。采用比色法使用酶标仪(SKY，Thermo，美国)检测血清中过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)含量以及总抗氧化能力(T-AOC)。以上试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。
1.4 数据处理采用SPSS 18.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，差异显著者再进行Duncan氏法多重比较，结果用“平均值±标准差”(mean±SD)表示，P < 0.05为差异显著。最后采用SAS 9.0软件中的非线性模拟程序中的二次曲线模型拟合试验鸭各敏感指标与饲粮蛋氨酸水平的二次曲线方程，再通过求导得出蛋氨酸需要量。
2 结果 2.1 饲粮蛋氨酸水平对蛋鸭产蛋性能的影响由表 2可知，饲粮蛋氨酸水平对产蛋率、平均蛋重、平均日采食均无显著影响(P>0.05)。0.39%和0.45%蛋氨酸水平组日产蛋量显著高于0.27%蛋氨酸水平组(P < 0.05)；0.39%蛋氨酸水平组料蛋比最低，且显著低于0.27%和0.33%蛋氨酸水平组(P < 0.05)。
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表 2 饲粮蛋氨酸水平对蛋鸭产蛋性能的影响 Table 2 Effects of dietary Met level on laying performance of laying ducks |
由表 3可知，饲粮蛋氨酸水平对蛋白高度、蛋黄颜色、蛋黄比例、蛋壳厚度和蛋壳强度均无显著影响(P>0.05)，蛋白高度和蛋壳强度随着饲粮蛋氨酸水平提高呈递增趋势。0.27%蛋氨酸水平组哈氏单位显著低于其他各组(P < 0.05)，其他各组之间差异不显著(P>0.05)。
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表 3 饲粮蛋氨酸水平对蛋鸭蛋品质的影响 Table 3 Effects of dietary Met level on egg quality of laying ducks |
由表 4可知，饲粮蛋氨酸水平对血清生化指标无显著影响(P>0.05)。与0.27%和0.33%蛋氨酸水平组相比，0.45%和0.51%蛋氨酸水平组血清GSH-Px活性显著提高(P < 0.05)；随着饲粮蛋氨酸水平提高，血清GSH含量呈递增趋势，且0.39%、0.45%和0.51%蛋氨酸水平组血清GSH含量显著高于0.27%蛋氨酸水平组(P < 0.05)；0.45%蛋氨酸水平组血清CAT活性最高，显著高于0.27%蛋氨酸水平组(P < 0.05)。
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表 4 饲粮蛋氨酸水平对蛋鸭血清生化和抗氧化指标的影响 Table 4 Effects of dietary Met level on serum biochemical and antioxidant indices of laying ducks |
由表 5可知，基于敏感指标对产蛋后期攸县麻鸭蛋氨酸需要量进行估测，各差异显著指标当中只有日产蛋量、料蛋比、哈氏单位和血清CAT活性与饲粮蛋氨酸水平存在二次曲线变化(P < 0.05)，通过建立以上4个敏感指标与饲粮蛋氨酸水平的二次曲线方程，估测该阶段攸县麻鸭达到最高日产蛋量、哈氏单位和血清CAT活性以及最低料蛋比的饲粮蛋氨酸水平分别为0.413%、0.451%、0.417%和0.418%。试验鸭血清GSH-Px活性和GSH含量与饲粮蛋氨酸水平只存在线性变化(P < 0.05)。
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表 5 产蛋后期攸县麻鸭蛋氨酸的需要量 Table 5 Met requirement of Youxian partridge ducks during late-laying period |
蛋氨酸被认为是限制家禽正常生长的主要氨基酸，它会影响其他氨基酸的利用和吸收，饲粮适量蛋氨酸水平可改变氨基酸平衡，提高其生产性能[9]。本试验结果显示，以产蛋性能作为评价指标，饲粮蛋氨酸水平虽对产蛋率、平均蛋重、平均日采食均无显著影响，但在0.39%~0.45%时可显著提高日产蛋量，降低料蛋比。当蛋氨酸水平达到0.51%时，产蛋性能却出现下降趋势。以上研究结果说明了蛋氨酸在家禽饲粮中存在适宜水平，过量添加蛋氨酸生产性能反而会降低[4-5]。料蛋比可反映饲料利用率，料蛋比越低饲料利用率越高。在本试验条件下，随着饲粮蛋氨酸水平的提高，料蛋比先降低后升高，饲粮蛋氨酸水平为0.39%时，料蛋比达到最低值，说明0.39%蛋氨酸水平组氨基酸比例趋于平衡，饲料利用率高，因此通过产蛋性能各指标判断，饲粮0.39%蛋氨酸水平可满足产蛋后期攸县麻鸭生产需要。这一研究结果低于吴永保等[10]对低能量水平饲粮中育肥期北京鸭的研究结果(0.42%)；高于江世珍[11]报道的肉鸭后期蛋氨酸需要量(0.367%)和宋春玲[12]对产蛋初期金定鸭蛋氨酸需要量(0.36%)的研究结果；但与Xie等[2]获得的21~49日龄北京鸭蛋氨酸需要量(0.39%)和He等[8]报道的产蛋后期绍兴鸭蛋氨酸需要量(0.40%)较接近。另外回归分析结果显示，以日产蛋量和料蛋比为评价指标，通过二次曲线模型估测得出饲粮蛋氨酸水平为0.413%和0.418%时，试验鸭获得最高日产蛋量和最低料蛋比，估测值高于判定值(0.39%)。
3.2 饲粮蛋氨酸水平对蛋鸭蛋品质的影响蛋品质的测定对衡量鸭蛋食用价值和经济价值具有重要意义，一般来说，哈氏单位是用来衡量蛋品质量和新鲜程度重要指标，哈氏单位越高说明蛋货架期越长[13]。本试验结果表明，饲粮中添加蛋氨酸有提高蛋壳强度和蛋白高度的趋势；哈氏单位随着蛋氨酸水平的提高呈升高后降低趋势，与0.27%蛋氨酸水平组相比，饲粮蛋氨酸水平达到0.33%时即可显著提高哈氏单位，其中0.45%蛋氨酸水平组哈氏单位最高。回归分析结果显示，哈氏单位达到最大值时饲粮蛋氨酸水平为0.451%，并可促进鸭蛋蛋白质沉积。这与Ruan等[3]对19~43周龄的龙岩蛋鸭以及周旻瑶[14]对“京红1号”商品蛋鸡的研究结果基本一致。然而He等[8]和Fouad等[13]研究认为，饲粮中添加蛋氨酸对龙岩鸭和绍兴鸭的哈氏单位、蛋黄颜色和蛋白高度等蛋品质指标均无显著影响，分析其原因可能是由于蛋鸭所处产蛋期和饲粮组成等差异造成的。
3.3 饲粮蛋氨酸水平对蛋鸭血清生化和抗氧化指标的影响血清生化指标是反映动物体内物质代谢和某些组织器官机能状态变化的重要指标。当动物体内氨基酸不平衡或蛋白质供应不足时，导致机体对养分吸收受限制，血清TP、ALB、TG和HDL等含量会下降，而血清UA和UN含量则增加[15]。饲粮蛋氨酸水平在0.27%~0.51%时对试验鸭血清生化各指标均无显著影响，说明饲粮粗蛋白质水平在17%、蛋氨酸水平在0.27%~0.51%时，试验鸭机体营养状况较好，氨基酸平衡状况较佳，因此血清中GLU、蛋白质和脂肪均可维持在一个较高水平。这与林祯平等[16]和叶慧等[17]在狮头鹅方面的研究结果相一致。
当细胞中产生内源性氧自由基时，就会发生氧化应激，机体通过抗氧化剂的中和作用来抵消或清除其有害作用[18]。蛋氨酸是GSH合成前体物质，而GSH作为GSH-Px合成底物，在清除细胞内的过氧化氢(H2O2)及脂类过氧化物上发挥作用，另外在CAT活性很低时GSH-Px可代替CAT清除H2O2[3, 19]。因此，血清GSH、MDA含量和GSH-Px、CAT活性均可作为蛋氨酸调控氧化应激重要指标。Fouad等[13]研究表明，饲粮蛋氨酸水平在0.25%~0.50%时对产蛋鸭血清GSH、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、MDA含量以及GSH-Px活性均无显著影响。然而Hu等[20]研究表明，饲粮中补充蛋氨酸组的血清GSH-Px活性高于对照组。李珍珍等[21]研究发现，饲粮适宜蛋氨酸水平可以提高21日龄笼养蛋雏鸭血清GSH含量及GSH-Px和SOD活性，降低血清MDA含量。本试验结果显示，适宜饲粮蛋氨酸水平(0.39%~0.51%)可以显著提高产蛋后期的攸县麻鸭血清CAT、GSH-Px活性和GSH含量，并通过二次曲线分析得出饲粮蛋氨酸水平为0.417%时血清CAT活性最高。这一结果与Hu等[20]、叶慧等[17]和李珍珍等[21]研究报道一致。饲粮中添加蛋氨酸可促进GSH的合成，提高CAT和GSH-Px活性，从而提高攸县麻鸭抗氧化能力，对防止细胞内过氧化作用具有一定效果。攸县麻鸭血清CAT、GSH-Px活性和GSH含量可敏感反映蛋氨酸抗氧化能力，随饲粮蛋氨酸水平增加血清GSH-Px活性和GSH含量呈线性上升，而CAT活性呈二次曲线变化，推测可能是由于GSH-Px部分替代了CAT抗氧化功能。然而，目前关于蛋氨酸对机体抗氧化防御系统的具体作用机理还缺乏研究，尤其在蛋鸭方面，还需要进一步研究。
4 结论饲粮蛋氨酸水平为0.39%时可显著提高产蛋后期攸县麻鸭日产蛋量，显著降低料蛋比，改善蛋品质，满足生产需要；饲粮蛋氨酸水平为0.45%时产蛋后期攸县麻鸭血清抗氧化指标较佳。结合回归分析结果，产蛋后期攸县麻鸭蛋氨酸需要量为0.41%~0.45%。
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