动物营养学报 >

2023 , Vol. 35 >Issue 5: 3014 - 3024

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2023.281

研究论文

14~35日龄北京鸭25-羟基维生素D3与维生素D3需要量及其相对生物学效价的研究

  • 高可欣 , 1, 2 ,
  • 张博 2 ,
  • 孙伟丽 1 ,
  • 高惠 1 ,
  • 谢明 2 ,
  • 周正奎 2 ,
  • 侯水生 2 ,
  • 唐静 , 2, *
展开
  • 1 青岛农业大学动物科技学院,青岛 266109
  • 2 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,动物营养学国家重点实验室,北京 100193
*唐 静,副研究员,硕士生导师,E-mail:

高可欣(1997—),女,吉林白城人,硕士研究生,研究方向为家禽营养。E-mail:

Copy editor: 陈 鑫

收稿日期: 2022-11-11

  网络出版日期: 2023-05-11

基金资助

财政部和农业农村部—国家现代农业产业技术体系(CARS-42)

中国农业科学院科技创新工程(ASTIP-IAS09)

泰山产业领军人才编号(TSCY20190108)

收起

Requirement and Relative Bioefficacy of 25-Hydroxyvitamin D3 and Vitamin D3 of Pekin Ducks from 14 to 35 Days of Age

  • GAO Kexin , 1, 2 ,
  • ZHANG Bo 2 ,
  • SUN Weili 1 ,
  • GAO Hui 1 ,
  • XIE Ming 2 ,
  • ZHOU Zhengkui 2 ,
  • HOU Shuisheng 2 ,
  • TANG Jing , 2, *
Expand
  • 1 College of Animal Science and Technology, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China
  • 2 State Key Laboratory of Animal Nutrition, Institute of Animal Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China
*associate professor, E-mail:

Received date: 2022-11-11

  Online published: 2023-05-11

Fold

摘要

本试验旨在研究饲粮添加不同形式和不同水平的维生素D对14~35日龄北京鸭生长性能和血浆生化指标的影响,以确定北京鸭25-羟基维生素D3(25-OH-D3)与维生素D3的需要量及其相对生物学效价。试验选取728只14日龄健康且体重相近的雄性北京鸭,随机分为13个组,每组8个重复,每个重复7只鸭。试验设1个基础饲粮组(不添加维生素D),6个25-OH-D3添加组和6个维生素D3添加组,添加水平均为100、200、400、800、1 200和2 000 IU/kg。试验期为3周。结果表明:1)与基础饲粮组相比,饲粮中添加维生素D3对14~35日龄北京鸭生产性能并无显著影响(P>0.05),而饲粮中添加25-OH-D3可显著提高北京鸭平均体重(BW)和平均日增重(ADG)(P<0.05)。2种形式维生素D组间的生产性能无显著差异(P>0.05)。2)与基础饲粮组相比,饲粮中添加维生素D3或25-OH-D3均显著降低35日龄北京鸭血浆碱性磷酸酶(ALP)活性(P<0.05),显著提高血浆钙含量(P<0.05),而2种形式维生素D组间并无显著差异(P>0.05),但是维生素D的形式与饲粮维生素D水平存在显著交互作用(P<0.05)。3)随着维生素D3或25-OH-D3添加水平的增加,血浆中25-OH-D3含量均呈显著线性增长(P<0.01)和二次曲线变化(P<0.01),且维生素D的形式与饲粮维生素D水平存在显著交互作用(P<0.05),25-OH-D3添加组血浆中25-OH-D3含量显著高于维生素D3添加组(P<0.05)。4)以血浆ALP活性和钙含量为评价指标,采用二次曲线-折线模型估测14~35日龄北京鸭维生素D3的需要量分别是440.7和100.0 IU/kg,25-OH-D3的需要量均为100.0 IU/kg。5)以血浆ALP活性和25-OH-D3含量为评价指标,采用指数模型估测14~35日龄北京鸭25-OH-D3的生物学效价分别为维生素D3的2.16和2.37倍。综上所述,饲粮中添加维生素D3或25-OH-D3均可提高血浆中钙和25-OH-D3含量,降低ALP活性;但饲粮中添加25-OH-D3对于血浆中25-OH-D3沉积效率更高,并可提高肉鸭生产性能。

关键词： 北京鸭; 25-OH-D3; 维生素D3; 生长性能; 碱性磷酸酶; 需要量; 相对生物学效价

本文引用格式

高可欣 , 张博 , 孙伟丽 , 高惠 , 谢明 , 周正奎 , 侯水生 , 唐静 . 14~35日龄北京鸭25-羟基维生素D3与维生素D3需要量及其相对生物学效价的研究[J]. 动物营养学报, 2023 , 35(5) : 3014 -3024 . DOI: 10.12418/CJAN2023.281

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of different forms and levels of dietary vitamin D on growth performance and plasma biochemical indices of Peking ducks aged 14 to 35 days to determine the requirements of 25-hydroxyvitamin D3 (25-OH-D3) and vitamin D3 and their relative bioefficacy. A total of 728 healthy male Peking ducks at 14 days of age with similar body weight were randomly divided into 13 groups with 8 replicates per group and 7 ducks per replicate. One basal diet group (without vitamin D), six 25-OH-D3 supplemental groups and six vitamin D3 supplemental groups were set up, and the supplemental levels were 100, 200, 400, 800, 1 200 and 2 000 IU/kg. The trial lasted for 3 weeks. Results showed as follows: 1) compared with the basal diet group, dietary vitamin D3 supplementation had no significant effects on the growth performance of Pekin ducks aged 14 to 35 days (P>0.05), but dietary 25-OH-D3 supplementation significantly increased the average body weight and average daily gain (P<0.05). However, there was no significant difference in growth performance between the two supplemental forms of vitamin D (P>0.05). 2) Compared with the basal diet group, dietary supplementation of vitamin D3 or 25-OH-D3 significantly decreased the plasma alkaline phosphatase activity (P<0.05), and significantly increased the plasma calcium content (P<0.05) of Pekin ducks at 35 days of age. However, there was no significant difference between the two groups (P>0.05), and there was a significant interaction between the two forms and dietary vitamin D levels (P<0.05). 3) With the increase of vitamin D3 or 25-OH-D3 supplemental levels, the plasma 25-OH-D3 content showed a significant linear increase and quadratic change (P<0.01), and there was a significant interaction between the two forms and dietary vitamin D levels (P<0.05). Moreover, the plasma 25-OH-D3 content in the 25-OH-D3 supplemental group was significantly higher than that in the vitamin D3 supplemental group (P<0.05). 4) Using plasma alkaline phosphatase activity and calcium content as evaluation indexes, the quadratic curvilinear model was used to estimate that the vitamin D3 requirement of Pekin ducks aged 14 to 35 days was 440.7 and 100.0 IU/kg, respectively, and the 25-OH-D3 requirement was 100.0 IU/kg. 5) Using plasma alkaline phosphatase and 25-OH-D3 content as evaluation indexes, the relative bioefficacy of 25-OH-D3 in Pekin ducks aged 14 to 35 days was estimated to be 2.16 and 2.37 times that of vitamin D3 by the index model. In conclusion, dietary supplementation of vitamin D3 or 25-OH-D3 can increase plasma calcium and 25-OH-D3 contents, as well as reduce alkaline phosphatase activity; however, dietary supplementation of 25-OH-D3 has a higher deposition efficiency of 25-OH-D3 in plasma and can improve the growth performance of meat ducks.

Key words： Pekin duck; 25 hydroxyvitamin D3; vitamin D3; growth performance; alkaline phosphatase; requirement; relative bioefficacy

我国是世界水禽生产大国,2021年我国肉鸭出栏量约为41.2亿只[1]。随着水禽遗传改良技术的迅速发展,肉鸭生长周期变短、生长迅速,这也加剧了肉鸭体重与胫骨发育的不平衡。此外,在现在的饲养条件下,鸭群受阳光少,体内脂溶性维生素合成量不足,这也增加了骨病发生风险。维生素D在调节钙、磷代谢及促进骨骼生长发育等方面具有重要的调节作用[2]。研究发现,饲粮维生素D缺乏会导致肉鸡生长受阻,出现佝偻症、软骨症及龙骨变形等症状[3]。母猪饲粮维生素D缺乏会导致高度缺钙性跛行,甚至瘫痪[4]。然而,饲粮添加维生素D时可以提高畜禽的生产性能[5-6]、提升血清钙含量[7]以及促进胫骨发育[8]。王昊宇等[9]研究发现,饲粮添加135.0 μg/kg 25-OH-D3与维生素D3共晶能显著提高肉鸭平均日增重(ADG)及平均日采食量(ADFI),增加胫骨灰分含量,促进胫骨发育。
25-OH-D3是维生素D3的主要活性形式且能被机体直接吸收与利用,避免在肝脏羟基化反应产生的损耗[10],因此,相较于维生素D3而言,25-OH-D3具有更高的生物学利用率[11]。以1~42日龄罗斯肉鸡ADG为评价指标,采用线性模型评估25-OH-D3生物学效价是维生素D3的1.78倍[12]。目前,关于肉鸭维生素D相对生物学效价的研究较少,有待进一步探究。
NRC(1994)[13]推荐肉鸭维生素D3需要量为400 IU/kg,我国肉鸭饲养标准(NY/T 2122—2012)[14]推荐量为2 000 IU/kg,2种饲料标准推荐量相差较大,且时间相对久远,并且均未给出25-OH-D3的推荐量。本课题前期以血浆碱性磷酸酶(ALP)活性为评价指标,采用非线性二次曲线-折线模型评价22~42日龄北京鸭维生素D3需要量是325 IU/kg,25-OH-D3需要量是273 IU/kg[15]。目前,关于维生素D3需要量的研究,推荐量相差较大且研究较少,且缺乏关于25-OH-D3相关文献报道,亟待开展相关研究。
因此,本试验拟采用玉米-豆粕型饲粮,研究添加不同水平的25-OH-D3及维生素D3对14~35日龄北京鸭生长性能、血浆生化指标及血浆中25-OH-D3含量的影响,以评估14~35日龄北京鸭25-OH-D3及维生素D3的需要量及相对生物学效价,以期为肉鸭生产中维生素D的合理使用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验饲粮

试验采用玉米-豆粕型饲粮,营养水平参考《肉鸭饲养标准》(NY/T 2122—2012)[14],基础饲粮组成及营养水平见表1。25-OH-D3有效成分≥0.125%。
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) %

项目Items 含量Content
原料Ingredients
玉米Corn 71.21
豆粕Soybean 25.60
磷酸氢钙CaHPO4 0.94
石粉Limestone 0.80
食盐NaCl 0.30
蛋氨酸Met 0.15
预混料Premix1) 1.00
合计Total 100.00
营养水平Nutrient levels2)
代谢能ME/(MJ/kg) 2.98
粗蛋白质CP 17.55
钙Ca 0.60
非植酸磷NPP 0.30
赖氨酸Lys 0.85
蛋氨酸Met 0.44
蛋氨酸+半胱氨酸Met+Cys 0.76
苏氨酸Thr 0.70
色氨酸Trp 0.21
精氨酸Arg 1.09

1)预混料(不含维生素D)为每千克饲粮提供 The premix (without VD) provided the following per kg of the diet:Cu (CuSO4·5H2O) 10 mg,Fe (FeSO4·7H2O) 60 mg,Zn (ZnO) 60 mg,Mn (MnSO4·H2O) 80 mg,Se (NaSeO3) 0.3 mg,I (KI) 0.2 mg,氯化胆碱 choline chloride 750 mg,VA 8 000 IU,VE 20 IU,VK3 2 mg,硫胺素 thiamin 1.5 mg,核黄素 riboflavin 10 mg,VB6 3 mg,VB12 0.02 mg,泛酸 pantothenic acid 20 mg,烟酸 nicotinic acid 50 mg,叶酸 folic acid 1 mg,生物素 biotin 0.2 mg。

2)代谢能为计算值,其余为实测值。ME was a calculated value, while the others were measured values.

1.2 试验设计

试验采用了体现不同添加形式和水平下维生素D作用效果的低钙设计,选择728只14日龄健康且体重相近的雄性北京鸭,随机分为13个组,1个不添加维生素D组,6个维生素D3添加组,维生素D3添加水平分别为100、200、400、800、1 200、2 000 IU/kg,6个25-OH-D3添加组,25-OH-D3添加水平分别为100、200、400、800、1 200、2 000 IU/kg,每个组8个重复,每个重复7只鸭。各组试验鸭均由中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京鸭保种场提供。采用网上平养的饲养方式,自由采食和饮水,每天24 h光照。

1.3 测定指标

1.3.1 生长性能

于试验开始前和结束时(试验鸭14和35日龄),分别按重复称量试验鸭的空腹体重和剩余饲料重,用于计算14~35日龄试验鸭平均体重(BW)、ADG、ADFI和料重比(F/G)。

1.3.2 血浆生化指标

于35日龄,从每组的每个重复中选出接近平均体重的试验鸭2只,翅静脉采血5 mL置于肝素钠抗凝管中,3 500 r/min离心10 min后吸出血浆,-20 ℃冻存备用,用于血浆生化指标测定。采用全自动生化分析仪(TECHBICON RA-1 000型)测定血浆ALP活性及钙、磷含量,测定所用的试剂盒均购于成都迈克生物股份有限公司。

1.3.3 血浆中25-OH-D3含量

本试验采用液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS法)测定血浆中25-OH-D3含量。用甲醇沉淀血浆中的蛋白质,正己烷液液萃取25-OH-D3,氮吹正己烷相,最后甲醇复溶以测定血浆中25-OH-D3的含量。色谱柱: Agilent Eclipse Plus C8 RRHD(2.1 mm×100 mm,1.8 μm);流动相:流动相A水(0.1%甲酸);流动相B甲醇(0.1%甲酸);流速:0.400 mL/min;进样量:10 μL;洗脱方式:梯度洗脱。具体如表2所示。
表2 LC-MS/MS流动相梯度洗脱程序

Table 2 LC-MS/MS mobile phase gradient elution procedure

时间Time/min 流速Flow eate/(mL/min) %A %B
初始时间Initial time 0.400 50.0 50.0
0.60 0.400 50.0 50.0
1.00 0.400 25.0 75.0
7.00 0.400 10.0 90.0
8.00 0.400 0.0 100.0
8.50 0.400 0.0 100.0
8.60 0.400 50.0 50.0
10.00 0.400 50.0 50.0

%A即水(0.1%甲酸);%B即甲醇(0.1%甲酸)。

%A is water (0.1% formic acid); % B is methanol (0.1% formic acid).

1.4 数据处理与统计分析

试验数据使用SAS 9.4软件中的一般线性模型进行单因素或双因素方差分析,在差异显著的基础上同时采用Duncan氏法进行多重比较,以及线性(linear)和二次曲线(quadratic)趋势分析,试验数据均采用平均值±标准差的形式表示。P<0.05为差异显著。采用二次曲线-折线模型(broken-line quadratic model)评估14~35日龄北京鸭25-OH-D3和维生素D3的需要量[16]。
二次曲线-折线模型如下:
y=L+U(r-x)2。
式中:y为待测指标,如ALP活性;L是肉鸭对维生素D水平反应的理论最大值;x是饲粮维生素D水平;r是维生素D需要量;U是曲线陡度。
采用指数模型估测14~35日龄北京鸭25-OH-D3与维生素D3的相对生物学效价[17]。
指数模型如下:
y=a+b0[1-e(b1x1+b2x2)]。
式中:y为待测指标;x1和x2分别为25-OH-D3和维生素D3添加水平;a+b0为动物待测指标的理论最大值;b1和b2分别为x1和x2的斜率,b1/b2即为25-OH-D3相对于维生素D3的生物学效价。

2 结果

2.1 饲粮维生素D3及25-OH-D3添加水平对14~35日龄北京鸭生长性能的影响

如表3所示,饲粮维生素D3添加水平对14~35日龄北京鸭BW、ADG、ADFI及F/G均无显著影响(P>0.05),但饲粮25-OH-D3添加水平对14~35日龄北京鸭BW和ADG有显著影响(P<0.05)。随着饲粮25-OH-D3添加水平的增加,北京鸭BW及ADG均呈先上升后下降的二次曲线变化趋势(P<0.01)。不添加维生素D组的BW及ADG均显著低于800和1 200 IU/kg 25-OH-D3添加组(P<0.05)。维生素D3和25-OH-D3这2种维生素D添加形式对14~35日龄北京鸭BW、ADG、ADFI及F/G的影响均无显著差异(P>0.05)。
表3 饲粮维生素D3与25-OH-D3添加水平对14~35日龄北京鸭生长性能的影响

Table 3 Effects of dietary VD3 and 25-OH-D3 levels on growth performance of Pekin ducks from 14 to 35 days of age

项目
Items		 平均体重
ABW/(g/只)		 平均日增重
ADG/[g/(只d)]		 平均日采食量
ADFI/[g/(只d)]		 料重比
F/G
维生素D形式
VD form		 维生素D水平
VD levels/(IU/kg)
维生素D3
VD3		 0 2 435.45±57.32 92.20±2.72 189.79±7.83 2.06±0.11
100 2 496.39±73.68 94.98±3.52 191.00±3.90 2.01±0.06
200 2 513.50±96.41 95.88±4.51 193.90±8.61 2.02±0.07
400 2 510.44±70.84 95.62±3.33 185.19±12.36 1.94±0.16
800 2 522.22±139.95 96.31±6.72 194.85±12.36 2.01±0.06
1 200 2 498.45±154.47 95.19±7.35 188.51±15.06 1.98±0.08
2 000 2 502.50±69.45 95.44±3.00 185.58±9.36 1.94±0.06
P值P-value 0.695 0.698 0.422 0.124
线性Linear 0.514 0.473 0.292 0.035
二次Quadratic 0.302 0.310 0.482 0.612
25-羟基
维生素D3
25-OH-D3		 0 2 435.45±57.32b 92.19±2.72b 189.79±7.83 2.06±0.11
100 2 514.68±92.04ab 95.89±4.34ab 186.35±7.79 1.94±0.05
200 2 487.20±115.60ab 94.52±5.45ab 187.80±14.28 1.99±0.16
400 2 492.65±63.91ab 94.87±3.13ab 185.41±9.63 1.96±0.10
800 2 562.62±69.76a 98.10±3.18a 194.01±4.78 1.98±0.06
1 200 2 572.03±85.25a 98.55±4.01a 191.56±12.35 1.94±0.09
2 000 2 507.43±90.30ab 95.47±4.39ab 190.18±8.98 1.99±0.05
P值P-value 0.037 0.043 0.611 0.208
线性Linear 0.066 0.075 0.327 0.568
二次Quadratic 0.007 0.007 0.438 0.120
维生素D形式VD form
维生素D3 VD3 2 507.25±101.06 95.57±4.78 189.84±10.96 1.99±0.09
25-羟基维生素D3 25-OH-D3 2 522.77±89.37 96.24±4.23 189.22±10.03 1.97±0.09
P值P-value 0.438 0.483 0.772 0.342

同列数据肩标无字母或相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。

In the same column, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2 饲粮维生素D3及25-OH-D3添加水平对35日龄北京鸭血浆生化指标的影响

如表4所示,饲粮维生素D3及25-OH-D3添加水平对35日龄北京鸭血浆ALP活性和钙含量均有显著影响(P<0.05)。不添加维生素D组的血浆ALP活性显著高于其他各维生素D3或25-OH-D3添加组(P<0.05),随着维生素D3或25-OH-D3添加水平的提高,血浆ALP活性呈线性降低的趋势(P<0.05)。不添加维生素D组的血浆钙含量显著低于其他各维生素D3或25-OH-D3添加组(P<0.05),而各维生素D3或25-OH-D3添加组的血浆钙含量并无显著差异(P>0.05)。饲粮维生素D3或25-OH-D3添加水平对35日龄北京鸭血浆磷含量均无显著影响(P>0.05),也不存在显著交互作用(P>0.05)。
表4 饲粮维生素D3与25-OH-D3添加水平对35日龄北京鸭血浆生化指标的影响

Table 4 Effects of dietary VD3 and 25-OH-D3 levels on plasma biochemical indices of Pekin ducks at 35 days of age

项目
Items		 碱性磷酸酶
ALP/(U/L)		 钙
Ca/(mmol/L)		 磷
P/(mmol/L)		 25-羟基维生素D3
25-OH-D3/(ng/mL)
维生素D形式
VD form		 维生素D水平
VD level/(IU/kg)
维生素D3
VD3		 0 630.86±238.43ab 2.04±0.29b 2.45±0.40 0f
100 664.57±224.45a 2.27±0.28a 2.45±0.26 0.52±0.40e
200 503.08±102.44c 2.37±0.24a 2.44±0.25 0.81±0.37de
400 465.03±73.89c 2.27±0.33a 2.39±0.33 0.95±0.50d
800 482.63±99.81c 2.27±0.23a 2.34±0.22 1.52±0.60c
1 200 495.21±91.47c 2.33±0.25a 2.40±0.26 2.18±0.62b
2 000 530.82±154.44bc 2.35±0.26a 2.35±0.24 2.74±0.79a
P值P-value 0.001 0.014 0.879 <0.001
线性Linear 0.046 0.043 0.253 <0.001
二次Quadratic 0.002 0.272 0.589 0.002
25-羟基
维生素D3
25-OH-D3		 0 630.86±238.43a 2.04±0.29b 2.45±0.40 0f
100 516.40±116.85b 2.34±0.20a 2.38±0.26 0.78±0.27e
200 533.38±72.83b 2.28±0.20a 2.42±0.32 1.09±0.48e
400 506.37±115.12b 2.33±0.24a 2.36±0.35 1.87±1.05d
800 490.04±116.21b 2.30±0.22a 2.28±0.22 2.72±0.56c
1 200 468.25±116.36b 2.32±0.26a 2.31±0.34 3.46±1.17b
2 000 441.91±119.47b 2.25±0.37a 2.26±0.44 4.86±1.45a
P值P-value 0.007 0.018 0.631 <0.001
线性Linear <0.001 0.444 0.073 <0.001
二次Quadratic 0.175 0.033 0.487 0.003
P值P-value
维生素D形式VD form 0.082 0.874 0.159 <0.001
维生素D水平VD level 0.003 0.986 0.446 <0.001
维生素D形式×维生素D水平
VD form×VD level		 0.015 0.640 0.994 <0.001
饲粮不添加维生素D组血浆中25-OH-D3含量显著低于维生素D3和25-OH-D3的2种形式下各添加组(P<0.05),随着维生素D3或25-OH-D3添加水平的提高,北京鸭血浆中25-OH-D3含量均呈线性上升(P<0.05)或二次曲线变化(P<0.05)。
维生素D3和25-OH-D3的2种添加形式对14~35日龄北京鸭的血浆ALP活性、钙及磷含量的影响差异均不显著(P>0.05)。血浆ALP活性及25-OH-D3含量受维生素D形式与维生素D水平的交互作用显著调控(P<0.05),25-OH-D3添加组血浆中25-OH-D3含量显著高于维生素D3添加组(P<0.05)。

2.3 14~35日龄北京鸭在玉米-豆粕型饲粮中维生素D3及25-OH-D3的需要量

由表5可知,以血浆ALP活性和钙含量为评价指标,采用二次曲线-折线模型估测14~35日龄北京鸭维生素D3的需要量分别是440.7和100.0 IU/kg,25-OH-D3的需要量均为100.0 IU/kg。通过二次曲线-折线回归模型的方差分析和拟合度检验,确定血浆ALP活性和钙含量的回归方程具有统计学意义,拟合度较好,决定系数(R2)在0.724~0.912。
表5 二次曲线-折线模型估测14~35日龄北京鸭25-OH-D3与维生素D3的需要量

Table 5 25-OH-D3 and VD3 requirements of Pekin ducks aged 14 to 35 days by quadratic-broken line regression model

维生素D形式
VD forms		 评价指标
Response criteria		 回归方程
Regression equation		 决定系数
R2		 P值
P-value		 需要量
Requirement/
(IU/kg)
维生素D3 VD3
25-羟基维生素D3 25-OH-D3		 碱性磷酸酶
ALP		 y=493.2+0.000 865×(440.7-x)2
y=492.7+0.013 8×(100.0-x)2		 0.724 1
0.745 7		 0.076 1
0.012 3		 440.7
100.0
维生素D3 VD3
25-羟基维生素D3 25-OH-D3		 钙
Ca		 y=2.310-0.000 03×(100-x)2
y=2.303-0.000 03×(100.0-x)2		 0.857 3
0.912 1		 0.002 8
0.000 8		 100.0
100.0

2.4 14~35日龄北京鸭25-OH-D3相对维生素D3的生物学效价

由表6可知,采用指数模型方法,以血浆ALP活性和25-OH-D3含量为评价指标,估测14~35日龄北京鸭25-OH-D3的相对生物学效价是维生素D3的2.16和2.37倍。
表6 指数模型估测14~35日龄北京鸭25-OH-D3与维生素D3的相对生物学效价

Table 6 Relative bioefficacy of 25-OH-D3 and VD3 of Peking ducks from 14 to 35 days of age by exponential model

评价指标
Evaluation indexes		 拟合方程
Fitting equation		 P值
P-value		 决定系数
R2		 相对生物学效价
Relative bioefficacy
碱性磷酸酶
ALP		 y=655.3-170.3×{1-e[-0.005 35×(2.156 6x1+x2)]} 0.016 8 0.661 5 2.156 6
25-羟基维生素D3
25-OH-D3		 y=0.330 5+6.145 2×{1-e[-0.000 27×(2.372 7x1+x2)]} <0.000 1 0.988 7 2.372 7

3 讨论

3.1 不同维生素D形式及水平对北京鸭生长性能的影响

维生素D是动物体内不可或缺的一种脂溶性维生素,在调节钙磷吸收代谢、促进骨骼生长发育方面具有重要作用。家禽维生素D缺乏会导致体内钙磷代谢紊乱,出现骨骼相关的疾病,如行走困难、易骨折等症状,进而影响家禽采食[18]。如今舍饲养殖模式下,家禽受太阳光照减少,体内脂溶性维生素D不能合成或合成量少,不能满足家禽需要,这无疑增加了骨病发生风险,因此必需在饲粮中添加[19]。目前大部分研究表明,饲粮中添加适宜剂量的维生素D3或25-OH-D3均可显著提高畜禽生产性能[20]。张金龙等[21]研究发现,饲粮添加维生素D3或25-OH-D3均可显著提高1~28日龄肉鸡的BW。Lim等[6]研究发现,饲粮中同时添加4.0%~4.5%的钙和50 μg/kg的25-OH-D3可提高61~70周龄母鸡的生产性能。本课题组王爽[22]先前研究发现,0~21日龄北京鸭饲喂钙磷比为0.4∶0.2的试验饲粮时,不添加维生素D组会出现八字脚和站立不稳的情况,而饲粮添加维生素D后缺乏症消失,并且随着维生素D添加水平的升高会显著提高ADG和ADFI;当饲粮钙磷比提升至0.8∶0.4时,未出现明显的维生素D缺乏症状,并且对生长性能没有显著促进作用。在此基础上,本课题组随后的试验研究设计了钙磷比为0.61∶0.31的试验饲粮,结果显示不添加维生素D组未出现明显的维生素D缺乏症,但饲粮中添加维生素D3可显著提高1~21日龄北京鸭BW及ADG[15]。本研究采用钙磷比为0.6∶0.3的试验饲粮,结果显示饲粮25-OH-D3水平显著提高14~35日龄北京鸭BW及ADG,呈先上升后下降的二次曲线变化趋势。本试验结果与上述研究结果略有差异,这可能与饲粮组成、家禽品种、年龄和环境因素有关。

3.2 不同维生素D形式及水平对北京鸭血浆ALP活性及钙含量的影响

康乐等[23]研究表明,与未添加维生素D组相比,添加维生素D3组蛋鸡血浆ALP活性极显著降低,血浆钙含量极显著升高。但本课题前期的研究结果显示,饲粮维生素D缺乏时,机体通过提高ALP活性而抑制骨钙磷释放,以此来满足骨骼代谢需求;但当饲粮维生素D充足时,骨发育良好,则通过负反馈调节机制抑制ALP活性而促进骨钙磷释放入血,维持体内钙磷代谢平衡[15]。与先前研究结果一致,本试验结果显示,血浆ALP活性均随着维生素D3和25-OH-D3水平的增加而呈线性下降的趋势。血浆钙含量均随着维生素D3和25-OH-D3水平的增加而显著增加。

3.3 不同维生素D形式及水平对北京鸭血浆中25-OH-D3含量的影响

25-OH-D3是维生素D3经肝脏羟化的代谢产物。在饲粮中直接添加25-OH-D3不仅绕过肝脏的羟化作用,且具有良好的水溶性更易被肠道吸收,因此,25-OH-D3在畜禽生产中具有良好的应用前景[24]。血浆中25-OH-D3的含量是反映家禽体内维生素D营养水平的最直观指标[25-26]。张连华等[27]研究发现,饲粮依次添加5.0、30.0、55.0、80.0和105.0 μg/kg 25-OH-D3时,仔猪28日龄血清25-OH-D3含量呈线性增加。Wang等[28]及冯冠智等[29]研究发现,荷斯坦牛饲粮中添加25-OH-D3会显著提高血液中的25-OH-D3含量。本试验结果显示,随着维生素D3或25-OH-D3水平的增加,35日龄北京鸭血浆中25-OH-D3含量均呈线性增长或二次曲线变化,并且血浆中25-OH-D3含量受维生素D形式与水平的交互作用显著调控,25-OH-D3添加组血浆中25-OH-D3含量显著高于维生素D3添加组。本试验结果与上述研究结果基本一致,也说明直接添加25-OH-D3减少了维生素D3在体内的转化损耗,更容易被机体所吸收和利用。

3.4 14~35日龄北京鸭维生素D需要量

目前关于肉鸭维生素D推荐需要量存在较大差异。NRC(1994)[13]中,推荐0~7周龄肉鸭维生素D3的需要量是400 IU/kg,我国《肉鸭饲养标准》(NY/T 2122—2012)[14]中推荐量为2 000 IU/kg,2种饲料标准推荐量相差较大。王一冰等[30]研究表明,综合试验观测和回归模型建议饲粮添加800 IU/kg维生素D3即可获得最优产蛋性能。陈冠华等[31]以生长性能和骨骼矿化指标为评价指标,采用折线模型分析,1~21日龄和22~42日龄罗斯肉鸡25-OH-D3适宜需要量分别是476和448 IU/kg。王爽等[32]以胫骨钙、磷含量为评价指标,估测120日龄龙岩麻鸭产蛋初期饲粮维生素D适宜添加量为800 IU/kg。本课题前期研究结果显示,以ADG为评价指标,采用非线性二次曲线-折线模型估测1~21日龄北京鸭维生素D3的需要量为362 IU/kg,25-OH-D3的需要量为400 IU/kg[15]。上述研究的维生素D推荐量在362~800 IU/kg,差异较大。本研究采用二次曲线-折线回归模型,以血浆ALP活性为评价指标,估测14~35日龄北京鸭维生素D3和25-OH-D3的需要量分别是440.7和100.0 IU/kg;以血浆钙含量为评价指标,估测14~35日龄北京鸭维生素D3和25-OH-D3的需要量均为100.0 IU/kg。本试验结果与上述研究结果存在一定差异,原因可能与评价指标和方法、鸭品种、饲粮组成、地域环境和饲养条件等有关。本试验选择指标的依据是25-OH-D3和维生素D3均对其有显著影响,但在此试验添加梯度范围内对肉鸭生长性能如ADG、F/G均无显著影响,故无法采用这些指标估测需要量。

3.5 北京鸭25-OH-D3与维生素D3相对生物学效价

瞿红侠等[12]研究表明,综合分析生长性能和骨骼矿化指标,采用线性模型评价1~42日龄罗斯肉鸡25-OH-D3生物学效价约为维生素D3的1.81倍。本课题前期的研究结果显示,采用指数模型,以ADG和胫骨抗压强度为评价指标估测1~21日龄北京鸭25-OH-D3生物学效价分别为维生素D3的1.14和0.98倍[15]。在本试验中,以血浆ALP活性和25-OH-D3含量为评价指标,估测14~35日龄北京鸭25-OH-D3的相对生物学效价分别为维生素D3的2.16和2.37倍。本试验结果与以上试验结果均证明25-OH-D3的生物学利用率高于维生素D3,但是估测的相对生物学效价数值上存在一定差异,可能与评估模型、评价指标不同有关,但在实际生产中具有一定的理论和现实指导意义。

4 结论

① 本试验条件下,饲粮添加25-OH-D3显著提高北京鸭生长性能,但添加维生素D3并未显著提高其生长性能;饲粮添加25-OH-D3或维生素D3均可提升血浆中25-OH-D3和钙含量,降低ALP活性,从而促进肉鸭的生长发育。
② 综合考虑生长性能和血浆钙含量,推荐14~35日龄北京鸭维生素D3和25-OH-D3需要量分别为440.7和100.0 IU/kg。25-OH-D3更易被机体所吸收,其相对生物学效价是维生素D3的2.37倍。

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