研究论文

饲粮中添加氨基酸络合铁对生长肥育猪生长性能、血液指标、肝脏铁沉积和肉质性状的影响

  • 陶新 , 1 ,
  • 邓波 1, * ,
  • 袁启志 1 ,
  • 冀飞 2 ,
  • 吴杰 1 ,
  • 门小明 1 ,
  • 李永明 1 ,
  • 徐子伟 , 1, **
展开
  • 1 浙江省农业科学院畜牧兽医研究所,杭州 310021
  • 2 美国金宝公司,伊登普雷利 55344
**徐子伟,研究员,博士生导师,E-mail:

*同等贡献作者

陶 新(1976—),女,山东聊城人,研究员,博士,主要从事动物营养与健康养殖研究。E-mail:

Office editor: 田艳明

收稿日期: 2023-03-09

  网络出版日期: 2023-08-10

基金资助

浙江省重点研发计划(2021C02007)

浙江省重点研发计划(2021C02068-3)

浙江省农业重大技术协同推广计划(2021XTTGXM03-1)

国家现代农业产业技术体系

Effects of Dietary Amino Acid Chelated Iron on Growth Performance, Blood Indices, Liver Iron Deposition and Meat Quality Traits of Growing-Finishing Pigs

  • TAO Xin , 1 ,
  • DENG Bo 1 ,
  • YUAN Qizhi 1 ,
  • JI Fei 2 ,
  • WU Jie 1 ,
  • MEN Xiaoming 1 ,
  • LI Yongming 1 ,
  • XU Ziwei , 1, **
Expand
  • 1 Institute of Animal Husbandry and Veterinary Science, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310021, China
  • 2 Zinpro Corporation, Eden Prairie 55344, USA
**professor, E-mail:

*Contributed equally

Received date: 2023-03-09

  Online published: 2023-08-10

摘要

本试验旨在研究饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对生长肥育猪生长性能、血液指标、肝脏铁沉积和肉质性状的影响。选取体况良好、平均体重为(24.10±2.43) kg的“杜长大”三元杂交猪216头,随机分为6个组,每组6个重复,每个重复6头猪(公母各占1/2)。对照组(空白对照)饲喂不添加任何铁源的基础饲粮;FeSO4组(阳性对照)在基础饲粮中添加60 mg/kg FeSO4(以铁计);其余4个试验组分别在基础饲粮中添加15、30、45和60 mg/kg氨基酸络合铁(均以铁计)。试验期110 d,按试验猪体重分为25~50 kg、51~85 kg和86~120 kg等3个生长阶段。结果表明:1)与对照组和FeSO4组相比,饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对各体重阶段及试验全期试验猪生长性能均无显著影响(P>0.05)。但在86~120 kg阶段和试验全期,随着氨基酸络合铁添加水平的提高,试验猪平均日增重(ADG)呈线性提高(P<0.05)。2)在50 kg时,与对照组相比,饲粮中添加30、45和60 mg/kg氨基酸络合铁均极显著提高试验猪血液平均红细胞血红蛋白(MCH)含量和平均红细胞体积(MCV)(P<0.01);在85 kg时,与对照组相比,饲粮中添加30、45和60 mg/kg氨基酸络合铁显著或极显著提高血液血红蛋白(HGB)含量(P<0.05)、MCH含量(P<0.01)和MCV(P<0.01);在120 kg时,与对照组相比,饲粮中添加30、45和60 mg/kg氨基酸络合铁均极显著提高血液MCH含量(P<0.01),饲粮中添加45和60 mg/kg氨基酸络合铁均极显著提高血液MCV(P<0.01)。同时,随着氨基酸络合铁添加水平的提高,各体重阶段试验猪血液MCH含量和MCV呈线性提高和二次变化(P<0.01)。此外,除15 mg/kg氨基酸络合铁添加组外,其他水平氨基酸络合铁添加组试验猪血常规指标与FeSO4组无显著差异(P>0.05)。3)与对照组相比,饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁均极显著提高生长肥育猪肝脏铁含量(P<0.01),且随着氨基酸络合铁添加水平的提高,肝脏铁含量呈线性提高和二次变化(P<0.01)。与FeSO4组相比,饲粮中添加60 mg/kg氨基酸络合铁极显著提高肝脏铁含量(P<0.01)。4)与对照组相比,饲粮中添加45和60 mg/kg氨基酸络合铁显著或极显著提高生长肥育猪背最长肌肉色红度(a*)值(P<0.05)和饱和度Chroma(c*)值(P<0.01),且随着氨基酸络合铁添加水平的提高,两者呈线性提高和二次变化(P<0.05)。综上所述,饲粮中添加15 mg/kg氨基酸络合铁即可有效促进生长肥育猪肝脏铁沉积,添加30 mg/kg可有效促进血液中血红蛋白合成,添加45 mg/kg可改善猪肉色泽,表明该氨基酸络合铁在猪上是一种高效饲用铁源。

本文引用格式

陶新 , 邓波 , 袁启志 , 冀飞 , 吴杰 , 门小明 , 李永明 , 徐子伟 . 饲粮中添加氨基酸络合铁对生长肥育猪生长性能、血液指标、肝脏铁沉积和肉质性状的影响[J]. 动物营养学报, 2023 , 35(8) : 4932 -4945 . DOI: 10.12418/CJAN2023.458

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of different supplemental levels of amino acid chelated iron on growth performance, blood indices, liver iron deposition and meat quality traits of growing-finishing pigs. A total of 216 healthy “Duroc×Landrace×Yorkshire” crossbred pigs with an average body weight of (24.10±2.43) kg were randomly divided into 6 groups with 6 replicates per group and 6 pigs per replicate (half male and half female). Pigs in the control group (blank control) were fed a basal diet without any iron additive, those in FeSO4 group (positive control) were fed the basal diet supplemented with 60 mg/kg FeSO4 (calculated as iron), and those in the other 4 experimental groups were fed the basal diet supplemented with 15, 30, 45 and 60 mg/kg amino acid chelated iron (all calculated as iron), respectively. The experiment lasted for 110 days, and the pigs were divided into three growth stages according to the body weight of 25 to 50 kg, 51 to 85 kg and 86 to 120 kg. The results showed as follows: 1) compared with the control group and FeSO4 group, different supplemental levels of amino acid chelated iron had no significant effects on growth performance of pigs at each body weight stage and the whole experiment period (P>0.05). However, the average daily gain (ADG) was linearly increased with the increase of amino acid chelated iron supplemental level in 86 to 120 kg stage and the whole experiment period (P<0.05). 2) At 50 kg, compared with the control group, the supplementation of 30, 45 and 60 mg/kg amino acid chelated iron extremely significantly increased the mean corpuscular hemoglobin (MCH) content and mean corpuscular volume (MCV) in blood of experimental pigs (P<0.01); at 85 kg, compared with the control group, the supplementation of 30, 45 and 60 mg/kg amino acid chelated iron significantly or extremely significantly increased the hemoglobin (HGB) content (P<0.05), MCH content (P<0.01) and MCV (P<0.01) in blood; at 120 kg, compared with the control group, the supplementation of 30, 45 and 60 mg/kg amino acid chelated iron extremely significantly increased MCH content in blood (P<0.01), and the supplementation of 45 and 60 mg/kg amino acid chelated iron extremely significantly increased MCV in blood (P<0.01). At the same time, with the increase of amino acid chelated iron supplemental level, the MCH content and MCV in blood of experimental pigs in each body weight stage showed linear increase and quadratic change (P<0.01). In addition, except for the 15 mg/kg amino acid chelated iron supplemental group, there was no significant difference in blood routine indices between the other amino acid chelated iron supplemental level groups and FeSO4 group (P>0.05). 3) Compared with the control group, the liver iron content of growing-finishing pigs was extremely significantly increased by different supplemental levels of amino acid chelated iron (P<0.01), which was linearly increased and changed quadratically with the increase of amino acid chelate iron supplemental level (P<0.01). Compared with FeSO4 group, the supplementation of 60 mg/kg amino acid chelated iron extremely significantly increased the liver iron content (P<0.01). 4) Compared with the control group, the supplementation of 45 and 60 mg/kg amino acid chelated iron significantly or extremely significantly increased the color redness (a*) value (P<0.05) and saturation Chroma (c*) value (P<0.01) in longissimus dorsi muscle of growing-finishing pigs, and with the increase of amino acid chelated iron supplemental level, they both showed linear increase and quadratic change (P<0.05). In conclusion, the supplementation of 15 mg/kg amino acid chelated iron can effectively promote iron deposition in liver of growing-finishing pigs, the supplementation of 30 mg/kg amino acid chelated iron can effectively promote hemoglobin synthesis in blood, and the supplementation of 45 mg/kg amino acid chelated iron can improve meat color. These results indicate that the amino acid chelated iron used in this experiment is an efficient source of feeding iron in pigs.

铁是维持动物健康和生长及调节体内新陈代谢的必需微量元素之一。体内70%~75%的铁以血红素蛋白质形式存在,故铁的主要生理功能之一是通过血红蛋白(HGB)运输氧和二氧化碳。铁还参与体内的氧化还原反应,与机体抗氧化功能密切相关[1]。另外,铁在体内广泛分布,几乎所有组织都含有铁,在机体防御系统中起着非常重要的作用。在畜禽生产中,动物铁摄入不足易造成缺铁性贫血症状,这在新生和幼仔猪中尤为常见[2],且仔猪早期的铁缺乏会影响其后期生长性能[3]。因此,通过饲粮补充外源铁已被普遍用于防治猪的缺铁症。
目前,用于养猪生产的铁源主要来自无机铁,常以无机盐如硫酸亚铁(FeSO4)、氯化亚铁等形式添加。但无机铁存在化学性质不稳定、生物利用率低、易加速饲粮脂质氧化和酸败及破坏维生素等缺陷[4-5]。因此,这类铁源在使用时往往添加量较高。而过量添加不仅增加饲料成本,还加重了体外排泄物对环境的污染[6-7],而且影响动物生长和神经发育以及诱发肠道和关节炎症[8-10]。有机铁的研发始于20世纪60年代,较早期的有机铁产品主要为有机酸铁类,如柠檬酸亚铁、富马酸亚铁等,但这类产品常有异味且效果不稳定[11],当前应用研究较少。至今为止,有机铁产品研究及应用较多的主要为氨基酸络合(螯合)铁类,尤以甘氨酸铁研究较多。已有研究表明,氨基酸络合铁作为新一代的有机铁产品,具有生物学效价高、化学性质稳定、无刺激性和毒副作用小等优点[12],因此在生猪养殖中具有较好的应用前景。
外源铁在体内吸收率仅为5%~35%,其吸收程度主要与补饲铁类型相关[13]。已有研究表明,甘氨酸铁等氨基酸络合铁比FeSO4更易被动物吸收和利用[14-15]。而且,即使同样是氨基酸络合铁,其生物利用率也会受络合铁的氨基酸种类等影响,例如赖氨酸铁的应用效果好于甘氨酸铁[16]。本研究所用铁源为一种新型复合氨基酸铁络合物,其中铁含量高达15%,已于2020年被欧洲食品安全局(EFSA)批准在猪和鸡等食用动物上进行使用[17]。该产品目前仅在肉鸡上进行了应用效果研究[16],在猪上尚未见相关报道。因此,本试验旨在研究饲粮中添加不同水平的该氨基酸络合铁对生长肥育猪生长性能、血液指标、肝脏铁沉积和肉质性状的影响,为其在养猪生产中的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

该研究应用的氨基酸络合铁为宜多矿-铁(ZprFe,铁含量为150 mg/kg),是赖氨酸铁和谷氨酸铁的1∶1络合物,由美国金宝动物营养国际有限公司(Zinpro Animal Nutrition International Inc.)提供。本试验实测该产品铁含量为153 mg/kg。

1.2 试验动物与分组

试验选取体况良好、遗传背景基本一致且平均体重为(24.10±2.43) kg的“杜长大”三元杂交猪216头(公母各占1/2),按体重和性别基本一致的原则随机分配到6个组,每组6个栏,每栏为1个重复,每个重复6头猪。6个组分别为:对照组(空白对照),饲喂不添加任何铁源的基础饲粮;FeSO4组(阳性对照),在基础饲粮中添加60 mg/kg FeSO4(以铁计);其余4组为试验组,分别在基础饲粮中添加15、30、45和60 mg/kg的氨基酸络合铁(均以铁计)。

1.3 试验饲粮及饲养管理

本试验在浙江省农业科学院海宁科技牧场进行。试验按照猪体重分为25~50 kg、51~85 kg和86~120 kg等3个生长阶段。不同阶段猪的基础饲粮参照NRC(2012)猪营养需要进行配制,其组成及营养水平见表1。各阶段基础饲粮中实测铁含量依次分别为97.27、80.71和92.15 mg/kg。在基础饲粮配方基础上,通过预混料分别添加FeSO4或不同水平氨基酸络合铁,配制成其他各组的试验饲粮。试验猪自由采食和饮水,饲养管理和免疫程序均按猪场常规方案进行。试验期110 d。
表1 基础饲粮组成及营养水平(饲喂基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (as-fed basis) %

项目
Items
含量Content
25~50 kg 51~85 kg 86~120 kg
原料Ingredients
玉米Corn 64.00 70.00 76.00
豆粕Soybean meal 20.00 16.50 13.00
膨化大豆Extruded soybean 10.00 7.50 5.00
大豆油Soybean oil 2.00 2.00 2.00
石粉Limestone 1.01 0.95 0.85
磷酸氢钙CaHPO4 1.25 1.05 0.85
赖氨酸Lysine 0.25 0.23 0.20
氯化钠NaCl 0.30 0.35 0.35
次粉Wheat middling 0.19 0.42 0.75
预混料Premix1) 1.00 1.00 1.00
合计Total 100.00 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
消化能DE/(MJ/kg) 14.47 14.42 14.39
粗蛋白质CP 17.00 15.60 14.40
钙Ca 0.71 0.64 0.55
总磷TP 0.52 0.49 0.45
标准回肠可消化赖氨酸SID Lys 0.98 0.85 0.71
标准回肠可消化蛋氨酸+标准回肠可消化半胱氨酸SID Met+SID Cys 0.55 0.48 0.42
标准回肠可消化苏氨酸SID Thr 0.62 0.53 0.44
标准回肠可消化色氨酸SID Trp 0.20 0.17 0.15
标准全肠道可消化磷STTD P 0.35 0.32 0.28

1)25~50 kg阶段预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of the diet in 25 to 50 kg stage:蛋氨酸 Met 160 g,苏氨酸 Thr 50 g,VA 9 500 IU,VD3 1 200 IU,VE 30 IU,VK3 3 mg,VB1 1.41 mg,VB2 4.6 mg,VB6 3.7 mg,VB12 38 μg,烟酸 nicotinic acid 38 mg,泛酸 pantothenic acid 29 mg,叶酸 folic acid 1.8 mg,生物素 biotin 220 μg,Zn (ZnSO4) 50 mg,Cu [Cu2(OH)3Cl] 15 mg,Mn (MnSO4) 20 mg,Se (Na2SeO3) 0.3 mg,I (KI) 0.4 mg。

51~85 kg阶段预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of the diet in 51 to 85 kg stage:蛋氨酸 Met 120 g,苏氨酸 Thr 30 g,VA 8 000 IU,VD3 1 000 IU,VE 25 IU,VK3 2.5 mg,VB1 1.19 mg,VB2 3.8 mg,VB6 3.1 mg,VB12 32 μg,烟酸 nicotinic acid 32 mg,泛酸 pantothenic acid 25 mg,叶酸 folic acid 1.5 mg,生物素 biotin 185 μg,Zn (ZnSO4) 50 mg,Cu [Cu2(OH)3Cl] 15 mg,Mn (MnSO4) 10 mg,Se (Na2SeO3) 0.3 mg,I (KI) 0.3 mg。

86~120 kg阶段预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of the diet in 86 to 120 kg stage:蛋氨酸 Met 80 g,VA 6 500 IU,VD3 813 IU,VE 85 IU,VK3 2 mg,VB1 0.98 mg,VB2 3.2 mg,VB6 2.5 mg,VB12 26 μg,烟酸 nicotinic acid 26 mg,泛酸 pantothenic acid 19.9 mg,叶酸 folic acid 1.24 mg,生物素 biotin 156 μg,Zn (ZnSO4) 50 mg,Cu [Cu2(OH)3Cl] 15 mg,Mn (MnSO4) 10 mg,Se (Na2SeO3) 0.3 mg,I (KI) 0.2 mg。

2)消化能、标准回肠可消化氨基酸和标准全肠道可消化磷均为计算值,粗蛋白质、钙和总磷为实测值。DE, SID AA and STTD P were calculated values, while CP, Ca and TP were measured values.

1.4 测定指标及方法

1.4.1 饲粮营养成分的测定

饲粮中的铁、粗蛋白质、钙和磷含量分别参照GB/T 13885—2017、GB/T 6432—2018、GB/T 6436—2018和GB/T 6437—2018的方法进行测定。

1.4.2 生长性能测定

试验全期均以栏为单位,记录耗料量。分别在试验开始、50 kg体重(第1阶段结束)、85 kg体重(第2阶段结束)及120 kg体重(第3阶段结束)时,对所有试验猪均以个体为单位进行空腹称重并对每栏剩余饲粮进行称重。计算各组每阶段的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.4.3 血常规指标测定

在各试验阶段结束时,每个重复选取2头接近平均体重的猪(公母各1头),前腔静脉采血。每头猪采集2 mL全血置于含乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝的真空采血管中,用于血常规指标的检测。检测前,将全血与稀释液按1∶1(体积比)稀释后在LH750全自动血液分析仪(贝克曼,美国)上完成白细胞(WBC)计数、红细胞(RBC)计数、血小板(PLT)计数、HGB含量、平均红细胞血红蛋白(MCH)含量、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)、红细胞比容(HCT)、平均红细胞体积(MCV)和红细胞分布宽度变异系数(RDW-CV)等指标的测定。

1.4.4 血清指标测定

在采集上述抗凝血的同时,另采集5 mL非抗凝血置于离心管中,于3 500 r/min条件下离心10 min,制备血清。血清铁含量和总铁结合力(TIBC)采用比色法测定。试剂盒购自南京建成生物工程研究所,所有操作均按试剂盒说明书进行。

1.4.5 肝脏中微量元素含量测定

在第3阶段试验结束时,每个重复各选1头体重最接近平均体重的阉公猪和母猪进行屠宰,屠宰后取50 g肝脏叶尖部位样品,储存于-20 ℃冰箱,用于铁、铜、锌和锰含量检测。
铁、铜、锌和锰含量测定采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法,具体步骤如下:将肝脏匀浆后取0.25 g放入50 mL容量瓶,加入3 mL硝酸,室温反应10 min后,再加入1 mL双氧水,在室温下反应10 min,用超纯水补齐至10 mL,放入微波消解炉中在200 ℃下消化消解20 min,取出冷却后,定容至50 mL制成消解液。消解液用Agilent 7900型电感耦合等离子体质谱仪测定。

1.4.6 肉质性状测定

滴水损失:试验猪屠宰后,在左侧胴体第10~11肋骨处收集3 cm厚的背最长肌,每头猪取3个样品,每个样品1 cm厚,分别测定在4 ℃条件下24、48和72 h的滴水损失。
pH:收集背最长肌样品,采用pH计(pH-star,Matthäus,德国)测定屠宰后45 min和在4 ℃下24 h的pH,每个样品选择3个不同部位检测3次。
肉色:将收集的背最长肌样品在4 ℃冷藏24 h之后,采用色差仪(CR-410,Konica Minolta,日本)测定背最长肌的亮度(L*)值、红度(a*)值、黄度(b*)值以及饱和度Chroma(c*)值。

1.5 数据统计分析

试验所得数据先采用Excel 2010进行初步整理,然后用SPSS 19.0软件中的一般线性模型(GLM)进行单因素方差分析,并采用Duncan氏法进行组间差异的多重比较检验。采用正交多项式进行线性(linear)和二次(quadratic)效应分析,评价饲粮中梯度添加氨基酸络合铁的效果。试验结果用平均值和均值标准误(SEM)表示,P<0.01表示差异极显著,P<0.05表示差异显著,0.05<P<0.10表示差异有显著趋势。

2 结果与分析

2.1 试验猪健康状况和死淘率

试验期间,受试猪整体较活跃,采食及饮水情况均正常,健康状况良好。整个试验期内,试验猪共死亡3头,其中15 mg/kg氨基酸络合铁添加组死亡2头,45 mg/kg氨基酸络合铁添加组死亡1头。经临床诊断,死亡原因主要是瘸脚引发,与铁添加量及铁源均无直接相关。经计算,试验猪死亡率为1.39%,属较低水平并在正常范围内,且各组间无统计学上的显著差异(P>0.05),表明用该批试验猪所获得的饲养试验数据较为科学、可信。

2.2 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对不同体重阶段猪生长性能的影响

表2所示,与对照组和FeSO4组相比,饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对25~50 kg、51~85 kg和86~120 kg等各体重阶段及试验全期试验猪的生长性能包括终末体重、ADG、ADFI和F/G均无显著影响(P>0.05)。但在51~85 kg阶段,试验猪ADFI有显著变化趋势(P=0.058);具体表现为,除45 mg/kg氨基酸络合铁添加组外,随着氨基酸络合铁添加水平的提高,试验猪ADFI呈提高趋势。在86~120 kg阶段,随着氨基酸络合铁添加水平的提高,试验猪终末体重呈线性提高(P<0.05)和二次变化趋势(P=0.098),ADG呈线性提高(P<0.05),ADFI呈线性提高趋势(P=0.056)和二次变化趋势(P=0.086)。从试验全期来看,随着氨基酸络合铁添加水平的提高,试验猪ADFI呈提高趋势(P=0.091),且ADG呈线性提高和二次变化(P<0.05),ADFI呈线性变化趋势(P=0.087)。结果表明,氨基酸络合铁对生长肥育猪生长性能的影响总体呈剂量依赖效应。
表2 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对不同体重阶段猪生长性能的影响

Table 2 Effects of different supplemental levels of amino acid chelated iron on growth performance of pigs in different body weight stages

项目
Items
对照组
Control
group
FeSO4
FeSO4
group
氨基酸络合铁添加水平
Amino acid chelated iron supplemental levels/(mg/kg)
SEM PP-value
处理
Treatment
线性
Linear
二次
Quadratic
15 30 45 60
初始体重Initial BW/kg 24.05 24.05 24.15 24.13 24.11 24.09 0.006 1.000 0.991 0.998
25~50 kg 25 to 50 kg
终末体重Final BW/kg 53.45 54.28 53.46 53.76 52.85 54.89 0.303 0.474 0.606 0.755
平均日增重ADG/g 773.8 795.4 771.2 779.9 756.3 810.7 8.005 0.459 0.363 0.372
平均日采食量ADFI/kg 1.680 1.745 1.685 1.734 1.674 1.764 0.016 0.451 0.364 0.639
料重比F/G 2.180 2.198 2.206 2.228 2.220 2.175 0.033 0.996 0.988 0.878
51~85 kg 51 to 85 kg
终末体重Final BW/kg 87.42 86.35 87.58 87.93 86.78 89.98 0.598 0.596 0.505 0.674
平均日增重ADG/g 998.9 943.1 1 003.5 1 004.9 998.0 1 031.9 14.140 0.625 0.604 0.820
平均日采食量ADFI/kg 2.660 2.822 2.708 2.742 2.597 2.814 0.023 0.058 0.349 0.532
料重比F/G 2.672 3.044 2.765 2.745 2.619 2.732 0.054 0.315 0.950 0.988
86~120 kg 86 to 120 kg
终末体重Final BW/kg 118.22 122.24 119.60 120.89 121.46 125.13 0.819 0.259 0.034 0.098
平均日增重ADG/g 880.0 1 025.4 914.9 941.7 991.0 1 004.4 20.740 0.321 0.034 0.109
平均日采食量ADFI/kg 2.939 3.161 2.968 2.941 3.022 3.183 0.038 0.270 0.056 0.086
料重比F/G 3.368 3.123 3.405 3.194 3.102 3.171 0.093 0.900 0.346 0.633
全期Whole period
平均日增重ADG/g 884.3 921.3 895.7 908.8 911.4 948.1 7.750 0.276 0.015 0.045
平均日采食量ADFI/kg 2.426 2.576 2.454 2.472 2.431 2.587 0.020 0.091 0.087 0.148
料重比F/G 2.749 2.801 2.754 2.731 2.671 2.727 0.033 0.925 0.632 0.874

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01), while with the same letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.3 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对不同体重猪血常规指标的影响

表3所示,在50 kg时,与对照组相比,饲粮中添加30、45和60 mg/kg氨基酸络合铁均极显著提高试验猪血液MCH含量和MCV(P<0.01)。且随着氨基酸络合铁添加水平的提高,血液MCH含量和MCV均呈线性提高和二次变化(P<0.01)。与FeSO4组相比,15 mg/kg氨基酸络合铁添加组试验猪血液MCH含量和MCV均极显著降低(P<0.01),而其他水平氨基酸络合铁添加组则无显著差异(P>0.05)。与对照组和FeSO4组相比,各氨基酸络合铁添加组试验猪其他血常规指标均无显著差异(P>0.05)。
表3 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对50 kg体重猪血常规指标的影响

Table 3 Effects of different supplemental levels of amino acid chelated iron on blood routine indices of pigs at 50 kg body weight

项目
Items
对照组
Control
group
FeSO4
FeSO4
group
氨基酸络合铁添加水平
Amino acid chelated iron supplemental levels/(mg/kg)
SEM PP-value
处理
Treatment
线性
Linear
二次
Quadratic
15 30 45 60
白细胞WBC/(×109个/L) 19.96 20.03 18.82 17.87 17.29 18.43 0.665 0.799 0.340 0.435
红细胞RBC/(×1012个/L) 7.248 7.256 7.056 7.079 7.028 7.073 0.078 0.916 0.513 0.700
血小板PLT/(×109个/L) 267.9 212.1 163.2 255.0 211.8 189.8 14.430 0.311 0.300 0.576
血红蛋白HGB/(g/L) 103.5 109.0 103.5 110.6 106.9 105.0 1.692 0.770 0.587 0.482
平均红细胞血红蛋白MCH/pg 14.28A 15.85B 14.68A 15.57B 15.83B 16.23B 0.121 <0.001 <0.001 <0.001
平均红细胞血红蛋白浓度MCHC/(g/L) 287.3 285.9 290.8 291.2 290.9 290.8 1.055 0.564 0.387 0.495
红细胞比容HCT/% 35.99 38.09 35.60 38.00 36.83 36.13 0.582 0.736 0.718 0.623
平均红细胞体积MCV/fL 49.67A 55.58C 50.55AB 53.09BC 53.27BC 56.00C 0.446 <0.001 <0.001 0.001
红细胞分布宽度变异系数RDW-CV/% 21.77 21.58 21.70 21.17 21.61 20.55 0.222 0.599 0.151 0.319
表4所示,在85 kg时,与对照组相比,饲粮中添加30、45和60 mg/kg氨基酸络合铁显著或极显著提高试验猪血液HGB含量(P<0.05)、MCH含量(P<0.01)和MCV(P<0.01),且饲粮中添加60 mg/kg氨基酸络合铁还显著提高了血液HCT(P<0.05);同时,随着氨基酸络合铁添加水平的提高,上述血常规指标均呈线性提高(P<0.01)和二次变化(P<0.01或P<0.05)。与FeSO4组相比,饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对试验猪血液HGB含量均无显著影响(P>0.05),15 mg/kg氨基酸络合铁添加组血液MCH含量(P<0.01)、HCT(P<0.05)和MCV(P<0.01)显著或极显著降低,而其他水平氨基酸络合铁添加组上述指标则无显著差异(P>0.05)。与对照组和FeSO4组相比,饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对试验猪其他血常规指标均无显著影响(P>0.05)。
表4 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对85 kg体重猪血常规指标的影响

Table 4 Effects of different supplemental levels of amino acid chelated iron on blood routine indices of pigs at 85 kg body weight

项目
Items
对照组
Control
group
FeSO4
FeSO4
group
氨基酸络合铁添加水平
Amino acid chelated iron supplemental levels/(mg/kg)
SEM PP-value
处理
Treatment
线性
Linear
二次
Quadratic
15 30 45 60
白细胞WBC/(×109个/L) 19.82 19.88 24.54 24.45 21.54 20.54 0.840 0.344 0.882 0.212
红细胞RBC/(×1012个/L) 7.804 7.420 7.205 7.662 7.653 7.452 0.077 0.262 0.716 0.834
血小板PLT/(×109个/L) 173.4 141.7 168.1 171.6 133.3 153.2 10.640 0.826 0.363 0.663
血红蛋白HGB/(g/L) 115.8a 124.8bc 117.5ab 124.4bc 125.4bc 126.4c 1.073 0.017 0.001 0.003
平均红细胞血红蛋白MCH/pg 14.89A 16.84C 15.59AB 16.29BC 16.44BC 16.72C 0.143 0.001 <0.001 0.001
平均红细胞血红蛋白浓度MCHC/(g/L) 277.8 272.8 275.0 278.1 282.9 277.2 1.517 0.504 0.512 0.782
红细胞比容HCT/% 41.71a 45.82c 42.72ab 44.09abc 44.33abc 45.03bc 0.385 0.032 0.006 0.021
平均红细胞体积MCV/fL 53.75A 61.83C 57.82B 58.50BC 58.25BC 60.60BC 0.506 0.001 0.001 0.002
红细胞分布宽度变异系数RDW-CV/% 23.93 23.20 23.44 23.00 23.53 22.43 0.228 0.563 0.133 0.326
表5所示,在120 kg时,与对照组相比,饲粮中添加30、45和60 mg/kg氨基酸络合铁均极显著提高试验猪血液MCH含量(P<0.01),并极显著降低血液RDW-CV(P<0.01);饲粮中添加45和60 mg/kg氨基酸络合铁均极显著提高血液MCV(P<0.01);随着氨基酸络合铁添加水平的提高,血液MCH含量和MCV均呈线性提高和二次变化(P<0.01),血液RDW-CV呈线性降低和二次变化(P<0.01),血液HGB含量也呈线性提高(P<0.05)和二次变化趋势(P=0.063)。与FeSO4组相比,15 mg/kg氨基酸络合铁添加组试验猪血液MCH含量极显著降低(P<0.01),而血液RDW-CV则极显著提高(P<0.01);15和30 mg/kg氨基酸络合铁添加组血液MCV均极显著降低(P<0.01),而其他水平氨基酸络合铁添加组上述血液指标则无显著影响(P>0.05)。与对照组和FeSO4组相比,饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对试验猪其他血常规指标均无显著影响(P>0.05)。
表5 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对120 kg体重猪血常规指标的影响

Table 5 Effects of different supplemental levels of amino acid chelated iron on blood routine indices of pigs at 120 kg body weight

项目
Items
对照组
Control
group
FeSO4
FeSO4
group
氨基酸络合铁添加水平
Amino acid chelated iron supplemental levels/(mg/kg)
SEM PP-value
处理
Treatment
线性
Linear
二次
Quadratic
15 30 45 60
白细胞WBC/(×109个/L) 18.39 15.54 16.71 19.05 18.47 19.01 0.588 0.472 0.506 0.771
红细胞RBC/(×1012个/L) 7.807 7.334 7.552 7.766 7.738 7.483 0.078 0.482 0.453 0.706
血小板PLT/(×109个/L) 194.7 182.4 184.5 184.1 122.1 184.0 11.100 0.473 0.339 0.460
血红蛋白HGB/(g/L) 119.4 128.5 123.6 132.0 130.8 130.9 1.808 0.267 0.035 0.063
平均红细胞血红蛋白MCH/pg 15.97A 17.28B 16.09A 17.09B 17.23B 17.50B 0.128 0.002 <0.001 0.001
平均红细胞血红蛋白浓度MCHC/(g/L) 272.4 284.1 289.8 289.3 288.8 291.7 3.254 0.532 0.153 0.232
红细胞比容HCT/% 44.22 45.24 42.63 45.69 45.35 44.88 0.468 0.436 0.265 0.521
平均红细胞体积MCV/fL 55.50A 61.70D 56.50AB 57.91ABC 59.00BCD 60.17CD 0.443 0.002 0.001 0.004
红细胞分布宽度变异系数RDW-CV/% 25.79C 22.43A 24.63BC 23.38AB 23.67AB 22.03A 0.240 <0.001 <0.001 <0.001

2.4 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对不同体重猪血清铁含量和总铁结合力的影响

表6所示,与对照组和FeSO4组相比,饲粮中添加15、30、45和60 mg/kg氨基酸络合铁对各体重试验猪血清铁含量和总铁结合力均无显著影响(P>0.05)。但在85 kg时,随着氨基酸络合铁添加水平的提高,血清铁含量呈线性变化趋势(P=0.085)。
表6 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对不同体重猪血清铁含量和总铁结合力的影响

Table 6 Effects of different supplemental levels of amino acid chelated iron on serum iron content and TIBC of pigs at different body weights μmol/L

项目
Items
对照组
Control
group
FeSO4
FeSO4
group
氨基酸络合铁添加水平
Amino acid chelated iron supplemental levels/(mg/kg)
SEM PP-value
处理
Treatment
线性
Linear
二次
Quadratic
15 30 45 60
50 kg
铁Fe 32.60 44.01 35.75 47.19 39.83 32.77 2.179 0.282 0.784 0.111
总铁结合力TIBC 167.6 165.4 185.5 170.5 170.0 180.6 3.931 0.639 0.711 0.934
85 kg
铁Fe 24.20 29.84 28.87 23.71 28.02 30.88 0.916 0.142 0.085 0.183
总铁结合力TIBC 187.2 206.4 178.4 187.6 213.3 192.4 4.284 0.179 0.195 0.426
120 kg
铁Fe 35.94 41.17 36.55 34.98 37.89 41.57 2.762 0.974 0.535 0.749
总铁结合力TIBC 209.3 208.7 190.4 174.8 198.6 178.9 4.823 0.188 0.176 0.285

2.5 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对生长肥育猪肝脏微量元素沉积的影响

表7所示,与对照组相比,饲粮中添加15、30、45和60 mg/kg氨基酸络合铁均极显著提高生长肥育猪肝脏铁含量(P<0.01),且随着氨基酸络合铁添加水平的提高,肝脏铁含量呈线性提高和二次变化(P<0.01)。与FeSO4组相比,饲粮中添加15、30和45 mg/kg氨基酸络合铁对生长肥育猪肝脏铁含量无显著影响(P>0.05),饲粮中添加60 mg/kg氨基酸络合铁极显著提高肝脏铁含量(P<0.01)。与对照组和FeSO4组相比,饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对生长肥育猪肝脏铜、锌和锰含量均无显著影响(P>0.05),但随着氨基酸络合铁添加水平的提高,肝脏铜含量呈线性降低趋势(P=0.098)。结果表明,氨基酸络合铁对生长肥育猪肝脏铁和铜沉积的影响呈剂量依赖效应。
表7 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对生长肥育猪肝脏微量元素沉积的影响(鲜样基础)

Table 7 Effects of different supplemental levels of amino acid chelated iron on trace element deposition in liver of growing-finishing pigs (fresh sample basis) mg/kg

项目
Items
对照组
Control
group
FeSO4
FeSO4
group
氨基酸络合铁添加水平
Amino acid chelated iron supplemental levels/(mg/kg)
SEM PP-value
处理
Treatment
线性
Linear
二次
Quadratic
15 30 45 60
铁Fe 46.72A 122.1B 95.24B 95.39B 108.4B 157.7C 5.083 <0.001 <0.001 <0.001
铜Cu 16.58 16.16 15.04 13.73 16.48 10.27 0.999 0.447 0.098 0.218
锌Zn 116.7 121.7 93.9 113.2 112.5 113.8 3.751 0.368 0.674 0.641
锰Mn 3.260 3.139 3.278 2.993 3.398 3.086 0.053 0.292 0.534 0.815

2.6 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对生长肥育猪肉质性状的影响

表8所示,与对照组和FeSO4组相比,饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对生长肥育猪背最长肌在屠宰后24、48和72 h的滴水损失均无显著影响(P>0.05),但随着氨基酸络合铁添加水平的提高,背最长肌在屠宰后24 h的滴水损失呈线性提高(P<0.01)和二次变化(P<0.05)。
表8 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对生长肥育猪背最长肌肉质性状的影响

Table 8 Effects of different supplemental levels of amino acid chelated iron on meat quality traits of longissimus dorsi muscle of growing-finishing pigs

项目
Items
对照组
Control
group
FeSO4
FeSO4
group
氨基酸络合铁添加水平
Amino acid chelated iron supplemental levels/(mg/kg)
SEM PP-value
处理
Treatment
线性
Linear
二次
Quadratic
15 30 45 60
滴水损失Drip loss/%
24 h 2.565 2.772 2.679 2.932 3.021 3.140 0.072 0.198 0.009 0.032
48 h 3.041 3.151 3.238 3.281 3.270 3.506 0.076 0.654 0.114 0.290
72 h 3.752 3.662 3.983 3.750 3.932 4.263 0.108 0.677 0.284 0.475
肉色Meat color
亮度L* 55.85 55.41 55.29 55.35 55.27 55.79 0.360 0.994 0.932 0.835
红度a* 16.29a 17.82b 16.89ab 17.05ab 17.25b 17.16b 0.120 0.026 0.030 0.048
黄度b* 4.464 4.582 4.423 4.392 4.638 4.866 0.234 0.091 0.204 0.298
饱和度Chroma c* 16.94A 18.55C 17.49AB 17.63AB 17.83BC 17.84BC 0.120 0.008 0.018 0.039
pH45 min 6.573 6.558 6.606 6.650 6.689 6.652 0.034 0.868 0.359 0.598
pH24 h 5.761 5.696 5.736 5.714 5.714 5.718 0.022 0.973 0.496 0.730
与对照组相比,饲粮中添加15和30 mg/kg氨基酸络合铁对生长肥育猪背最长肌肉色a*值和c*值均无显著影响(P>0.05),饲粮中添加45和60 mg/kg氨基酸络合铁则显著或极显著提高背最长肌肉色a*值(P<0.05)和c*值(P<0.01),且随着氨基酸络合铁添加水平的提高,两者呈线性提高和二次变化(P<0.05)。与FeSO4组相比,饲粮中添加15和30 mg/kg氨基酸络合铁极显著降低生长肥育猪背最长肌肉色c*值(P<0.01),但饲粮中添加45和60 mg/kg 氨基酸络合铁对背最长肌肉色c*值无显著影响(P>0.05)。与对照组和FeSO4组相比,饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对生长肥育猪背最长肌肉色L*值和b*值以及在屠宰后45 min和24 h的pH均无显著影响(P>0.05)。

3 讨论

3.1 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对不同体重阶段猪生长性能的影响

当前,用于畜禽养殖的氨基酸络合铁主要包括由不同氨基酸种类如甘氨酸、赖氨酸和蛋氨酸等络合的铁,尤以甘氨酸铁居多。已有研究表明,各种氨基酸络合的铁源均具有不同程度改善动物健康、促进生长发育和提高ADG等作用[18-20]。近年来,在蛋鸡、肉鸡等家禽动物中的应用研究较多。在养猪生产中,氨基酸络合铁主要聚焦于仔猪和处于妊娠或哺乳期母猪的研究。相比较而言,氨基酸络合铁在生长肥育猪上的研究较少,尤其是对不同体重阶段猪进行较系统的连续性研究鲜有报道。综合已有研究结果表明,饲粮中添加适量氨基酸络合铁均具有改善不同阶段猪生长性能等作用。较早的研究发现,饲粮中添加160 mg/kg氨基酸络合铁改善了25~50 kg阶段猪的ADG和F/G,而添加水平降为120 mg/kg则无此效果[21]。类似地,与50 mg/kg的添加水平相比,100 mg/kg氨基酸络合铁锌对55~95 kg阶段肥育猪同样具有提高ADG并降低F/G的效果[22]。值得注意的是,在25~100 kg阶段猪上的研究结果表明,在基础饲粮铁含量为200 mg/kg的前提下,FeSO4添加水平仍需达到450 mg/kg才具有改善其生长性能的作用[23]。与前人报道相比,本研究发现在饲粮中无论是添加FeSO4还是各种水平氨基酸络合铁,对生长肥育猪各阶段的生长性能均无显著影响。这可能是由于本研究中铁添加量较低,且相比较而言基础饲粮中铁含量较高,而每个阶段基础饲粮中铁含量又存在较大差异等原因,这在一定程度上可能干扰了研究结果的准确性和科学性。但进一步分析表明,随着氨基酸络合铁添加水平的提高,生长肥育猪全期ADG和ADFI均呈提高趋势,提示该氨基酸络合铁在一定添加水平范围内是一种可促进猪生长的有效饲用铁源。

3.2 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对不同体重猪血常规指标的影响

由于铁参与机体HGB和红细胞的合成过程,因此血常规指标中HGB和红细胞相关参数被认为是评价动物体内铁营养的敏感指标。铁缺乏会导致猪血液中MCH含量、HGB含量和HCT等指标偏低[24]。本研究发现,在试验猪的各个体重阶段,饲粮中添加30 mg/kg氨基酸络合铁均可达到与饲粮中添加60 mg/kg FeSO4相一致的血液MCH含量,且随着氨基酸络合铁添加水平的提高,血液MCH含量均呈极显著上升的变化趋势。这表明在本试验条件下,饲粮中添加30 mg/kg氨基酸络合铁即可促进猪HGB的合成。与本研究结果类似,詹康等[25]研究证实,较高剂量的氨基酸络合铁可显著提高肥育猪血液HGB含量。但也有研究发现,未补饲铁的猪血液HGB含量反而高于补饲铁的猪[26],这可能是由于基础饲粮中铁含量过高已满足猪健康需要,导致过高水平的外源铁反而不能被机体吸收和利用。

3.3 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对不同体重猪血清铁含量和总铁结合力的影响

血清铁含量是衡量动物机体内是否缺铁的标志,可反映铁在血液中的运输状态。总铁结合力是血清中转铁蛋白可结合铁的量,是机体铁代谢的重要指标。本研究表明,饲粮中添加FeSO4和各水平的氨基酸络合铁对各体重阶段猪血清铁含量和总铁结合力均无显著影响。但有研究发现,随着饲粮FeSO4添加水平的提高,生长肥育猪血清铁含量逐渐升高,而总铁结合力则逐渐降低[23]。饲粮中添加纳米铁也可提高仔猪血清铁含量,但同等水平的有机铁则无此效果[27]。还有研究表明,氨基酸络合铁也可显著提高生长猪和肥育猪血清铁含量[21-22]。上述研究结果不一致的原因可能是由于试验猪生理阶段不同、铁来源及添加水平也不一样造成的。此外,研究结果还可能受到基础饲粮中铁背景值的影响。

3.4 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对生长肥育猪肝脏铁沉积的影响

肝脏铁沉积与饲粮铁含量密切相关,是衡量铁吸收代谢的一个较为直接的指标。本研究中,生长肥育猪肝脏铁含量随着饲粮氨基酸络合铁添加水平的提高呈极显著提高,尤其是添加水平达60 mg/kg时,极显著高于同等水平的FeSO4,且氨基酸络合铁添加水平仅为15 mg/kg时,肝脏铁含量即可极显著高于对照组,以及达到与FeSO4组相同的效果。这表明本研究所用的氨基酸络合铁具有较高的生物利用率,在动物体内更易被吸收和利用。这可能是因为氨基酸铁络合物可利用氨基酸和肽的吸收机制以整体形式直接通过肠道被吸收,从而提高了铁利用率。Ma等[28]在猪上的研究也证实,有机微量元素在脏器的沉积高于无机微量元素。另外,在仔猪上的研究也发现,甘氨酸铁的生物利用率要高于FeS O 4 [ 29 ]

3.5 饲粮中添加不同水平氨基酸络合铁对生长肥育猪肉质性状的影响

随着人们生活水平的提高,肉品质也越来越受关注。肉色、pH和滴水损失等均是评价猪肉品质的主要指标。Apple等[30]研究发现,随着饲粮中甘氨酸铁添加水品的提高,猪肉色a*值显著升高。另有研究表明,当饲粮FeSO4添加水平达到150 mg/kg时,也可提高猪肉色a*[31]。这主要是由于铁参与了HGB的合成,且铁的吸收提高了肌肉中肌红蛋白含量[32],而猪肉的色泽主要由肌红蛋白含量决定[33]。与已有报道相比,本研究中,肉色a*值随着氨基酸络合铁添加水平的提高而提高,且45 mg/kg氨基酸络合铁添加组可达到与FeSO4组相当的结果,这同样也表明该氨基酸络合铁具有较高生物利用率。由于猪肉饱和度被普遍认为不是衡量肉色的一个主要参数,因此有关饲粮添加铁对肉色饱和度影响的研究几乎未见报道。但本研究结果表明,氨基酸络合铁对肉色饱和度的影响较为敏感,提示肉色饱和度可用于今后评价氨基酸络合铁应用效果的一个考量指标。

4 结论

① 饲粮中添加30~60 mg/kg氨基酸络合铁均可提高25~50 kg、51~85 kg和86~120 kg等不同体重阶段猪血液MCH含量。
② 随着氨基酸络合铁添加水平从15 mg/kg提高至60 mg/kg,生长肥育猪肝脏铁沉积量以及猪肉色a*值和c*值均呈线性提高和二次变化,且15 mg/kg氨基酸络合铁可达到与60 mg/kg FeSO4肝脏铁沉积量相当的效果,表明该氨基酸络合铁具有较高生物利用率。
③ 综合本研究试验结果,建议饲粮中添加30~45 mg/kg氨基酸络合铁可满足不同体重阶段猪的铁营养需求。
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