动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 1: 330 - 340

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.029

研究论文

全收粪法与回肠食糜法测定鸭饲粮氨基酸消化率的比较研究

  • 王浩然 , 1 ,
  • 朱云 1 ,
  • 王俊丽 1 ,
  • 赵峰 1 ,
  • 萨仁娜 1 ,
  • 解竞静 1 ,
  • 谭会泽 2 ,
  • 魏师 2 ,
  • 王钰明 , 1, *
展开
  • 1 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,畜禽营养与饲养全国重点实验室,北京 100193
  • 2 温氏食品集团股份有限公司,新兴 527439
* 王钰明,助理研究员,E-mail:

王浩然(2000—),男,河北石家庄人,硕士研究生,从事畜禽饲料养分效价评定的研究。E-mail:

Copy editor: 武海龙

收稿日期: 2024-05-27

  网络出版日期: 2025-01-10

基金资助

现代农业产业技术体系北京市家禽创新团队岗位专家项目(BAIC06-2024)

温氏食品集团股份有限公司与中国农业科学院牧医所合作项目(2022-YF-10)

收起

Comparative Study on Determination of Dietary Amino Acid Digestibility by Total Fecal Collection Method and Ileal Digesta Method in Ducks

  • WANG Haoran , 1 ,
  • ZHU Yun 1 ,
  • WANG Junli 1 ,
  • ZHAO Feng 1 ,
  • SA Renna 1 ,
  • XIE Jingjing 1 ,
  • TAN Huize 2 ,
  • WEI Shi 2 ,
  • WANG Yuming , 1, *
Expand
  • 1 State Key Laboratory of Animal Nutrition and Feeding, Institute of Animal Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China
  • 2 Wen’s Food Group Co., Ltd., Xinxing 527439, China
* assistant professor, E-mail:

Received date: 2024-05-27

  Online published: 2025-01-10

Fold

摘要

本试验旨在研究全收粪法与回肠食糜法测定肉鸭内源氨基酸损失、饲粮标准氨基酸消化率的差异及其可加性,为选择更合适的肉鸭饲粮氨基酸效价评定方法提供参考。试验选用48只20周龄雄性北京鸭,随机分为2组:全收粪组和取回肠食糜组,每组采用单因素完全随机区组设计,包括4个饲粮处理:以玉米和豆粕分别为唯一蛋白质源配制的玉米饲粮和豆粕饲粮、玉米-豆粕型全价饲粮以及1种无氮饲粮,饲粮中均添加0.5%二氧化钛(TiO2)作为指示剂,每个处理6个重复,每个重复1只鸭。采集经肉鸭消化后的粪便或食糜样品,全收粪组通过差量法和指示剂法2种方式、取回肠食糜组通过指示剂法计算得到饲粮标准氨基酸消化率。 结果表明: 1)通过全收粪-指示剂法测定的无氮饲粮下肉鸭苯丙氨酸、苏氨酸、缬氨酸及总氨基酸的内源损失均显著低于回肠食糜法(P<0.05)。2)全收粪-差量法、全收粪-指示剂法和回肠食糜法测定的玉米饲粮标准氨基酸消化率均有超过100%的氨基酸,3种方法测定的标准氨基酸消化率在玉米饲粮中除蛋氨酸、玉米-豆粕型饲粮中除天冬氨酸和谷氨酸外均无显著差异(P>0.05)。3)单样本t检验表明,回肠食糜法测定的玉米-豆粕型饲粮的可消化氨基酸含量的实测值与计算值间均无显著差异(P>0.05),全收粪-差量法和全收粪-指示剂法测定的玉米-豆粕型饲粮的总可消化氨基酸含量的实测值均显著小于计算值(P<0.05)。由此可见,全收粪法和回肠食糜法测定的饲粮标准氨基酸消化率具有可比性,但回肠食糜法测得的饲粮标准氨基酸消化率的可加性更好。

关键词： 全收粪法; 回肠食糜法; 标准氨基酸消化率; 可加性; 鸭

本文引用格式

王浩然 , 朱云 , 王俊丽 , 赵峰 , 萨仁娜 , 解竞静 , 谭会泽 , 魏师 , 王钰明 . 全收粪法与回肠食糜法测定鸭饲粮氨基酸消化率的比较研究[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(1) : 330 -340 . DOI: 10.12418/CJAN2025.029

Abstract

This experiment was conducted to investigate the differences in determining the endogenous amino acid losses, standardized digestibility of dietary amino acids and additivity of digestible amino acids between total fecal collection method and ileal digesta method in ducks, and to provide reference for selecting a more suitable method in determining the dietary amino acid digestibility. Forty-eight 20-week-old male Peking ducks were randomly divided into 2 groups: total fecal collection group and ileal digesta collection group. A single-factor completely randomized block design was adopted in each group, including 4 dietary treatments: corn diet and soybean meal diet were formulated with corn and soybean meal as the only protein sources, respectively, a corn-soybean meal diet and a nitrogen-free diet, with 6 replicates in each treatment and 1 duck in each replicate, and 0.5% titanium dioxide (TiO2) was added to the diets as indigestible marker. The fecal or ileal digesta samples were collected, and standardized digestibility of dietary amino acids were calculated by difference method and marker method in total fecal collection group, and marker method in ileal digesta collection group. The results showed as follows: 1) the endogenous losses of phenylalanine, threonine, valine and total amino acids in ducks fed nitrogen-free diet determined by total fecal collection method were significantly lower than those by ileal digesta method (P<0.05). 2) There were several standardized digestibility of amino acids in corn diet determined by the total fecal collection-difference method, total fecal collection-marker method and ileal digesta method were all more than 100%, and no significant differences were observed in the standardized digestibility of dietary amino acids determined by these 3 methods(P>0.05), except for methionine in corn diet, and aspartate and glutamate in corn-soybean meal diet. 3) One-sample t-test showed that there was no significant difference between the determined digestible total amino acid by the ileal digesta method and calculated values of corn-soybean meal diet (P>0.05), and the determined digestible total amino acid by total fecal collection-difference method or total fecal collection-marker method were all significantly lower than calculated values in corn-soybean meal diet (P<0.05). In conclusion, the standardized digestibility of dietary amino acids determined by total fecal collection method and ileal digesta method are comparable, but the additivity of dietary standardized digestibility determined by the ileal digesta method is better than total fecal collection method.

Key words： total fecal collection method; ileal digesta method; standardized digestibility of amino acid; additivity; ducks

在实际生产中,鸭饲料的氨基酸效价通常参考肉鸡的饲料数据库,但鸭在消化生理上与肉鸡有着明显区别[1]。因此,在农业农村部大力推进低蛋白质多元化饲粮配制技术的大背景下,亟需建立鸭饲料专用的氨基酸数据库。目前,肉鸡饲料的氨基酸消化率主要通过回肠食糜法(即屠宰取回肠末端食糜法)来进行测定,理论上这种方法也可用于测定鸭饲料的氨基酸消化率。然而,前人研究发现回肠食糜法测定的无氮饲粮下鸭的基础内源总氨基酸损失(31.05 g/kg DMI)可达鸡(6.61 g/kg DMI)的5倍、猪(13.30 g/kg DMI)的2倍以上[2];甚至回肠食糜法测定的鸭基础内源总氨基酸损失超过了以玉米为唯一蛋白质源配制的饲粮的总氨基酸流量(34.74 g/kg DMI vs. 33.02 g/kg DMI),从而计算得到的玉米标准回肠总氨基酸消化率超过了100%[2],这显然与营养学的基础理论相悖。有学者研究发现,强饲-全收粪法测定的内源总氨基酸损失在总氨基酸消化率中的占比在8%左右[3-4],而以回肠食糜法测定的内源总氨基酸损失的占比可达总氨基酸消化率的19%以上[5]。由此推断,采用回肠食糜法可能高估了鸭的内源氨基酸损失,这可能是由于鸭属于水禽动物,肠液含水量较高,造成固液分离,导致指示剂和食糜混合不均匀,从而影响回肠食糜样品的代表性及内源氨基酸损失的计算[6],使得采用指示剂法测定的鸭饲料氨基酸消化率的代表性存疑。相比之下,全收粪法基于“全进全出”的原理更准确地收集畜禽所采食饲粮产生的所有粪便样品,使得样品的代表性和均一性更具说服力。基于此,有学者提出相对于猪,家禽的大肠微生物对氨基酸代谢影响较小,并不一定需要基于回肠末端来测定家禽饲料的氨基酸消化率,参考能量代谢率的测定方法——全收粪法也是可行的[7⇓-9]。然而,目前鲜见比较全收粪法和回肠食糜法在测定鸭饲粮氨基酸消化率上的差异的研究报道。因此,本研究选择了2种鸭常用饲料,并以上述饲料配制全价饲粮,旨在比较全收粪-差量法、全收粪-指示剂法和回肠食糜法在测定饲粮氨基酸消化率上的差异及在全价饲粮中的可加性,从而为准确测定鸭饲粮氨基酸消化率的方法选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验方案通过中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物实验福利伦理委员会审查(批准号:IAS2023-97)。
本试验选取了48只20周龄雄性北京鸭,平均体重为(3.23±0.60) kg,随机分为2组:全收粪组和取回肠食糜组,每组24只鸭。每组鸭采用完全随机区组设计,按照体重分为6个区组,每个区组4只鸭,随机分配到4种饲粮处理:玉米型饲粮、豆粕型饲粮、玉米-豆粕型饲粮和无氮饲粮,每个饲粮处理6只鸭,每只鸭为1个重复。其中,全收粪组分别通过全收粪-差量法和全收粪-指示剂法2种计算方法得到氨基酸消化率,取回肠食糜组通过指示剂法计算得到氨基酸消化率。

1.2 试验原料及饲粮组成

本试验选用2种北京鸭常用的饲料原料:玉米和豆粕,其营养水平如表1所示。
表1 玉米和豆粕营养水平(风干基础)

Table 1 Nutrient levels of corn and soybean meal (air-dry basis)%

项目
Items		 玉米
Corn		 豆粕
Soybean meal
干物质 DM 88.00 91.26
粗蛋白质 CP 8.52 44.49
粗纤维 CF 2.34 7.42
粗脂肪 EE 3.50 2.22
中性洗涤纤维 NDF 9.45 15.75
酸性洗涤纤维 ADF 2.22 8.61
粗灰分 Ash 1.40 6.11
总能 GE/(MJ/kg) 16.35 18.05
必需氨基酸 Essential amino acids
精氨酸 Arg 0.43 3.13
组氨酸 His 0.24 1.12
异亮氨酸 Ile 0.29 2.00
亮氨酸 Leu 0.96 3.34
赖氨酸 Lys 0.31 2.68
蛋氨酸 Met 0.19 0.56
苯丙氨酸 Phe 0.40 2.25
苏氨酸 Thr 0.31 1.77
缬氨酸 Val 0.40 2.10
非必需氨基酸 Nonessential amino acids
丙氨酸 Ala 0.60 1.93
天冬氨酸 Asp 0.60 5.16
半胱氨酸 Cys 0.18 0.62
谷氨酸 Glu 1.65 8.49
甘氨酸 Gly 0.34 1.89
脯氨酸 Pro 0.69 2.21
丝氨酸 Ser 0.40 2.28
总氨基酸 Total amino acids 7.99 41.53

实测值

Measured values。

玉米型饲粮和豆粕型饲粮分别是以玉米和豆粕作为唯一蛋白质来源配制的半纯合饲粮;玉米-豆粕型饲粮是参考《肉鸭饲养标准》(NY/T 2122—2012),以玉米和豆粕配制的满足鸭营养需要的全价饲粮;无氮饲粮由淀粉、葡萄糖为主要原料制备,用于测定鸭基础内源氨基酸损失。二氧化钛作为常用外源指示剂,具有回收率高、测定变异小等特点[10]。因此,试验饲粮中均添加0.5%的二氧化钛作为指示剂。试验饲粮组成及营养水平如表2所示。
表2 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 2 Composition and nutrient levels of experimental diet (air-dry basis)%

项目
Items		 无氮饲粮
Nitrogen-free diet		 玉米型饲粮
Corn diet		 豆粕型饲粮
Soybean meal diet		 玉米-豆粕型饲粮
Corn-soybean meal diet
原料 Ingredients
玉米 Corn 95.99 58.83
豆粕 Soybean meal 45.87 35.31
玉米淀粉 Corn starch 24.32
纤维素粉 Cellulose powder 5.00
碳酸氢钠 NaHCO3 0.75
氯化钾 KCl 0.30
碳酸钾 K2CO3 0.30
氧化镁 MgO 0.10
氯化胆碱 Choline chloride 0.20
葡萄糖 Glucose 61.32 45.48
大豆油 Soybean oil 3.50 5.00 2.20
石粉 Limestone 0.97 1.20 0.81 0.99
磷酸氢钙 CaHPO4 1.94 1.51 1.54 1.37
食盐 NaCl 0.30 0.30 0.30 0.30
二氧化钛 TiO2 0.50 0.50 0.50 0.50
预混料 Premix1) 0.50 0.50 0.50 0.50
合计 Total 100.00 100.00 100.00 100.00
营养水平 Nutrient levels2)
代谢能 ME/(MJ/kg) 12.34 13.25 12.20 12.34
干物质 DM 91.80 89.79 92.57 91.59
粗蛋白质 CP 0.20 7.99 20.33 21.73
粗脂肪 EE 3.43 3.58 5.94 5.69
粗纤维 CF 4.26 2.16 3.49 4.09

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 1 000 IU,VD3 3 000 IU,VE 16 IU,VK 2.0 mg,VB1 2.0 mg,VB2 6.4 mg,VB6 2.0 mg,VB12 0.012 mg,泛酸钙 calcium pantothenate 10.0 mg,尼克酰胺 nicotinamide 26.0 mg,叶酸 folic acid 1.0 mg,生物素 biotin 0.10 mg,胆碱 choline 700 mg,Cu (as copper sulfate)8 mg,Zn (as zinc sulfate) 60 mg,Mn (as manganese sulfate) 80 mg,Fe (as ferrous sulfate)80 mg,I (as potassium iodide) 0.35 mg,Se (as sodium selenite) 0.15 mg。

2)代谢能为根据《鸭饲养标准》(T/CAAA 053—2020)[11]得到的计算值,其余为实测值。ME was calculated based on the Feeding Standard of Duck (T/CAAA 053—2020)[11], while the others were measured values.

1.3 饲养管理

试验在北京畜牧兽医研究所昌平基地开展,饲养管理按畜禽营养与饲养全国重点实验室常规程序进行。代谢试验中,鸭饲养于双层代谢笼,每只鸭采用单笼饲养,适应期饲喂商品饲粮,试验期间自由采食和饮水,待适应代谢笼后开始正式试验。

1.4 样品采集

全收粪法样品的采集过程参考Wang等[12],其具体过程包括代谢笼适应期72 h,饲喂商品饲粮;预试期24 h,饲喂待测饲粮;禁饲36 h后强饲待测饲粮60 g,准确收集试验鸭的排泄物36 h,然后转入-20 ℃冷冻保存。屠宰取回肠食糜的过程参考Osho等[13],待肉鸭适应代谢笼后,饲喂试验饲粮3 d后二氧化碳麻醉处死,分离回肠,取从距离回盲结合处1 cm往卵黄囊憩室方向1/2的回肠肠段,用去离子水将食糜冲洗到塑料培养皿中,然后立即置于-20 ℃冷冻保存。代谢试验结束后,将全部样品转入原位冻干机(SCIENTZ-50ND,宁波新芝生物科技股份有限公司)冷冻干燥处理72 h,冻干样置于室温回潮24 h后称重,经过研磨粉碎处理制成风干样品。

1.5 化学分析

样品化学分析包括饲粮、食糜和粪样中的水分、氨基酸和二氧化钛含量,以及原料的水分、粗灰分、总能、粗蛋白质、氨基酸、粗脂肪、粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量。水分含量参考GB/T 6435—2014进行测定,粗灰分含量参考GB/T 6438—2007进行测定,总能使用全自动氧弹计(PARR-6400;使用苯甲酸为标准物进行校准)进行测定,粗蛋白质含量参考GB/T 6432—2018使用凯氏定氮仪进行测定,粗脂肪含量参考GB/T 6433—2006进行测定,粗纤维含量参考GB/T 6434—2022进行测定,中性洗涤纤维含量参考GB/T 20806—2022进行测定,酸性洗涤纤维含量参考NY/T 1459—2022进行测定。饲粮、食糜和粪样中的氨基酸含量参照GB/T 18246—2019采用氧化水解法进行测定,二氧化钛含量参考GB/T 37632—2019采用分光光度法进行测定。

1.6 数据计算

全收粪-差量法测定鸭饲粮标准氨基酸消化率的计算公式如下:
全收粪-差量法标准氨基酸消化率(%)=100-{[(氨基酸排泄量(g)-内源氨基酸排泄量(g)]/饲粮氨基酸摄入量(g)}×100。
全收粪-指示剂法和回肠食糜法测定鸭饲粮内源氨基酸损失和标准氨基酸消化率的计算公式如下:
无氮饲粮内源氨基酸损失(g/kg DMI)=[食糜或粪样氨基酸含量(g/kg DM)×饲粮指示剂含量(g/kg DM)]/食糜或粪样指示剂含量(g/kg DM);
标准氨基酸消化率(%)={1-[食糜或粪样氨基酸含量(g/kg DM)×饲粮指示剂含量(g/kg DM)]/(饲粮氨基酸含量(g/kg DM)×食糜或粪样指示剂含量(g/kg DM)}×100+无氮饲粮内源氨基酸损失(g/kg DMI)/饲粮氨基酸含量(g/kg DM)×100。
玉米-豆粕型饲粮可消化氨基酸含量计算值的计算公式如下:
标准可消化氨基酸计算值(g/kg DM)=玉米可消化氨基酸含量(g/kg DM)×玉米绝干占比(%)+豆粕可消化氨基酸含量(g/kg DM)×豆粕绝干占比(%)。
以上公式中:DM表示干物质含量(%);DMI表示干物质摄入量(g)。

1.7 统计分析

采用SAS 9.4软件中的MEANS模块计算基本统计量。采用T test模块对全收粪-指示剂法和回肠食糜法测定的内源氨基酸损失、玉米-豆粕型饲粮可消化氨基酸含量的实测值与计算值进行t检验。其他指标采用GLM模块进行方差分析,并以Duncan氏法进行多重比较。结果用平均值和均值标准误(SEM)表示,P<0.05为差异显著,0.05≤P<0.10为差异有显著趋势。

2 结果与分析

2.1 全收粪-指示剂法与回肠食糜法测定鸭内源氨基酸损失的比较

如表3所示,全收粪-指示剂法与回肠食糜法测定的鸭内源总氨基酸损失分别为21.22和36.09 g/kg DMI,全收粪-指示剂法显著低于回肠食糜法(P<0.05)。16种氨基酸中有3种氨基酸(苯丙氨酸、苏氨酸、缬氨酸)的内源损失在全收粪-指示剂法中显著低于回肠食糜法(P<0.05),3种氨基酸(组氨酸、赖氨酸、蛋氨酸)的内源损失在全收粪-指示剂法中有低于回肠食糜法的趋势(0.05≤P<0.10)。
表3 全收粪-指示剂法与回肠食糜法测定鸭内源氨基酸损失的比较

Table 3 Comparison of endogenous losses of amino acids determined by total fecal collection-marker method and ileal digesta method in ducksg/kg DMI

项目
Items		 全收粪-指示剂
Total fecal collection-marker
method		 回肠食糜法
Ileal digesta method		 SEM P值
P-value
必需氨基酸 Essential amino acids
精氨酸 Arg 1.10 2.09 0.574 0.17
组氨酸 His 0.33 0.93 0.200 0.06
异亮氨酸 Ile 0.91 1.67 0.401 0.14
亮氨酸 Leu 1.59 2.96 0.698 0.13
赖氨酸 Lys 0.85 2.88 0.792 0.08
蛋氨酸 Met 0.22 0.74 0.198 0.08
苯丙氨酸 Phe 0.93 1.64 0.304 0.04
苏氨酸 Thr 1.19 2.25 0.327 0.01
缬氨酸 Val 1.50 2.55 0.411 0.03
非必需氨基酸 Nonessential amino acids
丙氨酸 Ala 1.21 2.14 0.486 0.14
天冬氨酸 Asp 1.87 3.57 0.812 0.12
半胱氨酸 Cys 1.28 1.00 0.285 0.36
谷氨酸 Glu 2.57 5.19 1.250 0.12
甘氨酸 Gly 2.06 2.21 0.393 0.72
脯氨酸 Pro 1.80 2.14 0.420 0.43
丝氨酸 Ser 1.81 2.13 0.468 0.52
总氨基酸 Total amino acids 21.22 36.09 6.451 0.04

2.2 全收粪-差量法、全收粪-指示剂法和回肠食糜法测定的鸭饲粮标准氨基酸消化率的比较

如表4所示,玉米饲粮中全收粪-差量法有2种氨基酸(半胱氨酸、丝氨酸)标准消化率超过100%,全收粪-指示剂法有7种氨基酸(精氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、半胱氨酸、脯氨酸、丝氨酸)标准消化率超过100%,回肠食糜法有5种氨基酸(精氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、谷氨酸)标准消化率超过100%。在标准氨基酸消化率的差异上,玉米饲粮中蛋氨酸的标准消化率在回肠食糜法中显著高于全收粪-差量法与全收粪-指示剂法(P<0.05),赖氨酸的标准消化率在回肠食糜法中有高于全收粪-差量法与全收粪-指示剂法的趋势(0.05≤P<0.10);豆粕饲粮中天冬氨酸的标准消化率在回肠食糜法中有低于全收粪-差量法与全收粪-指示剂法的趋势(0.05≤P<0.10),其他氨基酸在3种方法间无显著差异(P>0.05);玉米-豆粕型饲粮中天冬氨酸和谷氨酸的标准消化率在回肠食糜法中显著低于全收粪-差量法和全收粪-指示剂法(P<0.05),半胱氨酸和丝氨酸的标准消化率在回肠食糜法中有低于全收粪-差量法和全收粪-指示剂法的趋势(0.05≤P<0.10)。
表4 3种方法测定的鸭饲粮标准氨基酸消化率的对比

Table 4 Comparison of standardized digestibility of dietary amino acids determined by three methods in ducks%

项目
Items		 玉米饲粮 Corn diet SEM P值
P-value		 豆粕饲粮 Soybean meal diet SEM P值
P-value		 玉米-豆粕饲粮 Corn-soybean meal diet SEM P值
P-value
全收粪-
差量法
Total fecal
collection-
difference
method		 全收粪-
指示剂法
Total fecal
collection-
marker
method		 回肠
食糜法
Ileal
digesta
method		 全收粪-
差量法
Total fecal
collection-
difference
method		 全收粪-
指示剂法
Total fecal
collection-
marker
method		 回肠
食糜法
Ileal
digesta
method		 全收粪-
差量法
Total fecal
collection-
difference
method		 全收粪-
指示剂法
Total fecal
collection-
marker
method		 回肠
食糜法
Ileal
digesta
method
必需氨基酸 Essential amino acids
精氨酸 Arg 99.20 101.19 101.42 1.570 0.84 94.17 95.70 91.00 1.480 0.48 94.10 95.74 92.85 0.850 0.35
组氨酸 His 95.36 96.24 99.66 0.947 0.17 90.23 91.60 85.66 1.593 0.33 89.72 91.37 89.27 0.904 0.55
异亮氨酸 Ile 98.64 101.05 100.45 2.048 0.89 90.43 92.48 85.33 1.921 0.35 90.47 92.74 88.92 1.166 0.37
亮氨酸 Leu 98.72 100.00 99.66 1.051 0.89 89.93 92.02 86.07 1.864 0.48 91.47 93.42 90.93 0.948 0.49
赖氨酸 Lys 90.90 93.03 102.84 2.197 0.06 85.20 87.19 81.44 2.298 0.64 87.85 89.89 85.36 1.468 0.42
蛋氨酸 Met 96.25b 97.21b 101.30a 0.893 0.04 89.58 91.53 90.29 2.083 0.93 91.40 93.15 92.00 1.282 0.82
苯丙氨酸 Phe 97.17 99.09 98.94 1.696 0.89 89.97 91.83 86.04 1.654 0.40 90.61 92.59 89.41 1.002 0.38
苏氨酸 Thr 92.45 95.03 95.95 2.580 0.87 87.81 90.56 82.34 2.433 0.43 87.47 90.51 84.07 1.399 0.12
缬氨酸 Val 98.00 100.48 98.01 2.461 0.91 88.13 91.01 82.93 2.412 0.44 88.95 91.96 88.55 1.482 0.17
非必需氨基酸 Nonessential amino acids
丙氨酸 Ala 96.34 97.84 99.37 1.370 0.71 86.28 89.01 85.13 2.020 0.76 88.26 90.83 89.39 1.052 0.53
天冬氨酸 Asp 96.47 98.73 99.67 1.895 0.81 89.45 91.14 79.76 2.146 0.07 89.49a 91.55a 83.48b 1.206 <0.01
半胱氨酸 Cys 107.59 111.75 98.52 3.976 0.44 90.62 97.39 76.18 6.310 0.41 91.39 97.25 85.98 2.345 0.07
谷氨酸 Glu 98.07 99.20 100.18 0.922 0.69 91.37 92.80 84.18 1.886 0.16 92.32a 93.85a 89.19b 0.844 0.03
甘氨酸 Gly 95.32 99.53 98.90 3.252 0.86 77.95 82.73 77.67 3.926 0.86 76.42 81.50 81.74 2.097 0.58
脯氨酸 Pro 99.60 101.38 97.70 1.652 0.71 91.61 94.71 84.95 2.789 0.40 92.39 95.07 89.87 1.123 0.13
丝氨酸 Ser 101.36 104.30 98.47 2.677 0.72 90.82 93.86 86.54 2.580 0.57 91.11 94.22 89.14 0.980 0.07
总氨基酸
Total amino
acids		 97.69 99.59 99.47 1.591 0.88 89.48 91.71 84.03 2.057 0.34 90.15 92.46 88.04 1.032 0.17

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同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), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.3 全收粪-差量法、全收粪-指示剂法和回肠食糜法测定饲粮可消化氨基酸含量的可加性

如表5所示,全收粪-差量法、全收粪-指示剂法和回肠食糜法测定的玉米-豆粕型饲粮总可消化氨基酸含量的实测值与计算值之间的绝对差值分别为4.60、4.26和1.16 g/kg,相对偏差分别为1.18%、1.06%和0.31%。经过单样本(计算值)t检验结果表明,全收粪-差量法和全收粪-指示剂法测定的总可消化氨基酸含量的实测值均显著低于计算值(P<0.05),而回肠食糜法测定的总可消化氨基酸含量实测值与计算值间无显著差异(P>0.05)。在全收粪-差量法测得的可消化氨基酸含量中,精氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、丙氨酸、谷氨酸的实测值显著低于计算值(P<0.05),赖氨酸的实测值显著高于计算值(P<0.05),组氨酸、天冬氨酸、脯氨酸和丝氨酸的实测值有低于计算值的趋势(0.05≤P<0.10)。在全收粪-指示剂法测得的可消化氨基酸含量中,精氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸和丝氨酸的实测值显著低于计算值(P<0.05),缬氨酸的实测值有低于计算值的趋势(0.05≤P<0.10),赖氨酸的实测值有高于计算值的趋势(0.05≤P<0.10)。在回肠食糜法测得的可消化氨基酸含量中,16种氨基酸的实测值与计算值均无显著差异(P>0.05)。
表5 3种方法测定的鸭玉米-豆粕型饲粮可消化氨基酸含量的可加性

Table 5 Additivity of digestible amino acids of corn-soybean meal diet determined by three methods in ducksg/kg

项目
Items		 全收粪-差量法
Total fecal collection-difference method		 SEM P值
P-value		 全收粪-指示剂法
Total fecal collection-marker method		 SEM P值
P-value		 回肠食糜法
Ileal digesta method		 SEM P值
P-value
实测值
Determined
values		 计算值
Calculated
values		 绝对
差值
Absolute
difference		 相对
偏差
Relative
deviation/
%		 实测值
Determined
values		 计算值
Calculated
values		 绝对
差值
Absolute
difference		 相对
偏差
Relative
deviation/
%		 实测值
Determined
values		 计算值
Calculated
values		 绝对
差值
Absolute
difference		 相对
偏差
Relative
deviation/
%
必需氨基酸 Essential amino acids
精氨酸 Arg 13.92 14.42 0.50 1.76 0.099 <0.01 14.17 14.66 0.49 1.70 0.088 <0.01 13.74 14.09 0.35 1.26 0.440 0.22
组氨酸 His 5.38 5.47 0.09 0.83 0.038 0.06 5.48 5.54 0.06 0.54 0.039 0.16 5.35 5.33 0.02 0.19 0.187 0.60
异亮氨酸 Ile 8.50 8.96 0.46 2.63 0.083 <0.01 8.71 9.17 0.46 2.57 0.072 <0.01 8.36 8.59 0.23 1.36 0.371 0.23
亮氨酸 Leu 17.66 18.09 0.43 1.20 0.131 0.02 18.03 18.44 0.41 1.12 0.119 0.02 17.55 17.64 0.09 0.26 0.647 0.45
赖氨酸 Lys 10.96 10.84 0.12 0.55 0.029 0.01 11.21 11.09 0.12 0.54 0.053 0.07 10.65 10.68 0.03 0.14 0.625 0.57
蛋氨酸 Met 3.14 3.18 0.04 0.63 0.021 0.12 3.20 3.23 0.03 0.47 0.023 0.28 3.16 3.26 0.10 1.56 0.160 0.29
苯丙氨酸 Phe 10.30 10.54 0.24 1.15 0.069 0.02 10.52 10.76 0.24 1.13 0.064 0.02 10.16 10.24 0.08 0.39 0.387 0.45
苏氨酸 Thr 7.82 8.02 0.20 1.26 0.077 0.05 8.09 8.26 0.17 1.04 0.048 0.01 7.51 7.71 0.20 1.31 0.398 0.30
缬氨酸 Val 9.65 9.89 0.24 1.23 0.119 0.10 9.98 10.19 0.21 1.04 0.095 0.07 9.28 9.45 0.17 0.91 0.490 0.39
非必需氨基酸 Nonessential amino acids
丙氨酸 Ala 10.22 10.38 0.16 0.78 0.080 0.01 10.51 10.65 0.14 0.66 0.676 0.10 10.35 10.41 0.06 0.29 0.437 0.47
天冬氨酸 Asp 21.70 22.00 0.30 0.69 0.141 0.09 22.20 22.44 0.24 0.54 0.076 0.02 20.24 20.16 0.08 0.20 0.713 0.53
半胱氨酸 Cys 3.45 3.48 0.03 0.43 0.115 0.77 3.67 3.69 0.02 0.27 0.099 0.84 3.24 3.02 0.22 3.51 0.163 0.55
谷氨酸 Glu 40.50 41.19 0.69 0.84 0.172 0.01 41.17 41.79 0.62 0.75 0.105 <0.01 39.13 39.00 0.13 0.17 1.096 0.53
甘氨酸 Gly 7.33 7.92 0.59 3.87 0.387 0.19 7.81 8.37 0.56 3.46 0.370 0.19 7.84 7.97 0.13 0.82 0.403 0.34
脯氨酸 Pro 12.09 12.48 0.39 1.59 0.154 0.06 12.45 12.83 0.38 1.50 0.123 0.03 11.76 11.81 0.05 0.21 0.378 0.47
丝氨酸 Ser 10.52 10.88 0.36 1.68 0.156 0.07 10.88 11.23 0.35 1.58 0.119 0.03 10.29 10.41 0.12 0.58 0.304 0.28
总氨基酸
Total amino
acids		 193.14 197.74 4.60 1.18 1.464 0.03 198.08 202.34 4.26 1.06 1.140 0.01 188.61 189.77 1.16 0.31 7.169 0.43

3 讨论

3.1 全收粪-指示剂法与回肠食糜法对鸭内源氨基酸损失测定的影响

标准氨基酸消化率是表观氨基酸消化率经内源氨基酸损失校正后得到的,受饲粮组成影响较小,且在饲粮配方中具有更好的可加性[14-15],目前已广泛应用于猪和鸡饲料氨基酸效价的评定。由于后肠微生物的无效降解,普遍认为回肠末端的氨基酸消化率更能准确反映动物体内氨基酸的实际可利用价值。然而,前人借鉴鸡的研究时发现,以取回肠末端食糜法测定鸭的谷物类原料的标准氨基酸消化率大多超过了100%[5],这可能与内源氨基酸损失的测定结果偏高有关。因此,准确测定鸭的内源氨基酸损失是评定饲料氨基酸效价的基础。
畜禽的内源氨基酸损失主要来自肠道分泌的消化液和消化酶(唾液、胃液、胆汁以及胰腺分泌的酶等)、肠道黏膜脱落的细胞和分泌的黏蛋白等[16],包括基础内源损失和特定内源损失2部分。由于特定内源损失受饲粮组成影响较大,难以精准测定,因此目前普遍以无氮饲粮法来测定基础内源氨基酸损失。在本试验中,通过回肠食糜法测得的无氮饲粮下,鸭回肠末端内源总氨基酸损失为36.10 g/kg DMI,与Kong等[5]的34.71 g/kg DMI和Oketch等[17]的33.40 g/kg DMI接近,但高于Zhang等[18]的27.54 g/kg DMI,这可能与无氮饲粮中玉米淀粉和葡萄糖的比例有关。Kong等[19]研究发现,无氮饲粮中不同能量来源会改变肠道黏蛋白和肠细胞的分化状态,进而影响体内蛋白质周转。Zhou等[20]使用不同比例的淀粉与葡萄糖的无氮饲粮与正常饲粮对比,发现葡萄糖比例升高引起回肠杯状细胞数量和黏蛋白2表达增加,促进消化酶和黏蛋白分泌导致内源氨基酸损失增加,当葡萄糖与淀粉比例为1:3时肉鸡的消化生理状态更接近于对照组,但其试验中葡萄糖与淀粉的比值范围仅为1~0.14,并未涉及到葡萄糖比例较多的配比情况。由于考虑到鸭摄水量较大,饲粮中含有过多的纯合淀粉会提高食糜黏度,影响采食,所以本试验选用了与Kong等[5]及Oketch[17]等类似的淀粉与葡萄糖为1:3的配比。Zhang等[18]无氮饲粮的配制参考肉鸡的结果,淀粉与葡萄糖的比例为3.5:1,从而造成测定结果间的差异,关于肉鸭无氮饲粮中淀粉与葡萄糖的适宜配比还需进一步研究。此外,采样位置也会影响内源氨基酸损失的测定结果。本研究通过全收粪指示剂法测定的内源总氨基酸损失为21.22 g/kg DMI,显著低于回肠食糜法的结果,这可能是由于回肠食糜中部分蛋白质在流经后肠过程中被微生物利用或被机体重吸收所致。基于无氮饲粮条件下的全收粪法测得的内源总氨基酸损失与Akinde[21]用回归法测定的结果类似,但高于Adeola[22]用饥饿法测定的内源总氨基酸损失,这表明无氮饲粮法适用于测定鸭全肠道的内源氨基酸损失。

3.2 全收粪-差量法、全收粪-指示剂法和回肠食糜法对饲粮氨基酸标准消化率测定的影响

本研究结果显示,全收粪-指示剂法测定的内源氨基酸损失显著低于回肠食糜法,但将上述方法中测得的内源氨基酸损失用于校正表观氨基酸消化率的结果表明3种方法测定的玉米饲粮中均有部分氨基酸的标准消化率仍超过了100%,其中全收粪-差量法的测定结果中有2种非必需氨基酸的消化率超过100%,而全收粪-指示剂法和回肠食糜法的测定结果中分别有7种和5种氨基酸消化率超过100%,且总氨基酸消化率接近100%;这与Kong等[5]用屠宰取食糜法测定玉米饲粮的标准氨基酸消化率结果中有9种氨基酸的消化率超过100%的结果相似,尽管还有文献报道了类似情况,但消化率超过100%是不符合动物营养学理论的。
玉米标准氨基酸消化率超过100%的原因可能是由于玉米饲粮是以玉米作为唯一蛋白质来源配制,玉米饲粮的蛋白质含量难以满足鸭的正常生长需要,导致部分体蛋白质分解用于蛋白质周转,从而内源排泄量增多,特别是在谷物类原料上会放大内源氨基酸损失的占比,导致表观氨基酸消化率与标准氨基酸消化率之间的差值往往在30%以上,导致结果变异较大[2,5]。此外,由于指示剂TiO2的回收率不足100%(通常在97%),从而可能会影响测定结果的准确性[10]。在生长猪上使用TiO2作为指示剂测定猪对小麦的标准氨基酸消化率时也出现脯氨酸消化率超出100%的现象[23]。然而,目前在猪禽饲料氨基酸效价评定中常用的其他2种指示剂三氧化二铬(Cr2O3)和酸不溶灰分(AIA)的回收率也均难以达到100%,因此精准指示剂的研究是氨基酸效价评定工作下一步的研究重点。在豆粕标准氨基酸消化率上,3种方法间无显著差异,玉米-豆粕饲粮的标准氨基酸消化率中除回肠食糜法测得的天冬氨酸和谷氨酸的消化率偏低外,其他氨基酸消化率在3种方法间也均无显著差异,该结果提示对于一些高蛋白质原料采用回肠食糜法可获得满意的结果。

3.3 全收粪-差量法、全收粪-指示剂法和回肠食糜法对鸭饲粮可消化氨基酸含量可加性的影响

在设计饲粮配方时一般都假设该饲粮含有的总养分量等于配方中各原料所提供养分的总和,饲料可消化氨基酸的测定也必须遵循这个基本理论——可加性理论。Kong等[5]使用玉米和豆粕单一原料的消化率预测玉米-豆粕型饲粮的消化率时发现,标准氨基酸消化率的预测值与实测值更为接近(90.2% vs 89.1%),而使用表观氨基酸消化率的预测值与实测值差异较大(73.7% vs 68.2%);但邓雪娟[24]使用豆粕、棉籽粕和菜籽粕之间的组合配制饲粮时发现,表观回肠氨基酸消化率与标准回肠氨基酸消化率的计算值和实测值均无显著差异,这可能是由于低蛋白质饲粮的表观回肠氨基酸消化率更容易受到内源氨基酸损失的影响,而高蛋白质饲粮的表观回肠与标准回肠氨基酸消化率差异较小所致。因此,标准氨基酸消化率在用于畜禽饲粮配制时具有更好的可加性。本试验在验证3种不同方法测定肉鸭饲粮氨基酸消化率的优劣时也选用标准氨基酸消化率来进行饲粮可消化氨基酸的计算,结果发现使用回肠食糜法所测得的玉米-豆粕饲粮中各个氨基酸的计算值与实测值均无显著差异,且总可消化氨基酸含量的绝对差值和相对偏差最小;这可能是由于采用回肠食糜法虽然可能会高估玉米中部分氨基酸的消化率,但由于玉米本底氨基酸含量较低,在饲粮配方中的贡献不足30%,从而对饲粮配方整体可消化氨基酸含量的影响较小。而全收粪-差量法与全收粪-指示剂法总可消化氨基酸含量的计算值与实测值差异显著,总可消化氨基酸含量的绝对差值较大,相对偏差也在2%以上。因此,考虑到可加性是配方设计需要遵从的最重要准则,其次是测定结果的稳定性,在本试验条件下采用回肠食糜法测定鸭饲粮标准氨基酸消化率更能满足饲料营养价值评定的需求。

4 结论

对于肉鸭,回肠食糜法和全收粪法测得的豆粕型饲粮和玉米-豆粕型饲粮的标准氨基酸消化率无显著差异,回肠食糜与排泄物都具有代表性,但采用回肠食糜法计算得到的玉米-豆粕型饲粮的可消化氨基酸与实测值的差异比全收粪-差量法、全收粪-指示剂法低,可加性更为理想。因此,在使用套算法测定饲料原料氨基酸消化率等对原料间可加性有一定要求的方法时,建议使用回肠食糜法。

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