动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 2: 961 - 972

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.084

研究论文

肉鸡低蛋白质饲粮添加外源蛋白酶对净能效率的影响

  • 陈思淼 , 1, 2 ,
  • 闫晓刚 2 ,
  • 燕磊 3 ,
  • 卢长吉 4 ,
  • 安沙 5 ,
  • 赵晓东 2 ,
  • 梁浩 2 ,
  • 李立佳 2 ,
  • 张琦玉 2 ,
  • 呙于明 , 1, * ,
  • 班志彬 , 1, 2, *
展开
  • 1 中国农业大学动物科学技术学院,动物营养学国家重点实验室,北京 100193
  • 2 吉林省农业科学院动物营养与饲料研究所,公主岭 136100
  • 3 莱阳六和饲料有限公司,莱阳 265200
  • 4 福建圣农发展股份有限公司,光泽 354100
  • 5 山东新希望六和集团有限公司,青岛 266000
*呙于明,教授,博士生导师,E-mail: ;
班志彬,副研究员,E-mail:

陈思淼(1999—),女,吉林长春人,硕士研究生,研究方向为家禽营养。E-mail:

Copy editor: 田艳明

收稿日期: 2024-06-27

  网络出版日期: 2025-02-16

基金资助

国家重点研发计划资助(2021YFD1300404)

家禽能量营养联合研究中心横向委托项目(PENC2021001)

收起

Effects of Low-Protein Diet Supplemented with Exogenous Protease on Net Energy Efficiency of Broilers

  • CHEN Simiao , 1, 2 ,
  • YAN Xiaogang 2 ,
  • YAN Lei 3 ,
  • LU Changji 4 ,
  • AN Sha 5 ,
  • ZHAO Xiaodong 2 ,
  • LIANG Hao 2 ,
  • LI Lijia 2 ,
  • ZHANG Qiyu 2 ,
  • GUO Yuming , 1, * ,
  • BAN Zhibin , 1, 2, *
Expand
  • 1 State Key Laboratory of Animal Nutrition, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China
  • 2 Institute of Animal Nutrition and Feed, Jilin Academy of Agricultural Sciences, Gongzhuling 136100, China
  • 3 Laiyang Liuhe Feed Co., Ltd., Laiyang 265200, China
  • 4 Fujian Sunner Development Co., Ltd., Guangze 354100, China
  • 5 Shandong New Hope Liuhe Group Co., Ltd., Qingdao 266000, China
*GUO Yuming, professor, E-mail: ;
BAN Zhibin, associate professor, E-mail:

Received date: 2024-06-27

  Online published: 2025-02-16

Fold

摘要

本试验旨在探究在低蛋白质饲粮中添加外源蛋白酶对肉鸡生长性能、屠宰性能和净能利用效率的影响。试验采用2×2析因设计,其中2个饲粮粗蛋白质(CP)水平为参照《爱拔益加(AA)肉鸡饲养管理手册2019》分别降低1(22%)和2个百分点(21%),2个蛋白酶添加水平分别为0和300 mg/kg。选取1日龄体重接近的AA肉鸡288只,随机分为4组,每组6个重复,每个重复12只。试验期21 d。于14~17日龄(其中预试期1 d,正试期3 d)开展呼吸测热试验,并分别于10和21日龄开展屠宰试验。结果表明:1)饲粮CP水平对肉鸡生长性能无显著影响(P>0.05);与未添加蛋白酶相比,饲粮添加300 mg/kg蛋白酶极显著提高1~10日龄和11~21日龄平均日增重(ADG)(P<0.01),显著降低1~10日龄料重比(F/G)(P<0.05)。2)与22% CP水平饲粮相比,21% CP水平饲粮显著降低肉鸡21日龄胸肌率(P<0.05);饲粮添加蛋白酶对屠宰性能无显著影响(P>0.05)。3)与22% CP水平饲粮相比,21% CP水平饲粮极显著降低肉鸡总产热量(THP)和热增耗(HI)(P<0.01),显著降低蛋白质沉积能和氮沉积量(P<0.05),显著提高脂肪沉积能(P<0.05);与未添加蛋白酶相比,饲粮添加300 mg/kg蛋白酶极显著降低THP和HI(P<0.01),显著提高脂肪沉积能(P<0.05),极显著提高净能(P<0.01),并极显著提高净能/表观代谢能和净能/氮校正表观代谢能值(P<0.01)。综上所述,降低饲粮CP水平1~2个百分点对肉鸡生长性能无显著影响,在低蛋白质饲粮中添加外源蛋白酶可以提高净能利用效率并影响能量分配,提高ADG;饲粮净能参数与肉鸡生长性能和屠宰性能指标一致,净能体系可作为外源酶制剂对饲粮能量利用效果的评价指标。

关键词： 肉鸡; 低蛋白质饲粮; 蛋白酶; 净能效率

本文引用格式

陈思淼 , 闫晓刚 , 燕磊 , 卢长吉 , 安沙 , 赵晓东 , 梁浩 , 李立佳 , 张琦玉 , 呙于明 , 班志彬 . 肉鸡低蛋白质饲粮添加外源蛋白酶对净能效率的影响[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(2) : 961 -972 . DOI: 10.12418/CJAN2025.084

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of adding exogenous protease in low-protein diet on growth performance, slaughter performance and net energy utilization efficiency of broilers. A 2×2 factorial design was adopted in the experiment, in which the two dietary crude protein (CP) levels were decreased by 1 (22%) and 2 percentage points (21%) according to the “Arbor Acres (AA) Broiler Feeding Management Manual 2019”, and the two protease supplemental levels were 0 and 300 mg/kg, respectively. A total of 288 one-day-old AA broilers with similar body weight were randomly divided into 4 groups with 6 replicates per group and 12 broilers per replicate. The experiment lasted for 21 days. The respiratory calorimetry test was carried out from 14 to 17 days of age (the pre-test period was 1 day and the experimental period was 3 days), and the slaughter test was carried out at 10 and 21 days of age, respectively. The results showed as follows: 1) dietary CP level had no significant effect on growth performance of broilers (P>0.05); compared with no protease supplementation, dietary 300 mg/kg protease supplementation extremely significantly increased the average daily gain (ADG) from 1 to 10 and 11 to 21 days of age (P<0.01), and significantly decreased the feed to gain ratio (F/G) from 1 to 10 days of age (P<0.05). 2) Compared with 22% CP level diet, 21% CP level diet significantly decreased the breast muscle percentage of broilers at 21 days of age (P<0.05); dietary protease supplementation had no significant effect on slaughter performance (P>0.05). 3) Compared with 22% CP level diet, 21% CP level diet extremely significantly decreased the total heat production (THP) and heat increment (HI) of broilers (P<0.01), significantly decreased the protein deposition energy and nitrogen deposition energy (P<0.05), and significantly increased the fat deposition energy (P<0.05). Compared with no protease supplementation, dietary 300 mg/kg protease supplementation extremely significantly decreased THP and HI (P<0.01), significantly increased the fat deposition energy (P<0.05), extremely significantly increased the net energy (P<0.01), and extremely significantly increased the net energy to apparent metabolizable energy ratio and net energy to nitrogen corrected apparent metabolizable energy ratio (P<0.01). In conclusion, reducing dietary CP level by 1 to 2 percentage points has no significant effect on growth performance of broilers, and adding exogenous protease in low-protein diet can improve the net energy utilization efficiency, affect energy allocation, and increase ADG. Dietary net energy parameters are consistent with growth performance and slaughter performance indices of broilers, and net energy system can be used as an evaluation index of the effects of exogenous enzyme preparations on dietary energy utilization.

Key words： broilers; low-protein diet; protease; net energy efficiency

2023年,我国农业农村部制定印发《饲用豆粕减量替代三年行动方案》,要求深入实施饲用豆粕减量替代行动,持续开展饲料原料营养价值参数评定,健全饲料原料营养和加工参数基础数据。肉鸡是我国畜牧业的重要支柱,在饲用蛋白质资源紧缺的背景下,低蛋白质饲粮配制技术和外源酶制剂的添加将是产业的必然选择。净能体系相比于代谢能体系考虑了动物采食和消化过程产生的热增耗(HI),能更准确地反映动物对能量的真实需要量。目前,肉鸡产业主要以代谢能体系作为评价外源酶制剂对家禽饲粮能量利用率的指标,随着净能体系的发展,饲粮能量营养参数与需要量的对接更加精准。燕磊等[1]分别采用代谢能体系和净能体系配制饲粮饲喂肉鸡,结果表明使用净能体系对肉鸡生长性能无负面影响,且有降低料重比(F/G)的趋势;同时,净能体系组肉鸡每千克体增重能量摄入量比代谢能体系组低0.494 MJ/kg,增重饲料成本较代谢能体系组降低0.123元/kg,说明净能体系在产业内推广已初见成效。不过,在饲粮净能体系下探究饲粮蛋白质与外源酶互作关系研究的报道较少。因此,本试验通过在净能体系下探究外源酶制剂对家禽饲粮能量利用的影响,判断净能体系的适用性,以期为肉鸡精准饲养提供部分数据支撑。

1 材料与方法

1.1 动物试验伦理声明

本试验所有程序均按照吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)科技伦理(审查)委员会批准的方案进行,批准文号为JNK20230115-1。

1.2 试验设计

试验采用2×2析因设计,其中2个饲粮粗蛋白质(CP)水平为参照《爱拔益加(AA)肉鸡饲养管理手册2019》分别降低1(22%)和2个百分点(21%),2个蛋白酶(市售产品,酶活性≥100 000 U/g)添加水平分别为0和300 mg/kg。
试验选取1日龄体重接近的AA肉鸡288只,随机分为4组,每组6个重复,每个重复12只。采用玉米-豆粕型饲粮,各日龄阶段均为颗粒料,饲粮组成及营养水平见表1。试验期21 d。呼吸测热于14~17日龄开展(其中预试期1 d,正试期3 d),屠宰试验分别于10和21日龄开展。
表1 饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of diets (air-dry basis) %

项目
Items		 1~10日龄1 to 10 days of age 11~21日龄11 to 21 days of age
22%粗蛋白质
22% CP		 21%粗蛋白质
21% CP		 22%粗蛋白质
22% CP		 21%粗蛋白质
21% CP
原料Ingredients
玉米Corn 52.32 55.92 55.40 58.73
豆粕Soybean meal 39.41 35.96 35.40 32.41
大豆油Soybean oil 3.89 3.36 5.07 4.62
玉米干酒糟及其可溶物Corn DDGS 0.10 0.15 0.10 0.10
碳酸氢钠NaHCO3 0.14 0.19 0.18 0.16
磷酸氢钙CaHPO4 1.43 1.47 1.27 1.30
氯化胆碱Choline chloride (50%) 0.20 0.20 0.20 0.20
DL-蛋氨酸DL-Met 0.36 0.39 0.31 0.34
L-赖氨酸盐酸盐L-Lys·HCl 0.16 0.27 0.25 0.21
L-苏氨酸L-Thr 0.14 0.19 0.10 0.14
L-异亮氨酸L-Ile 0.06 0.11 0.04 0.09
L-缬氨酸L-Val 0.00 0.04 0.00 0.01
氯化钠NaCl 0.25 0.21 0.22 0.23
石粉Limestone 1.04 1.04 0.96 0.96
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) 12.56 12.56 12.98 12.98
粗蛋白质CP 22.14 21.08 20.62 19.48
可消化蛋氨酸+可消化胱氨酸DMet+DCys 0.95 0.95 0.87 0.87
可消化赖氨酸DLys 1.28 1.28 1.25 1.15
可消化蛋氨酸DMet 0.67 0.68 0.61 0.61
可消化苏氨酸DThr 0.86 0.86 0.77 0.77
可消化缬氨酸DVal 0.97 0.96 0.90 0.87
可消化异亮氨酸DIle 0.86 0.86 0.78 0.78
可消化精氨酸DArg 1.42 1.37 1.31 1.23
钠Na 0.16 0.16 0.16 0.16
氯Cl 0.23 0.23 0.23 0.23
钙Ca 0.97 0.96 0.87 0.85
可利用磷AP 0.48 0.48 0.44 0.44

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 12 500 IU,VD3 3 500 IU,VE 20 IU,VK3 3 mg,VB1 0.01 mg,VB2 8.00 mg,VB6 4.5 mg,VB12 0.02 mg,生物素 biotin 0.2 mg,叶酸 folic acid 0.5 mg,D-泛酸 D-pantothenic acid 12 mg,烟酸 nicotinic acid 34 mg,Cu (as copper sulfate) 8 mg,Fe (as ferrous sulfate) 80 mg,Mn (as manganese sulfate) 80 mg,Zn (as zinc sulfate) 80 mg,I (as potassium iodide) 0.70 mg,Se (as sodium selenite) 0.30 mg。

2)粗蛋白质(GB/T 6432—2018)和钙(GB/T 6436—2018)为实测值,其余为计算值[参照《中国饲料成分及营养价值表(2020年第31版)》计算]。CP (GB/T 6432—2018) and Ca (GB/T 6436—2018) were measured values, while the others were calculated values referred to Tables of Feed Composition and Nutritive Values in China (31st ed, 2020).

1.3 饲养管理

动物试验在吉林省农业科学院动物营养与饲料研究所进行,饲养管理参照《爱拔益加(AA)肉鸡饲养管理手册2019》,采用笼养的饲养方式,试验期间试验鸡自由采食和饮水,舍内环境根据肉鸡日龄进行调节。

1.4 样品采集

1.4.1 饲粮样品采集

采集制备后已冷却的颗粒饲料样品,每组3个样品,各个样品均不少于2 kg,均装入自封袋于4 ℃冰箱中保存待测。

1.4.2 排泄物样品采集

采用全收粪法,收集呼吸测热试验中正试期3 d的排泄物,然后喷洒10%稀硫酸固氮,置于-20 ℃冰箱中保存。正试期结束后,将每个重复的排泄物样品混合,置于65 ℃烘箱中烘72 h,室温下回潮24 h,粉碎过40目筛留样备用。

1.5 检测指标及方法

1.5.1 生长性能

分别于1、10和21日龄对肉鸡进行称重,试验期间以重复为单位记录耗料量,计算肉鸡平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和F/G。计算公式如下:
ADG=总增重/(试验鸡只数×试验天数);
ADFI=总耗料量/(试验鸡只数×试验天数);
F/G=总耗料量/总增重。

1.5.2 屠宰性能

分别于10和21日龄,每个重复选择1只接近平均体重的肉鸡称活体重,然后颈静脉放血处死,褪毛、去角质后称重,即屠体重;屠宰后分别取胸肌和腿肌称重,计算屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率和腿肌率。

1.5.3 能量代谢指标

于14日龄,每组选择6只体重相近的肉鸡,采用家禽12室联排开路式呼吸测热装置开始呼吸测热试验,每2只随机放入呼吸测热装置的1个代谢室中,试验期4 d(其中预试期1 d,正试期3 d)。饲粮和排泄物中干物质(DM)和CP含量分别参照GB/T 6435—2014和GB/T 6432—2018方法测定;总能参照国际标准ISO 9831:1998方法,采用氧弹式测热仪(C3000,IKA,德国)测定。能量代谢指标计算参考Barzegar等[2]和班志彬等[3],计算公式如下:
总产热量(THP,kJ)=16.18×氧气消耗量(L)+5.02×二氧化碳排出量(L);
HI(kJ)=THP(kJ)-绝食产热(FHP,kJ);
总能摄入量(GEI,kJ)=饲粮总能(kJ/kg)×采食量(kg);
总能排出量(kJ)=排泄物总能(kJ/kg)×排泄物量(kg);
表观代谢能摄入量(AMEI,kJ)=GEI(kJ)-总能排出量(kJ);
净能摄入量(NEI,kJ)=AMEI(kJ)-HI(kJ);
表观代谢能(AME,MJ/kg)=AMEI(MJ)/采食量(kg);
净能(MJ/kg)=NEI(MJ)/采食量(kg);
氮沉积量(g)=氮摄入量(g)-氮排出量(g);
氮校正表观代谢能(AMEn,MJ/kg)=[AMEI(MJ)-氮沉积量(kg)×34.39(MJ/kg)]/采食量(kg);
沉积能(kJ)=AMEI(kJ)-THP(kJ);
蛋白质沉积能(kJ)=氮沉积量(g)×6.25×23.84(kJ/g);
脂肪沉积能(kJ)=沉积能(kJ)-蛋白质沉积能(kJ)。

1.6 家禽12室联排开路式呼吸测热装置

本试验所用的家禽12室联排开路式呼吸测热装置由吉林省农业科学院动物营养与饲料研究所研制(图1)。动物的呼吸代谢情况通过设备的气体分析检测及数据采集系统进行实时监控,氧气消耗量和二氧化碳排出量通过红外线传感器反馈到数据平台并在电脑数据采集控制界面上显示,由系统自动计算,试验结束后将数据导出到Excel 2021中进行数据的保存和整理。
图1 家禽12室联排开路式呼吸测热装置

Fig.1 Open-circuit respiratory calorimetry instrument with 12 chambers in parallel for poultry

1.7 数据统计分析

试验数据采用SPSS 27.0软件进行双因素方差分析(two-way ANOVA),差异显著者采用Duncan氏法进行多重比较,结果数据以平均值和均值标准误(SEM)表示,P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 低蛋白质饲粮添加外源蛋白酶对肉鸡生长性能的影响

由表2可知,饲粮CP水平对肉鸡1~10日龄和11~21日龄ADG、ADFI和F/G均无显著影响(P>0.05);与未添加蛋白酶相比,饲粮添加300 mg/kg蛋白酶极显著提高1~10日龄和11~21日龄ADG(P<0.01),显著降低1~10日龄F/G(P<0.05)。饲粮CP水平与蛋白酶添加水平对肉鸡生长性能无显著交互作用(P>0.05)。
表2 低蛋白质饲粮添加外源蛋白酶对肉鸡生长性能的影响

Table 2 Effects of low-protein diet supplemented with exogenous protease on growth performance of broilers

项目
Items		 初始体重
IBW/g		 1~10日龄1 to 10 days of age 11~21日龄11 to 21 days of age
平均
日增重
ADG/
(g/d)		 平均日
采食量
ADFI/
(g/d)		 料重比
F/G		 平均
日增重
ADG/
(g/d)		 平均日
采食量
ADFI/
(g/d)		 料重比
F/G
饲粮CP水平
Dietary CP
levels/%		 蛋白酶添加水平
Protease supplemental
levels/(mg/kg)
22 0 46.14 306.02 354.76 1.16 908.65 1 203.73 1.33
300 46.10 317.52 350.89 1.11 918.41 1 195.12 1.30
21 0 46.25 307.31 350.07 1.14 910.27 1 198.48 1.31
300 46.57 329.67 351.26 1.11 925.04 1 213.97 1.31
SEM 0.40 4.37 3.65 0.15 2.86 11.98 0.02
主效应Main effect
饲粮CP水平
Dietary CP levels/%		 22 46.12 311.77 352.83 1.13 913.53 1 199.42 1.31
21 46.41 318.49 350.67 1.12 918.16 1 206.22 1.31
蛋白酶添加水平
Protease supplemental
levels/(mg/kg)		 0 46.19 306.67B 352.41 1.15a 909.96B 1 201.10 1.32
300 46.34 323.59A 351.08 1.11b 921.73A 1 204.54 1.31
P值P-value
饲粮CP水平Dietary CP level 0.53 0.19 0.60 0.55 0.17 0.58 0.74
蛋白酶添加水平
Protease supplemental level		 0.76 <0.01 0.75 0.04 <0.01 0.78 0.41
饲粮CP水平×蛋白酶添加水平
Dietary CP level×protease
supplemental level		 0.69 0.28 0.54 0.49 0.54 0.33 0.24

同列数据肩标无字母或相同小写字母表示差异不显著(P>0.05),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)。下表同。

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

2.2 低蛋白质饲粮添加外源蛋白酶对肉鸡屠宰性能的影响

由表3可知,与22% CP水平饲粮相比,21% CP水平饲粮显著降低肉鸡21日龄胸肌率(P<0.05);饲粮CP水平对其他屠宰性能指标均无显著影响(P>0.05)。蛋白酶添加水平对肉鸡屠宰性能均无显著影响(P>0.05),饲粮CP水平与蛋白酶添加水平对屠宰性能也无显著交互作用(P>0.05)。
表3 低蛋白质饲粮添加外源蛋白酶对肉鸡屠宰性能的影响

Table 3 Effects of low-protein diet supplemented with exogenous protease on slaughter performance of broilers %

项目
Items		 10日龄10 days of age 21日龄21 days of age
屠宰率
Dressing
percentage		 半净膛率
Semi-
eviscerated
percentage		 全净膛率
Eviscerated
percentage		 胸肌率
Breast muscle
percentage		 腿肌率
Leg muscle
percentage		 屠宰率
Dressing
percentage		 半净膛率
Semi-
eviscerated
percentage		 全净膛率
Eviscerated
percentage		 胸肌率
Breast muscle
percentage		 腿肌率
Leg muscle
percentage
饲粮CP水平
Dietary CP
levels/%		 蛋白酶添加水平
Protease supplemental
levels/(mg/kg)
22 0 94.33 79.98 65.81 32.12 36.50 93.81 85.62 76.42 32.84 31.72
300 94.47 80.83 65.71 32.64 39.51 94.33 85.74 73.56 32.27 32.62
21 0 94.82 81.45 63.76 32.82 39.68 94.07 85.37 73.21 31.92 32.09
300 91.12 79.68 66.08 32.52 38.68 93.95 86.37 73.95 30.88 31.26
SEM 1.01 1.06 1.54 0.41 0.58 0.45 0.50 1.17 0.40 0.98
主效应Main effect
饲粮CP水平
Dietary CP levels/%		 22 94.40 80.40 65.76 32.38 38.00 94.07 85.68 74.99 32.56a 32.17
21 92.97 80.56 64.92 32.67 39.18 94.01 85.87 73.58 31.40b 31.68
蛋白酶添加水平
Protease supplemental
levels/(mg/kg)		 0 94.57 80.72 64.78 33.13 39.10 93.94 85.49 74.81 32.38 31.91
300 92.79 80.25 65.89 33.21 40.07 94.14 86.06 73.75 31.57 31.94
P值P-value
饲粮CP水平Dietary CP level 0.18 0.89 0.61 0.50 0.09 0.89 0.71 0.23 0.04 0.69
蛋白酶添加水平Protease supplemental level 0.10 0.68 0.50 0.80 0.14 0.67 0.28 0.36 0.05 0.98
饲粮CP水平×蛋白酶添加水平
Dietary CP level×protease supplemental level		 0.08 0.25 0.47 0.51 0.75 0.50 0.40 0.13 0.55 0.50

2.3 低蛋白质饲粮添加外源蛋白酶对肉鸡能量代谢的影响

由表4和表5可知,与22% CP水平饲粮相比,21% CP水平饲粮极显著降低肉鸡THP和HI(P<0.01),显著降低蛋白质沉积能和氮沉积量(P<0.05),显著提高脂肪沉积能(P<0.05);与未添加蛋白酶相比,饲粮添加300 mg/kg蛋白酶极显著降低THP和HI(P<0.01),显著提高脂肪沉积能(P<0.05),极显著提高净能(P<0.01),并极显著提高净能/AME和净能/AMEn值(P<0.01)。饲粮CP水平与蛋白酶添加水平对肉鸡能量代谢无显著交互作用(P>0.05)。
表4 低蛋白质饲粮添加外源蛋白酶对肉鸡能量摄入和沉积的影响

Table 4 Effects of low-protein diet supplemented with exogenous protease on energy intake and deposition of broilers kJ/(kg BW0.75·d)

项目
Items		 总能摄入量
GEI		 表观代谢能
摄入量
AMEI		 净能摄入量
NEI		 总产热量
THP		 热增耗
HI		 沉积能
RE		 蛋白质沉积能
RE as protein		 脂肪沉积能
RE as fat
饲粮CP水平
Dietary CP levels/%		 蛋白酶添加水平
Protease supplemental
levels/(mg/kg)
22 0 2 573.29 1 987.94 1 289.10 927.91 477.91 1 060.03 498.39 561.64
300 2 546.82 2 004.13 1 416.79 859.86 409.86 1 144.28 497.29 646.99
21 0 2 598.84 2 000.70 1 354.82 890.02 440.02 1 110.68 430.91 679.78
300 2 560.92 1 981.32 1 426.95 829.85 379.85 1 151.47 454.83 696.65
SEM 32.25 28.68 35.58 5.19 5.19 32.43 16.74 16.03
主效应Main effect
饲粮CP水平
Dietary CP levels/%		 22 2 560.05 1 996.04 1 352.95 893.88A 443.88A 1 102.15 497.84a 604.32b
21 2 579.88 1 991.01 1 390.88 859.93B 409.93B 1 131.08 442.87b 688.22a
蛋白酶添加水平
Protease supplemental levels/(mg/kg)		 0 2 586.06 1 994.32 1 321.96 908.96A 458.96A 1 085.36 464.65 620.71b
300 2 553.87 1 992.73 1 421.87 844.85B 394.85B 1 147.87 476.06 677.44a
P值P-value
饲粮CP水平Dietary CP level 0.57 0.87 0.35 <0.01 <0.01 0.42 0.03 0.02
蛋白酶添加水平Protease supplemental level 0.38 0.96 0.05 <0.01 <0.01 0.13 0.53 0.03
饲粮CP水平×蛋白酶添加水平
Dietary CP level×protease supplemental level		 0.87 0.57 0.48 0.49 0.49 0.54 0.50 0.10
表5 低蛋白质饲粮添加外源蛋白酶对肉鸡氮平衡和能量效率的影响

Table 5 Effects of low-protein diet supplemented with exogenous protease on nitrogen balance and energy efficiency of broilers

项目
Items		 有效能值
Effective energy values/(MJ/kg DM)		 氮平衡
Nitrogen balance/(g/d)		 能量效率
Energy efficiency/%
表观
代谢能
AME		 氮校正表
观代谢能
AMEn		 净能
NE		 氮摄入量
Nitrogen
intake		 氮排出量
Nitrogen
output		 氮沉积量
Nitrogen
deposition		 表观代谢
能/总能
AME/GE		 氮校正表观
代谢能/
总能
AMEn/GE		 净能/表观
代谢能
NE/AME		 净能/氮校
正表观
代谢能
NE/AMEn
饲粮CP水平
Dietary CP
levels/%		 蛋白酶添加水平
Protease supplemental
levels/(mg/kg)
22 0 14.95 14.87 9.70 3.38 1.10 2.29 77.25 76.84 64.83 65.17
300 15.34 15.26 10.84 3.34 1.01 2.33 78.69 78.28 70.69 71.07
21 0 14.39 14.33 9.73 3.15 1.18 1.98 76.99 76.62 67.69 68.02
300 15.12 15.05 10.89 3.11 1.02 2.09 77.38 77.01 72.02 72.37
SEM 0.38 0.38 0.17 0.06 0.04 0.08 0.51 0.51 0.92 0.94
主效应Main effect
饲粮CP水平
Dietary CP levels/%		 22 15.14 15.06 10.27 3.36a 1.05 2.31a 77.97 77.56 67.76 68.12
21 14.76 14.69 10.31 3.13b 1.10 2.03b 77.18 76.82 69.86 70.19
蛋白酶添加水平
Protease supplemental
levels/(mg/kg)		 0 14.67 14.60 9.71B 3.27 1.14 2.13 77.12 76.73 66.26B 66.59B
300 15.23 15.15 10.87A 3.23 1.01 2.21 78.04 77.65 71.36A 71.72A
P值P-value
饲粮CP水平Dietary CP level 0.37 0.38 0.81 0.03 0.42 0.03 0.20 0.22 0.08 0.09
蛋白酶添加水平Protease supplemental level 0.22 0.23 <0.01 0.58 0.06 0.39 0.15 0.15 <0.01 <0.01
饲粮CP水平×蛋白酶添加水平
Dietary CP level×protease supplemental level		 0.68 0.69 0.97 0.98 0.47 0.69 0.36 0.36 0.45 0.46

3 讨论

3.1 低蛋白质饲粮添加外源蛋白酶对肉鸡生长性能的影响

蛋白质是一切生命的物质基础,满足家禽对蛋白质的需求,有利于最大限度发挥遗传潜力,保证生产性能[4]。低蛋白质饲粮指的是在降低饲粮CP水平的同时添加晶体氨基酸,以减少降低蛋白质对肉鸡的影响。本试验中,饲粮CP水平降低1和2个百分点,同时保证氨基酸的水平不变,结果表明2种饲粮CP水平对肉鸡1~21日龄生长性能并无显著影响。李葱晓等[5]采用CP水平降低1和3个百分点的饲粮饲喂1~21日龄肉鸡,结果表明对肉鸡生长性能无显著影响。崔玉铭[6]研究发现,饲粮CP水平降低1.5个百分点对1~42日龄肉鸡生长性能并无影响。Ospina-Rojas[7]研究表明,在满足肉鸡不同生长阶段对缬氨酸需求的前提下,饲粮CP水平降低2个百分点对其生长性能不显著影响。以上试验结果均与本试验结果相同,表明在保证氨基酸充足的情况下,在一定范围内适当降低饲粮CP水平并不影响肉鸡生长性能。Law等[8]研究表明,1~21日龄肉鸡生长性能随饲粮CP水平的降低而降低;崔玉铭[6]研究发现,饲粮CP水平降低3个百分点对肉鸡生长性能有显著影响,说明饲粮CP水平降低到一定程度时,再
添加氨基酸并不足以弥补蛋白质不足的负效应。同时,本试验结果表明,饲粮添加外源蛋白酶均极显著提高肉鸡1~10日龄和11~21日龄ADG。张运锋等[9]研究发现,在CP水平降低1个百分点的饲粮中添加200 mg/kg蛋白酶可显著提高肉鸡1~21日龄ADFI。Park等[10]研究表明,饲粮添加蛋白酶对肉鸡ADG有积极影响,且当添加水平为0.09%时,F/G也会显著降低。以上试验结果均与本试验结果一致,表明饲粮添加蛋白酶对肉鸡生长性能有积极影响,这是因为在CP水平较低的饲粮中添加蛋白酶能靶向提高动物对营养物质的利用率,从而有效减轻低蛋白质饲粮对肉鸡生长造成的负面影响[11]。

3.2 低蛋白质饲粮添加外源蛋白酶对肉鸡屠宰性能的影响

屠宰性能是反映畜禽肉用性能的重要指标。周安国等[12]认为,饲粮蛋白质和能量对控制体组成起决定性作用。方立超等[13]分别用CP水平为18.4%、23.0%和27.6%的饲粮饲喂1~21日龄肉鸡,结果表明肉鸡的腿肌率随饲粮CP水平提高而提高。曹赞[14]研究发现,饲粮CP水平对1~21日龄肉鸡胸肌率和腿肌率有显著影响,当饲粮CP水平逐渐提高时影响效果会显著下降。本试验结果表明,降低饲粮CP水平会显著降低肉鸡21日龄胸肌率,但对10日龄屠宰性能并无显著影响,与上述试验结果不尽一致,说明饲粮CP水平对肉鸡屠宰性能的效果受其日龄因素的影响,且蛋白酶对肉鸡早期肌肉发育影响较弱。目前对于添加蛋白酶对肉鸡屠宰性能影响的研究结果不尽一致,但饲粮蛋白质和氨基酸的利用与肉鸡屠宰性能密切相关。Lee等[15]研究表明,饲粮添加蛋白酶对33日龄白羽肉鸡胴体性状无显著影响。但邱凯等[16]在低蛋白质饲粮中添加蛋白酶可显著提高42日龄肉鸡腿肌率,并降低腹脂率。本研究结果表明,在低蛋白质饲粮中添加蛋白酶对肉鸡屠宰性能指标均无显著影响,原因可能是由于本试验的蛋白酶种类与添加水平以及肉鸡种类等不同相关,关于蛋白酶对肉鸡屠宰性能的影响还需进一步研究。

3.3 低蛋白质饲粮添加外源蛋白酶对肉鸡净能效率的影响

家禽为能而食,其本质是通过能量的转化维持机体正常的生命活动。评定家禽能量的体系主要有代谢能和净能体系,这2种体系是对同一问题的互补思考[17],但净能体系考虑了HI[18],所以家禽的能量利用可以从净能测量中获得更准确的有效能值。本试验结果表明,降低饲粮CP水平会降低THP和HI,因为HI受饲粮营养成分的影响,不同营养成分被家禽代谢时会产生不同水平的HI。在三大有机营养物质中,蛋白质比碳水化合物和脂肪更能影响HI[19]。此外,降低饲粮CP水平会显著降低蛋白质沉积能,提高脂肪沉积能,这是因为固定了代谢能,降低CP水平会导致能量与蛋白质比例提高,多余的能量被用来沉积脂肪。唐建伟等[20]采用降低2个百分点CP水平的饲粮饲喂1~42日龄肉鸡,结果表明低蛋白质饲粮可显著提高肉鸡腹脂率。Jabbar等[21]研究指出,饲喂低蛋白质饲粮可提高15~28日龄肉鸡腹脂率,且饲粮CP水平为17%时腹脂率最高。以上研究结果均与本试验结果相同,表明代谢能水平不变时,降低蛋白质水平会导致体内脂肪的沉积。
本试验中,饲粮添加蛋白酶对肉鸡AME和AMEn并无影响,但极显著提高了净能以及净能/AME和净能/AMEn值。McCafferty等[22]在玉米-小麦型饲粮中添加蛋白酶,结果表明净能提高(提高0.19 MJ/kg),HI降低(降低0.22 MJ/kg)。Cowieson等[23]在玉米-小麦型基础饲粮中添加蛋白酶后,净能提高(提高0.45 MJ/kg),HI降低(降低0.15 MJ/kg)。本试验结果与以上研究结果相近。McCafferty等[22]指出蛋白酶真正改善的是“净指标”,如直接代谢率和净能等,本试验采用的间接测热法利用呼吸测热装置测定动物在采食前后所消耗的氧气和产生的二氧化碳计算产热量,可更直观地看出这些“净指标”的变化。本试验中,饲粮添加蛋白酶极显著降低肉鸡THP和HI。产生HI的原因包括消化道在吸收过程中的运动产热、参与代谢的各种器官组织产热、营养素代谢产热以及肾脏排泄代谢产物过程中的产热等[4],本试验中蛋白酶制剂是通过降低饲粮的热值,改善能量分配,从而促进机体生长。
本试验结果表明,低蛋白质饲粮添加蛋白酶会显著提高肉鸡脂肪沉积能,对蛋白质沉积能并无显著影响,这可能与氨基酸的代谢过程有关。机体蛋白质是一个动态平衡体系,蛋白质在消化道内经过盐酸、内切酶和外切酶等作用后,逐步生成多肽、寡肽和游离氨基酸。这些外来吸收的、体蛋白质降解的以及体内合成的氨基酸均进入氨基酸库,经过转氨基、脱氨基及脱羧基等反应,生成酮酸、氨、胺化物和非必需氨基酸参与机体蛋白质的合成过程。蛋白质在消化道消化和吸收需要大量的能量[24],蛋白酶主要作用是将蛋白质分解成肽类、氨基酸等小分子物质,这可能是蛋白酶这种促进作用导致消化道的能量消耗降低,多余的能量进入机体以脂肪形式沉积。同时,蛋白酶被称为饲料中的“多种氨基酸”,因为其可以降低饲料原料中不可消化氨基酸的比例,使可消化氨基酸的比例相应提高,氨基酸代谢产生的酮酸可用于合成葡萄糖和脂肪,也会促进脂肪的沉积。由此说明,在低蛋白质饲粮中添加蛋白酶,能够促进机体对蛋白质的吸收,同时也促进机体对脂肪的沉积。
净能体系是判断外源酶制剂对家禽饲粮能量利用的有效评价指标[25]。本试验中,降低饲粮CP水平对1~21日龄肉鸡生长性能未产生影响,而添加外源蛋白酶制剂可显著提高ADG。通过呼吸测热法判断肉鸡对饲粮能量的利用效率,结果表明降低饲粮CP水平会使净能利用效率发生改变,而AME利用效率未发生变化,同样的结果也出现在添加酶制剂方面,说明净能利用效率与肉鸡生长性能是完全对应的。同时,低蛋白质饲粮添加蛋白酶对肉鸡胸肌率和腿肌率等并无显著影响,但在添加酶时ADG显著提高,通过净能指标的分析,表明添加酶可能是通过提高脂肪沉积而改善了肉鸡生长性能。这些指标的对应充分说明,在判断外源酶制剂对家禽饲粮能量利用效率的影响时,净能体系更加真实有效。Olukosi等[26]探究了饲粮添加植酸酶对1~21日龄肉鸡能量利用的影响,结果表明添加植酸酶可提高1~14日龄和1~21日龄肉鸡净能;同时,添加木聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶也提高了净能,且与代谢能相比,净能与生长性能指标相关性更强,这与本试验结果一致。

4 结论

① 降低饲粮CP水平1~2个百分点对肉鸡生长性能无显著影响,在低蛋白质饲粮中添加外源蛋白酶可以提高净能利用效率并影响能量分配,提高肉鸡ADG。
② 饲粮净能参数与肉鸡生长性能和屠宰性能指标一致,净能体系可作为外源酶制剂对饲粮能量利用效果的评价指标。

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