研究论文

北京鸭饲料原料的氨基酸标准回肠消化率可加性研究

  • 袁丹 , 1 ,
  • 申仲健 1 ,
  • 张浩然 1, 2 ,
  • 包涵 1 ,
  • 唐静 1 ,
  • 黄苇 1 ,
  • 侯水生 1 ,
  • 谢明 , 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 青岛农业大学动物科技学院,青岛 266109
*谢 明,研究员,博士生导师,E-mail:

袁 丹(1998—),女,贵州六盘水人,硕士研究生,畜牧专业。E-mail:

Copy editor: 武海龙

收稿日期: 2024-08-05

  网络出版日期: 2025-03-13

基金资助

十四五国家重点研发计划项目(2021YFD1300404)

十四五国家水禽产业技术体系建设专项(CARS-42)

内蒙古自治区科技计划项目(2022YFXZ0009)

Additivity of Amino Acid Standardized Ileal Digestibility of Feed Ingredients of Beijing Ducks

  • YUAN Dan , 1 ,
  • SHEN Zhongjian 1 ,
  • ZHANG Haoran 1, 2 ,
  • BAO Han 1 ,
  • TANG Jing 1 ,
  • HUANG Wei 1 ,
  • HOU Shuisheng 1 ,
  • XIE Ming , 1, *
Expand
  • 1 State Key Laboratory of Animal Nutrition and Feeding, Institute of Animal Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China
  • 2 College of Animal Science and Technology, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China
*professor, E-mail:

Received date: 2024-08-05

  Online published: 2025-03-13

摘要

本试验旨在研究21和42日龄北京鸭对玉米、小麦、高粱、花生粕的氨基酸标准回肠消化率(SID)和表观回肠消化率(AID),并验证以上饲料原料构成的混合饲粮中氨基酸SID的可加性。试验采用采用双因子完全随机设计,包含2个日龄处理(21和42日龄)和6个饲粮处理(无氮饲粮、玉米饲粮、小麦饲粮、高粱饲粮、花生粕饲粮和混合饲粮)。选取体重相近的1日龄北京鸭288只,随机分为6个组,每组8个重复,每个重复6只鸭。各组分别于17~20日龄和38~41日龄饲喂试验饲粮各4 d。分别在21、42日龄采集回肠食糜,测定食糜和饲粮中氨基酸和二氧化钛(TiO2)含量,并计算氨基酸SID、AID和内源性氨基酸损失(EAAL)。 结果表明: 1)与21日龄相比,42日龄的北京鸭半胱氨酸和脯氨酸的内源损失量显著增加(P<0.05),而蛋氨酸和精氨酸的内源损失量显著减少(P<0.05),总氨基酸的内源损失量无显著差异(P>0.05)。2)除苯丙氨酸外,21日龄北京鸭的不同饲粮氨基酸SID均显著低于42日龄(P<0.05)。高粱饲粮的氨基酸SID高于其他饲粮。3)在混合饲粮中,21日龄北京鸭的16种氨基酸和总氨基酸SID的测定值与预测值无显著差异(P>0.05),16种氨基酸和总氨基酸AID的测定值显著高于预测值(P<0.05)。在混合饲粮中,42日龄北京鸭半胱氨酸SID的测定值显著低于预测值(P<0.05),其余氨基酸和总氨基酸SID的测定值与预测值无显著差异(P>0.05);半胱氨酸、谷氨酸、异亮氨酸、组氨酸、精氨酸、异亮氨酸AID测定值与预测值无显著差异(P>0.05),其余氨基酸和总氨基酸AID的测定值显著高于预测值(P<0.05)。综上所述,42日龄北京鸭的氨基酸SID高于21日龄,且21和42日龄北京鸭对玉米、小麦、高粱、花生粕构成的混合饲粮的氨基酸SID均表现出良好的可加性。

本文引用格式

袁丹 , 申仲健 , 张浩然 , 包涵 , 唐静 , 黄苇 , 侯水生 , 谢明 . 北京鸭饲料原料的氨基酸标准回肠消化率可加性研究[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(3) : 1820 -1833 . DOI: 10.12418/CJAN2025.154

Abstract

This study aimed to investigate the standardized ileal digestibility (SID) and apparent ileal digestibility (AID) of amino acids in corn, wheat, sorghum and peanut meal in Beijing ducks at 21 and 42 days of age, and to verify the additivity of amino acid SID in diets composed of these feed ingredients. A double factor completely randomized design was adopted, included tow day of age treatments (21 and 42 days of age) and 6 diet treatments (nitrogen free diet, corn diet, wheat diet, sorghum diet, peanut meal diet and mixed diet). A total of 288 one-day-old Beijing ducks with similar body weight were randomly assigned to 6 groups with 8 replicates per group and 6 ducks per replicate. Ducks in each group were fed the experimental diets during 17 to 20 days of age and 38 to 41 days of age for 4 days, respectively. The ileal digesta at 21 and 42 days of age was collected to determine the amino acid and (TiO2) contents in digesta and diets, and calculated the amino acid SID, AID and endogenous amino acid losses (EAAL). The results showed as follows: 1) compared with 21 days of age, the endogenous loss amounts of cysteine and proline of Beijing ducks at 42 days of age were significantly increased (P<0.05), the endogenous loss amounts of methionine and arginine were significantly decreased (P<0.05), and the total amino acid endogenous loss amount was no significant difference (P>0.05). 2) Except for phenylalanine, the amino acid SID of different diets of Beijing ducks at 42 days of age were significantly lower than those at 42 days of age (P<0.05). The amino acid SID of sorghum diet was higher than that of other diets. 3) In the mixed diet, the measured values of SID of 16 amino acids and total amino acids of Beijing ducks at 21 days of age had no significant difference with the predicted values (P>0.05), while the measured values of AID of 16 amino acids and total amino acids were significantly higher than those of the predicted values (P<0.05). In the mixed diet, the measured value of SID of cysteine of Beijing ducks at 42 days of age was significantly lower than that of the predicted value (P<0.05), while there were no significant differences in other SID of amino acids and total amino acids between measured value and predicted value (P>0.05); the measured values of AID of cysteine, glutamic acid, isoleucine, histidine, arginine, isoleucine had no significant difference with the predicted values (P>0.05), while the measured values of AID of other amino acids and total amino acids were significantly higher than that of the predicted values (P<0.05). In summary, the amino acid SID of Beijing ducks at 42 days of age is higher than that at 21 days of age, and the amino acid SID of the mixed diet composed of corn, wheat, sorghum and peanut meal exhibits good additivity in of Beijing ducks at 21 and 42 days of age.

我国是全球肉鸭养殖量和消费量最大的国家,肉鸭出栏量遥居世界首位。鸭肉已经成为我国居民动物蛋白质消费的重要来源[1]。鸭肉蛋白质沉积主要取决于肉鸭对饲粮蛋白质的消化和利用。目前,我国蛋白质饲料原料资源短缺形势依然严峻。以可消化氨基酸为基础的低蛋白质饲粮配制技术是节约饲料资源和提高饲粮蛋白质利用率的有效途径。饲粮氨基酸消化率评定技术是低蛋白质饲粮配制的基础。目前,氨基酸标准回肠消化率(standardized ileal digestibility,SID)已经广泛应用于猪、鸡饲粮氨基酸消化率的评价及其低蛋白质饲粮的配制。然而,肉鸭饲料原料的氨基酸SID评定方面的研究较少。目前主要测定了玉米、豆粕、菜籽粕、玉米干酒糟及其可溶物(DDGS)等少量饲料原料的氨基酸SID,且仅仅验证了饲料原料的氨基酸SID在玉米-豆粕型肉鸭饲粮中具有良好的可加性[2]
可加性是饲粮配制技术的基础。然而,实际养殖实践中肉鸭饲粮配制使用的饲料原料不仅限于玉米和豆粕,小麦、高粱、花生粕等饲料原料也在肉鸭生产中得到广泛的应用。然而,以上饲料原料的氨基酸SID数据严重缺乏。同时,由3种及以上饲料原料组成的肉鸭饲粮的氨基酸SID可加性尚不清楚。一方面,不同饲料原料之间和不同日龄的可消化氨基酸存在差异,在低成本的饲粮配方中,不同饲料原料的类型以及肉鸭的日龄中氨基酸消化率的差异应考虑在内[3];另一方面,不同日龄家禽对饲料氨基酸消化率存在差异。尽管肉鸭方面尚未见相关报道,但7、14、28、35和42日龄等不同日龄肉仔鸡对玉米、豆粕、小麦、大麦、菜籽粕、高粱等6种饲料原料的氨基酸SID和表观回肠消化率(apparent ileal digestibility,AID)的比较研究表明,前期肉鸡对饲料原料的氨基酸SID和AID低于后期,且饲料原料的氨基酸SID和AID随日龄的增加而增加[4-6]。目前,商品代北京鸭养殖实践中通常采用育雏-育肥二阶段饲养,饲养期为1~42日龄。通常将14或21日龄为育雏期或育肥期划分的分界点。育肥期肉鸭出栏时间在42日龄左右。因此,综合考虑肉鸭饲养周期和不同日龄肉鸭肠道生长发育及回肠食靡残留情况,本试验选择北京鸭饲养周期的中间日龄(21日龄)和结束日龄(42日龄)作为日龄影响因素,选用玉米、小麦、高粱、花生粕作为待测饲料原料,测定21和42日龄北京鸭对饲料原料及其组成的混合饲粮的氨基酸SID,探讨日龄因素对北京鸭饲料原料氨基酸SID的影响以及不同日龄北京鸭饲料原料氨基酸SID的可加性,以期为以可消化氨基酸为基础精准配制肉鸭饲粮提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计及样品采集

动物试验经中国农业科学院北京畜牧兽医研究所实验动物管理及伦理审查执行委员会批准,批准编号:IAS2023-74。
试验选用576只健康且同一品系的1日龄北京鸭,采用双因子完全随机设计,包含2个日龄处理(21和42日龄)和6个饲粮处理(无氮饲粮、玉米饲粮、小麦饲粮、高粱饲粮、花生粕饲粮和混合饲粮)。试验选取体重相近的北京鸭288只,随机分为6个组,每组8个重复,每个重复6只鸭,公母各占1/2。将试验饲粮随机分配到不同分组中,试验期分别为17~20日龄和38~41日龄,非试验期饲喂商品饲粮。饲喂4 d试验饲粮后,停止饲粮供应,分别在21和42日龄采用二氧化碳窒息法各致死288只试验鸭,取卵黄囊憩室到回盲结合部之间的回肠食糜,使用蒸馏水将回肠食糜冲入容器中。每重复6只鸭为1个单位收集样品,将样品放入-20 ℃冰箱冷冻保存,测样前对样品进行冻干处理,冻干后的样品经过研磨、过筛和混匀后装袋,保存在-20 ℃冰箱备用。用于测定二氧化钛(TiO2)、氨基酸含量,并计算氨基酸AID、SID和内源性氨基酸损失(endogenous amino acid loss,EAAL)。

1.2 试验饲粮

试验饲粮包括无氮饲粮、玉米饲粮、小麦饲粮、高粱饲粮、花生粕饲粮和混合饲粮,分别添加0.5%的TiO2作为指示剂。待测饲料原料作为唯一的饲粮蛋白质来源,添加葡萄糖、大豆油、预混料和TiO2等组成待测饲粮,确保待测饲粮中除蛋白质和氨基酸外其他营养水平满足《肉鸭饲养标准》(NY/T 2122—2012)。试验饲粮组成及营养水平见表1,商品饲粮组成及营养水平见表2,无氮饲粮组成见表3,试验饲粮中氨基酸含量见表4
表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

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

项目
Items
玉米饲粮Corn diet 小麦饲粮Wheat diet 高粱饲粮Sorghum diet 花生粕饲粮Peanut meal diet 混合饲粮Mixed diet
17~20日龄
17 to 20
days of age
38~41日龄
38 to 41
days of age
17~20日龄
17 to 20
days of age
38~41日龄
38 to 41
days of age
17~20日龄
17 to 20
days of age
38~41日龄
38 to 41
days of age
17~20日龄
17 to 20
days of age
38~41日龄
38 to 41
days of age
17~20日龄
17 to 20
days of age
38~41日龄
38 to 41
days of age
原料Ingredients
玉米Corn 94.90 95.00 22.90 22.30
小麦Wheat 94.00 94.00 22.50 21.00
高粱Sorghum diet 93.00 93.00 22.50 21.00
花生粕Peanut meal 41.60 34.00 22.50 21.00
大豆油Soybean oil 1.10 1.35 2.10 2.35 3.50 2.70 2.40 2.40
磷酸氢钙CaHPO4 1.80 1.70 1.50 1.35 2.00 1.85 2.00 2.00 1.70 1.60
石粉Limestone 1.50 1.50 1.60 1.50 1.10 1.00 1.10 1.00 1.30 1.20
食盐NaCl 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30
葡萄糖Glucose 50.00 58.50 2.40 7.70
预混料Premix1) 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
二氧化钛TiO2 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
合计Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
表观代谢能AME/(MJ/kg) 12.35 12.39 12.37 12.46 12.22 12.31 12.27 12.24 12.26 12.32
干物质DM 91.70 90.70 91.89 91.69 91.61 91.42 96.68 96.68 93.09 93.19
粗蛋白质CP 7.80 7.68 13.25 13.47 8.65 8.80 13.96 12.27 14.63 13.85
粗脂肪EE 3.32 3.33 2.68 2.34 3.16 3.36 4.01 3.12 4.62 4.50
粗灰分Ash 4.94 5.13 5.14 5.30 4.82 4.77 6.13 6.51 5.69 5.86
中性洗涤纤维NDF 4.75 7.00 3.49 11.30 8.93 4.91 7.30 4.15 11.00 8.64
酸性洗涤纤维ADF 1.39 1.74 1.14 7.69 5.26 1.61 2.11 1.42 7.57 4.98
钙Ca 0.93 0.88 0.94 0.85 0.91 0.87 0.91 0.86 0.95 0.87
总磷TP 0.67 0.63 0.63 0.60 0.66 0.62 0.68 0.61 0.67 0.62
总能GE/(MJ/kg) 15.28 15.26 15.51 15.48 15.93 16.02 16.71 15.94 16.74 16.62

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:17~20日龄 17 to 20 days of age,VA 10 000 IU,VD3 2 600 IU,VE 20 IU,VK3 2 mg,VB1 1.6 mg,VB2 6 mg,VB6 3 mg,VB12 0.012 mg,泛酸 pantothenic acid 20 mg,烟酸 nicotinic acid 30 mg,叶酸 folic acid 0.8 mg,生物素 biotin 0.12 mg,胆碱 choline 500 mg,Cu (as copper sulfate) 8 mg,Fe (as copper sulfate) 80 mg,Zn (as copper sulfate) 40 mg,Mn (as manganese sulfate) 80 mg,I (as potassium iodide) 0.35 mg,Se (as sodium selenite) 0.15 mg;38~41日龄 38 to 41 days of age,VA 4 000 IU,VD3 1 000 IU,VE 15 mg,VK3 1.5mg,VB1 3 mg,VB2 2 mg,泛酸 pantothenic acid 15 mg,烟酸 nicotinic acid 35 mg,VB6 3.5 mg,生物素 biotin 0.15 mg,叶酸 folic acid 0.8 mg,VB12 0.015 mg,Cu (as copper sulfate) 8 mg,Fe (as copper sulfate) 80 mg,Zn (as copper sulfate) 70 mg,Mn (as manganese sulfate) 80 mg,I (as potassium iodide) 0.7 mg,Se (as sodium selenite) 0.25 mg。

2)表观代谢能为计算值,参考《肉鸭饲养标准》(NY/T 2122—2012)计算,其余为实测值。表2同。AME was a calculated value, referred to Meat Duck Feeding Standard (NY/T 2122—2012), while the others were measured values. The same as Table 2.

表2 商品饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 2 Composition and nutrient levels of commercial diets (air-dry basis) %

项目
Items
1~16日龄
1 to 16
days of age
22~37日龄
22 to 37
days of age
原料Ingredients
玉米Corn 58.0 62.0
小麦麸Wheat bran 8.0 11.3
大豆粕Soybean meal 27.4 17.0
棉籽粕Cottonseed meal 3.4
大豆油Soybean oil 2.0 2.0
磷酸氢钙CaHPO4 1.8 1.6
石粉Limestone 1.5 1.4
食盐NaCl 0.3 0.3
预混料Premix 1.0 1.0
合计Total 100.0 100.0
营养水平Nutrient levels
表观代谢能AME/(MJ/kg) 12.46 12.12
干物质DM 91.33 91.87
粗蛋白质CP 19.40 17.66
粗脂肪EE 3.32 3.33
粗灰分Ash 4.94 5.13
中性洗涤纤维NDF 5.54 5.76
酸性洗涤纤维ADF 1.58 1.64
钙Ca 0.87 0.85
总磷TP 0.67 0.63
总能GE/(MJ/kg) 16.28 15.67

预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:1~16日龄 1 to 16 days of age,VA 10 000 IU,VD3 2 600 IU,VE 20 IU,VK3 2 mg,VB1 1.6 mg,VB2 6 mg,VB6 3 mg,VB12 0.012 mg,泛酸 pantothenic acid 20 mg,烟酸 nicotinic acid 30 mg,叶酸 folic acid 0.8 mg,生物素 biotin 0.12 mg,胆碱 choline 500 mg,Cu (as copper sulfate) 8 mg,Fe (as copper sulfate) 80 mg,Zn (as copper sulfate) 40 mg,Mn (as manganese sulfate) 80 mg,I (as potassium iodide) 0.35 mg,Se (as sodium selenite) 0.15 mg;22~37日龄 22 to 37 days of age,VA 4 000 IU,VD3 1 000 IU,VE 15 mg,VK3 1.5mg,VB1 3 mg,VB2 2 mg,泛酸 pantothenic acid 15 mg,烟酸 nicotinic acid 35 mg,VB6 3.5 mg,生物素 biotin 0.15 mg,叶酸 folic acid 0.8 mg,VB12 0.015 mg,Cu (as copper sulfate) 8 mg,Fe (as copper sulfate) 80 mg,Zn (as copper sulfate) 70 mg,Mn (as manganese sulfate) 80 mg,I (as potassium iodide) 0.7 mg,Se (as sodium selenite) 0.25 mg。

表3 无氮饲粮组成(风干基础)

Table 3 Composition of ingredients for nitrogen-free diets (air-dry basis) %

项目Items 含量Content
葡萄糖Glucose 63.30
玉米淀粉Corn starch 21.10
大豆油Soybean oil 3.50
纤维素Cellulose 5.00
氯化胆碱Choline chloride 0.50
碳酸钾K2CO3 0.30
碳酸氢钠NaHCO3 0.80
氯化钾KCl 0.30
氧化镁MgO 0.10
磷酸氢钙CaHPO4 2.70
石粉Limestone 0.90
预混料Premix 1.00
二氧化钛TiO2 0.50
合计Total 100.00

预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of the diet:VA 10 000 IU,VD3 2 600 IU,VE 20 IU,VK3 2 mg,VB1 1.6 mg,VB2 6 mg,VB6 3 mg,VB12 0.012 mg,泛酸 pantothenic acid 20 mg,烟酸 nicotinic acid 30 mg,叶酸 folic acid 0.8 mg,生物素 biotin 0.12 mg,胆碱 choline 500 mg,Cu (as copper sulfate) 8 mg,Fe (as copper sulfate) 80 mg,Zn (as copper sulfate) 40 mg,Mn (as manganese sulfate) 80 mg,I (as potassium iodide) 0.35 mg,Se (as sodium selenite) 0.15 mg。

表4 试验饲粮中氨基酸含量(干物质基础)

Table 4 Amino acid contents in experimental diets (DM basis) %

项目
Items
玉米饲粮Corn diet 小麦饲粮Wheat diet 高粱饲粮Sorghum diet 花生粕饲粮Peanut meal diet 混合饲粮Mixed diet
17~20日龄
17 to 20
days of age
38~41日龄
38 to 41
days of age
17~20日龄
17 to 20
days of age
38~41日龄
38 to 41
days of age
17~20日龄
17 to 20
days of age
38~41日龄
38 to 41
days of age
17~20日龄
17 to 20
days of age
38~41日龄
38 to 41
days of age
17~20日龄
17 to 20
days of age
38~41日龄
38 to 41
days of age
必需氨基酸EAA
赖氨酸Lys 0.23 0.21 0.33 0.30 0.19 0.17 0.39 0.34 0.41 0.36
蛋氨酸Met 0.15 0.14 0.18 0.17 0.14 0.13 0.14 0.12 0.19 0.17
苏氨酸Thr 0.25 0.24 0.34 0.32 0.27 0.25 0.34 0.30 0.41 0.36
异亮氨酸Ile 0.26 0.24 0.44 0.42 0.35 0.32 0.43 0.37 0.49 0.45
亮氨酸Leu 0.85 0.80 0.82 0.77 1.11 1.04 0.81 0.72 1.15 1.02
苯丙氨酸Phe 0.28 0.26 0.46 0.41 0.39 0.34 0.57 0.52 0.63 0.54
缬氨酸Val 0.35 0.35 0.54 0.53 0.44 0.42 0.53 0.44 0.63 0.57
组氨酸His 0.20 0.18 0.29 0.26 0.20 0.18 0.28 0.26 0.32 0.28
精氨酸Arg 0.28 0.27 0.51 0.49 0.29 0.26 1.20 1.09 0.95 0.86
非必需氨基酸NEAA
甘氨酸Gly 0.29 0.27 0.52 0.49 0.29 0.27 0.71 0.64 0.66 0.60
天冬氨酸Asp 0.51 0.49 0.66 0.63 0.59 0.56 1.45 1.36 1.25 1.15
丝氨酸Ser 0.34 0.32 0.55 0.53 0.38 0.35 0.58 0.55 0.63 0.59
谷氨酸Glu 1.61 1.50 3.68 3.56 1.95 1.85 2.45 2.26 3.07 2.79
丙氨酸Ala 0.55 0.54 0.44 0.43 0.79 0.76 0.50 0.45 0.71 0.67
半胱氨酸Cys 0.16 0.16 0.28 0.27 0.16 0.15 0.19 0.16 0.25 0.23
脯氨酸Pro 0.59 0.82 1.17 1.55 0.69 0.90 0.61 0.52 0.95 1.18
总氨基酸TAA 6.89 6.76 11.28 11.13 8.21 7.94 11.18 10.12 12.71 11.82

1.3 饲养管理

动物养殖试验在中国农业科学院北京畜牧兽医研究所昌平试验基地进行。所有试验鸭采用网上平养,自由采食(颗粒料)和饮水(乳头式饮水器)。试验开始前对鸭舍进行清洁、消毒工作。试验期间24 h光照,并按常规程序进行消毒免疫。

1.4 检测指标及计算方法

1.4.1 检测指标

饲粮和食糜样品中水分含量参照GB/T 6435—2014的方法测定,粗蛋白质(CP)含量参照GB/T 6432—2018的方法测定,粗灰分(Ash)含量参照GB/T 6438—2007的方法测定,粗脂肪(EE)含量参照GB/T 6433—2006的方法测定,中性洗涤纤维(NDF)含量参照GB/T 20806—2022的方法测定,酸性洗涤纤维(ADF)含量参照NY/T 1459—2022的方法测定,钙(Ca)含量参照GB/T 6436—2018的方法测定,总磷(TP)含量参照GB/T 6437—2018的方法测定,TiO2含量参照Myers等[7]的方法测定,17种氨基酸含量参照GB/T 18246—2019的方法测定;总能(GE)参考《畜禽饲料粪尿能值的测定》(T/NAIA 006—2020),利用氧氮式热量仪(Parr-6400,美国)测定。

1.4.2 计算方法

EAAL和氨基酸AID、SID的计算公式如下:
EAAL(mg/kg)=AAi0×Tid0/Tii0
氨基酸AID(%)=[1-AAi×Tid/(AAd×Tii)]×100。
氨基酸SID(%)=AID+(EAAL/AAd)×100。
式中:AAi0表示无氮饲粮中回肠食糜氨基酸含量;Tid0表示无氮饲粮中TiO2含量;Tii0表示无氮饲粮中回肠食糜TiO2含量;AAi表示饲粮中回肠食糜氨基酸含量;Tid表示饲粮中TiO2含量;Tii表示回肠食糜中TiO2含量;AAd表示饲粮中氨基酸含量。

1.5 数据统计与分析

数据采用Excel 2019进行整理,采用SAS 9.4软件中的方差分析程序对数据进行处理分析,结果采用平均值和均值标准误(SEM)表示。采用双因素方差分析比较日龄和饲粮对北京鸭回肠氨基酸消化率的影响及其是否有互作效应,并采用Duncan氏法进行组间多重比较检验。通过配对法t检验分别对混合饲粮中氨基酸SID、AID的预测值和测定值进行差异性检验。P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 日龄对北京鸭回肠末端EAAL的影响

表5可知,北京鸭在21和42日龄时的回肠末端EAAL在不同氨基酸间存在差异。总体来看,谷氨酸的内源损失量最高,其次为天冬氨酸和亮氨酸,而蛋氨酸和精氨酸的内源损失量较低。从氨基酸类型上分析,必需氨基酸(EAA)的内源损失量在490.45~2 040.50 mg/kg,其中亮氨酸的内源损失量最高,蛋氨酸的内源损失量最低;非必需氨基酸(NEAA)的内源损失量在465.55~3 865.97 mg/kg,其中谷氨酸的内源损失量最高,半胱氨酸的内源损失量最低。与21日龄相比,42日龄的北京鸭半胱氨酸和脯氨酸的内源损失量显著增加(P<0.05),而蛋氨酸和精氨酸的内源损失量显著减少(P<0.05),总氨基酸的内源损失量则无显著差异(P>0.05)。
表5 北京鸭回肠末端EAAL(干物质基础)

Table 5 EAAL in terminal ileum of Beijing ducks (DM basis) mg/kg

项目
Items
内源性氨基酸损失EAAL SEM P
P-value
21日龄21 days of age 42日龄42 days of age
必需氨基酸EAA
赖氨酸Lys 1 576.02 1 383.20 64.20 0.138
蛋氨酸Met 490.45a 375.74b 23.23 0.008
苏氨酸Thr 1 344.90 1 456.72 41.01 0.181
异亮氨酸Ile 1 214.29 1 171.44 35.82 0.568
亮氨酸Leu 2 040.50 1 929.58 64.48 0.408
苯丙氨酸Phe 1 206.96 1 186.95 37.06 0.798
缬氨酸Val 1 479.98 1 547.29 43.73 0.461
组氨酸His 543.12 507.49 17.05 0.312
精氨酸Arg 1 045.13a 725.45b 55.13 0.001
非必需氨基酸NEAA
甘氨酸Gly 1 414.88 1 459.09 42.38 0.619
天冬氨酸Asp 2 273.58 2 203.85 64.86 0.608
丝氨酸Ser 1 116.06 1 228.23 40.34 0.172
谷氨酸Glu 3 865.97 3 669.87 107.68 0.381
丙氨酸Ala 1 563.06 1 452.68 47.08 0.255
半胱氨酸Cys 465.55b 737.15a 39.20 <0.001
脯氨酸Pro 1 235.12b 1 552.18a 56.91 0.002
总氨基酸TAA 22 875.59 24 082.32 395.05 0.131

同行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)。表7表8同。

In the same row, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as Table 7 and Table 8.

2.2 日龄和饲粮类型对北京鸭氨基酸SID的影响

表6可知,21和42日龄的北京鸭在不同饲粮类型下的氨基酸SID表现出差异,除苯丙氨酸外,42日龄北京鸭的氨基酸SID较21日龄显著提高(P<0.05),其中增幅最大的是半胱氨酸、苏氨酸和缬氨酸。半胱氨酸的SID从82.77%提升至100.43%,增加了17.66个百分点;苏氨酸的SID从79.52%提升至95.00%,增加了15.48个百分点;缬氨酸的SID从86.58%提升至98.24%,增加了11.66个百分点。在21日龄时,EAA中SID较高的是亮氨酸(89.98%)、赖氨酸(89.19%)和蛋氨酸(88.52%);而在42日龄时,EAA中SID较高的是缬氨酸(98.24%)、亮氨酸(97.43%)和赖氨酸(96.92%)。此外,不同饲粮类型对氨基酸SID的影响也表现出差异,整体而言,玉米饲粮的SID较低,而高粱饲粮的SID在各饲粮类型中最高。日龄与饲粮类型之间对北京鸭氨基酸SID存在显著的交互作用(P<0.05)。
表6 21和42日龄北京鸭氨基酸SID(干物质基础)

Table 6 Amino acid SID of Beijing ducks at 21 days and 42 days of age (DM basis) %

项目
Items
必需氨基酸EAA 非必需氨基酸NEAA 总氨基酸
TAA
赖氨酸
Lys
蛋氨酸
Met
苏氨酸
Thr
异亮氨酸
Ile
亮氨酸
Leu
苯丙氨酸
Phe
缬氨酸
Val
组氨酸
His
精氨酸
Arg
甘氨酸
Gly
天冬氨酸
Asp
丝氨酸
Ser
谷氨酸
Glu
丙氨酸
Ala
半胱氨酸
Cys
脯氨酸
Pro
饲粮类型
Diet type
日龄
Day of age
玉米饲粮
Corn diet
21 90.82 89.91 79.24 87.63 92.93 81.99 86.87 80.35 88.12 80.75 86.99 85.78 92.19 91.48 84.71 87.90 88.56
42 66.50 84.96 79.24 85.27 91.06 73.83 88.71 87.11 83.55 82.27 83.97 84.19 93.01 90.37 95.01 92.75 89.85
小麦饲粮
Wheat diet
21 79.08 74.34 61.46 75.02 77.70 72.39 73.49 73.09 68.71 69.82 64.82 76.22 89.39 64.51 79.95 85.42 79.13
42 101.68 98.34 97.06 100.92 100.66 91.73 99.20 97.05 92.61 94.32 97.20 96.74 101.56 97.34 102.26 99.81 100.37
高粱饲粮
Sorghum diet
21 102.13 101.79 95.14 100.23 98.60 93.78 98.49 89.75 99.35 94.75 99.71 94.56 98.52 98.98 88.38 90.78 97.19
42 126.85 104.07 104.36 106.66 100.48 91.81 105.94 97.24 103.97 103.5 106.74 100.45 100.59 100.75 104.76 96.36 103.36
花生粕饲粮
Peanut meal diet
21 76.06 84.10 80.90 86.57 89.18 85.00 86.41 84.13 91.56 76.52 88.38 82.08 94.09 90.53 80.05 84.76 87.56
42 92.20 94.00 99.84 97.28 97.45 89.37 99.16 90.19 94.06 81.46 92.78 91.58 95.70 100.37 102.98 99.64 95.80
混合饲粮
Mixed diet
21 97.87 92.45 80.88 88.80 91.49 84.64 87.64 82.50 92.14 76.96 88.54 84.36 92.72 91.22 80.75 86.00 88.81
42 97.39 97.33 94.50 92.14 97.49 92.96 98.17 83.35 92.32 87.27 93.49 92.3 96.10 96.85 97.13 94.30 95.62
主效应Main effects
日龄
Day of age
21 89.19b 88.52b 79.52b 87.65b 89.98b 83.56 86.58b 81.96b 87.98b 79.76b 85.69b 84.60b 93.38b 87.34b 82.77b 86.97b 88.25b
42 96.92a 95.74a 95.00a 96.45a 97.43a 87.94 98.24a 90.99a 93.30a 89.76a 94.84a 93.05a 97.39a 97.14a 100.43a 96.57a 97.00a
SEM 1.48 1.58 1.96 1.47 1.07 1.39 1.41 1.158 1.39 1.56 1.58 1.12 0.68 1.47 1.31 0.88 1.05
饲粮
Diet
玉米饲粮
Corn diet
78.66c 87.44b 79.24b 86.45b 92.00b 77.91c 87.79b 83.73b 85.84bc 81.51b 85.48bc 84.99b 92.60b 90.93b 89.86b 90.33 89.21b
小麦饲粮
Wheat diet
90.38bc 86.34b 79.26b 87.97b 89.18b 82.06bc 86.35b 85.07b 80.66c 82.07b 81.01c 86.48b 95.48b 80.93c 91.11b 92.62 89.75b
高粱饲粮
Sorghum diet
114.49a 102.93a 99.75a 103.45a 99.54a 92.80a 102.22a 93.50a 101.66a 99.13a 103.23a 97.51a 99.56a 99.87a 96.57a 93.57 100.28a
花生粕饲粮
Peanut meal diet
84.13bc 89.05b 90.37ab 91.93b 93.32ab 87.19ab 92.79b 87.16ab 92.81b 78.99b 90.58b 86.83b 94.90b 95.45ab 91.52b 92.20 91.68b
混合饲粮
Mixed diet
97.63b 94.89b 87.69b 90.47b 94.49ab 88.80ab 92.91b 82.93b 92.23b 82.12b 91.015b 88.33b 94.41b 94.04ab 88.94b 90.15 92.22b
SEM 2.48 1.58 1.96 1.47 1.07 1.39 1.41 1.16 1.39 1.56 1.58 1.12 0.68 1.16 1.31 0.89 1.05
P
P-value
日龄Day of age 0.037 0.008 <0.001 <0.001 <0.001 0.071 <0.001 <0.001 0.010 <0.001 <0.001 <0.001 0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001
饲粮Diet <0.001 0.001 <0.001 <0.001 0.004 0.002 <0.001 0.003 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 0.005 <0.001 0.039 0.424 <0.001
日龄×饲粮
Days of age×diet
<0.001 0.015 0.005 0.003 0.004 0.007 0.011 0.002 <0.001 0.037 <0.001 0.003 0.005 <0.001 0.099 0.048 0.002

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

In the same row, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05).

2.3 混合饲粮中北京鸭的氨基酸AID和SID的测定值与预测值

表7表8可知,在混合饲粮中,21日龄北京鸭的16种氨基酸SID的测定值与预测值无显著差异(P>0.05);16种氨基酸AID的测定值均显著高于预测值(P<0.05)。在混合饲粮中,42日龄北京鸭的半胱氨酸SID的测定值显著低于预测值(P<0.05),其余氨基酸和总氨基酸SID的测定值与预测值无显著差异(P>0.05);半胱氨酸、谷氨酸、异亮氨酸、组氨酸、精氨酸、异亮氨酸AID的测定值与预测值无显著差异(P>0.05),其余氨基酸和总氨基酸AID的测定值显著高于预测值(P<0.05)。
表7 21日龄混合饲粮中北京鸭的氨基酸AID和SID的测定值与预测值

Table 7 Measured value and predicted value of amino acid AID and SID in mixed diets of Beijing ducks at 21 days of age %

项目
Items
标准回肠消化率SID 表观回肠消化率AID
测定值
Measured value
预测值
Predicted value
差值
Difference
SEM P
P-value
测定值
Measured value
预测值
Predicted value
差值
Difference
SEM P
P-value
必需氨基酸EAA
赖氨酸Lys 97.87 95.86 2.01 3.14 0.459 60.85a 32.52b 28.33 4.00 <0.001
蛋氨酸Met 92.45 86.44 6.01 4.84 0.254 67.30a 53.48b 13.82 2.54 0.001
苏氨酸Thr 80.88 78.48 2.40 2.28 0.327 50.06a 38.18b 11.88 3.26 0.008
异亮氨酸Ile 88.80 86.32 2.47 2.22 0.302 65.70a 56.56b 9.14 2.22 0.005
亮氨酸Leu 91.49 89.94 1.56 2.14 0.491 74.68a 68.00b 6.68 1.54 0.003
苯丙氨酸Phe 84.64 82.61 2.04 2.12 0.369 66.51a 57.31b 9.20 2.17 0.004
缬氨酸Val 87.64 85.55 2.10 1.22 0.129 65.68a 56.98b 8.70 2.11 0.004
组氨酸His 82.50 82.89 -0.39 1.46 0.795 66.78a 62.32b 4.46 1.82 0.044
精氨酸Arg 92.14 87.94 4.20 3.04 0.209 81.80a 74.66b 7.14 1.43 0.002
非必需氨基酸NEAA
甘氨酸Gly 76.96 77.00 -0.04 1.03 0.974 56.89a 51.35b 5.54 1.82 0.019
天冬氨酸Asp 88.54 86.18 2.36 1.72 0.212 71.42a 63.84b 7.58 1.50 0.002
丝氨酸Ser 84.36 82.92 1.44 3.48 0.691 67.95a 61.77b 6.18 1.97 0.016
谷氨酸Glu 92.72 92.92 -0.20 2.37 0.936 81.43a 78.75b 2.68 0.78 0.011
丙氨酸Ala 91.22 88.66 2.56 1.52 0.137 70.59a 62.29b 8.30 1.90 0.003
半胱氨酸Cys 80.75 81.74 -0.99 1.56 0.547 63.54a 59.83b 3.71 1.36 0.029
脯氨酸Pro 86.00 86.49 -0.50 3.10 0.877 74.26a 71.29b 2.97 0.97 0.018
总氨基酸TAA 88.81 87.31 1.50 1.42 0.325 72.04a 65.40b 6.64 1.59 0.004
表8 42日龄混合饲粮中北京鸭的氨基酸AID和SID的测定值与预测值

Table 8 Measured value and predicted value of amino acid AID and SID in mixed diets of Beijing ducks at 42 days of age %

项目
Items
标准回肠消化率SID 表观回肠消化率AID
测定值
Measured value
预测值
Predicted value
差值
Difference
SEM P
P-value
测定值
Measured value
预测值
Predicted value
差值
Difference
SEM P
P-value
必需氨基酸EAA
赖氨酸Lys 97.39 94.46 2.93 1.75 0.138 62.03a 48.68b 13.35 2.81 0.002
蛋氨酸Met 97.33 94.99 2.34 1.62 0.193 76.31a 68.55b 7.76 1.55 0.002
苏氨酸Thr 94.50 96.67 -2.17 1.78 0.262 57.26a 49.06b 8.20 1.65 0.002
异亮氨酸Ile 92.14 93.17 -1.03 3.53 0.780 68.12 66.54 1.58 2.40 0.531
亮氨酸Leu 97.49 97.51 -0.01 1.53 0.993 80.10a 75.30b 4.76 1.48 0.015
苯丙氨酸Phe 92.96 87.93 5.03 3.52 0.196 72.60a 61.03b 11.57 3.41 0.012
缬氨酸Val 98.17 98.79 -0.62 2.42 0.996 73.24a 65.89b 7.35 2.10 0.010
组氨酸His 83.35 88.82 -5.47 2.96 0.107 66.80 71.68 -4.88 2.48 0.090
精氨酸Arg 92.32 93.43 -1.11 1.78 0.553 84.54 83.42 1.12 1.79 0.551
非必需氨基酸NEAA
甘氨酸Gly 87.27 86.52 0.75 2.88 0.802 64.68a 57.79b 6.89 2.78 0.043
天冬氨酸Asp 93.49 94.11 -0.62 1.12 0.597 75.77a 71.29b 4.48 1.06 0.004
丝氨酸Ser 92.30 93.05 -0.75 1.28 0.578 73.02a 68.45b 4.57 1.22 0.007
谷氨酸Glu 96.10 97.92 -1.82 1.42 0.240 83.97 82.98 0.99 0.62 0.152
丙氨酸Ala 96.85 98.03 -1.18 1.54 0.468 76.69a 72.27b 4.42 0.79 0.001
半胱氨酸Cys 97.13b 101.73a -4.60 1.87 0.044 67.29 63.19 4.10 1.82 0.059
脯氨酸Pro 94.30 97.93 -3.63 1.54 0.051 82.21a 80.05b 2.16 0.77 0.027
总氨基酸TAA 95.62 97.22 -1.60 1.43 0.299 76.80a 73.05b 3.76 0.87 0.004

3 讨论

3.1 不同日龄北京鸭EAAL的差异

在标准化回肠可消化氨基酸的基础上配制饲粮时,准确估计EAAL非常重要。EAAL来源于消化道分泌物(如消化酶、黏膜脱落细胞、微生物等)[8]。准确量化EAAL对于校正饲料原料的氨基酸消化率、评估蛋白质和氨基酸需求及提高氨基酸利用效率至关重要[9]。对家禽的研究表明,回肠内源性蛋白质的氨基酸组成通常是恒定的,与饲粮和测定方法无关。本研究发现,21和42日龄的北京鸭回肠内源性氨基酸中较丰富的氨基酸为谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸。这与Oketch等[10]的研究结果一致。有研究证实,这些氨基酸在肠道和胰腺分泌物以及黏蛋白中含量中占据很高的比例,是内源性蛋白质的主要成分[11]。此外,EAAL受日龄影响,在肉鸡的研究上发现,肉鸡的EAAL呈二次下降趋势:7日龄的内源损失量较高,14日龄显著下降,35日龄趋于稳定,42日龄进一步降低[12]。Adedokun等[13]的研究发现,5日龄的肉鸡回肠EAAL大于15和21日龄,5日龄与21日龄之间无明显差异。在本研究中,42日龄的北京鸭半胱氨酸、脯氨酸的内源损失量显著高于21日龄,而蛋氨酸、精氨酸的内源损失量显著低于21日龄,总氨基酸的内源损失量无显著差异,少数北京鸭的EAAL受日龄的影响。因此,在氨基酸SID的评定过程中,饲料原料的EAAL损失需要同步评定。

3.2 日龄和饲粮类型对北京鸭氨基酸SID的影响

先前的研究表明,日龄对蛋白质和氨基酸的消化率有影响[14]。因此,测定不同生长阶段北京鸭的氨基酸消化率有助于配制准确的饲粮配方。在本研究中,无论饲料原料的类型如何,除苯丙氨酸外,42日龄北京鸭的氨基酸SID均显著高于21日龄。随着日龄的增长,北京鸭对饲粮中氨基酸的利用率提高,这与An等[15]的研究结果一致,即随着日龄增加,玉米和豆粕中可消化氨基酸的比例增加。Szczurek等[16]在肉鸡上的研究表明,28日龄肉鸡对黑小麦和大麦中的氨基酸SID高于14日龄。这一现象可能源于家禽的肠道形态变化和消化酶分泌及其活性的增加。随着动物日龄的增加,十二指肠回肠的隐窝深度增加了2~3倍,特别是在十二指肠处[17-18]。这种结构变化增加了肠道的吸收表面积,营养物质的吸收效率得到提升。因此,42日龄北京鸭较高的氨基酸SID可归因于更有效的营养吸收。其次,消化酶分泌增加对氨基酸消化率的提升也起到了关键作用。研究表明,脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶的分泌和活性在14日龄显著增加,这些酶对于主要营养物质的消化至关重要[19]。同时,胰腺和肠道内容物中的消化酶活性也随着日龄增长而增加[20]。消化酶活性的提高使得较大日龄的动物能够更有效地分解饲粮中的氨基酸。
此外,可消化氨基酸因饲料原料成分而异。Barua等[21]研究发现,与肉骨粉和菜籽粕相比,豆粕中总氨基酸SID较高,豆粕和肉骨粉中平均SID大于菜籽粕。有研究显示,樱桃谷鸭对玉米、木薯、次粉、豆粕、米糠粕和椰子粕6种饲料原料的表观氨基酸消化率在72.98%~94.37%,具有很大的差异[22]。在本试验中,北京鸭对不同饲料原料的氨基酸消化率存在差异,除脯氨酸外,北京鸭对高粱的氨基酸SID高于玉米、小麦、花生粕的氨基酸SID。宋代军[23]通过全收粪法同时测定了天府肉鸭对高粱、花生饼、小麦次粉等饲料原料的氨基酸真利用率,结果表明高粱氨基酸真利用率在数值上要高于花生饼和小麦次粉;同时,该研究所测定鸭对高粱氨基酸真利用率也高于国家标准《蛋鸭营养需要量》(GB/T 41189—2021)[24]中所给出的玉米、小麦、和花生仁粕的鸭氨基酸真利用率。这也与本试验结果所揭示的北京鸭具有较高的高粱氨基酸SID相一致。同时,本试验高粱具有较高的鸭氨基酸SID可能与本试验所用高粱含有较低的单宁含量有关。国家标准《猪营养需要量》(GB/T 39235—2020)[25]中数据表明,猪对低单宁含量的高粱氨基酸SID要高于高单宁含量的高粱。另外,本试验统一采用无氮饲粮法测定EAAL,并将AID校正为SID,不仅揭示出鸭对不同饲料原料氨基酸SID存在显著差异,也导致部分饲料原料氨基酸SID超过100%的情况出现。这可能是无氮饲粮法高估了鸭的EAAL所致。不同饲粮的营养水平或原料组成可能导致家禽EAAL存在差异。强莉等[26]研究发现,18%粗蛋白质水平下的肉鸡EAAL低于16%和20%的粗蛋白质水平。宋代军[23]通过饥饿法测定的内源能损失发现,不同饲料原料导致的鸡和鸭内源能损失在数值上存在明显差异,这从另一侧面暗示不同饲料原料或饲粮组成导致的家禽内源氨基酸排泄量可能存在差异。这也可能是本试验中无氮饲粮高估鸭氨基酸SID的原因之一。

3.3 混合饲粮中北京鸭的氨基酸AID和SID的可加性

在配制饲粮时,通常假设饲粮中可消化氨基酸的量等于从每种饲料成分获得的可消化氨基酸的总和。营养物质的可加性是家禽饲粮配方中的基本假设,若该假设的可加性不成立,则饲粮配方的准确性可能会受到影响。饲料原料氨基酸消化率的可加性可通过比较由单一饲料成分时所估测的氨基酸价值和其在组合饲料成分中氨基酸价值的观测值之间的差异来检测[27]。本试验中,21和42日龄的北京鸭对混合饲粮中大多数氨基酸AID的测定值高于其通过饲料原料中氨基酸含量估计得到的预测值,表明AID不具有可加性;21和42日龄的北京鸭对混合饲粮中大多数氨基酸SID的测定值与预测值无显著差异,表明SID具有可加性;Hong等[28]研究表明,肉鸭饲喂大麦-菜籽粕混合饲粮时,氨基酸AID的测定值与预测值之间存在显著差异,而氨基酸SID的测定值与预测值之间的平均差异小于AID。Osho等[29]在肉鸡上的研究表明,在小麦-菜籽粕-高粱DDGS的混合饲粮中,21日龄肉鸡的氨基酸SID比氨基酸AID更具有可加性。Kong等[30]的研究进一步证实,无论是在肉鸡还是肉鸭中,玉米-豆粕混合饲粮中的氨基酸SID比氨基酸AID更具有可加性。同样,在玉米-豆粕-玉米DDGS混合饲粮中的研究也表明,氨基酸SID比氨基酸AID更具有可加性[31]。由于氨基酸SID对回肠内源氨基酸损失进行了校正,因此动物对混合饲粮中氨基酸SID的测定值与通过饲料原料中氨基酸SID的估计得到的预测值相吻合,所以氨基酸SID相比于氨基酸AID更具有可加性。因此在配制含有多种饲料原料的饲粮过程中,推荐使用氨基酸SID进行饲粮配制。尤其对于低蛋白质多元化饲粮的配制中,应采用SID评定氨基酸的消化率,以提高饲粮配方的准确性[32]

4 结论

① 北京鸭氨基酸SID受日龄的影响,42日龄北京鸭的氨基酸SID高于21日龄。
② 日龄不影响由玉米、小麦、高粱、花生粕组成的混合饲粮中北京鸭的氨基酸SID可加性,且21和42日龄均表现出良好的可加性;氨基酸SID相比于氨基酸AID更具有可加性。
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