动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 4: 2354 - 2366

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.200

研究论文

育成期蛋鸡玉米氨基酸标准回肠消化率的测定及预测方程的建立

  • 潘泳霖 ,
  • 木颖琦 ,
  • 赵良 ,
  • 丁立人 ,
  • 邢通 ,
  • 周岩民 ,
  • 高峰 ,
  • 顾玲 ,
  • 张林 , *
展开
  • 南京农业大学动物科技学院,江苏省动物源食品生产与安全保障重点实验室,江苏省肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心,南京 210095
* 张 林,教授,博士生导师,E-mail:

潘泳霖(1998—),男,山东临沂人,硕士研究生,从事饲料养分效价评定研究。E-mail:

Copy editor: 田艳明

收稿日期: 2024-10-09

  网络出版日期: 2025-04-15

基金资助

国家重点研发计划项目(2021YFD1300204)

收起

Evaluation of Standardized Ileal Digestibility of Amino Acids in Corn in Layer Chickens during Growing Period and Establishment of Their Prediction Equations

  • PAN Yonglin ,
  • MU Yingqi ,
  • ZHAO Liang ,
  • DING Liren ,
  • XING Tong ,
  • ZHOU Yanmin ,
  • GAO Feng ,
  • GU Ling ,
  • ZHANG Lin , *
Expand
  • Jiangsu Collaborative Innovation Center of Meat Production and Processing, Quality and Safety Control, Key Laboratory of Animal Origin Food Production and Safety Guarantee of Jiangsu Province, College of Animal Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China
* professor, E-mail:

Received date: 2024-10-09

  Online published: 2025-04-15

Fold

摘要

本研究旨在测定育成期蛋鸡对10种不同产地玉米氨基酸表观回肠消化率(AID)和标准回肠消化率(SID),并通过逐步回归法,以玉米物理特性、常规营养成分和氨基酸含量为预测因子,建立育成期蛋鸡对玉米中氨基酸SID的预测方程。试验共选取330只101日龄健康且体重[(1 285±10) g]相近的海兰灰蛋鸡,随机分为11个组,每组6个重复,每个重复5只鸡。C0组饲喂无氮饲粮,C1组~C10组分别饲喂不同产地玉米配制的半纯合试验饲粮。试验期3 d。试验期结束后,所有鸡采用二氧化碳(CO2)气体致昏后颈动脉放血处死并采集回肠后端食糜待测。结果表明: 1)育成期蛋鸡回肠内源性氨基酸损失量为238.36~1 746.03 mg/kg DMI,其中损失量最高的为谷氨酸,最低的为色氨酸。2)育成期蛋鸡对玉米氨基酸SID的平均值为87.27%~97.10%。在必需氨基酸中,赖氨酸SID最低,平均值为87.27%;蛋氨酸SID最高,平均值为97.10%;在非必需氨基酸中,甘氨酸SID最低,平均值为88.02%;谷氨酸SID最高,平均值为94.89%。3)本试验共建立了育成期蛋鸡对玉米中18种氨基酸SID预测方程,决定系数(R2)在0.449~0.975,其中苯丙氨酸SID预测方程拟合度最高(苯丙氨酸SID=78.891-43.076×异亮氨酸+36.446×组氨酸+0.439×总能+0.009×容重,R2=0.975),且蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸和甘氨酸SID预测方程R2均超过0.90,拟合度好。综上所述,育成期蛋鸡对10种不同产地玉米中18种氨基酸SID变异较大,基于玉米物理特性、常规营养成分和氨基酸含量指标构建的氨基酸SID预测方程拟合度较好,可为快速预测玉米中可消化氨基酸含量、优化育成期蛋鸡饲粮配方提供数据支撑。

关键词： 玉米; 育成期蛋鸡; 氨基酸消化率; 预测方程

本文引用格式

潘泳霖 , 木颖琦 , 赵良 , 丁立人 , 邢通 , 周岩民 , 高峰 , 顾玲 , 张林 . 育成期蛋鸡玉米氨基酸标准回肠消化率的测定及预测方程的建立[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(4) : 2354 -2366 . DOI: 10.12418/CJAN2025.200

Abstract

This study aimed to determine the apparent ileal digestibility (AID) and standardized ileal digestibility (SID) of amino acids in 10 kinds of corn from different producing areas in layer chickens during growing period and establish the prediction equations for amino acid SID using stepwise regression with predictors including physical characteristics and contents of conventional nutrients and amino acids in corn. At 101 days of age, a total of 330 healthy Hy-Line gray layer chickens with similar body weight of (1 285±10) g were randomly allotted to 11 groups with 6 replicates per group and 5 chickens per replicate. The birds in group C0 were fed a nitrogen-free diet, and birds in groups C1 to C10 were fed semi-homozygous experimental diets prepared with corn from different producing areas. The experiment lasted for 3 days. After the experiment, all birds were stunned with carbon dioxide (CO2) gas, slaughtered by cutting the carotid artery, and then the ileal ended digesta was collected. The results showed as follows: 1) the range of ileal endogenous amino acid loss (IEAA) in layer chickens during growing period was 238.36 to 1 746.03 mg/kg DMI, and glutamic acid had the highest IEAA value, while tryptophan exhibited the lowest IEAA value. 2) The amino acid SID in corn in layer chickens during growing period was ranged from 87.27% to 97.10%. Among essential amino acids, lysine SID was the lowest, with a mean value of 87.27%, while methionine SID was the highest, with a mean value of 97.10%. Among non-essential amino acids, glycine SID was the lowest, with a mean value of 88.02%, and glutamic acid SID was the highest, with a mean value of 94.89%. 3) SID prediction equations for all 18 amino acids in corn in layer chickens during growing period were established in this experiment, and their determination coefficient (R2) was ranged from 0.449 to 0.975, in which the phenylalanine SID prediction equation showed the highest fit (phenylalanine SID=78.891-43.076×isoleucine+36.446×histidine+0.439×gross energy+0.009×bulk density, R2=0.975), and the R2 of SID prediction equations for methionine, threonine, isoleucine, leucine, valine and glycine were exceeded 0.90, indicating a good fit. In conclusion, the 18 amino acid SID in 10 kinds of corn from different producing areas varies significantly in layer chickens during growing period, and the SID prediction equations demonstrate high accuracy based on physical characteristics and contents of conventional nutrients and amino acids in corn. These findings provide data support for rapid prediction of digestible amino acid content in corn and optimizing the diet formulation for layer chickens during growing period.

Key words： corn; layer chickens during growing period; amino acid digestibility; prediction equation

我国蛋鸡存栏量和鸡蛋消费量均居世界首位,蛋鸡产业已成为我国畜牧业发展的重要支柱产业。饲粮成本占蛋鸡养殖总成本的80%以上[1],而实际生产中,蛋鸡饲粮以玉米-豆粕型配方为主,因此玉米的营养价值和价格波动均会对蛋鸡养殖的经济效益产生重要影响。玉米中淀粉含量高、抗营养因子含量低,且粗蛋白质(CP)含量较高,是家禽饲粮中一个重要的蛋白质和氨基酸来源,因而准确评定不同阶段蛋鸡对玉米中氨基酸的消化率是实现玉米中养分高效利用的关键技术途径[2-3]。
标准回肠消化率(standardized ileal digestibility,SID)是衡量饲粮配方中各种饲料原料消化率的重要指标,其评定过程经内源性氨基酸损失校正,能够反映家禽对饲粮氨基酸的真消化率,且具有可加性,可应用于饲粮的精准配制[2,4]。然而,不同生长阶段的家禽对饲粮营养物质的消化能力存在显著差异[5]。目前,蛋鸡玉米的氨基酸SID评定主要聚焦于产蛋期蛋鸡[2,6],尚缺少育成期蛋鸡的相关数据。不同来源的玉米受产地、品种和储存条件等因素的影响,导致其营养物质含量及家禽对其营养物质的消化吸收存在差异[7-8]。本团队前期研究发现,育雏期蛋鸡对我国10种不同产地玉米的氨基酸SID存在较大差异[9],进一步精准评定育成期蛋鸡对不同产地玉米中氨基酸SID,有助于揭示不同生理阶段蛋鸡对玉米氨基酸消化率的动态变化规律。此外,动物试验法评定饲料原料中氨基酸SID的过程复杂繁琐且成本高,基于饲料原料的物理特性、常规营养成分、氨基酸含量等与氨基酸SID间的相关性,结合逐步回归分析法建立数学方程,可快速预测家禽饲料原料氨基酸SID[4,9]。基于此,本试验旨在评定育成期蛋鸡对10种不同产地玉米中氨基酸SID,并基于玉米物理特性、常规营养成分和氨基酸含量建立氨基酸SID的预测方程,以期进一步完善我国蛋鸡饲料营养价值数据库,为育成期蛋鸡饲粮的精准配制提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验采集了10种来自不同产地的玉米,原料的产地信息、物理特性和常规营养成分含量见本团队已发表的论文[9]中的相应数据。

1.2 试验设计和饲粮

本研究的动物试验方案经南京农业大学实验动物福利与伦理委员会批准(批准编号:NJAU20230316074)。试验选取330只健康且体重[(1 285±10) g]相近的101日龄海兰灰蛋鸡(1~100日龄饲养条件一致且饲喂相同饲粮),随机分为11个组,每组6个重复,每个重复5只鸡。C0组饲喂无氮饲粮,C1组~C10组饲喂10种不同产地玉米配制的半纯合饲粮。试验期3 d。饲养条件均按照海兰灰蛋鸡的常规饲养管理和免疫要求进行,试验期间蛋鸡自由采食和饮水。
试验饲粮以10种不同产地玉米为唯一蛋白质来源,无氮饲粮以葡萄糖、玉米淀粉和纤维素为基础原料,同时添加大豆油、维生素和微量元素等配制而成,以满足育成期蛋鸡除蛋白质和氨基酸营养之外的其他养分需要;试验饲粮和无氮饲粮中均添加0.5%的二氧化钛(TiO2)作为外源指示剂,所有饲料混合均匀后制粒(粒径4 mm),风干储存。试验饲粮和无氮饲粮组成及营养水平见表1。
表1 试验饲粮和无氮饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diet and nitrogen-free diet (air-dry basis) %

项目
Items		 试验饲粮
Experimental diet		 无氮饲粮
Nitrogen-free diet
原料Ingredients
玉米Corn 92.53
葡萄糖Glucose 64.00
玉米淀粉Corn starch 22.16
大豆油Soybean oil 1.00 4.00
羧甲基纤维素钠Carboxymethylcellulose sodium 2.00 4.00
碳酸氢钠NaHCO3 1.20
石粉Limestone 1.30 1.30
磷酸氢钙CaHPO4 1.90 1.90
氯化钠NaCl 0.30
氯化钾KCl 0.40
氧化镁MgO 0.07
氯化胆碱Choline chloride (50%) 0.25 0.25
维生素预混料Vitamin premix1) 0.02 0.02
微量元素预混料Mineral premix2) 0.20 0.20
二氧化钛TiO2 0.50 0.50
合计Total 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels3)
代谢能ME/(MJ/kg) 12.58 12.89
粗蛋白质CP 7.49(6.73~8.85) 0.26
钙Ca 0.94(0.91~1.02) 0.90
总磷TP 0.58(0.51~0.63) 0.44

1)维生素预混料为每千克饲粮提供 Vitamin premix provided the following per kilogram of diets:VA 12 000 IU,VD3 2 500 IU,VE 20 IU,VK3 1.3 mg,VB1 2.2 mg,VB2 8 mg,VB6 4 mg,VB12 0.013 mg,烟酸 nicotinic acid 40 mg,D-泛酸 D-pantothenic acid 10 mg,生物素 biotin 0.04 mg,叶酸 folic acid 1 mg。

2)微量元素预混料为每千克饲粮提供 Mineral premix provided the following per kilogram of diets:Fe 80 mg,Cu 8 mg,Mn 110 mg,Zn 65 mg,I 1.1 mg,Se 0.3 mg。

3)营养水平中代谢能依据《中国饲料成分及营养价值表(2019年第30版)》中各原料对应数值进行计算,粗蛋白质、钙和总磷为实测值。In the nutrient levels, ME was calculated according to the corresponding values of each raw material in Tables of Feed Composition and Nutritive Values in China (thirty edition, 2019), while CP, Ca and TP were measured values.

1.3 样品采集

所有蛋鸡饲喂至104日龄,经二氧化碳(CO2)气体致昏后颈动脉放血,取回肠后1/2段(弃最后2 cm)的食糜,以重复为单位用蒸馏水冲入容器中,置于-20 ℃冰箱保存,经冷冻干燥机冻干后室温回潮24 h,粉碎过40目筛后,存放于-20 ℃冰箱备用。

1.4 指标测定

营养成分含量测定:饲粮中CP、钙和总磷含量分别参照《饲料中粗蛋白的测定 凯氏定氮法》(GB/T 6432—2018)、《饲料中钙的测定》(GB/T 6436—2018)和《饲料中总磷的测定 分光光度法》(GB/T 6437—2018)方法测定。
氨基酸含量测定:本试验测定了试验饲粮和回肠食糜中18种氨基酸的含量,其中含硫氨基酸(半胱氨酸和蛋氨酸)样品前处理采用氧化水解法,即准确称量的样品以过甲酸氧化处理16 h后,加入偏重亚硫酸钠终止氧化,再加入7.5 mol/L盐酸于110 ℃烘箱中高温消解24 h,过滤定容后使用全自动氨基酸分析仪(LA8080,HITACHI,日本)测定氨基酸含量,具体操作步骤参照《饲料中含硫氨基酸的测定 离子交换色谱法》(GB/T 15399—2018)进行;色氨酸测定样品前处理采用碱水解法,即将准确称量的样品放在聚四氟乙烯管,加入氢氧化锂,置于110 ℃烘箱中高温水解20 h,定容过滤后使用高效液相色谱仪(Ultimate 3000,Thermo Fisher,美国)测定色氨酸含量,具体操作步骤参照《饲料中色氨酸的测定》(GB/T 15400—2018)进行;其余15种氨基酸测定的样品前处理采用普通酸水解法,将准确称量的样品置于安瓿瓶中,加入6 mol/L盐酸,置于烘箱中110 ℃高温消解24 h,定容过滤后使用全自动氨基酸分析仪(LA8080,HITACHI,日本)测定氨基酸含量,具体操作步骤参照《饲料中氨基酸的测定》(GB/T 18246—2019)进行。
TiO2含量测定:准确称取0.150 g饲粮或食糜样品,加入硝酸和高氯酸在280 ℃下高温消解,加入浓硫酸形成硫酸钛酰,过滤定容后使用电感耦合等离子体发射光谱仪(iCAP7400,Thermo Fisher Scientific,美国)测定TiO2含量[10]。

1.5 计算公式

氨基酸表观回肠消化率(AID,%)=[1-(AAil/AAd1)×(Md1/Mi1)]×100。
式中:AAi1表示回肠后端食糜中氨基酸含量;AAdl表示饲粮中氨基酸含量;Md1和Mi1分别代表饲粮和回肠后端食糜中TiO2含量(均为干物质基础)。
回肠内源性氨基酸损失量(IEAA,mg/kg DMI)=AAi2×(Md2/Mi2)。
式中:AAi2表示无氮饲粮组回肠后端食糜中氨基酸含量;Md2和Mi2分别表示无氮饲粮和无氮饲粮组回肠后端食糜中TiO2含量(均为干物质基础)。
氨基酸SID(%)=AID+(IEAA/AAd1)。
式中:AAd1表示饲粮中氨基酸含量(干物质基础)。

1.6 数据统计分析

采用Excel 2019对试验数据进行初步整理,然后采用SPSS 27.0软件进行指标间Pearson相关性分析,并应用逐步回归法建立氨基酸SID的预测方程。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 育成期蛋鸡IEAA

由表2可知,育成期蛋鸡IEAA为238.36~1 746.03 mg/kg DMI,其中损失量最高的是谷氨酸,其次是天冬氨酸和丝氨酸,较低的为蛋氨酸、组氨酸和色氨酸。从氨基酸类别来看,必需氨基酸IEAA为238.36~1 047.87 mg/kg DMI,其中苏氨酸损失量最高,色氨酸损失量最低;非必需氨基酸IEAA为490.08~1 746.03 mg/kg DMI,其中谷氨酸损失量最高,酪氨酸损失量最低。
表2 育成期蛋鸡采食无氮饲粮后回肠内源性氨基酸损失量

Table 2 IEAA in layer chickens after feeding nitrogen-free diet during growing period mg/kg DMI

项目
Items		 回肠内源性氨基酸损失量
IEAA
必需氨基酸EAA
赖氨酸Lys 712.08
蛋氨酸Met 256.31
苏氨酸Thr 1 047.87
色氨酸Trp 238.36
异亮氨酸Ile 581.49
亮氨酸Leu 980.56
苯丙氨酸Phe 522.82
缬氨酸Val 857.68
组氨酸His 274.79
精氨酸Arg 707.33
非必需氨基酸NEAA
甘氨酸Gly 791.90
天冬氨酸Asp 1 324.14
丝氨酸Ser 1 099.16
谷氨酸Glu 1 746.03
丙氨酸Ala 679.30
半胱氨酸Cys 505.38
酪氨酸Tyr 490.08
脯氨酸Pro 805.90

2.2 育成期蛋鸡对不同产地玉米氨基酸AID和SID

由表3可知,育成期蛋鸡对10种不同产地玉米饲粮中蛋氨酸、缬氨酸、组氨酸、甘氨酸和丝氨酸AID存在显著差异(P<0.05),对CP、色氨酸、半胱氨酸和脯氨酸AID存在极显著差异(P<0.01)。在必需氨基酸中,苏氨酸AID最低,平均值为54.45%;亮氨酸AID最高,平均值为84.81%。在非必需氨基酸中,半胱氨酸AID最低,平均值为62.40%,谷氨酸AID最高,平均值为83.37%。
表3 育成期蛋鸡对不同玉米试验饲粮CP和氨基酸AID

Table 3 AID of CP and amino acids of different corn experimental diets in layer chickens during growing period %

项目
Items		 组别Groups 平均值
Mean		 最小值
Min		 最大值
Max		 均值标准误
SEM		 P值
P-value
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10
粗蛋白质CP 67.76abcd 66.97abcd 71.90a 66.09bcd 62.74d 70.13abc 63.99cd 65.81bcd 65.90bcd 70.06ab 67.12 62.74 71.90 0.61 <0.001
必需氨基酸EAA
赖氨酸Lys 62.10 58.25 63.86 62.79 53.85 59.71 57.99 59.38 60.32 61.59 60.05 53.85 63.86 1.05 0.668
蛋氨酸Met 82.55abc 86.31ab 88.43a 84.85abc 79.33c 84.04abc 81.00bc 83.01abc 81.73bc 87.00ab 84.12 79.33 88.43 0.64 0.022
苏氨酸Thr 55.90 49.76 59.26 55.39 50.09 58.59 47.71 54.09 53.39 57.38 54.45 47.71 59.26 0.95 0.098
色氨酸Trp 57.49ab 58.37ab 62.16a 56.07ab 44.31c 52.51b 59.35ab 63.58a 55.38ab 60.21ab 56.90 44.31 63.58 1.03 <0.001
异亮氨酸Ile 76.62 73.05 78.68 76.42 71.96 76.87 69.84 74.60 76.98 77.74 75.46 69.84 78.68 0.71 0.165
亮氨酸Leu 85.49 82.44 86.72 84.75 83.13 86.86 81.52 84.87 85.62 85.62 84.81 81.52 86.86 0.42 0.070
苯丙氨酸Phe 81.70 78.28 83.48 81.32 78.08 83.04 76.85 80.54 81.88 81.74 80.82 76.85 83.48 0.53 0.087
缬氨酸Val 74.35ab 70.32abc 76.05a 75.09ab 69.07bc 74.47ab 68.10c 73.56abc 74.03ab 75.65a 73.24 68.10 76.05 0.64 0.045
组氨酸His 79.88a 75.12ab 79.55a 78.85ab 74.16b 77.91ab 75.67ab 77.54ab 80.00a 79.73a 77.92 74.16 80.00 0.51 0.046
精氨酸Arg 77.22 77.57 81.80 79.28 73.00 77.35 73.20 78.13 78.55 78.83 77.64 73.00 81.80 0.66 0.127
非必需氨基酸NEAA
甘氨酸Gly 63.75abc 60.65abc 67.32a 64.80ab 56.20c 62.07abc 57.20bc 63.02abc 61.47abc 66.08a 62.43 56.20 67.32 0.82 0.034
天冬氨酸Asp 68.07 62.79 69.82 67.56 62.86 71.10 62.57 69.19 66.81 68.55 67.08 62.57 71.10 0.73 0.052
丝氨酸Ser 67.40abc 62.31bcd 71.28a 67.40abc 61.64cd 70.52ab 56.42d 66.53abc 64.88abc 67.56abc 65.91 56.42 71.28 0.90 0.013
谷氨酸Glu 83.90 81.40 85.14 83.74 81.34 85.45 80.05 83.57 83.90 84.11 83.37 80.05 85.45 0.41 0.087
丙氨酸Ala 82.43 78.91 83.81 81.84 79.49 84.83 79.44 82.60 82.47 83.04 81.97 78.91 84.83 0.47 0.054
半胱氨酸Cys 64.37ab 63.98ab 67.76a 63.69ab 59.11bc 65.24ab 52.13d 61.86abc 56.00cd 65.67ab 62.40 52.13 67.76 0.86 <0.001
酪氨酸Tyr 74.15 71.02 75.46 73.28 72.63 76.51 67.33 75.04 73.54 76.03 73.71 67.33 76.51 0.62 0.088
脯氨酸Pro 78.78ab 74.53c 80.52ab 79.07ab 76.07bc 83.15a 73.16c 79.92ab 79.57ab 80.73a 78.64 73.16 83.15 0.55 <0.001
总氨基酸TAA 77.28 73.42 78.83 76.58 72.72 78.06 71.32 76.19 76.17 77.41 75.95 71.32 78.83 0.55 0.397

同行数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05)。表4同。

Values with different letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as Table 4.

由表4可知,育成期蛋鸡对10种不同产地玉米饲粮中半胱氨酸和脯氨酸SID存在显著差异(P<0.05),对CP和其他16种氨基酸SID未见显著差异(P>0.05)。CP SID平均值为92.88%(88.52%~96.82%)。在必需氨基酸中,赖氨酸SID最低,平均值为87.27%;蛋氨酸SID最高,平均值为97.10%。在非必需氨基酸中,甘氨酸SID最低,平均值为88.02%;谷氨酸SID最高,平均值为94.89%。
表4 育成期蛋鸡对不同玉米试验饲粮CP和氨基酸SID

Table 4 SID of CP and amino acids of different corn experimental diets in layer chickens during growing period %

项目
Items		 组别Groups 平均值
Mean		 最小值
Min		 最大值
Max		 均值标准误
SEM		 P值
P-value
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10
粗蛋白质CP 94.97 92.50 94.13 93.77 88.52 94.66 88.52 93.89 91.76 96.82 92.88 88.52 96.82 0.58 0.112
必需氨基酸EAA
赖氨酸Lys 92.84 83.80 85.38 91.07 80.45 84.59 90.16 85.34 84.72 89.02 87.27 80.45 92.84 0.99 0.314
蛋氨酸Met 95.67 97.43 97.25 97.41 95.30 97.44 91.81 96.35 98.18 97.73 97.10 91.81 98.18 0.60 0.277
苏氨酸Thr 91.43 82.39 89.44 90.37 82.25 89.76 86.90 92.30 84.31 91.53 88.67 82.25 92.30 0.92 0.156
色氨酸Trp 94.24 91.06 93.54 93.75 90.61 92.95 84.46 95.52 92.73 96.46 93.06 84.46 96.46 0.72 0.094
异亮氨酸Ile 97.43 94.81 96.02 97.24 95.26 96.92 98.79 98.60 94.24 98.48 96.70 94.24 98.79 0.64 0.846
亮氨酸Leu 96.05 92.44 94.38 95.52 94.09 95.35 95.06 96.17 94.26 95.77 94.86 92.44 96.17 0.37 0.411
苯丙氨酸Phe 97.41 92.53 94.53 96.57 94.28 95.48 95.71 95.61 94.58 96.79 95.30 92.53 97.41 0.46 0.374
缬氨酸Val 96.14 91.76 93.98 97.60 94.26 95.00 96.23 96.98 93.58 98.00 95.39 91.76 98.00 0.57 0.146
组氨酸His 91.58 86.54 90.48 91.20 87.60 88.76 90.18 91.47 89.95 92.52 90.05 86.54 92.52 0.49 0.088
精氨酸Arg 97.48 94.76 97.46 98.82 93.73 96.94 92.03 98.45 94.19 98.40 96.17 92.03 98.82 0.59 0.251
非必需氨基酸NEAA
甘氨酸Gly 90.27 83.60 88.37 90.11 85.19 87.04 88.29 92.03 84.42 91.86 88.02 83.60 92.03 0.75 0.051
天冬氨酸Asp 94.65 86.58 91.58 93.21 86.79 92.28 93.72 93.29 90.03 93.90 91.77 86.58 94.65 0.68 0.162
丝氨酸Ser 92.12 88.72 94.14 95.42 87.67 95.16 91.78 97.06 89.64 95.64 93.04 87.67 97.06 0.84 0.298
谷氨酸Glu 96.04 92.56 94.30 95.82 94.05 95.57 95.60 95.71 94.16 95.75 94.89 92.56 96.04 0.37 0.412
丙氨酸Ala 94.42 89.76 92.33 93.58 91.67 94.28 94.35 94.74 92.27 94.50 93.09 89.76 94.74 0.43 0.104
半胱氨酸Cys 89.23abc 87.23abcd 90.41abc 88.63abcd 86.07bcd 92.29ab 84.49d 90.89abc 85.75cd 92.51a 88.59 84.49 92.51 0.66 0.023
酪氨酸Tyr 96.61 90.63 93.02 95.58 93.28 93.85 94.92 95.77 92.94 96.75 94.22 90.63 96.75 0.58 0.281
脯氨酸Pro 91.23ab 87.17b 91.09ab 91.84a 89.70ab 93.80a 90.03ab 93.56a 90.41ab 94.26a 91.29 87.17 94.26 0.49 0.022
总氨基酸TAA 92.90 90.17 92.82 93.71 89.48 93.49 86.38 93.75 91.54 94.46 91.87 86.38 94.46 0.73 0.230

2.3 相关性分析

玉米物理特性和常规营养成分含量[9]与育成期蛋鸡氨基酸SID相关性分析结果见表5。其中,玉米中CP含量与异亮氨酸、缬氨酸和酪氨酸SID呈显著负相关(P<0.05);粗灰分(Ash)含量与缬氨酸和甘氨酸SID呈显著负相关(P<0.05),与异亮氨酸SID呈极显著负相关(P<0.01);总淀粉(TS)含量与色氨酸、精氨酸、丝氨酸、半胱氨酸和脯氨酸SID呈显著负相关(P<0.05)。整体来看,玉米中CP、Ash和TS含量与育成期蛋鸡部分氨基酸SID之间存在较强相关性。
表5 玉米物理特性和常规营养成分含量与育成期蛋鸡氨基酸SID相关性分析(干物质基础)

Table 5 Correlation analysis between corn physical characteristics and conventional nutrient contents with amino acid SID in layer chickens during growing period (DM basis)

项目
Items		 干物质
DM		 粗蛋
白质
CP		 粗脂肪
EE		 粗灰分
Ash		 中性洗
涤纤维
NDF		 酸性洗
涤纤维
ADF		 总磷
TP		 钙
Ca		 总能
GE		 总淀粉
TS		 容重
Bulk
density		 千粒容积
Thousand-
grain volume		 千粒重
Thousand-
grain weight
赖氨酸SID Lys SID -0.011 -0.303 -0.181 -0.276 -0.070 0.097 -0.004 0.088 0.327 -0.235 0.026 -0.186 -0.102
蛋氨酸SID Met SID -0.095 0.619 0.103 0.328 -0.012 0.398 0.137 0.143 0.177 -0.546 -0.043 -0.157 -0.116
苏氨酸SID Thr SID -0.152 -0.245 -0.007 -0.486 -0.246 -0.256 -0.212 -0.197 0.156 -0.593 0.125 0.153 0.199
色氨酸SID Trp SID -0.052 0.179 0.075 -0.085 -0.327 0.011 -0.262 -0.120 0.084 -0.670* -0.012 0.041 0.066
异亮氨酸SID Ile SID -0.244 -0.719* -0.020 -0.812** -0.330 -0.522 -0.354 0.033 0.017 -0.340 0.136 0.087 0.115
亮氨酸SID Leu SID -0.331 -0.528 -0.189 -0.479 -0.552 -0.234 -0.406 -0.378 0.117 -0.466 0.465 0.323 0.468
苯丙氨酸SID Phe SID -0.286 -0.475 -0.124 -0.361 -0.478 -0.102 -0.247 -0.240 0.254 -0.468 0.407 0.157 0.333
缬氨酸SID Val SID -0.297 -0.660* -0.225 -0.634* -0.580 -0.215 -0.382 -0.054 0.304 -0.596 0.307 0.130 0.276
组氨酸SID His SID -0.015 -0.363 -0.188 -0.307 -0.261 0.037 -0.422 -0.271 0.110 -0.629 0.153 0.367 0.407
精氨酸SID Arg SID -0.024 0.091 0.010 -0.323 -0.264 -0.117 -0.070 -0.024 0.354 -0.697* -0.104 -0.111 -0.070
甘氨酸SID Gly SID -0.045 -0.523 -0.095 -0.663* -0.376 -0.361 -0.420 -0.144 0.141 -0.573 0.027 0.176 0.193
天冬氨酸SID Asp SID -0.213 -0.380 -0.104 -0.401 -0.193 -0.104 -0.203 -0.200 0.125 -0.448 0.277 0.215 0.299
丝氨酸SID Ser SID -0.241 -0.177 -0.044 -0.533 -0.209 -0.219 -0.136 -0.034 0.227 -0.690* 0.114 0.111 0.158
谷氨酸SID Glu SID -0.391 -0.536 -0.171 -0.476 -0.496 -0.205 -0.257 -0.271 0.216 -0.431 0.494 0.224 0.402
丙氨酸SID Ala SID -0.435 -0.563 -0.104 -0.500 -0.454 -0.264 -0.360 -0.302 0.018 -0.421 0.525 0.342 0.481
半胱氨酸SID Cys SID -0.274 0.104 0.434 -0.348 -0.160 -0.375 -0.037 0.012 0.012 -0.702* 0.033 0.012 0.022
酪氨酸SID Tyr SID -0.244 -0.646* -0.154 -0.537 -0.570 -0.240 -0.458 -0.225 0.142 -0.486 0.338 0.216 0.344
脯氨酸SID Pro SID -0.512 -0.275 0.086 -0.402 -0.470 -0.231 -0.298 -0.226 0.051 -0.755* 0.489 0.349 0.483

*表示显著相关(P<0.05),**表示极显著相关(P<0.01)。表6同。

* indicated significant correlation (P<0.05), and ** indicated extremely significant correlation (P<0.01). The same as Table 6.

玉米中氨基酸含量与育成期蛋鸡氨基酸SID相关性分析结果见表6。其中,蛋氨酸SID与玉米中色氨酸和脯氨酸含量呈显著正相关(P<0.05),与谷氨酸含量呈极显著正相关(P<0.01);缬氨酸SID与玉米中蛋氨酸、色氨酸和亮氨酸含量呈显著负相关(P<0.05),与异亮氨酸含量呈极显著负相关(P<0.01)。此外,玉米中蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、谷氨酸、甘氨酸和半胱氨酸含量与部分氨基酸SID之间呈显著相关性(P<0.05)或极显著相关性(P<0.01)。
表6 玉米中氨基酸含量与育成期蛋鸡氨基酸SID相关性分析(干物质基础)

Table 6 Correlation analysis between amino acid contents in corn and amino acid SID in laying chickens during growing period (DM basis)

项目
Items		 蛋氨酸
Met		 色氨酸
Trp		 苏氨酸
Thr		 苯丙
氨酸
Phe		 赖氨酸
Lys		 组氨酸
His		 精氨酸
Arg		 缬氨酸
Val		 异亮
氨酸
Ile		 亮氨酸
Leu		 天冬
氨酸
Asp		 丝氨酸
Ser		 谷氨酸
Glu		 甘氨酸
Gly		 丙氨酸
Ala		 半胱
氨酸
Cys		 酪氨酸
Tyr		 脯氨酸
Pro
赖氨酸SID Lys SID -0.099 -0.475 -0.101 -0.366 -0.221 0.127 -0.139 -0.205 -0.401 -0.613 -0.192 -0.132 -0.294 -0.266 -0.216 -0.064 -0.190 -0.197
蛋氨酸SID Met SID 0.380 0.762* 0.508 0.570 0.393 0.471 0.536 0.409 0.474 0.573 0.487 0.545 0.807** 0.535 0.539 0.310 0.208 0.654*
苏氨酸SID Thr SID -0.455 -0.307 0.072 -0.155 0.001 0.082 -0.054 -0.241 -0.542 -0.331 0.226 0.204 -0.119 -0.250 0.150 -0.437 -0.005 0.139
色氨酸SID Trp SID -0.010 0.331 0.325 0.205 0.144 0.333 0.252 0.028 -0.073 0.101 0.378 0.408 0.487 0.177 0.393 -0.024 0.140 0.429
异亮氨酸SID Ile SID -0.771** -0.779** -0.451 -0.643* -0.409 -0.392 -0.547 -0.646* -0.868** -0.701* -0.289 -0.340 -0.690* -0.699* -0.373 -0.666* -0.355 -0.360
亮氨酸SID Leu SID -0.532 -0.463 -0.212 -0.367 -0.351 -0.148 -0.387 -0.470 -0.721* -0.463 -0.074 -0.103 -0.333 -0.535 -0.136 -0.360 -0.022 0.014
苯丙氨酸SID Phe SID -0.327 -0.498 -0.172 -0.364 -0.416 -0.004 -0.340 -0.386 -0.637* -0.560 -0.147 -0.128 -0.298 -0.479 -0.166 -0.202 -0.092 -0.010
缬氨酸SID Val SID -0.670* -0.648* -0.423 -0.576 -0.476 -0.326 -0.543 -0.611 -0.780** -0.652* -0.341 -0.355 -0.541 -0.603 -0.390 -0.505 -0.336 -0.245
组氨酸SID His SID -0.329 -0.322 0.010 -0.299 -0.152 0.154 -0.104 -0.223 -0.528 -0.505 -0.012 0.026 -0.195 -0.265 -0.060 -0.182 0.133 -0.019
精氨酸SID Arg SID -0.258 0.034 0.241 0.099 0.210 0.187 0.177 -0.067 -0.209 -0.055 0.365 0.360 0.241 0.111 0.331 -0.353 -0.097 0.275
甘氨酸SID Gly SID -0.645* -0.564 -0.185 -0.457 -0.210 -0.134 -0.297 -0.476 -0.739* -0.619 -0.070 -0.092 -0.404 -0.425 -0.144 -0.577 -0.184 -0.197
天冬氨酸SID Asp SID -0.376 -0.437 -0.052 -0.292 -0.174 0.060 -0.176 -0.266 -0.582 -0.469 0.018 0.022 -0.293 -0.395 -0.051 -0.269 0.031 0.025
丝氨酸SID Ser SID -0.580 -0.220 0.022 -0.101 0.101 -0.066 -0.056 -0.235 -0.452 -0.153 0.233 0.186 -0.126 -0.201 0.139 -0.560 -0.095 0.165
谷氨酸SID Glu SID -0.517 -0.544 -0.261 -0.386 -0.389 -0.181 -0.427 -0.465 -0.705* -0.488 -0.137 -0.162 -0.408 -0.569 -0.194 -0.365 -0.116 -0.018
丙氨酸SID Ala SID -0.549 -0.500 -0.253 -0.389 -0.387 -0.180 -0.425 -0.470 -0.742* -0.451 -0.102 -0.135 -0.407 -0.621 -0.169 -0.358 -0.012 0.021
半胱氨酸SID Cys SID -0.261 0.091 0.298 0.207 0.163 0.223 0.179 -0.029 -0.251 0.100 0.507 0.478 0.294 -0.016 0.488 -0.373 0.019 0.488
酪氨酸SID Tyr SID -0.514 -0.605 -0.318 -0.538 -0.503 -0.159 -0.476 -0.556 -0.793** -0.686* -0.267 -0.263 -0.444 -0.600 -0.301 -0.345 -0.164 -0.176
脯氨酸SID Pro SID -0.491 -0.145 -0.022 -0.079 -0.180 -0.042 -0.198 -0.292 -0.531 -0.099 0.176 0.141 -0.045 -0.376 0.134 -0.363 0.061 0.354

2.4 基于玉米物理特性、常规营养成分及氨基酸含量构建育成期蛋鸡氨基酸SID预测方程

根据相关性分析结果,选择与氨基酸消化率相关性高的因子作为预测因子,对育成期蛋鸡氨基酸SID进行逐步回归分析,并建立了18种氨基酸SID的预测方程(表7)。其中,苯丙氨酸SID的预测方程(苯丙氨酸SID=78.891-43.076×异亮氨酸+36.446×组氨酸+0.439×总能+0.009×容重)拟合度最高[决定系数(R2)=0.975,P<0.001]。此外,蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸和甘氨酸SID预测方程的R2均超过0.90,拟合度好。
表7 基于玉米理化特性、常规营养成分和氨基酸含量构建育成期蛋鸡氨基酸SID预测方程(干物质基础)

Table 7 Prediction equations for amino acid SID based on physical characteristics and contents of conventional nutrients and amino acids in corn in layer chickens during growing period (DM basis)

预测方程Prediction equations 决定系数R2 P值P-value
Lys SID=63.964-41.871Leu+34.101Pro+0.925GE+2.172NDF 0.821 0.041
Met SID=90.204+242.635Trp-0.139TS-4.267Ash+0.228GE 0.920 0.006
Thr SID=89.847-0.170TS-256.857Ile+8.952CP-1.544EE 0.932 0.004
Trp SID=129.899-0.493TS 0.449 0.034
Ile SID=92.182-56.110Ile+0.279GE+1.345NDF 0.928 <0.001
Leu SID=95.996-63.255Ile+22.800Phe+1.016ADF+0.129GE 0.956 0.001
Phe SID=78.891-43.076Ile+36.446His+0.439GE+0.009BD 0.975 <0.001
Val SID=109.363-41.932Ile-0.153TS+0.367GE 0.923 <0.001
His SID=113.194-0.203TS-2.448CP+41.571Thr 0.750 0.031
Arg SID=123.619-0.361TS 0.486 0.025
Gly SID=77.619-221.494Ile+100.644Gly+2.092ADF+2.789CP 0.968 <0.001
Asp SID=95.459-160.113Ile+71.375Val+2.490ADF 0.790 0.019
Ser SID=131.337-0.418TS-38.636Met 0.662 0.022
Glu SID=98.409-79.227Trp+0.011BD-0.099TS 0.725 0.041
Ala SID=159.925-2.575CP+44.017Thr-0.675DM 0.734 0.037
Cys SID=120.630-0.457TS-3.210ADF+157.341Trp 0.835 0.009
Tyr SID=122.367-1.362CP-0.205TS 0.651 0.025
Pro SID=102.948-0.347TS+0.021BD-1.288ADF 0.856 0.006

SID:标准回肠消化率 standardized ileal digestibility;Lys:赖氨酸 lysine;Met:蛋氨酸 methionine;Thr:苏氨酸 threonine;Trp:色氨酸 tryptophan;Ile:异亮氨酸 isoleucine;Leu:亮氨酸 leucine;Phe:苯丙氨酸 phenylalanine;Val:缬氨酸 valine;His:组氨酸 histidine;Arg:精氨酸 arginine;Gly:甘氨酸 glycine;Asp:天冬氨酸 aspartic acid;Ser:丝氨酸 serine;Glu:谷氨酸 glutamic acid;Ala:丙氨酸 alanine;Cys:半胱氨酸 cysteine;Tyr:酪氨酸 tyrosine;Pro:脯氨酸 proline;GE:总能 gross energy;CP:粗蛋白质 crude protein;EE:粗脂肪 ether extract;Ash:粗灰分 crude ash;NDF:中性洗涤纤维 neutral detergent fiber;ADF:酸性洗涤纤维 acid detergent fiber;TS:总淀粉 total starch;DM:干物质 dry matter;BD:容重 bulk density。

3 讨论

3.1 育成期蛋鸡IEAA

本研究测得的104日龄育成期蛋鸡IEAA中,谷氨酸损失量最高,测定值为1 746.03 mg/kg DMI,其次为天冬氨酸、丝氨酸和苏氨酸,这些数据所呈现的规律与34日龄育雏期蛋鸡IEAA的测定结果[9]相似,表明育雏期和育成期蛋鸡的IEAA总体上较为稳定。氨基酸内源损失与肠道内源分泌物如黏蛋白等存在着密切联系。黏蛋白富含丝氨酸、甘氨酸、苏氨酸和脯氨酸,是内源性氨基酸的重要组成部分[11]。消化道内源性氨基酸流量受家禽日龄、饲粮CP水平、饲喂时间、膳食纤维水平及类型等影响[12]。不同品种家禽的IEAA存在差异。Adedokun等[12]研究显示,在相同钙水平下,蛋鸡IEAA平均值为2 874 mg/kg,而肉鸡IEAA平均值为501 mg/kg。此外,无氮饲粮中直链淀粉(amylose,AM)与支链淀粉(amylopectin,AP)的比例也会影响IEAA。Zhou等[13]研究发现,随着无氮饲粮AM/AP值的提高,28日龄肉鸡的IEAA和淀粉AID均显著降低,且在一定程度破坏了肠道微生物稳态,该研究建议在无氮饲粮中AM/AP值为0.6的条件下测定28日龄肉鸡的IEAA。

3.2 育成期蛋鸡对不同产地玉米的氨基酸AID和SID

本试验测得的10种不同产地的玉米饲粮中,育成期蛋鸡对蛋氨酸、缬氨酸、组氨酸、甘氨酸和丝氨酸AID存在显著差异,且对CP、色氨酸、半胱氨酸和脯氨酸AID存在极显著差异。同时,在必需氨基酸中,亮氨酸、苯丙氨酸和蛋氨酸AID值较高;在非必需氨基酸中,谷氨酸和丙氨酸AID较高。李贝[14]测定了28日龄肉鸡对不同来源玉米饲粮氨基酸AID发现,在必需氨基酸中,亮氨酸、蛋氨酸和苯丙氨酸AID较高;在非必需氨基酸中,丙氨酸和谷氨酸AID最高,这与本试验结果发现的规律基本一致。
本试验中,育成期蛋鸡对部分必需氨基酸SID的平均值分别为:赖氨酸87.27%、蛋氨酸97.10%、苏氨酸88.67%、色氨酸93.06%、亮氨酸94.86%、精氨酸96.17%,这与Barua等[15]在21日龄肉鸡中测定的玉米精氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸SID以及Kong等[16]在肉鸡中测定的玉米色氨酸SID相近。本试验发现,育成期蛋鸡必需氨基酸中赖氨酸和苏氨酸SID相对较低。Kadim等[17]认为,苏氨酸AID和SID较低可能是因为肠道内源性蛋白质中苏氨酸含量较高,且苏氨酸的肽键不易被肠道内消化酶分解。本试验中,育成期蛋鸡采食赖氨酸缺乏的玉米半纯合饲粮,赖氨酸缺乏会导致碱性氨基酸转运蛋白表达量降低,从而影响到碱性氨基酸如赖氨酸、组氨酸等消化吸收[18],最终造成赖氨酸SID偏低。此外,本研究还发现在非必需氨基酸中,谷氨酸AID和SID均较高,其可能原因是谷氨酸是肠道内主要的氧化供能物质[19],同时也是谷胱甘肽、精氨酸和脯氨酸等重要的前体物[20],是肠道健康和功能的关键氨基酸,机体的吸收利用率也高。
此外,与本团队潘泳霖等[9]前期测定的育雏期蛋鸡的数据相比,育成期蛋鸡所有氨基酸AID和SID均高于育雏期蛋鸡,表明育成阶段蛋鸡对玉米中氨基酸的消化能力强于育雏期蛋鸡,这可能与育成期蛋鸡的肠道发育更完善、消化能力增强有关。同时,日龄大的家禽对于饲粮中抗营养因子的耐受能力更强,这也有助于提高其对饲粮养分的消化率[21-22]。从玉米产地来看,C10(产地为河北涿州)玉米的大多数氨基酸SID较高,C1(产地为北京)和C4(产地为河南郑州)玉米次之,表明产地对玉米SID产生一定影响;不过,由于不同产地玉米样品总量偏少,所体现出的产地对玉米氨基酸SID影响的规律性不强。

3.3 育成期蛋鸡玉米氨基酸SID相关性分析及预测方程的建立

饲料原料的物理特性、化学组分与氨基酸消化率之间存在相关性[3,9,23]。本试验中,育成期蛋鸡对玉米蛋氨酸SID与CP含量呈正相关,而亮氨酸、缬氨酸和酪氨酸SID与CP含量呈负相关,然而潘泳霖等[9]测定的育雏期玉米CP含量与缬氨酸、组氨酸和甘氨酸SID呈显著正相关,这种差异可能因为不同生长阶段蛋鸡对玉米中所含有的不同氨基酸的消化率存在差异。本试验中,蛋鸡氨基酸SID与玉米TS含量之间呈负相关,这可能与玉米中抗性淀粉含量有关,当抗性淀粉含量较高时,会造成肠道中食糜黏度增加而消化不完全,导致氨基酸吸收效率降低[24]。本研究在建立玉米部分氨基酸SID预测方程时发现,异亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和缬氨酸等5种必需氨基酸可作为预测因子,表明必需氨基酸对自身或其他氨基酸SID可能产生影响。这也进一步证实了在生产实践中,在饲粮配方中补充必需氨基酸以满足家禽的营养需求是提高饲粮氨基酸利用效率以及提高生产效益的切实可行的策略[25]。本研究基于玉米理化特性、常规营养成分和氨基酸含量建立了所有18种氨基酸SID的预测方程,其中蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸和甘氨酸SID的R2均超过0.90,拟合度好,可用于快速准确预测玉米中这些氨基酸SID。

4 结论

① 育成期蛋鸡IEAA为238.36~1 746.03 mg/kg DMI,其中损失量最高的氨基酸是谷氨酸,最低的是色氨酸。
② 在育成期蛋鸡对玉米18种氨基酸SID中,蛋氨酸SID最高,平均值为97.10%;赖氨酸SID最低,平均值为87.27%。
③ 在育成期蛋鸡对玉米18种氨基酸SID的预测方程中,苯丙氨酸SID预测方程拟合度最高(R2=0.975);蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸和甘氨酸SID预测方程的 R2均超过0.90,拟合度好。

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