动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 7: 4507 - 4518

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.369

研究论文

饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸平衡模式对蛋鸡生产性能、蛋品质和养分消化利用的影响

  • 张红叶 ,
  • 郭丹 ,
  • 丁雪梅 ,
  • 白世平 ,
  • 曾秋凤 ,
  • 张克英 ,
  • 王建萍 , *
展开
  • 四川农业大学动物营养研究所,动物抗病营养教育部重点实验室,动物抗病营养与饲料农业农村部重点实验室,动物抗病营养四川省重点实验室,成都 611130
* 王建萍,教授,博士生导师,E-mail:

张红叶(1998—),女,新疆昌吉人,博士研究生,动物营养与饲料科学专业。E-mail:

Copy editor: 菅景颖

收稿日期: 2024-10-12

  网络出版日期: 2025-07-12

基金资助

国家重点研发计划(2022YFD1301200)

国家自然科学基金面上项目(32472931)

收起

Effects of Dietary Different Amino Acid Balance Patterns under Low Protein Level on Performance, Egg Quality, Nutrient Digestion and Utilization of Laying Hens

  • ZHANG Hongye ,
  • GUO Dan ,
  • DING Xuemei ,
  • BAI Shiping ,
  • ZENG Qiufeng ,
  • ZHANG Keying ,
  • WANG Jianping , *
Expand
  • Key Laboratory of Animal Disease-Resistance Nutrition of Sichuan Province, Key Laboratory of Animal Disease-Resistance Nutrition and Feed of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Key Laboratory of Animal Disease-Resistance Nutrition of Ministry of Education, Animal Nutrition Institute, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China
* professor, E-mail:

Received date: 2024-10-12

  Online published: 2025-07-12

Fold

摘要

本试验旨在通过研究饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸平衡模式对蛋鸡生产性能、蛋品质和养分消化利用的影响,探究低蛋白质平衡氨基酸饲粮在蛋鸡养殖中的应用效果。选取384只33周龄的健康海兰灰蛋鸡,随机分为4个组,每组8个重复,每个重复12只。其中,对照组(CON组)饲粮粗蛋白质(CP)含量为15.91%并平衡4种氨基酸[赖氨酸(Lys)+蛋氨酸(Met)+苏氨酸(Thr)+色氨酸(Trp)],氨基酸平衡模式为可消化赖氨酸(DLys):可消化蛋氨酸(DMet):可消化苏氨酸(DThr):可消化色氨酸(DTrp)=100:45:73:21(DLys含量为0.75%);低蛋白质1组(LPF组)饲粮CP含量为14.53%并平衡4种氨基酸(Lys+Met+Thr+Trp),氨基酸平衡模式为DLys:DMet:DThr:DTrp=100:45:73:21(DLys含量为0.75%);低蛋白质2组(LPS组)饲粮CP含量为14.58%并平衡8种氨基酸,氨基酸平衡模式为DLys:DMet:DThr:DTrp:可消化精氨酸(DArg):可消化亮氨酸(DLeu):可消化异亮氨酸(DIle):可消化缬氨酸(DVal)=100:45:73:21:126:177:97:90(DLys含量为0.75%);低蛋白质3组(LPH组)饲粮CP含量为13.05%并平衡8种氨基酸,氨基酸平衡模式为DLys:DMet:DThr:DTrp:DArg:DLeu:DIle:DVal=100:45:73:21:126:177:97:90(DLys含量为0.75%)。预试期为2周,正试期为20周。结果显示:1)与LPF组相比,LPS组的平均蛋重显著提高(P<0.05);与LPS组相比,LPH组的产蛋率和产蛋量显著降低(P<0.05),料蛋比显著增加(P<0.05)。2)与LPF组相比,LPS组Ile的表观回肠消化率显著增加(P<0.05);与LPS组相比,LPH组Thr、Val、Met、Ile、Leu的表观回肠消化率显著降低(P<0.05)。3)与LPS组相比,LPH组血清游离Val、Ile、Leu、苯丙氨酸(Phe)、Lys、必需氨基酸(EAA)含量显著增加(P<0.05)。4)与CON组相比,LPF组空肠黏膜胰蛋白酶活性显著降低(P<0.05);与LPF组相比,LPS组空肠黏膜胰蛋白酶活性显著增加(P<0.05);与LPS组相比,LPH组空肠黏膜糜蛋白酶和胰蛋白酶活性显著降低(P<0.05)。综上所述,饲粮CP含量由15.91%降为14.58%时,平衡4种氨基酸即可维持蛋鸡的生产性能,平衡8种氨基酸则可改善蛋鸡的肠道消化吸收功能,从而提高生产性能;饲粮CP含量降到13.05%时,即使平衡8种氨基酸,仍会降低蛋鸡对养分的消化利用,从而降低生产性能。

关键词： 低蛋白质; 氨基酸; 蛋鸡; 生产性能; 蛋品质; 养分利用

本文引用格式

张红叶 , 郭丹 , 丁雪梅 , 白世平 , 曾秋凤 , 张克英 , 王建萍 . 饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸平衡模式对蛋鸡生产性能、蛋品质和养分消化利用的影响[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(7) : 4507 -4518 . DOI: 10.12418/CJAN2025.369

Abstract

The purpose of this experiment was to study the effects of dietary different amino acid balance patterns under low protein level on performance, egg quality, nutrient digestion and utilization of laying hens, to exploring the application effect of low-protein balanced amino acid diet in laying hen farming. Three hundred and eighty-four 33-week-old healthy Hy-Line laying hens were randomly divided into 4 groups with 8 replicates per group and 12 hens per replicate. The crude protein (CP) content in the diet of control group (CON group) was 15.91%, and it balanced four amino acids [lysine (Lys)+methionine (Met)+threonine (Thr)+tryptophan (Trp)], with an amino acid balance pattern of digestible lysine (DLys):digestible methionine (DMet):digestible threonine (DThr):digestible tryptophan (DTrp)=100:45:73:21 (DLys content was 0.75%); the CP content in the diet of low-protein group 1 (LPF group) was 14.53%, and it balanced four amino acids (Lys+Met+Thr+Trp), with an amino acid balance pattern of DLys:DMet:DThr:DTrp=100:45:73:21 (DLys content was 0.75%); the CP content in the diet of low-protein group 2 (LPS group) was 14.58%, and it balanced eight amino acids [Lys+Met+Thr+Trp+arginine (Arg)+leucine (Leu)+isoleucine (Ile)+valine (Val)]:digestible valine (DVal)], with an amino acid balance pattern of DLys:DMet:DThr:DTrp:digestible arginine (DArg):digestible leucine (DLeu):digestible isoleucine (DIle):digestible valine (DVal)=100:45:73:21:126:177:97:90 (DLys content was 0.75%); the CP content in the diet of low-protein group 3 (LPH group) was 13.05%, and it balanced eight amino acids (Lys+Met+Thr+Trp+Arg+Leu+Ile+Val), with an amino acid balance pattern of DLys:DMet:DThr:DTrp:DArg:DLeu:DIle:DVal=100:45:73:21:126:177:97:90 (DLys content was 0.75%). The pre-trial period was 2 weeks and the formal trial period was 20 weeks. The results showed as follows: 1) compared with the LPF group, the average egg weight in the LPS group was significantly increased (P<0.05); compared with the LPS group, the laying rate and egg mass in the LPH group were significantly decreased (P<0.05), and the feed/egg ratio was significantly increased (P<0.05). 2) Compared with the LPF group, the apparent ileal digestibility of Ile in the LPS group was significantly increased (P<0.05); compared with the LPS group, the apparent ileal digestibility of Thr, Val, Met, Ile and Leu in the LPH group was significantly decreased (P<0.05). 3) Compared with the LPS group, the LPH group showed a significant increase in serum free Val, Ile, Leu, phenylalanine (Phe), Lys, and essential amino acids (EAA) contents (P<0.05). 4) Compared with the CON group, the LPF group exhibited a significant decrease in trypsin activity in the jejunal mucosa (P<0.05); compared with the LPF group, the LPS group showed a significant increase in trypsin activity in the jejunal mucosa (P<0.05); compared with the LPS group, the activities of trypsin and chymotrypsin in the jejunal mucosa were significantly decreased in the LPH group (P<0.05). Taken together, when the dietary CP content reduces from 15.91% to 14.58%, the performance of laying hens can be maintained by balancing four kinds of amino acids, and balancing eight kinds of amino acids can improve the performance by enhancing intestinal digestion and absorption functions. However, when the dietary CP content reduces to 13.5%, even balancing eight kinds of amino acids, it is unable to reverse the decrease in nutrient digestion and utilization, thus reducing performance of laying hens.

Key words： low protein; amino acid; laying hens; performance; egg quality; nutrient utilization

我国作为世界上最大的鸡蛋消费国,调查显示我国居民年人均鸡蛋消费量保持增长且在2035年左右将趋于22.72 kg/年[1]。随着蛋鸡养殖业的快速发展,对豆粕的需求也日益增加。由于我国大豆资源匮乏、严重依赖进口,导致养殖成本持续攀升,阻碍了畜牧养殖业的健康发展[2-3]。低蛋白质饲粮是指在不改变原有的饲养标准基础上,将蛋白质水平降低2~4个百分点并添加一定量的合成氨基酸,使得动物生产性能能够基本维持在原有水平的饲粮[4]。饲粮中蛋白质水平每降低1个百分点,可减少2.3%的豆粕用量[5]。减少的豆粕可通过添加合成氨基酸、低成本能量饲料和杂粕来替代,饲粮中蛋白质水平下降也会相应降低能量饲料(如玉米)的用量,这为优化饲料配方、降低饲料成本提供了途径。Madeira等[6]研究发现,饲粮中粗蛋白质(CP)含量从17%下调至15.17%后,通过添加晶体氨基酸可以有效保持蛋鸡的生产性能在最佳状态。此外,还有研究发现,将饲粮蛋白质水平降低1个百分点并平衡氨基酸后饲喂海兰褐蛋鸡,其蛋白质消化率提高,鸡粪中氮含量显著降低[7]。总的来说,饲粮蛋白质水平的降低必然会影响氨基酸的吸收和利用,且某种氨基酸的需要量也会受到其他氨基酸的影响,补充比例适宜的合成氨基酸对于保证家禽的生产性能极为重要。目前关于低蛋白质饲粮在蛋鸡上的应用研究大多试验周期较短,且蛋鸡饲粮蛋白质水平降低多少以及降低后应用何种氨基酸平衡模式仍未有定论。因此,本试验旨在探究饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸平衡模式对蛋鸡生产性能、蛋品质和养分利用率的影响,以期为低蛋白质平衡氨基酸饲粮在蛋鸡生产中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 伦理声明

动物试验在四川农业大学动物营养研究所教学科研试验基地进行,按照《四川农业大学实验动物饲养与使用准则》进行,并经四川农业大学动物伦理委员会(中国成都)批准(批准号SICAU-AWC-2023-564)。

1.2 试验设计

采用单因素试验设计,选取384只33周龄的健康海兰灰蛋鸡,随机分为4个组,每组8个重复,每个重复12只。预试期为2周,正试期为20周。对照组(CON组)饲粮CP含量为15.91%并平衡4种氨基酸[赖氨酸(Lys)+蛋氨酸(Met)+苏氨酸(Thr)+色氨酸(Trp)],氨基酸平衡模式为可消化赖氨酸(DLys):可消化蛋氨酸(DMet):可消化苏氨酸(DThr):可消化色氨酸(DTrp)=100:45:73:21(DLys含量为0.75%);低蛋白质1组(LPF组)饲粮CP含量为14.53%并平衡4种氨基酸(Lys+Met+Thr+Trp),氨基酸平衡模式为DLys:DMet:DThr:DTrp=100:45:73:21(DLys含量为0.75%);低蛋白质2组(LPS组)饲粮CP含量为14.58%并平衡8种氨基酸[Lys+Met+Thr+Trp+精氨酸(Arg)+亮氨酸(Leu)+异亮氨酸(Ile)+缬氨酸(Val)],氨基酸平衡模式为DLys:DMet:DThr:DTrp:可消化精氨酸(DArg):可消化亮氨酸(DLeu):可消化异亮氨酸(DIle):可消化缬氨酸(DVal)=100:45:73:21:126:177:97:90(DLys含量为0.75%);低蛋白质3组(LPH组)饲粮CP含量为13.05%并平衡8种氨基酸(Lys+Met+Thr+Trp+Arg+Leu+Ile+Val),氨基酸平衡模式为DLys:DMet:DThr:DTrp:DArg:DLeu:DIle:DVal=100:45:73:21:126:177:97:90(DLys含量为0.75%)。试验饲粮参考NRC(1994)和我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)推荐的营养水平配制,并按照试验设计相应降低CP含量,氨基酸平衡模式以理想标准回肠可消化氨基酸平衡模式[8-9]为参考依据。试验饲粮为玉米-豆粕型饲粮,形态为粉料,其组成及营养水平见表1。
表1 试验饲粮组成及营养水平(饲喂基础)

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

项目
Items		 组别 Groups
CON LPF LPS LPH
原料 Ingredients
玉米 Corn 57.50 55.85 57.95 61.52
豆粕 Soybean meal (43% CP) 22.70 16.00 16.00 11.58
小麦麸 Wheat bran 2.00 6.30 6.30 6.30
大豆油 Soybean oil 2.10 3.35 3.35 3.75
干酒糟及其可溶物 DDGS 5.00 7.50 4.20 2.10
膨润土 Bentonite 0.40 2.08
碳酸钙 CaCO3 8.50 8.50 8.50 8.53
磷酸氢钙 CaHPO4 1.30 1.25 1.30 1.40
L-赖氨酸盐酸盐 L-Lys·HCl 0.08 0.28 0.28 0.42
DL-蛋氨酸 DL-Met 0.13 0.16 0.16 0.19
L-苏氨酸 L-Thr 0.05 0.14 0.15 0.22
L-色氨酸 L-Trp 0.02 0.05 0.05 0.08
L-精氨酸 L-Arg 0.18 0.33
L-亮氨酸 L-Leu 0.19 0.34
L-异亮氨酸 L-Ile 0.25 0.33
L-缬氨酸 L-Val 0.12 0.21
氯化钠 NaCl 0.25 0.25 0.25 0.25
碳酸氢钠 NaHCO3 0.10 0.10 0.10 0.10
氯化胆碱 Choline chloride (50%) 0.10 0.10 0.10 0.10
维生素预混料 Vitamin premix1) 0.02 0.02 0.02 0.02
矿物质预混料 Mineral premix1) 0.15 0.15 0.15 0.15
合计 Total 100.00 100.00 100.00 100.00
营养水平 Nutrient levels2)
代谢能 ME/(MJ/kg) 11.30 11.30 11.30 11.30
粗蛋白质 CP 15.91 14.53 14.58 13.05
钙 Ca 3.66 3.63 3.64 3.66
总磷 TP 0.59 0.59 0.58 0.57
有效磷 AP 0.33 0.33 0.33 0.33
粗纤维 CF 3.13 3.15 2.98 2.67
赖氨酸 Lys 0.79 0.83 0.76 0.78
蛋氨酸 Met 0.40 0.41 0.41 0.40
蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys 0.66 0.67 0.67 0.65
苏氨酸 Thr 0.57 0.61 0.56 0.57
精氨酸 Arg 0.83 0.77 0.85 0.88
亮氨酸 Leu 1.19 1.18 1.20 1.20
异亮氨酸 Ile 0.51 0.48 0.61 0.61
缬氨酸 Val 0.62 0.58 0.62 0.61
可消化赖氨酸 DLys 0.75 0.75 0.75 0.75
可消化蛋氨酸 DMet 0.34 0.34 0.34 0.34
可消化蛋氨酸+可消化半胱氨酸 DMet+DCys 0.70 0.70 0.70 0.70
可消化苏氨酸 DThr 0.55 0.55 0.55 0.55
可消化色氨酸 DTrp 0.16 0.16 0.16 0.16
可消化精氨酸 DArg 0.95 0.79 0.95 0.95
可消化亮氨酸 DLeu 1.33 1.21 1.33 1.33
可消化异亮氨酸 DIle 0.59 0.51 0.73 0.73
可消化缬氨酸 DVal 0.68 0.51 0.68 0.68

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 8 000 IU,VD3 1 600 IU,VE 5 IU,VK3 4.0 mg,VB1 0.80 mg,VB2 2.50 mg,VB6 3.00 mg,VB12 0.004 mg,叶酸 folic acid 0.25 mg,烟酸 nicotinic acid 20.0 mg,泛酸 pantothenic acid 2.20 mg,生物素 biotin 0.10 mg,Fe (FeSO4·H2O) 60.0 mg,Cu (CuSO4·5H2O) 8.0 mg,Mn (MnSO4·H2O) 60.0 mg,Zn (ZnSO4·H2O) 80.0 mg,Se (Na2SeO3) 0.30 mg,I (KI) 0.35 mg。
2)代谢能、有效磷、可消化氨基酸含量为计算值,其余均为实测值。ME, AP and digestible amino acid contents were calculated values, while the others were measured values.

1.3 饲养管理

试验利用蛋鸡舍中间2层蛋鸡笼,4只鸡为1笼,每3笼为1个重复,所有试验蛋鸡均匀分布在鸡舍内。试验期间每天饲喂2次(09:00和15:00),于每天16:00记录蛋鸡产蛋情况。饲养管理遵循常规规范,每周实施严格的消毒措施,定期清扫圈舍卫生,室温保持在20~22 ℃。

1.4 代谢试验

饲养试验结束后从每个重复中选出2只健康的蛋鸡同笼饲喂进行代谢试验,各试验饲粮中均添加0.5%指示剂(TiO2),混合均匀。进行代谢试验的蛋鸡先预饲喂3 d,正式饲喂3 d后收集回肠末端食糜。

1.5 检测指标及方法

1.5.1 饲粮营养成分

饲粮中粗蛋白质含量参考GB/T 6432—2018采用凯氏定氮法测定,总磷含量参考GB/T 6437—2018采用分光光度法测定,钙含量参考GB/T 6436—2018采用高锰酸钾法测定,粗纤维含量参考GB/T 6434—2022测定,氨基酸含量参考GB/T 18246—2019使用LA8080全自动氨基酸分析仪测定,代谢能、有效磷和可消化氨酸含量根据《中国饲料成分及营养价值表(2022年第33版)》计算得出。

1.5.2 生产性能

试验期间每天同一时间观察并准确记录每笼蛋鸡的产蛋数量、蛋重、不合格蛋(脏蛋、破壳蛋、软壳蛋、沙壳蛋、大小蛋)数量以及蛋鸡的死淘情况,计算试验全期的产蛋率、平均蛋重、不合格蛋率以及产蛋量;每周结算耗料量,计算平均日采食量;根据总耗料量与总蛋重计算料蛋比。

1.5.3 蛋品质

于试验第20周末,每组随机选取32枚鸡蛋(4枚/重复),进行蛋品质测定,测定指标包括蛋形指数(长轴与短轴之比)、蛋壳品质(蛋壳颜色、蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋壳重量)、蛋清品质(蛋白高度、哈氏单位)、蛋黄品质(蛋黄颜色、蛋黄高度、蛋黄重量)。其中,蛋形指数、蛋黄高度使用游标卡尺测定;蛋壳颜色使用色差仪(CR410,Robotmation,日本)测定;蛋壳强度使用蛋壳强度测定仪(ETG-1601A,Robotmation,日本)测定;蛋白高度、蛋黄颜色和哈氏单位使用蛋品质自动分析仪(EMT-5200,Robotmation,日本)测定;蛋壳重量、蛋黄重量使用电子秤(精确至0.01 g)测定;蛋壳厚度是使用千分尺对蛋壳尖端、钝端以及中部进行厚度测定后取平均值。

1.5.4 氨基酸表观回肠消化率

代谢试验结束蛋鸡颈静脉放血处死,打开腹腔,迅速分离出回肠部分,剪取回肠后半段1/2(除去末端2 cm),将食糜用生理盐水冲到铝盒中,同组中每重复2只鸡的食糜装入1个容器,随后-20 ℃储存,再用冷冻干燥机冻干后粉碎备用。将玻璃试管口端1/3处灼烧拉伸变细,冷却后称取100~200 mg冻干粉碎后的食糜样品放入玻璃试管中(记录称取的食糜样品重量),再加入15 mL的水解液,充入氮气5 s左右,灼烧封管,在65 ℃的烘箱中水解24 h,最后加入超纯水用100 mL容量瓶定容,静置5 min,用注射器吸取溶液,经滤膜过滤后注射进离心管,储存4 ℃备用。配制上机溶液,将水解液真空抽干、复溶后上机(LA8080全自动氨基酸分析仪,日立,日本)检测氨基酸含量。饲粮、食糜中TiO2含量测定参考邓雪娟等[10]的报道。氨基酸表观回肠消化率(以干物质为基础)计算公式如下:
氨基酸表观回肠消化率(%)=[1-(回肠食糜中氨基酸含量×饲粮中TiO2含量)/(饲粮中氨基酸含量×回肠食糜中TiO2含量)]×100。

1.5.5 血清生化指标和游离氨基酸含量

试验第20周末,每个重复随机选取1只蛋鸡,颈静脉采血10 mL,置于3个不含抗凝剂的红色真空管内,4 ℃下3 500×g离心分离血清后分装至5个1.5 mL EP管中,-20 ℃保存。使用全自动血液生化分析仪(HITACHI-3100,日立,日本)测定血清中总胆固醇(TG)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、尿酸(UA)和尿素(UREA)含量;血清中游离氨基酸含量的测定参考Nimalaratne等[11]的报道并有所调整:吸取400 μL的血清样,加入800 μL的10%磺基水杨酸,混匀后离心10 min(离心力10 000×g),用1.5 mL的注射器抽取上清,用0.22 μm有机滤膜过滤至上机小瓶内进行测定。

1.5.6 肠道黏膜消化酶活性

将采血后的蛋鸡解剖,取部分空肠剖开清洗干净食糜后,用载玻片刮取黏膜于2个无菌EP管中并于-80 ℃保存。肠道黏膜消化酶(α-淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶)活性采用试剂盒测定,试剂盒均购于南京建成生物工程研究所。

1.6 数据统计分析

试验数据利用SAS 9.4软件进行单因素方差分析。数据结果以平均值和均值标准误(SEM)表示,P<0.05代表差异显著。

2 结果与分析

2.1 饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸模式对蛋鸡生产性能的影响

由表2可知,与LPF组相比,LPS组平均蛋重显著提高(P<0.05);与LPS组相比,LPH组产蛋率和产蛋量显著降低(P<0.05),料蛋比显著提高(P<0.05)。
表2 饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸平衡模式对蛋鸡生产性能的影响

Table 2 Effects of dietary different amino acid balance patterns under low protein level on performance of laying hens (n=8)

项目
Items		 组别 Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON LPF LPS LPH
产蛋率 Laying rate/% 92.62a 89.75ab 91.93a 87.64b 0.958 0.006
平均蛋重 Average egg weight/g 61.33ab 60.88b 61.98a 61.45ab 0.238 0.026
不合格蛋率 Percentage of unqualified eggs/% 1.58 1.41 1.48 1.76 0.276 0.846
产蛋量 Egg mass/g 56.50a 55.55ab 56.79a 54.63b 0.517 0.042
平均日采食量 ADFI/g 117.62 116.88 116.53 116.84 1.056 0.901
料蛋比 Feed/egg ratio 2.09b 2.10b 2.06b 2.17a 0.023 0.014

同行数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。

Values in the same row with different letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2 饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸模式对蛋鸡蛋品质的影响

由表3可知,各组蛋鸡的蛋形指数、蛋壳强度、蛋壳颜色、蛋壳厚度、蛋壳相对重量、蛋白高度、蛋白相对重量、哈氏单位、蛋黄颜色、蛋黄相对重量均无显著差异(P>0.05)。
表3 饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸平衡模式对蛋鸡蛋品质的影响

Table 3 Effects of dietary different amino acid balance patterns under low protein level on egg quality of laying hens (n=32)

项目
Items		 组别 Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON LPF LPS LPH
蛋形指数 Egg shape index 1.30 1.30 1.30 1.30 0.006 0.969
蛋壳强度 Eggshell strength/(kg/cm2) 4.23 4.41 4.46 4.33 0.090 0.352


蛋壳颜色 Eggshell color		 亮度 L* 81.41 81.99 81.55 82.17 0.531 0.705
红度 a* 7.88 7.57 7.56 7.17 0.364 0.567
黄度 b* 14.60 14.51 14.96 13.84 0.517 0.470
蛋壳厚度 Eggshell thickness/μm 378.74 377.96 370.63 377.65 2.619 0.125
蛋壳相对重量 Relative weight of eggshell/% 10.61 10.75 10.45 10.67 0.078 0.081
蛋白高度 Egg white height/mm 8.48 8.18 8.08 8.01 0.242 0.547
蛋白相对重量 Relative weight of egg white/% 60.99 60.88 61.54 61.58 0.322 0.300
哈氏单位 Haugh unit 90.74 89.20 88.40 88.79 1.300 0.607
蛋黄颜色 Egg yolk color 12.90 13.04 13.22 13.17 0.133 0.354
蛋黄相对重量 Relative weight of egg yolk/% 28.34 28.51 27.96 27.53 0.256 0.059

2.3 饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸模式对蛋鸡氨基酸表观回肠消化率的影响

由表4可知,与LPF组相比,LPS组Ile的表观回肠消化率显著增加(P<0.05);与LPS组相比,LPH组Thr、Val、Met、Ile、Leu的表观回肠消化率显著降低(P<0.05)。
表4 饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸平衡模式对蛋鸡氨基酸表观回肠消化率的影响

Table 4 Effects of dietary different amino acid balance patterns under low protein level on AID of amino acids of laying hens (n=8)%

项目
Items		 组别 Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON LPF LPS LPH
天冬氨酸 Asp 70.90 73.15 72.82 66.75 2.856 0.366
苏氨酸 Thr 66.82a 67.93a 73.14a 54.20b 3.892 0.011
丝氨酸 Ser 69.49 72.25 73.57 64.84 3.265 0.236
谷氨酸 Glu 80.76 82.63 82.64 77.16 2.045 0.176
甘氨酸 Gly 66.26 68.19 67.69 59.41 3.452 0.249
丙氨酸 Ala 73.78 76.48 76.44 68.32 2.808 0.149
半胱氨酸 Cys 79.50 79.41 81.25 70.96 2.776 0.055
缬氨酸 Val 69.24a 68.11a 72.04a 56.48b 3.283 0.012
蛋氨酸 Met 82.26a 78.96ab 80.33a 72.65b 2.234 0.027
异亮氨酸 Ile 79.76ab 74.72b 83.44a 66.83c 2.609 0.001
亮氨酸 Leu 80.68a 81.16a 84.59a 73.61b 2.198 0.013
酪氨酸 Tyr 73.15 77.21 73.59 68.13 2.882 0.170
苯丙氨酸 Phe 77.91 81.35 79.27 74.05 2.456 0.198
赖氨酸 Lys 75.50 79.04 77.61 68.70 2.888 0.078
组氨酸 His 76.93 79.17 74.91 73.76 2.434 0.423
精氨酸 Arg 85.32 84.92 85.93 81.84 1.607 0.297
脯氨酸 Pro 76.37 78.17 78.80 70.91 2.541 0.128

2.4 饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸模式对蛋鸡血清指标的影响

2.4.1 饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸模式对蛋鸡血清生化指标的影响

由表5可知,与CON组相比,LPS组和LPH组血清中HDL-C、TC含量显著降低(P<0.05),且HDL-C含量随着饲粮蛋白质水平的降低而降低。
表5 饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸平衡模式对蛋鸡血清生化指标的影响

Table 5 Effects of dietary different amino acid balance patterns under low protein level on serum biochemical indexes of laying hens (n=8)

项目
Items		 组别 Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON LPF LPS LPH
高密度脂蛋白胆固醇 HDL-C/(mmol/L) 2.87a 2.65ab 2.01bc 1.78c 0.248 0.015
低密度脂蛋白胆固醇 LDL-C/(mmol/L) 2.01 1.87 1.57 1.52 0.150 0.086
总胆固醇 TC/(mmol/L) 3.38a 3.12ab 2.38b 2.53b 0.278 0.048
甘油三酯 TG/(mmol/L) 18.94 14.59 14.24 17.27 1.723 0.192
尿酸 UA/(μmol/L) 118.85 110.86 102.58 90.94 9.916 0.250
尿素 UREA/(mmol/L) 0.27 0.21 0.25 0.25 0.017 0.084

2.4.2 饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸模式对蛋鸡血清游离氨基酸含量的影响

由表6可知,与LPS组相比,LPH组血清中游离Val、Ile、Leu、Lys、苯丙氨酸(Phe)、必需氨基酸(EAA)和总氨基酸(TAA)含量显著增加(P<0.05)。
表6 饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸平衡模式对蛋鸡血清游离氨基酸含量的影响

Table 6 Effects of dietary different amino acid balance patterns under low protein level on free amino acid contents in serum of laying hens (n=8)μmol/mL

项目
Items		 组别 Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON LPF LPS LPH
天冬氨酸 Asp 0.05 0.04 0.05 0.05 0.005 0.089
苏氨酸 Thr 0.21 0.16 0.20 0.20 0.021 0.328
丝氨酸 Ser 0.60 0.66 0.65 0.74 0.041 0.124
谷氨酸 Glu 0.15 0.15 0.16 0.16 0.007 0.409
甘氨酸 Gly 0.39 0.38 0.35 0.35 0.018 0.335
丙氨酸Ala 0.36 0.36 0.38 0.37 0.021 0.895
缬氨酸 Val 0.11ab 0.10b 0.10b 0.12a 0.006 0.007
半胱氨酸 Cys 0.01 0.01 0.01 0.01 0.002 0.822
蛋氨酸 Met 0.05 0.05 0.05 0.05 0.002 0.391
异亮氨酸 Ile 0.05ab 0.05b 0.05b 0.06a 0.003 0.023
亮氨酸 Leu 0.16a 0.15ab 0.14b 0.17a 0.005 0.002
酪氨酸 Tyr 0.10 0.09 0.09 0.09 0.003 0.115
苯丙氨酸 Phe 0.07b 0.06b 0.07b 0.08a 0.002 <0.001
色氨酸 Trp 0.01 0.01 0.01 0.01 0.001 0.087
赖氨酸 Lys 0.20ab 0.20ab 0.17b 0.23a 0.012 0.031
组氨酸 His 0.09 0.10 0.10 0.11 0.007 0.371
精氨酸 Arg 0.16 0.15 0.16 0.15 0.007 0.388
脯氨酸 Pro 0.21 0.20 0.21 0.19 0.012 0.697
必需氨基酸 EAA 1.51ab 1.43b 1.41b 1.61a 0.044 0.019
非必需氨基酸 NEAA 1.52 1.52 1.53 1.64 0.060 0.442
总氨基酸 TAA 3.00b 2.95b 2.88b 3.32a 0.086 0.005

2.5 饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸模式对蛋鸡空肠黏膜消化酶活性的影响

由表7可知,与CON组相比,LPF组空肠黏膜胰蛋白酶活性显著降低(P<0.05);与LPF组相比,LPS组空肠黏膜胰蛋白酶活性显著增加(P<0.05);与LPS组相比,LPH组空肠黏膜糜蛋白酶、胰蛋白酶活性显著降低(P<0.05)。
表7 饲粮低蛋白质水平下不同氨基酸平衡模式对蛋鸡空肠黏膜消化酶活性的影响

Table 7 Effects of dietary different amino acid balance patterns under low protein level on jejunum mucosal digestive enzyme activities of laying hens (n=8)

项目
Items		 组别 Groups 均值标准误
SEM		 P值
P-value
CON LPF LPS LPH
糜蛋白酶 Chymotrypsin/(U/mg prot) 192.05b 229.49ab 236.91a 191.16b 12.007 0.015
胰蛋白酶 Trypsin/(U/mg prot) 230.69a 195.45b 229.38a 196.81b 11.086 0.042
α-淀粉酶 α-amylase/(U/mg prot) 0.31 0.36 0.31 0.40 0.080 0.871
脂肪酶 Lipase/(U/g prot) 15.60 16.32 14.34 16.05 0.908 0.438

3 讨论

动物对饲料蛋白质的需要实质上是对各种氨基酸的需要,降低饲粮中蛋白质水平并补充晶体氨基酸是保证饲粮中氨基酸比例平衡、确保家禽生产性能不受影响的有效方式。Shim等[12]研究表明,饲粮蛋白质水平降低0.5~2.0个百分点并添加Lys、Met和Thr对商品蛋鸡的产蛋率、料蛋比、平均蛋重以及次品蛋率均无显著影响。Alagawany等[13]研究发现,饲粮中CP含量由18%降至16%并补充Lys和Met对蛋鸡的产蛋量、采食量和料蛋比均无显著影响。本试验结果与其相似,将饲粮CP含量由15.91%降低到14.53%并平衡Lys、Met、Trp和Thr对蛋鸡产蛋率、产蛋量、平均日采食量、料蛋比等指标均无显著影响,说明在低蛋白质饲粮条件下按照理想氨基酸模式合理调控必需氨基酸的种类和比例关系,不会对蛋鸡的生产性能产生负面影响。Rojas等[14]研究发现,将饲粮蛋白质水平降低2.5个百分点并补充Thr、Trp和Ile,商品蛋鸡的产蛋率提高了1.69%。本试验中,LPS组在补充8种氨基酸后产蛋率也得到了提高。由此可知,降低饲粮蛋白质水平后平衡包括支链氨基酸(Leu、Ile、Val)在内的8种氨基酸,提高了蛋鸡的产蛋率,这可能是通过增加饲粮中可被机体吸收的氨基酸和促进肝脏脂肪酸代谢调控卵黄脂蛋白的产生来改善蛋鸡生产性能的。有研究显示,当蛋鸡饲粮蛋白质水平降低到10%,即使平衡10种必需氨基酸,蛋鸡的产蛋率和产蛋量也未能恢复正常水平[15]。本试验也做了类似的验证,当饲粮蛋白质水平降低3个百分点后补充8种氨基酸,产蛋率和产蛋量仍显著降低,同时料蛋比也显著升高,可能是由于饲粮中的蛋白质并非全部以氨基酸的形式被动物所利用,当蛋白质水平下降到一定程度时,动物的生产性能也可能因非必需氨基酸的合成受限或者小肽不能满足机体的需求而降低[16-17]。
氨基酸的消化率在一定程度上用于评估动物的消化吸收的情况,也是衡量饲粮中蛋白质生物学效价的关键指标。既往研究中,在低蛋白质饲粮中补充晶体氨基酸有助于实现氨基酸的平衡和增加蛋白质的利用率,从而进一步提高蛋白质的生物学效价[18-20]。本试验发现,将饲粮蛋白质水平降低1.5个百分点并平衡8种氨基酸可以维持蛋鸡发氨基酸回肠表观消化率;但是,将蛋白质水平降低3.0个百分点并平衡8种氨基酸,Thr、Val、Met、Ile、Leu的表观回肠消化率仍显著降低。在他人的研究中也有相似的结果,饲粮蛋白质水平降低1.5~2.0个百分点并补充晶体氨基酸可以维持或增加蛋鸡Arg、半胱氨酸(Cys)、组氨酸(His)、Ile、Lys、Thr、Val、天冬氨酸(Asp)等的表观消化率,但降低4.0个百分点时则会显著降低Lys、Thr、Leu、Ile、Phe、Val、His、Arg、Asp、丝氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、酪氨酸(Tyr)的表观消化率[21-22]。上述结果说明在一定范围内平衡氨基酸可有效缓解降低蛋白质水平造成的负面影响,使饲粮中各氨基酸之间的比例更接近蛋鸡生产所需,进而提高营养成分的利用率。肠道消化酶活性的强弱也是评估家禽对营养物质消化吸收能力的重要指标。研究发现,饲粮蛋白质水平降低2~3个百分点并补充氨基酸,十二指肠中胰蛋白酶活性显著降低[23-24]。本试验中,LPH组空肠黏膜胰蛋白酶活性的降低,与他人研究结果相似,可能是由于肠道消化酶的分泌及活性受饲粮中营养物质的类型和数量的影响,较低的蛋白质水平限制了消化酶的分泌及活性,同时在一定程度上阻碍了肠道对氨基酸的消化与吸收[25]。
遗传因素、疾病发生、营养水平和饲料原料质量等因素均会对鸡蛋的品质产生影响。有研究表明,合理降低饲粮蛋白质水平对蛋鸡的蛋壳强度和蛋壳厚度并不会产生不利影响[26],而将蛋白质水平降低到12%时蛋壳强度显著降低[27]。关于饲粮蛋白质水平对鸡蛋蛋清品质的影响尚未有一致结论。有研究表明,低蛋白质饲粮对蛋清品质无显著影响[28-29],但也有使蛋清比重相对下降、蛋黄比重相对升高的报道[17]。本试验中,降低饲粮蛋白质水平(蛋白质水平降低3.0个百分点)对蛋鸡的蛋品质并无显著影响,可能是由于低蛋白质水平下补充8种氨基酸使蛋白质合成效率提高,弥补了一部分氮的摄入不足[30],从而维持了蛋品质,但其具体作用机制有待进一步研究。
血清中HDL-C、LDL-C、TC和TG含量能反映动物脂质代谢的能力,若长期营养过剩导致TG和TC含量上升超过一定范围会引起家禽病理反应。曹赞等[31]研究表明,家禽血清中TG的含量与脂肪沉积量呈显著正相关,降低血清中TG、TC的含量有助于维持良好的健康状态。本研究发现,LPS组血清HDL-C、TC含量较CON组显著降低,表明降低饲粮蛋白质水平(CP含量为14.53%)在减少脂肪的沉积的同时有助于保持正常的产蛋性能。但也有研究发现,产蛋高峰蛋鸡饲粮蛋白质水平降至13%,血清中较低的HDL-C和TC含量会通过减少卵黄前体物质的生成影响生产性能[32],这也可能是本研究中LPH组产蛋率降低的原因之一。血清游离氨基酸主要由两部分组成:一部分来自消化道的吸收,另一部分来自机体蛋白质的动员,为蛋白质生物合成供应氨基酸。血液中游离氨基酸随着动物的采食迅速累积[33]。本试验中,相比LPS组,LPH组血清中Val、Ile、Leu、Phe、Tyr和EAA含量显著增加,可能是由于机体对氨基酸利用率降低,蛋白质的合成率下降,从而增加了游离氨基酸的累积[34],这也可能是造成产蛋率下降的原因。

4 结论

产蛋高峰期蛋鸡饲粮蛋白质水平降低3.0个百分点(CP含量为13.05%)时,即使平衡8种氨基酸,蛋鸡的生产性能依旧不能达到CON组的水平;在蛋白质水平降低1.5个百分点(CP含量为14.5%)的低蛋白质饲粮中,不影响生产性能和蛋品质的氨基酸平衡模式为DLys:DMet:DThr:DTrp:DArg:DLeu:DIle:DVal=100:45:73:21:126:177:97:90(DLys含量为0.75%)。

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