动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 10: 6692 - 6698

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.544

研究论文

不同添加形式与添加剂量的锰对肉鸡生长性能、组织中锰沉积及回肠微生物多样性的影响

  • 陈硕 ,
  • 李方方 ,
  • 张勇 , ** ,
  • 张瑞阳 ,
  • 尹达菲 ,
  • 郭家豪
展开
  • 沈阳农业大学动物科学与医学学院,沈阳 110866
**张 勇,教授,硕士生导师,E-mail:

*同等贡献作者

陈 硕(2000—),女,辽宁葫芦岛人,硕士研究生,研究方向为动物营养与饲料科学。E-mail:

Office editor: 菅景颖

收稿日期: 2025-01-23

  网络出版日期: 2025-10-15

收起

Effects of Different Adding Forms and Adding Doses of Manganese on Growth Performance, Manganese Deposition in Tissues and Ileal Microbial Diversity of Broilers

  • CHEN Shuo ,
  • LI Fangfang ,
  • ZHANG Yong , ** ,
  • ZHANG Ruiyang ,
  • YIN Dafei ,
  • GUO Jiahao
Expand
  • College of Animal Science and Medicine, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China
**professor, E-mail:

*Contributed equally

Received date: 2025-01-23

  Online published: 2025-10-15

Fold

摘要

本试验旨在探究饲粮中添加不同剂量的硫酸锰(MS)与包被硫酸锰(CMS)对肉鸡生长性能、组织中锰沉积及回肠微生物多样性的影响。选取1日龄罗斯308雄性雏鸡480只,随机分成4组,每组6个重复,每个重复20只鸡。采用2×2析因设计,2个因素分别为锰的添加形式(MS和CMS)与添加剂量(36和54 mg/kg)。按照试验设计,在基础饲粮中分别以MS和CMS形式添加36和54 mg/kg锰,对应饲喂36 mg/kg MS组、54 mg/kg MS组、36 mg/kg CMS组、54 mg/kg CMS组。试验期共49 d,其中预试期7 d,正试期42 d,正试期分为8~28日龄、29~49日龄2个阶段。结果显示:1)与MS相比,CMS显著提高了8~28日龄肉鸡的平均日增重(P<0.05),显著降低了29~49日龄肉鸡的平均日采食量、料重比以及8~49日龄肉鸡的料重比(P<0.05);锰的添加形式与添加剂量对8~49日龄肉鸡的平均日采食量有显著的交互作用(P<0.05),其中36 mg/kg CMS组29~49日龄、8~49日龄肉鸡的平均日采食量较其他组显著降低(P<0.05)。2)与MS相比,CMS显著提高了肉鸡胫骨中锰含量(P<0.05)。3)锰的添加形式与添加剂量对肉鸡回肠微生物Alpha多样性指数无显著影响(P>0.05)。综上可知,本试验条件下,饲粮中以CMS形式添加36 mg/kg锰可改善肉鸡的生长性能和胫骨中锰的沉积。

关键词： 锰; 肉鸡; 生长性能; 锰沉积; 肠道微生物

本文引用格式

陈硕 , 李方方 , 张勇 , 张瑞阳 , 尹达菲 , 郭家豪 . 不同添加形式与添加剂量的锰对肉鸡生长性能、组织中锰沉积及回肠微生物多样性的影响[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(10) : 6692 -6698 . DOI: 10.12418/CJAN2025.544

Abstract

This experiment aimed to investigate the effects of adding different doses of manganese sulfate (MS) and coated manganese sulfate (CMS) into diets on the growth performance, manganese deposition in tissues and ileal microbial diversity of broilers. A total of 480 one-day-old male Ross 308 broiler chickens were selected and randomly divided into 4 groups, each group consisted of 6 repetitions, and each repetition consisted of 20 broiler chickens. Using a 2×2 factorial design, two factors were the adding form (MS and CMS) and the adding dose (36 and 54 mg/kg) of manganese. According to the experimental design, adding 36 and 54 mg/kg manganese in the form of MS and CMS respectively to the basal diet, corresponding to the feeding groups of 36 mg/kg MS group, 54 mg/kg MS group, 36 mg/kg CMS group, and 54 mg/kg CMS group. The trial period lasted for 49 days, with 7 days of pre-test period and 42 days of formal test period, and the formal test period was divided into two stages (8 to 28 days of age and 29 to 49 days of age). The results showed as follows: 1) compared with the MS, CMS significantly increased the average daily gain of broilers aged 8 to 28 days (P<0.05), significantly reduced the average daily feed intake and feed to gain ratio of broilers aged 29 to 49 days (P<0.05), as well as feed to gain ratio of broilers aged 8 to 49 days of broilers (P<0.05); the adding form and adding dose of manganese had a significant interactive effect on the average daily feed intake of broilers aged 8 to 49 days (P<0.05), among them, the average daily feed intake of broilers aged 29 to 49 days and 8 to 49 days in the 36 mg/kg CMS group was significantly reduced compared with other groups (P<0.05). 2) Compared with the MS, CMS significantly increased the manganese content in the tibia of broilers (P<0.05).3) The adding form and adding dose of manganese had no significant effect on the Alpha diversity indexes of ileal microbiota of broilers (P>0.05). As can be seen from the above, under the conditions of this experiment, adding 36 mg/kg manganese in the form of CMS into the diet can improve the growth performance and manganese deposition in the tibia of broilers.

Key words： manganese; broilers; growth performance; manganese deposition; gut microbiota

锰是各种生物的重要活性因子之一,是动物体内必要的微量元素之一,对维持体内营养物质的正常代谢有重要意义。锰可以促进肉鸡的生长,提高生产效益,但肉鸡对锰的吸收及利用率较低,所以在饲粮中要添加适量的锰[1]。陈仲建等[2]研究发现,饲粮中锰水平对4~6周龄肉鸡的料重比(F/G)有显著影响。在满足肉鸡的营养需求时,还应控制饲养成本及保护环境,锰元素的添加可采用多样化的形式。为了提高饲料的利用率,降低饲料的成本,包被技术被应用于饲料行业[3]。研究发现,包被的有机铜、铁、锰和锌显著提高了肉鸡的体重增长和矿物元素在组织中的沉积率[4]。研究表明,在肉鸭饲粮中添加标准推荐量50%~100%的有机铜、铁、锰、锌可提高肉鸭组织中微量元素的沉积,改善肠道形态[5]。锰还具有调解肠道微生物组成的作用,其适量的锰可增加有益菌群的相对丰度[6]。本试验根据NRC(1994)推荐的锰的补充量来设计添加剂量,在肉鸡饲粮中添加不同剂量的硫酸锰(MS)与包被硫酸锰(CMS)进行饲养试验,旨在研究不同添加形式与添加剂量的锰对肉鸡生长性能、组织中锰沉积及回肠微生物多样性的影响,为CMS在肉鸡生产中的应用提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用MS为一水硫酸锰(MnSO4·H2O),其锰含量为31.8%;CMS是采用液固相融合分散的物理包被技术,以玉米醇溶蛋白、小麦醇溶蛋白等多种植物性醇溶蛋白为包被材料,在MnSO4·H2O中喷入醇溶蛋白和乙醇混合溶液,回收乙醇,再加入石粉、玉米淀粉等分散剂,喷入核心料总质量10%~20%的水,使分散剂均匀地分布在微量元素表面,增强包被层的抗磨损能力,再经过制型、干燥、冷却、制粒并筛分后制得,其锰含量为10%。

1.2 试验设计

本研究中试验程序已获得沈阳农业大学实验动物福利与伦理委员会的批准,批准编号SNLL25020801。
试验采用2×2析因设计,2个因素分别为锰的添加形式和添加剂量。锰添加形式分别为MS和CMS;根据预试验的结果,设置锰的添加剂量分别为36和54 mg/kg(以锰元素计)。选取1日龄罗斯308雄性雏鸡480只,随机分成4组,每组设6个重复,每个重复20只鸡。4组肉鸡分别饲喂基础饲粮+36 mg/kg MS形式的锰(36 mg/kg MS组)、基础饲粮+36 mg/kg CMS形式的锰(36 mg/kg CMS组)、基础饲粮+54 mg/kg MS形式的锰(54 mg/kg MS组)和基础饲粮+54 mg/kg CMS形式的锰(54 mg/kg CMS组),对应的8~28日龄饲粮中锰元素实测值分别为92.30、102.71、113.43、123.49 mg/kg,29~49日龄饲粮中锰元素实测值分别为91.76、102.17、112.89、122.95 mg/kg,测定方法参考GB/T 13885—2017。饲养试验持续49 d,其中预试期7 d,正试期42 d(分为8~28日龄、29~49日龄2个阶段)。基础饲粮组成及营养水平参见卢红美等[7]的研究。

1.3 饲养管理

试验期间肉鸡自由采食和饮水,日常饲养管理依据肉鸡常规免疫和消毒流程进行。

1.4 测定指标

1.4.1 生长性能

试验期间,记录每日饲粮消耗量及死亡情况。分别在肉鸡7、28及49日龄时早晨空腹称重,计算不同阶段的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、F/G和死亡率(MR)。

1.4.2 组织中锰含量测定

饲养试验结束当天,每组选取1只禁食12 h后(饮水正常)的肉鸡,称重后屠宰,取胫骨、胸肌、肝脏组织样本,-20 ℃冻存待测。采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定组织中锰含量。

1.4.3 回肠微生物多样性

试验鸡屠宰后,在无菌的环境下取回肠食糜,收集到无菌的冻存管中,快速放入液氮中,然后-80 ℃保存待测。提取样品总DNA后,利用16S rDNA扩增子测序(NovaSeq PE250平台)进行分析。经数据过滤后获得有效数据,对其进行物种分析与Alpha多样性指数计算。

1.5 数据处理与统计分析

试验数据应用Excel 2010进行初步整理后,使用SPSS 23.0软件对数据进行2×2析因分析;2个因素的交互作用显著时,使用SPSS 23.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),当单因素方差分析显著时,采用Duncan氏法进行组间多重比较。所有结果均使用“平均值±标准差”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 不同添加形式与添加剂量的锰对肉鸡生长性能的影响

由表1可知,与MS相比,CMS显著提高了8~28日龄肉鸡的ADG(P<0.05),显著降低了29~49日龄肉鸡的ADFI、F/G以及8~49日龄肉鸡的F/G(P<0.05);与添加54 mg/kg锰相比,添加36 mg/kg锰显著降低了29~49日龄、8~49日龄肉鸡的ADFI(P<0.05);锰的添加形式与添加剂量对8~49日龄肉鸡的ADFI有显著的交互作用(P<0.05),36 mg/kg CMS组的ADFI显著低于其他各组(P<0.05)。
表1 不同添加形式与添加剂量的锰对肉鸡生长性能的影响

Table 1 Effects of different adding forms and adding dosages of manganese on growth performance of broilers

项目
Items		 8~28日龄8 to 28 days of age 29~49日龄29 to 49 days of age 8~49日龄8 to 49 days of age
初始
体重
IBW/g		 终末
体重
FBW/g		 平均
日增重
ADG/g		 平均日
采食量
ADFI/g		 料重比
F/G		 初始
体重
FBW/g		 平均
日增重
ADG/g		 平均日
采食量
ADFI/g		 料重比
F/G		 平均
日增重
ADG/g		 平均日
采食量
ADFI/g		 料重比
F/G		 死亡率
MR/%








组别
Groups		 36 mg/kg
MS		 179.9
±0.2		 1 293.8
±65.4		 52.4
±2.7		 79.1
±0.0		 1.51
±0.09		 2 367.1
±253.4		 68.4
±6.9		 144.9
±5.6		 2.18
±0.23		 59.1
±6.9		 113.5
±2.8ab		 1.81
±0.06		 15.8
±13.9
54 mg/kg
MS		 180.0
±0.0		 1 291.2
±71.3		 51.4
±2.1		 79.8
±1.0		 1.52
±0.07		 2 480.8
±230.5		 71.6
±9.0		 147.3
±7.3		 2.02
±0.30		 62.2
±6.2		 113.0
±3.9ab		 1.90
±0.12		 10.8
±10.7
36 mg/kg
CMS		 180.0
±0.0		 1 270.7
±73.6		 53.8
±1.6		 79.9
±0.4		 1.48
±0.03		 2 493.8
±215.3		 72.5
±5.9		 137.2
±5.9		 1.83
±0.14		 63.9
±3.4		 110.7
±1.9b		 1.78
±0.03		 6.6
±9.8
54 mg/kg
CMS		 180.0
±0.2		 1 305.5
±51.9		 54.3
±1.7		 79.8
±0.0		 1.45
±0.02		 2 491.7
±246.6		 76.8
±5.2		 145.2
±3.4		 1.92
±0.10		 65.7
±3.4		 116.0
±2.0a		 1.80
±0.05		 14.2
±5.8


添加形式
Adding forms		 MS 179.9
±0.1		 1 292.5
±65.2		 51.9
±2.4		 79.4
±0.8		 1.51
±0.08		 2 423.9
±238.5		 69.9
±7.8		 146.1
±6.3		 2.10
±0.27		 60.7
±6.5		 113.3
±3.4		 1.85
±0.10		 13.3
±12.1
CMS 180.0
±0.1		 1 288.1
±63.4		 54.0
±1.6		 79.8
±0.0		 1.47
±0.03		 2 417.8
±280.6		 74.7
±5.8		 141.2
±6.2		 1.87
±0.12		 64.8
±3.4		 113.4
±3.4		 1.79
±0.04		 10.4
±8.6


添加剂量
Adding doses/
(mg/kg)		 36 180.0
±0.1		 1 282.2
±67.5		 53.1
±2.2		 79.9
±0.3		 1.49
±0.07		 2 372.1
±255.7		 70.4
±6.5		 141.0
±6.8		 2.00
±0.26		 61.5
±5.7		 112.1
±2.7		 1.84
±0.10		 11.3
±12.3
54 180.0
±0.1		 1 298.4
±59.9		 52.9
±2.4		 79.4
±0.8		 1.49
±0.06		 2 469.6
±255.0		 74.2
±7.5		 146.3
±5.5		 1.97
±0.22		 63.9
±5.1		 114.5
±3.4		 1.81
±0.06		 12.5
±8.4





P值
P-value		 添加形式
Adding form		 0.123 0.872 0.021 0.070 0.068 0.485 0.112 0.049 0.014 0.066 0.938 0.049 0.503
添加剂量
Adding dose		 0.194 0.566 0.795 0.070 0.829 0.570 0.193 0.037 0.667 0.261 0.048 0.290 0.773
交互作用
Interaction		 1.000 0.497 0.377 0.316 0.426 0.556 0.836 0.252 0.143 0.777 0.020 0.065 0.160

MS:硫酸锰;CMS:包被硫酸锰。同列数据肩标相邻小写字母表示差异显著(P<0.05),相隔小写字母表示差异极显著(P<0.01),相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

MS: manganese sulfate; CMS: coated with manganese sulfate. Data in the same column with adjacent small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with separated small letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01), while with the same letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 不同添加形式与添加剂量的锰对肉鸡组织中锰沉积的影响

由表2可知,与MS相比,CMS显著降低了肉鸡胫骨中锰含量(P<0.05);锰的添加剂量对肉鸡胫骨、胸肌和肝脏中锰含量均无显著影响(P>0.05),且锰添加形式与添加剂量对上述指标亦无显著的交互作用(P>0.05)。
表2 不同添加形式与添加剂量的锰对肉鸡组织中锰沉积的影响

Table 2 Effects of different adding forms and adding doses of manganese on manganese deposition in tissues of broilers mg/kg

项目
Items		 锰含量Manganese content
胫骨Tibia 胸肌Pectoral muscle 肝脏Liver




组别
Groups		 36 mg/kg MS 4.82±0.11 0.53±0.09 15.01±0.34
54 mg/kg MS 5.06±0.54 0.59±0.01 15.93±0.75
36 mg/kg CMS 5.32±0.18 0.63±0.07 16.00±0.72
54 mg/kg CMS 5.70±0.26 0.65±0.07 16.23±0.32

添加形式
Adding forms		 MS 4.94±0.37 0.56±0.06 15.47±0.72
CMS 5.51±0.28 0.64±0.06 16.11±0.54

添加剂量
Adding doses/(mg/kg)		 36 5.07±0.30 0.58±0.09 15.51±0.73
54 5.37±0.51 0.62±0.05 16.08±0.54


P值
P-value		 添加形式Adding form 0.015 0.059 0.088
添加剂量Adding dose 0.136 0.286 0.122
交互作用Interaction 0.720 0.555 0.323

2.3 不同添加形式与添加剂量的锰对肉鸡回肠微生物多样性的影响

2.3.1 样品共有物种分析

由维恩图(图1)可知,4组共有的菌群物种为50种,36 mg/kg CMS组特有菌群物种数最多,为800种,54 mg/kg MS组特有菌群物种数最少,为52种。
图1 肉鸡回肠微生物韦恩图

Fig.1 Venn diagram of ileal microflora of broilers

2.3.2 Alpha多样性指数

由表3可知,锰的添加形式与添加剂量对肉鸡回肠微生物Alpha多样性指数均无显著影响(P>0.05),且二者无显著的交互作用(P>0.05)。
表3 不同添加形式与添加剂量的锰对肉鸡回肠微生物Alpha多样性指数的影响

Table 3 Effects of different adding forms and adding doses of manganese on microbial Alpha diversity indexes in ileum of broilers

项目
Items		 Chao1指数
Chao1 index		 Shannon指数
Shannon index		 Simpson指数
Simpson index		 Observed指数
Observed index



组别
Groups		 36 mg/kg MS 114.01±4.27 3.09±0.74 0.79±0.10 114.00±4.24
54 mg/kg MS 66.00±8.48 2.15±0.62 0.58±0.09 75.33±17.24
36 mg/kg CMS 80.25±20.15 4.01±1.84 0.76±0.14 79.00±18.38
54 mg/kg CMS 107.40±34.34 3.27±0.56 0.78±0.12 107.33±34.35

添加形式
Adding forms		 MS 90.00±28.26 2.52±0.77 0.66±0.14 90.80±24.52
CMS 96.54±30.21 3.63±1.28 0.76±0.11 96.00±30.26

添加剂量
Adding doses/(mg/kg)		 36 97.13±22.84 3.63±1.44 0.77±0.11 96.50±22.96
54 90.84±33.50 2.71±0.81 0.67±0.14 90.80±33.47



P值
P-value		 添加形式Adding form 0.823 0.180 0.264 0.924
添加剂量Adding dose 0.548 0.261 0.194 0.745
交互作用Interaction 0.068 0.886 0.144 0.069

3 讨论

3.1 不同添加形式与添加剂量的锰对肉鸡生长性能的影响

生长性能是评估动物生长发育体况的一个重要指标[8]。研究发现,在肉鸡饲粮中添加不同形式的微量元素锰会使肉鸡的ADG增加,并降低饲料的消耗量[9]。还有研究发现,与无机微量元素相比,有机微量元素和包被微量元素能更显著提高肉鸡的生长性能,降低饲料成本[10]。李菲等[11]研究表明,添加包被微量元素可以使肉鸡的F/G降低。本试验发现,相较MS,饲粮中添加CMS显著提高了肉鸡8~28日龄阶段的ADG,显著降低了29~49日龄阶段的ADFI、F/G以及8~49日龄阶段的F/G,说明CMS可以提高肉鸡的增重和饲料的利用率,这与Ao等[12]在饲粮中添加包被微量元素对肉鸡生长性能的影响所得结果相似。本研究中,肉鸡的MER整体上高达10%,这是因为饲养试验期间2023年7月23日沈阳市气象台报道温度为33 ℃,但人体感温度达40 ℃,当天鸡舍内所有的降温通风措施全部实施后鸡舍温度仍高达36 ℃,导致整个鸡群发生热应激,造成MR升高[13]。本试验还发现,锰的添加形式与添加剂量对8~49日龄肉鸡的ADFI有显著的交互作用,以添加36 mg/kg CMS组的ADFI最低。

3.2 不同添加形式与添加剂量的锰对肉鸡组织中锰沉积的影响

肝脏、胫骨和胸肌中微量元素沉积是评估微量元素生物利用率的重要指标[14-15]。陈星等[16]研究表明,在肉鸡饲粮中添加包被微量元素可以使其骨骼、肌肉和蛋黄中微量元素沉积量变多,抗氧化能力提高;分别在300和450 mg/kg添加剂量下对锰进行包被后添加到饲粮中,蛋鸡胫骨中锰含量的提升要比胫骨中铜、铁和锌含量的提升显著。姚华等[17]报道,在基础饲粮中单独添加锰,肉鸡胫骨中锰含量显著升高。本试验结果表明,相比MS,饲粮中添加CMS能提高肉鸡胫骨中锰含量,说明以包被形式添加锰可以促进肉鸡胫骨中锰的沉积;但CMS对肉鸡胸肌、肝脏中锰含量没有显著影响,锰的添加剂量对肉鸡各组织中锰含量也没有显著影响,可能与添加的剂量较低有关。

3.3 不同添加形式与添加剂量的锰对肉仔鸡回肠微生物多样性的影响

相关研究报道,锰可以使肠道微生态保持平衡,保证肠道功能正常运行[18]。Chao1、Observed指数代表菌群的丰富度,而Shannon、Simpson指数代表菌群的多样性[19]。Wang等[20]研究发现,在鹅的饲养试验中添加不同剂量的锰不会使肠道微生物群落中的Alpha多样性变得丰富。苗洒洒等[21]研究表明,在肉鸡饲粮添加80 mg/kg的蛋氨酸锰可以使小肠的肠道形态有所变化,添加40、60 mg/kg的蛋氨酸锰对肠道形态的改善作用虽不显著,但有改善的趋势。本试验结果显示,锰的添加形式和添加剂量对肉鸡回肠微生物的丰富度和多样性均没有显著影响,但通过维恩图发现36 mg/kg CMS组回肠微生物的丰富度高于其他组,说明锰的添加形式与添加剂量对肠道微生物多样性的影响有限。目前的研究主要多关注锰在肠道内的吸收,有关包被微量元素对肠道微生物多样性影响的研究较少,锰对肉鸡回肠微生物多样性的作用机理有待进一步研究。

4 结论

① 与未包被的MS相比,CMS能提高肉鸡的增重,减少饲料消耗,提高饲料转化效率,促进肉鸡胫骨中锰的沉积。
② 相比添加36 mg/kg锰,添加54 mg/kg锰提高了肉鸡的采食量,但未提高肉鸡的增重和减少饲料消耗。
③ 综合考虑饲喂效果和养殖成本,本试验条件下推荐肉鸡饲粮中以CMS形式添加36 mg/kg锰。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
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刘语, 陈立雪, 崔小燕. 锰在肉鸡生产中的应用[J]. 广东畜牧兽医科技, 2023, 48(3):49-51,75.

DOI

LIU Y, CHEN L X, CUI X Y. Application of manganese in broiler production[J]. Guangdong Animal Husbandry and Veterinary Science and Technology, 2023, 48(3):49-51,75. (in Chinese)

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