动物营养学报 >

2026 , Vol. 38 >Issue 6: 4149 - 4161

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2026.333

研究论文

饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪生长性能、养分表观消化率、血清指标和骨骼参数的影响

  • 杨兆馨 , 1, 2, 3 ,
  • 陈光辉 1, 2, 3 ,
  • 贾克江 1, 2, 3 ,
  • 廖嘉慧 1, 2, 3 ,
  • 罗璇 1, 3, 4 ,
  • 吴国芳 1, 3, 4 ,
  • 胡辉忠 5 ,
  • 王磊 , 1, 2, 3, *
展开
  • 1 青海大学畜牧兽医科学院, 西宁 810016
  • 2 青海省高原放牧家畜动物营养与饲料科学重点实验室, 西宁 810016
  • 3 青海省高原家畜遗传资源保护与创新利用重点实验室, 西宁 810016
  • 4 农业农村部青藏高原畜禽遗传育种重点实验室, 西宁 810016
  • 5 湟中区畜牧兽医站, 西宁 810016
* 王 磊,副研究员,硕士生导师,E-mail:

杨兆馨(1998—),女,湖南永州人,硕士研究生,动物营养与饲料科学专业。E-mail:

Office editor: 陈 燕

收稿日期: 2025-12-08

  网络出版日期: 2026-06-13

基金资助

青海省生猪良种繁育与产业化技术研究与示范(2023-NK-141)

收起

Effects of Different Dietary Calcium-to-Phosphorus Ratios on Growth Performance, Nutrient Apparent Digestibility, Serum Markers and Bone Parameters of Finishing Landrace × Bamei Crossbred Pigs

  • YANG Zhaoxin , 1, 2, 3 ,
  • CHEN Guanghui 1, 2, 3 ,
  • JIA Kejiang 1, 2, 3 ,
  • LIAO Jiahui 1, 2, 3 ,
  • LUO Xuan 1, 3, 4 ,
  • WU Guofang 1, 3, 4 ,
  • HU Huizhong 5 ,
  • WANG Lei , 1, 2, 3, *
Expand
  • 1 Academy of animal Science and Veterinary, Qinghai University, Xining 810016, China
  • 2 Key Laboratory of Plateau Livestock Nutrition and Feed Science of Qinghai Province, Xining 810016, China
  • 3 Plateau Livestock Genetic Resources Protection and Innovative Utilization Key Laboratory of Qinghai Province, Xining 810016, China
  • 4 Key Laboratory of Livestock and Poultry Genetics and Breeding on the Tibetan Plateau, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Xining 810016, China
  • 5 Huangzhong District Animal Husbandry and Veterinary Station, Xining 810016, China
* associate professor, E-mail:

Received date: 2025-12-08

  Online published: 2026-06-13

Fold

摘要

本研究旨在探究饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪生长性能、养分表观消化率、血清指标和骨骼参数的影响。选取36头健康、体重[(49.57±0.92) kg]相近的5月龄育肥期“长×八”二元猪,随机分为3个组,每组3个重复,每个重复4头猪。3个组分别饲喂钙磷比为1.1∶1(低比例组,LPG组)、1.3∶1(中比例组,MPG组)、1.5∶1(高比例组,HPG组)的试验饲粮。预试期7 d,正试期90 d。结果显示:1)与LPG和MPG组相比,HPG组育肥猪的料重比显著降低(P<0.05)。2)与LPG组相比,HPG组育肥猪的粗蛋白质、钙的表观消化率显著升高(P<0.05)。3)与LPG组相比,HPG组育肥猪血清钙含量显著升高(P<0.05);与LPG和MPG组相比,HPG组育肥猪的血清1,25-二羟基维生素D3、降钙素、护骨素、骨钙素、骨桥蛋白含量以及碱性磷酸酶、骨特异性碱性磷酸酶活性均显著或者极显著升高(P<0.05或P<0.01),而甲状旁腺素、成纤维细胞生长因子23、Ⅰ型胶原C端肽含量以及抗酒石酸酸性磷酸酶5b活性均极显著降低(P<0.01)。4)与LPG组相比,HPG组育肥猪股骨的骨矿物质含量显著升高(P<0.05);与LPG和MPG组相比,HPG组育肥猪骨矿物质密度极显著升高(P<0.01)。综上所述,在本试验条件下,饲粮钙磷比为1.5∶1能显著降低育肥猪料重比,增加钙和粗蛋白质的表观消化率,促进骨形成和骨矿化。

关键词： 八眉猪; 钙磷比; 养分表观消化率; 血清指标; 骨骼参数

本文引用格式

杨兆馨 , 陈光辉 , 贾克江 , 廖嘉慧 , 罗璇 , 吴国芳 , 胡辉忠 , 王磊 . 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪生长性能、养分表观消化率、血清指标和骨骼参数的影响[J]. 动物营养学报, 2026 , 38(6) : 4149 -4161 . DOI: 10.12418/CJAN2026.333

Abstract

This experiment aimed to investigate the effects of different dietary calcium-to-phosphorus ratios on growth performance, nutrient apparent digestibility, serum markers and bone parameters of finishing Landrace×Bamei crossbred pigs. Thirty-six healthy 10-month-old finishing Landrace × Bamei crossbred pigs with similar body weight [(49.57±0.92) kg] were randomly divided into three groups with 3 replicates per group and 4 pigs per replicate. The groups were fed experimental diets with calcium-to-phosphorus ratios of 1.1∶1 (low ratio group, LPG), 1.3∶1 ( medium ratio group, MPG) and 1.5∶1( high ratio group, HPG), respectively. The pre-trial period lasted 7 days, and the experimental period lasted 90 days. The results showed as follows: 1) compared with the LPG and MPG groups, feed-to-gain ratio in the HPG group was significant decreased (P<0.05). 2) Compared with the LPG group, the apparent digestibility of crude protein and calcium in the HPG group was significantly increased (P<0.05). 3) Compared with the LPG group, the serum calcium content in the HPG group was significantly increased (P<0.05); compared with the LPG and MPG groups, the contents of serum 1,25-dihydroxyvitamin D3, calcitonin, osteoprotegerin, osteocalcin and osteopontin, and the activities of serum alkaline phosphatase and bone-specific alkaline phosphatase in the HPG group were significantly or extremely significantly increased (P<0.05 or P<0.01), whereas the contents of serum parathyroid hormone, fibroblast growth factor 23 and carboxy-terminal telopeptide of type Ⅰ collagen, and the activity of serum tartrate-resistant acid phosphatase 5b were extremely significantly decreased (P<0.01). 4) Compared with the LPG groups, the femoral bone mineral content (BMC) in the HPG group was significantly increased (P<0.05); compared with the LPG and MPG groups, the femoral bone mineral density (BMD) in the HPG group was extremely significantly increased (P<0.01). In conclusion, under the conditions of this experiment, a dietary calcium-to-phosphorus ratio of 1.5∶1 reduces the feed-to-gain ratio, increases the apparent digestibility of calcium and crude protein, and promotes bone formation and bone mineralization in finishing pigs.

Key words： Bamei pigs; calcium-to-phosphorus ratios; nutrient apparent digestibility; serum markers; bone parameters

钙(Ca)、磷(P)作为畜禽体内含量最高的2种必需矿物元素,约占全部矿物元素的1/3,在消化、吸收、代谢、利用、排泄五大营养过程中均存在复杂的交互关系[1]。动物体内的钙一方面用于构成骨骼和牙齿,另一方面则参与血液凝固、维持神经和肌肉兴奋性、调节酶活性和改变膜通透性等各种生理过程;磷是骨骼组织的有效成分,参与能量、脂质代谢等生理过程,是机体代谢过程中必不可少的成分,对代谢功能的正常发挥有着重要作用[2]。钙、磷在动物体内的吸收会相互影响,当饲粮钙含量过高时,动物体内磷、锰、铁等矿物元素的吸收会受到影响;饲粮磷含量过高则会导致过多的磷与钙结合,形成不会被肠道吸收的聚合物,从而降低钙和磷的吸收率,所以饲粮钙磷比至关重要[3]。通常仔猪饲粮钙磷比应保持在1.2~1.5∶1,母猪饲粮钙磷比应控制在1.0~1.2∶1,以确保矿物元素的有效吸收和利用[4-5]。贾涛[6]的研究表明,在以谷实和豆饼为主的饲粮中,将钙磷比控制在1.0~1.5∶1是较为合理的;Becker等[7]研究表明,生长猪饲粮的最适钙磷比为1.00~1.25∶1,而适宜的钙磷比能够提高磷的生物学利用率;魏凤仙等[8]研究表明,生长猪饲粮钙磷比为1.0~1.4∶1时,生长猪的生长性能最好。
八眉猪(Bamei pig),别称泾川猪或西猪,是源于中国西北地区的古老地方猪种,属于华北型肉脂兼用型猪种。该品种最显著的外貌特征是头狭长、耳大下垂,额头有独特的“八”字皱纹,故得此名。根据体型大小和生产特性,该品种可分为小伙猪、大八眉和二八眉三大类型[9]。它具有适应强、抗逆性强、耐粗饲、抗寒性强、抗病力强、母性好、产子多、肉质细嫩、配合力高、遗传性状稳定等优点,其通常作为母本与国外猪种杂交,杂交后能获得明显的杂交优势,能有效改善原种生长发育慢、背膘及皮较厚的缺点。八眉猪是西北地区宝贵的畜种资源,也是我国乃至世界优秀的种质资源之一[10]。然而,目前关于饲粮中不同钙磷比对八眉猪的影响机制还未有研究。为填补钙和磷需要量在八眉猪营养研究方面的空白,本研究选择“长白×八眉猪”杂交后的F2代(简称“长×八”二元猪)作为试验对象,旨在研究饲粮不同钙磷比对其生长性能、养分表观消化率、血清指标和骨骼参数的影响,为确定“长×八”二元猪饲粮最适宜的钙磷比提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计和饲养管理

本次所有试验方法和方案均经青海大学畜牧兽医科学院研究伦理委员会批准(批准号:2025-QH-MKY-012)。
选取遗传背景一致、健康状况良好、体重[(49.57±0.92) kg]相近的5月龄育肥期“长×八”二元猪36头,随机分成3个组,每组3个重复,每个重复4头猪。3个组分别饲喂钙磷比为1.1∶1(低比例组,LPG组)、1.3∶1(中比例组,MPG组)、1.5∶1(高比例组,HPG组)的试验饲粮。试验饲粮为玉米-豆粕型,钙含量分别设置为0.55%、0.60%、0.65%,磷含量分别设置为0.49%、0.46%、0.43%,其余营养水平参考《猪营养需要标准》(GB/T 39235—2020)中脂肪型育肥猪营养需要量进行配制。预试期7 d,正试期90 d。试验饲粮中粗蛋白质(CP)含量参考《饲料中粗蛋白的测定 凯氏定氮法》(GB/T 6432—2018)测定,钙含量参考《饲料中钙的测定》(GB/T 6436—2018)测定,总磷(TP)含量参考《饲料中总磷的测定 分光光度法》(GB/T 6437—2018)测定,饲粮组成及营养水平见表1。
表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

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

项目
Items		 组别 Groups
LPG MPG HPG
原料 Ingredients
玉米 Corn 67.71 68.92 70.09
大豆粕 Soybean meal 16.43 18.12 18.92
小麦麸 Wheat bran 13.53 10.03 7.43
石粉 Limestone 1.33 1.49 1.67
大豆油 Soybean oil 0.47 0.91 1.36
食盐 NaCl 0.30 0.30 0.30
微量元素预混料 Trace mineral premix1) 0.20 0.20 0.20
维生素预混料 Vitamin premix2) 0.03 0.03 0.03
合计 Total 100.00 100.00 100.00
营养水平 Nutrient levels3)
消化能 DE/(MJ/kg) 13.31 13.31 13.31
粗蛋白质 CP 15.02 15.09 15.25
钙 Ca 0.55 0.60 0.65
总磷 TP 0.49 0.46 0.43
标准回肠可消化赖氨酸 SID Lys 0.75 0.75 0.75
标准回肠可消化蛋氨酸 SID Met 0.83 0.83 0.83
标准回肠可消化苏氨酸 SID Trp 0.77 0.77 0.77
标准回肠可消化色氨酸 SID Thr 0.76 0.76 0.76

1)微量元素预混料为每千克饲粮提供 Trace mineral premix provided the following per kg of diets:Cu 7 mg,Fe 60 mg,Zn 25.185 mg,Mn 25.122 mg,Co 0.1 mg,I 0.3 mg,Se 0.2 mg,Cr 0.1 mg。
2)维生素预混料为每千克饲粮提供 Vitamin premix provided the following per kg of diets:VA 40 000 IU,VD3 8 000 IU,VE 60 mg,VK3 11 mg,VB1 7 mg,VB2 16 mg,VB6 9.9 mg,VB12 0.09 mg,烟酰胺 nicotinamide 80 mg,泛酸 pantothenic acid 39.2 mg,叶酸 folic acid 4 mg,生物素 biotin 0.4 mg。
3)消化能、标准回肠可消化氨基酸为计算值,参照《中国饲料成分及营养价值表(2023年第34版)》计算,其余为实测值。DE and SID amino acids were calculated values, calculated with reference to the Tables of Feed Composition and Nutritive Values in China (34th edition, 2023), while the others were measured values.

试验前对猪舍以及配套设施进行消毒处理,对育肥猪进行统一驱虫,常规免疫。所有育肥猪自由采食和饮水,每天打扫以及消毒猪舍,保持圈舍干燥通风,每天分别在08:00和18:00各饲喂1次,其他饲养管理按照常规进行。

1.2 指标的测定与方法

1.2.1 生长性能

试验期间记录每个栏的采食量,饲养试验开始前和结束时对育肥猪进行空腹称重,根据体重和采食量的数据计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)。计算公式如下:
ADG=(末重-初重)/饲喂天数;
ADFI=(总投喂量-剩料量)/(饲喂天数×饲喂头数);
F/G=ADFI/ADG。

1.2.2 养分表观消化率

试验以三氧化二铬(Cr2O3)作为外源指示剂,于试验第83~90天在每组饲粮中添加0.5%的Cr2O3,并在试验第85~90天连续采集5 d粪便样品,随后采用相应的方法测定饲粮和粪便中CP(GB/T 6432—2018)、粗脂肪(EE)(GB/T 6433—2025)、粗灰分(Ash)(GB/T 6438—2007)、中性洗涤纤维(NDF)(GB/T 20806—2022)、酸性洗涤纤维(ADF)(NY/T 1459—2022)、钙(GB/T 6436—2018)、磷(GB/T 6437—2018)、铬(Cr)(GB/T 13088—2018)的含量。养分表观消化率计算公式如下:
某养分表观消化率(%)=1-[(饲粮中Cr2O3含量/粪便中Cr2O3含量)×(粪便中该养分含量/饲粮中该养分含量)]×100。

1.2.3 血清指标

饲养试验结束后,每头猪采前腔静脉血5 mL,室温静置30 min,1 095×g、4 ℃条件下离心15 min,收集血清用于检测。用双抗体夹心法测定猪1,25-二羟维生素D3[1,25-dihydroxyvitamin D3,l,25-(OH)2D3]、甲状旁腺素(parathyroid hormone,PTH)、成纤维细胞生长因子23(fibroblast growth factor 23,FGF23)、降钙素(calcitonin,CT)、护骨素(osteoprotegerin,OPG)、骨钙素(osteocalcin,OCN)、Ⅰ型胶原C端肽(carboxy-terminal telopeptide of type Ⅰ collagen,CTX-Ⅰ)、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)含量以及碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)、骨特异性碱性磷酸酶(bone-specific alkaline phosphatase,BALP)、抗酒石酸酸性磷酸酶5b(tartrate-resistant acid phosphatase 5b,TRACP-5b)活性。以上指标均采用酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒,通过全自动酶标仪(IF-200,帝肯,瑞士)测定,试剂盒均购自生工生物工程(上海)股份有限公司。血清钙、磷含量使用全自动生化分析仪(7180,日立,日本)测定。

1.2.4 骨骼参数

饲养试验结束后,经屠宰后采集育肥猪右侧股骨,用手术刀将股骨上的肉尽量剔除干净后装入样品袋中,于-20 ℃保存。骨标本彻底解冻,用吸湿纸去除骨表面的水分。用电子天平[RTY-C5200PTY-C520,华志(福建)电子科技有限公司]和游标卡尺(SCM30,KANON,日本)分别测量所有股骨的重量和长度。骨指数计算公式如下:
骨指数(g/kg)=骨骼重量/动物末重。
随后将样品送至青海科拓生物科技有限公司,用NEMO Micro-CT[NMC-200,平生医疗科技(昆山)有限公司]测定骨矿物质含量(BMC)、骨矿物质密度(BMD)。将股骨样品采用索氏提取法脱脂24 h,随后于105 ℃烘箱中干燥至恒重。用分析天平(FA2004,上海精密科学仪器有限公司)称取适量脱脂骨样,置于马弗炉中550 ℃灼烧3.5 h,在干燥器中冷却后用分析天平称量Ash重量。将所得Ash溶解在75%盐酸和25%硝酸的混合液中,通过电感耦合等离子体质谱仪(NexION 300D,珀金埃尔默,美国),进行股骨的钙和磷含量检测。骨Ash含量计算公式如下:
骨Ash(%)=(Ash重量/脱脂骨重量)×100。

1.3 统计分析

试验数据经Excel 2019预处理,用SPSS 30.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANONA),并用Duncan氏法进行多重比较,结果数据以“平均值±标准误”形式表示,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著,0.05≤P<0.10表示差异有显著趋势。

2 结果与分析

2.1 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪生长性能的影响

如表2所示,各组之间育肥猪末重、ADG、ADFI均无显著差异(P>0.05);与LPG和MPG组相比,HPG组育肥猪F/G显著降低(P<0.05)。
表2 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪生长性能的影响

Table 2 Effects of different dietary calcium-to-phosphorus ratios on growth performance of finishing Landrace × Bamei crossbred pigs

项目
Items		 组别 Groups P值
P-value
LPG MPG HPG
初重 IBW/kg 49.67±1.52 49.63±1.33 49.42±1.25 0.991
末重 FBW/kg 98.46±2.64 99.79±3.81 102.96±4.07 0.660
平均日增重 ADG/kg 0.50±0.02 0.52±0.04 0.55±0.04 0.667
平均日采食量 ADFI/kg 2.12±0.04 2.14±0.05 2.13±0.03 0.940
料重比 F/G 4.21±0.10a 4.14±0.05a 3.87±0.07b 0.040

同行数据肩标相同小写字母或无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 row, values with the same small letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different lowercase 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 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪养分表观消化率的影响

如表3所示,各组之间育肥猪EE、NDF、ADF、Ash、磷的表观消化率均无显著差异(P>0.05);与LPG组相比,HPG组育肥猪CP、钙的表观消化率显著升高(P<0.05),但与MPG组差异不显著(P>0.05)。
表3 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪养分表观消化率的影响

Table 3 Effects of different dietary calcium-to-phosphorus ratios on nutrient apparent digestibility of finishing Landrace × Bamei crossbred pigs %

项目
Items		 组别 Groups P值
P-value
LPG MPG HPG
粗蛋白质 CP 68.77±2.39b 73.85±2.95ab 79.16±1.05a 0.049
粗脂肪 EE 82.50±1.45 84.02±1.76 86.59±1.37 0.241
中性洗涤纤维 NDF 43.32±0.54 43.71±0.39 44.94±0.76 0.202
酸性洗涤纤维 ADF 48.68±1.61 44.22±1.01 43.00±2.33 0.287
粗灰分 Ash 31.90±0.44 33.55±0.39 33.83±0.64 0.069
钙 Ca 50.65±2.50b 59.16±1.47ab 64.22±3.81a 0.035
磷 P 52.63±1.16 50.62±2.53 48.65±2.97 0.527

2.3 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪血清指标的影响

2.3.1 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪血清钙、磷及调节激素含量的影响

如表4所示,各组之间育肥猪血清磷含量差异不显著(P>0.05);与LPG组相比,HPG组育肥猪血清钙含量显著升高(P<0.05),但与MPG组差异不显著(P>0.05);与LPG组和MPG组相比,HPG组育肥猪血清1,25-(OH)2D3和CT含量极显著升高(P<0.01),血清PTH和FGF23含量则极显著降低(P<0.01)。
表4 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪血清钙、磷及调节激素含量的影响

Table 4 Effects of different dietary calcium-to-phosphorus ratios on contents of serum calcium, phosphorus and regulatory hormones of finishing Landrace × Bamei crossbred pigs

项目
Items		 组别 Groups P值
P-value
LPG MPG HPG
钙 Ca/(mmol/L) 2.45±0.04Bb 2.64±0.03ABa 2.75±0.07Aa 0.003
磷 P/(mmol/L) 2.24±0.10 2.32±0.09 2.07±0.06 0.142
1,25-二羟基维生素D3 1,25-(OH)2D3/(pg/mL) 1.91±0.14C 2.71±0.12B 3.36±0.18A <0.001
甲状旁腺素 PTH/(pg/mL) 1 515.75±40.16A 1 174.58±43.64B 857.08±34.38C <0.001
成纤维细胞生长因子23 FGF23/(pg/mL) 352.68±6.52A 307.98±10.60B 231.42±10.15C <0.001
降钙素 CT/(pg/mL) 396.02±7.87C 576.83±13.47B 627.93±23.78A <0.001

2.3.2 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪血清骨形成、骨吸收相关指标的影响

如表5所示,与LPG和MPG组相比,HPG组育肥猪血清AKP、BALP活性以及OPG、OCN、OPN含量显著或者极显著升高(P<0.05或P<0.01),血清CTX-Ⅰ含量和TRACP-5b活性极显著降低(P<0.01)。
表5 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪血清骨形成、骨吸收相关指标的影响

Table 5 Effects of different dietary calcium-to-phosphorus ratios on serum bone formation and resorption relative markers of finishing Landrace × Bamei crossbred pigs

项目
Items		 组别 Groups P值
P-value
LPG MPG HPG
碱性磷酸酶 AKP/(U/L) 131.10±3.27C 167.25±3.47B 195.33±4.59A <0.001
骨特异性碱性磷酸酶 BALP/(U/L) 120.30±3.90C 163.94±7.51B 197.43±7.91A <0.001
护骨素 OPG/(pg/mL) 1 493.25±71.84C 1 818.31±63.06B 2 169.16±63.32A <0.001
骨钙素 OCN/(ng/mL) 3.92±0.25C 6.16±0.16B 7.74±0.23A <0.001
Ⅰ型胶原C端肽 CTX-Ⅰ/(ng/mL) 6.15±0.19Aa 5.99±0.09Aa 4.51±0.19Bb <0.001
抗酒石酸酸性磷酸酶5b TRACP-5b/(U/L) 6.32±0.20A 4.92±0.19B 3.83±0.15C <0.001
骨桥蛋白 OPN/(ng/mL) 96.96±4.75Bb 115.71±7.38ABb 136.17±7.77Aa <0.001

2.4 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪骨骼参数的影响

由表6可知,各组之间股骨的长度、重量、骨指数以及骨钙、磷、Ash含量均无显著差异(P>0.05);与LPG组相比,HPG组育肥猪股骨BMC显著升高(P<0.05),与LPG和MPG组相比,HPG组育肥猪股骨BMD极显著升高(P<0.01)。
表6 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪股骨骨骼参数的影响

Table 6 Effects of different dietary calcium-to-phosphorus ratios on bone parameters of femur of finishing Landrace × Bamei crossbred pigs

项目
Items		 组别 Groups P值
P-value
LPG MPG HPG
长度 Length/cm 21.73±0.28 21.90±0.33 21.66±0.42 0.879
重量 Weight/g 286.67±15.04 286.67±11.89 290.00±17.67 0.984
骨指数 Bone index/(g/kg) 2.93±0.18 2.90±0.12 2.83±0.16 0.889
钙含量 Calcium content/% 23.51±1.83 23.59±0.79 24.64±0.89 0.784
磷含量 Phosphorus content/% 16.58±1.01 16.66±0.33 17.57±0.45 0.530
粗灰分含量 Ash content/% 63.92±0.35 63.93±1.01 64.39±0.54 0.860
骨矿物质含量 BMC/g 124.81±9.75b 141.08±8.01ab 168.89±11.04a 0.030
骨矿物质密度 BMD/(g/cm3) 1.29±0.01C 1.33±0.01B 1.37±0.01A <0.001

3 讨论

3.1 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪生长性能的影响

钙和磷是猪饲粮中的关键矿物元素,合适的钙磷比对动物的生长和代谢具有重要作用。生长性能是衡量动物健康状况和生产效益的重要指标,改善生长性能对提高畜禽竞争力尤为重要,ADFI、ADG和F/G能够直接反映出畜禽的生长性能及饲养效益[11]。Hutcheson等[12]研究发现,增加饲粮矿物元素的供给,可通过增强相关代谢效率来促进动物体增重;Kegley等[13]研究发现,当饲粮中的钙与磷含量达到适宜水平时,能够更充分地满足动物骨骼生长与机体代谢的需求,从而显著改善其生长性能;曾其恒[14]研究发现,饲粮不同磷含量及钙磷比对特种野猪ADG、ADFI和F/G影响不显著;解鹏等[15]研究表明,添加植酸酶的饲粮钙磷比在1∶1、1.3∶1和1.6∶1时,育肥猪的生长性能不受影响;Qian等[16]研究发现,饲粮钙磷比由1.2∶1上升到2.0∶1时,F/G显著下降,饲料转化率得到改善,生长性能得到提高。以上研究结果的这种不一致性可能源于试验条件、动物品种或基础饲粮的不同。在本研究中,各组之间育肥猪末重、ADG、ADFI均无显著差异,但HPG组末重、ADG均在数值上高于MPG、LPG组,这与Cromwell等[17]和Wu等[18]的结论相似,表明随着饲粮钙磷比增加,育肥猪的基本生长未受抑制;与LPG组和MPG组相比,F/G在HPG组显著降低,可能是HPG组达到更优的矿物元素平衡,可促进蛋白质和能量的代谢,进而改善育肥猪对饲粮养分的表观消化率,饲料转化效率得到提升。这一结论直接支持了Qian等[16]的研究结果,表明较高的钙磷比能够一定程度上改善育肥猪的生长性能。

3.2 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪养分表观消化率的影响

畜禽体重的增加取决于饲粮营养水平的高低,以及畜禽从饲粮中吸收养分的能力,养分表观消化率可直观反映畜禽对饲粮中营养成分的吸收水平,是决定畜禽生产性能尤其是采食量的重要指标之一[19]。王志恒[20]研究表明,在添加植酸酶的情况下,随饲粮磷含量降低,保育猪钙、CP的表观消化率均呈线性和二次曲线升高;Stein等[21]研究表明,钙磷比在1.1∶1左右或低于1.1∶1时,磷的表观消化率达到最高;Geisert等[22]研究表明,饲粮不同磷含量对肉牛干物质(DM)的表观消化率没有显著的影响;胡凤明等[23]研究表明,随着钙和磷含量的升高,羔羊对饲粮中磷的表观消化率有所降低,但是没有达到显著水平;Chantiratikul等[24]研究表明,饲粮中磷含量对肉牛饲粮的DM、NDF的消化率均没有显著影响,且磷的表观消化率随饲粮钙磷比的提高而逐渐降低。在本研究中,HPG组钙、CP的表观消化率显著高于LPG组,这表明饲喂高钙磷比饲粮时,更多的钙、CP被吸收利用,用于支撑生长和骨骼代谢,这是改善ADG、F/G的营养基础。初汉平[25]研究表明,在饲粮钙含量为0.50%、0.68%、0.83%、0.96%,磷含量为0.039%时,泌乳奶牛钙的表观消化率随着饲粮钙含量的升高而降低,与本研究结果不一致,这可能是由于当饲粮钙含量较低时,机体为了满足泌乳等高钙需求,会主动上调肠道中钙结合蛋白的数量和活性,并增强钙的主动转运过程,从而高效地从肠道中吸收钙,使得表观消化率上升;反之,当钙的摄入量过高时,钙的吸收率不再增加,表观消化率开始下降。

3.3 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪血清指标的影响

3.3.1 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪血清钙、磷及调节激素含量的影响

动物体内的钙和磷代谢维持动态平衡,依赖于PTH、1,25-(OH)2D3和CT这3类激素的协同调控。这些激素分别作用于肠道、骨骼和肾脏等靶器官,通过调节钙和磷的吸收、储存与排泄,使血液中钙和磷含量维持在相对稳定的生理范围[26]。FGF23作为一种磷调激素,通过抑制肾脏1α-羟化酶和尿磷重吸收等发挥排磷作用,血清FGF23含量在饲喂低磷饲粮时降低,而在饲喂高磷饲粮时增高[27]。FGF23作为l,25-(OH)2D3产生的反向调节激素,能使l,25-(OH)2D3的生成减少[28]。1,25-(OH)2D3对钙和磷代谢具有双重调节作用:一方面,它直接促进小肠对钙和磷的吸收;另一方面,它能刺激破骨细胞前体分化为成熟的破骨细胞,从而加速骨吸收过程,动员骨钙入血。PTH是维持血钙、磷稳态的核心调节因子,能协同1,25-(OH)2D3促进小肠对钙的吸收,并直接作用于骨骼促进骨钙动员,同时在肾脏中抑制磷的重吸收、增加尿磷排泄,并促进钙的重吸收,其综合效应是使血钙含量升高、血磷含量降低[29-30]。赵巧丽等[31]研究结果表明,血清PTH含量随饲粮钙和磷含量的升高而下降;洪燕等[32]在大鼠上的研究表明,随着饲粮钙含量降低,PTH含量升高;本研究中,随着饲粮钙磷比上升,血清PTH含量显著下降,这与朱子均等人研究相符[33]。血钙离子(Ca2+)是影响CT分泌的主要因素,其含量与CT含量呈正相关,CT的主要生理功能是能够降低血钙含量,抑制破骨细胞生长,促进骨骼再生。赵巧丽等[31]研究结果表明,CT含量随饲粮钙和磷含量的升高而升高;王晓宇[34]的研究指出,饲粮中钙含量升高时,试验猪血清中CT含量显著上升。本研究中,血清CT含量随饲粮钙含量的增加而增加,这可能与血液中钙含量过高时甲状腺滤泡旁细胞(C细胞)受到刺激分泌CT有关,分泌的CT会促进骨骼中钙盐沉淀,血磷含量随之下降,这与伍凤[35]的研究结果一致。在本研究中,HPG组血清钙极显著高于LPG组,说明HPG组育肥指的钙营养状况更好;HPG组血清1,25-(OH)2D3、CT含量极显著高于LPG和MPG组,表明高钙磷比时“抑制骨吸收、促进骨形成”的生理趋势更强。HPG组的PTH、FGF23含量极显著低于LPG和MPG组,表明高钙磷比时育肥猪钙营养状况良好,机体无需强烈动员骨骼中的钙,骨吸收活动受到抑制,磷代谢状态更稳定。

3.3.2 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪血清骨形成、骨吸收相关指标的影响

骨骼健康是保障育肥猪生产性能与动物福利的核心要素,而机体钙与磷的动态平衡是维持骨骼正常代谢的基础。本研究结果表明,随着饲粮钙磷比的增加,血清钙含量上升,AKP活性上升,这与曾其恒[14]、李佳等[36]研究相同。AKP是成骨细胞活性的经典标志物,对饲粮中钙和磷含量变化非常敏感。HPG组血清AKP活性极显著高于LPG和MPG组,表明该组育肥猪的骨形成和矿化活动最为活跃。BALP由活跃的成骨细胞分泌,其血清活性是反映骨形成速率的特异性酶标志物,它在成骨过程中水解无机焦磷酸盐,解除其对骨矿化的抑制作用,从而促进骨形成,其血清活性是评价全身性骨形成和骨转换最常见和最重要的酶学指标之一[37]。在本研究中,HPG组血清BALP活性的显著提升,说明饲喂高钙磷比饲粮能提高成骨细胞的活性,增加骨形成,这一结果与González-Vega等[38]研究结论一致。OPG/核因子-κB受体活化因子配体(RANKL)/核因子-κB受体活化因子(RANK)系统是骨科研究领域中的重大突破,OPG是RANKL的假性受体,其功能主要体现在2个方面:其一,OPG可直接抑制破骨细胞前体的分化与成熟破骨细胞的骨吸收活性,并诱导破骨细胞凋亡;其二,OPG能有效拮抗1,25-(OH)2D3、前列腺素E2及PTH等促骨吸收因子所引起的骨吸收效应[39]。Ca2+作为重要的信号分子,能够直接刺激成骨细胞分泌OPG。靳攀等[40]研究表明,当血钙含量升高时,成骨细胞活性增强,OPG表达增加。血清OCN含量可反映骨组织中OCN的合成状况,OCN是唯一在矿化组织中大量存在的骨代谢标志物,因此其含量是骨形成情况的最直接反映[41]。王晓宇[34]研究指出,饲粮钙含量升高时,试验猪血清OCN含量显著提高;赵巧丽等[31]研究表明,奶牛血液CT含量与OCN含量呈显著正相关,PTH含量与OCN含量呈显著负相关。本研究结果表明,随着饲粮钙含量的增加,育肥猪血清OPG和OCN含量显著增加,与前人研究基本一致。
骨骼代谢的健康状态取决于骨形成与骨吸收之间的动态平衡。TRACP5b是由活化的破骨细胞直接分泌的一种酶,其活性能直接反映破骨细胞的活性和数量,是评估骨吸收状态的特异性指标,可定量评估整体骨吸收水平[42]。CTX-Ⅰ是骨吸收过程中,破骨细胞降解骨基质中的Ⅰ型胶原后释放的特定片段,它在血清中的生理变异小,稳定性良好,因此其含量可特异性地反映骨吸收程度和骨转换状况[43]。赵娇阳等[44]研究表明,饲喂适当钙磷比的饲粮能够显著降低RANKL/OPG比值,这是抑制破骨细胞活性的关键机制。当RANKL/OPG比值下降时,破骨细胞活性受到抑制,血清CTX-Ⅰ含量和TRACP-5b活性相应下降;Schappacher-Tilp等[45]研究表明,血钙含量升高会抑制PTH的分泌,PTH是促进骨吸收的重要激素,其含量下降会直接导致破骨细胞活性减弱,骨吸收减少,使CTX-Ⅰ含量和TRACP-5b活性下降。OPN能抑制骨矿晶体的生成和增殖,抑制骨形成,还能促进破骨细胞的复原和聚集,在骨吸收中起到重要作用[46-47]。卓丽玲等[48]体外细胞培养试验发现,钙磷比上升会刺激成骨细胞活性,而OPN是成骨细胞成熟分化的标志。成骨细胞、骨细胞及破骨细胞均可分泌OPN,在骨基质的矿化和吸收过程中有重要作用;王英等[49]研究表明,在高钙、高磷条件下培养的大鼠血管平滑肌细胞中,OPN的表达呈现先增强再减弱的变化,在钙磷比上升的初期,OPN表达逐渐增强,这表明高钙和高磷环境能够直接刺激OPN的合成和分泌。在本研究中,血清OPN含量随饲粮磷含量的降低而增加,这可能是因为饲粮磷含量的改变会影响猪整体的钙和磷代谢及骨骼健康,当磷含量降低时,机体为了维持血磷稳定和骨骼矿化,可能会通过上调OPN等因子来提高磷的利用效率或促进骨重塑,这可能导致OPN含量增加。
在本研究中,血清AKP、BALP活性及OPG、OCN含量这些反映骨形成的指标,HPG组均极显著高于LPG和MPG组;血清CTX-Ⅰ含量和TRACP-5b活性这些反映骨吸收的指标,HPG组均极显著低于LPG和MPG组;这说明HPG组达到了“高形成、低吸收”的状态,这种代谢模式有利于骨量的增加和骨密度的维持,这个结果表明在本研究设定的营养水平范围内,钙磷比在1.5∶1时最有利于育肥猪的骨骼健康。

3.4 饲粮不同钙磷比对育肥期“长×八”二元猪骨骼参数的影响

骨骼是所有脊椎动物体内的基本支架,具有支撑机体、保护内脏器官、参与钙和磷代谢及矿物元素储备等多种重要生理功能,矿物元素是骨骼中重要的营养成分,骨钙、磷和Ash含量是评价骨骼性能的重要参数[50]。BMC反映了骨骼的矿物质沉积水平,其减少可能反映出骨质流失,BMD是反映骨量减少和骨质疏松症的定量指标,也是评价骨健康状况的重要生理参数[51]。
Libal等[52]研究发现,饲粮钙含量的变化对生长性能和骨骼发育的影响大于磷含量对这些性状的影响;王灿楠等[53]进行了钙吸收利用与摄入量关系的研究,发现大鼠摄入的钙与BMC、BMD呈正相关;Pointillart等[54]研究表明,仔猪钙磷比在1.0~1.6∶1时,生长性能及骨Ash含量没有显著差异;Letourneau-Montminy等[55]研究发现,通过将饲粮钙磷比提高至1.9∶1并协同补充大剂量植酸酶,是增强断奶仔猪骨矿化的一项有效营养策略;Smith等[56]研究表明,补充超剂量植酸酶的情况下,钙磷比为1.5∶1时生长猪的BMD最大;苏月娟[57]研究表明,饲粮中磷含量对生长猪骨长及骨Ash、磷和钙含量影响均不显著。Columbus等[58]研究表明,饲喂经植酸酶浸泡的低钙磷液态饲粮会降低保育仔猪骨的断裂强度,但不影响骨钙、磷和Ash含量。而本研究发现,HPG组BMC和BMD显著或者极显著提升的同时,骨Ash也在数值上同步增加,但与其他组差异不显著,这表明Columbus等[58]的研究可能处于营养临界缺乏状态,骨骼首先牺牲力学性能(断裂强度)以维持矿物质的稳态,而本研究各组的营养供给量相对充足,从而实现了矿物沉积量与骨骼强度的同步提升。在本研究中,HPG组的BMC显著高于LPG组,说明HPG组的骨骼沉积了更多的矿物质;HPG组的BMD极显著高于LPG和MPG组,说明HPG组的骨骼最为致密,HPG组在不影响骨骼正常生长发育的前提下,最大限度地提升了骨骼的矿化程度和强度,这对于猪的生长发育、骨骼健康至关重要,这与Gutzwiller等[59]研究结果一致。
本试验结果受饲养周期与场地的限制,未来需扩大试验规模验证其普适性,并进一步探究植酸酶添加下的钙和磷互作机制,以便为确定“长×八”二元猪对钙和磷需求量提供参考。

4 结论

综上所述,与钙磷比为1.1∶1、1.3∶1相比,饲粮钙磷比为1.5∶1能降低育肥猪的F/G,增加钙、CP的表观消化率,提高饲料利用率,促进骨形成和骨矿化,改善育肥猪骨骼健康。在本试验条件下,育肥期“长×八”二元猪饲粮适宜钙磷比为1.5∶1。

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