Chinese Journal of Animal Nutrition >

2025 , Vol. 37 >Issue 4: 2379 - 2391

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.202

RESEARCH PAPER

Effects of Dietary L-Arginine Supplemental Levels on Laying Performance, Egg Quality, Reproductive Performance and Plasma and Liver Biochemical and Antioxidant Indices of Breeding Ducks

  • WANG Mengpan , 1, 2 ,
  • ZHENG Chuntian 1, * ,
  • CHEN Wei 1 ,
  • ZHANG Ya’nan 1 ,
  • XIA Weiguang 1 ,
  • JIN Chenglong 1 ,
  • MA Manting 1 ,
  • HUANG Xuebing 1 ,
  • LI Kaichao 1 ,
  • GUO Liang , 2, ** ,
  • WANG Shuang , 1, **
Expand
  • 1 Guangdong Key Laboratory of Animal Breeding and Nutrition Research, Guangdong Public Laboratory of Animal Breeding and Nutrition, South China Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, National Key Laboratory of Swine and Poultry Seed Industry, Institute of Animal Science, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China
  • 2 Tianjin Agricultural College, Tianjin 300391, China
** GUO Liang, professor, E-mail: ;
WANG Shuang, associate professor, E-mail:

* Contributed equally

Received date: 2024-08-29

  Online published: 2025-04-15

Fold

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of dietary L-arginine supplemental levels on laying performance, egg quality, reproductive performance and plasma and liver biochemical and antioxidant indices of breeding ducks. The experiment adopted a single-factor completely randomized design, a total of 504 Fujian Longyan mountain ducks at 150 days of age were randomly divided into 6 groups with 6 replicates per group and 14 ducks per replicate. Ducks in 6 groups were fed basal diets supplemented with 0, 0.15%, 0.30%, 0.45%, 0.60% and 0.75% L-arginine, respectively. The pre-experimental period lasted for 4 weeks, and the experimental period lasted for 12 weeks. The results showed as follows: 1) dietary L-arginine had no significant effect on the laying performance of breeding ducks (P>0.05). 2) Dietary L-arginine had no significant effect on the egg quality of breeding ducks (P>0.05). With the dietary L-arginine supplemental level increased, the contents of crude protein in whole egg and albumen showed linearly and quadratic changes (P<0.05), and the yolk crude protein content showed a quadratic change (P<0.05). 3) Dietary L-arginine had no significant effects on the contents of albumin, creatinine, total bilirubin, uric acid and glucose, activities of alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase and total antioxidant capacity in plasma (P>0.05), but had significant effects on contents of total protein and malondialdehyde and activities of glutathione peroxidase and total superoxide dismutase in plasma (P<0.05). 4) Dietary L-arginine had no significant effects on the liver index, triglyceride content and glutathione peroxidase and total superoxide dismutase activities (P>0.05), but had significant effects on the liver total cholesterol and malondialdehyde contents and total antioxidant capacity (P<0.05). With the dietary L-arginine supplemental level increased, the liver total cholesterol and malondialdehyde contents and total superoxide dismutase activity showed quadratic changes (P<0.05). 5) Dietary L-arginine significantly increased the oviduct length (P<0.05), and dietary 0.30% L-arginine significantly increase the number and weight of large white follicles (P<0.05). 6) Dietary L-arginine had no significant effects on the egg weight, fertility rate, hatching rate, weak hatching rate and dead embryo rate (P>0.05). Dietary 0.30% L-arginine significantly increase the newborn duck weight (P<0.05). In conclusion, dietary L-arginine have no significant effects on the laying performance and egg quality of breeding ducks, but it can increase the crude protein content in breeding eggs, the number of large white follicles and the newborn duck weight, thereby improve the reproductive performance of breeding ducks.

Key words： breeding ducks; L-arginine; laying performance; egg quality; reproductive performance; biochemical indices; antioxidant

Cite this article

WANG Mengpan , ZHENG Chuntian , CHEN Wei , ZHANG Ya’nan , XIA Weiguang , JIN Chenglong , MA Manting , HUANG Xuebing , LI Kaichao , GUO Liang , WANG Shuang . Effects of Dietary L-Arginine Supplemental Levels on Laying Performance, Egg Quality, Reproductive Performance and Plasma and Liver Biochemical and Antioxidant Indices of Breeding Ducks[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2025 , 37(4) : 2379 -2391 . DOI: 10.12418/CJAN2025.202

自然界中有D-精氨酸和L-精氨酸2种,在动物体内主要以L-精氨酸形式存在。精氨酸对于成年家畜是条件性必需氨基酸,但对于幼龄动物和家禽而言则是必需氨基酸。在成年哺乳动物中,内源精氨酸的合成主要通过小肠-肾代谢轴完成[1]。但是对家禽而言,因为其缺乏催化谷氨酰胺与谷氨酸合成瓜氨酸的氨甲酰磷酸合成酶[2],以及催化脯氨酸与鸟氨酸转化为谷氨酸的二氢吡咯-5-羧酸合成酶[3],不能通过鸟氨酸循环的生化途径来合成精氨酸,因此需由饲粮来提供。在提供瓜氨酸的情况下,家禽可在肾脏和巨噬细胞内合成精氨酸,但通过这种途径合成精氨酸的效率较低[4]。Chau等[5]研究认为,孕期及幼龄动物自身合成L-精氨酸难以支持自身生理需要,因此更加需要通过饲粮等方式进行补充。以往研究表明,在饲粮中添加精氨酸可提高肉鸡的生长性能[6-7];在热应激条件下,补充精氨酸也能改善肉鸭的生长性能和免疫状态[8-9]。此外,向肉鸭胚蛋中注射精氨酸或碳水化合物和精氨酸的混合注射液,能够显著提高出壳时的肝糖原含量[10]。此外,研究表明,蛋鸭在饲喂玉米-干酒糟及其可溶物型饲粮条件下,精氨酸需要量为1.06%~1.22%,即在基础饲粮中添加0.40%~0.56%的精氨酸[11]。这些研究为精氨酸在家禽饲粮中的应用提供了科学依据,并指出了其在提高生长性能和免疫功能方面的潜力。龙岩山麻鸭原产福建龙岩,其体型小、早熟、产蛋多、适应性强、抗逆性好、饲料转化率高,广受福建、广东等南方养殖户欢迎。因此。本试验通过在饲粮中添加不同水平的L-精氨酸,探讨其对蛋种鸭产蛋性能、蛋品质、繁殖性能及血浆、肝脏生化和抗氧化指标的影响,以期为精氨酸在蛋鸭饲粮中的应用提供进一步的科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

动物试验由广东省农业科学院动物科学研究所(水产研究所)实验动物伦理委员会批准,审批编号为2022069。
选择健康状况良好、采食正常、体重接近的150日龄龙岩山麻鸭504只,采用单因素完全随机设计,随机分为6组,每组6个重复,每个重复14只鸭。各组分别在基础饲粮中添加0、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%、0.75%的L-精氨酸(添加形式为L-精氨酸盐酸盐,纯度为99.6%)。试验鸭单笼饲养,所有试验鸭先饲喂精氨酸含量较低的基础饲粮4周,然后按分组饲喂对应试验饲粮12周。

1.2 试验饲粮

本试验采用玉米-小麦麸型基础饲粮,参照国家标准《蛋鸭营养需要量》(GB/T 41189—2021)小型蛋鸭营养需要量配制。试验饲粮代谢能、粗蛋白质及氨基酸水平保持一致。试验饲粮组成及营养水平见表1。饲粮精氨酸含量依照国家标准GB/T 18246—2019检测。
表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

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

项目
Items		 L-精氨酸添加水平L-arginine supplemental levels/%
0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75
原料Ingredients
玉米Corn 53.00 53.00 53.00 53.00 53.00 53.00
小麦麸Wheat bran 21.98 21.98 21.98 21.98 21.98 21.98
大豆粕Soybean meal 1.39 1.39 1.39 1.39 1.39 1.39
玉米蛋白粉Corn protein meal 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40 9.40
磷酸氢钙CaHPO4 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20
石粉Limestone 9.16 9.16 9.16 9.16 9.16 9.16
食盐NaCl 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30
预混料Premix1) 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
DL-蛋氨酸DL-Met 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13
L-赖氨酸盐酸盐L-Lys·HCl 0.53 0.53 0.53 0.53 0.53 0.53
色氨酸Trp 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
L-精氨酸盐酸盐L-Arg·HCl 0.18 0.36 0.54 0.72 0.90
L-苏氨酸L-Thr 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03
L-丙氨酸L-Ala 1.80 1.40 1.05 0.70 0.35
沸石粉Zeolite powder 0.22 0.39 0.56 0.73 0.90
合计Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
代谢能ME/(MJ/kg) 10.45 10.45 10.45 10.45 10.45 10.45
粗蛋白质CP 17.00 17.00 17.00 17.00 17.00 17.00
钙Ca 3.60 3.60 3.60 3.60 3.60 3.60
总磷TP 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61
有效磷AP 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35
赖氨酸Lys 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80
蛋氨酸Met 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40
蛋氨酸+胱氨酸Met+Cys 0.66 0.66 0.66 0.66 0.66 0.66
苏氨酸Thr 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
色氨酸Try 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20
精氨酸Arg 0.73 0.79 0.92 1.00 1.18 1.30

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 12 000 IU,VD3 2 000 IU,VE 26 mg,VK3 1.0 mg,VB1 3.0 mg,VB2 9.6 mg,VB6 6.0 mg,VB12 0.03 mg,氯化胆碱 choline chloride 500 mg,泛酸钙 calcium pantothenate 28.5 mg,叶酸 folic acid 0.6 mg,烟酸 nicotinic acid 50 mg,生物素 biotin 0.20 mg,Fe 50 mg,Cu 10 mg,Mn 90 mg,Zn 90 mg,I 0.50 mg,Se 0.40 mg。

2)精氨酸为实测值,其他为计算值,参照GB/T 41189—2021。Arg was a measured value, while the others were calculated values, which according the GB/T 41189—2021.

1.3 样品采集与测定

1.3.1 产蛋性能测定

每天07:00和16:00各喂料1次,准确记录给料量和剩料量,统计平均日采食量。记录试验鸭每天的蛋重、产蛋数量,计算产蛋率、平均蛋重、日产蛋重和料蛋比。

1.3.2 蛋品质指标测定

试验第16周,每个重复中各取6枚蛋样(重量接近平均蛋重),2枚用于测定蛋品质,并在48 h内完成测定,测定指标包括蛋形指数、蛋壳强度、蛋白高度、蛋黄色泽度和哈氏单位。用数显游标卡尺量出其纵径和横径测算蛋形指数,蛋壳强度、蛋白高度、蛋黄色泽度和哈氏单位由日本ORKA全自动蛋品分析仪(EA-01)和强度仪(SN:EF0451)测定。4枚冻干后采用全自动凯氏定氮分析仪(FOSS Analytical AB)测定全蛋、蛋清和蛋黄粗蛋白质含量,检测方法参照国家标准GB/T 18868—2002。

1.3.3 血浆生化和抗氧化指标测定

试验结束前1天08:00禁食,次日08:00每个重复选取2只试验鸭(体重接近平均体重),翅静脉采血10 mL,4 ℃条件下868.8×g离心并制备血浆(赛默飞冷冻离心机,SN:43105098),分装于EP管中,-20 ℃保存,采用试剂盒测定血浆生化(总蛋白、白蛋白、肌酐、总胆红素、尿酸、葡萄糖、谷丙转氨酶、谷草转氨酶)和抗氧化指标(丙二醛、谷胱甘肽过氧化物酶、总超氧化物歧化酶、总抗氧化能力)。试剂盒由南京建成生物工程研究所提供,按照试剂盒说明书中的步骤进行操作。

1.3.4 肝脏脂质代谢和抗氧化指标测定

采血后试验鸭颈动脉放血致死,打开腹腔,分离肝脏组织并称量肝脏重,计算肝脏指数[肝脏指数(%)=100×肝脏重(g)/试验鸭体重(g)]。取肝脏右页中间部分,用生理盐水冲洗后,放入冻存管液氮保存。取适量肝脏样本制备肝脏匀浆,用赛默飞冷冻离心机(SN:43105098)离心(4 ℃,967.7×g,10 min)后取上清液,采用蛋白浓度测定试剂盒测定蛋白浓度,测定并计算肝脏脂质代谢(甘油三酯、总胆固醇)和抗氧化指标(丙二醛、谷胱甘肽过氧化物酶、总超氧化物歧化酶、总抗氧化能力)。试剂盒由南京建成生物工程研究所提供,按照试剂盒说明书中的步骤进行操作。

1.3.5 生殖器官发育指标测定

试验结束后,剖开试验鸭腹腔,剪断卵巢系膜,取下卵巢并记录称重。观察卵泡发育情况和卵巢形态结构,并称取卵巢重量。记录优势卵泡(直径大于10 mm)、小黄卵泡(直径6~8 mm)、大白卵泡(直径3~6 mm)的数量和总重量,测量并记录输卵管长度和重量。

1.3.6 繁殖性能测定

试验第15周,采集公鸭的精液,混合均匀并进行人工授精。收集种蛋,50枚为1个重复,标记并称重后统一孵化。在孵化第7天进行照蛋并统计受精率。28 d出雏,记录出雏数、弱雏数、死胚数,称量初生鸭重。计算受精蛋孵化率、弱雏率、死胚率,计算公式如下:
孵化率(%)=(出雏的全部雏禽数/受精蛋数)×100;
弱雏率(%)=(弱雏数/出雏的全部雏禽数)×100;
死胚率(%)=(死胚蛋数/受精蛋数)×100。

1.4 统计分析

采用Excel 2021软件对试验数据进行整理,采用SPSS 29.0软件进行单因素方差分析,差异显著者采用Duncan氏法进行多重比较。结果以平均值和均值标准误表示,P<0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭产蛋性能的影响

由表2可知,饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭产蛋率、平均蛋重、平均日采食量、日产蛋重和料蛋比均无显著影响(P>0.05)。
表2 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭产蛋性能的影响

Table 2 Effects of dietary L-arginine supplemental levels on laying performance of breeding ducks

项目
Items		 L-精氨酸添加水平
L-arginine supplemental levels/%		 SEM P值P-value
L-精氨酸
L-arginine		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75
产蛋率Laying rate/% 83.04 82.28 83.01 83.34 82.08 81.15 0.84 0.347 0.477 0.840
平均蛋重
Average egg weight/g		 58.86 59.01 58.78 58.93 58.36 59.57 0.91 0.771 0.792 0.911
平均日采食量
Average daily feed
intake/(g/d)		 155.96 156.04 156.02 156.18 156.11 155.21 0.76 0.407 0.361 0.754
日产蛋重
Daily egg weight/(g/d)		 49.20 48.83 49.05 49.35 48.13 47.84 0.52 0.119 0.200 0.522
料蛋比Feed/egg 4.20 4.21 4.13 4.08 4.21 4.25 0.60 0.740 0.316 0.600

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

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

2.2 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭蛋品质的影响

由表3可知,饲粮L-精氨酸添加水平对蛋形指数、蛋壳强度、蛋白高度、蛋黄色泽度和哈氏单位均无显著影响(P>0.05),对全蛋、蛋清和蛋黄粗蛋白质含量有显著影响(P<0.05)。随着饲粮L-精氨酸添加水平的增加,全蛋和蛋清粗蛋白质含量呈线性和二次曲线变化(P<0.05),蛋黄粗蛋白质含量呈二次曲线变化(P<0.05)。饲粮L-精氨酸添加水平为0.15%和0.75%时全蛋、蛋清和蛋黄粗蛋白质含量显著高于饲粮L-精氨酸添加水平为0时(P<0.05)。
表3 饲粮L-精氨酸添加水平对种蛋鸭蛋品质的影响

Table 3 Effects of dietary L-arginine supplemental levels on egg quality of breeding ducks

项目
Items		 L-精氨酸添加水平
L-arginine supplemental levels/%		 SEM P值P-value
L-精氨酸
L-arginine		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75
蛋形指数
Egg shape index		 1.35 1.33 1.31 1.35 1.34 1.34 0.01 0.352 0.948 0.465
蛋壳强度
Eggshell strength/(N/cm2)		 39.28 43.00 40.09 37.49 39.34 35.69 1.18 0.617 0.195 0.347
蛋白高度
Albumen height/mm		 7.42 7.39 7.16 6.69 7.12 7.22 0.08 0.133 0.179 0.085
蛋黄色泽度Yolk color 8.58 8.83 8.83 9.17 9.25 8.42 0.12 0.355 0.771 0.185
哈氏单位Haugh unit 86.22 85.60 85.15 81.54 84.20 84.68 0.52 0.142 0.149 0.109
全蛋粗蛋白质含量
Crude protein content
of whole egg/%		 41.82c 43.11ab 42.40bc 42.32bc 42.73abc 43.70a 0.17 0.024 0.018 0.047
蛋清粗蛋白质含量
Crude protein content
of albumen/%		 75.26c 75.64ab 75.45bc 75.29bc 75.35abc 74.91a 0.06 0.012 0.021 0.004
蛋黄粗蛋白质含量
Crude protein content
of yolk/%		 30.13b 30.91a 29.18c 30.23ab 30.09b 30.87a 0.11 <0.001 0.328 0.027

2.3 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭血浆生化和抗氧化指标的影响

由表4可知,饲粮L-精氨酸添加水平对血浆白蛋白、肌酐、总胆红素、尿酸、葡萄糖含量和谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性均无显著影响(P>0.05),对血浆总蛋白含量有显著影响(P<0.05)。饲粮L-精氨酸添加水平为0.15%和0.75%时血浆总蛋白含量显著高于饲粮L-精氨酸添加水平为0.30%时(P<0.05)。
表4 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭血浆生化指标的影响

Table 4 Effects of dietary L-arginine supplemental levels on plasma biochemical indices of breeding ducks

项目
Items		 L-精氨酸添加水平
L-arginine supplemental levels/%		 SEM P值P-value
L-精氨酸
L-arginine		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75
总蛋白TP/(g/L) 59.82ab 63.70a 55.34b 59.32ab 59.93ab 61.44a 0.76 0.034 0.644 0.289
白蛋白ALB/(g/L) 20.75 21.77 20.83 22.21 21.35 21.71 0.28 0.656 0.513 0.503
肌酐Cr/(μmol/L) 43.74 44.47 43.37 40.41 53.31 38.40 1.47 0.080 0.583 0.059
谷丙转氨酶ALT/(U/L) 37.84 32.90 36.13 30.27 32.71 31.94 0.98 0.215 0.938 0.979
谷草转氨酶AST/(U/L) 48.72 38.91 33.57 34.05 29.63 27.31 2.65 0.225 0.968 0.421
总胆红素TBil/(μmol/L) 11.13 11.53 16.57 9.82 14.58 12.47 0.83 0.159 0.307 0.513
尿酸UA/(mg/L) 1 782.76 1 961.90 1 608.23 1 796.54 1 779.46 1 642.60 81.27 0.876 0.822 0.968
葡萄糖GLU/(mmol/L) 16.38 16.22 15.43 15.88 15.29 15.61 0.37 0.950 0.541 0.830
由表5可知,饲粮L-精氨酸添加水平对血浆总抗氧化能力无显著影响(P>0.05),对血浆丙二醛含量和谷胱甘肽过氧化物酶、总超氧化物歧化酶活性有显著影响(P<0.05)。饲粮L-精氨酸添加水平为0.30%、0.45%和0.75%时血浆丙二醛含量显著低于饲粮L-精氨酸添加水平为0时(P<0.05)。饲粮L-精氨酸添加水平为0.15%、0.30%、0.45%、0.60%和0.75%时血浆总超氧化物歧化酶活性显著高于饲粮L-精氨酸添加水平为0时(P<0.05)。饲粮L-精氨酸添加水平为0.45%、0.60%和0.75%时血浆谷胱甘肽过氧化物酶活性显著低于饲粮L-精氨酸添加水平为0和0.15%时(P<0.05)。
表5 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭血浆抗氧化指标的影响

Table 5 Effects of dietary L-arginine supplemental levels on plasma antioxidant indices of breeding ducks

项目
Items		 L-精氨酸添加水平
L-arginine supplemental levels/%		 SEM P值P-value
L-精氨酸
L-arginine		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75
总抗氧化能力
T-AOC/(U/mL)		 10.71 10.43 11.49 12.15 11.96 10.75 0.37 0.715 0.889 0.489
丙二醛
MDA/(nmol/mL)		 13.89a 11.37ab 10.22b 9.36b 11.73ab 10.52b 0.42 0.038 0.141 0.297
总超氧化物歧化酶
T-SOD/(U/mL)		 104.03c 132.95b 132.92b 143.98ab 145.40ab 157.69a 3.54 <0.001 0.686 0.848
谷胱甘肽过氧化物酶
GSH-Px/(U/mL)		 709.94a 720.00a 663.23ab 608.71bc 631.74b 545.03c 12.96 <0.001 0.561 0.386

2.4 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭肝脏脂质代谢和抗氧化指标的影响

由表6可知,饲粮L-精氨酸添加水平对肝脏指数和甘油三酯含量均无显著影响(P>0.05),对肝脏总胆固醇含量有显著影响(P<0.05)。随着饲粮L-精氨酸添加水平的增加,肝脏总胆固醇含量呈二次曲线变化(P<0.05)。
表6 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭肝脏脂质代谢指标的影响

Table 6 Effects of dietary L-arginine supplemental levels on liver lipid metabolism indices of breeding ducks

项目
Items		 L-精氨酸添加水平
L-arginine supplemental levels/%		 SEM P值P-value
L-精氨酸
L-arginine		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75
肝脏指数
Liver index/%		 3.36 3.47 3.30 3.42 3.49 3.56 0.07 0.937 0.445 0.673
总胆固醇
T-CHO/(mmol/g prot)		 0.033b 0.034b 0.036b 0.032b 0.038b 0.055a <0.01 <0.001 0.093 0.025
甘油三酯
TG/(mmol/g prot)		 0.11 0.10 0.092 0.13 0.10 0.093 0.01 0.537 0.074 0.121
由表7可知,饲粮L-精氨酸添加水平对肝脏谷胱甘肽过氧化物酶、总超氧化物歧化酶活性无显著影响(P>0.05),对肝脏丙二醛含量和总抗氧化能力有显著影响(P<0.05)。随着饲粮L-精氨酸添加水平的增加,肝脏丙二醛含量呈二次曲线变化(P<0.05),肝脏总超氧化物歧化酶活性呈线性和二次曲线变化(P<0.05)。饲粮L-精氨酸添加水平为0.45%和0.60%时肝脏丙二醛含量显著低于饲粮L-精氨酸添加水平为0和0.75%时(P<0.05)。饲粮L-精氨酸添加水平为0.15%和0.75%时肝脏总抗氧化能力显著高于饲粮L-精氨酸添加水平为0时(P<0.05)。
表7 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭肝脏抗氧化指标的影响

Table 7 Effects of dietary L-arginine supplemental levels on liver antioxidant indices of breeding ducks

项目
Items		 L-精氨酸添加水平
L-arginine supplemental levels/%		 SEM P值P-value
L-精氨酸
L-arginine		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75
丙二醛
MDA/(nmol/mg prot)		 86.68a 67.67ab 63.17ab 47.62b 47.02b 82.01a 4.24 0.007 0.683 0.008
总抗氧化能力
T-AOC/(U/mg prot)		 0.81b 0.94a 0.89ab 0.80b 0.86ab 0.94a 0.02 0.033 0.670 0.287
谷胱甘肽过氧化物酶
GSH-Px/(U/mg prot)		 321.42 330.75 317.76 348.77 325.72 328.70 4.22 0.390 0.770 0.904
总超氧化物歧化酶
T-SOD/(U/mg prot)		 400.37 431.25 408.45 424.95 428.43 450.64 5.10 0.078 0.004 0.015

2.5 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭生殖器官发育指标的影响

由表8可知,饲粮L-精氨酸添加水平对卵巢重、输卵管重、优势卵泡数量和重量、小黄卵跑数量和重量均无显著影响(P>0.05),对输卵管长度、大白卵泡数量和重量有显著影响(P<0.05)。随着饲粮L-精氨酸添加水平的增加,大白卵泡数量呈线性升高(P<0.05)。饲粮L-精氨酸添加水平为0.15%、0.30%、0.45%、0.60%和0.75%时输卵管长度显著高于饲粮L-精氨酸添加水平为0时(P<0.05)。饲粮L-精氨酸添加水平为0.30%、0.45%、0.60%和0.75%时大白卵泡数量显著高于饲粮L-精氨酸添加水平为0和0.15%时(P<0.05)。饲粮L-精氨酸添加水平为0.30%时大白卵泡重量显著高于饲粮L-精氨酸添加水平为0和0.15%时(P<0.05)。
表8 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭生殖器官发育指标的影响

Table 8 Effects of dietary L-arginine supplemental levels on reproductive organ development indices of breeding ducks

项目
Items		 L-精氨酸添加水平
L-arginine supplemental levels/%		 SEM P值P-value
L-精氨酸
L-arginine		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75
卵巢重
Ovarian weight/g		 43.82 46.18 44.51 48.77 45.82 50.64 1.44 0.770 0.933 0.653
输卵管重
Oviduct weight/g		 34.90 39.09 36.01 37.00 36.57 39.44 0.57 0.157 0.707 0.926
输卵管长度
Oviduct length/cm		 44.46b 47.41a 47.76a 47.39a 47.10a 49.39a 0.47 0.014 0.996 0.398
优势卵泡数量
Dominant follicles
number/个		 2.63 4.00 3.33 4.10 3.67 4.00 0.18 0.109 0.521 0.120
优势卵泡重量
Dominant follicle weight/g		 19.75 28.42 25.16 31.55 31.67 29.56 2.24 0.684 0.392 0.050
小黄卵泡数量
Small yellow follicle
number/个		 7.78 8.73 8.67 9.22 11.50 11.11 0.43 0.073 0.518 0.301
小黄卵泡重量
Small yellow follicle
weight/g		 1.46 1.48 1.23 1.40 1.91 1.76 0.07 0.152 0.515 0.052
大白卵泡数量
Large white follicle
number/个		 13.43b 13.71b 21.90a 20.67a 24.25a 20.86a 0.83 <0.001 0.047 0.093
大白卵泡重量
Large white follicle
weight/g		 0.85bc 0.70c 1.34a 1.08abc 1.27ab 1.12abc 0.06 0.019 0.236 0.400

2.6 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭繁殖性能的影响

由表9可知,饲粮L-精氨酸添加水平对蛋重、受精率、孵化率、弱雏率和死胚率均无显著影响(P>0.05),对初生鸭重有显著影响(P<0.05)。饲粮L-精氨酸添加水平为0.30%时初生鸭重显著高于饲粮L-精氨酸添加水平为0、0.15%、0.45%、0.60%和0.75%时(P<0.05)。
表9 饲粮L-精氨酸添加水平对种蛋繁殖性能的影响

Table 9 Effects of dietary L-arginine supplemental levels on reproductive performance of breeding eggs

项目
Items		 L-精氨酸添加水平
L-arginine supplemental levels/%		 SEM P值P-value
L-精氨酸
L-arginine		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75
蛋重Egg weight/g 63.81 63.93 64.10 63.84 63.19 63.89 0.22 0.912 0.650 0.901
受精率Fertility rate/% 83.34 72.48 72.31 78.78 76.10 83.31 1.77 0.262 0.644 0.116
孵化率Hatching rate/% 83.98 80.98 82.94 76.97 78.46 82.35 1.14 0.465 0.361 0.296
弱雏率
Weak hatching rate/%		 0.00 0.69 0.83 1.31 0.00 1.08 0.25 0.594 0.474 0.623
死胚率
Dead embryo rate/%		 13.82 15.75 15.46 19.22 17.34 15.25 0.99 0.724 0.447 0.375
初生鸭重
Newborn duck weight/g		 36.40b 36.60b 37.70a 36.46b 35.86b 36.54b 0.17 <0.001 0.437 0.381

3 讨论

3.1 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭产蛋性能的影响

以往的研究表明,精氨酸可以促进蛋鸭生长并提高其免疫功能[12]。Silva等[13]研究表明,对肉种鸡补充精氨酸,种蛋重随着精氨酸添加水平的增加线性增加。姜丽丽等[14]对1~4周龄笼养蛋雏鸭的研究结果显示,饲粮中添加0.36%精氨酸可显著提高其平均日增重,并降低料重比。方勇军等[15]研究表明,饲粮中添加L-精氨酸盐酸盐可提高樱桃谷肉鸭平均日增重和平均日采食量,但对料重比无显著影响。本试验结果表明,饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭产蛋率、平均蛋重、平均日采食量、日产蛋重和料蛋比均无显著影响。精氨酸对蛋种鸭产蛋性能影响的研究较少,本研究饲粮L-精氨酸添加水平并未对蛋种鸭产蛋性能产生影响,可能与添加水平及物种的不同相关。

3.2 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭蛋品质的影响

精氨酸作为一种重要的氨基酸营养素,能够促进蛋白质利用,改善生长和肌肉发育,从而提高生长性能和产品质量。本试验结果显示,饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭蛋形指数、蛋壳强度、蛋白高度等蛋品质指标无显著影响,但可以显著影响鸭蛋粗蛋白质含量。以往的研究结果不尽相同,陈莹等[16]研究表明,饲粮精氨酸水平对产蛋期五龙鹅种蛋蛋形指数、蛋黄颜色和蛋白高度均无显著影响;Yu等[17]研究发现,饲粮添加精氨酸可通过减少蛋白质降解,改善肉鸡胸肌生长;邓红进等[18]研究发现,饲料中添加精氨酸可以有效促进鱼体对饲料蛋白质的利用。这与本试验蛋品质的结果相似。而雷潇[19]研究表明,饲粮中添加0.5%的L-精氨酸并未对攸县麻鸭蛋清和蛋黄粗蛋白质含量产生影响。本试验中,饲粮L-精氨酸添加水平对鸭蛋粗蛋白质含量的影响表明蛋种鸭饲粮添加精氨酸可调节蛋鸭的蛋白质代谢,提高鸭蛋质量。

3.3 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭血浆生化和抗氧化指标的影响

家禽血液中总蛋白、白蛋白是肝脏功能及营养状况的重要指标,总蛋白和白蛋白含量反映机体蛋白质的合成能力。精氨酸在不同动物种类中对于生物机体的生理功能和生化代谢有着不同的影响。精氨酸在一氧化氮酶(NOS)的作用下生成一氧化氮和瓜氨酸,一氧化氮是动物机体内具有多种调节作用的信号分子,参与机体多种生理反应,包括血管舒张、改善血液循环,从而间接促进肌肉内蛋白质合成和减少脂肪合成[20]。饲粮中添加精氨酸不会对血液蛋白质含量产生负面影响,且在最佳营养水平下,蛋种鸭可最大程度的利用精氨酸,从而促进转氨过程[21]。本试验结果显示,饲粮中添加L-精氨酸并未对血浆白蛋白含量产生影响,但饲粮中添加0.15%和0.75%的L-精氨酸与添加0.30%的L-精氨酸相比,可显著提高血浆总蛋白含量。以往的研究结果不尽相同,雷潇[19]和焦靖娴等[22]研究发现,饲粮中添加精氨酸不影响动物浆总蛋白含量;Ahmed等[23]研究表明,随着饲料中精氨酸水平的增加,虹鳟鱼血液总蛋白和白蛋白含量显著增加。本试验中,精氨酸可能通过促进蛋白质合成或者增加血浆中蛋白质的循环水平,从而影响血浆总蛋白含量。综上所述,适量添加L-精氨酸可调节血浆蛋白质含量。
L-精氨酸是一氧化氮合成的前体,一氧化氮能够调控细胞内氧化还原平衡并减少自由基生成,从而间接增强抗氧化能力。此外,精氨酸通过影响多种抗氧化酶的表达和活性,如超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶,在清除活性氧(ROS)和维持细胞氧化平衡方面具有重要作用。本试验结果显示,饲粮中添加L-精氨酸显著提高了血浆总超氧化物歧化酶活性,表明其对清除超氧自由基有显著促进作用,同时降低了血浆丙二醛含量,进一步支持其抗脂质过氧化的效果。然而,血浆谷胱甘肽过氧化物酶活性的降低可能与抗氧化系统的动态平衡有关,因为超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶在不同氧化应激阶段具有互补作用。总抗氧化能力无显著变化可能说明精氨酸的抗氧化效应更集中于特定途径,而非全面提升抗氧化能力。这与文献中关于精氨酸对特定酶系调控的选择性一致,为其应用提供了参考方向,未来研究可进一步探讨其剂量效应和长期作用机制。

3.4 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭肝脏脂质代谢和抗氧化指标的影响

精氨酸在机体中参与多种生物化学反应,包括脂质合成过程。增加精氨酸的摄入可能促进肝脏内胆固醇的合成或调节,导致血液中总胆固醇含量的升高。本试验结果表明,饲粮中添加L-精氨酸对蛋种鸭的肝脏指数和甘油三酯含量无显著影响,但显著影响肝脏总胆固醇含量,且随着饲粮L-精氨酸添加水平的增加,肝脏总胆固醇含量呈二次曲线变化。这表明饲粮中添加L-精氨酸可能通过影响肝脏胆固醇的代谢途径,在一定程度上调节了脂质代谢,但未直接作用于甘油三酯的生成与代谢。已有研究表明,L-精氨酸通过调节一氧化氮合成,可增强肝脏抗氧化能力并抑制脂质过氧化,进而改善肝脏健康[24]。然而,本研究未观察到其对甘油三酯的显著影响,可能与蛋种鸭特异的脂质代谢模式及饲粮中脂肪酸组成有关。此外,肝脏总胆固醇含量随饲粮L-精氨酸水平升高呈二次曲线变化,提示其可能通过影响胆固醇的合成和分布,间接反映其在调控胆固醇代谢酶活性中的潜在作用。总体来看,L-精氨酸对蛋种鸭脂质代谢的作用可能依赖于剂量及特定的代谢途径。进一步研究需要聚焦于其在蛋禽抗脂质过氧化中的分子机制,以优化其在蛋禽饲粮中的应用。
本试验结果表明,饲粮中添加L-精氨酸能够降低蛋种鸭肝脏丙二醛含量,提示L-精氨酸具有减轻氧化应激的作用。然而,当L-精氨酸添加水平达到0.75%时,这种效果消失,可能与过高水平的L-精氨酸引起的代谢调控机制变化有关。值得注意的是,L-精氨酸的添加提高了肝脏总抗氧化能力,说明其在增强肝脏抗氧化防御方面具有潜力。总抗氧化能力的提升可能归因于精氨酸作为一氧化氮前体的作用,一氧化氮在调控氧化还原平衡和增强抗氧化基因表达中扮演重要角色。尽管饲粮L-精氨酸添加水平对肝脏谷胱甘肽过氧化物酶、总超氧化物歧化酶活性无显著影响,但随着L-精氨酸添加水平的增加,这2种酶的活性呈上升趋势,这可能反映出L-精氨酸对抗氧化酶系统的间接激活效应。研究表明,精氨酸通过影响鸟氨酸循环和抗氧化酶的协同作用,可增强组织的抗氧化能力[25]。综合来看,本研究结果支持了L-精氨酸在改善蛋种鸭肝脏抗氧化状态中的作用。然而,不同添加水平的效果差异提示需要进一步研究其最佳剂量及与其他营养因子的协同作用机制,为优化蛋禽饲粮配方提供科学依据。

3.5 饲粮L-精氨酸添加水平对蛋种鸭生殖器官发育指标的影响

在精氨酸对母猪生殖器官发育的研究表明,饲粮补充精氨酸有利于促进胎盘生长,提高繁殖能力[26-27]。但在蛋种鸭的研究还未见报道。禽类输卵管是禽类生殖系统中非常重要的组成部分,承担着卵子的形成、储存和输送等功能。输卵管增长有利于未受精的卵子进一步发育成熟。精氨酸通过调节一氧化氮途径促进输卵管的平滑肌发育与功能提升,有助于卵子的运输与形成。研究发现,精氨酸的补充能有效改善输卵管的形态结构,增强其功能,从而提高产蛋性能[28]。本试验结果表明,饲粮中添加L-精氨酸可显著提高输卵管长度。卵泡状态、卵泡数量和重量常被用来反映动物繁殖潜力的强弱以及其生殖系统的健康状况。Basiouni等[29]研究发现,母鸡饲喂2.05%精氨酸有提高优势卵泡重量的趋势。本试验结果发现,饲粮中添加高于0.30%的L-精氨酸可显著提高蛋种鸭大白卵泡数量。这表明饲粮中添加高于0.30%的L-精氨酸可直接作用于卵巢影响卵泡产生,促进卵泡的发育和成熟,从而增加卵泡的数量和重量。

3.6 饲粮中添加L-精氨酸对蛋种鸭繁殖性能的影响

有研究表明,摄入L-精氨酸可以增加体内一氧化氮含量[30]。增强从母体到胎儿血液的必需营养素输送,一氧化氮和多胺对血管生成和胚胎发生很重要,精氨酸可促进胎儿和胎盘的生长发育[31]。研究表明,精氨酸可显著提高母猪产子数、活窝重和后代存活率[32⇓-34]。此外,Zeng等[35]也报道,在大鼠妊娠早期和中期的饲粮中补充左旋精氨酸,能提高胚胎存活率和初生窝仔重。本试验结果表明,饲粮中添加0.30%的L-精氨酸可显著提高初生鸭重,与上述试验结果一致。这表明初生鸭可能是通过吸收沉积在种蛋中的精氨酸影响初生鸭重。但更高水平的L-精氨酸对初生鸭重无明显的提升效果,仍需进一步研究。

4 结论

① 饲粮中添加L-精氨酸对蛋种鸭产蛋性能、蛋品质无显著影响,但可以提高鸭蛋粗蛋白质含量。
② 饲粮中添加L-精氨酸可降低蛋种鸭血浆和肝脏丙二醛含量,提高机体抗氧化能力。
③ 饲粮中添加0.30%的L-精氨酸可促进蛋种鸭生殖器官的发育,提高初生鸭重。

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