铜是动物体内具有重要生理功能的微量元素之一，它不仅对动物生长发育和营养物质的代谢具有重要作用，而且对繁殖、免疫、凝血等许多生理功能都有重要的生物学意义[1]。饲粮中铜的缺乏或过量都会对动物产生不良影响，严重时甚至发病死亡。崔学平等[2]研究指出，饲粮中添加100、250、300 mg/kg铜对产蛋鸡各阶段采食量、产蛋率、全期蛋重都有所提高。Smith[3]研究表明，肉鸡饲粮中添加76~225 mg/kg铜具有促生长作用。吕敏芝等[4]等研究报道，饲粮中分别添加150、200和250 mg/kg的铜，对肉鸭早期生长(1～3周龄)有一定的促进作用，但对全期的饲养效果不明显。迄今为止，家禽铜添加水平的研究主要集中在鸡、鸭等禽类，而国内外对鹅的铜需要量研究报道较少。NRC(1994)建议家禽铜的营养需要量为8 mg/kg，澳大利亚(1976)建议鹅铜的营养需要量为5 mg/kg；目前，国内尚未明确给出铜在鹅饲粮中的适宜添加水平。为此，本试验以5~16周龄五龙鹅为试验对象，通过研究饲粮铜添加水平对生长性能、屠宰性能、营养物质利用率和激素含量的影响，确定鹅饲粮中铜的最适宜添加水平，以丰富我国鹅营养需要量数据库，为制订我国鹅的饲养标准提供理论依据。
选择5周龄健康种用型五龙鹅(豁眼鹅)324只，采用随机分配编号法，随机分为6个组，每组6个重复，每个重复9只(公5只，母4只)。Ⅰ组为对照组，饲喂基础饲粮(铜含量为5.87 mg/kg)，Ⅱ~Ⅴ组分别饲喂在基础饲粮中添加15、30、60、120、240 mg/kg铜的试验饲粮。试验期12周。试验鹅由国家水禽产业技术体系育种基地莱阳天森豁眼鹅繁育中心提供。试验用铜源为五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)，购自浙江新维普添加剂有限公司(其有效成分为98.5%)。
基础饲粮营养水平参照NRC(1994)家禽营养需要量设计配方。基础饲粮组成及营养水平见表1。
试验前对鹅舍进行全面消毒；全期采取舍饲，地面厚垫料分栏饲养；试验鹅自由饮水和采食；少添喂勤；注意观察鹅群的生长状况。
16周龄末，分别以重复为单位对试验鹅进行空腹称重，计算5~16周龄的平均日增重(ADG)；每日统计饲料消耗量，计算平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。每天记录各组死亡及淘汰情况，计算死淘率。
16周龄末，翅静脉采血后对各组试验鹅进行屠宰(共72只)；宰前禁食12 h，按照《家禽生产性能名词术语和度量统计方法》(NY/T 823—2004)测定屠体重、半净膛重、全净膛重、腹脂重、胸肌重和腿肌重，并计算屠宰率、全净膛率、半净膛率、腹脂率、腿肌率和胸肌率6项屠宰性能指标。
14周龄时，从各组随机抽取6只鹅(公母各占1/2)移入代谢笼(专利号：200720177297)进行饲养，试验阶段预试期4 d，禁食1 d，正试期3 d，自由饮水，定量采食。采用全收粪法连续收集4 d的排泄物。在代谢笼下放置集粪盘，每天定时收集，盐酸固氮，混合后取粪样。
待测饲料粉碎至40 mm，低温干燥保存。粪样在65～75 ℃烘箱中烘干，自然状态下回潮24 h，制成风干粪样，然后用小型万能粉碎机将干粪样粉碎。能量(ME)采用氧弹法进行测定；粗蛋白质(CP)采用的FOSS TECATOR QUALITY ASSURANCE设备进行检测；钙(Ca)采用高锰酸钾法进行测定；磷(P)采用BioSpec-1610核酸蛋白测定仪以比色法进行检测；粗纤维(CF)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)采用ANKOM公司生产的ANKOM2000 Fiber Analyzer (NY14450)设备进行检测；粗脂肪(EE)采用乙醚浸提法进行测定。营养物质利用率计算公式参照文献[5]。
 | 表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) % |
16周龄末称重后，翅静脉采血10 mL，3 000 r/min离心制得血清样品。生长激素(GH)、游离三碘甲腺原氨酸(FT3)、游离甲状腺素(FT4)、胰岛素(INS)含量均由北京北方生物技术研究所采用放射免疫分析法测定。
采用SPSS 17.0软件中单因素方差分析(one-way ANOVA)中的LSD法进行多重比较。试验数据以“平均值±标准差”表示。用不相关比较法(Orthogonal)分析各指标随饲粮中铜添加水平的线性或曲线反应，采用曲线拟合法，以确定5~16周龄鹅饲粮中铜的适宜添加水平。并进行生长性能、营养物质利用率与血清激素之间的相关性分析。P＜0.05和P＜0.01分别为差异显著和极显著水平。
由表2可知，5~16周龄，Ⅲ组体重显著高于Ⅰ组(P<0.05)；Ⅱ、Ⅲ组平均日增重显著高于Ⅰ组(P<0.05)，料重比显著低于Ⅰ组(P<0.05)；各组间平均日采食量、死淘率差异不显著(P>0.05)；添加铜水平为15~30 mg/kg时，平均日增重最高，料重比最低。
Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组5~16周龄鹅平均日增重、料重比均无显著差异(P>0.05)，即铜水平超过60 mg/kg时，对鹅的平均日增重、料重比均无显著影响(P>0.05)；因此，以Ⅰ~Ⅲ组平均日增重和料重比分别与饲粮铜添加水平(X)进行二次曲线拟合，建立回归方程如下：
Y(平均日增重)=28.603+0.218X-0.005X2 (R2=0.839，PQ=0.004)； Y(料重比)=0.002X2-0.065X+6.618(R2=0.869，PQ =0.002)。由上述曲线回归方程得出：饲粮铜添加水平为21.80 mg/kg时平均日增重最大，添加水平为16.25 mg/kg时料重比最低。从综合效益角度分析，建议饲粮中铜添加水平为16.25 mg/kg。
| 表2 饲粮铜添加水平对鹅生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary copper supplemental level on growth performance of geese |
由表3可知，铜添加组屠宰率均高于Ⅰ组，Ⅲ组显著高于Ⅰ组(P<0.05)；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组半净膛率显著高于Ⅰ组(P<0.05)；各组间全净膛率、胸肌率无显著差异(P>0.05)；Ⅲ组腹脂率显著高于Ⅰ组(P<0.05)；Ⅲ组腿肌率显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ组(P<0.05)。
以上结果表明，饲粮中添加铜水平为30 mg/kg时，能显著提高鹅的屠宰率、半净膛率、腹脂率和腿肌率。
| 表3 饲粮铜添加水平对鹅屠宰性能的影响 Table 3 Effects of dietary copper supplemental level on slaughter performance of geese % |
由表4可见，Ⅱ、Ⅲ组ME分别比Ⅰ组提高了0.27%(P>0.05)、1.16%(P>0.05)，说明Ⅲ组能量利用率要高于对照组；Ⅲ组CP利用率比Ⅰ组提高了43.49%(P<0.05)；Ⅲ组EE利用率比Ⅰ组提高了34.40%(P>0.05)；Ⅲ组Ca、P利用率分别比Ⅰ组提高了26.50%(P<0.05)、14.41%(P<0.05)；Ⅲ组CF利用率比Ⅰ组提高了33.44%(P<0.05)；Ⅲ、Ⅳ组ADF利用率分别比Ⅰ组提高了20.32%(P<0.01)、11.85%(P<0.05)；NDF利用率各组间差异均不显著(P>0.05)。
铜的吸收率，Ⅱ组显著高于Ⅰ组(P<0.05)，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组极显著高于Ⅰ组(P<0.01)，Ⅲ～Ⅵ组间差异不显著(P>0.05)。
以上结果表明，添加30 mg/kg铜能显著提高CP、Ca、P、CF、ADF利用率，铜的吸收率趋于稳定。
| 表4 饲粮铜添加水平对鹅营养物质利用率的影响 Table 4 Effects of dietary copper supplemental level on nutrient availability of geese |
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)，相邻小写字母表示差异显著(P＜0.05)，相间小写字母表示差异极显著(P＜0.01)。
In the same row, values with the same small or no letter superscripts mean no significant difference (P＞0.05)， while with adjacent small letter superscripts mean significant difference (P＜0.05)， and with alternate small letter superscripts mean significant difference (P＜0.01)．
由表5可见，16周龄时，Ⅲ组GH含量极显著高于Ⅰ组(P<0.01)；添加铜能显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)提高INS含量；Ⅲ组FT3含量显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)高于其他各组；Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组FT4含量显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)高于Ⅰ组。
以上结果表明，添加30 mg/kg铜时，INS、FT3含量最高；添加120 mg/kg铜时，FT4含量最高。
| 表5 饲粮铜添加水平对鹅血清中激素含量的影响 Table 5 Effects of dietary copper supplemental level on serum hormone content of geese |
由表6可知，5~16周龄时，GH与平均日增重呈极显著正相关(P<0.01)，与平均日采食量呈显著正相关(P<0.05)，与料重比呈显著负相关(P<0.05)，相关系数分别为0.772、0.469、-0.540；INS与平均日增重、平均日采食量呈显著正相关(P<0.05)，相关系数分别为0.507、0.511；FT4与料重比呈显著负相关(P<0.05)，相关系数为-0.472；FT3与各生长性能关系相关性差异不显著(P>0.05)。
以上结果表明，GH、INS、FT4与5~16周龄五龙鹅的生长性能有显著相关性。
| 表6 血清激素与生长性能的相关性 Table 6 The correlation between serum hormone and growth performance |
*表示显著相关(P<0.05)。* *表示极显著相关(P<0.01)。下表同。
* means significant correlation (P<0.05). * * means extremely significant correlation (P<0.01). The same as below.
由表7可知，ME与GH呈极显著正相关(P<0.01)，与FT3呈显著正相关(P<0.05)；EE与鹅血清GH、INS、FT3呈极显著正相关(P<0.01)，相关系数分别为0.504、0.463、0.546；Ca与GH呈极显著正相关(P<0.01)，相关系数为0.673；CF与GH、FT3、FT4呈极显著正相关(P<0.01)，相关系数分别为0.469、0.367、0.391；ADF与GH、FT3呈极显著正相关(P<0.01)，相关系数分别为0.556、0.333；CP、P、NDF与鹅血清激素相关性均不显著(P>0.05)。
以上结果表明，鹅血清GH对ME、EE、Ca、CF和ADF的营养物质利用率具有一定的促进作用；FT3与ME、EE、CF和ADF有显著相关性。
铜在饲粮中的最适添加水平因动物种类、生长阶段、生产水平等不同而报道各异。铜的促生长作用的另一个机理是提高采食量，有研究认为饲粮添加铜可以明显增加育成家禽的采食量[6]。本试验结果表明，铜对鹅的采食量没有显著影响，但却显著降低了料重比，说明铜对鹅促生长作用不是通过提高采食量增加而是通过提高饲料利用率而产生影响。程忠刚等[7]研究发现，家禽对铜的最大耐受量为300 mg/kg[8]。Smith[3]研究表明，肉鸡饲粮中添加76～225 mg/kg铜具有促进生长的作用；而Fisher等[9]试验的结果与Smith[3]存在一定的差异，他们认为添加225 mg/kg铜对肉鸡生长性能的影响结果不稳定，但是添加225~250 mg/kg铜具有明显的促进生长的作用[10, 11]。Bakalli等[12]、张艳云等[13]、夏中生等[14]试验表明，125～250 mg/kg的高剂量铜有促进肉鸡生长的作用，但这一添加水平远远高于营养需要量。本研究表明，5~16周龄时添加15~30 mg/kg铜可显著提高平均日增重，降低料重比。另外，本研究还表明，五龙鹅5~16周龄料重比较高，分析其原因可能有以下几个方面：一是试验饲粮粗纤维含量较高，营养水平相对较低；二是本试验进行期间为7~10月份，平均温度范围在28~35 ℃，影响了五龙鹅的生长速度；三是五龙鹅1~8周龄生长速度较快，而9周龄后出现生长拐点，生长速度明显减慢。上述原因的分析对指导生产具有重要意义。
| 表7 血清激素与营养物质利用率的相关性 Table 7 The correlation between serum hormone and nutrient availability |
屠宰性能是评价家禽品种优劣、饲养管理水平及屠宰加工效益的重要依据，它直观地反映出动物体组成及可食部分的比例。屠宰率和全净膛率是衡量畜禽产肉性能的主要指标，赵阿勇[15]研究表明，腹脂率随着能量水平的升高而上升，这可能是因为当饲粮能量水平增加时，鹅摄入的能量也会增加，当摄入的能量超过其需要时，多余的能量转化为体脂沉积。本试验结果表明，五龙鹅饲粮中添加30 mg/kg水平的铜，16周龄屠宰性能优于其他添加水平。
营养物质利用率能直接反映动物机体代谢水平，从而影响机体生长发育[16]。Kirchgessner等[17]研究表明，在体外，适宜的铜离子浓度能激活胃蛋白酶，增加蛋白质的水解。Luo等[6]研究发现，铜可显著提高断奶仔猪小肠脂肪酶和磷脂酶A的活性，增加必需脂肪酸的吸收从而提高饲粮脂肪的消化率；此外，铜还可以促进胃蛋白酶的激活，从而提高饲粮中蛋白质的消化率。本试验结果表明，饲粮中添加30 mg/kg铜能显著提高ME、CP、EE、P、CF、ADF利用率，说明适宜的铜添加水平提高了五龙鹅对能量和蛋白质等营养物质的消化利用效率，进而促进五龙鹅生长。关于铜对消化酶等的影响和相互调控机制有待于继续研究。
不同种类的动物由于消化道结构的差异、饲料来源以及铜的存在形式等因素会影响动物对铜的吸收利用[18]。本试验研究表明，Ⅰ~Ⅲ组铜的吸收率呈线性增长，当饲粮铜添加水平超过30 mg/kg时，出现拐点，吸收率增长趋于平缓，因此，当饲粮铜添加水平超过30 mg/kg时，鹅对铜的吸收利用率基本恒定，排泄物中铜的含量相对增加，这样会加重铜对环境的污染。因此在实际生产中饲粮中铜的添加水平为30 mg/kg时适宜，在不影响家禽生长性能的同时减少饲粮中铜添加水平，以降低高铜粪便对环境的污染。关于铜在组织中的沉积量有待于继续研究。
研究表明，饲粮中添加促生长剂量的铜能透过血脑屏障在脑中积累，在转铜蛋白的作用下传递给相应的含铜蛋白，提高了脑细胞内某些含铜酶的活性，刺激下丘脑释放生长激素释放激素，使脑中铜含量增加；低铜饲粮可使脑铜含量下降[19, 20]，说明脑中铜含量可以受饲粮中铜供给量的影响。当饲粮铜水平为30 mg/kg时，GH和INS含量最高。这表明，铜对鹅GH和INS具有重要影响，从而对机体生长起到间接调控作用。
目前，未见饲粮中铜水平对外周循环血液中甲状腺素(T4)影响的报道。但Schone等[21]研究油菜籽粉、碘和铜对猪(初重20 kg)甲状腺影响时发现，未加碘饲粮可使猪出现碘缺乏症，甲状腺上皮细胞增高；饲粮无碘而加铜也会使甲状腺重量增加，血清FT4含量显著减少，但饲粮中加少量碘(0.125 mg/kg，正常推荐量为0.5 mg/kg)再加铜时则碘缺乏症消失，FT4含量显著增加。本试验结果表明，5~16周龄添加30 mg/kg铜的FT3含量最高。本试验显示FT3含量较高，这可能是因为FT3受物种差异的影响。添加120 mg/kg铜显著增加FT4含量，说明120 mg/kg铜能影响鹅生长期FT4的分泌。
GH是调控整个动物机体生长的重要激素。它能促进蛋白质合成，减少氨基酸的分解，使机体氮贮留增加，呈正氮平衡。INS是由胰岛β-细胞分泌的一种蛋白质激素，具有调节多种物质代谢的功能。FT3、FT4两者最能直接反映甲状腺功能状态，并且不受血中甲状腺素结合球蛋白浓度及结合力改变的影响[22]。陈维虎等[23]研究表明，1~70日龄浙东白鹅增重速度与血清三碘甲腺原氨酸(T3)含量变化一致，而与T4水平的变化关系不显著。但本试验结果显示五龙鹅的生长性能与GH含量呈现较显著相关性，这表明，不同铜添加水平影响激素分泌，进而影响5~16周龄鹅的平均日增重与饲料转化率。
范卫星等[24]以溆浦鹅为研究对象，研究不同饲粮代谢能水平对70日龄溆浦鹅血清中GH和胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的影响，结果表明随饲粮代谢能水平的提高，溆浦鹅血清中GH含量相应提高，但是饲粮代谢能水平与IGF-1差异不显著。胡骏鹏等[25]研究表明，血清中GH含量与代谢能的高低呈正相关。本试验结果表明，ME利用率与血清GH含量呈极显著正相关性，并且与血清FT3含量呈显著的正相关。本试验结果表明，除EE利用率外INS对其他各营养物质的利用率均无显著影响，可能由于血清中INS含量是在试验开始后第16周测得，血清中INS含量可能已恢复到正常水平。
目前有关血清激素影响营养物质利用率的报道较少。从本试验的结果中可以看出，GH与ME、EE、Ca、CF和ADF利用率均呈极显著正相关，FT3与ME、EE、CF和ADF利用率均呈极显著正相关，说明铜可以通过调节自身的激素水平来调节对各营养物质利用率，其调节机制有待于进一步研究。
国内外畜禽饲养标准中营养需要量是指动物在最适宜环境条件下，正常、健康生长或达到理想生产成绩对各种营养物质种类和数量的最低要求。营养需要中规定的营养物质定额一般不适宜直接在畜禽生产中应用，常要根据不同的具体条件，适当考虑一定程度保险系数，以保证最佳生长性能。通过本试验可以得出，5～16周龄五龙鹅达到最佳生长性能时饲粮的铜添加水平为30 mg/kg，此需要量远远高于国内外的有关饲养标准，可作为鹅育肥饲粮配制的参考。
① 铜对鹅的生长性能具有显著影响，建议5~16周龄五龙鹅饲粮中铜添加水平为16.25 mg/kg。
② 饲粮中添加30 mg/kg的铜可显著提高ME、CP、EE、P、CF和ADF利用率。
③ 饲粮铜添加水平对机体激素的分泌有显著影响，其中对GH的影响最显著。
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