动物营养学报  2013, Vol. 25 Issue (12): 2897-2905   PDF (1035KB)    
铜对1~4周龄五龙鹅生长性能、屠宰性能、血清氧化酶活性及激素含量的影响
王宝维 , 徐晨晨, 葛文华, 张名爱, 岳斌, 张开磊    
青岛农业大学优质水禽研究所, 青岛 266109
摘要:本试验旨在研究铜对1~4周龄五龙鹅生长性能、屠宰性能、血清氧化酶活性及激素含量的影响,以确定鹅饲粮中铜的适宜添加水平。试验选用1日龄五龙鹅360只,随机分为6个处理,每个处理6个重复,每个重复10只(公母各占1/2)。Ⅰ组为对照组,饲喂基础饲粮(铜含量为5.87 mg/kg),Ⅱ~Ⅵ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4周。结果表明:1)采用不相关比较法进行分析,饲粮铜添加水平为13.73 mg/kg时平均日增重最大,饲粮铜添加水平为9.51 mg/kg时料重比最低。2)与对照组相比,Ⅱ组显著提高了血清总抗氧化能力(P<0.05),极显著提高了铜锌超氧化物歧化酶和铜蓝蛋白的活性(P<0.01)。3)生长激素、胰岛素、游离三碘甲腺原氨酸和游离甲状腺素与1~4周龄鹅的生长性能及血清氧化酶均有显著或极显著相关性(P<0.05或P<0.01)。由此可以得出:1)铜对1~4周龄五龙鹅的生长性能和屠宰性能有显著影响,建议鹅饲粮中铜适宜添加水平为9.51~13.78 mg/kg。2)饲粮铜添加水平与机体血清氧化酶和激素呈显著相关性。3)在1~4周龄五龙鹅饲粮中,建议铜添加水平不超过15 mg/kg。
关键词          生长性能     屠宰性能     血清氧化酶     激素    
Effects of Copper on Growth Performance, Slaughter Performance, Serum Oxidase Activity and Hormone Content of Wulong Geese Aged 1 to 4 Weeks
WANG Baowei , XU Chenchen, GE Wenhua, ZHANG Ming, YUE Bin, ZHANG Kailei    
Institute of High Quality Waterfowl, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China
Abstract: This experiment was conducted to study the effects of copper on growth performance, slaughter performance, serum oxidase activity and hormone content of Wulong geese aged 1 to 4 weeks, and to find the appropriate supplemental level of the copper. A total of 360 one-day-old Wulong geese were randomly divided into 6 groups with 6 replicates per group and 10 geese per replicate (half male and half female). Geese in the group Ⅰ (control group) were fed a basal diet, and geese in the experimental groups (groups Ⅱ to Ⅵ) were fed the basal diet supplemented with 15, 30, 60, 120 and 240 mg/kg copper, respectively. The experiment lasted for 4 weeks. The results showed as follows: 1) using unrelated comparative analysis method, compared with the control group, when the dietary copper level was 13.73 mg/kg, the average daily gain reached the highest; when the dietary copper level was 9.51 mg/kg, the feed to gain reached the lowest. 2) Compared with the control group, the serum total antioxidative capacity in group Ⅱ was significantly increased (P<0.05), and the activities of Cu,Zn superoxide dismutase and ceruloplasmin in serum were significantly increased (P<0.01). 3) Growth hormone, insulin, free iodine thyroid three original acid and free thyroxine had significant correlation with the growth performance and serum oxidase(P<0.05 or P<0.01). In conclusion, 1) copper has significant influence on the growth performance and slaughter performance of Wulong geese aged 1 to 4 weeks, and the optimal supplemental level of copper is 9.51 to 13.78 mg/kg. 2) Dietary copper supplemental level had significant correlation with the body serum enzyme and hormone. 3) The suggested dietary copper supplemental level is less than 15 mg/kg of Wulong geese aged 1 to 4 weeks.
Key words: copper     geese     growth performance     slaughter performance     serum oxidase     hormone    

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]报道,饲粮中分别添加150、200和250 mg/kg铜,对肉鸭早期生长有一定的促进作用,但对全期的饲养效果不明显。Das等[5]研究表明,饲粮中补充铜蛋白盐可以提高肉鸡的生长性能、养分利用率和营养代谢率。Samanata等[6]研究表明,饲粮中添加铜有益于提高肉鸡的生产性能。Pekel等[7]研究表明,饲喂250 mg/kg硫酸铜导致罗曼褐壳蛋鸡蛋重和采食量下降。Lgbasan等[8]研究表明,硫酸铜与醋酸铜和氧化铜相比更能够促进鸡肉的氧化稳定性。迄今为止,家禽铜添加水平的研究主要集中在鸡、鸭等禽类,而国内外对鹅饲粮中铜的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,美国Feedstuffs的推荐标准是11 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。五龙鹅又称豁眼鹅,原产于山东省胶东半岛,东北三省也有分布,其产蛋量居世界领先水平,属于小型地方良种,然而其饲粮中铜的需要量研究还处于空白阶段。为此,本试验以1~4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、血清氧化酶活性及激素含量的影响,确定鹅饲粮中铜的适宜添加水平,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。

1 材料与方法
1.1 试验动物与试验设计

选择1日龄健康种用型五龙鹅360只,随机分为6个处理,每个处理6个重复,每个重复10只(公母各占1/2)。Ⅰ组为对照组,饲喂基础饲粮(铜含量为5.87 mg/kg),Ⅱ~Ⅵ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4周。试验用五龙鹅由国家水禽产业技术体系示范基地莱阳天森豁眼鹅繁育中心提供。试验用硫酸铜(CuSO4·5H2O)购自浙江新维普添加剂有限公司,有效成分含量为98.5%。

1.2 试验饲粮

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。

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) %

1.3 饲养管理

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,少添勤喂,注意观察鹅群的生长状况。

1.4 测定指标及方法
1.4.1 生长性能

4周龄末,分别以重复为单位对试验鹅进行空腹称重,计算1~4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。

1.4.2 屠宰性能

4周龄末,翅静脉采血后,每重复取2只试验鹅进行屠宰;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。

1.4.3 血清氧化酶活性和激素含量

4周龄末称重后,每重复取2只试验鹅翅静脉采血10 mL,3 000 r/min离心制得血清样品。血清总抗氧化能力(T-AOC)、铜锌超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)和铜蓝蛋白(CP)活性均用试剂盒测定,试剂盒均购自南京建成生物研究所。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。


1.5 统计分析

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1~4周龄鹅饲粮中的铜的适宜水平。并进行生长性能、血清氧化酶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。

2 结果与分析
2.1 饲粮铜添加水平对鹅生长性能的影响

由表2可知,Ⅱ组体重显著高于Ⅰ组(P<0.05);Ⅱ组平均日增重显著高于Ⅰ组(P<0.05);Ⅱ组料重比与Ⅰ组相比差异不显著(P>0.05);各组平均日采食量、死淘率差异不显著(P>0.05)。Ⅱ组平均日增重最高,料重比最低。Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组平均日增重、料重比均无显著差异(P>0.05)。

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

以上结果表明,饲粮铜添加水平超过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(Y1)和料重比(Y2)分别与铜添加水平(X)进行二次曲线拟合,建立回归方程如下:

Y1=47.582+0.248X-0.009X2

(R2=0.805,PQ =0.007);

Y2=5.259×10-5X2-0.001X+2.228

(R2=0.915,PQ=0.001)。

由上述曲线回归方程得出:饲粮铜添加水平为13.78 mg/kg时平均日增重最大,饲粮铜添加水平为9.51 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9.51~13.78 mg/kg。

2.2 饲粮铜添加水平对鹅屠宰性能的影响

由表3可知,4周龄时,Ⅱ组屠宰率比Ⅰ组提高了5.07%(P<0.05);Ⅱ组全净膛率和腿肌率比Ⅰ组分别提高了2.44%和16.30%(P>0.05);Ⅱ组腹脂率、胸肌率比Ⅰ组分别显著提高了16.82%和51.91%(P<0.05);各组半净膛率无显著差异(P>0.05)。

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 %

以上结果表明,饲粮中铜添加水平为15 mg/kg能显著提高鹅的屠宰率、腹脂率和胸肌率,饲粮铜添加水平过多对屠宰性能无显著影响。

2.3 饲粮铜添加水平对血清氧化酶活性的影响

由表4可知,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组血清T-AOC显著高于Ⅰ组(P<0.05);Ⅱ组CuZn-SOD和CP活性极显著高于Ⅰ组(P<0.01)。

以上结果表明,饲粮铜添加水平为15 mg/kg能显著提高血清中T-AOC、CuZn-SOD、CP活性,饲粮铜添加水平过多对血清氧化酶活性无显著影响。

表4 饲粮铜添加水平对鹅血清氧化酶活性的影响

Table 4 Effects of dietary copper supplemental level on serum oxidase activity of geese


2.4 饲粮铜添加水平对鹅血清激素含量的影响

由表5可知,4周龄时,Ⅱ组GH含量极显著高于Ⅰ组(P<0.01),Ⅲ组显著高于Ⅰ组(P<0.05);Ⅱ组INS、FT3和FT4含量显著高于Ⅰ组(P<0.05),其他各组间差异不显著(P>0.05)。

表5 饲粮铜添加水平对鹅血清激素含量的影响

Table 5 Effects of dietary copper supplemental level on serum hormone content of geese


以上结果表明,饲粮铜添加水平为15 mg/kg时,GH、INS、FT3和FT4含量达到最大值,饲粮铜添加水平过多对鹅血清激素含量无显著影响。

2.5 血清氧化酶与生长性能的相关性

由表6可知,T-AOC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0.719、0.703、-0.635;CuZn-SOD和CP与平均日增重呈显著正相关(P<0.05),相关系数分别为0.485、0.505,与平均日采食量和料重比相关性差异不显著(P>0.05)。

表6 血清氧化酶与生长性能的相关性

Table 6 The correlation between serum oxidase and growth performance

以上结果表明,血清T-AOC、CuZn-SOD和CP与1~4周龄五龙鹅的生长性能有显著相关性,饲粮中添加铜可以提高血清的氧化酶活性。

2.6 血清激素与生长性能和血清氧化酶的相关性
2.6.1 血清激素与生长性能的相关性

由表7可知,GH与平均日增重呈显著正相关(P<0.05),与料重比呈显著负相关(P<0.05),相关系数分别为0.517、-0.496;INS与平均日增重呈显著正相关(P<0.05),与料重比呈极显著负相关(P<0.01),相关系数分别为0.615、-0.727;FT3与平均日增重呈极显著正相关(P<0.01),与料重比呈显著负相关(P<0.05),相关系数分别为0.632、-0.573;FT4与平均日增重呈显著正相关(P<0.05),与料重比呈显著负相关(P<0.05),相关系数分别为0.586、-0.474。各激素与平均日采食量间相关性差异不显著(P>0.05)。

表7 血清激素与生长性能的相关性

Table 7 The correlation between serum hormone and growth performance

以上结果表明,GH、INS、FT4与1~4周龄五龙鹅的平均日增重和料重比呈显著相关。

2.6.2 血清激素与血清氧化酶的相关性

由表8可知,GH和FT3与T-AOC呈显著正相关(P<0.05),与CuZn-SOD和CP呈极显著正相关(P<0.01);INS与T-AOC和CuZn-SOD呈显著正相关(P<0.05),相关系数分别为0.643、0.523;FT4与T-AOC呈显著正相关(P<0.05),与CuZn-SOD呈极显著正相关(P<0.01)。

表8 血清激素与氧化酶的相关性

Table 8 The correlation between serum hormones and serum oxidase

以上结果表明,GH、INS、FT3、FT4与1~4周龄五龙鹅的氧化酶有显著相关性,饲粮中添加铜能促进激素调控血液的氧化酶活性。

3 讨 论
3.1 饲粮铜添加水平对鹅生长性能和屠宰性能的 影响

铜在饲粮中的适宜添加水平因动物种类、品种、生长阶段、生产水平等不同报道各异。何霆等[9]在肉鸡饲粮中分别添加10、50、100、200 mg/kg铜,结果表明,高铜对肉仔鸡生长、增重无显著影响。吴觉文等[10]报道,在1日龄雄性石歧杂鸡饲粮中添加高剂量的铜,分前后2个阶段饲喂,结果发现高铜(125~200 mg/kg)在肉仔鸡饲养前期并无促生长的作用,但在后期却有一定的促进作用,且这种促进作用随着铜添加水平的增加而有提高的趋势。周桂莲等[11]、石宝明等[12]研究表明,高铜对试验鸡的生长性能无显著影响。Fisher[13]试验的结果与之存在一定的差异,也有研究结果表明,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[14, 15]。Bakalli等[16]、张艳云等[17]、夏中生等[18]试验表明,125~250 mg/kg的高水平铜有促进肉鸡生长的作用,但这一添加水平远远高于相关标准推荐的营养需要量。本试验研究表明,1~4周龄时饲粮中添加15 mg/kg铜可显著提高平均日增重、屠宰率、腹脂率和胸肌率,降低料重比,过多添加无显著差异。

3.2 饲粮铜添加水平对鹅血清氧化酶活性的影响

T-AOC是用于衡量机体抗氧化系统功能状况的综合性指标,其在生物体内的作用主要是维持内环境活性氧的动态平衡,清除过高的活性氧,使机体处于氧化还原相对稳定的状态,代表体内酶类和非酶类抗氧化物的总体水平[19]。当动物饲粮铜缺乏时机体的抗氧化机能降低,在一定范围内适当提高饲粮铜水平可有效提高动物机体抗氧化能力,但动物机体抗氧化能力并非随饲粮铜水平增加而呈线性上升[20]。本试验结果显示,当饲粮中添加15 mg/kg铜时,血清T-AOC达到最高,超过120 mg/kg时显著降低,与上述结果相一致,说明当超过机体一定生理适应范围,铜可使机体抗氧化能力降低,致使机体内抗氧化酶合成减少或利用非酶类抗氧化物的能力减弱,导致机体组织器官受到损害。

CuZn-SOD广泛存在于动物组织中,是抗自由基毒性的关键酶之一。Chen等[21]研究发现,CuZn-SOD在动物机体内能够清除氧自由基的毒害作用,其对氧化还原副产物及过氧化离子的抑制作用是通过其对氧的氢化作用来完成,此酶的活性具有生长依赖性。研究表明,在一定范围内适当提高饲粮铜水平可有效提高动物体组织中CuZn-SOD活性,但CuZn-SOD活性并非随饲粮铜水平增加而呈线性上升[22]。滑静等[23]在基础饲粮中分别添加0、6、15、30、60、125 mg/kg五水硫酸铜饲喂产蛋鸡,结果发现8周龄时饲粮添加30 mg/kg铜的CuZn-SOD活性达到最高值,饲粮添加125 mg/kg铜的产蛋鸡CuZn-SOD活性显著降低。张力等[24]研究表明,当饲粮铜水平从125 mg/kg提高到250 mg/kg时,猪血液中CuZn-SOD活性下降了9%。本试验研究表明,1~4周龄五龙鹅饲粮中添加15 mg/kg铜,CuZn-SOD活性达到最高值,当铜添加水平超过120 mg/kg时出现显著降低,与上述研究结果一致。

CP的主要功能是运输铜,能动员机体内的贮存铁,并促进铁的运输和代谢。高原等[25]研究表明,高剂量硫酸铜能显著提高猪血清CP活性。本研究表明,试验组的CP活性较对照组显著提高;饲粮中添加15 mg/kg铜的CP活性极显著高于对照组,并达到最高值。其他试验组的CP活性也均显著高于对照组。

血清T-AOC、CuZn-SOD和CP活性反映了机体消除氧自由基的能力。本试验表明,当饲粮中添加15 mg/kg铜时,血清T-AOC、CuZn-SOD和CP活性显著高于对照组,说明此剂量使1~4周龄五龙鹅体内抗氧化酶的活性最强。

3.3 饲粮铜添加水平对鹅血清激素含量的影响

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,提高脑细胞内某些含铜酶的活性,刺激下丘脑释放GH释放激素,使脑中铜含量增加;低铜饲粮可使脑中铜含量下降[26, 27],说明脑中铜含量可以受饲料中铜供给量的影响。本试验研究表明,当饲粮添加15 mg/kg铜时,GH和INS含量最高。表明铜对鹅GH和INS具有重要影响,进而对机体生长起到间接调控作用。

目前,未见饲粮中铜添加水平对外周循环血液中甲状腺素影响的报道。但Schone等[28]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;无碘饲粮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)再加铜时碘缺乏症则消失,且FT4含量显著增加。本试验中FT3含量较高,这可能是因为FT3受物种差异的影响。

3.4 氧化酶活性与生长性能相关性

T-AOC反映了机体抗氧化酶系统和非酶系统对外来刺激的代偿能力以及机体自由基代谢的状态。吴新民等[29]研究表明,酪蛋白铜组血清超氧化物歧化酶的活性均明显高于对照组,而超氧化物歧化酶的活性与动物的生长性能呈明显正相关。超氧化物歧化酶活性的升高导致动物免疫机能提高,部分解释了动物生长性能的提高,而且超氧化物歧化酶的活性应是评价不同化学形式铜盐生物学效价的重要指标。张婉如[30]研究表明,CP活性的提高有利于铜的运输并提高其在组织中的含量,导致机体的代谢发生某些变化,从而进一步影响动物的生长性能。本试验结果表明,饲粮中添加铜可以提高血清氧化酶活性,也许这是间接影响1~4周龄五龙鹅的生长性能与屠宰性能的原因之一。

3.5 鹅血清激素与生长性能和氧化酶的相关性

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和FT4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[31]。陈维虎等[32]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,而与甲状腺素(T4)含量的变化关系不显著。但本试验结果表明,五龙鹅的生长性能与GH呈现较显著相关性,说明铜能够影响激素的分泌,进而影响1~4周龄鹅的平均日增重与料重比。

Steinert等[33]对猪肾小球壁细胞进行无血清培养时发现,细胞内CuZn-SOD活性随培养时间延长而明显下降,但在含有INS和T3的培养液中CuZn-SOD活性却保持不变,这说明INS和T3可以提高CuZn-SOD活性。Rush等[34]的研究表明,CuZn-SOD活性增加有利于提高氧的利用率,可见铜通过增强抗氧化酶活性,有助于改善细胞内环境而使CuZn-SOD活性提高,这可能与铜提高了血清INS和T3含量有关。

迄今为止,有关血清激素影响酶活性的报道较少。本试验结果表明,血清各激素与1~4周龄五龙鹅的氧化酶有显著相关性,说明铜可以通过调节机体激素水平来调节机体氧化酶活性。

3.6 五龙鹅对铜的营养需要量

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,常要根据具体条件的不同,适当考虑一定程度的保险系数,以保证获得最佳生长性能。本试验得出:1~4周龄,饲粮铜添加水平为15 mg/kg五龙鹅能够达到最佳生长性能和生理状态。通过二次曲线拟合建立的回归方程求得:饲粮铜添加水平为9.51 mg/kg时料重比最低,饲粮铜添加水平为13.78 mg/kg时平均日增重最大,此需要量略高于国内外的有关饲养标准,可作为鹅育雏期的饲粮配制参考。铜添加水平过多对1~4周龄鹅无生物学意义。另外,五龙鹅属于小型品种,至于我国其他类型品种鹅饲粮中铜的适宜添加水平还有待于继续研究。

4 结 论

① 铜对1~4周龄五龙鹅生长性能和屠宰性能具有显著影响,通过二次曲线拟合的结果,建议鹅饲粮中铜适宜添加水平为9.51~13.78 mg/kg。

② 饲粮中适宜铜添加水平可显著提高鹅血清中T-AOC、CuZn-SOD和CP活性和激素含量;激素与生长性能、氧化酶活性密切相关。

③ 在1~4周龄五龙鹅饲粮中,建议铜添加水平不超过15 mg/kg。

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