锰(manganese，Mn)广泛存在于自然界，如土壤、矿物质、植物和深海岩床等部位，也是机体必需的微量元素。锰在家禽体内有重要的生理作用，它是精氨酸激酶、丙酮酸羧化酶的重要组成部分，还是部分激酶、水解酶、脱羧酶和转移酶等的激活剂[1]。锰具有促进生长和免疫作用，家禽机体内氧化还原过程、组织呼吸、骨骼的形成与增长、繁殖、胚胎发育、血液的形成、蛋壳形成及内分泌器官的正常功能均离不开锰[2]。可见锰在家禽营养中具有不可替代的重要作用。此外，锰缺乏易引起骨形成障碍、骨短粗、滑腱症等营养缺乏病，动物摄入过量锰也会引发疾病[3]。因此，研究家禽对锰元素的需求量对养禽业具有重要意义。Hossain等[4]试验结果表明，当鸡的饲粮中锰水平高于NRC(1994)的需要量(20 mg/kg)时，产蛋率和蛋重会增加；当饲粮锰水平为50 mg/kg时，产蛋率达高峰；当饲粮锰水平为75 mg/kg时，蛋重达最高峰。罗绪刚等[5]报道，饲粮锰水平对蛋鸡各项产蛋性能指标均无显著影响。彭秀丽等[6]报道，在基础饲粮中添加90 mg/kg锰可保证蛋鸡良好的生长性能及蛋品质。王尚荣[7]研究表明，锰能显著地提高蛋鸭的产蛋率。王秋梅[8]报道，种用母鸡缺锰会导致胚胎产生“营养性软骨营养障症”，降低孵化率。罗绪刚等[9]通过对肉仔鸡生长发育的研究，建议1～4周龄肉仔鸡饲粮锰水平为120 mg/kg。目前，我国蛋鸡的饲养标准(NY/T 33—2004)中锰推荐量1～4周龄为60 mg/kg，5周龄以上为40 mg/kg；我国《肉鸭饲养标准》(NY/T 2122—2012)中锰推荐量1～4周龄和5周龄以上均为100 mg/kg；NRC(1994)标准中鹅锰营养需要推荐量为66 mg/kg。然而，由于品种遗传进展和环境的不断改善，家禽生长速度加快，锰的实际需要量与上述标准存在着较大差异。迄今为止，家禽锰添加水平的研究主要集中在鸡、鸭等禽类，而对鹅锰需要量的研究较少。为此，本试验以5~16周龄五龙鹅为试验对象，通过探索饲粮中不同锰添加水平对生长性能、屠宰性能、营养物质利用率和酶活性的影响，确定鹅饲粮中锰适宜添加水平，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)360只，采用随机分配编号法，分为6个组，每组6个重复，每个重复10只(公母各占1/2)。各组分别在基础饲粮(锰含量为20.00 mg/kg)中添加0(Ⅰ组)、30(Ⅱ组)、60(Ⅲ组)、90(Ⅳ组)、120(Ⅴ组)、150 mg/kg(Ⅵ组)的锰。Ⅰ组为对照组，试验期为12周。试验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。试验用的含1个结晶水的硫酸锰购自浙江新维普添加剂有限公司(有效成分为98.00%)。
基础饲粮的营养水平参照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。无氮饲粮配方如下：淀粉90.53%，粗纤维5.00%，食盐0.30%，碳酸钙2.00%，磷酸氢钙1.17%，预混料1.00%(预混料为每千克饲粮提供：氯化胆碱500 mg，维生素A 12 500 IU，维生素D3 1 000 IU，维生素E 60 mg，维生素B2 3 mg，维生素B12 15 μg，烟酸25 mg，叶酸0.55 mg，生物素0.15 mg，泛酸10 mg，Fe 80 mg，Cu 8 mg，Zn 40 mg，Se 0.15 mg)。
 | 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) % |
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，每日观察鹅群的生长状况并进行记录。
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)；统计每日饲料消耗量，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)测定屠宰性能指标。
14周龄时，从每个重复随机抽取6只鹅(公母各占1/2)，共计36只，同时移入代谢笼(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3 d的排泄物。每天每只鹅单独收粪，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。为了避免粪样中混有皮屑和羽毛对试验结果造成影响，鹅在正试验期前1天洗澡并立即用热风吹干；正试期收集排泄物时，将其中混有的皮屑和羽毛用小镊子仔细剔除，以排除其对试验结果的影响。
代谢能(ME)采用Parr-1281能量测定仪测定；粗蛋白质(CP)采用瑞典FOSS TECATOR QUALITY ASSURANCE设备进行检测；钙(Ca)采用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)络合滴定法测定；磷(P)采用BioSpec-1610核酸蛋白测定仪以比色法检测；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)采用石油醚浸提法测定。蛋白质等营养成分利用率计算公式参考罗绪刚等[5]，ME计算公式如下：
表观代谢能(AME)=总能(GE)－粪能(FE)； 真代谢能(TME)=AME+内源能(EEf)。内源能的校正：饥饿48 h后强饲无氮饲粮，禁食期间自由饮水(试验鹅禁食12 h时，补饮6%葡萄糖水)，每隔4 h收集粪尿排泄物，收集48 h风干称重作为内源样品，以便测定内源能。
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，采用黄嘌呤氧化酶试剂盒测定血清中含锰超氧化歧化酶(MnSOD)活性；采用苹果酸脱氢酶(MDH)试剂盒测定肝脏中MDH活性；采用脂蛋白脂酶(LPL)试剂盒测定肝脏中LPL活性；所用试剂盒均来自南京建成生物工程研究所。
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锰添加水平的线性或曲线方程，采用曲线拟合法确定饲粮中的锰的适宜添加水平。并进行生长性能、营养物质利用率与酶活性之间的相关性分析。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，Ⅴ组体重极显著高于Ⅰ组(P<0.01)，显著高于其他各组(P<0.05)，Ⅳ组体重显著高于Ⅰ组(P<0.05)；Ⅳ、Ⅴ组平均日增重极显著高于Ⅰ组(P<0.01)；Ⅴ组平均日采食量显著低于其他各组(P<0.05)；Ⅴ组料重比极显著低于Ⅰ组(P<0.01)，其他各组均显著低于Ⅰ组(P<0.05)；Ⅰ、Ⅱ组平均日增重、平均日采食量均无显著差异(P>0.05)；各组死淘率差异不显著(P>0.05)。
以上结果表明，饲粮锰添加水平为90~120 mg/kg时生长性能最佳，添加水平低于30 mg/kg时对生长性能作用不明显。因此，以Ⅰ~Ⅵ组平均日增重(Y1)和料重比(Y2)分别与饲粮锰添加水平(X)进行二次曲线拟合，建立回归方程如下：
Y1=23.749+1.007X-0.144X2 (R2=0.737，PQ<0.01)； Y2=0.019X2-0.151X+8.90 (R2=0.919，PQ<0.01)。由上述曲线回归方程得出：饲粮锰添加水平为104.90 mg/kg时平均日增重最大，添加水平为117.63 mg/kg时料重比最低。从综合效益角度分析，建议最佳生长性能饲粮锰添加水平为104.90～117.63 mg/kg。
| 表2 饲粮锰添加水平对鹅生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary manganese supplemental level on growth performance of geese |
由表3可知，16周龄时，各组屠宰率均高于Ⅰ组，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组显著高于Ⅰ组(P<0.05)；Ⅳ、Ⅴ组半净膛率、全净膛率和腿肌率分别显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)高于Ⅰ组；Ⅴ组腹脂率显著低于Ⅰ组(P<0.05)，其他各组间无显著差异(P>0.05)；Ⅴ组胸肌率显著高于其他各组(P<0.05)。Ⅰ、Ⅱ组之间屠宰率、半净膛率、全净膛率、腹脂率、胸肌率和腿肌率均差异不显著(P>0.05)。
以上结果表明，饲粮锰添加水平为90~120 mg/kg时，能显著提高屠宰率、半净膛率和腿肌率，降低腹脂率；添加水平低于30 mg/kg对屠宰性能作用不明显。
| 表3 饲粮锰添加水平对鹅屠宰性能的影响 Table 3 Effects of dietary manganese supplemental level on slaughter performance of geese % |
由表4可知，CP、EE、Ca、P、CF、ADF利用率均呈现先升高后降低趋势。Ⅳ组CP利用率显著高于Ⅰ组(P<0.05)，Ⅴ组极显著高于其他各组(P<0.01)；Ⅳ组EE利用率显著高于Ⅰ组(P<0.05)，Ⅴ组极显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ组(P<0.01)，但与Ⅳ组差异不显著(P>0.05)；Ⅴ组Ca、NDF、ADF利用率显著高于Ⅰ组(P<0.05)；Ⅳ组P利用率显著高于Ⅰ组(P<0.05)，Ⅴ组极显著高于Ⅰ组(P<0.01)；Ⅳ、Ⅵ组CF利用率显著高于Ⅰ组(P<0.05)，Ⅴ组极显著高于Ⅰ组(P<0.01)。
| 表4 饲粮锰添加水平对鹅营养物质利用率的影响 Table 4 Effects of dietary manganese supplemental level on nutrient availability of geese % |
由表5可知，Ⅳ、Ⅴ组AME比Ⅰ组分别提高了2.66%(P>0.05)、3.90%(P<0.05)；Ⅳ、Ⅴ组TME比Ⅰ组分别提高了2.28%(P>0.05)、3.35%(P<0.05)，说明Ⅳ、Ⅴ组能量利用率要高于对照组。
以上结果表明，饲粮中锰添加水平为90~120 mg/kg能显著提高AME、CP、EE、Ca、P、CF、NDF、ADF利用率，添加水平低于60 mg/kg对营养物质利用率作用不明显。
| 表5 饲粮锰添加水平对鹅代谢能的影响 Table 5 Effects of dietary manganese supplemental level on metabolizable energy of geese |
由表6可知，16周龄时，Ⅴ组血清MnSOD活性极显著高于Ⅰ组(P<0.01)，Ⅳ组显著高于Ⅰ组(P<0.05)，其他各组与对照组差异不显著(P>0.05)；各组肝脏MDH活性显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)低于Ⅰ组；Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组肝脏LPL活性显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)低于Ⅰ组；Ⅴ组MDH和LPL活性极显著低于Ⅰ组(P<0.01)。
以上结果表明，饲粮锰添加水平为120 mg/kg能显著提高血清MnSOD活性，降低肝脏MDH和LPL活性。添加水平低于30 mg/kg对MnSOD和LPL活性无显著影响。
由表7可知，5~16周龄时，血清MnSOD活性与平均日增重呈极显著正相关(P<0.01)，与平均日采食量和料重比呈极显著负相关(P<0.01)，相关系数分别为0.546、-0.693、-0.640；肝脏MDH活性与平均日增重呈极显著负相关(P<0.01)，与平均日采食量和料重比呈极显著正相关(P<0.01)，相关系数分别为-0.722、0.567、0.572；肝脏LPL活性与平均日增重呈极显著负相关(P<0.01)，与日平均采食量和料重比呈极显著正相关(P<0.01)，相关系数分别为-0.628、0.663、0.729。
以上结果表明，MnSOD、MDH和LPL活性与生长性能密切相关。
| 表6 饲粮锰添加水平对鹅血清和肝脏酶活性的影响 Table 6 Effects of dietary manganese supplemental level on enzyme activity in serum and liver of geese |
| 表7 血清和肝脏酶活性与生长性能的相关性 Table 7 Correlation between enzyme activity in serum and liver and growth performance |
由表8可知，ME、CP、EE、Ca、P、CF、NDF和ADF利用率与MDH和LPL活性呈极显著负相关(P<0.01)。
以上结果表明，MDH和LPL活性对ME、CP、EE、Ca、P、CF、NDF和ADF利用率的调控均有着直接关系。
| 表8 肝脏酶活性与营养物质利用率的相关性
Table 8 Correlation between liver enzyme activity and nutrient availability
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锰在饲粮中的最适添加水平因动物种类、生长阶段、生产水平等不同报道各异。锰促生长作用的另一个机理是提高采食量[10]。有研究认为，饲粮中添加锰可以显著增加育成家禽的采食量[11]。本试验结果表明，锰对鹅采食量没有显著影响，但却显著降低了料重比，说明锰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。朱玉琴等[12]研究表明， 饲粮添加120 mg/kg锰的处理料重比最低。本试验结果表明，5~16周龄时，饲粮添加90~120 mg/kg锰可显著提高平均日增重，降低料重比。
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。Lu等[13]报道，饲粮添加100 mg/kg锰可降低肉鸡MDH和LPL活性，增加激素敏感酯酶活性，饲粮中添加锰可以通过调整这些酶活性从而降低脂肪的合成和增加脂肪的分解作用，进而影响腹脂沉积。陈仲建等[14]研究报道，添加100 mg/kg锰有提高肉鸡腿肌率，降低腹脂率的趋势。本试验结果表明，饲粮添加锰有提高腿肌率和降低腹脂率的趋势，可能原因是锰可以影响机体的营养物质代谢，具体机制还有待于进一步研究。
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[15]。本试验结果表明，饲粮锰添加水平为120 mg/kg能显著提高ME、CP、EE、Ca、P、CF、NDF、ADF利用率，说明适量添加锰提高了五龙鹅的营养物质利用率，进而促进五龙鹅生长。其机理还有待进一步研究。
MnSOD是超氧化物歧化酶(SOD，EC1.15.1.1)中的一种，是动物体内最重要的含锰关键酶，主要存在于真核生物和原核生物的线粒体中。它催化超氧阴离子自由基(O-2·)发生歧化反应，从而清除O-2·，在维持生物体内O-2·产生与消除的动态平衡中起重要作用。近年来，MnSOD已成为肿瘤医学、自由基医学、锰营养学等众多课题的研究对象。本研究表明，随着饲粮锰的添加水平提高，MnSOD活性呈先升高后降低趋势，当饲粮锰添加水平为120 mg/kg时，MnSOD活性最高，由此表明，锰对鹅MnSOD活性具有重要的影响。
MDH产生的还原型辅酶Ⅱ(NADPH)是脂肪合成的重要因素[16]。Whitehead等[17]报道，生长期家禽的MDH和异柠檬酸脱氢酶(ICDH)活性与体脂沉积呈正相关。吕林等[18]报道，饲粮添加锰有降低肉仔鸡MDH活性的趋势。此外，LPL在家禽脂肪合成过程中也具有重要作用。LPL主要在脂肪组织和骨骼肌中合成，分泌出来到达毛细血管壁具有生理活性，可将血液中的乳糜微粒和极低密度脂蛋白所携带的甘油三酯水解成甘油和脂肪酸，分离出的游离脂肪酸进入脂肪组织，则重新酯化以甘油三酯形式保存起来。动物试验研究发现，在脂肪细胞的大小及重量增加之前LPL活性不增加，因此脂肪组织LPL活性的提高是保持肥胖的关键因素[19]。Baziz等[20]认为，家禽主要通过调控LPL活性调整其体内脂肪的合成。关于饲粮无机锰添加水平对肝脏中MDH和LPL活性的影响研究，在国内外报道较少。本试验研究发现，饲粮添加锰可显著降低腹脂率，并能显著降低肝脏中LPL活性，且随着锰添加水平的增加，二者的变化有相似的趋势。这说明锰可能通过降低肝脏中LPL活性来减少甘油三酯的合成，进而减少腹脂沉积。但关于锰抑制LPL活性的具体作用机制目前尚不清楚，有待进一步研究。
本试验结果表明，饲粮锰添加水平可影响酶活性，进而影响平均日增重与料重比。MDH和LPL活性与ME、CP、EE、Ca、P、CF、NDF和ADF利用率等均呈极显著负相关，说明锰可以通过对酶活性的影响调节营养物质利用率。
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。NRC(1994)标准中鹅锰营养需要推荐量为66 mg/kg，此推荐量只是一个最低维持需要量，而不是发挥最佳生长性能状态的需要量。本试验结果表明，饲粮锰添加水平为60、90、120 mg/kg时，生长性能和屠宰性能比对照组和锰添加水平为30 mg/kg时，均有促进作用，尤其是锰添加水平为90、120 mg/kg时最佳。通过二次曲线拟合得出：5~16周龄五龙鹅达到最佳生长性能所需的锰添加水平为104.90～117.63 mg/kg ，此需要量要高于NRC(1994)的饲养标准，但是接近《我国肉鸭饲养标准》(NY/T 2122—2012)中锰的推荐量(100 mg/kg)；分析其原因有2方面：一是与饲养品种类型有关；二是与试验期间夏季高温季节有关(平均温度33 ℃)。上述结果可作为鹅育肥期饲粮配制的参考。关于1～4周龄鹅饲粮中锰的适宜添加水平有待于继续研究。
① 适宜锰添加水平能够提高鹅的生长性能、屠宰率、半净膛率、腿肌率和营养物质利用率，降低腹脂率；建议5~16周龄鹅饲粮中锰添加水平为104.90～117.63 mg/kg。饲粮中锰添加水平为30 mg/kg时对生长性能、屠宰性能和营养物质利用率影响不显著。
② 饲粮锰添加水平对MnSOD、MDH和LPL活性有显著影响，并与生长性能密切相关。
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