2. 四川农业大学动物科技学院, 雅安 625014;
3. 广元市畜牧食品局, 广元 628000
2. College of Animal Science and Technology, Sichuan Agricultural University, Ya'an 625014, China;
3. Guangyuan Animal Husbandry Bureau in Sichuan Province, Guangyuan 628000, China
近年来,我国肉兔产业快速发展[1,2],而对肉兔营养物质需要量的研究则明显落后于国外,尤其对生长肉兔色氨酸(Trp)需要量的研究更是鲜见。作为动物体内不能合成的必需氨基酸,Trp在调节蛋白质合成、调节食欲、维持健康和提高生产性能等方面都有很重要的作用[3]。同时,由于植物饲料中Trp的含量很少,因此有必要在饲粮中添加适量的Trp来满足动物的需要。目前各国推荐的饲养标准中,生长肉兔Trp的需要量存在一定的差异。NRC(1977)和AEC(1978)推荐的生长肉兔Trp需要量均为0.20%,NRC(1980修订版)推荐的生长肉兔Trp需要量为0.18%,Arrington等[4]推荐的生长肉兔Trp需要量为0.15%,INRA(1984)推荐的育肥家兔Trp需要量为0.13%,而苏联[5]以及我国有关研究[6,7]推荐的生长肉兔饲养标准中甚至没有Trp的推荐值。目前我国关于家兔饲粮Trp需要量的文献报道极少,且仅见在獭兔上的研究[8],具体到生长肉兔上还未见报道。以上研究中,由于各家所用原料的消化能(DE)均是借用猪的,不能完全代表兔,且大多不是基于同一饲粮,饲料原料也有质量的差异,加之所研究的肉兔品种也不一致,因此所得结果不够准确且不尽相同,在配制饲粮时只能作为近似值使用。本试验拟选择具有代表性的肉兔品种新西兰肉兔作为研究对象,在实测各原料DE的基础上,研究饲粮Trp水平对生长肉兔生产性能和血清生化指标的影响,探讨在一定饲粮DE水平下,生长肉兔的Trp需要量,并结合本课题组周月华等[9]所确定的新西兰生长肉兔赖氨酸(Lys)、缬氨酸(Val)、苏氨酸(Thr)、异亮氨酸(Ile)和张晴波等[10]所确定的新西兰生长肉兔含硫氨基酸(SAA)——蛋氨酸+半胱氨酸(Met+Cys)的需要量,完善Trp与其他氨基酸的比例。
1 材料与方法 1.1 试验设计与试验动物在饲养试验之前先进行消化试验,选择45日龄左右平均体重为(932.61±54.0) g的健康新西兰生长肉兔42只,按性别和体重随机分成7组,每组6个重复(公母各占1/2),每个重复1只兔。在测定原料DE的基础上,再进行饲养试验。饲养试验采用单因子完全随机试验设计,设8个Trp水平,分别为0.165%、0.175%、0.185%、0.195%、0.205%、0.215%、0.225%、0.235%。饲养试验选择45日龄左右平均体重为(1 099.14±54.01) g的健康新西兰生长肉兔112只,按性别和体重随机分为8组,每组7个重复,每个重复2只兔(公母各占1/2)。
1.2 试验饲粮与饲养管理消化试验和饲养试验的基础饲粮均参照NRC(1977)和De Blas等[11]建议的生长肉兔饲养标准,并结合课题组前人研究的推荐值[9,10]配制。消化试验分别用玉米、豆粕、麦麸、苜蓿草粉、玉米胚芽粕和花生壳替代基础饲粮的20%构成试验饲粮,采用套算法测定各原料的DE。饲养试验与消化试验所用饲料原料为同一批,饲粮中各原料的DE和粗蛋白质等常规成分的含量均采用实测值。在基础饲粮中分别添加0、0.011%、0.021%、0.031%、0.041%、0.051%、0.062%和0.072%的Trp,同时相应减少等量的玉米,配制成Trp水平分别为0.165%、0.175%、0.185%、0.195%、0.205%、0.215%、0.225%、0.235%的8种试验饲粮。消化试验和饲养试验的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 basal diets (air-dry basis) % |
试验在四川农业大学动物营养研究所教学科研试验基地进行。试验兔单笼饲养,试验期间每天添料2次,保证料槽饲粮略有剩余,使试验兔能自由采食和饮水,自然通风和光照。采用常规饲养管理和免疫消毒程序,舍内温度6~10 ℃,湿度60%~70%。消化试验预试期6 d,正试期6 d。饲养试验预试期7 d,正试期28 d。
1.3 样品的采集与制备消化试验期间每天收集每只试验兔的粪样,鲜粪称重后,取20%称重后加10%的硫酸固氮,然后置于65 ℃烘箱中烘72 h,称重即得粪样的风干重。将6 d的风干粪样混合粉碎,过40目筛后置于-20 ℃冷冻保存,待测。
饲养试验结束前3天,分别从每组中选4只与该组平均体重较为接近的试验兔,立即心脏采血5 mL,室温避光静置15 min后,3 000 r/min离心10 min,将分离所得血清分装于Eppendorf管中,置于-20 ℃冷冻保存,待测。
1.4 测定指标与方法 1.4.1 生产性能饲养试验正试期第1天和最后1天07:00分别以重复为单位进行空腹称重,并统计全期总耗料量,计算全期平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。
1.4.2 DE的测定采用全收粪法收集各试验兔的粪样,并准确记录每只试验兔6 d的总采食量和排粪量。根据测定的饲粮总能(GE)和排出的粪能(FE),按照以下公式计算DE。
饲粮DE(MJ/kg,干物质基础)=(食入总能-排出粪能)/食入干物质;
待测原料DE(MJ/kg,干物质基础)=[试验饲粮DE-(1-待测原料替代基础饲粮比例)×基础饲粮DE]/待测原料替代基础饲粮比例。
1.4.3 血清生化指标的测定血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素氮(UN)的含量采用意大利AMS公司生产的BT-2245型全自动生化分析仪进行测定。血清胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)的含量采用酶联免疫吸附测定(ELISA)法测定。所用试剂盒均购自武汉基因美生物科技有限公司,测定方法按说明书进行。
1.5 数据处理试验数据用Excel 2007初步处理后,采用SPSS 20.0进行单因素方差分析,分别以P<0.05和P<0.01作为差异显著性和极显著性判断标准。存在显著性差异的结合Duncan氏法进行多重比较,试验结果以平均值±标准差表示。
2 结果与分析 2.1 几种饲料原料的DE消化试验测定的几种饲料原料的DE见表2。
![]() | 表2 几种饲料原料的消化能(干物质基础)Table 2 DE of several feedstuffs (DM basis) MJ/kg |
由表3可知,饲粮Trp水平对生长肉兔的ADG有极显著影响(P<0.01),对ADFI和F/G有显著影响(P<0.05)。其中,0.205%组的ADG极显著高于0.165%、0.175%、0.225%和0.235%组(P<0.01),显著高于0.185%组(P<0.05),与 0.195%和0.215%组差异不显著(P>0.05); 0.195%和0.205%组的ADFI显著高于0.165%、0.175%、0.185%和0.235%组(P<0.05),与0.215%和0.225%组差异不显著(P>0.05);0.195%、0.205%和0.215%组的F/G显著低于0.235%组(P<0.05),与其他组差异不显著(P>0.05)。
![]() | 表3 饲粮Trp水平对生长肉兔生产性能的影响 Table 3 Effects of dietary Trp level on performance of growing rabbits (n=14) |
由表4可知,饲粮Trp水平对血清IGF-Ⅰ、UN含量有极显著影响(P<0.01)。其中,血清IGF-Ⅰ含量以0.205%组最高,且极显著高于其他各组(P<0.01);0.205%和0.215%组的血清UN含量极显著低于0.165%、0.175%和0.235%组(P<0.01),显著低于0.185%组(P<0.05),与其他各组差异不显著(P>0.05)。饲粮Trp水平对生长肉兔血清TP和ALB含量无显著影响(P>0.05)。
3 讨 论 3.1 各原料DE测定的准确性目前,对于家兔饲料原料的能量营养价值多以DE的形式表示,并将其作为研究家兔能量需要的单位。通过消化试验测定原料DE的方法相对比较成熟,且测定结果也相对准确。但是由于家兔饲粮组成复杂,饲料原料间存在互作效应,且家兔对纤维的需要量较高,使得消化试验替换比例低,因此在测定过程中,即使是很小的误差也将引起原料DE值非常大的差异。综合前人研究结果[11,12,13,14],玉米在家兔上的DE为13.20~16.05 MJ/kg,豆粕为13.06~16.33 MJ/kg,麦麸为10.70~12.38 MJ/kg,苜蓿草粉为4.38~8.27 MJ/kg(均为干物质基础)。本试验所测玉米在生长肉兔上的DE为14.18 MJ/kg,豆粕为14.23 MJ/kg,麦麸为9.37 MJ/kg,苜蓿草粉为7.99 MJ/kg。目前对玉米胚芽粕和花生壳的研究相对少见,本试验所得玉米胚芽粕的DE为13.6 MJ/kg,稍低于张晴波等[10]报道的13.73 MJ/kg;花生壳的DE为4.73 MJ/kg,低于杨桂芹等[15]报道的6.11 MJ/kg,而与张晴波等[10]报 道的4.76 MJ/kg很接近。综合以上数据可以看 出,原料的产地、刈割时间以及加工方式等均会不同程度地影响原料本身的营养价值,再加上试验替代比例的不同及试验误差,因此所报道的DE值变异较大,这在苜蓿草粉和花生壳等粗饲料上尤为明显。因此,非常有必要在试验开展前对试验所用原料的真实DE值进行测定,以提高试验结果的准确性。本试验采用20%的替代比例,整个试验过程中兔只均健康、表现正常,尤其是玉米、豆粕组,均未出现拉稀现象,所得各原料的DE值与上述前人研究结果相似,因此结果是比较准确的。
![]() | 表4 饲粮Trp水平对生长肉兔血清生化指标的影响 Table 4 Effects of dietary Trp level on serum biochemical indices of growing rabbits (n=4) |
Meunier-Salaün等[16]和Peikser等[17]均报道Trp是调节动物采食量的一个重要营养因素。Trp通过5-羟色胺(5-HT)和胃肠调节肽胃饥饿素(ghrelin)2条途径调节采食量,一方面作用于下丘脑的采食中枢,另一方面提高胃饥饿素的分泌和提高肠道排空速度来提高动物采食量,同时还能提高葡萄糖的吸收速率,促进机体能量的吸收与积累,进而促进体重增长[18,19]。饲粮中Trp的合理供给对于畜禽健康及最佳生产性能的发挥具有重要的作用。本试验发现,随着饲粮Trp水平的升高,生长肉兔的ADFI和ADG均呈现先升高后降低的趋势,而F/G则先降低后升高,且均以0.205%为转折点,在0.195%~0.215%之间差异不显著。可见,当饲粮中的Trp水平已达到肉兔生长的需要量后,进一步提高Trp水平反而会降低肉兔的生产性能。产生这种现象的原因可能有以下2种:1)Trp摄入过多造成体内5-羟色胺含量升高,5-羟色胺通过降低胃饥饿素的分泌量来抑制采食[19];2)过量的Trp通过血脑屏障进入脑组织,使脑组织中吲哚胺浓度升高,从而出现各种神经症状,对生产性能产生影响[20]。殷清清等[8]通过研究得出生长獭兔饲粮中Trp的适宜水平为0.176%~0.218%,与本试验结果基本一致。综上所述,当饲粮Trp水平在0.195%~0.215%时,生长肉兔的生长潜能最大,在0.205%时生产性能达到最佳水平。
3.3 饲粮Trp水平对生长肉兔血清生化指标的影响生长激素(GH)是动物体生长发育主要的调控因子,而传统观念认为GH的作用是通过IGF-Ⅰ介导的。IGF-Ⅰ是动物机体的重要内分泌激素,参与各种代谢活动,调控动物机体的生长发育、繁殖、细胞分化及代谢等,在一定程度上能够反映动物的营养和生长状况[21]。研究者在猪、鸡、牛等动物上的试验均证明,血液中IGF-Ⅰ含量与体重呈正相关[22,23,24]。张永翠[25]在生长肉兔上的研究也表明,血清中IGF-Ⅰ的含量与ADG呈显著的正相关性(r=0.896 5,P=0.039 4),与F/G呈负相关性(r=-0.745 9,P=0.144 7)。本试验中,随着饲粮Trp水平的升高,血清IGF-Ⅰ含量先升高后降低,当Trp水平为0.205%时达最高,且极显著高于其他各组,这与殷清清等[8]的研究结果相吻合,也表明饲粮Trp水平为0.205%时肉兔的营养和生长状况最佳。
血清UN作为蛋白质和氨基酸代谢的终产物,其含量受饲粮中蛋白质和氨基酸的量与质的影响,能较准确地反映动物体内蛋白质和氨基酸的代谢及利用情况,当血清UN含量较低时,表明体内氨基酸平衡良好、比例恰当、利用率高[26]。本试验中,在饲粮Trp水平为0.205%时血清UN含量最低,且在0.185%~0.225%之间时无显著差异,说明Trp水平在0.185%~0.225%之间时饲粮氨基酸较平衡,蛋白质和氨基酸的利用率较高;当饲粮Trp水平为0.205%时,蛋白质合成代谢程度最高,氨基酸平衡最好,二者的利用率最高。本试验结果与殷清清等[8]对獭兔饲粮Trp水平与血清UN含量关系的研究结果一致。
血清TP含量在一定程度上可以反映机体的营养状况及动物对蛋白质的消化代谢程度。一般来说,机体的营养状况越好,蛋白质合成增加,血清TP含量会升高。本试验结果显示,随着饲粮Trp水平的升高,血清TP含量差异虽不显著,但变化规律与生产性能基本一致,在0.185%和0.205%组要高于其他各组,说明在此水平下生长肉兔体内氨基酸平衡较好,对饲粮蛋白质和氨基酸的利用效率较佳。
当动物生长迅速、代谢增强时,血液中就需要相对较多的带极性基团的ALB来运输合成体组织的原料及代谢废物,当肝脏中合成障碍时血清ALB含量降低[27]。本试验中各组血清ALB含量无显著差异,都在正常范围之内。
3.4 生长肉兔饲粮中Trp的适宜水平及其与Lys、Met+Cys、Thr、Val和Ile的比例综合以上生产性能指标和血清生化指标可以看出,生长肉兔饲粮中Trp的适宜水平为0.205%(实测值0.196%)。与NRC(1977)和AEC(1993)推荐的生长肉兔Trp需要量0.20%极为相近;但较NRC(1980修订版)的推荐值0.18%略微偏高,并明显高于Arrington等[4]的推荐值0.15%和INRA(1984)的推荐值0.13%。造成较大差异的原因与兔的品种、生理阶段、饲料配方、饲养管理和研究方法等不同有关。在以上各标准中,研究所用原料的DE均是借用猪的,而兔作为草食家畜,其原料的DE必然与猪存在一定差异,并且各研究所用原料的营养价值不完全相同,因此结果差异较大。除此之外,由于各研究所推荐的DE和其他氨基酸的需要量也存在差异,因此进行Trp绝对值的比较意义不大,而转换为每单位DE的氨基酸需要量和几种限制性氨基酸的比例来进行比较则更有说服力。在本试验中,当饲粮的DE为1 MJ时,Trp需要量为0.019 5%;基于本课题组前人的研究结果[9,10],Lys ∶ (Met+Cys) ∶ Thr ∶ Val ∶ Ile ∶Trp的比例为1.00 ∶ 0.83 ∶ 0.83 ∶ 0.83 ∶ 0.70 ∶ 0.29;相应 地,NRC(1977)分别为0.029 6%和1.00 ∶ 0.92 ∶ 0.92 ∶ 0.92 ∶1.08 ∶ 0.31,NRC(1980修订版)分别为0.028 6%和1.00 ∶ 0.83 ∶ 0.92 ∶ 0.92 ∶ 1.08 ∶ 0.30,INRA(1984)分别为0.017 1%和1.00 ∶ 0.92 ∶ 0.85 ∶ 0.92 ∶ 1.08 ∶ 0.28,AEC(1993)分别为0.019 1%和1.00 ∶ 0.86 ∶ 1.29 ∶ 0.86 ∶ 1.00 ∶0.29。 NRC(1977)和NRC(1980修订版)所确定的1 MJ DE的Trp需要量均远高于本试验研究结果,但氨基酸模式中Trp与Lys的比值只高出5%左右。INRA(1984)推荐的1 MJ DE的Trp需要量低于本试验研究结果10%左右,但Trp与Lys的比值与本试验结果很相近。而AEC(1993)推荐的无论是1 MJ DE的Trp需要量,还是氨基酸模式中Trp与Lys的比值,都与本试验结果非常接近,因此本试验结果具有一定的参考价值。
本试验在前人研究方法的基础上,增加了对原料DE的测定,其结果更加准确地反映了生长肉兔对Trp的需要量。因此,建议在以后的研究中采用DE、净能(NE)或真可消化氨基酸来配制饲粮,这将使结果更加准确,而且可排除饲粮原料种类的影响。
4 结 论综合本试验测定指标,当饲粮DE水平为10.48 MJ/kg时,生长肉兔饲粮适宜的Trp水平为0.205%(实测值0.196%)。
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