2. 吉林特研生物技术有限公司, 长春 130112;
3. 沈阳博阳饲料有限责任公司, 辽中 110201
2. Jilin Teyan Biotechnology Company limited, Changchun 130112, China;
3. ShenYang BoYang Feed Co., Ltd., Liaozhong 110201, China
随着我国毛皮动物养殖业的迅速发展,毛皮动物主产区的饲料资源短缺问题也越来越严重,因此,开发新型饲料原料、促进饲料原料的充分利用、降低生产成本依然是毛皮动物生产面临的一大问题。饲料添加剂是配合饲料原料的三大支柱之一,具有提高饲料转化率、促进动物正常生长发育、提高免疫力等多种作用[1]。半胱胺(cysteamine,CS)作为一种饲料添加剂,具有多种生物学作用。大量研究表明,CS能有效抑制动物体下丘脑、胃和肠道生长抑素(SS)的免疫活性和生物学功能,从而解除对生长激素(GH)等多种激素的抑制作用,进而促进动物生长,提高饲料报酬[2-3]。此外,CS可以促进消化酶的分泌,增加消化酶的活性,加强小肠的消化能力,进而促进营养物质的消化吸收[4]。CS还可以提高机体免疫力和抗氧化能力[5]。研究发现,CS具有一定的剂量、时间依赖效应,高剂量添加导致消化道溃疡,低剂量对消化道黏膜有一定保护作用[6]。
CS因无种属特异性、成本低廉、适用范围广,目前在畜禽养殖上已得到广泛应用,但是有关CS对毛皮动物影响的研究较少。本试验以水貂为研究对象,通过研究CS对其生长性能、营养物质消化率及氮代谢的影响,确定CS在水貂饲粮中的适宜添加水平和添加方式,为CS在水貂生产上的合理使用提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料试验采用的CS购自上海华扩达生物技术有限公司,其主要成分为半胱胺盐酸盐、β-环糊精、生育酚和多聚烟酸铬。该产品采用超分子技术、多层仿生物膜技术及维持生理稳态技术处理,具有一定的稳定性,纯度为99%。
1.2 试验设计与饲养管理试验采用双因子试验设计,即不同添加水平和添加方式。选取56只(86±5) 日龄、体重[(795.70±63.96) g]相近的健康雌性短毛黑水貂,随机分为7个组,每个组8个重复,每个重复1只。Ⅰ组(对照组)饲喂基础饲粮,根据水貂常用鲜动物性饲料原料配制基础饲粮,其组成及营养水平见表 1;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组分别饲喂在基础饲粮中添加60、90、120 mg/kg CS的试验饲粮,添加方式为连续添加;Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ组添加水平分别同Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组,添加方式为间隔添加(连续添加1周,间隔1周)。预试期7 d,正试期53 d。正式试验开始后,每隔15 d于早晨空腹称重。试验动物采取单笼饲养,由专人进行饲养管理,每日08:00和15:00各喂食1次,自由采食并保证充足饮水。
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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) |
在正试期第40~43天进行消化代谢试验,每组挑选6只体重相近、采食正常的健康水貂。消化代谢试验期间饲养管理与日常饲养管理完全相同。采用全收粪法收集4 d的粪、尿,尿样收集前于收集桶中加入20 mL 10%的硫酸固氮。消化代谢试验结束后,将尿液过滤收集于10 mL离心管中,保存于-20 ℃备用。全部粪样混合均匀后,取200~300 g经10%的硫酸处理后,于65 ℃烘干,粉碎后过40目筛保存备用。
1.4 指标测定试验饲粮和粪样中的干物质、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分以及尿样中的粗蛋白质含量具体测定方法参照张丽英[7]的方法,营养物质消化率、氮沉积、净蛋白质利用率及蛋白质生物学价值计算公式如下:
干物质消化率(%)=[(干物质采食量-干物质排出量)/干物质采食量]×100;
粗蛋白质消化率(%)=[(粗蛋白质摄入量-粗蛋白质排出量)/粗蛋白质摄入量]×100;
粗脂肪消化率(%)=[(粗脂肪摄入量-粗脂肪排出量)/粗脂肪摄入量]×100;
氮沉积(g/d)=食入氮-粪氮-尿氮;
净蛋白质利用率(%)=(沉积氮/食入氮)×100;
蛋白质生物学价值(%)=[氮沉积/(食入氮-粪氮)]×100;
1.5 数据处理数据采用SAS 9.1统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),差异显著性采用Duncan氏法进行多重比较,再采用一般线性模型(GLM)程序对数据进行多因子统计分析,数据以平均值±标准差表示,其中P>0.05为差异不显著,P < 0.05为差异显著,P < 0.01为差异极显著。
2 结果 2.1 CS对育成期水貂生长性能的影响由表 2可知,饲粮中添加CS对水貂的平均日增重无显著影响(P>0.05),但与Ⅰ组相比,Ⅱ~Ⅶ组的平均日增重均有所提高,且以Ⅴ组最高;间隔添加组水貂的平均日增重高于连续添加组。饲粮中添加CS极显著影响了水貂的平均日采食量和料重比(P < 0.01);其中,Ⅴ组平均日采食量极显著低于Ⅱ组(P < 0.01),Ⅵ组极显著低于Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组(P < 0.01);Ⅴ组料重比最低,极显著低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ组(P < 0.01)。CS添加方式对水貂平均日采食量和料重比也有极显著影响(P < 0.01),间隔添加组极显著低于连续添加组(P < 0.01)。CS添加方式和添加水平对水貂生长性能的影响无显著交互作用(P>0.05)。
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表 2 半胱胺对育成期水貂生长性能的影响 Table 2 Effects of cysteamine on growth performance of growing minks |
由表 3可知,饲粮中添加CS显著提高了水貂粗蛋白质消化率和粗脂肪消化率(P < 0.05),极显著提高了干物质消化率(P < 0.01)。其中,Ⅴ组干物质消化率极显著高于Ⅰ和Ⅱ组(P < 0.01);Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ组粗蛋白质消化率显著高于Ⅰ组(P < 0.05);Ⅲ和Ⅴ组粗脂肪消化率显著高于Ⅰ和Ⅱ组(P < 0.05),与其他各组差异不显著(P>0.05)。CS添加方式显著影响了水貂的干物质消化率(P < 0.05),间隔添加组极显著高于连续添加组(P < 0.01)。CS添加水平对水貂的营养物质消化率均无显著影响(P>0.05),CS添加方式和添加水平对水貂的营养物质消化率均无显著交互作用(P>0.05)。
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表 3 半胱胺对育成期水貂营养物质消化率的影响 Table 3 Effects of cysteamine on nutrient digestibility of growing minks |
由表 4可知,饲粮中添加CS显著或极显著影响了水貂的氮代谢指标(P < 0.05或P < 0.01)。其中,Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ组食入氮含量极显著低于Ⅱ组(P < 0.01);Ⅲ、Ⅵ和Ⅶ组粪氮排出量极显著低于Ⅰ组(P < 0.01);Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ组尿氮排出量极显著低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组(P < 0.01);Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ组氮沉积显著高于Ⅰ组(P < 0.05),Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ组净蛋白质利用率极显著高于Ⅰ组(P < 0.01),均以Ⅴ组最高;Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ组蛋白质生物学价值极显著高于Ⅰ组(P < 0.01)。CS添加方式极显著影响了水貂的食入氮含量、尿氮排出量、净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值(P < 0.01),显著影响了氮沉积(P < 0.05)。其中,间隔添加组水貂的食入氮含量、尿氮排出量极显著低于连续添加组(P < 0.01),间隔添加组水貂的净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值极显著高于连续添加组(P < 0.01),间隔添加组水貂的氮沉积显著高于连续添加组(P < 0.05)。CS添加水平显著影响了水貂的粪氮排出量(P < 0.05),90 mg/kg组显著低于60 mg/kg组(P < 0.05)。CS添加方式和添加水平对水貂氮代谢指标均无显著交互作用(P>0.05)
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表 4 半胱胺对育成期水貂氮代谢的影响 Table 4 Effects of cysteamine on nitrogen metabolism of growing minks |
动物的生长是受多种因素如遗传基因、环境条件、营养供给、代谢状况等综合作用的过程,这些内外因素最终反馈给下丘脑作用于生长轴调节动物的生长[8]。CS作为一种生长调节剂,主要通过2种途径调节生长轴相关激素的分泌进而促进动物生长,一方面通过改变SS分子构型,降低其免疫活性,使动物体内GH水平升高;另一方面通过抑制多巴胺-β羟化酶活性,造成多巴胺在动物体内蓄积,进而在下丘脑促进GH合成,2种途径综合作用提高动物生长性能[9]。本试验结果表明,饲粮中添加CS对水貂平均日增重的影响虽未达到显著水平,但CS添加组平均日增重相比对照组均有所增加,Ⅴ组最高,比Ⅰ组提高了22.34%,且随着CS添加水平的提高,平均日增重呈下降的趋势,可能原因是高添加水平引起水貂消化道黏膜损伤,使动物生长性能受到抑制。曹维维[10]研究发现,饲粮添加适宜或低水平的CS可以促进淮南麻鸭腺胃及十二指肠发育,而高添加水平不能对十二指肠发育产生显著影响,甚至造成腺胃内壁溃疡。此外,在本试验中,间隔添加组水貂的平均日增重较连续添加组提高了7.08%,这可能与CS的时间依赖效应有关,具体机制还有待进一步研究。
本试验结果表明,饲粮中添加CS可以降低水貂的平均日采食量,连续添加组极显著低于间隔添加组,较间隔添加组降低了8.46%,各组料重比较对照组也有不同程度地降低,以Ⅴ组最低,较对照组降低了16.19%,此外间隔添加组料重比低于连续添加组,这与前人在毛皮动物上的研究结果一致。王忠艳[11-12]研究报道,饲粮添加CS可以极显著降低水貂和银狐采食量,提高饲粮转化率。黄卉等[13]研究表明,饲粮添加适宜水平的CS可以提高貉的平均日增重,降低平均日采食量,提高饲料利用率。间隔添加的效果优于连续添加,且低添加水平效果优于高添加水平,可能由于CS的高水平持续刺激使其在动物体内残留,而CS作为一种化学物质,浓度过高可能对动物产生毒性,造成动物生长性能下降。
3.2 CS对育成期水貂营养物质消化率的影响本试验结果显示,水貂干物质消化率随着CS添加水平的增加呈先增加后降低的趋势,以90 mg/kg添加水平效果最好,且间隔添加组极显著高于连续添加组,这与干物质采食量降低的趋势基本一致。水貂为满足自身需要,在降低采食量的同时,可能通过提高饲粮干物质消化率来保证自身从饲粮中获取足够的营养物质。Yang等[14]研究发现,饲粮低添加水平的CS可显著提高雏鸡小肠和胰腺蛋白酶和脂肪酶分泌量及活性,而高添加水平则有抑制作用。Khomenoko等[15]研究发现,CS可以通过直接耗竭SS,提高GH水平,同时解除对各种消化酶的抑制作用,加快胃肠道蠕动,使机体消化吸收和合成代谢增强。Du等[16]研究表明,饲粮中添加CS可促进断奶仔猪胃泌素的分泌。胃泌素是胃酸分泌的主要调节激素,除此之外,对胃黏膜也有一定促生长作用[17],双重作用确保胃肠道安全,同时增加胃蛋白酶的活性,促进营养物质消化利用。本试验结果显示,CS添加组水貂粗蛋白质消化率和粗脂肪消化率均不同程度高于对照组,且以Ⅴ组最高,粗蛋白质消化率比对照组提高了7.52%,粗脂肪消化率比对照组提高了2.20%,间隔添加效果优于连续添加。因此,饲粮添加CS可能通过调节肠道内分泌功能、提高胃肠道消化酶活性、促进胃肠蠕动来促进营养物质的消化吸收,但相关机制还有待进一步研究。
3.3 CS对育成期水貂氮代谢的影响氮代谢能够反映机体蛋白质代谢情况,蛋白质代谢是影响动物生长发育的一个重要指标。由本试验结果可知,由于各组水貂采食量的差异,从而使水貂食入氮含量存在差异。司国利[18]和刘月琴等[19]在绵羊的研究上发现,饲粮添加CS可显著降低动物粪氮和尿氮排出量,提高动物氮沉积,且高添加水平对动物氮沉积有抑制作用。本试验结果也表明,各CS添加组粪氮和尿氮排出量相比对照组有降低的趋势,氮沉积有增高的趋势,以Ⅴ组氮沉积最高,且随着CS添加水平的增高而降低,间隔添加效果优于连续添加,提高了20%,说明饲粮适宜的CS添加水平可以促进水貂机体蛋白质的合成,减少蛋白质降解。动物机体蛋白质的合成受多种因素的影响,Eisemann等[20]报道,GH能提高氨基酸合成蛋白质的速度,降低氨基酸的氧化分解,从而提高蛋白质的沉积。CS作为生物体内的活性物质,可以降低消化道及血液中SS水平,提高GH、胰岛素样生长因子(IGFs)、胃泌素等激素及胰酶、胃蛋白酶等消化酶大量分泌,促进机体合成代谢的增强[21]。胰岛素样生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)、甲状腺激素[三碘甲腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)]也是影响动物机体蛋白质合成的重要因素,徐银学等[22]研究表明,饲粮添加CS可以提高海狸鼠血液中GH和IGF-Ⅰ水平。白世平等[23]研究报道,饲粮添加CS可以提高水貂血液中IGF-Ⅰ、T3和T4水平。因此,饲粮添加CS可能通过调节机体内分泌系统促进氮代谢。净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值是衡量饲粮蛋白质利用程度的指标。本试验结果表明,CS添加组净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值均高于对照组,且以Ⅴ组最高,间隔添加组高于连续添加组,间隔添加组净蛋白质利用率高于连续添加组31.51%,蛋白质生物学价值高于连续添加组29.82%,说明在水貂饲粮中间隔添加60 mg/kg CS可以促进饲粮蛋白质的利用。有关CS对机体氮代谢影响的研究较少,作用机理还有待探讨。研究学者针对CS在畜牧养殖领域的应用效果,分别在黄羽鸡、东北细毛羊、泌乳奶牛和肉牛等开展了试验,得出了不同动物使用CS的适宜水平及效果评价[24-27].本试验首次在短毛黑水貂育成期阶段,结合添加方式的优劣,筛选出适宜的添加水平,为今后毛皮动物领域合理利用CS提供了理论支持和指导。
4 结论饲粮中添加CS能够促进水貂的生长,提高营养物质消化率及氮代谢。在本试验条件下,育成期水貂饲粮中CS的适宜添加水平为60 mg/kg,适宜添加方式为间隔添加。
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