动物营养学报    2018, Vol. 30 Issue (11): 4704-4711    PDF    
引用本文
郑爱娟, 陈将, 蔡辉益, 陈志敏, 常文环, 张姝, 邓雪娟, 刘国华. 锌添加水平对京红1号蛋鸡产蛋高峰期组织器官锌沉积和胫骨指标的影响[J]. 动物营养学报, 2018, 30(11): 4704-4711.  
ZHENG Aijuan, CHEN Jiang, CAI Huiyi, CHEN Zhimin, CHANG Wenhuan, ZHANG Shu, DENG Xuejuan, LIU Guohua. Effects of Zinc Supplemental Level on Tissue and Organ Zinc Deposition and Tibia Indexes of Jinghong No.1 Layer Hens during Laying Peak Period[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2018, 30(11): 4704-4711.  
锌添加水平对京红1号蛋鸡产蛋高峰期组织器官锌沉积和胫骨指标的影响
郑爱娟1, 陈将1, 蔡辉益1,2, 陈志敏1, 常文环1, 张姝1, 邓雪娟2, 刘国华1     
1. 中国农业科学院饲料研究所, 农业部饲料生物技术重点开放实验室, 北京 100081;
2. 生物饲料开发国家工程研究中心, 北京 100081
收稿日期: 2018-04-10
基金项目: 家禽产业技术体系北京市创新团队(CARS-PSTP); 中国农业科学院科技创新工程协同创新任务(CAAS-XTCX2016015)
作者简介: 郑爱娟(1977-), 女, 河北唐山人, 博士, 动物营养与饲料科学专业。E-mail:zhengaijuan@caas.cn
通信作者: 刘国华, 研究员, 博士生导师, E-mail:liuguohua@caas.cn.
摘要: 本试验通过在基础饲粮中添加不同水平的锌，研究其对京红1号蛋鸡产蛋高峰期组织器官锌沉积和胫骨指标的影响。选择20周龄540只健康产蛋高峰期京红1号蛋鸡，随机分为6组，每组6个重复，每个重复15只鸡。对照组饲喂基础饲粮(含锌25 mg/kg)，试验组饲喂在基础饲粮中分别添加25、50、75、100和125 mg/kg锌(以一水硫酸锌为锌源)的试验饲粮，预试期2周，正试期24周。结果显示:1)饲粮中添加不同水平的锌显著或极显著提高了京红1号蛋鸡33周龄末血清锌含量(P < 0.05或P < 0.01)，但对46周龄末血清锌含量无显著影响(P>0.05)。2)饲粮添加不同水平的锌极显著影响了京红1号蛋鸡46周龄末肝脏锌含量(P < 0.01)，且肝脏锌含量随锌添加水平的升高而增加，但对骨骼肌和胰腺锌含量无显著影响(P>0.05)。3)饲粮添加不同水平的锌对京红1号蛋鸡46周龄末胫骨指标(胫骨重、无脂胫骨重、胫骨灰分重及胫骨锌和胫骨灰锌含量)未产生显著影响(P>0.05)。4)饲粮添加不同水平的锌极显著影响了京红1号蛋鸡46周龄末粪便锌含量和锌表观利用率(P < 0.01)，粪便锌含量随着锌添加水平的升高而增加，而锌表观利用率则随着锌添加水平的升高而降低。综合考虑各因素，以一水硫酸锌为锌源，产蛋高峰期京红1号蛋鸡基础饲粮(含锌25 mg/kg)中锌适宜添加水平为75 mg/kg。
关键词: 硫酸锌     蛋鸡     锌沉积     胫骨指标    
Effects of Zinc Supplemental Level on Tissue and Organ Zinc Deposition and Tibia Indexes of Jinghong No.1 Layer Hens during Laying Peak Period
ZHENG Aijuan1, CHEN Jiang1, CAI Huiyi1,2, CHEN Zhimin1, CHANG Wenhuan1, ZHANG Shu1, DENG Xuejuan2, LIU Guohua1     
1. The Key Laboratory of Feed Biotechnology of Ministry of Agriculture, Feed Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081;
2. National Engineering Research Center for Biological Feed Development, Beijing 100081, China
Corresponding author: LIU Guohua, professor, E-mail:regnier@ibpc.fr.
Abstract: The present study evaluated the effects of zinc supplemental level on tissue and organ zinc deposition and tibia indexes by adding different levels of zinc into the basal diet of Jinghong No.1 layer hens during laying peak period. Five hundred and forty 20-week-old healthy Jinghong No.1 layer hens were randomly allotted to 6 groups with 6 replicates per group and 15 layer hens per replicate. Birds in control group was fed a basal diet (contained 25 mg/kg zinc), and birds in trial groups were fed experimental diets which added 25, 50, 75, 100 and 125 mg/kg zinc (using sulfate zinc monohydrate as zinc source) on the basis of the basal diet. The pre-feeding period was 2 weeks and the experimental period was 24 weeks. The results showed as follows:1) adding different levels zinc into diets significantly or extremely significantly enhanced the serum zinc content of Jinghong No.1 layer hens at the end of 33 weeks of age (P < 0.05 or P < 0.01), but it did not significantly affect the serum zinc content at the end of 46 weeks of age (P>0.05). 2) Adding different levels zinc into diets extremely significantly affected the liver zinc content of Jinghong No.1 layer hens at the end of 46 weeks of age (P < 0.01), and the liver zinc content was enhanced as the zinc supplemental level increasing, but did not significantly affect the muscle and pancreas zinc content (P>0.05). 3) Adding different levels zinc into diets did not significantly affect the tibia indxes including tibia weight, fat free weight, tibia ash weight, tibia zinc content and tibia ash zinc content of Jinghong No.1 layer hens at the end of 46 weeks of age (P>0.05). 4) Adding different levels zinc into diets extremely significantly affected the feces zinc content and zinc apparent availability of Jinghong No.1 layer hens at the end of 46 weeks of age (P < 0.01), the feces zinc content was enhanced and the zinc apparent availability was reduced as the zinc supplemental level increasing. Comprehensive consideration, the optimal supplemental level of zinc is 75 mg/kg using sulfate zinc monohydrate as a zinc source in the basal diet containing 25 mg zinc of Jinghong No.1 layer hens during laying peak period.
Key words: zinc sulfate     layer hens     zinc deposition     tibia indexes    

锌是禽类生长发育和代谢活动所必需的金属元素之一[1], 锌是多种酶的组成成分或激活剂, 且参与多种激素的合成及作用, 不仅影响细胞分裂、生长和再生, 而且与核酸、脂类、蛋白质、维生素和其他矿物微量元素合成代谢有关[2]。因此, 锌对家禽的生长发育、生产性能、繁殖和免疫功能等方面均有重要作用[3]。现代禽业生产中, 通常在家禽饲粮中添加锌以促进家禽的生长发育、增强其免疫功能, 甚至通过高剂量添加以生产富含锌的保健品[4]。蛋鸡饲粮中超标添加微量元素, 使生产性能达到一定水平之后, 微量元素通过各组织器官的吸收和排泄, 最后在鸡蛋和排泄物中蓄积。另外, 蛋鸡长时间采食高锌饲粮会导致锌在其肝脏中浓缩蓄积, 进而造成其生产性能下降, 在其体内蓄积的锌会随着排泄物排出, 造成环境污染[5]。研究表明, 肉仔鸡排泄物中锌含量大约是饲粮中的4倍[6]。后备鸡饲粮中微量元素含量和家禽日龄是影响微量元素在排泄物中含量的重要因素[7]。蛋鸡饲粮中适宜的锌添加水平可以缓解锌过量添加造成的排泄量增加。微量元素的高剂量使用不仅会增加家禽生产成本, 浪费资源, 造成环境污染, 而且会引起蛋鸡代谢紊乱, 进而影响其产蛋性能和鸡蛋品质。因此, 研究蛋鸡饲粮中锌的适宜添加水平, 使其既能满足蛋鸡的产蛋性能、免疫功能的需要又能保证生态养殖已然迫在眉睫。有研究表明, 衡量锌利用状况的最敏感指标是骨锌含量[8]。肉鸡试验显示, 骨骼、肝脏、肾脏锌含量是最敏感指标[9]。肉鸡胫骨锌含量不仅对饲粮锌添加水平反映敏感, 而且与肝脏、胰脏、肌肉锌含量显著相关[10]。已有研究表明, 饲粮中添加20~40 mg/kg锌可显著改善肉鸡肝脏、胰脏和胫骨中锌含量[11-13]。Dewar等[12]对火鸡的研究显示, 胫骨锌含量在饲粮锌含量为30 mg/kg时达到饱和值。但是关于京红1号蛋鸡产蛋高峰期饲粮中锌的适宜添加水平和组织锌代谢的研究较少。本试验以一水硫酸锌为锌源, 拟研究实用饲粮条件下锌添加水平对京红1号蛋鸡产蛋高峰期组织器官锌沉积和胫骨指标的影响, 为蛋鸡生产合理添加锌提供科学指导。

1 材料与方法 1.1 锌来源

试验用锌源为一水硫酸锌(饲料级), 含锌量35.5%, 购自北京精准动物营养研究中心。

1.2 试验设计

将540只20周龄的京红1号蛋鸡随机分为6组, 每组6个重复, 每重复15只。对照组采用含锌量为25 mg/kg的玉米-豆粕型基础饲粮(T1, 未添加锌), 其组成及营养水平见表 1。在基础饲粮中添加不同水平的锌配成5种试验饲粮, 饲喂5个试验组蛋鸡, 具体试验设计见表 2。

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)
表 2 试验设计 Table 2 Experimental design
1.3 饲养管理

试验于2017年1—8月在中国农业科学院饲料研究所通州试验基地进行。蛋鸡采用立体双面3层全层叠鸡笼笼养, 16 h光照, 光照强度10 lx。乳头式饮水器供水, 自由采食饲粮。试验期间蛋鸡接种1次禽流感疫苗。鸡舍卫生管理按常规进行。试验预试期2周, 进行健康观察, 各组平均产蛋率为94%时, 预试期结束, 进入正式试验, 正试期24周。

1.4 测定指标及方法 1.4.1 血清锌含量测定

试验中期(33周龄末)和试验末期(46周龄末), 每个重复取1只蛋鸡, 翅下静脉采血, 置于干燥真空采血管, 制备血清, 测定血清锌含量。血清锌含量采用PAPS显色剂法测定, 所用试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.4.2 组织器官锌含量测定

于46周龄末每个重复随机选取3只蛋鸡, 取骨骼肌(胸肌)、肝脏、胰腺和胫骨, 测定肝脏、骨骼肌、胰腺和胫骨锌含量。骨骼肌、胰腺和肝脏用1 : 10(质量体积比)的磷酸盐缓冲溶液研磨匀浆后, 用日立7600全自动分析仪, 采用PAPS显色剂法测定。胫骨经105 ℃烘干24 h, 用无水乙醇浸泡48 h, 在Soxhlet装置中用无水乙醚抽提48 h后再烘干(105 ℃, 10 h), 制成绝干样, 称为无脂干重; 再在550 ℃马福炉中灰化18 h, 冷却后溶解于1 : 60(体积比)稀盐酸中, 采用定量滤纸过滤, 用稀盐酸定容至50 mL, 然后用稀盐酸稀释成适当浓度, 用火焰原子吸收分光光度计测定胫骨灰锌含量, 并换算为胫骨锌含量。

1.4.3 锌表观利用率

饲粮和粪便样品中酸不溶性灰分含量的测定:称取约3 g饲粮或粪便样品置于500 mL高脚烧杯中, 注入50 mL 4 mol/L盐酸溶液, 静置至泡沫消失后, 将盛样品的高脚烧杯放在电热板上, 慢慢煮沸30 min, 用定量滤纸过滤, 并用热蒸馏水冲洗至无酸性为止。把残渣和滤纸一块转移至已知恒重的坩埚内, 105 ℃烘干后于电炉上炭化至无烟, 然后于马福炉中烧至灰白色, 干燥器中冷却30 min后称重, 再于马福炉中烧30 min至恒重, 减去空坩埚重即得酸不溶灰分重, 计算酸不溶性灰分含量。饲粮和粪便样品中锌含量的测定:准确称取一定量饲粮或粪便样品后, 于电炉上炭化至无烟, 然后在马福炉中烧至恒重后, 溶解于稀盐酸中, 然后参照胫骨灰锌含量测定的后续步骤测定。

1.5 统计分析

采用SPSS 17.0软件的单因子方差分析程序进行分析, 因子显著性用P值表示。对主效应显著的指标进行LSD多重比较。采用曲线估计(curve estimate)模块对锌添加水平(X)与组织器官和粪便锌含量以及锌表观利用率进行线性和二次模型回归分析, P < 0.05为显著差异, P < 0.01为极显著差异。用二次曲线的拐点估测最适锌添加水平。

2 结果 2.1 锌添加水平对京红1号蛋鸡产蛋高峰期血清锌含量的影响

由表 3可知, 饲粮中添加25 mg/kg以上的锌显著提高了33周龄末京红1号蛋鸡血清锌含量, 其中添加125 mg/kg锌组(T6组)血清锌含量最高, 极显著高于对照组(T1组)和添加25 mg/kg锌组(T2组)(P < 0.01), 但与添加50(T3组)、75(T4组)和100 mg/kg锌组(T5组)无显著差异(P>0.05)。饲粮中添加不同水平的锌对46周龄末京红1号蛋鸡血清锌含量无显著影响(P>0.05)。

表 3 锌添加水平对京红1号蛋鸡产蛋高峰期血清锌含量的影响 Table 3 Effects of zinc supplemental level on serum zinc content of Jinghong No.1 layer hens during laying peak period

锌添加水平(x)和京红1号蛋鸡33周龄末血清锌含量(y)有极显著的线性或二次回归关系(P < 0.01), 其回归方程分别为:y=0.151x+52.715(R2=0.332), y=-0.001x2+0.287x+50.452 (R2=0.355)。二次回归预测, 当锌添加水平为143.5 mg/kg时, 33周龄末京红1号蛋鸡血清锌含量达到最大值。锌添加水平和46周龄末京红1号蛋鸡血清锌含量无显著的线性或二次回归关系(P>0.05)。

2.2 锌添加水平对京红1号蛋鸡产蛋高峰期组织器官锌含量的影响

由表 4可知, 饲粮中添加不同水平锌对京红1号蛋鸡46周龄末骨骼肌和胰腺锌含量无显著影响(P>0.05), 但对肝脏锌含量有极显著影响(P < 0.01)。与对照组相比, 饲粮中添加25~125 mg/kg锌极显著提高了肝脏锌含量(P < 0.01), 添加25、50、75和100 mg/kg锌组之间差异不显著(P>0.05), 但添加125 mg/kg锌组肝脏锌含量显著高于其他添加水平组(P < 0.05)。

表 4 锌添加水平对京红1号蛋鸡产蛋高峰期组织锌含量的影响 Table 4 Effects of zinc supplemental level on tissue and organ zinc content of Jinghong No.1 layer hens during laying peak period

锌添加水平(x)和京红1号蛋鸡46周龄末肝脏锌含量(y)有极显著的线性或二次回归关系(P < 0.01), 其回归方程分别为:y=0.038x+4.056(R2=0.318), y=0.000 1x2+0.024x+4.279 (R2=0.322)。线性回归预测, 随着饲粮中锌添加水平的升高, 肝脏锌含量逐渐增加。锌添加水平(x)和京红1号蛋鸡46周龄末骨骼肌锌含量(y)有显著的二次回归关系(P < 0.05), 其回归方程为:y=0.000 3x2-0.048x+4.772 (R2=0.207)。二次回归预测, 当锌添加水平为80.0 mg/kg时, 京红1号蛋鸡46周龄末骨骼肌锌含量最低。

2.3 锌添加水平对京红1号蛋鸡产蛋高峰期胫骨指标的影响

由表 5可知, 饲粮中锌添加水平对京红1号蛋鸡46周龄末胫骨重、无脂胫骨重、胫骨灰分重及胫骨锌和胫骨灰锌含量均无显著影响(P>0.05)。锌添加水平和京红1号蛋鸡46周龄末胫骨重、无脂胫骨重、胫骨灰分重及胫骨锌和胫骨灰锌含量均无显著的线性或二次回归关系(P>0.05)。

表 5 锌添加水平对京红1号蛋鸡产蛋高峰期胫骨指标的影响 Table 5 Effects of zinc supplemental level on tibia indexes of Jinghong No.1 layer hens during laying peak period
2.4 锌添加水平对京红1号蛋鸡产蛋高峰期锌表观利用率的影响

由表 6可知, 添加125 mg/kg锌组蛋鸡粪便锌含量极显著高于对照组(P < 0.01), 显著高于添加25、50和75 mg/kg锌组(P < 0.05), 但与添加100 mg/kg锌组无显著差异(P>0.05)。饲粮添加不同水平的锌不同程度地降低了京红1号蛋鸡46周龄末锌表观利用率, 其中添加100和125 mg/kg锌组极显著低于对照组和添加25 mg/kg锌组(P < 0.01), 而添加100和125 mg/kg锌组之间无显著差异(P>0.05)。

表 6 锌添加水平对京红1号蛋鸡产蛋高峰期粪便锌含量和锌表观利用率的影响 Table 6 Effects of zinc supplemental level on feces zinc content and zinc apparent availability of Jinghong No.1 layer hens during laying peak period

锌添加水平(x)和京红1号蛋鸡46周龄末粪便锌含量(y)和锌表观利用率(y)有显著的线性或二次回归关系(P < 0.05), 其回归方程分别为:y=0.000 014x2-0.000 2x+0.015 (R2=0.449), y=0.000 49x+0.026(R2=0.385);y=-0.000 34x2-0.149x+45.733 (R2=0.814), y=-0.192x+46.44(R2=0.810)。线性回归预测, 随着饲粮中锌添加水平的升高, 粪便锌含量逐渐增加, 而锌表观利用率逐渐降低。

3 讨论 3.1 锌添加水平对京红1号蛋鸡产蛋高峰期血清锌含量的影响

饲粮中的锌被吸收后进入血液后, 与血液中的蛋白质络合, 而后转运至全身的各个组织器官中。家禽对锌的吸收量受到小肠黏膜细胞的调节和控制[10]。有研究表明, 随着饲粮中锌的添加水平的升高, 蛋鸡血清锌含量也随之上升, 但是不宜达到稳定水平, 同时建议用血清锌含量作为蛋鸡体内锌的营养评价指标[14]。本试验结果显示, 在33周龄末, 随着饲粮中锌添加水平的升高, 京红1号蛋鸡血清锌含量总体呈升高趋势; 但是在46周龄末, 不同添加水平的锌未显著影响血清锌含量。这可能与随着饲喂时间的增加, 锌对蛋鸡的影响效果降低有关。46周龄末血清锌含量结果与张军霞等[15]在18周龄商品代伊莎褐育成母鸡上和虞泽鹏等[16]在肉仔鸡上得出的饲粮中添加锌并未显著提高血清锌含量的结果一致。

3.2 锌添加水平对京红1号蛋鸡产蛋高峰期组织器官锌沉积和胫骨指标的影响

本试验结果显示, 饲粮中添加不同水平的锌对京红1号蛋鸡46周龄末肝脏锌含量有极显著影响, 肝脏锌含量随着锌添加水平的升高而增加。这一结果与张军霞等[15]在商品代伊莎褐育成母鸡饲粮中添加60和180 mg/kg锌后得出的肝脏锌含量增加的结果一致。本试验结果表明, 饲粮添加不同水平的锌对京红1号蛋鸡46周龄末胫骨锌、胫骨灰锌、骨骼肌锌和胰腺锌含量均无显著影响。但是, 张军霞等[15]在育成母鸡饲粮中添加180 mg/kg锌后显著提高了胫骨锌含量。上述研究结果不一致的原因可能是育成阶段蛋鸡胫骨沉积锌的能力强于产蛋阶段。此外, 本试验结果显示, 饲粮添加不同水平的锌对胫骨重、无脂胫骨重和胫骨灰分重均无显著影响。他人报道也显示, 在低锌基础饲粮(含锌10.5 mg/kg)中分别添加10、30、50、70和90 mg/kg锌对肉仔鸡胫骨重无显著影响[10]。本试验回归分析结果显示, 肝脏锌含量随饲粮锌添加水平的升高呈线性或二次曲线增加。

3.3 锌添加水平对京红1号蛋鸡产蛋高峰期锌表观利用率的影响

饲粮锌主要在十二指肠吸收, 空肠也能吸收一部分。动物体内的锌主要是由粪便排出, 经由尿液排出的锌极少。粪便中的锌大部分是未经吸收的饲粮锌, 内源性锌所占的比例极少。内源性锌主要随着胰液排出, 其次随胆汁排出。锌的表观利用率受多种因素的影响, 如矿物元素锰[4]和铁, 维生素A[17]等以及内源锌。本试验结果显示, 饲粮中添加不同水平的锌极显著影响了京红1号蛋鸡46周龄末粪便锌含量和锌表观利用率。经线性回归预测, 随着饲粮中锌添加水平的升高, 粪便锌含量逐渐增加, 而锌表观利用率逐渐降低。

4 结论

综合考虑组织器官锌沉积和胫骨指标, 以一水硫酸锌为锌源, 产蛋高峰期京红1号蛋鸡基础饲粮(含锌25 mg/kg)中锌适宜添加水平为75 mg/kg。

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