2. 生物饲料开发国家工程研究中心, 北京 100081;
3. 希杰(上海)商贸有限公司, 上海 200335
, LIU Guohua1
, PIRZADO Shoaib Ahmed1, CHEN Zhimin1, ZHENG Aijuan1, CHANG Wenhuan1, CAI Huiyi1,2, DONG Xiaoli3
2. National Engineering Research Center for Biological Feed Development, Beijing 100081, China;
3. Xijie(Shanghai) Trading Co., Ltd., Shanghai 200335, China
缬氨酸(Val)作为家禽功能性必需支链氨基酸之一，是肉鸡玉米-豆粕型饲粮的第4限制性氨基酸[1-2]。有研究表明, Val能够抑制组织蛋白的降解，改善畜禽胴体品质，且能通过影响免疫器官的发育及免疫球蛋白的合成来影响免疫功能；此外，Val在畜禽特殊生理时期能够促进糖异生作用, 从而调节哺乳母猪的泌乳性能[3-4]。有研究表明，肉鸡饲喂低蛋白质的氨基酸平衡饲粮不仅未影响其生长性能，还改善了屠宰性能并提高了干物质及粗蛋白质的代谢率，减少了粪便中干物质及氮的排出量[5-7]。肉鸡营养研究者配制低蛋白质饲粮时主要考虑补充赖氨酸(Lys)、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸，较少关注Val。随着低蛋白质饲粮配制中Lys、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸的大量使用，Val将成为肉鸡饲粮的主要限制性氨基酸。但迄今为止关于肉鸡低蛋白质饲粮Val应用研究尚少见报道。因此，本文研究低蛋白质饲粮补充Val对肉鸡生长和营养代谢的影响，为肉鸡低蛋白质饲粮配方设计和应用提供参考。
1 材料与方法 1.1 试验材料试验所用Val来自于希杰第一制糖(CJ Cheiljedang Corporation)，含量为98%。
1.2 试验设计与试验饲粮选取300只1日龄健康爱拔益加(AA)肉公鸡，随机分成5个组(Ⅰ~Ⅴ组)，每组6个重复，每个重复10只鸡。试验各组前期(1~21日龄)和后期(22~42日龄)饲粮粗蛋白质水平分别为19.55%和17.67%，Lys水平分别为1.17%和1.01%。前期和后期各组Val/Lys值分别设置为68%、73%、78%、83%和88%，并通过调节基础饲粮中Val与载体的添加量达到预设水平，配制前后检测饲料原料及各组饲粮氨基酸含量，各组饲粮中Lys和Val含量以及Val/Lys值见表 1，试验基础饲粮参考《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)配制，基础饲粮组成及营养水平见表 2。试验期42 d。
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表 1 饲粮Val和Lys含量 Table 1 Contents of Val and Lys in diets |
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表 2 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 2 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis) |
试验在中国农业科学院南口中试基地试验鸡场进行。采用3层重叠式笼养，自由采食，自由饮水，人工24 h光照，水循环式暖气供热，前3 d鸡舍温度维持在33 ℃，此后每周降低2 ℃，直到24 ℃，并维持在24 ℃。试验鸡舍良好通风。饲养管理参照《AA肉鸡饲养管理规程》进行。1日龄接种马立克疫苗，7日龄滴鼻接种新城疫和肾传支二联苗。
1.4 指标测定与方法 1.4.1 饲粮原料成分检测按照AOAC(2003)标准测定饲粮原料和饲粮中粗蛋白质和氨基酸含量。粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定。样品经盐酸水解用氨基酸自动分析仪(L-8800，日本)测定15种氨基酸含量，经甲酸氧化用氨基酸自动分析仪测定含硫氨基酸含量，经氢氧化钠水解用反相液相色谱仪(Waters2690，MA，美国)测定色氨酸含量。
1.4.2 生长性能在肉鸡42日龄时，以重复为单位进行称重，统计试验期间各重复耗料量，计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.4.3 屠宰性能42日龄时，每重复选取1只接近平均体重肉鸡，记录活重，颈静脉放血屠宰，按《家禽生产性能名词术语和度量统计方法》(NY/T 823—2004)测定屠宰率、全净膛率、腿肌率、胸肌率和腹脂率。
1.4.4 血清生化指标和游离氨基酸含量的测定在肉鸡42日龄时，以重复为单位挑选与平均体重接近的公鸡各1只，颈静脉采血10 mL，4 ℃、3 000 r/min离心15 min分离血清，用日立7600全自动生化分析仪测定血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、尿酸(UA)和葡萄糖(Glu)含量。血清中总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量均采用试剂盒测定，试剂盒购于南京建成生物工程研究所，操作步骤按照说明书进行。血清游离氨基酸含量使用S7130 Amino Acid Reagent Organizer氨基酸全自动分析仪(Sykam公司，德国)测定，具体操作步骤：样品添加200 μL磺基水杨酸(10%)混合均匀提取，然后加入甲醇使蛋白质沉淀，于4 ℃ 1 h后，12 000 r/min离心20 min。适当稀释后，将上清液通过0.25 μm孔径的过滤膜，然后直接注入分析仪用于游离氨基酸的测定。使用茚三酮作为三甲基苯的底物，流速为0.09 mL/min，注射量为50 μL，波长为570 nm。
1.5 数据统计分析试验数据采用SPSS 19.0软件中的one-way ANOVA过程进行方差检验，Duncan氏法进行各组间平均值的多重比较，以P＜0.05作为差异显著性判断标准。采用曲线估计程序对饲粮Val/Lys值(x)与生长性能指标(y)进行线性和二次模型回归分析，P < 0.05表示差异显著。
2 结果与分析 2.1 低蛋白质饲粮补充Val对肉鸡生长性能的影响由表 3可知，低蛋白质饲粮补充Val能显著提高1~42日龄肉鸡末体重(FBW)和ADG(P < 0.05)，对肉鸡ADFI无显著影响(P>0.05)；与Ⅰ组相比，Ⅳ组F/G显著降低(P < 0.05)；随着饲粮Val水平的提高，肉鸡LBW、ADG和F/G均呈二次曲线变化趋势(P < 0.05)。当Val/Lys值分别为80.07%和81.03%时，1~42日龄肉鸡分别能获得最大ADG和最优的F/G。
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表 3 低蛋白质饲粮补充Val对肉鸡生长性能的影响 Table 3 Effects of Val supplementation in low-protein diets on growth performance of broilers |
由表 4可知，低蛋白质饲粮补充Val对肉鸡的屠宰率、全净膛率、腿肌率、胸肌率和腹脂率无显著影响(P>0.05)。
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表 4 低蛋白质饲粮补充Val对肉鸡屠宰性能的影响 Table 4 Effects of Val supplementation in low-protein diets on slaughter performance of broilers |
由表 5可知，各组肉鸡血清TC、TG、TP、ALB和GLB含量无显著差异(P>0.05)，Ⅱ~Ⅴ组肉鸡血清UA含量与Ⅰ组相比均有所降低(0.05 < P < 0.10)。低蛋白质饲粮补充Val能显著影响肉鸡血清Glu含量(P < 0.05)，其中Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ组肉鸡血清Glu含量显著高于Ⅰ组(P < 0.05)。
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表 5 低蛋白质饲粮补充Val对肉鸡血清生化指标的影响 Table 5 Effects of Val supplementation in low-protein diets on serum biochemical indices of broilers |
由表 6可知，与Ⅰ组相比，低蛋白质饲粮补充Val对肉鸡血清T-SOD和CAT活性无显著影响(P>0.05)。随着饲粮Val水平的升高，肉鸡血清MDA含量呈现先下降后升高的趋势，且Ⅲ组和Ⅳ组与Ⅰ组相比，血清MDA含量显著降低(P < 0.05)。
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表 6 低蛋白质饲粮补充Val对肉鸡血清抗氧化指标的影响 Table 6 Effects of Val supplementation in low-protein diets on serum antioxidant indices of broilers |
由表 7可知，低蛋白质饲粮补充Val对肉鸡血清游离氨基酸含量均无显著差异(P>0.05)，随着饲粮Val水平的升高，血清中Val含量呈先上升后平稳的趋势(0.05 < P < 0.10)，其中Ⅲ组血清Val含量最高。
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表 7 低蛋白质饲粮补充Val对肉鸡血清游离氨基酸含量的影响 Table 7 Effects of Val supplementation in low-protein diets on free serum amino acid contents of broilers |
低蛋白质饲粮是依据动物的理想氨基酸模式配制的，即饲粮中蛋氨酸、Lys等必需氨基酸满足动物需要量才能达到不因降低饲粮粗蛋白质水平而影响生长性能的效果。本试验结果显示，低蛋白质饲粮补充Val具有显著提高肉鸡ADG及降低F/G的效果，该试验结果与Tavernari等[8]、Nascimento等[9]、Corzo等[10]和Berres等[11]研究报道相似。Tavernari等[8]研究表明，当前期(8~21日龄)和后期(30~42日龄)饲粮粗蛋白质水平分别为20%和18%时，饲粮补充Val对前期、后期肉鸡的ADG和F/G均有显著改善效果。Nascimento等[9]研究报道，当后期(21~42日龄)饲粮粗蛋白质水平降到16.5%时，通过补充Val，其ADG和F/G能达到与粗蛋白质水平为18.5%的对照组一样效果。本试验表明，低蛋白质饲粮补充Val能提高肉鸡ADFI，可能与Val能够调节下丘脑食欲的神经元阿黑皮素原及胃底腺黏膜胆囊收缩素的mRNA表达量有关[12]。低蛋白质饲粮补充Val改善肉鸡生长性能的原因可能是饲粮中蛋氨酸、Lys、苏氨酸和色氨酸等必需氨基酸满足肉鸡需要量时Val成为限制性氨基酸，补充Val起到了平衡饲粮氨基酸的作用。此外，Val与异亮氨酸、亮氨酸同属肉鸡必需支链氨基酸，饲粮中亮氨酸的含量往往高于肉鸡需要量，饲粮补充Val能够起到抵消支链氨基酸之间的拮抗作用[13]，从而提高饲粮氨基酸的利用率。
Mack等[1]研究报道，以20~40日龄罗斯208肉鸡为研究对象时，饲粮Val/Lys推荐值为80%。Corzo等[10]对罗斯308肉鸡生长前期(1~14日龄)、中期(15~28日龄)和后期(29~42日龄)的Val需要量进行了研究，其Val/Lys推荐值分别为77%、78%和75%。Tavernari等[8]研究表明，科宝(Cobb)500肉鸡生长前期和后期的可消化Val/Lys推荐值分别为77%和76%。本研究结果表明，当饲粮Val/Lys值分别为80.07%和81.03%时，AA肉鸡获得最大ADG和最小F/G，该Val/Lys值与Mack等[1]推荐值较接近。造成这种差异的原因可能是肉鸡品种、生长阶段和饲粮营养水平的不同。
3.2 低蛋白质饲粮补充Val对肉鸡屠宰性能的影响屠宰性能是营养物质在不同组织或同一组织不同部位中沉积量差异的一项指标，而胸肌率、腿肌率是肉鸡产肉量的重要指标。目前已有的关于饲粮补充Val对肉鸡屠宰性能影响的研究结果并不一致。Tavernari等[8]和Duarte等[14]研究报道，饲粮Val/Lys水平对Cobb 500肉鸡屠宰率、胸肌率和腿肌率无显著影响。Corzo等[10]研究结果表明，当饲粮Val水平由0.64%递增至0.99%时，罗斯308肉鸡屠宰率、胸肌率和腿肌率呈二次曲线增加。本研究中，尽管Val对肉鸡FBW和ADG有显著影响，但对肉鸡屠宰性能无显著影响。
3.3 低蛋白质饲粮补充Val对肉鸡血清生化及抗氧化指标的影响血清TP和ALB有维持血浆渗透压、组织蛋白动态平衡、血液pH稳定以及运输营养物质等作用，GLB与机体免疫力有密切联系，血清中ALB/GLB可反映机体营养和免疫状况。陈熠[15]研究报道，饲粮中补充Val能显著提高哺乳母猪第10天及第18天血清ALB含量。此外Azzam等[16]试验发现，当饲粮中Val达到0.8%时能显著提高蛋鸡血清中ALB和TP含量。在本试验中，Ⅱ~Ⅴ组肉鸡血清中TP、ALB和GLB含量与Ⅰ组相比仅体现在数值上的提高但不显著。家禽血清中的UA主要来源于家禽体内蛋白质、氨基酸和核酸的分解代谢，所以血清UA含量能反映家禽的蛋白质利用情况。本试验结果显示，Ⅱ~Ⅴ组肉鸡血清UA含量与Ⅰ组相比均有下降，且呈先下降后上升的趋势，当Val/Lys值为83%时，血清UA含量最低，表明适量补充Val提高肉鸡对饲粮粗蛋白质的利用效率，而过量补充Val反而降低饲粮粗蛋白质的利用。
本试验发现当饲粮Val/Lys值为73%、83%和88%时，能显著提高血清中Glu含量。代腊等[17]研究发现，当饲粮中Val水平为0.8%时血清中Glu含量最高，且显著高于其他组。王勇[18]研究发现，当哺乳母猪连续21 d饲喂Val/Lys值为120%的饲粮时可使血清中Glu含量提高。Val能提高血清Glu含量的作用可能与其代谢途径有关，饲粮中的Val被动物消化吸收后，虽然可以在肝脏直接进行分解代谢，但其主要是在肌肉组织中氧化降解。Val在转氨基酶和α支链酮酸脱羧酶等作用下形成谷氨酰胺和琥珀酰辅酶A等产物，进入丙酮酸-葡萄糖的糖异生途径，从而维持动物机体血糖平衡[19]。
CAT和T-SOD是机体主要的抗氧化酶，能清除机体内自由基，保护细胞免受损伤，机体内这2种酶活性的升高能够有效抑制动物组织细胞脂质的过氧化和机体自由基的生成，是机体自我防御和免疫系统的重要酶的组成成分；脂质发生过氧化反应最终会形成MDA，通过测定其含量可以有效判断机体内组织细胞脂质过氧化程度[20-22]。本试验表明，低蛋白质饲粮补充Val对血清中的CAT和T-SOD活性无显著影响，但能显著降低MDA含量。代腊等[17]研究表明，随着饲粮Val水平的升高，蛋鸡血清中MDA含量先升高后显著下降，在饲粮Val为0.8%时达到最大值；而血清中T-SOD活性先显著降低后升高，在饲粮Val为0.7%时达到最小。王勇[18]研究报道，饲粮补充Val能提高了母猪哺乳期间血清和母乳中总抗氧化能力和T-SOD活性，降低血清和母乳中MDA含量。这说明饲粮补充Val能够提高畜禽的抗氧化能力，其调控机理尚需进一步的研究。
3.4 低蛋白质饲粮补充Val对肉鸡血清游离氨基酸含量的影响血清中游离氨基酸主要来源于组织蛋白质的降解及肠道对饲粮营养物质的消化吸收[23]，其含量在一定程度上可以反映出动物体内氨基酸的代谢状况；当饲粮氨基酸水平不能满足动物需要时，血清游离氨基酸含量偏低[24]。Ren等[25]研究报道，饲粮中补充某种氨基酸时，血清中该氨基酸水平也相应升高。本试验结果发现，随着饲粮Val水平升高，血清中Val含量呈先升高后平稳的趋势，Ⅱ~Ⅴ组与Ⅰ组相比均有所提高；且当饲粮Val/Lys值为78%时，血清中Lys、色氨酸和苯丙氨酸等必需氨基酸含量均比其他组高，其原因可能为此时饲粮氨基酸更加趋于平衡，肉鸡对饲粮中氨基酸的利用率提高，从而血清中氨基酸含量提高。研究表明，在氨基酸代谢过程中支链氨基酸因共用支链氨酸转氨酶和脱氢酶使得3种氨基酸之间存在拮抗作用[26]，在本试验中也得以证明，当Val/Lys值较高(83%和88%)时，血清中的异亮氨酸和亮氨酸含量均低于Ⅰ组。
4 结论① 低蛋白质饲粮补充适量Val可显著提高肉鸡FBW和ADG，显著降低F/G，提高肉鸡生长性能。
② 以ADG和F/G为效应指标时，饲粮Val/Lys推荐值分别为80.07%和81.03%。
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