2. 青岛农业大学优质水禽研究所, 国家水禽产业技术体系营养与饲料研究室, 青岛 266109
2. Nutrition and Feed Laboratory of China Agriculture Research System, Institute of High Quality Waterfowl, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China
锰是畜禽必需的微量元素，参与机体碳水化合物、脂肪、蛋白质等物质的代谢，可以促进动物生长，增强繁殖性能[1]，体内主要以含锰酶的形式发挥生理作用[2]，在家禽营养中具有重要作用。锰缺乏易引起骨骼发育障碍，引起骨短粗症、滑腱症等营养缺乏病[3]。Guarner等[4]研究发现，锰能通过血睾屏障，过量的锰可造成睾丸生长和成熟迟缓、精液浓度和精子活率下降，引起生精功能障碍，睾丸锰含量与精子总数的减少呈正相关。张雪君等[5]研究表明，饲粮中添加90~120 mg/kg的锰能够提高5~16周龄五龙鹅组织器官中锰沉积量，提高机体抗氧化能力，促进胫骨发育。任民等[6]研究表明，饲粮中枯草芽孢杆菌添加水平为250 mg/kg、锰添加水平为70 mg/kg时，能够显著提高12~16周龄五龙鹅的生长性能、屠宰性能及抗氧化能力，显著提高锰利用率。袁建敏等[7]报道，在玉米-豆粕型基础饲粮中锰含量为20 mg/kg的情况下，再添加20 mg/kg的无机锰就能满足蛋鸡产蛋前期的需要。饲粮中添加有机锌和有机锰能够提高蛋种母鸡的平均蛋重和产蛋率，降低破蛋率，增加蛋壳强度，提高蛋品质，增加蛋黄中锰的沉积量[8]。
目前，锰对蛋鸡、蛋鸭等禽类的研究已较为深入，但我国鹅的营养需要研究起步较晚，至今尚未形成完整的饲养标准，锰的需要量仍有待于进一步通过饲养试验来确定，尤其是产蛋期种鹅饲粮锰需要量的研究还处于空白。本试验在查阅大量相关资料的基础上，在基础饲粮中添加不同水平的锰，研究锰对种鹅繁殖性能、蛋品质、血清生殖激素和抗氧化指标的影响，旨在筛选出锰在产蛋期种鹅饲粮中的适宜添加水平，为完善我国产蛋期种鹅锰营养需要量数据库提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验动物及设计选择34周龄体况相近的五龙鹅种鹅120只，随机分为6组，每组4个重复，每个重复5只(1公4母)。Ⅰ组为对照组，饲喂基础饲粮；试验组(Ⅱ~Ⅵ组)分别饲喂在基础饲粮中添加20、40、60、80、100 mg/kg锰的试验饲粮。试验期10周。试验鹅由青岛农业大学优质水禽研究所育种基地提供，试验用锰源为一水硫酸锰(MnSO4·H2O), 购自青岛普兴添加剂有限公司, 有效成分含量98%。
1.2 试验饲粮试验用基础饲粮以玉米和豆粕为主要原料，参照NRC(1994)家禽营养需要量中推荐的种鹅饲粮营养水平设计配方，基础饲粮组成及营养水平见表 1。采用等离子体发射光谱仪测得基础饲粮中锰含量为36.40 mg/kg。
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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 level the basal diet (air-dried basis) |
饲养试验开始前对鹅舍及器具进行冲洗和烧碱水喷雾消毒，然后用福尔马林和高锰酸钾熏蒸，密闭门窗24 h。1周后开始试验。试验期10周，早晚各饲喂1次，试验种鹅采用采用地面铺垫料平养，全期自由饮水和采食，光照采用人工补光至16 h。按常规方式进行管理，注意种鹅的产蛋情况。
1.4 测定指标及方法 1.4.1 繁殖性能和蛋品质繁殖性能和蛋品质指标测定方法参照《家禽生产性能名词术语和度量统计方法》(NY/T 823—2004)。每天08：00进行捡蛋，在试验第2~11周期间，每周末从每组抽取蛋重相近的种蛋12枚(每重复3枚)，在48 h内测定蛋重、蛋形指数、蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋黄颜色、蛋白高度、哈氏单位和蛋黄比率等。试验期间每周按照重复，每组随机挑选种蛋20枚(每重复5枚)，入孵，分别记录入孵蛋数、无精蛋数、死胚蛋数、出雏数、健雏数、弱雏数，分别计算产蛋率、种蛋合格率、种蛋受精率、种蛋孵化率和健雏率。
1.4.2 血清生殖激素和抗氧化指标试验第11周末，从每个重复中随机取2只种母鹅，共48只，翅下静脉采血5 mL，3 000 r/min离心10 min，制备血清，每个样本分为2部分保存，分别于-20 ℃冷藏。一部分血清用于测定抗氧化指标，另一部分血清用于测定生殖激素指标。总抗氧化能力(T-AOC)测定采用比色法测定，总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性采用羟胺法测定，谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性采用比色法测定，丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸反应(TBA)法测定。雌二醇(E2)含量采用双抗体夹心法酶联免疫吸附试验测定，促卵泡素(FSH)含量测定采用双抗体夹心法酶联免疫吸附试验测定，催乳素(PRL)含量采用双抗体夹心法酶联免疫吸附试验测定。上述指标均用试剂盒测定，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
1.5 数据处理与统计分析采用SPSS 20.0软件的单因素方差分析(one-way ANOVA)方法，分析饲粮不同锰添加水平的影响及各项指标间的差异。数据以最小二乘均值和均值标准误差(SEM)表示。P < 0.05表示差异显著，P < 0.01表示差异极显著。
2 结果与分析 2.1 饲粮锰添加水平对产蛋期种鹅繁殖性能的影响由表 2可知，饲粮锰添加水平对产蛋期种鹅的产蛋率、种蛋合格率、种蛋受精率、种蛋孵化率、健雏率均影响极显著(P < 0.01)。其中，Ⅲ组产蛋率极显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ组(P < 0.01)，显著高于Ⅵ组P < 0.05)，与Ⅳ组差异不显著(P>0.05)。Ⅱ、Ⅲ组种蛋合格率显著高于Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ组(P < 0.05)，与Ⅳ组差异不显著(P>0.05)。Ⅲ组种蛋受精率极显著高于Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组(P < 0.01)，显著高于Ⅱ组(P < 0.05)。Ⅲ组种蛋孵化率极显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ组(P < 0.01)，显著高于Ⅳ组(P < 0.05)。Ⅲ组健雏率极显著高于Ⅵ组(P < 0.01)，显著高于Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ组(P < 0.05)，与Ⅱ组差异不显著(P>0.05)。
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表 2 饲粮锰添加水平对产蛋期种鹅繁殖性能的影响 Table 2 Effects of dietary manganese supplemental level on reproductive performance of breeding geese during laying period |
通过对Ⅱ~Ⅵ组产蛋率、种蛋合格率、种蛋受精率、种蛋孵化率、健雏率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：
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由上述曲线回归方程得出，饲粮锰添加水平为32.91 mg/kg时，种蛋合格率最高；饲粮锰添加水平为38.28 mg/kg时，种蛋受精率最高；饲粮锰添加水平为24.27 mg/kg时，健雏率最高。饲粮锰添加水平为46.48 mg/kg时，种蛋孵化率最高，饲粮锰添加水平为20.09 mg/kg时，产蛋率最高，但此时曲线拟合度低(R2 < 0.700)，故产蛋率和种蛋孵化率不作为参考值。
2.2 饲粮锰添加水平对产蛋期种鹅蛋品质的影响由表 3可知，饲粮锰添加水平对产蛋期种鹅的蛋重、蛋形指数、蛋比重、蛋白高度、蛋黄颜色、蛋黄比率、哈氏单位影响不显著(P>0.05)，对蛋壳强度和蛋壳厚度影响极显著(P < 0.01)。其中，Ⅲ组蛋壳强度极显著高于Ⅰ、Ⅳ组(P < 0.01)，显著高于Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ组(P < 0.05)。Ⅲ组蛋壳厚度极显著高于Ⅰ、Ⅴ组(P < 0.01)，显著高于Ⅱ、Ⅵ组(P < 0.05)，与Ⅳ组差异不显著(P>0.05)。
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表 3 饲粮锰添加水平对种鹅蛋品质的影响 Table 3 Effects of dietary manganese supplemental level on egg quality of breeding geese during laying period |
由表 4可知，饲粮锰添加水平对产蛋期种鹅血清超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性影响不显著(P>0.05)，对血清总抗氧化能力影响显著(P < 0.05)，对血清丙二醛含量影响极显著(P < 0.01)。其中，Ⅲ、Ⅳ组血清总抗氧化能力显著高于Ⅵ组(P < 0.05)，与Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ组差异不显著(P>0.05)。Ⅲ组血清丙二醛含量极显著低于Ⅰ、Ⅵ组(P < 0.01)，显著低于Ⅱ组(P < 0.05)，与Ⅳ、Ⅴ组差异不显著(P>0.05)。
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表 4 饲粮锰添加水平对产蛋期种鹅血清抗氧化指标的影响 Table 4 Effects of dietary manganese supplemental level on serum antioxidant indices of breeding geese during laying period |
由表 5可知，饲粮锰添加水平对产蛋期种鹅血清雌二醇、催乳素含量影响不显著(P>0.05)，对血清促卵泡素含量影响显著(P < 0.05)。其中，Ⅱ、Ⅲ组血清促卵泡素含量显著高于Ⅵ组(P < 0.05)，与Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ组差异不显著(P>0.05)。
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表 5 饲粮锰添加水平对产蛋期种鹅血清生殖激素指标的影响 Table 5 Effects of dietary manganese supplemental level on serum reproductive hormone indices of breeding geese during laying period |
锰是人和动物所必需的微量元素，是维护正常生殖机能所必需，缺乏或过多都会造成畜禽生殖机能紊乱，严重时会导致雄性不育、雌性不孕[9-10]。哺乳动物发生锰缺乏的情况较少见，但由于肉鸡等家禽对锰的需要量较高、饲粮中锰含量低、肠道吸收率低，锰缺乏在家禽中比较常见，缺锰对产蛋鸡的产蛋率和孵化率有不利影响[11-12]。梁远东等[13]研究表明，在基础饲粮锰含量50 mg/kg的基础上，添加羟基蛋氨酸锰对受精蛋孵化率有显著提高作用，曹阳等[14]研究表明，饲粮锰缺乏或过量对家禽的生殖机能均产生不利影响，包括母鸡产蛋率、种蛋受精率和孵化率降低，鸡胚死亡率提高。本试验结果显示，随着饲粮锰添加水平的增加，产蛋期种鹅产蛋率、种蛋合格率、种蛋受精率、种蛋孵化率等均呈先升高后降低的趋势，其中饲粮锰添加水平为32.91 mg/kg时种蛋合格率最高，饲粮锰添加水平为38.28 mg/kg时种蛋受精率最高，饲粮锰添加水平为24.27 mg/kg时健雏率最高，饲粮中添加适宜水平锰可显著提高种蛋合格率、种蛋受精率和健雏率，说明饲粮中添加适宜水平锰可显著改善产蛋期种鹅的繁殖性能。
3.2 饲粮锰添加水平对产蛋期种鹅蛋品质的影响蛋鸡集约化养殖中生产强度大，由于饲粮微量元素供给不足等导致机体微量元素缺乏，无法满足产蛋需要，进而对生产性能及蛋品质等造成影响[15-16]。Gheisari等[17]研究表明，饲粮中添加NRC(1994)推荐量的50%~70%有机形式锌、锰、铜能够满足蛋鸡生产性能，并提高蛋壳与蛋白质量。刘汉林等[18]研究表明，饲粮中锰的缺乏导致破损、软壳和异形蛋增加，蛋壳品质下降。彭秀丽等[19]研究表明，饲粮中锰水平能够显著影响破蛋率、蛋壳强度、厚度及蛋壳的化学成分，在基础饲粮中添加90 mg/kg锰即可保证蛋鸡良好的生产性能及蛋品质。周旻瑶等[20]研究表明，饲粮中添加60 mg/kg的蛋氨酸锰可显著提高蛋鸡蛋的哈氏单位、蛋壳厚度及蛋壳强度，能明显改善蛋品质。本试验结果显示，饲粮锰添加水平对产蛋期种鹅蛋重、蛋形指数、蛋比重、蛋白高度、蛋黄颜色、蛋黄比率、哈氏单位影响不显著，对蛋壳厚度和蛋壳强度显著影响。此结果与彭秀丽等[19]研究结果一致，说明锰对蛋品质的影响主要在蛋壳，对其余蛋品质指标影响不显著。而蛋壳强度和蛋壳厚度是评价蛋壳质量的重要指标，可以降低蛋在运输及保存过程中的经济损失，本试验研究对象为种鹅，蛋壳强度和蛋壳厚度的对出壳率的影响尚需要进一步试验研究。
3.3 饲粮锰添加水平对产蛋期种鹅血清抗氧化指标的影响锰是超氧化物歧化酶的活性组成成分，同时也会影响组织非酶抗氧化蛋白的生成，动物锰的营养状况影响机体组织的抗氧化状况[21]。张雪君等[5]研究表明，饲粮锰添加水平为90~120 mg/kg时能显著提高血清总抗氧化能力和谷胱甘肽过氧化物酶活性，并显著降低血清丙二醛含量。庄怀飞等[22]研究表明，种公牛饲粮中添加适宜水平的锰可以提高血清中的总抗氧化能力和抗氧化酶活性，降低自由基和丙二醛含量。当动物饲粮中锰缺乏时，机体的总抗氧化机能降低，在一定范围内适当提高饲粮中锰水平可有效提高动物机体总抗氧化能力，但动物机体总抗氧化能力并非随饲粮中锰水平增加而呈线性上升[23]。这与本试验结果一致，饲粮中添加适宜水平锰能够显著提高产蛋期种鹅血清总抗氧化能力和显著降低血清丙二醛含量，饲粮锰添加水平对血清总超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性影响不显著。这说明是饲粮中添加40 mg/kg的锰可以提高产蛋期种鹅抗氧化能力。
3.4 饲粮锰添加水平对产蛋期种鹅血清激素的影响产蛋期母鸡缺锰时，产蛋率下降，血液中孕酮、雌激素、促黄体生成素和促卵泡素的含量下降[24-25]。饲粮添加锰可以显著提高产蛋高峰期肉种母鸡垂体中促卵泡素的表达[26]。曹阳[27]研究表明，辽宁绒山羊空怀期和妊娠4个月时，补饲40、60 mg/kg锰组血清雌二醇含量显著高于补饲0、20 mg/kg组。本试验研究发现，饲粮中添加适宜水平的锰能够显著提高产蛋期种鹅血清促卵泡素含量，饲粮锰添加水平对血清雌二醇、催乳素含量影响不显著，分析原因可能与物种、饲养方式、环境等因素有关。
4 结论① 饲粮中添加适宜水平锰能提高产蛋期种鹅繁殖性能、蛋壳厚度、蛋壳强度、血清总抗氧化能力和促卵泡素含量，降低血清丙二醛含量。
② 综合衡量各项指标，建议产蛋期种鹅饲粮锰添加水平为24.27~32.91 mg/kg(饲粮中锰含量为60.67~69.31 mg/kg)。
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