2. 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所, 动物营养学国家重点实验室, 北京 100193;
3. 中国农业大学动物科技学院, 动物营养学国家重点实验室, 北京 100193
2. State key Laboratory of Animal Nutrition, Institute of Animal Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China;
3. State Key Laboratory of Animal Nutrition, Department of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China
在养殖业中，饲料成本占养殖总成本的60%~70%，降低饲料成本是提高养殖企业竞争力的重要途径。准确评估饲料原料营养价值、避免营养浪费也是降低饲料成本的关键。饲料原料数据库包括饲料原料能量、粗蛋白质、氨基酸及其消化率、钙、磷等营养参数，其准确性直接决定了饲粮配方的精准度。当前国内外无鸭饲料原料数据库，行业内制作肉鸭饲粮配方大多参考肉鸡饲料原料数据库。然而，鸡、鸭在消化生理学方面存在一定差异[1-3]，鸭后肠pH较高，肠道排空速度较快，肠道消化酶如胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶活性较高，必然导致其对饲料原料的消化利用率不同。综合已有的研究资料发现，某些饲料原料如高粱、豆粕、玉米蛋白粉、次粉和麦麸在鸭和鸡上的代谢能(ME)相差较大[3-7]。实际生产中也发现饲喂杂粕配方(基于鸡饲料原料数据库)的肉鸭长速较好，可能与部分饲料原料的ME及其他营养成分利用率被低估有一定关系。
传统动物代谢试验法测定饲料原料ME，存在耗时多、费用高、准确性差等缺点，而体外方法测定饲料原料ME具有快速、低廉、准确等优点，作为一种成熟的评估饲料原料ME的方法被广泛应用[2, 8-11]。因此，本试验探讨基于体外仿生消化法建立肉鸭饲料原料ME数据库的可行性，旨在建立肉鸭专用饲料原料ME数据库，对提高肉鸭饲粮配方精准度、减少饲料营养浪费、提高养殖效益具有重要意义。
1 材料与方法 1.1 试验设计试验分为2部分，试验1采用两样本完全随机设计，采用仿生消化法的鸡、鸭消化规程分别测定玉米、高粱、豆粕、菜籽粕、小麦麸的酶水解物能值(enzymatic hydrolysate gross energy，EHGE)，每种饲料原料测定5个重复，计算以鸭/鸡EHGE比值，并根据EHGE计算相应的鸡、鸭ME，比较同一饲料原料鸡、鸭EHGE和ME的差异。
试验2采用单因素完全随机设计，将2 400只21日龄体重[(900±1) g]接近的公番鸭随机分为8个组，每组6个重复，每个重复50只鸭。各组随机饲喂1种ME水平的试验饲粮。通过试验1获得饲料原料鸭/鸡EHGE比值，根据数据库中所用饲料原料的鸡ME计算出鸭ME，由此计算出8个试验饲粮的鸡、鸭ME。比较8个试验饲粮中鸡、鸭ME对料重比回归关系的差异，以进一步验证采用鸭仿生消化法获得鸭饲料原料ME的可行性。
1.2 饲料原料及其化学成分饲粮配制所用饲料原料(同质量等级)及其化学组成见表 1。
|
表 1 饲料原料及其化学组成 Table 1 Feed ingredients and their chemical composition |
21~50日龄和51~75日龄的饲粮组成及营养水平分别见表 2、表 3。配制饲粮时，饲料原料鸡ME参考《中国饲料成分及营养价值表2017》，鸭ME参考体外仿生消化法测定后的计算值。各组分别饲喂8个ME梯度的试验饲粮。各组试验鸭除采食的试验饲粮不同外，其余管理完全一致，肉鸭自由采食和饮水。
|
|
表 2 肉鸭21~50日龄饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 2 Composition and nutrient levels of diets for ducks during 21 to 50 days of age (air-dry basis) |
|
|
表 3 肉鸭51~75日龄饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 3 Composition and nutrient levels of diets for ducks during 51 to 75 days of age (air-dry basis) |
常规指标分析：干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗纤维(CF)、中性洗涤纤维(NDF)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)和总能(GE)的测定方法分别参考GB/T 6435—2014、GB/T 6432—2018、GB/T 6434—2006、GB/T 20806—2006、GB/T 6433—2006、GB/T 6438—2007、GB/T 13079—2006。
仿生消化法测定EHGE：利用中国农业科学院北京畜牧兽医研究所研制的单胃动物仿生消化系统(SDS-2)(胃-小肠两步酶水解法)，参照赵峰等[12]《单胃动物仿生消化系统操作手册》(第2版)进行仿生消化试验，测定玉米、高粱、豆粕、菜籽粕、麸皮的以鸭、鸡EHGE，计算鸭/鸡EHGE比值。在鸡饲料原料数据库ME的基础上乘以鸭/鸡EHGE比值，计算得到鸭的ME。
生长性能：以重复为单位，统计和计算各阶段每组肉鸭的初始体重、终末体重、平均日增重、平均日采食量和料重比。
1.5 数据分析采用SPSS 17软件对试验1进行2样本t检验，对试验2数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，并采用LSD法进行多重比较，结果均以平均值±标准差表示。通过Regression分析试验鸭料重比对饲粮鸡、鸭ME的回归模型。
2 结果与分析 2.1 仿生消化法测定饲料原料鸡、鸭的EHGE及ME的差异由表 4可见，玉米的鸭/鸡EHGE比值为1.06，高粱、豆粕、菜籽粕和麸皮的鸭/鸡EHGE比值较高，为1.14~1.21，高于玉米的1.06，说明高粱、豆粕、菜籽粕和麸皮在肉鸭中ME更高。
|
|
表 4 饲料原料的EHGE及ME计算值 Table 4 EHGE and calculated value of ME of feed ingredients |
由表 5可见，21~50日龄，饲粮ME水平对肉鸭的初始体重、终末体重和平均日增重无显著影响(P＞0.05)，对料重比和平均日采食量存在极显著影响(P < 0.01)。由图 1可见，肉鸭的料重比与饲粮的鸭ME存在极显著的线性关系(P < 0.01)，回归方程为：料重比=-0.185 1鸭ME+4.839 5 (R2=0.927 0)；肉鸭的料重比与饲粮的鸡ME存在极显著的线性关系(P < 0.01)，回归方程为：料重比=-0.197 0鸡ME+4.749 9 (R2=0.749 3)。料重比对鸭ME回归方程的相关系数(R2)远高于其对鸡ME回归方程的R2(0.927 0 vs. 0.749 3)。这表明在本试验条件下，21~50日龄肉鸭采用鸭ME较采用鸡ME配制饲粮更准确。
|
|
表 5 饲粮ME水平对21~50日龄肉鸭生长性能的影响 Table 5 Effects of dietary ME level on growth performance of meat ducks during 21 to 50 days of age |
|
图 1 21~50日龄肉鸭料重比与饲粮ME的回归方程 Fig. 1 Regression equation of ratio of feed to gain and dietary ME of meat ducks during 21 to 50 days of age |
由表 6可见，51~75日龄，饲粮ME水平对肉鸭的初始体重、终末体重和平均日增重无显著影响(P＞0.05)，对料重比和平均日采食量存在极显著影响(P < 0.01)。由图 2可见，肉鸭的料重比与饲粮的鸭ME存在极显著的线性关系(P < 0.01)，回归方程为：料重比=-0.346 2鸭ME+8.506 8 (R2=0.904 2)；肉鸭的料重比与饲粮的鸡ME存在极显著的线性关系回归(P < 0.01)，回归方程为：料重比=-0.328 2鸡ME+7.871 8 (R2=0.553 6)。料重比对鸭ME回归方程的R2远高于其对鸡ME回归方程的R2(0.904 2 vs. 0.553 6)。这表明在本试验条件下，51~75日龄肉鸭采用鸭ME较采用鸡ME配制饲粮更准确。
|
|
表 6 饲粮ME水平对51~75日龄肉鸭生长性能的影响 Table 6 Effects of dietary ME level on growth performance of meat ducks during 51 to 75 days of age |
|
图 2 51~75日龄肉鸭料重比与饲粮ME的回归方程 Fig. 2 Regression equation of ratio of feed to gain and dietary ME of meat ducks during 51 to 75 days of age |
由表 7可见，21~75日龄，饲粮ME水平对肉鸭的初始体重、终末体重和平均日增重无显著影响(P＞0.05)，对料重比和平均日采食量存在极显著影响(P < 0.01)。由图 3可见，肉鸭的料重比与饲粮的鸭ME存在极显著的线性关系(P < 0.01)，回归方程为：料重比=-0.245 8鸭ME+6.170 8 (R2=0.974 8)；肉鸭的料重比与饲粮的鸡ME存在极显著的线性关系(P < 0.01)，回归方程为：料重比=-0.243 9鸡ME+5.838 (R2 = 0.663 2)。料重比对鸭ME回归方程的R2远高于其对鸡ME回归方程的R2(0.974 8 vs. 0.663 2)。这表明在本试验条件下，21~75日龄肉鸭采用鸭ME较采用鸡ME配制饲粮更准确。
|
|
表 7 饲粮ME水平对21~75日龄肉鸭生长性能的影响 Table 7 Effects of dietary ME level on growth performance of meat ducks during 21 to 75 days of age |
|
图 3 21~75日龄肉鸭料重比与饲粮ME的回归方程 Fig. 3 Regression equation of ratio of feed to gain and dietary ME of meat ducks during 21 to 75 days of age |
仿生消化法测定高粱、饼粕类(豆粕、菜籽粕)和高纤维原料(麸皮)的鸭/鸡EHGE比值高于玉米，说明高粱、饼粕类和高纤维原料在肉鸭中ME更高，这与已有的文献报道[13]相吻合。Mohamed等[3]研究发现，玉米的鸭/鸡ME比值为0.97，但蛋白质原料豆粕，以及粗饲料苜蓿草的鸭/鸡ME比值高达1.11和1.43，远高于玉米。邓英[13]番鸭、绍兴麻鸭和鸡对饲料原料ME差异研究结果表明，玉米鸭/鸡ME比值为0.97，而蛋白质原料豆粕、花生粕的鸭/鸡ME比值为1.05和0.99，同样高于玉米。黄世仪等[14]通过动物代谢试验比较饲料原料鸡、鸭ME的研究发现，玉米的鸭/鸡ME比值为1.02，而蛋白质原料豆粕、花生粕的鸭/鸡ME比值分别为1.16、1.31，纤维原料麸皮的鸭/鸡ME比值为1.14，均远高于玉米。江庆娣[15]研究发现，玉米、豆粕、麸皮、统糠、象草的鸭/鸡ME比值为1.08、1.24、1.06、2.18、1.83；其中，豆粕的鸭/鸡ME比值高于玉米，但麸皮与玉米差异不明显，与本研究有一定差异；粗纤维含量高的统糠、象草远高于玉米，以上研究结果与本研究结果基本一致。
3.2 饲粮ME与料重比相关性对于肉鸭，平均日采食量和料重比随着饲粮ME水平升高而降低，平均日增重无显著差异，这与以往在番鸭上的研究结果[16]一致。根据料重比和饲粮ME水平呈线性负相关原理，比较动物试验中饲粮鸡、鸭ME与料重比回归方程的R2高低，结果发现料重比对鸭ME回归方程的R2值远高于其对鸡ME回归方程的R2值，说明采用仿生法测定鸭ME具有可行性，应用鸭ME可提高饲粮配方准确性。本试验体外仿生结果也发现高粱鸭/鸡EHGE比值为1.14，高于玉米的1.06，与动物试验结果吻合。与玉米相比，饼粕类、高纤维类原料在肉鸭上的ME高于肉鸡，这与鸡、鸭的消化酶活性有较大差异有关，如鸭的胰蛋白酶、糜蛋白酶活性平均值分别为87.2和41.9 U/mL，远高于鸡的50.2和13.7 U/mL；此外，鸭的淀粉酶活性较低，为364.0 U/mL，低于鸡的430.5 U/mL[1, 17]，所以玉米在鸡、鸭上ME的差异不同于饼粕类原料。
以往比较不同能量体系下配制饲粮应用效果的研究中，主要存在观测指标不敏感、判定方法不够科学等问题。王旭莉[18]采用玉米、豆粕配制不同梯度的ME和净能饲粮，比较各组蛋鸡生产性能的差异，得出使用净能体系下可降低饲粮能量，经济效益更好，这说明该试验条件下饲粮能量水平存在下降空间，并不能判定哪个能量体系更为准确。王子强[19]比较ME和净能体系在蛋鸡中应用中，通过测定生产性能、蛋品质、血液指标，发现仅试验初期部分生产性能有显著影响，灵敏度不够。此外，也有通过比较单位产品的饲料成本来判定能量体系的优势[20]，由于饲料原料价格波动，以及配方结构影响饲料成本，导致判定科学性不佳。本研究根据饲粮ME与家禽料重比呈线性关系的原理，配制不同ME水平的饲粮，比较利用饲料原料的鸡、鸭数据库获得饲粮ME与料重比回归方程的R2大小判定数据库准确性，灵敏度较高。由于不同原料的鸡、鸭ME差异大，设计不同配方结构的饲粮也提高了本试验的灵敏度。
4 结论① 仿生消化法测定高粱、豆粕、菜籽粕和麸皮的鸭/鸡EHGE比值高于玉米。
② 以仿生消化法测定的饲料原料鸭ME较其鸡ME配制的鸭饲粮，饲粮ME与肉鸭的料重比回归方程的R2更高，说明采用鸭ME较采用鸡ME配制肉鸭饲粮更准确。
| [1] |
樊红平, 侯水生, 黄苇, 等. 鸡、鸭消化道pH和消化酶活的比较研究[J]. 畜牧兽医学报, 2006, 37(10): 1009-1015. DOI:10.3321/j.issn:0366-6964.2006.10.012 |
| [2] |
ZHAO F, HOU S S, ZHANG H F, et al. Effects of dietary metabolizable energy and crude protein content on the activities of digestive enzymes in jejunal fluid of Peking ducks[J]. Poultry Science, 2007, 86(8): 1690-1695. DOI:10.1093/ps/86.8.1690 |
| [3] |
MOHAMED K, LECLERCQ B, ANWAR A, et al. A comparative study of metabolisable energy in ducklings and domestic chicks[J]. Animal Feed Science and Technology, 1984, 11(3): 199-209. DOI:10.1016/0377-8401(84)90063-4 |
| [4] |
樊红平, 侯水生, 郑旭阳, 等. 鸡鸭对饲料能量利用的比较研究[J]. 中国畜牧杂志, 2006, 42(19): 30-32. DOI:10.3969/j.issn.0258-7033.2006.19.011 |
| [5] |
HONG D, RAGLAND D, ADEOLA O. Additivity and associative effects of metabolizable energy and amino acid digestibility in barley and canola meal for White Pekin ducks[J]. Poultry Science, 2001, 80(11): 1600-1606. DOI:10.1093/ps/80.11.1600 |
| [6] |
RAGLAND D, KING D, ADEOLA O. Determination of metabolizable energy contents of feed ingredients for ducks[J]. Poultry Science, 1997, 76(9): 1287-1291. DOI:10.1093/ps/76.9.1287 |
| [7] |
ADEOLA O, RAGLAND D, KING D. Feeding and excreta collection techniques in metabolizable energy assays for ducks[J]. Poultry Science, 1997, 76(5): 728-732. DOI:10.1093/ps/76.5.728 |
| [8] |
KING D, RAGLAND D, ADEOLA O. Apparent and true metabolizable energy values of feedstuffs for ducks[J]. Poultry Science, 1997, 76(10): 1418-1423. DOI:10.1093/ps/76.10.1418 |
| [9] |
ZHAO F, ZHANG L, MI B M, et al. Using a computer-controlled simulated digestion system to predict the energetic value of corn for ducks[J]. Poultry Science, 2014, 93(6): 1410-1420. DOI:10.3382/ps.2013-03532 |
| [10] |
ZHAO F, ZHANG H F, HOU S S, et al. Predicting metabolizable energy of normal corn from its chemical composition in adult Pekin ducks[J]. Poultry Science, 2008, 87(8): 1603-1608. DOI:10.3382/ps.2007-00494 |
| [11] |
赵峰.用酶法评定鸭饲料代谢能的方法学研究[D].博士学位论文.北京: 中国农业科学院, 2006. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-82101-2006110938.htm
|
| [12] |
赵峰, 张宏福, 张子仪.单胃动物仿生消化系统操作手册[M]. 2版.北京: 中国农业科学院, 2011.
|
| [13] |
邓英.番鸭、绍兴鸭对几种常规饲料代谢能及氨基酸消化率的研究[D].硕士学位论文.长沙: 湖南农业大学, 2004. http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-10537-2004089422.htm
|
| [14] |
黄世仪, 聂青平, 周中华, 等. 用肉鸭和肉鸡测定饲料代谢能值的对比试验[J]. 饲料工业, 1993, 14(12): 14-15. |
| [15] |
江庆娣. 鸭饲料代谢能的研究[J]. 中国饲料, 1998(9): 9-11. |
| [16] |
张建华, 蒋桂韬, 戴求仲, 等. 4~7周龄黑羽公番鸭代谢能和粗蛋白质需要量的研究[J]. 动物营养学报, 2012, 24(12): 2348-2355. DOI:10.3969/j.issn.1006-267x.2012.12.009 |
| [17] |
REN L Q, ZHAO F, TAN H Z, et al. Effects of dietary protein source on the digestive enzyme activities and electrolyte composition in the small intestinal fluid of chickens[J]. Poultry Science, 2012, 91(7): 1641-1646. DOI:10.3382/ps.2011-02081 |
| [18] |
王旭莉.蛋鸡玉米和豆粕净能值的测定及其净能体系的应用[D].硕士学位论文.杨凌: 西北农林科技大学, 2010. http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-10712-2010149019.htm
|
| [19] |
王子强.利用低蛋白净能拟合日粮对蛋鸡生产性能的影响研究[D].硕士学位论文.泰安: 山东农业大学, 2012.
|
| [20] |
宁冬.蛋鸡饲料原料净能值的评定及其应用[D].博士学位论文.北京: 中国农业大学, 2013.
|