动物营养学报    2020, Vol. 32 Issue (3): 1172-1177    PDF    
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武斌, 张芳毓, 班志彬, 闫晓刚, 赵中利, 郭洋, 杨华明, 刘洪亮, 梁浩, 李立佳, 刘臣. 产蛋高峰期吉林芦花鸡与海兰褐鸡饲粮净能效率比较研究[J]. 动物营养学报, 2020, 32(3): 1172-1177.  
WU Bin, ZHANG Fangyu, BAN Zhibin, YAN Xiaogang, ZHAO Zhongli, GUO Yang, YANG Huaming, LIU Hongliang, LIANG Hao, LI Lijia, LIU Chen. Comparative Study on Net Energy Efficiency of Diets for Hy-Line Brown and Jilin-Luhua Chickens at Laying Peak[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2020, 32(3): 1172-1177.  
产蛋高峰期吉林芦花鸡与海兰褐鸡饲粮净能效率比较研究
武斌 , 张芳毓 , 班志彬 , 闫晓刚 , 赵中利 , 郭洋 , 杨华明 , 刘洪亮 , 梁浩 , 李立佳 , 刘臣     
吉林省农业科学院, 长春 130000
收稿日期: 2019-09-20
基金项目: 吉林省农业科学院创新工程项目（CXGC2017ZY002）；优质肉鸡高效规模饲养技术与示范（龙头企业）（20180412013XH）；吉林省畜禽品种培育项目
作者简介: 武斌(1985-), 女, 吉林九台人, 助理研究员, 硕士, 从事鸡营养代谢研究。E-mail:binwu-2006@163.com.
通信作者: 刘臣, 研究员, 硕士生导师, E-mail:liuchen3199@163.com.
摘要: 本研究使用禽用开放回流式呼吸测热装置开展能量代谢试验，在相同饲养环境及饲粮条件下，探究不同品种蛋鸡饲粮净能转化效率的差异。试验共选用产蛋高峰期吉林芦花鸡和海兰褐鸡各60只，采用2×2析因设计，在同一鸡舍内，采用相同的玉米-豆粕型试验饲粮进行饲喂。试验预试期7 d，正试期58 d。正试期的第20天和第40天在2组试验鸡中分别选择9只鸡，称重后随机放入呼吸测热装置的6个代谢室内，每3个代谢室测试1个品种，每个代谢室内3只，连续测定2次。代谢室内测定气体交换和排泄物共9 d，其中适应期3 d、呼吸测热3 d、绝食测热3 d，呼吸测热的同时进行消化代谢试验。结果表明：在体重和采食量差异不显著（P>0.05）的情况下，吉林芦花鸡的产蛋率和平均蛋重显著低于海兰褐鸡（P < 0.05）；吉林芦花鸡的表观代谢能、采食产热量和绝食产热量均显著高于海兰褐鸡（P < 0.05），这导致了吉林芦花鸡的沉积能、表观代谢能转化为净能的效率（净能/表观代谢能）显著低于海兰褐鸡（P < 0.05），净能/表观代谢能值分别为：海兰褐鸡72.21%和71.13%，吉林芦花鸡68.54%和66.31%。结果提示，在同一饲粮营养水平及环境条件下，由于芦花鸡较高的体产热导致了净能转化效率显著低于海兰褐鸡。
关键词: 净能    间接测热法    海兰褐鸡    吉林芦花鸡    
Comparative Study on Net Energy Efficiency of Diets for Hy-Line Brown and Jilin-Luhua Chickens at Laying Peak
WU Bin , ZHANG Fangyu , BAN Zhibin , YAN Xiaogang , ZHAO Zhongli , GUO Yang , YANG Huaming , LIU Hongliang , LIANG Hao , LI Lijia , LIU Chen     
Jilin Academy of Agricultural Sciences, Changchun 130000, China
Corresponding author: LIU Chen, professor, E-mail: liuchen3199@163.com.
Abstract: In this study, an open-circuit calorimeter for poultry was used to carry out an energy metabolism experiment to investigate the net energy conversion efficiency of different layer breeds under the same feeding environment and the same diets. Every 60 Hy-Line Brown and Jilin-Luhua chickens at laying peak were selected and fed an identical corn-soybean meal diet in the same henhouse with a 2×2 factorial design. Formal experiment period was 58 days after 7-day advanced experiment period. Every 9 birds from each group were selected respectively on the day 20 and day 40 of the formal experiment period, and after being weighed, they were randomly placed into 6 individual respiration chambers with 3 birds per chamber (a kind of bird was tested by three chambers, and continuous measurement for twice) to measure the value via gaseous exchange and total excreta collection for 9 days, including 3 days of dietary adaptation period, 3 days of respiratory calorimetry and 3 days of fasting heat production; meanwhile the digestion metabolism test was simultaneous with the respiratory calorimetry. The results showed that the laying rate and average egg weight of Jilin-Luhua chickens were significantly lower than those of Hy-Line Brown chickens (P < 0.05) in the case of body weight and feed intake difference between them was not significant (P>0.05). The apparent metabolizable energy, heat production of feeding and fasting heat production of Jilin-Luhua chickens were significantly higher than those of Hy-Line Brown chickens (P < 0.05), which made the retained energy and apparent metabolic energy conversion to net energy efficiency (apparent metabolic energy to net energy ratio) were significantly decreased (P < 0.05). Apparent metabolic energy to net energy ratios were as follows:Hy-Line Brown chickens were 72.21% and 71.13%, and Jilin-Luhua chickens were 68.54% and 66.31%, respectively. In conclusion, as more heat production, the net energy conversion efficiency of Jilin Luhua chickens is significantly lower than Hy-Line Brown chickens at the same diets and environmental conditions.
Key words: indirect calorimetry    net energy    Hy-Line Brown chicken    Jilin-Luhua chicken    

目前家禽生产中多采用代谢能系统，然而净能体系是潜在的、更为精确的能量评价体系，因为它的能量损失以热能表示。同时，净能体系是唯一能使动物能量需要与饲粮能值在同一基础上得以表达，且与饲粮组成成分无关的能量表达体系[1-2]。目前，净能体系已在反刍动物和猪生产中应用，取得了可观的经济效益，但家禽净能研究尚处于起步阶段，急需大量基础研究数据补充。本试验采用间接测热法，探究相同舍环境及饲粮条件下不同蛋鸡品种对饲粮净能转化效率差异，以期为家禽净能体系建立提供科学依据和理论支持。

1 材料与方法 1.1 试验动物与试验设计

试验选用30周龄吉林芦花鸡和34周龄海兰褐鸡各60只作为试验动物，采用2×2析因设计，在同一鸡舍内、采用相同的玉米-豆粕型饲粮进行饲喂。试验预试期7 d，正试期58 d。在正试期的第20天和第40天，称重后从每组试验鸡中分别选择9只试验鸡随机放入呼吸测热装置的6个代谢室内，每3个代谢室测试1个品种，每个代谢室内3只，连续测定2次。在代谢室内测定气体交换和排泄物共9 d，其中适应期3 d、呼吸测热3 d、绝食测热3 d，呼吸测热的同时进行消化代谢试验。呼吸测热期间的平均体重、采食量、产蛋率、平均蛋重、料蛋比及粪重等指标作为试验鸡相关数据使用。

1.2 试验饲粮

试验饲粮的营养水平参考我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)，并结合海兰褐鸡和吉林芦花鸡饲养手册，高于饲养标准推荐量。试验饲粮组成及营养水平见表 1。

表 1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the experimental diet (air-dry basis)  
1.3 饲养管理

试验鸡在吉林省农业科学院畜牧科学分院蛋鸡舍内笼养，温度设置在(21±1) ℃，每天16 h光照，强度为10~15 lx；呼吸测热期间呼吸代谢舱内环境设置与鸡舍一致。生长试验和呼吸测热期间自由采食和饮水，绝食期间自由饮水。

1.4 呼吸测热装置

本试验所用的禽用开放回流式呼吸测热装置由吉林省农业科学院杨华明研究员团队研制。该装置主要由气体分析仪、数据采集控制仪、代谢室、气路系统、漩涡风机以及冷冻机组等配套设备组成。气体分析仪集成氧气、二氧化碳传感器、气路转换器及配套元器件。测定氧气浓度传感器为氧化锆传感器(Model 65-4-20，The Advanced Micro Instruments，Huntington Beach，美国)，测定二氧化碳浓度的传感器为红外线传感器(AGM 10；Sensors Europe GmbH，Erkrath，德国)。该套装置共有6个代谢室，代谢室框架由方钢和白钢板制造，四周用透明玻璃封闭，体积为0.43 m3，代谢室内设有自动饮水装置，粪、尿收集装置以及气体循环、制冷、加热、除湿等设备。工作状态下，数据采集控制仪按照试验流程驱动气体分析仪传感器采集气路，依次对户外空气和代谢室(A、B、C、D、E、F)按先后顺序循环采集，自动切换，循环切换时间可自行设定。数据采集控制仪实时显示试验数据和设备运行状态；远程控制软件自动计算家禽耗氧量、二氧化碳产生量、呼吸熵，记录代谢室内外的温湿度数据，并显示在电脑数据采集控制界面上。装置见图 1。

图 1 禽用6室并联开放回流式呼吸测热装置 Fig. 1 Open-circuit respiratory calorimetry apparatus with 6 chambers in parallel for poultry
1.5 排泄物收集和制备

呼吸测热试验中，每天定时(09:00—10:00)添加饲粮，收集撒料，以及采用全收粪法收集排泄物，每个代谢室3 d总的排泄物混合一起后，放置于烘箱中以65 ℃烘干，粉碎过40目筛后备用。

1.6 检测指标及测定方法

饲粮和排泄物样品在烘干箱内105 ℃确定干物质含量。总能测定按照国际标准ISO9831 : 1998推荐的方法，使用氧弹式测热仪(C2000，IKA)测定。粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、粗纤维含量分别参照中华人民共和国国家标准GB/T 6432—1994、GB/T 6433—2006、GB/T 6438—2007和GB/T 6434—2006推荐的方法测定。

1.7 计算公式

公式参考Barzegar等[3]：

1.8 统计分析

本试验选用2×2析因设计，分别以试验鸡品种和试验阶段为影响因素。数据使用Excel 2013进行处理后，采用SPSS 20.0软件一般线性模型进行分析，结果以“平均值±标准差”表示，P < 0.05为差异显著水平。

2 结果与分析 2.1 试验鸡生产性能比较

由表 2可知，海兰褐鸡产蛋率和平均蛋重显著优于吉林芦花鸡(P < 0.05)。2个品种试验鸡的平均体重和采食量均无显著差异(P>0.05)。

表 2 试验鸡生产性能 Table 2 Performance of experimental chickens
2.2 试验鸡呼吸代谢比较

由表 3可知，吉林芦花鸡耗氧量、二氧化碳排出量、代谢体重耗氧量、代谢体重二氧化碳排出量均显著高于海兰褐鸡(P < 0.05)，这导致了吉林芦花鸡的产热量、代谢体重产热量、代谢体重绝食产热量和热增耗均显著高于海兰褐鸡(P < 0.05)；呼吸熵在2个品种试验鸡间未见显著差异(P>0.05)。

表 3 试验鸡呼吸代谢情况 Table 3 Respiratory metabolism of experimental chickens
2.3 试验鸡能量利用及饲粮能值比较

由表 4可知，吉林芦花鸡的表观代谢能显著高于海兰褐鸡(P < 0.05)；海兰褐鸡沉积能、代谢体重沉积能、表观代谢能转化净能效率(净能/表观代谢能)显著高于吉林芦花鸡(P < 0.05)。2个品种试验鸡的代谢能摄入量和饲粮净能值差异不显著(P>0.05)。

表 4 试验鸡能量利用及饲粮能值 Table 4 Energy utilization and energy value of diets for experimental chickens
3 讨论 3.1 试验鸡生产性能比较

吉林芦花鸡以其高营养的肉类和蛋类产品而闻名，其体脂肪含量少、肌肉结实紧密、肉质风味独特、遗传性能稳定、抗病能力强、笼养或放养均可，生长期为4~6个月；雌鸡体重为2 kg左右，每只母鸡年产蛋量可达180~220个，蛋重50~60 g，壳呈红褚色，蛋黄大、蛋品质好[4]。海兰褐鸡具有饲料报酬高、产蛋多和成活率高的优良特点，产蛋期可至80周，高峰产蛋率94%~96%，是世界范围内广泛使用的蛋禽品种[5]。本研究中吉林芦花鸡和海兰褐鸡的平均蛋重和产蛋率均在标准范围内，可见试验饲粮和试验过程未对试验鸡的生产性能造成影响。因吉林芦花鸡是肉蛋兼用型地方品种，其生产性能与海兰褐鸡差异显著，属合理范围。本研究中生产性能数据是在呼吸测热装置的代谢舱内测定，样本量较少，仅作为研究中试验鸡生理状态的参考。

3.2 试验鸡呼吸代谢比较

动物采食饲粮后经过消化吸收营养物质进入体内，通过生物氧化还原反应过程进行能量代谢，实质上就是动物吸入氧气由肺进入血液进而被运送到各组织细胞参与营养物质的氧化还原反应，形成二氧化碳和水，二氧化碳经血液运输由肺排出。通过测定这种气体交换过程中动物的耗氧量和二氧化碳排出量，可以间接计算出动物的产热量。气体交换过程中，排出二氧化碳和消耗氧气的比值即为动物的呼吸熵[6]。呼吸熵和产热是动物呼吸代谢试验的重要参考指标，同时受多种因素的影响，包括肉鸡品种、饲粮、饲粮类型、采食量、环境温度、测量方法等[7-8]。本试验中，因2个品种试验鸡在相同环境中，采食同种饲粮的呼吸熵没有差异且在0.98~1.00。Barzegar等[3]研究中发现产蛋期蛋鸡的呼吸熵在0.95~1.01，与本研究的结果相互一致。王旭莉[9]研究发现体重为1.44 kg的蛋鸡代谢体重绝食产热量为388.53 kJ/(kg BW0.75·d)，与本研究中海兰褐鸡411.55和411.47 kJ/(kg BW0.75·d)相近。Sakomura等[10]的研究中代谢体重试验肉鸡的维持净能为753.96 kJ/(kg·d)。Noblet等[11]研究报道：0.5~3.0 kg肉鸡的代谢体重绝食产热量变化范围为415.70~446.00 kJ/(kg BW0.75·d)。高亚俐[12]采用比较屠宰法结合回归法测得艾维茵肉鸡代谢体重的维持净能为435.33 kJ/(kg·d)。上述报道均与本研究中吉林芦花鸡代谢体重绝食产热量449.23和449.14 kJ/(kg BW0.75·d)的结果相近，且本研究中吉林芦花鸡的耗氧量和二氧化碳排出量显著高于海兰褐鸡。由此可知，吉林芦花鸡作为肉蛋兼用型地方鸡品种其呼吸代谢和体产热特征更接近肉鸡品种。

3.3 试验鸡饲粮能量利用效率比较

蛋品生产中饲粮配制多采用代谢能体系，饲粮净能值的报道较少，因饲粮净能值测定受饲粮类型、营养成分含量、测定方法、试验鸡品种与日龄等多种因素的影响，不同研究中报道的饲粮净能值差异很大。本试验中2个品种产蛋期试验鸡在相同舍内、饲喂相同的玉米-豆粕型饲粮的条件下，饲粮的净能值分别为：7.87和7.99 MJ/kg(海兰褐)及8.15和7.72 MJ/kg(吉林芦花)。王旭莉[9]研究中使用玉米-豆粕型饲粮，并用来航蛋鸡为试验动物测定的净能值为9.40~10.26 MJ/kg，高于本研究结果，差异的产生可能与试验鸡品种、测定方法及饲粮组成有关。Barzegar等[3]研究中以海兰褐鸡为试验动物，间接测热法测定16种饲粮的净能在8.24~10.26 MJ/kg，与本研究结果相近。因吉林芦花鸡耗氧量、二氧化碳排出量、产热量、绝食产热量及热增耗均显著高于海兰褐鸡，这直接导致了吉林芦花鸡的沉积能显著低于海兰褐鸡。本试验中第40~48天，吉林芦花鸡出现负沉积，这应与吉林芦花鸡的呼吸代谢和产热特性接近肉鸡有关，在试验鸡体重和干物质采食量相近的情况下，吉林芦花需要更多的热量用于维持需要及其他生命活动，上述原因都可能是引起吉林芦花鸡饲粮净能转化效率显著低于海兰褐鸡的原因。

4 结论

在同一饲粮营养水平及环境条件下，由于吉林芦花鸡较高的体产热导致了净能转化效率显著低于海兰褐鸡。

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