动物营养学报    2020, Vol. 32 Issue (12): 5994-6000    PDF    
引用本文
韩菲菲, 钟伟, 张新宇, 穆琳琳, 陈双双, 王卓, 刘可园, 李光玉. 冬毛生长期雄性水貂净能需要量研究[J]. 动物营养学报, 2020, 32(12): 5994-6000.  
HAN Feifei, ZHONG Wei, ZHANG Xinyu, MU Linlin, CHEN Shuangshuang, WANG Zhuo, LIU Keyuan, LI Guangyu. Net Energy Requirement of Male Minks during Winter Fur-Growing Period[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2020, 32(12): 5994-6000.  
冬毛生长期雄性水貂净能需要量研究
韩菲菲 , 钟伟 , 张新宇 , 穆琳琳 , 陈双双 , 王卓 , 刘可园 , 李光玉     
中国农业科学院特产研究所, 特种经济动物分子生物学国家重点实验室, 长春 130112
收稿日期: 2020-04-30
基金项目: 中国农业科学院科技创新工程（CAAS-ASTIP-2019-ISAPS）；吉林省重点科技成果转化项目（20160307022NY）
作者简介: 韩菲菲(1995-), 女, 山东日照人, 硕士研究生, 研究方向为特种动物营养需要量与消化生理。E-mail:Amyhan950311@126.com.
通信作者: 李光玉, 研究员, 博士生导师, E-mail:tcslgy@126.com.
摘要: 本试验采用6室并联毛皮动物开放呼吸回流式测热装置研究并计算冬毛生长期雄性水貂净能（NE）需要量，为我国水貂精细化养殖提供参考数据。本试验选取日龄、体重相近的健康雄性黑水貂30只，预试期7 d，使水貂适应试验饲粮，然后进行呼吸测热试验，呼吸测热试验共设3期，每期7 d，每期3个重复，每个重复2只水貂。每期呼吸测热试验开始前，将试验动物称重并从中选取6只水貂，每2只放进呼吸测热装置的1个代谢室内，代谢室内测定气体交换7 d，其中适应期1 d，正常代谢3 d，绝食代谢3 d。结果表明：1）水貂正常采食时代谢能摄入量（MEI）为755.69 kJ/（kg BW0.75·d），产热量（HP）为526.31 kJ/（kg BW0.75·d），生长净能（NEg）为229.00 kJ/（kg BW0.75·d）；绝食产热量（FHP）为489.75 kJ/（kg BW0.75·d），NE需要量为718.75 kJ/（kg BW0.75·d）。2）冬毛生长期水貂正常采食状态时氧气（O2）消耗量为26.19 L/（kg BW0.75·d），二氧化碳（CO2）产出量为21.26 L/（kg BW0.75·d），呼吸熵（RQ）为0.82。绝食状态时O2消耗量为24.63 L/（kg BW0.75·d），CO2产出量为19.44 L/（kg BW0.75·d），RQ为0.79。3）经MEI与沉积能（RE）建立的线性回归方程计算，维持净能（NEm）为493.20 kJ/（kg BW0.75·d），维持代谢能（MEm）为519.80 kJ/（kg BW0.75·d），能量转化效率（Km）为95.46%。经MEI与HP反对数建立的线性回归方程计算，NEm为474.24 kJ/（kg BW0.75·d），MEm为514.00 kJ/（kg BW0.75·d），Km为92.27%。综上所述，由开放式呼吸测热装置测得，体重为1.92~2.40 kg的冬毛生长期雄性水貂能量需要量为：MEm 514.00~519.80 kJ/（kg BW0.75·d），NEm 474.24~493.20 kJ/（kg BW0.75·d），NEg 229.00 kJ/（kg BW0.75·d），NE 718.75 kJ/（kg BW0.75·d）；Km为92.27%~95.46%。
关键词: 水貂    冬毛生长期    能量平衡    气体代谢    能量需要量    
Net Energy Requirement of Male Minks during Winter Fur-Growing Period
HAN Feifei , ZHONG Wei , ZHANG Xinyu , MU Linlin , CHEN Shuangshuang , WANG Zhuo , LIU Keyuan , LI Guangyu     
State Key Laboratory of Special Economic Animal Molecular Biology, Institute of Economic Animal and Plant Science, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Changchun 130112, China
Corresponding author: LI Guangyu, professor, E-mail: tcslgy@126.com.
Abstract: This experiment adopted open circuit respiratory calorimetry with 6 chambers in parallel for fur animal to analyze and calculate the net energy (NE) requirement of male minks during winter fur-growing period, and to provide more accurate data reference for mink industry in China. Thirty heathy male minks with similar days of age and body weight were selected and fed an experimental diet, an adaptation period of 7 d was used to adapt the experimental diet and then respiratory calorimetry test was carried out. In the test, three phases were set up, and each of which lasted for 7 d. There were 3 replicates in each phase and 2 minks in each replicate. After weighing each phase, 6 minks were selected and each 2 minks were put into the respiration chambers. The gas exchange was measured in the metabolism chamber for 7 days. There were 1 d for adaptation, and 3 d for normal metabolism, and then 3 d for fasting metabolism. The results showed as followed: 1) the metabolizable energy intake (MEI) was 755.69 kJ/(kg BW0.75·d), heat production(HP)was 526.31 kJ/(kg BW0.75·d), net energy for growth (NEg) was 229.00 kJ/(kg BW0.75·d) during balance trail. Fasting heat production (FHP) was 489.75 kJ/(kg BW0.75·d), the NE requirement was 718.75 kJ/(kg BW0.75·d). 2) The O2 consumption was 26.19 L/(kg BW0.75·d), the CO2 production was 21.26 L/(kg BW0.75·d), and the respiratory quotient (RQ) was 0.82 during balance trail. The O2 consumption was 24.63 L/(kg BW0.75·d), the CO2 production was 19.44 L/(kg BW0.75·d), and RQ value was 0.79 during fast period. 3) The metabolizable energy for maintenance (MEm) and net energy for maintenance (NEm) requirement estimated from the linear relationship between retained energy (RE) and MEI were 519.80 and 493.20 kJ/(kg BW0.75·d), respectively. The MEm and NEm estimated by logarithmic regression of HP on MEI were 514.00 and 474.24 kJ/(kg BW0.75·d), respectively. In conclusion, the energy requirements of the male minks during the winter fur-growing period of 1.92 to 2.40 kg body weight are: MEm 514.00 to 519.80 kJ/(kg BW0.75·d), NEm 474.24 to 493.20 kJ/(kg BW0.75·d), NEg 229.00 kJ/(kg BW0.75·d), NE 718.75 kJ/(kg BW0.75·d), respectively, and the Km is 92.27% to 95.46%.
Key words: mink    winter fur-growing period    energy balance    respiratory metabolism    energy requirement    

能量类饲料在毛皮动物饲粮中占较大比例[1]，确定水貂能量需要量，使其获得良好的生产性能，减少饲粮浪费，是高效养殖的关键。目前，国内主要参考NRC(1982)[2]和NJF(2012)[3]营养标准进行毛皮动物各生长阶段饲粮的配制，但不同国家动物品种、饲养管理、饲粮结构及组成存在差异，上述营养标准并不完全适用于我国毛皮动物养殖需求；且至今毛皮动物能量评定多使用代谢能(ME)体系，毛皮动物净能(NE)体系的研究相对较少。NE是ME与产热量(HP)的差值，较ME更加准确地反映动物能量需要量[4-5]。温度是影响动物HP的重要因素[6-7]，水貂冬毛生长期间正处于东北地区气候严寒、温度低的时期，而此时确是水貂毛皮生长的重要阶段，毛皮品质是影响毛皮动物养殖经济效益的主要因素[8]。因此，本试验在本课题组已确定冬毛生长期雄性水貂适宜ME和粗蛋白质水平[9]的基础上，使用开放回流式呼吸测热装置，研究冬毛生长期雄性水貂NE需要量，为我国水貂生产提供科学准确的参考数据。

1 材料与方法 1.1 试验动物与设计

选取(145±5)日龄、体重[(1 823.75±64.68) g]相近的冬毛生长期健康雄性短毛黑水貂30只，饲喂前期评估出的最佳ME与粗蛋白质水平饲粮，预饲7 d，使水貂适应试验饲粮后进行呼吸测热试验。呼吸测热试验共设3期，每期7 d，每期3个重复，每个重复2只水貂。每期呼吸测热试验开始前，将试验动物空腹称重并从中选取6只水貂，每2只放进呼吸测热装置的1个代谢室内，代谢室内连续测定气体交换7 d，其中适应期1 d，正常代谢3 d，绝食代谢3 d，正式试验时间为2018年11月7日至2018年11月28日。

1.2 试验饲粮

依据NRC(1982)和NJF(2012)营养标准及国内相关研究，以膨化玉米粉、膨化大豆、豆粕、肉骨粉、玉米蛋白粉、鸡肉粉、鱼粉、豆油为主要原料，添加水貂生长发育所需的维生素和矿物质(由河北某农业有限公司提供)配制冬毛生长期雄性水貂饲粮。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

动物饲养试验在农业农村部长白山野生生物资源重点野外科学观测站开展，试验动物由专人饲养。呼吸测热装置呼吸小室内设温度为15 ℃，正常采食期间每天08:00—10:00进行动物饲喂、称重和采样等工作，绝食代谢期间保证自由饮水。

1.4 呼吸测热装置

该试验所用的6室并联毛皮动物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。该套装置共有6个代谢室，代谢室体积为0.42 m3(100 cm×70 cm×60 cm)，代谢室内设有饮水装置，粪、尿收集装置以及气体循环、制冷、加热等设备。数据采集控制仪按照试验流程驱动气体分析仪传感器依次对户外空气和代谢室(A~F室)按先后顺序循环采集，循环切换时间自行设定为3 min，软件自动计算水貂消耗氧气(O2)消耗量、二氧化碳(CO2)产生量、呼吸熵(RQ)，记录代谢室内的温度和湿度。

1.5 样品及数据收集

呼吸测热试验期内，第1天水貂置于呼吸室内适应小室环境。第2天饲喂前空腹称重并记录数据；第2~4天正常饲喂，记录采食量；每天08：00—10：00收集粪样、尿样，并提前在尿盒内加入5 mL 10%硫酸，连续收集尿液和粪便3 d，置于-20 ℃保存待测。第5天早上再次空腹称重，第5~7天水貂进行绝食代谢，连续收集尿液，第8天早上试验动物再次空腹称重。整个呼吸测热周期内连续测定水貂O2消耗量、CO2产生量和RQ。

1.6 测定指标及方法

参考张丽英[10]主编的《饲料分析及饲料质量检测技术》中的方法对试验饲粮、粪便和尿液进行化学成分分析。饲粮、粪便样品的干物质含量通过在105 ℃干燥至恒重的方法测定；用全自动凯氏定氮仪(FOSS Kjeltec-8400，Hillerød，丹麦)测量氮含量；以苯甲酸为标准品，用氧弹测热仪(IKAC-2000, Calorimeter, IKA company, 德国)测定饲粮和粪便的总能。采用滤纸法测定尿能，取10张直径为9 cm的定量滤纸，每2张共同折叠称重，计算5组滤纸的总能平均值。将7 mL尿液滴在2张滤纸上置于特制坩埚中，在65 ℃干燥8 h，用氧弹测热仪测定尿液总能。

水貂HP根据Brouwer[11]的公式计算：

代谢能摄入量(MEI)与沉积能(RE)建立的线性回归方程[12-13]：

式中：a、b为常数。

MEI与HP建立的线性回归方程[14]：

式中：a为绝食产热量(FHP)；b为常数。

1.7 数据分析及处理

使用Excel 2016处理原始数据，采用SAS 9.2软件进行平均值和标准误统计分析，采用PROC REG模型对MEI与RE，MEI与HP反对数进行线性回归分析，试验结果以“平均值±标准误”表示，P＜0.05为差异显著，P＜0.01为差异极显著，P＞0.05为差异不显著。

2 结果 2.1 冬毛生长期雄性水貂能量平衡

利用呼吸测热装置检测分析，水貂正常采食时MEI为755.69 kJ/(kg BW0.75·d)，HP为526.31 kJ/(kg BW0.75·d)，生长净能(NEg)为229.00 kJ/(kg BW0.75·d)；FHP为489.75 kJ/(kg BW0.75·d)，NE需要量为718.75 kJ/(kg BW0.75·d)，具体结果见表 2。

表 2 冬毛生长期雄性水貂能量平衡参数 Table 2 Energy balance parameters of male minks during winter fur-growing period 
2.2 冬毛生长期雄性水貂呼吸代谢

通过开放式呼吸测热装置测得，冬毛生长期水貂正常采食状态时O2消耗量为26.19 L/(kg BW0.75·d)，CO2产生量为21.26 L/(kg BW0.75·d)，RQ为0.82。绝食状态时O2消耗量为24.63 L/(kg BW0.75·d)，CO2产生量为19.44 L/(kg BW0.75·d)，RQ为0.79。具体结果见表 3。

表 3 冬毛生长期雄性水貂呼吸代谢 Table 3 Respiratory metabolism of male minks during winter fur-growing period
表 4 冬毛生长期雄性水貂维持净能与维持代谢能需要量(体重1.92~2.40 kg) Table 4 NEm and MEm requirements of male minks during winter fur-growing period (BW 1.92 to 2.40 kg)
2.3 冬毛生长期雄性水貂能量需要量

图 1、图 2显示，MEI与RE建立的线性回归方程为RE=-496.20(±11.413 7)+0.96(±0.014 9)MEI(R2=0.999 0, P < 0.000 1)，经方程计算，当MEI为0时，得维持净能(NEm)为493.20 kJ/(kg BW0.75·d)，当RE为0时，得维持代谢能(MEm)为519.80 kJ/(kg BW0.75·d)，Km为95.46%。MEI与HP反对数建立的线性回归方程为Log(HP)=2.676 0(±0.006 7)+6.78×10-5(±0.000 008 7)MEI(R2=0.937 8, P=0.001 5)，由方程计算，当MEI=0时，得NEm为474.24 kJ/(kg BW0.75·d)，当MEI=HP时，得MEm为514.00 kJ/(kg BW0.75·d)，Km为92.27%。

图 1 冬毛生长期雄性水貂MEI与RE的回归关系 Fig. 1 Relationship between MEI and RE of male minks during winter fur-growing period
图 2 冬毛生长期雄性水貂MEI与HP反对数的回归关系 Fig. 2 Relationship between MEI and logarithm of HP of male minks during winter fur-growing period
3 讨论 3.1 冬毛生长期雄性水貂能量平衡

能量平衡是评价饲粮的重要指标，根据NJF(2012)营养标准，11月水貂MEI为602.56~796.88 kJ/(kg·d)；杨颖[15]报道，饲粮ME水平为15.0~16.5 MJ/kg时，冬毛生长期雄性水貂MEI为899.52~1 165.74 kJ/(kg BW0.75·d)，本试验结果与上述研究结果基本一致。温度是影响机体热增耗的重要因素，有文献报道，相比于20 ℃，当环境温度为28 ℃时，热增耗升高11.0~12.5 kJ/(kg BW0.75·d)；在一定范围内随着畜舍中环境温度的降低，仔猪HP呈线性上升[16]；外界温度低于18 ℃时，每降低1 ℃生长猪维持产热量则线性增加15.48~18.83 kJ/(kg BW0.75·d)[17]。当外界温度低于临界温度，水貂需要补充能量来维持机体代谢时，每降低1 ℃，HP会线性增加9.6~15.5 kJ/(kg·d)[1, 18-19]。本试验结果显示，冬毛生长期雄性水貂HP为526.31 kJ/(kg BW0.75·d)，与Wamberg[20]研究结果501 kJ/(kg·d)基本接近。李昌锐[21]报道冬毛生长期水貂能量需要量较高，以储备脂肪维持体温，该时期RE低于育成生长期。杨嘉实等[22]报道冬毛生长期水貂FHP为559.12 kJ/(kg·d)，高于育成生长期FHP[508.06 kJ/(kg·d)]，本试验结果显示，水貂FHP为489.75 kJ/(kg BW0.75·d)，高于育成生长期FPH[414.87 kJ/(kg BW0.75·d)]，与上述结果趋势一致，但可能是由于饲粮配方、试验温度不同导致本试验FHP略低于上述研究。目前国内外缺乏水貂NE需要量研究及相关数据，本试验结果显示冬毛生长期水貂NE需要量为718.75 kJ/(kg BW0.75·d)，为水貂养殖生产及营养标准的制定提供数据参考。

3.2 冬毛生长期雄性水貂呼吸代谢

通过呼吸测热装置检测动物气体交换过程中O2消耗量和CO2产生量，可以间接计算水貂的HP[23-24]。研究报道，水貂较普通畜禽对脂肪需要量较高[25]，冬毛生长期水貂MEI较低时，机体会降低碳水化合物、蛋白质供能所占比例，脂肪供能大大增加[26]，以维持正常机体代谢和体温。本试验结果显示，正常采食期间水貂O2消耗量为26.19 kJ/(kg BW0.75·d)、CO2产生量为21.26 kJ/(kg BW0.75·d)，且均高于绝食代谢。研究报道，自由采食状态下动物RQ为0.7~1.0，绝食状态下RQ为0.70以下[27]。本试验中，正常采食转为绝食代谢时水貂RQ由0.82降至0.79，比上述RQ略高，可能是由于物种差异，水貂比家禽储存的皮下脂肪多，绝食代谢时水貂主要氧化分解机体脂肪供能[28]，饥饿耐受力较强。

3.3 冬毛生长期雄性水貂能量需要量

钟伟等[1]报道，夏季天气炎热，水貂热量消耗较高；9~11月份则需要积累脂肪以度过寒冬，因此7~12月成年雄性水貂的MEm呈升高趋势。杨嘉实等[22]报道冬毛生长期水貂MEm为579.62 kJ/(kg BW0.75·d)。Harper等[29]表示当水貂体重为2.00 kg时，水貂MEm为519.56 kJ/(kg BW0.75·d)。本试验水貂体重为1.92~2.40 kg，由线性回归方程所得MEm为514.00~519.80 kJ/(kg BW0.75·d)，NEm为474.24~493.20 kJ/(kg BW0.75·d)；本试验结果与上述研究结果基本相近。杨嘉实[24]研究报道，冬毛生长期水貂Km为96.46%，本试验中由方程所得Km为92.27%~95.46%，与上述研究结果基本一致，该时期毛皮动物Km较高，可能是因为冬毛生长期较低的外界温度使得水貂采食活动减弱，采食量降低，营养物质代谢减弱，采食或绝食状态下机体产热主要用于维持基础代谢和较弱的采食活动，因此摄入的能量得到了充分的利用。

4 结论

综上所述，体重为1.92~2.40 kg冬毛生长期雄性短毛黑水貂能量需要量为：MEm 514.00~519.80 kJ/(kg BW0.75·d)，NEm 474.24~493.20 kJ/(kg BW0.75·d)，NEg 229.00 kJ/(kg BW0.75·d)，NE 718.75 kJ/(kg BW0.75·d)；Km 92.27%~95.46%。

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