去盲腸公雞對(duì)豆粕氨基酸標(biāo)準(zhǔn)消化率的比較研究

胡如久 汪 菲 李 晶 楊小軍 姚軍虎

(西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，楊凌 712100)

去盲腸公雞對(duì)豆粕氨基酸標(biāo)準(zhǔn)消化率的比較研究

胡如久 汪 菲 李 晶 楊小軍 姚軍虎

(西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，楊凌 712100)

在比較分析無(wú)氮日糧法(NFD)和回歸法(REG)測(cè)定去盲腸公雞的內(nèi)源氨基酸基礎(chǔ)損失量(EAALb)的基礎(chǔ)上，采用排空-強(qiáng)飼代謝試驗(yàn)測(cè)定豆粕的氨基酸(AA)標(biāo)準(zhǔn)消化率，為家禽飼料原料AA營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定提供理論依據(jù)。結(jié)果顯示：(1)總AA的排泄量(mg/kg DMI)與攝入量(mg/kg DMI)間線性回歸方程為Y=12 625.2+0.096X(R2=0.759)；(2)NFD法和REG法測(cè)定的EAALb分別為11 489.7、12 625.2 mg/kg DMI，兩者間差異不顯著(P>0.05)；(3)豆粕總AA的表觀消化率隨日糧粗蛋白質(zhì)(CP)水平的增加呈二次曲線變化規(guī)律，在CP>12.0%時(shí)，達(dá)到相對(duì)恒定；經(jīng)NFD和REG校正后得到的豆粕總AA標(biāo)準(zhǔn)消化率差異不顯著(P>0.05)，且均不依賴于日糧CP水平，分別介于85.58%～89.61%和86.75%～90.05%。以上結(jié)果表明，NFD和REG均可用于測(cè)定EAALb，豆粕總AA和大部分AA的標(biāo)準(zhǔn)消化率不受日糧CP水平的影響，表明以豆粕AA標(biāo)準(zhǔn)消化率配制日糧具有較好的可加性。

無(wú)氮日糧法 回歸法 內(nèi)源氨基酸損失量 氨基酸消化率 去盲腸公雞

豆粕作為家禽飼料中最主要的蛋白質(zhì)原料，氨基酸(AA)消化率是評(píng)價(jià)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)之一。準(zhǔn)確測(cè)定飼料原料的AA消化率是實(shí)現(xiàn)日糧精準(zhǔn)供給AA的基礎(chǔ)。生產(chǎn)實(shí)踐中，常采用表觀可消化AA或AA表觀消化率(Apparent digestibility, AD)指標(biāo)來(lái)配合家禽日糧。然而，越來(lái)越多的研究表明[1-2]，以AD值為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的日糧配方不能準(zhǔn)確反映家禽對(duì)飼料AA的利用情況，因此，很難精準(zhǔn)地滿足家禽的AA需要。標(biāo)準(zhǔn)可消化AA或AA標(biāo)準(zhǔn)消化率(Standardized digestibility, SD)指標(biāo)是用內(nèi)源氨基酸基礎(chǔ)損失量(Basal endogenous amino acid losses, EAALb)對(duì)AD進(jìn)行校正后得到的，較AD指標(biāo)評(píng)定家禽AA需要及飼料AA營(yíng)養(yǎng)價(jià)值具有更高的準(zhǔn)確性[3]。研究表明，采用SD值配合日糧比AD值具有更好的可加性和可重復(fù)性[4]。因此，準(zhǔn)確測(cè)定EAALb成為采用SD指標(biāo)配合日糧的關(guān)鍵。目前，有許多方法測(cè)定EAAL[5-8]，其中無(wú)氮日糧法(Nitrogen-free diet method, NFD)和回歸法(Regression method, REG)是常見(jiàn)的測(cè)定EAAL的方法，測(cè)值可代表EAALb。對(duì)于一個(gè)可靠SD值，EAALb的測(cè)定結(jié)果必須具有一致性和可重復(fù)性。然而，NFD和REG測(cè)定雞EAALb的結(jié)論不盡相同，二者測(cè)定值在不同研究間變異較大[9-11]。此外，由于排除后腸道微生物干擾和精準(zhǔn)飼喂，去盲腸公雞排空-強(qiáng)飼代謝試驗(yàn)用于測(cè)定雞EAAL和AA消化率已被廣泛接受[12-14]。因此，本試驗(yàn)以去盲腸公雞為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，分別采用NFD和REG測(cè)定EAALb，在此基礎(chǔ)上測(cè)定豆粕AA的SD值，并對(duì)這2種方法獲得的結(jié)果進(jìn)行了比較，為家禽飼料原料的AA營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與日糧

42只去盲腸公雞隨機(jī)等分為7個(gè)處理組，每處理6重復(fù)。處理1飼喂NFD，直接測(cè)定EAALb；其余6組飼喂以豆粕為唯一粗蛋白質(zhì)(CP)來(lái)源(各組CP水平分別為3.0%、6.0%、9.0%、12.0%、15.0%、18.0%)的半純合日糧，用于回歸法測(cè)定EAALb。

試驗(yàn)日糧是以玉米淀粉和蔗糖為主要原料配制成的半純合日糧，采用紙纖維調(diào)平各組粗纖維水平，參考Adedokun等[15]推薦的方法調(diào)平日糧電解質(zhì)，除了CP和AA外，其他營(yíng)養(yǎng)成分均滿足或超過(guò)NRC(1994)[16]公雞營(yíng)養(yǎng)需要。試驗(yàn)日糧組成與主要營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)見(jiàn)表1。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及飼養(yǎng)管理

選擇25周齡、體重一致[(2.24±0.15) kg]、健康的羅曼褐蛋公雞42只，試驗(yàn)前對(duì)所有試雞進(jìn)行盲腸切除手術(shù)，手術(shù)操作和術(shù)后護(hù)理參考Payne等[17]。術(shù)后恢復(fù)6周，待試雞體況、采食、排泄恢復(fù)正常后，開(kāi)始正式試驗(yàn)。試驗(yàn)期間單籠飼養(yǎng)，保證飲水，舍溫控制在16～20 ℃，相對(duì)濕度55%～65%。

1.3 代謝試驗(yàn)

代謝試驗(yàn)操作參考“Sibbald”排空-強(qiáng)飼法操作程序[18]，采用48 h空腹+48 h全收糞法。強(qiáng)飼前在試雞肛門縫制空心塑料瓶蓋，以便內(nèi)旋上已綁定螺口的集糞袋收集試雞的排泄物，適應(yīng)5 d后開(kāi)始試驗(yàn)。禁食24 h后每只試雞預(yù)強(qiáng)飼25 g/kg bw相應(yīng)試驗(yàn)日糧，并準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，48 h后進(jìn)行正式強(qiáng)飼(25 g/kg bw),之后立即套上集糞袋，每隔2 h收集1次，連續(xù)收集48 h。每次收集排泄物后按10 mL/200 g鮮樣加10%的硫酸和3滴甲苯防腐，然后立即置于-20 ℃冰箱冷凍保存。

1.4 化學(xué)分析

分析前排泄物在4 ℃下溶化，將每只雞48 h采集的排泄物混合均勻，經(jīng)真空冷凍干燥后回潮24 h，稱重并粉碎，過(guò)0.5 mm篩后用四分法取樣待測(cè)。豆粕、試驗(yàn)日糧和排泄物中的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗纖維、中性洗滌纖維按照楊勝[19]的方法進(jìn)行測(cè)定。飼料和排泄物中AA是在110 ℃下6 mol/L鹽酸水解24 h后使用Biochrom 30型氨基酸自動(dòng)分析儀(Pharmacia Biotech, UK)進(jìn)行測(cè)定。由于谷氨酰胺和天冬酰胺在水解過(guò)程中分別被轉(zhuǎn)化成谷氨酸和天冬氨酸，所以測(cè)定得到的谷氨酸和天冬氨酸值分別代表的是樣品中谷氨酸+谷氨酰胺和天冬氨酸+天冬酰胺的含量。酪氨酸和色氨酸在水解中被破壞，沒(méi)有被測(cè)定。

表1 試驗(yàn)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(飼喂基礎(chǔ))/g/kg

注：1) 日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平以飼喂?fàn)顟B(tài)為基礎(chǔ)。2) 中國(guó)藥業(yè)集團(tuán)公司上?；瘜W(xué)試劑公司，其中CF 490 g/kg，NDF 910 g/kg。3) 向每kg日糧提供：VA 5 000 IU，VD31 500 IU，VE 30 IU，VK33.0 mg，VB14.0 mg，VB26. 0 mg，VB64.0 mg，VB1230.0 μg，煙酸 35.0 mg，泛酸鈣 15.0 mg，葉酸5.0 mg，生物素0.3 mg，F(xiàn)e 60 mg，Cu 10 mg，Mn 80 mg，Zn 80 mg，I 0.4 mg，Se 0.3 mg。 4) 參考Adedokun等[11]添加方法保證日糧電解質(zhì)平衡，每千克日糧中Na++K+Cl-毫當(dāng)量(mEq)值為203.0。

1.5 計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析

AD計(jì)算公式如(1)所示：

(1)

式中：IAA為日糧AA總攝入量(mg/kg DMI)，F(xiàn)AA為排泄物中AA總排泄量(mg/kg DMI)。

NFD由于使用不含氮日糧飼喂試雞，收集的排泄物中AA含量即為EAALb，記為EAALbnfd(mg/kg DMI)。

REG原理：根據(jù)REG計(jì)算原理[20]，其計(jì)算公式如(2)所示。IAA (X)對(duì)FAA(Y)作線性回歸，如果這種線性關(guān)系存在，則當(dāng)回歸方程外推到IAA為0時(shí)，回歸截距值(a值)即為EAALb，記為EAALbreg(mg/kg DMI)。

Y=a+bX

(2)

SD的計(jì)算：經(jīng)EAALb校正AD可得到SD，其計(jì)算公式如下：

(3)

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用IBM SPSS 21.0軟件進(jìn)行one-way ANOVA分析，差異顯著時(shí)進(jìn)行Duncan氏多重比較檢驗(yàn)，以P<0.05作為顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果分析

2.1 內(nèi)源氨基酸基礎(chǔ)損失量

NFD和REG測(cè)定的EAALb值見(jiàn)表2。REG中除了Arg、Cys、Val和Pro外，大多數(shù)AA的總排泄量(mg/kg DMI)與總攝入量(mg/kg DMI)間線性回歸方程的R2>0.700，總AA的回歸方程為Y=12 625.2+0.096X(R2=0.759)。Cys的R2過(guò)低(R2=0.052)，回歸方程無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，故REG不能測(cè)定Cys內(nèi)源基礎(chǔ)損失量。除Lys和Val外，REG測(cè)定的其他AA的內(nèi)源基礎(chǔ)損失量值與NFD法測(cè)定值差異不顯著(P>0.05)。圖1直觀比較了兩種方法測(cè)定總AA的內(nèi)源基礎(chǔ)損失量，REG測(cè)定總AA的內(nèi)源基礎(chǔ)損失量(12 625.2 mg/kg DMI)與NFD法測(cè)定值(11 489.7 mg/kg DMI)差異不顯著(P>0.05)。兩種測(cè)定方法中，各AA的內(nèi)源基礎(chǔ)損失量的相對(duì)大小基本一致，Glu均為內(nèi)源損失較大的AA，其次是Pro、Asp、Thr、Val、Ser?？傮w上，大部分非必需AA的內(nèi)源基礎(chǔ)損失量高于必需AA。

表2 無(wú)氮日糧法與回歸法測(cè)定去盲腸公雞內(nèi)源氨基酸基礎(chǔ)損失量的比較

注：同種氨基酸的同一行平均值肩標(biāo)字母不同者，表示差異顯著(P<0.05)，下同。

圖1 無(wú)氮日糧法、回歸法測(cè)定去盲腸公雞內(nèi)源氨基酸基礎(chǔ)損失量

2.2 氨基酸表觀消化率

表3為測(cè)定的各個(gè)AA和總AA的表觀消化率。由表3可知，在日糧CP低于12.0%時(shí)，各組的絕大多數(shù)AA和總AA的表觀消化率隨日糧CP水平的增加而顯著增加(P<0.05)；在日糧CP高于12.0%時(shí)，各組的絕大多數(shù)AA和總AA的表觀消化率差異不顯著(P>0.05)。從整體來(lái)看，大多數(shù)必需AA的表觀消化率值高于非必需AA，其中，Arg、Ile、His、Leu、Met、Lys、Phe、Asp和Glu的表觀消化率較高，而Cys和Pro的表觀消化率較低，在日糧CP為3.0%時(shí)為負(fù)值?？侫A的表觀消化率在日糧CP高于12.0%時(shí)基本穩(wěn)定在80.0%以上。

2.3 氨基酸標(biāo)準(zhǔn)消化率

NFD測(cè)定的SD值見(jiàn)表4。由表4可知，除在日糧CP水平為3.0%時(shí)16種AA中有8種AA的SD值顯著低于其他各組之外(P<0.05)，其他各組的各個(gè)AA和總AA的SD值無(wú)顯著差異(P>0.05)。在日糧CP水平為6.0%～18.0%的范圍內(nèi)，NFD測(cè)定豆粕的SD值變化范圍為87.36%～89.61%。

REG測(cè)定的SD值見(jiàn)表5。由表5可知，除Leu、Ser在日糧CP水平為3%的SD值顯著低于其他各組外(P<0.05)，其他各組的各個(gè)AA和總AA的SD值無(wú)顯著差異(P>0.05)。由于REG測(cè)定的Cys內(nèi)源損失量值不可用，故其SD未列出。在日糧CP水平為3.0%～18.0%的范圍內(nèi)，REG測(cè)定豆粕的SD值變化范圍為86.75%～90.05%。

表3 去盲腸公雞對(duì)以豆粕為基礎(chǔ)的日糧氨基酸表觀消化率/%

表4 無(wú)氮日糧法測(cè)定以豆粕為基礎(chǔ)的日糧氨基酸標(biāo)準(zhǔn)消化率/%

表5 回歸法測(cè)定的以豆粕為基礎(chǔ)的日糧氨基酸標(biāo)準(zhǔn)消化率/%

表5(續(xù))

注：1) REG測(cè)定的Cys內(nèi)源損失量值不可用，故REG校正的Cys標(biāo)準(zhǔn)消化率未列。

圖2 日糧CP水平對(duì)氨基酸表觀消化率和標(biāo)準(zhǔn)消化率的影響

總AA的表觀消化率及2種方法校正的總AA標(biāo)準(zhǔn)消化率隨日糧CP水平變化的規(guī)律見(jiàn)圖2。由圖2可知，總AA的表觀消化率隨日糧CP水平的增加呈二次曲線變化規(guī)律，在日糧CP高于12.0%時(shí)，達(dá)到穩(wěn)定。NFD和REG校正的總AA標(biāo)準(zhǔn)消化率的曲線基本重合，表明這2種方法均可測(cè)定AA的標(biāo)準(zhǔn)消化率。

3 討論

3.1 不同方法測(cè)定內(nèi)源氨基酸基礎(chǔ)損失量的比較

NFD較其他測(cè)定家禽EAALb的方法具有簡(jiǎn)單易行、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，目前仍是測(cè)定家禽EAALb的經(jīng)典和常用方法。統(tǒng)計(jì)分析資料表明，NFD是測(cè)定EAALb最具一致性和可靠性的方法，其測(cè)值居各種方法的均值附近。REG也是測(cè)定家禽EAALb的常見(jiàn)方法之一。REG假定排泄物中AA總流量與其食入量間呈線性關(guān)系，當(dāng)外推AA食入量為零時(shí)的AA排泄量(即回歸截距)就是EAALb。本試驗(yàn)結(jié)果表明，REG測(cè)定的排泄量(mg/kg DMI)與日糧總AA攝入量(mg/kg DMI)的回歸方程為Y=12 625.2+0.096X(R2=0.759)，線性關(guān)系相對(duì)較好，大多數(shù)AA的攝入量與排泄量間回歸方程的R2>0.700。然而，Souffrant[21]指出AA排泄量與攝入量可能不存在線性關(guān)系。由于AA排泄量受眾多因素影響[15]，如隨日糧蛋白質(zhì)水平的增加，其他日糧成分也會(huì)相應(yīng)改變，從而影響對(duì)結(jié)果的估測(cè)，所以AA排泄量與攝入量間是否存在穩(wěn)定的線性關(guān)系還有待考證。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，REG測(cè)定的總AA的內(nèi)源基礎(chǔ)損失量稍高于NFD，但二者無(wú)顯著差異，這與Furuya等[22]的試驗(yàn)結(jié)果基本一致。此外，其他研究者[23-24]在豬和小鼠上也得到類似結(jié)果。然而，F(xiàn)ígares等[25]報(bào)道，采用REG測(cè)定雞的EAALb顯著高于NFD；張鶴亮等[26]研究結(jié)果則顯示NFD測(cè)值高于REG。這說(shuō)明NFD與REG比較，不同研究者得到的結(jié)論并不一致，二者測(cè)值在不同研究間變異較大，這可能是由于試驗(yàn)日糧組成、試驗(yàn)動(dòng)物、排泄物收集的時(shí)間、環(huán)境等因素的不同造成的。

對(duì)于NFD與REG所測(cè)定的EAALb的AA組成而言，本試驗(yàn)測(cè)定的必需AA內(nèi)源基礎(chǔ)損失量相對(duì)較低，這與Boisen等[27]在豬上測(cè)定的結(jié)果一致。此外，本試驗(yàn)表明，Glu、Pro和Asp均為內(nèi)源基礎(chǔ)損失量最大的3種AA，Thr、Val、Ser、Lys相對(duì)較高，這與前人結(jié)果[7，28]較一致。家禽胃腸道EAAL是內(nèi)源氨基酸分泌和重吸收共同作用的結(jié)果，主要來(lái)源于消化液(唾液、膽汁、胃液、胰液和腸液)、黏蛋白、腸脫落細(xì)胞和血清白蛋白等[3]。黏蛋白是其中最主要的組成部分，富含Glu、Pro、Thr、Ser(糖基化區(qū)域)和Cys(未糖基化區(qū)域)等AA[29]，從而造成EAAL中這些AA的含量較高。另外，Taverner等[30]指出，腸道中來(lái)源于內(nèi)源部分的Glu、Asp、Thr、Ser等重吸收量低，較多進(jìn)入排泄物。

3.2 不同方法測(cè)定豆粕氨基酸標(biāo)準(zhǔn)消化率的比較

本試驗(yàn)結(jié)果表明，豆粕AA的表觀消化率受日糧CP水平影響較大，總AA的表觀消化率隨CP的增加呈曲線變化，在CP>12.0%后基本保持恒定，這與姚軍虎等[5]和Fan等[31]等結(jié)果一致。各種AA的AD在3.0%時(shí)普遍較低，這是因?yàn)榇穗A段EAAL占總排泄物的比例較高，小腸吸收的AA含量也少，對(duì)AD的結(jié)果影響較大[31]。經(jīng)NFD和REG校正后的豆粕SD值在不同CP水平下的差異較AD低，雖然REG測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)消化率比NFD測(cè)定值略高且更恒定，但二者測(cè)值差異不顯著，且均不依賴于日糧CP水平，分別介于85.58%～89.61%和86.75%～90.05%，這與Zhai等[32]報(bào)道結(jié)果相似。

Stein等[2, 4]綜述指出，蛋白質(zhì)飼料原料AA的AD值等于該AA攝入量減去該AA的總排泄量后與AA攝入量的比值，此計(jì)算方法沒(méi)有排除了EAAL的干擾，受日糧影響變化很大，在配合飼料中可加性較低；SD是用EAALb校正表觀消化率得到的，即從表觀AA消化率所去除的AA總排泄量中減去了EAALb后得到的AA消化率，由于EAALb受日糧影響變化不大，SD基本保持相對(duì)恒定。本試驗(yàn)中NFD和REG測(cè)定的豆粕AA標(biāo)準(zhǔn)消化率隨日糧CP的變化規(guī)律與上述Stein[2]等提出的經(jīng)典理論相符，表明這2種方法均可作為測(cè)定基礎(chǔ)EAAL較為理想的方法，在此基礎(chǔ)上通過(guò)校正此2種方法測(cè)定的EAALb獲得的豆粕AA的SD具有比較高的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)論

NFD和REG均可作為測(cè)定EAALb較為理想的方法。豆粕AA的表觀消化率顯著受日糧蛋白質(zhì)水平的影響，而經(jīng)NFD和REG校正后的AA標(biāo)準(zhǔn)消化率均不受日糧蛋白質(zhì)水平的影響，表明以AA標(biāo)準(zhǔn)消化率配合日糧具有較好的可加性。

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Comparative Study of Standardized Amino Acid Digestibility in Soybean Meal Fed to Cecectomized Roosters

Hu Rujiu Wang Fei Li Jing Yang Xiaojun Yao Junhu

(College of Animal Science and Technology, Northwest A&F University,Yangling 712100)

Based on the comparative analysis of nitrogen-free diet method (NFD) and regression method (REG) for the determination of basal endogenous amino acid losses (EAALb), the standardized amino acid digestibility in soybean meal was determined with the precision-fed cecectomized rooster assay. It would provide theory basis for an evaluation of nutritional value of amino acids (AA) in poultry feed. Results showed as follows: (1) there was a good linear relationship between outflow (mg/kg DMI) and intake (mg/kg DMI) of total amino acid, and the regression equation wasY=12 625.2+0.096X(R2=0.759); (2) there was no significant difference between the endogenous losses of total amino acid determined by NFD method and REG method (11 489.7 vs. 12 625.2 mg/kg DMI) (P>0.05); (3) values for apparent amino acid digestibility of soybean meal showed a quadratic curve increase with an increase in dietary crude protein (CP) and was relatively constant when dietary CP levels was higher than 12.0%; values for standardized amino acid digestibility (85.58%～89.61% vs. 86.75%～90.05%) corrected by the NFD method and REG method keep relatively consistent and were not influenced by dietary CP levels. In conclusion, NFD method and REG method could be well applied to determine basal endogenous amino acid losses, and values for standardized amino acid digestibility of soybean meal corrected by the NFD method and REG method were independent of dietary CP levels, indicating that the diet prepared by the standardized AA digestibility of soya bean meal represents good additivity.

nitrogen-free diet method, regression method, endogenous amino acid losses, amino acid digestibility, cecectomized roosters

S831.5

A

1003-0174(2016)10-0085-08

國(guó)家自然科學(xué)基金(31172223)

2015-01-24

胡如久，男，1989年出生，博士，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)原理與方法

姚軍虎，男，1962年出生，教授，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)原理與方法