農(nóng)大3 號蛋雞與海蘭褐蛋雞的消化生理研究

郭曉瑞，武 威，陳 靜，王友利，武玉欽，袁建敏

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100193）

我國飼料資源不足，選育高飼料轉(zhuǎn)化率的品種有助于在我國有限的飼料資源下提供更多畜禽產(chǎn)品。農(nóng)大3號是我國自主培育的節(jié)糧型蛋雞品種，具有體重小、節(jié)糧、飼料轉(zhuǎn)化率高等特點[1]。在節(jié)約飼料資源的背景下，農(nóng)大3 號的推廣與應(yīng)用具有重要意義。

楊瑛[2]研究發(fā)現(xiàn)矮小型黃羽肉雞對總氨基酸消化率顯著高于普通雞。馬寧[3]研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)大3 號蛋雞具有較高的腸上皮細胞更新能力，其氨基酸代謝率可能與海蘭褐蛋雞存在差異。不同品種雞因消化道解剖結(jié)構(gòu)、消化生理學(xué)等的不同導(dǎo)致養(yǎng)分代謝率存在差異[4]。但關(guān)于農(nóng)大3 號蛋雞，除報道其腺胃相對重量及乳頭數(shù)比正常雞多外[5]，對其消化生理知之甚少，亟待研究。體重是影響家禽飼料轉(zhuǎn)化效率的重要因素。研究表明，矮小型蛋雞育成期體重提高10%～20%可充分發(fā)揮產(chǎn)蛋性能[6-7]。因此，蛋雞常常采用高密度飼養(yǎng)，飼喂高營養(yǎng)濃度飼料提高產(chǎn)蛋前體重，但易造成肝臟代謝負擔(dān)，誘發(fā)脂肪肝。研究發(fā)現(xiàn)，與重型雞相比，輕型雞可通過促進營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運和改變消化道pH 以提高飼料代謝率[8-9]。因而，從消化生理的角度確定產(chǎn)蛋高峰期蛋雞適宜體重更加合理。因此，本試驗旨在比較不同體重的農(nóng)大3 號與海蘭褐蛋雞消化生理的差異，為制定農(nóng)大3 號蛋雞適宜的營養(yǎng)標(biāo)準以及體重標(biāo)準提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計與飼養(yǎng)管理 試驗采用2×2 因子設(shè)計，按照體重正常（平均體重/標(biāo)準體重為1.0）、體重偏輕（平均體重/標(biāo)準體重為0.8）原則，選取健康33 周齡商品代農(nóng)大3 號和海蘭褐蛋雞共72 只，根據(jù)品種、體重分為4 個處理，每處理6 個重復(fù)，每重復(fù)3 只雞，試驗分組見表1。采用玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧，其組成及營養(yǎng)成分見表2。代謝飼糧在基礎(chǔ)飼糧中添加0.5% TiO2，充分混勻，冷壓制粒。試驗于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)涿州養(yǎng)殖基地進行，雞只采用舍內(nèi)三層半階梯式籠養(yǎng)，每3 只蛋雞飼養(yǎng)于一個雞籠內(nèi)，自由采食和飲水。人工光照時間為16 h/d，配備濕簾風(fēng)機縱向負壓通風(fēng)降溫。每日飼喂時間為07:00 以及14:00。按正常程序免疫和雞舍消毒。

表1 試驗分組

表2 基礎(chǔ)日糧組成和營養(yǎng)成分

1.2 代謝試驗 采用指示劑法，預(yù)試期12 d，飼喂粉狀基礎(chǔ)料；正試期3 d，飼喂顆粒狀代謝料，最后1 天收集8 h 內(nèi)新鮮糞樣。挑揀出糞盤中羽毛、飼料，混勻噴灑10%鹽酸溶液固氮，置于-20℃冰箱保存。通過檢測飼料和糞樣中能值、粗蛋白質(zhì)和指示劑含量計算蛋雞表觀代謝能和粗蛋白質(zhì)表觀代謝率。計算公式：

表觀代謝能（風(fēng)干樣）=飼料總能×[1-飼料中指示劑含量/糞指示劑含量×糞中能量/飼料能量]

粗蛋白質(zhì)表觀代謝率=1-[飼料中指示劑含量/糞中指示劑含量×糞中粗蛋白含量/飼料中粗蛋白含量]×100%

1.3 樣品采集與檢測 糞便收集完畢，在蛋雞自由采食狀態(tài)下，每個處理隨機選取6 只蛋雞進行翅下靜脈采血。血液經(jīng)3 000 r/min 離心10 min 制備血清。采用德國Prodia Diagnostics 試劑盒使用日立7600 全自動生化檢測儀（日本日立公司）檢測血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、總膽固醇、甘油三酯、尿素氮、葡萄糖含量；采用南京建成生物工程研究所總膽汁酸試劑盒（E003-2）使用Multiskan MK3 酶標(biāo)儀（Thermo Fisher Scientific 公司）檢測血清膽汁酸含量。采血結(jié)束后，每個處理每個重復(fù)選取1 只蛋雞麻醉致死，屠宰取樣。收集嗉囊、肌胃、回腸食糜，采用便攜式pH 計（德國Testo205）分別測定新鮮食糜pH。采集胰腺、空腸黏膜和食糜，測定胰腺糜蛋白酶（試劑盒編號No.A080-3）、空腸食糜糜蛋白酶（試劑盒編號No.A080-3）、淀粉酶（試劑盒編號No.C016-1）、脂肪酶（試劑盒編號No.A054-2）以及空腸粘膜麥芽糖酶（試劑盒編號No.A082-3）、蔗糖酶（試劑盒編號No.A082-2）活性均采用南京建成生物工程研究所試劑盒進行檢測，具體操作參考南京建成生物工程研究所試劑盒相關(guān)說明。胰腺、空腸食糜胰蛋白酶（BC2315）活性采用Solarbio 試劑盒（北京索萊寶科技有限公司）檢測，檢測方法參考試劑盒說明書。

1.4 統(tǒng)計分析 所有數(shù)據(jù)均通過Grubbs 法進行異常值剔除，采用SPSS 21.0 的一般線性模型（GLM）進行雙因子方差分析，互作效應(yīng)差異顯著的數(shù)據(jù)采用Duncan's多重比較檢驗，以P＜0.05 作為差異顯著標(biāo)準。

2 結(jié)果

2.1 蛋雞品種、體重對飼料表觀代謝能和粗蛋白質(zhì)表觀代謝率的影響 由圖1 可知，蛋雞品種、體重對飼料表觀代謝能、粗蛋白質(zhì)表觀代謝率具有互作效應(yīng)（P＜0.001），2 個指標(biāo)均表現(xiàn)為海蘭褐-體重偏輕＜海蘭褐-體重正常＜農(nóng)大3 號-體重正常＜農(nóng)大3 號-體重偏輕，體重正常的農(nóng)大3 號與海蘭褐蛋雞粗蛋白質(zhì)表觀代謝率無顯著差異。此外，農(nóng)大3 號蛋雞飼料表觀代謝能和粗蛋白質(zhì)表觀代謝率高于海蘭褐蛋雞（P＜0.001）。

2.2 蛋雞品種、體重對消化道pH 的影響 由圖2 可知，不同品種、體重蛋雞嗉囊、回腸pH 均無顯著差異，且二者不存在顯著的交互作用。但是相較海蘭褐而言，農(nóng)大3 號蛋雞肌胃pH 顯著提高。不考慮品種因素，體重偏輕組蛋雞肌胃pH 低于體重正常組（P＜0.05）。

2.3 蛋雞品種、體重對空腸和胰腺消化酶活的影響 如表3 所示，蛋雞品種、體重對空腸食糜胰蛋白酶活性具有互作效應(yīng)（P＜0.05），胰蛋白酶活性為農(nóng)大3 號-體重正常＜海蘭褐-體重偏輕＜農(nóng)大3 號-體重偏輕＜海蘭褐-體重正常。農(nóng)大3 號蛋雞空腸食糜淀粉酶、黏膜蔗糖酶活性高于海蘭褐蛋雞（P＜0.001）。不同品種、體重蛋雞對空腸食糜糜蛋白酶、脂肪酶、黏膜麥芽糖酶、胰腺糜蛋白酶及胰蛋白酶活性均未表現(xiàn)出顯著的交互作用，且主效應(yīng)差異不顯著。

圖1 不同體重農(nóng)大3 號和海蘭褐蛋雞表觀代謝能與粗蛋白表觀代謝率比較

圖2 不同體重農(nóng)大3 號和海蘭褐蛋雞消化道食糜pH 比較

表3 不同體重農(nóng)大3 號和海蘭褐蛋雞空腸食糜和胰腺消化酶活性比較

2.4 蛋雞品種、體重對血液生化指標(biāo)的影響 如圖3 所示，蛋雞品種、體重對血清總膽固醇、甘油三酯、尿素氮含量存在互作效應(yīng)（P＜0.05），其中以體重正常的海蘭褐含量最低，體重正常的農(nóng)大3 號含量最高；另體重偏輕時農(nóng)大3 號血清總膽固醇（P＞0.05）、甘油三酯（P＜0.05）含量高于海蘭褐，而二者血清尿素氮結(jié)果與此相反。品種、體重對血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶活性，葡萄糖、膽汁酸含量均無顯著交互效應(yīng)，但農(nóng)大3 號蛋雞血清中以上四者含量均高于海蘭褐（P＜0.05）。不考慮品種因素，體重偏輕組相較于體重正常組而言，血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶含量降低（P＜0.05），血清葡萄糖含量升高（P＜0.05）。

2.5 蛋雞養(yǎng)分利用率與消化生理的相關(guān)性分析 如表4所示，飼料表觀代謝能與粗蛋白質(zhì)表觀代謝率、空腸淀粉酶活性、肌胃和回腸pH、血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性、總膽固醇、甘油三酯及膽汁酸含量均呈正相關(guān)（P＜0.05），而粗蛋白質(zhì)表觀代謝率僅與回腸pH、血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性及膽汁酸含量呈正相關(guān)（P＜0.05）。

3 討 論

圖3 不同體重農(nóng)大3 號和海蘭褐蛋雞血液生化指標(biāo)比較

表4 養(yǎng)分利用率與消化生理指標(biāo)的相關(guān)性分析

3.1 蛋雞品種、體重對飼料養(yǎng)分代謝率以及消化酶的影響 能量代謝是淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪三大有機物生物學(xué)利用的結(jié)果，家禽代謝能水平很大程度上取決于機體對三大養(yǎng)分的消化和吸收。馬寧[3]研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)大3 號蛋雞對玉米的真代謝能、內(nèi)源能顯著高于海蘭褐蛋雞，但表觀代謝能差異不顯著。本研究中，飼喂相同基礎(chǔ)日糧，農(nóng)大3 號蛋雞表觀代謝能顯著高于海蘭褐蛋雞，與馬寧[3]的研究結(jié)果略有出入。不同品種蛋雞代謝能的差異可能因日糧組成的不同而變化。日糧淀粉為家禽提供約60% 的表觀代謝能，因此與淀粉消化有關(guān)的微小變化都將會對家禽的表觀代謝能產(chǎn)生影響[10]。本研究也同樣發(fā)現(xiàn)，空腸淀粉酶活性與飼料表觀代謝能呈現(xiàn)顯著正相關(guān)?？上玫奶妓衔镒畛跏怯赏僖褐械牡矸勖高M行初步消化，然后在胰淀粉酶的作用下分解為葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖。而麥芽糖和麥芽糖三糖與蔗糖又通過腸黏膜刷狀緣蔗糖酶、麥芽糖酶的作用進一步分解為單糖成分被吸收。因而，除腸道淀粉酶外，黏膜蔗糖酶、麥芽糖酶活性也會直接影響機體對碳水化合物的消化吸收。本試驗中，農(nóng)大3 號蛋雞空腸黏膜淀粉酶、蔗糖酶活性顯著高于海蘭褐蛋雞。馬寧[3]研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)大3 號蛋雞相較于海蘭褐而言，具有更強的消化酶分泌能力，與本研究結(jié)果一致。因而農(nóng)大3 號蛋雞表觀代謝能顯著高于海蘭褐蛋雞，可能與其對淀粉類飼料原料的消化能力高有關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn)，農(nóng)大3 號蛋雞粗蛋白質(zhì)表觀代謝能顯著高于海蘭褐蛋雞。飼料中大部分蛋白質(zhì)是在十二指腸和空腸內(nèi)經(jīng)胰腺分泌的蛋白水解酶（如胰蛋白酶、糜蛋白酶等）進行消化的。動物腸道蛋白酶活性直接影響機體對飼料中蛋白質(zhì)以及氨基酸的利用，而氨基酸又是小腸黏膜的主要能量來源[11]，直接影響腸道健康進而影響機體對養(yǎng)分的吸收代謝進程。本試驗中，蛋雞品種、體重對空腸胰蛋白酶活性存在交互作用，農(nóng)大3 號蛋雞體重偏輕組活性更高，而海蘭褐蛋雞則是體重正常組活性高，與粗蛋白質(zhì)表觀代謝率結(jié)果一致。這說明空腸食糜胰蛋白酶活性的差異可能是導(dǎo)致不同品種、體重蛋雞粗蛋白質(zhì)表觀代謝率差異的原因之一。綜上可知，體重正常的海蘭褐蛋雞消化酶活性、養(yǎng)分代謝率最高；而對于農(nóng)大3 號蛋雞而言則是體重偏輕組的消化酶活性、養(yǎng)分代謝率顯著高于體重正常組，說明從消化生理的角度看，農(nóng)大3 號蛋雞標(biāo)準體重偏高，其體重在標(biāo)準體重的基礎(chǔ)上偏輕20% 時其消化、代謝功能更好。

3.2 蛋雞品種、體重對消化道pH 的影響 pH 是影響機體消化道內(nèi)環(huán)境的重要指標(biāo)，酶活性的正常發(fā)揮和有益微生物菌群的正常生長都需要適宜的pH。研究發(fā)現(xiàn)，矮小型蛋雞腺胃乳頭的絕對數(shù)比正常型多出36%，因而推測矮小型蛋雞腺胃pH 可能低于海蘭褐蛋雞[5]。而本研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)大3 號蛋雞肌胃pH 顯著高于海蘭褐蛋雞，其回腸pH 也有高于海蘭褐蛋雞的趨勢，但差異不顯著，這可能是由于小腸食糜逆蠕動導(dǎo)致肌胃pH 的升高，造成與之前的研究結(jié)果相左。消化道pH 降低可以促進胰液的分泌，提高酶的激活作用進而提高其活性[12]。因而，正常體重下的海蘭褐蛋雞空腸胰蛋白酶活性顯著高于農(nóng)大3 號蛋雞可能與其較低的回腸pH 有關(guān)。本試驗中，肌胃、回腸pH 與飼料表觀代謝能以及粗蛋白質(zhì)表觀代謝率呈顯著正相關(guān)，這說明適宜的消化道pH 可以提高腸道吸收細胞對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，從而提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化率[13-14]。

3.3 蛋雞品種、體重對血液生化指標(biāo)的影響 血液指標(biāo)能夠較準確反映機體的生理狀態(tài)。谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶是催化脫氨基作用的關(guān)鍵酶，對肝臟的蛋白質(zhì)代謝起著樞紐作用，血清轉(zhuǎn)氨酶的含量能夠反映機體肝臟代謝和蛋白質(zhì)分解代謝狀況[15]。血清中膽固醇、甘油三酯含量可以反映機體脂類的吸收代謝狀況，與體脂沉積有關(guān)。尿素氮是蛋白質(zhì)分解代謝的最終產(chǎn)物，血清尿素氮水平可以較準確反映動物體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝情況和日糧氨基酸的平衡情況[16-17]。研究發(fā)現(xiàn)，肝臟谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶可以加速氨基酸的降解，使其作為能量產(chǎn)生更多的氨或轉(zhuǎn)化為油脂，因而減少蛋白質(zhì)用于體組織的沉積[18-19]。本研究發(fā)現(xiàn)，海蘭褐蛋雞正常體重組蛋雞血清尿素氮水平顯著低于體重偏輕組。這說明對于海蘭褐而言，正常體重下蛋白質(zhì)分解代謝少，更有利于體組織沉積或者產(chǎn)蛋需要。而對于農(nóng)大3 號蛋雞而言，正常體重組血清總膽固醇、甘油三酯、尿素氮含量顯著高于體重偏輕組，說明農(nóng)大3 號蛋雞標(biāo)準體重有些偏高，造成脂類沉積以及蛋白質(zhì)分解速度加快，不利于生產(chǎn)需要。

研究證實，矮小雞含有特殊的dw 基因能夠加速蛋白質(zhì)合成代謝和分解代謝過程，使蛋白質(zhì)存留率降低[20]。同時，dw 基因能夠?qū)⑤^多的乙酸鹽合成脂肪，并降低脂肪分解，從而增加矮小型產(chǎn)蛋雞血清脂肪酸含量[21]。張華杰等[22]研究發(fā)現(xiàn)，矮小型褐殼蛋雞谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性明顯高于白來航母雞。本試驗中，農(nóng)大3 號蛋雞血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶活性、總膽固醇、甘油三酯、葡萄糖、膽汁酸、尿素氮含量顯著高于海蘭褐蛋雞，說明農(nóng)大3 號蛋雞由于特殊的dw 基因?qū)е碌鞍踪|(zhì)分解代謝旺盛，造成血清中轉(zhuǎn)氨酶含量升高，多余的蛋白質(zhì)分解供能或用于脂肪儲存，同時降低脂肪的分解，造成農(nóng)大3 號蛋雞血清中游離的膽固醇和甘油三酯含量顯著高于海蘭褐蛋雞，或脫氨基分解成為α-酮酸之后又轉(zhuǎn)變成糖類，造成血清葡萄糖含量升高。膽汁酸最主要的作用是促進日糧中脂類物質(zhì)的消化吸收，因而農(nóng)大3 號蛋雞血清總膽固醇、甘油三酯含量顯著高于海蘭褐也可能與其血清中較高的膽汁酸有關(guān)。

血液生理生化指標(biāo)能間接地反映機體對碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪的消化吸收狀況，因而血液生理生化指標(biāo)與飼料表觀代謝能可能存在一定的相關(guān)性。這一猜想在本試驗中得到了證實，本試驗發(fā)現(xiàn)血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶、總膽固醇、甘油三酯、膽汁酸與飼料表觀代謝能呈顯著正相關(guān)。綜上所述，血液生理生化指標(biāo)可以直接反映蛋雞不同品種、體重的生理狀態(tài)，農(nóng)大3 號蛋雞在血液生理生化指標(biāo)上存在一定優(yōu)勢，且體重偏輕組效果更好。

4 結(jié) 論

本試驗結(jié)果顯示，農(nóng)大3 號蛋雞對飼料養(yǎng)分的消化、代謝功能顯著高于海蘭褐。蛋雞品種、體重對消化生理指標(biāo)的影響存在交互作用，農(nóng)大3 號蛋雞體重偏輕組更好，而海蘭褐蛋雞則是體重正常組更好。