飼糧粗蛋白質(zhì)水平對肉雞消化酶活性及能量、蛋白質(zhì)代謝的影響

葉曉夢 宋明強 孫曉曉 王鈺明 解競靜 薩仁娜 張 虎 趙 峰

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，動物營養(yǎng)學(xué)國家重點實驗室，北京 100193)

飼糧粗蛋白質(zhì)(CP)水平對快速型肉雞的生長有較大的影響，由此導(dǎo)致因飼糧CP水平的不同而出現(xiàn)相同日齡的肉雞在體重上有較大差異。這一差異是否會引起肉雞消化功能的差別，從而影響對同一飼糧代謝能(ME)的測定有待深入研究。在白羽肉雞對飼料原料ME的測定中，一般以日齡定義試驗雞的生理狀態(tài)[1-2]。Khalil等[3]和Olukosi等[4]報道了肉雞對飼料養(yǎng)分的消化率隨周齡的變化而呈現(xiàn)差異。Lopez等[5]的試驗結(jié)果表明，采用2批次肉雞代謝試驗測定玉米和豆粕的表觀代謝能(AME)存在0.23～1.09 MJ/kg的差異。通常情況下，同一品種相同體重的肉雞對AME的總攝入量相對接近[6-7]，當飼糧CP攝入量未滿足其最大生長需要量時，日增重隨飼糧CP攝入量的增加而增加[8-9]，而當CP攝入量超過滿足其最大生長需要量時，日增重隨飼糧CP攝入量的增加不變甚至降低[10-11]，從而表現(xiàn)出飼糧CP水平對肉雞體重的影響。此外，F(xiàn)isinin等[12]報道，肉雞回腸淀粉酶和蛋白酶活性均隨飼糧蛋白質(zhì)水平的增加而增加，然而，Swatson等[13]的試驗結(jié)果表明，飼糧蛋白質(zhì)水平對蔗糖酶活性卻無顯著影響。為此，飼喂不同CP水平的飼糧是否會引起快速型白羽肉雞生長性能及腸液消化酶活性的差異，進而影響到對飼糧ME的測定結(jié)果，對探討白羽肉雞測定飼料ME的精度及準確性至關(guān)重要。因此，本研究以2種CP水平飼糧飼喂的肉雞為對象，研究其生長性能、胃腸道消化酶活性對飼糧ME的影響，為白羽肉雞對飼料ME的準確測定提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及飼糧

從孵化場購進360只1日齡雄性愛拔益加(AA)肉仔雞，于3層網(wǎng)上籠養(yǎng)。根據(jù)《雞飼養(yǎng)標準》(NY/T 33—2004)及《蛋雞、肉雞配合飼料》(T/CFIAS 002—2018)推薦的營養(yǎng)需要量配制試驗飼糧。舍內(nèi)通風(fēng)、飼養(yǎng)密度和免疫程序等按照《AA肉雞管理手冊》進行，期間自由采食和飲水。其中，1～7日齡肉仔雞全部飼喂幼雛飼糧。在8～35日齡，試驗雞分別飼喂高CP水平(HP)飼糧(8～21日齡，CP水平為22.57%；22～35日齡，CP水平為20.65%)和低CP水平(LP)飼糧(8～21日齡，CP水平為19.29%；22～35日齡，CP水平為17.49%)。試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.2 試驗設(shè)計及樣品采集

本試驗分為2部分。

第1部分：考察飼糧CP水平對肉雞生長性能及消化酶活性的影響。采用完全隨機區(qū)組設(shè)計(以7日齡體重為區(qū)組)，試驗雞分別飼喂HP飼糧(8～21日齡為CP水平為22.57%，22～35日齡為CP水平為20.65%)和LP飼糧(8～21日齡CP水平為19.29%，22～35日齡CP水平為17.49%)，每個處理6個重復(fù)，其中8～21日齡每個重復(fù)24只雞，22～35日齡每個重復(fù)17只雞。記錄8～21日齡和22～35日齡期間肉雞采食量及體增重。在21和35日齡，從各處理的每個重復(fù)選取體重接近、健康的3只肉雞，二氧化碳(處置濃度≥45%)致死后，分別收集肌胃、十二指腸、空腸、回腸的食糜，放在-20 ℃凍存，用于消化酶活性的測定。

第2部分：分別在21～28日齡和35～42日齡，參考歐洲方法[14]及農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《白羽肉雞飼料原料代謝能和凈能測定技術(shù)規(guī)程》[15]進行代謝試驗，考察飼喂不同CP水平飼糧的肉雞對排泄物中可消化養(yǎng)分及飼糧AME、CP代謝率的影響。采用2×2兩因素完全隨機設(shè)計，根據(jù)試驗雞的來源設(shè)2個處理，即飼喂HP飼糧的肉雞(21～28日齡：體重=792 g；35～42日齡：體重=1 840 g)和飼喂LP飼糧的肉雞(21～28日齡：體重=824 g；35～42日齡：體重=1 950 g)；根據(jù)肉雞代謝試驗采食的飼糧設(shè)2個處理，即HP飼糧(21～28日齡CP水平為22.57%，35～42日齡CP水平為20.65%)和LP飼糧(21～28日齡CP水平為19.29%，35～42日齡CP水平為17.49%)，共計4個處理，每個處理6個重復(fù)，其中21～28日齡每個重復(fù)4只雞，35～42日齡每個重復(fù)2只雞。2期代謝試驗分別于21和35日齡將試驗雞轉(zhuǎn)移至代謝籠中，預(yù)飼3 d后，分別于24和38日齡16:00斷料，禁食17 h后，分別于25和39日齡09:00飼喂試驗飼糧，再分別在28和42日齡16:00再次斷料至29和43日齡09:00。期間收集全部的排泄物，并計算累計采食量。

1.3 樣品處理及化學(xué)分析

精確稱取1 g左右肌胃食糜，加5 mL pH 2.0的鹽酸溶液混合均勻，以11 739×g的轉(zhuǎn)速離心10 min，取上清液用于胃蛋白酶活性的測定。同時精確稱取2 g食糜，測其水分含量。取各腸段食糜，以11 739×g的轉(zhuǎn)速離心10 min，然后將同一處理內(nèi)同一重復(fù)的上清液渦旋混合，分裝制備腸液樣品，用于測定淀粉酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶活性。胃蛋白酶和淀粉酶活性采用終止法[16-17]進行測定；胰蛋白酶和糜蛋白酶活性采用動力學(xué)法[18-19]進行測定。樣品水分含量的測定參考GB/T 6435—2014的方法。樣品氮和CP含量的測定參照GB/T 6432—2018的方法，以K 9840自動凱氏定氮儀測定。飼糧及排泄物總能(GE)按ISO 9831∶1998的方法，以PARR 6400氧彈計測定。排泄物酶水解物能值(EHGE)的測定參考Zhao等[20]的方法，通過單胃動物仿生消化系統(tǒng)測定。

1.4 計算公式

AME(MJ/kg DM)=[飼糧攝入量(kg)×飼糧總能(MJ/kg)-排泄物總量(kg)×排泄物總能(MJ/kg)]/飼糧攝入量(kg)；氮校正表觀代謝能(AMEn，MJ/kg DM)=AME-34.39×[氮的攝入量(kg)-氮的排出量(kg)]/飼糧攝入量(kg)；EHGE/DMI(MJ/kg DM)=排泄物總量×[(排泄物上樣量×排泄物總能-未消化殘渣總量×殘渣總能)/排泄物上樣量]/干物質(zhì)采食量；EHGE/GEI(%)=每千克飼糧攝入量的排泄物EHGE/每千克飼糧攝入量的GE。

式中：EHGE/DMI指每千克飼糧攝入量的排泄物EHGE；EHGE/GEI指每兆焦飼糧攝入量的排泄物EHGE。

1.5 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析

采用SAS 9.4的MEANS模塊進行基本統(tǒng)計量分析。飼糧CP水平對肉雞生長性能和消化酶活性的影響通過GLM模塊進行方差分析，其中7日齡體重為區(qū)組，飼糧CP水平為主效應(yīng)。飼喂不同CP水平飼糧的肉雞對排泄物中可消化養(yǎng)分及飼糧AME、CP代謝率的影響采用GLM模塊進行兩因素方差分析，并采用Duncan氏法對平均值進行多重比較。P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧CP水平對肉雞生長性能的影響

由表2可知，8～21日齡，飼糧CP水平對料重比(F/G)和可代謝CP平均日攝入量(ADMCPi)無顯著影響(P>0.05)；LP飼糧相對于HP飼糧顯著提高了肉雞的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)及AME平均日攝入量(ADAMEi)(P<0.05)。22～35日齡，飼糧CP水平對肉雞ADG、ADFI及F/G均無顯著影響(P>0.05)；LP飼糧相對于HP飼糧顯著提高了ADAMEi(P<0.05)，顯著降低了ADMCPi(P<0.05)。8～35日齡，飼糧CP水平對肉雞ADG、F/G無顯著影響(P>0.05)；LP飼糧相對于HP飼糧顯著提高了ADFI、ADAMEi(P<0.05)，而顯著降低了ADMCPi(P<0.05)。

表2 飼糧CP水平對肉雞生長性能的影響

2.2 飼糧CP水平對肉雞胃腸道pH及消化酶活性的影響

由表3可知，8～21日齡，飼糧CP水平對肉雞肌胃食糜pH及胃液中胃蛋白酶活性無顯著影響(P>0.05)；相較LP飼糧，HP飼糧顯著地提高了空腸液淀粉酶和糜蛋白酶以及回腸液淀粉酶活性(P<0.05)，而對各小腸段pH、十二指腸液消化酶活性及空腸液和回腸液其他消化酶活性無顯著影響(P>0.05)。

表3 飼糧CP水平對肉雞胃腸道pH及消化酶活性的影響

22～35日齡，飼糧CP水平對肉雞肌胃食糜pH及胃液中胃蛋白酶活性無顯著影響(P>0.05)；相較LP飼糧，HP飼糧顯著地提高了回腸液中淀粉酶活性(P<0.05)，而對十二指腸液、空腸液和回腸液pH及其他消化酶活性無顯著影響(P>0.05)。

2.3 飼喂不同CP水平飼糧的肉雞排泄物中可消化養(yǎng)分的差異

由表4可知，21～28日齡，飼喂不同CP水平飼糧的肉雞對19.29%和22.57% CP飼糧排泄物的體外干物質(zhì)消化率(IVDMD)、體外能量消化率(EHGE/GE)、每千克飼糧攝入量的排泄物酶水解物能值(EHGE/DMI)、每兆焦飼糧攝入量的排泄物EHGE(EHGE/GEI)均無顯著的互作效應(yīng)(P>0.05)。同一飼糧經(jīng)飼喂LP飼糧的肉雞代謝后排泄物的IVDMD和EHGE/GE均顯著高于飼喂HP飼糧的肉雞(P<0.05)，但2組肉雞的EHGE/DMI和EHGE/GEI無顯著差異(P>0.05)。19.29% CP飼糧的肉雞排泄物IVDMD和EHGE/GE與22.57% CP飼糧的肉雞排泄物無顯著差異(P>0.05)，但EHGE/DMI和EHGE/GEI顯著地低于22.57% CP飼糧的肉雞排泄物(P<0.05)。

表4 飼喂不同CP水平飼糧的肉雞排泄物中可消化干物質(zhì)和能量的差異

35～42日齡，飼喂不同CP水平飼糧的肉雞對20.65%和17.49% CP飼糧排泄物的IVDMD、EHGE/GE、EHGE/DMI、EHGE/GEI均有顯著的互作效應(yīng)(P<0.05)。飼喂LP飼糧的肉雞代謝17.49% CP飼糧后排泄物的IVDMD、EHGE/GE、EHGE/DMI、EHGE/GEI顯著地高于飼喂HP飼糧的肉雞(P<0.05)，而飼喂LP飼糧的肉雞代謝20.65% CP飼糧后排泄物的IVDMD、EHGE/GE顯著地低于飼喂HP飼糧的肉雞(P<0.05)，EHGE/DMI和EHGE/GEI則與飼喂HP飼糧的肉雞無顯著差異(P>0.05)。

2.4 飼喂不同CP水平飼糧的肉雞對飼糧能量和蛋白質(zhì)代謝的差異

由表5可知，在21～28日齡和35～42日齡，飼喂不同CP水平飼糧的肉雞對測定的2種飼糧的干物質(zhì)消化率(DMD)、AME、AMEn、能量表觀代謝率(AME/GE)、氮校正能量表觀代謝率(AMEn/GE)及CP代謝率均無顯著的互作效應(yīng)(P>0.05)；飼喂不同CP水平飼糧的肉雞對飼糧的DMD、AME、AMEn、AME/GE、AMEn/GE及CP代謝率均無顯著影響(P>0.05)。在21～28日齡，飼喂19.29% CP飼糧的肉雞的DMD、AME/GE、AMEn/GE和CP代謝率均顯著地高于飼喂22.57% CP飼糧的肉雞(P<0.05)，而AME、AMEn與飼喂22.57% CP飼糧的肉雞無顯著差異(P>0.05)。在35～42日齡，飼喂17.49% CP飼糧的肉雞的DMD、AMEn/GE均顯著地高于飼喂20.65% CP飼糧的肉雞(P<0.05)，而AME、AMEn、AME/GE和CP代謝率與飼喂20.65% CP飼糧的肉雞無顯著差異(P>0.05)。

表5 飼喂不同CP水平飼糧的肉雞對飼糧能量和蛋白質(zhì)代謝的差異

3 討 論

3.1 飼糧CP水平對肉雞生長性能的影響

肉雞生長性能受能量、CP攝入量的共同影響[21]，其中飼糧的攝入量主要由AME決定[6]。然而，Parr等[22]和Musigwa等[23]的研究結(jié)果表明，肉雞采食量的多少取決于對凈能(NE)的需求而非ME，而ME和CP水平是NE預(yù)測方程的重要因素[24]。由此可見，肉雞的采食量除了受AME影響外，也受到了CP水平的影響。Latshaw[25]研究表明，體增重與AME攝入量呈正相關(guān)。Musigwa等[23]報道，飼喂HP飼糧的肉雞單位體增重所需的AME攝入量低于飼喂LP飼糧的肉雞。本研究中，8～21日齡飼喂LP飼糧的肉雞的ADG較飼喂HP飼糧的肉雞顯著升高，ADMCPi無顯著差異，但ADAMEi顯著升高。這表明8～21日齡肉雞體增重差異來源于AME攝入量的不同，由于飼喂HP飼糧時采食量降低，故縮小了CP攝入量的差異，由此導(dǎo)致了ADMCPi對體重?zé)o顯著影響。22～35日齡飼喂LP飼糧的肉雞的ADAMEi比飼喂HP飼糧的肉雞顯著增加了5.18%，但ADMCPi卻顯著減少了12.20%。這種AME攝入量的增加與CP攝入量的減少導(dǎo)致了飼喂LP飼糧肉雞的ADG與飼喂HP飼糧肉雞的ADG相近。

3.2 飼糧CP水平對肉雞胃腸道消化酶活性及排泄物中可消化養(yǎng)分的影響

消化酶的活性是反映家禽消化能力的關(guān)鍵指標[21,26-27]。肉雞胃腸道中胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶和淀粉酶貢獻了主要的水解能力。Zhao等[27]報道了HP飼糧提高了肉鴨空腸液中淀粉酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性。這表明家禽體內(nèi)消化酶對飼糧CP水平具有一定的適應(yīng)性。Imondi等[28]報道了當飼糧CP水平低于30%時，飼糧CP水平影響雞胰腺蛋白酶活性。上述結(jié)果表明，飼糧CP水平對消化酶活性影響較大。Yu等[29]報道了同一日齡但體重不同的肉雞消化道的胰蛋白酶和淀粉酶活性均無顯著差異。本研究中，飼喂HP飼糧的肉雞在21日齡時空腸液、回腸液的淀粉酶和糜蛋白酶活性較高，但肉雞體重偏低；飼喂HP飼糧的肉雞在35日齡時回腸液淀粉酶活性較高，消化液中其他消化酶活性無顯著差異，而其ADG與飼喂LP飼糧的肉雞無顯著差異。這表明肉雞飼喂不同CP水平飼糧時，消化酶活性會存在差異，但與體增重并無明顯的相關(guān)性。

排泄物是未被機體利用而排出體外的廢棄物。排泄物的可消化養(yǎng)分越高，代表飼糧可被消化但卻沒有被消化的成分越高，因此，排泄物中可消化養(yǎng)分升高反映了機體消化能力變?nèi)?。根?jù)仿生消化的原理，以仿生消化系統(tǒng)測定的EHGE與ME高度正相關(guān)[20,30]，故同一飼糧經(jīng)肉雞消化代謝后排泄物EHGE越高則說明肉雞的消化能力越低。本研究中，采食HP飼糧的肉雞排泄物的EHGE顯著高于采食LP飼糧的肉雞，則表明HP飼糧相對于LP飼糧不易被消化；然而，飼喂HP飼糧的肉雞21～28日齡排泄物的EHGE與飼喂LP飼糧的肉雞無顯著差異，綜上表明，飼喂HP飼糧的肉雞消化能力可能更強，這與胃腸道消化酶活性的高低相一致。而飼喂HP飼糧的肉雞35～42日齡排泄物的EHGE與飼喂LP飼糧的肉雞的差異與飼糧類型有關(guān)，這表明在生長后期采食2種CP水平飼糧的肉雞在消化能力也呈現(xiàn)了差異。

3.3 飼喂不同CP水平飼糧的肉雞對飼糧能量和蛋白質(zhì)代謝的影響

飼糧養(yǎng)分的代謝率是衡量肉雞消化能力的重要指標，它受到飼糧營養(yǎng)水平、肉雞不同批次及生長階段等因素的影響[5,31]。不少學(xué)者報道飼糧CP水平的提高會降低肉雞對飼糧的CP代謝率[21,32]。Musigwa等[23]報道了不同CP水平飼糧的ME和ME/GE并無顯著差異，但LP飼糧組的CP代謝率顯著提高。Chrystal等[6]報道，等能條件下，降低飼糧CP水平不會影響AME和AMEn，但ME/GE顯著升高，氮的保留率顯著升高。然而，在上述研究中，飼糧在組成上有差異，這無法通過比較同一飼糧能量、CP代謝率來表征肉雞消化能力的差異。本研究中，飼喂不同CP水平飼糧的肉雞對同一飼糧在能量和CP的代謝上無顯著差異，這表明雖然飼糧CP水平影響了肉雞消化液中部分消化酶的活性，但對生物學(xué)法測定的飼糧AME及CP代謝率無顯著影響。這一現(xiàn)象也表明肉雞內(nèi)源消化酶的分泌量相對于攝入的飼糧底物可能是過量的。類似的現(xiàn)象在生長豬中同樣存在，Corring[33]認為動物消化道內(nèi)的消化酶大大超過了其水解飼糧底物的需要量。然而，仿生消化法檢測到的飼喂HP飼糧的肉雞在21～28日齡相對于飼喂LP飼糧的肉雞對同一飼糧的排泄物含有更少的可消化養(yǎng)分，從而推斷出其具有更強的消化能力。這可能是仿生消化法測定EHGE的精度大大高于生物學(xué)法測定AME的精度，從而可以靈敏性地檢測到較高消化酶活性導(dǎo)致了更高的消化率。同日齡肉雞體重的差異并未影響到飼糧能量與CP代謝率的差異，這主要是由于單位體重的飼糧攝入量接近導(dǎo)致飼糧相對于體內(nèi)消化液的總量也相對接近，從而表現(xiàn)養(yǎng)分的消化主要受消化酶活性水平的影響。

4 結(jié) 論

飼糧CP水平影響了肉雞ADG和消化液中部分消化酶的活性，但對生物學(xué)法測定的飼糧AME及CP代謝率無顯著影響。