张 旭,蒋桂韬,王向荣,李昊帮,戴求仲
(湖南省畜牧兽医研究所,长沙 410131)
植物来源饲料中的磷多以植酸盐的形式存在,植酸盐是由肌醇和磷酸根组成的植酸和某些矿物元素(钙、镁、锌、锰等)结合形成的难溶性盐,由于单胃动物体内缺乏内源性植酸酶,因而饲料中的磷和矿物元素很难被禽类利用,大部分随粪便排出,致使饲料中的磷大量浪费,还会造成环境污染。因而饲料中常添加无机磷来满足动物的生长需要。钙和磷是肉鸡骨骼的主要成分,骨骼是钙、磷的贮存场所,胫骨灰分及矿物元素浓度是衡量动物骨骼矿物元素储备状况的主要参数。植酸酶能够将植酸磷分解为肌醇和磷酸,饲料中添加植酸酶可以提高动物对植酸磷及其他养分的利用率[1-3]。本试验以快大型白羽肉鸡为试验动物,研究3种不同品牌植酸酶在不同磷酸氢钙添加水平条件下对肉仔鸡胫骨指标及钙磷消化率的影响,以期为植酸酶在肉鸡生产中的应用提供指导。
植酸酶A、B、C为3种不同品牌的微生物植酸酶制剂。
选择11日龄的快大型白羽肉鸡(公母混养)560羽,随机分为7组,每组4个重复,每个重复20羽,各处理组间肉鸡初始体重差异不显著(P>0.05),试验期31 d。
参照NRC(1994)肉鸡营养需要和快大型白羽肉鸡营养需要配制,基础日粮组成及营养水平见表1。
表1 日粮组成及营养水平 DM
试验1组为对照组,饲喂基础日粮,添加磷酸氢钙1.10%,试验2、3、4组添加磷酸氢钙量为对照组的40%(即磷酸氢钙用量为0.44%),用膨润土取代基础配方中磷酸氢钙60%,并分别在2、3、4组中添加植酸酶A、B、C 150 g·t-1,试验5、6、7组添加磷酸氢钙量为对照组的70%(即磷酸氢钙用量为0.77%),用膨润土取代基础配方中30%的磷酸氢钙,并分别在5、6、7组中添加植酸酶A、B、C 150 g·t-1。日粮均采用制粒后喷涂工艺添加酶制剂。
试验鸡采用舍内网上平养,人工持续光照,视气温情况采用红外灯保暖,自由采食和饮水,自然通风,按常规进行鸡只免疫和栏舍消毒。
1.5.1 胫骨指标
于24和42日龄早上从每重复中选取接近平均体重的试鸡1只,屠宰后取左腿胫骨,剥净筋肉后用去离子水洗净,用滤纸吸干胫骨表面水分后称重,为鲜骨重,并用游标卡尺测量胫骨长度,再放入盛有一定体积水的量筒中,根据排水体积测得胫骨体积。将胫骨放入70℃烘箱中干燥24 h,然后用乙醚浸泡15 d以去除脂肪,制得脱脂骨样,取出样品待乙醚挥发后,在105℃烘箱中烘至恒重,称量得脱脂干骨重。将脱脂干胫骨粉碎,550℃灼烧测定胫骨灰分;胫骨中钙含量的测定采用高锰酸钾滴定法,磷含量测定采用钼黄比色法。
1.5.2 钙、磷消化率
于试验中期和结束前将各处理组日粮均预先添加TiO20.1%作为外源指示剂,并收集粪便2 d,每天收粪若干次,每次收集后加HCL 0.1 mol·L-1搅拌均匀,并立即保存于4℃下,收集完后放入60~65℃烘箱中鼓风干燥至恒重,置室内回潮24 h后粉碎、过40目筛,装瓶,待测。
饲料和粪样中TiO2含量用比色法测定,钙含量采用高锰酸钾滴定法测定,磷含量采用钼黄比色法测定。
养分消化率计算公式见式1。
试验数据采用SPSS 16.0软件进行方差分析,用Duncan′ s法进行多重比较,结果以“平均值±标准误”表示。
不同植酸酶对24日龄肉鸡胫骨指标的影响见表2。
表2 不同来源植酸酶对24日龄肉鸡胫骨指标的影响
由表2可知,添加植酸酶各组试验鸡的胫骨长度均高于对照组,试验5组与对照组差异显著(P<0.05),其余均差异不显著(P>0.05)。磷酸氢钙0.44%水平下,植酸酶C组的鲜骨重高于对照组(P>0.05),植酸酶A和B组均低于对照组(P>0.05),植酸酶C组与B组差异显著(P<0.05);磷酸氢钙0.77%水平添加植酸酶的3个试验组的鲜骨重均高于对照组(P>0.05)。磷酸氢钙0.44%水平3个试验组的胫骨体积均低于对照组,分别较对照组低11.24%(P>0.05)、15.68%(P<0.05)和3.85%(P>0.05),磷酸氢钙0.77%水平3个试验组的胫骨体积与对照组差异不显著(P>0.05)。将不同磷酸氢钙水平、相同植酸酶的两个试验组的鲜骨重和胫骨体积进行比较发现,添加植酸酶B的两个组差异显著(P<0.05),添加植酸酶A或C的两个组差异不显著(P>0.05)。添加植酸酶2~7组的胫骨重量与体积比值均高于对照组(P>0.05),磷酸氢钙0.44%水平3个试验组间差异不显著,磷酸氢钙0.77%水平下,植酸酶A组显著高于植酸酶B和C组,分别高7.58%(P<0.05)和8.33%(P<0.05)。磷酸氢钙0.44%水平3个试验组的脱脂干骨重均低于对照组,分别较对照组低16.97%(P<0.05)、21.21%(P<0.01)和2.42%(P>0.05),且植酸酶C组显著高于植酸酶A和 B 组,分别高 17.52%(P<0.05)和 23.85%(P<0.05),磷酸氢钙0.77%水平3个试验组的脱脂干骨重与对照组接近,且3个组间差异不显著(P>0.05),将不同磷酸氢钙水平、相同植酸酶的两个试验组的脱脂干骨重进行比较,磷酸氢钙0.77%水平的植酸酶A和B组显著高于磷酸氢钙0.44%水平试验组(P<0.05),两个植酸酶C组间差异不显著(P>0.05)。添加植酸酶各组的胫骨灰分含量均低于对照组,分别低5.85%(P<0.01)、2.31%(P>0.05)、4.49%(P<0.05)、1.72%(P>0.05)、2.86%(P>0.05)和1.36%(P>0.05),相同磷酸氢钙添加水平的3个组间差异不显著(P>0.05)。对不同磷酸氢钙水平、相同植酸酶的两个试验组进行比较,植酸酶A的磷酸氢钙0.77%水平较磷酸氢钙0.44%水平组高4.38%(P<0.05),而添加植酸酶B和C的两个组间均差异不显著(P>0.05)。通过对胫骨中钙和磷含量的分析发现,磷酸氢钙0.44%水平的3个组胫骨钙含量均低于对照组(P>0.05),而磷酸氢钙0.77%水平的3个组胫骨钙含量均高于对照组(P>0.05),相同植酸酶不同磷酸氢钙水平的两个组间差异不显著(P>0.05)。添加植酸酶的各试验组的磷含量均略低于对照组,但差异不显著(P>0.05)。
不同植酸酶对42日龄肉鸡胫骨指标的影响见表3。
表3 不同来源植酸酶对42日龄肉鸡胫骨指标的影响
由表3可知,添加植酸酶的2~7组的胫骨长度、鲜骨重和胫骨体积均与对照组差异不显著(P>0.05),不同磷酸氢钙水平、相同植酸酶的两个试验组间胫骨长度和鲜骨重差异也不显著(P>0.05),添加植酸酶C的磷酸氢钙0.77%水平组的胫骨体积显著高于磷酸氢钙0.33%水平组(P<0.05),而添加植酸酶A或B、不同磷酸氢钙水平的两个组间差异不显著(P>0.05)。将各组的重量与体积比进行比较发现,添加植酸酶的2~7组均高于对照组,分别高4.63%(P>0.05)、9.26%(P<0.05)、5.56%(P>0.05)、4.63%(P>0.05)、4.63%(P>0.05)和3.70%(P>0.05)。添加植酸酶各组的脱脂干骨重与对照组均差异不显著,其中以试验7组最高,较对照组高12.70%(P>0.05),试验3组最低,较对照组低15.76%(P>0.05),同一磷酸氢钙水平、不同植酸酶的3个组间差异不显著(P>0.05),不同磷酸氢钙水平、相同植酸酶的两个组间均差异不显著(P>0.05)。对胫骨中灰分、钙和磷含量的分析发现,各试验组相互之间灰分、钙和磷含量均差异不显著(P>0.05)。
植酸酶对肉鸡钙、磷表观消化率的影响见表4。
表4 植酸酶对肉鸡钙、磷表观消化率的影响
由表4可知,对24日龄肉鸡的钙和磷的表观消化率进行分析发现,添加植酸酶各试验组的钙表观消化率均显著高于对照组(P<0.01),分别较对照组高18.52%、23.93%、31.30%、24.38%、24.56%和22.33%,不同磷酸氢钙添加水平、同一植酸酶的两个试验组间均差异不显著(P>0.05),磷酸氢钙0.44%水平下,植酸酶C组的钙表观消化率最高,分别较植酸酶A和B组高10.79%(P<0.05)和5.95%(P>0.05),磷酸氢钙0.77%水平下,各组的钙表观消化率较接近,差异不显著(P>0.05)。添加植酸酶各试验组的磷表观消化率均极显著高于对照组(P<0.01),分别较对照组高14.61%、16.06%、13.20%、13.26%、9.07%和7.40%,对不同磷酸氢钙添加水平、同一植酸酶的两个试验组进行比较发现,磷酸氢钙0.44%水平试验组的磷消化率均高于磷酸氢钙0.77%水平的试验组(P>0.05),相同磷酸氢钙水平下,3个植酸酶组间差异不显著(P>0.05)。
对42日龄肉鸡的钙、磷表观消化率进行分析发现,添加植酸酶的6个试验组的钙表观消化率均高于对照组(P>0.05),分别较对照组高7.51%、6.49%、7.37%、1.80%、0.81%和3.53%,且低磷酸氢钙水平的3个试验组的钙表观消化率均高于较高磷酸氢钙水平的3个试验组(P>0.05);同一磷酸氢钙水平、不同植酸酶的钙表观消化率很接近(P>0.05)。添加植酸酶各组的磷表观消化率均高于对照组,分别较对照组高16.08%(P<0.01)、11.23%(P<0.05)、10.59%(P<0.05)、7.83%(P<0.05)、4.42%(P>0.05)和15.61%(P<0.01),0.44%磷酸氢钙水平的3个试验组的磷表观消化率较接近,以植酸酶A组最高,0.77%磷酸氢钙水平的3个试验组中以植酸酶C组的磷表观消化率最高,分别较植酸酶A组和B组高7.21%(P<0.05)和10.72%(P<0.01);将不同磷酸氢钙水平、相同植酸酶的两个组进行比较,植酸酶A组在较低磷酸氢钙水平时的磷表观消化率显著高于较高磷酸氢钙水平组(P<0.05),而两个植酸酶B组或C组之间均差异不显著(P>0.05)。
在低磷酸氢钙日粮中添加植酸酶能够使24和42日龄肉鸡均获得与对照组接近或好于对照组的胫骨长度和鲜骨重,提高胫骨重量和体积的比值,这与植酸酶水解植酸盐释放有效磷来满足低磷日粮肉鸡营养需求的作用密切相关,说明降低无机磷供给并添加植酸酶不会对肉鸡的骨骼生长带来不利影响,这与冯定远等的研究结果一致[4]。对于24日龄的肉仔鸡来说,降低磷酸氢钙用量并添加植酸酶能够使胫骨磷含量与对照组差异不显著(P>0.05),但并不能达到和对照组相同的胫骨灰分含量,磷酸氢钙0.44%组的胫骨灰分含量显著低于对照组(P<0.05),钙含量也低于对照组(P>0.05);但对于42日龄肉仔鸡来说降低磷酸氢钙用量并添加植酸酶后肉鸡的胫骨灰分、钙、磷含量均与对照组接近(P>0.05)。说明低磷日粮中添加植酸酶能够满足肉鸡生长过程中对磷的需求,但由于在肉鸡生长早期对钙的需求较大,虽然植酸酶的加入已使肉鸡对钙的消化率显著提高,但在磷酸氢钙用量减少60%的情况下仍然不能够满足肉鸡对钙的需求,会使肉鸡的腿病发生率增加(P>0.05)[5]。植酸酶的加入使低磷试验组具有和对照组接近的胫骨灰分、钙磷含量,并不能增加矿物质在肉鸡胫骨中的沉积。Cowieson等试验结果表明,添加植酸酶提高了磷、铁、铜吸收,但钙沉积并没有提高[6]。
添加植酸酶对肉仔鸡的钙、磷表观消化率有显著改善,这在以往研究者的研究中也得到过证实,而且还有研究者发现植酸酶的加入能够提高鸡血清中钙、磷、镁、锌的含量和钙、磷、锌的利用率,植酸酶对钙磷以外的矿物元素的影响还有待进一步研究[7-8]。赵春等在1日龄肉仔鸡低磷日粮中分别添加相同剂量(100 g·t-1)不同剂型植酸酶(粉状、液体状、包被颗粒状),正常磷日粮为对照组,结果表明,低磷日粮中添加不同剂型植酸酶均可提高肉仔鸡的平均日增重和饲料利用率,包被颗粒状植酸酶添加效果最好;各组胫骨的各项指标差异均不显著(P>0.05),各组血清磷、血清钙、血清碱性磷酸酶差异不显著(P>0.05),与对照组比较,各试验组的总磷表观消化率显著提高(P<0.05),钙、粗蛋白质、干物质表观消化率也均有提高;与对照组比较,各试验组肉仔鸡磷排出量分别降低了28.28%、28.97%和32.41%(P<0.05),包被颗粒状植酸酶对肉仔鸡生长性能及钙磷利用率的作用效果最好,其次是液体状植酸酶,粉状植酸酶的作用效果要次于前两者[9]。
王庆云等在1日龄肉鸡不同无机磷水平(磷酸氢钙水平分别为对照组的75%、50%、25%和0)日粮中添加植酸酶,各组钙磷比为1.2~1.4,对照组以磷酸氢钙为磷源,结果表明,无磷酸氢钙组日均采食量、日增重均显著低于对照组(P<0.05),50%磷酸氢钙组日增重最高,料重比最低;各处理组的净蛋白利用率均高于对照组,但差异不显著(P>0.05);矿物质元素利用率随无机磷含量减少呈升高趋势;随无机磷水平降低,各试验组排泄物中磷含量分别比对照组依次降低了11.0%、17.9%、23.9%、28.4%,综合生长性能及养分利用率以50%磷酸氢钙添加植酸酶组(0~4周:钙0.76%,总磷0.54%;5~7周:钙0.70%,总磷0.53%)效果较好[10]。通过对24和42日龄肉鸡钙、磷表观消化率的比较发现,植酸酶对24肉仔鸡钙利用率的改善效果好于42日龄肉鸡,而磷消化率在不同日龄的提高幅度接近。说明植酸酶对肉仔鸡钙磷利用率的作用效果与肉仔鸡对钙磷的需要量有关,由于生长早期肉仔鸡对钙磷等营养物质的需要量高于后期,因而在肉仔鸡生长早期植酸酶的作用效果更大,可见植酸酶能够根据动物机体的需要水解植酸盐释放无机磷使动物机体达到摄入和排出的平衡,来满足动物的生长代谢需要,这与前人研究得到的日粮中有效磷水平越低,添加植酸酶效果越好的结论一致[11-12]。
3种植酸酶对肉仔鸡钙、磷消化率的影响作用效果总体接近,将相同磷酸氢钙添加水平3个试验组的钙、磷表观消化率加和后取平均值进行比较发现,磷酸氢钙0.44%水平下24和42日龄肉鸡的钙、磷表观消化率均高于磷酸氢钙0.77%水平的试验组。说明在较低钙磷供给时,肉鸡会根据自身生长需要调节机体对钙磷的利用率,以维持自身生长需要,另外,肉鸡降解植酸磷的能力受日粮钙磷水平的影响,这也说明在较低钙磷日粮供给时,肉鸡对钙磷的利用会增加[13-14]。Veum等试验结果表明,铜、铁、锌随植酸酶浓度提高吸收增加[15]。Driver等研究结果表明,植酸酶能释放出与植酸结合的矿物质,从而使矿物质元素利用率提高,日粮中磷水平越低时,植酸酶作用越强,植酸酶的释放能力也越强[16]。
日粮中降低磷酸氢钙用量并添加植酸酶后,对肉鸡胫骨长度和重量无显著影响,能够提高胫骨重量和体积比值;不会对肉鸡的骨骼生长带来不利影响,植酸酶的加入并不能增加矿物质在肉鸡胫骨骨骼中的沉积;植酸酶能够水解植酸盐释放磷以满足肉鸡生长过程中对磷的需求,但在肉鸡生长早期,过多的降低磷酸氢钙用量会降低胫骨灰分和钙的含量。低磷日粮中添加植酸酶能够提高肉仔鸡对钙、磷的利用率。植酸酶对肉仔鸡钙、磷利用率的作用效果与肉仔鸡对钙、磷的需要量有关,在肉仔鸡生长早期植酸酶对钙、磷消化率的提高幅度更大,植酸酶能够根据动物机体需要水解植酸释放无机磷使动物机体达到摄入和排出的平衡,来满足动物的生长代谢需要。
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