■黄雅莉 周贞兵贺文美 彭 婷 侯小露
(广西农业职业技术学院,广西南宁 530007)
精氨酸是一种重要的功能性氨基酸[1],家禽机体内因缺乏氨甲酰磷酸酶等精氨酸合成途径中的关键酶而不能内源合成精氨酸,只能由日粮提供,故精氨酸是家禽的必需氨基酸。但由于精氨酸价格颇高,且与赖氨酸和组氨酸等有颉颃作用,因而在生产中不能广泛应用。N-氨甲酰谷氨酸(NCG)在机体内参与尿素循环,可有效激活内源性精氨酸的合成,并保持体内精氨酸的平衡稳定,价格较便宜,且目前的研究表明N-氨甲酰谷氨酸是无毒的[2]。因此,通过调控内源性精氨酸的合成,增加机体内精氨酸的供给是一种经济、有效的策略。有关应用N-氨甲酰谷氨酸提高机体精氨酸含量及NCG-精氨酸途径产生的活性物质改善动物健康状态和生产性能的研究,是近年来业内人士研究的热点。N-氨甲酰谷氨酸在家禽上的研究报道较少,N-氨甲酰谷氨酸作为一种新型禽类饲料添加剂具有良好的市场开发前景。
近年来,已有许多研究学者在N-氨甲酰谷氨酸对动物生产性能等方面进行了研究报道。汤智群等[3]用N-氨甲酰谷氨酸和精氨酸饲喂京海黄鸡肉仔鸡,研究表明,日粮中添加N-氨甲酰谷氨酸可提高肉鸡生长性能,改善血液指标。与对照组相比较,添加0.05%、0.10%组平均日增重显著升高,添加 0.10%NCG组料重比显著降低;添加0.15%NCG组血清中一氧化氮、一氧化氮合成酶和碱性磷酸酶含量显著高于对照组;添加0.10%、0.15%NCG组血清中精氨酸含量显著升高。陈楠[4]用N-氨甲酰谷氨酸灌服哺乳仔猪,该研究结果表明,7~21日龄阶段哺乳仔猪每天灌服100、150 mg/kg NCG组的体重比对照组分别提高了10.5%和14.6%,日增重分别提高14.98%和21.09%。与对照组相比,哺乳仔猪每天灌服150 mg/kg NCG,提高了血清中白蛋白33.66%,血清中总蛋白16.09%,血清中NO的含量109.37%;灌服150 mg/kg NCG显著提高了血清中精氨酸含量43.84%,血清瓜氨酸含量45.23%。王琤骅等[5]用N-氨甲酰谷氨酸饲喂断奶仔猪,该研究结果表明,26~47日龄仔猪,饲粮中添加0.04%、0.08%的NCG显著改善了仔猪平均日增重和料重比(P<0.05)。NCG的添加量为 0.08%时,仔猪血清游离精氨酸和蛋氨酸含量显著高于对照组(P<0.05),血清游离谷氨酸含量显著高于对照组(P>0.05)。王若丞等[6]用N-氨甲酰谷氨酸灌服1~41日龄哺乳山羊羔羊,该研究结果表明,灌服NCG显著提高了1~41日龄羔羊平均日增重,显著降低了腹泻率(P<0.05);灌服NCG显著提高了41日龄羔羊血浆中总蛋白和白蛋白含量(P<0.05),而显著降低了21和41日龄羔羊血浆氨和尿素氮含量(P<0.05);灌服NCG显著提高了41日龄羔羊血浆精氨酸、鸟氨酸和瓜氨酸含量(P<0.05)。Chacher B等[7]在饲粮中添加N-氨甲酰谷氨酸饲喂中国荷斯坦奶牛,该研究结果表明,添加NCG 20 g/d可以提高奶牛产奶量、产奶率和乳蛋白含量。NCG线性增加了血浆中一氧化氮的含量,降低了血浆中氨态氮的含量。与对照组相比,NCG 10、20、30 g/d组的血浆中精氨酸含量分别增加了1.1%、10.4%和16.0%。周俊华等[8]用N-氨甲酰谷氨酸口服桂黄兔,结果表明:40~68日龄阶段,试兔每天口服300 mg和600 mg组,每千克体质量的日增质量较对照组提高2.30 g和4.98 g,料重比降低0.33和1.22。
也有一些研究学者在N-氨甲酰谷氨酸对罗非鱼生长性能等方面做了一些研究报道。程炜轩等[9]研究包被NCG制剂饲喂罗非鱼幼鱼试验表明,NCG添加量为 0.4%时,精氨酸含量显著提高(P<0.05),约为对照组的4倍。
N-氨甲酰谷氨酸对仔猪、羔羊、奶牛、家兔及鱼类等动物生长性能及血液指标的影响等方面已有一些报道,但N-氨甲酰谷氨酸在家禽方面的研究报道较少,因而,更深层次的开展这方面的应用研究工作十分重要。因此,本试验研究旨在饲粮中添加不同水平的N-氨甲酰谷氨酸饲喂三黄鸡,通过对三黄鸡生长性能、血清生化指标及血清中游离氨基酸含量的影响来确定三黄鸡饲粮中N-氨甲酰谷氨酸添加的最佳水平,为今后开展N-氨甲酰谷氨酸在家禽营养研究应用中提供参考。
选取三黄鸡(21日龄)180只,按体重相近,公、母比例相同的原则随机分为4组(对照组及试验1、2、3组),每组3个重复,每重复15只鸡。对照组饲喂基础饲粮,试验组饲喂在基础饲粮中分别添加0.4%、0.5%、0.6%N-氨甲酰谷氨酸的试验饲粮。试验期间每日早8:00、下午18:00各一次,自由采食和饮水,采用常规饲养管理和免疫程序,自然采光和通风,预饲期7 d,正试期28 d。试验所用的N-氨甲酰谷氨酸购自亚太兴牧(北京)科技有限公司,产品纯度≥75%。
试验日粮为肉仔鸡用配合饲料,购买于南宁市福凯来农牧有限公司。日粮粗蛋白17.0%、粗纤维5.50%、粗灰分7.50%、钙0.70%~1.20%、总磷 0.47%、氯化钠0.30%~0.80%、蛋氨酸0.34%~0.90%、水分13%。主要原料为玉米、麦皮、鱼粉、豆粕、蛋氨酸、维生素A、维生素D3、维生素E、维生素B12、磷酸氢钙、磷酸钙、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸锰、碘化钾、亚硒酸钠、氯化钠等。
试验正试期最后1 d于晨饲前空腹称体重,采用每个重复3只三黄鸡翼根静脉采血5 ml,室温避光静置 30 min后,3 000 r/min离心10 min,分离所得血清分装于EP管中,置于-20℃保存待测。
1.4.1 生长性能指标
于试验正试期开始当天晨饲前空腹称取每组每只三黄鸡的体重作为三黄鸡的始重量;试验期间,记录每组每个重复三黄鸡的日采食量;正试期第14 d和第28 d晨饲前秤取每只三黄鸡空腹体重,根据体重变化和饲料消耗情况计算三黄鸡平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.4.2 血清生化指标的测定
血清中总蛋白(TP)、球蛋白(ALB)、白蛋白(GLO)、谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)、尿素氮(BUN)、甘油三酯(TG)和总胆固醇(T-Cho)水平的测定采用试剂盒(日本和光纯药工业株式会社公司),按照说明书操作。
1.4.3 血清游离氨基酸含量的测定
采用氨基酸自动分析仪外标法测定氨基酸含量。
试验数据用EXCEL软件进行处理,然后用SPSS16.0软件进行方差分析,Duncan's法进行多重比较,试验数据用“平均值±标准差”表示,以P<0.05作为差异显著性判断的标准。
表1 N-氨甲酰谷氨酸对28~56日龄三黄鸡生长性能的影响
由表1可知,添加N-氨甲酰谷氨酸对28~42日龄三黄鸡平均日增重的影响差异不显著(P>0.05)。42~56日龄三黄鸡平均日增重试验1组显著高于其他组(P<0.05)。28~56日龄三黄鸡平均日增重添加N-氨甲酰谷氨酸组都高于对照组。其中,试验1组显著高于对照组(P<0.05),试验1组比对照组提高了3.05%。添加N-氨甲酰谷氨酸对28~42、42~56日龄三黄鸡平均日采食量的影响差异不显著(P>0.05)。28~56日龄三黄鸡平均日采食量试验1、2组显著低于对照组(P<0.05)。添加N-氨甲酰谷氨酸对28~42、42~56日龄三黄鸡料重比的影响差异不显著(P>0.05)。28~56日龄料重比试验1、2组显著低于对照组(P<0.05),试验1组比对照组降低了5.72%。
表2 N-氨甲酰谷氨酸对三黄鸡血清生化指标的影响
从表2可以看出,总蛋白、白蛋白含量试验1组显著高于对照组(P<0.05),试验2、3组与对照组差异不显著(P>0.05)。球蛋白水平及碱性磷酸酶活性试验1、2、3组与对照组相比较差异不显著(P>0.05),其中试验1组球蛋白水平及碱性磷酸酶活性最高;尿素氮含量试验1、2、3组与对照组相比较差异不显著(P>0.05)。甘油三酯、总胆固醇含量试验1、2、3组与对照组相比较差异不显著(P>0.05),其中试验1组甘油三酯、总胆固醇含量最低。添加N-氨甲酰谷氨酸可以降低谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性,其中,谷丙转氨酶活性试验1组显著低于对照组(P<0.05),试验2、3组与对照组相比较差异不显著(P>0.05)。谷草转氨酶活性试验3组显著低于对照组(P<0.05),试验1、2组与对照组相比较差异不显著(P>0.05)。
表3 N-氨甲酰谷氨酸对三黄鸡血清游离氨基酸含量的影响(mg/100 ml)
从表3可以看出,添加N-氨甲酰谷氨酸可以提高精氨酸、赖氨酸含量,其中,精氨酸含量试验1、2、3组显著高于对照组(P<0.05),赖氨酸含量试验1、2组显著高于对照组(P<0.05)。蛋氨酸含量试验1、2、3组与对照组相比较差异不显著(P>0.05)。苏氨酸含量试验1、3组显著高于对照组(P<0.05)。酪氨酸含量试验2组显著高于对照组(P<0.05)。丝氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸含量试验1、2、3组与对照组相比较差异不显著(P>0.05),但相对于对照组,试验1、2、3组中大多数这些氨酸酸含量都有所提高(P>0.05)。胱氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、门冬氨酸、组氨酸含量试验1、2、3组与对照组相比较差异不显著(P>0.05)。氨基酸总量试验1、2、3组与对照组相比较差异不显著(P>0.05),其中试验1组氨基酸总量最高。
精氨酸是家禽的必需氨基酸,方勇军等[10]研究表明,肉鸭日粮中缺乏精氨酸,其增重和采食量都很低,但随着日粮中L-精氨酸盐酸盐添加水平提高,肉鸭增重速度上升。精氨酸不足会影响动物正常生理代谢和生长,家禽机体内因缺乏氨甲酰磷酸酶等精氨酸合成途径中的关键酶而不能内源合成精氨酸。N-氨甲酰谷氨酸(NCG)是N-乙酰谷氨酸的结构类似物,能代替N-乙酰谷氨酸成为CAP-Ⅰ的变构催化剂,从而促进脯氨酸和谷氨酰胺向瓜氨酸和精氨酸转化,增加精氨酸的内源合成,且保持体内精氨酸的平衡稳定[11]。曹洪战等[12]研究表明,灌服100 mg/kg和150 mg/kg NCG显著提高了7~21日龄哺乳仔猪平均日增重(P<0.05)。Frank等[13]对9~16日龄哺乳仔猪灌服NCG 50 mg/kg,2次/d,仔猪增重提高了25%。周笑犁等[14]研究表明,添加N-氨甲酰谷氨酸可以提高环江香猪的生长性能。0.1%的NCG添加组环江香猪平均日增重显著升高(P<0.05),料重比显著降低(P<0.05)。本试验中添加0.4%N-氨甲酰谷氨酸显著提高了三黄鸡平均日增重(P<0.05),添加0.4%、0.5%N-氨甲酰谷氨酸显著降低了28~56日龄三黄鸡平均日采食量(P<0.05)和料重比(P<0.05)。本试验添加0.4%N-氨甲酰谷氨酸提高了三黄鸡的生长性能,这说明N-氨甲酰谷氨酸促进了三黄鸡精氨酸的内源合成,从而促进了三黄鸡的生长。本试验添加N-氨甲酰谷氨酸对三黄鸡生长性能提高的结果与上述研究学者利用N-氨甲酰谷氨酸在猪方面促进猪生长性能的结果相一致。
白蛋白、球蛋白的水平及谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性是动物应激的重要指标。血清总蛋白和白蛋白的含量与机体蛋白质的吸收和代谢有关,动物营养状况好,蛋白质合成就会相应增加,血浆总蛋白含量就会增加[5]。周锡红等[15]研究表明,早期断奶仔猪补充0.09%和0.12%的NCG,总蛋白、白蛋白水平均显著高于对照组(P<0.05),而尿素氮水平则均低于对照组。本试验添加0.4%N-氨甲酰谷氨酸显著提高了总蛋白、白蛋白含量(P<0.05)。这说明添加N-氨甲酰谷氨酸促进三黄鸡生长性能,从而促进三黄鸡机体蛋白质的吸收和合成,增加了血清中总蛋白、白蛋白含量,本试验研究结果与周锡红等[15]添加N-氨甲酰谷氨酸提高仔猪总蛋白、白蛋白水平的研究结果相一致。
尿素氮是哺乳动物蛋白质和氨基酸代谢的终产物,可以准确地反映动物体内氨基酸平衡和蛋白质代谢情况,氨基酸平衡良好时,尿素氮浓度降低[16]。本试验添加N-氨甲酰谷氨酸降低了尿素氮含量(P>0.05),但试验1、2、3组与对照组相比较差异不显著。碱性磷酸酶活性提高,可以促进动物体内蛋白质的合成,加提高日增重,从而提高动物的生长速度,提高饲料的转化率。汤智群等[3]等研究表明,添加 1.05%NCG组京海黄鸡肉仔鸡血清中碱性磷酸酶含量显著高于对照组(P<0.05)。本试验中添加0.4%N-氨甲酰谷氨酸组碱性磷酸酶含量有所提高,但是与对照组比较差异不显著,这可能跟肉鸡不同品种有关。
王健等[17]研究表明,血浆中甘油三酯与体重呈显著负相关,家禽脂肪沉积取决于血浆中甘油三酯的水平。本试验添加0.4%N-氨甲酰谷氨酸可以降低甘油三酯含量(P>0.05),本试验在研究三黄鸡生长性能方面表明,添加0.4%N-氨甲酰谷氨酸显著提高了三黄鸡平均日增重(P<0.05),这说明添加0.4%N-氨甲酰谷氨酸促进三黄鸡体重的增加,从而促使了血清中甘油三酯含量的降低。谷草转氨酶和谷丙转氨酶都属于细胞内酶,正常情况下,细胞膜具有屏障作用,二者不容易逸出,血清中该酶的活性很低,但当细胞因各种因素受到损伤时,细胞膜的通透性会增加,从而使其释放入血液的速度增高,血清酶活性显著升高。本试验中与对照组相比较,添加0.4%N-氨甲酰谷氨酸显著降低了谷丙转氨酶活性(P<0.05),添加0.6%N-氨甲酰谷氨酸显著降低了谷草转氨酶活性(P<0.05)。说明日粮中添加NCG对三黄鸡无不良影响。
Wu等[18]研究表明,哺乳仔猪日粮中添加NCG可以成为抑制肠道瓜氨酸合成下降的一个有效方式,进而促进精氨酸的合成。王若丞等[19]研究表明,灌服NCG显著提高了41日龄羔羊血浆精氨酸、鸟氨酸和瓜氨酸含量(P<0.05)。江雪梅等[20]研究表明,0.1%NCG组经产母猪妊娠第90 d血浆亮氨酸、苯丙氨酸、瓜氨酸和脯氨酸浓度显著提高(P<0.05)。本试验添加N-氨甲酰谷氨酸显著提高了血清中精氨酸含量(P<0.05),这说明添加N-氨甲酰谷氨酸很好地促进了三黄鸡精氨酸的内源合成,本试验血清中精氨酸含量提高的结果与上述学者在研究NCG对其他动物提高精氨酸含量的结果相一致。本试验添加0.4%N-氨甲酰谷氨酸显著提高赖氨酸和苏氨酸含量(P<0.05),添加0.5%N-氨甲酰谷氨酸显著提高酪氨酸含量(P<0.05)。这表明添加N-氨甲酰谷氨酸也促进了赖氨酸、苏氨酸、酪氨酸的合成。
①N-氨甲酰谷氨酸添加的比例在0.4%时,平均日增重、总蛋白、白蛋白、球蛋白、碱性磷酸酶、精氨酸、赖氨酸、氨基酸总量等指标数值都最高,尿素氮、甘油三酯、总胆固醇含量有所降低,28~56日龄平均日采食量、料重比达到最低。
②N-氨甲酰谷氨酸添加的比例在0.4%以上时,平均日增重、总蛋白、白蛋白、球蛋白、碱性磷酸酶等指标与0.4%水平时比较有所降低。
③N-氨甲酰谷氨酸添加的比例在0.4%时能很好地促进三黄鸡的生长发育,改善血液指标,增加血清部分氨基酸的含量。