饲粮添加不同水平维生素D3对肉仔鸡生长性能和骨磷代谢利用的影响

温 倩 吕 林 张丽阳 廖秀冬 罗绪刚

(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，矿物元素营养研究室，北京100193)

饲粮添加不同水平维生素D3对肉仔鸡生长性能和骨磷代谢利用的影响

温 倩 吕 林 张丽阳 廖秀冬*罗绪刚*

(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，矿物元素营养研究室，北京100193)

本试验旨在研究饲粮中添加不同水平维生素D3(VD3)对肉仔鸡生长性能及骨磷代谢利用的影响。试验选用480只1日龄艾拔益加肉公雏，采用2×4双因子完全随机设计，设2个饲粮非植酸磷水平[0.45%和0.23%(实测值为0.44%和0.21%)]与4个VD3添加水平(0、1 000、2 000和4 000 IU/kg)，共8个组，每组6个重复，每个重复10只鸡。试验期21 d。结果表明，与0.21%非植酸磷水平相比，0.44%非植酸磷水平显著提高肉仔鸡平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、胫骨灰分含量和胫骨灰分磷含量(P<0.05)，显著降低料重比(F/G)和胫骨灰分磷绝对沉积率(P<0.05)；与不添加VD3相比，饲粮中添加VD3显著提高肉仔鸡ADG、15～21和1～21日龄ADFI、胫骨灰分含量和胫骨灰分磷绝对沉积率(P<0.05)，显著降低1～21日龄肉仔鸡F/G(P<0.05)；0.21%非植酸磷水平下，与不添加VD3相比，饲粮中添加VD3显著降低肉仔鸡死亡率(P<0.05)，显著提高21日龄肉仔鸡胫骨灰分磷重量(P<0.05)，添加2 000 IU/kg VD3显著提高14日龄肉仔鸡胫骨灰分磷重量(P<0.05)；0.44%非植酸磷水平下，与不添加VD3相比，饲粮中添加VD3显著提高肉仔鸡胫骨灰分磷重量(P<0.05)。以上结果表明，饲粮中添加VD3可提高肉仔鸡的生长性能并降低死亡率，促进磷在骨骼中的代谢利用。

VD3；磷；胫骨磷代谢利用；肉仔鸡

磷是维持动物健康生长不可缺少的矿物元素，参与体内诸多代谢，如核酸代谢、能量代谢、脂质代谢以及酶的催化作用等。磷对骨骼矿化、维持肌肉正常功能与细胞膜完整性、细胞信号传导以及体液酸碱平衡，也具有重要作用[1]。现代育成的肉鸡生长速度快，对磷的需要量更高[2]。肉鸡饲粮中磷缺乏会导致肉鸡骨骼发育不良、生长性能下降和死亡率增加等[3]。玉米、豆粕等常规饲料中磷含量较低，且多为不可消化吸收的植酸磷，这导致肉鸡饲粮中约70%的非植酸磷需通过无机矿物质磷源添加，其成本仅次于能量、蛋白质居第3位[4]。而且，大量未被消化的磷可随粪便排出体外，引起水体富营养化，因而导致环境磷污染日益严重[5-7]。因此，加强肉鸡磷的吸收和代谢利用规律研究，对于节约饲料资源、降低养殖成本及减少磷排放带来的环境污染等均具有重要的理论和现实指导意义。研究发现，维生素D3(VD3)可促进肉仔鸡肠道磷的吸收。如早期研究发现，结扎鸡不同肠段灌注VD3可促进肠道磷的吸收[8]；随后研究者采用鸡胚十二指肠培养法也得到了类似的结果[9-10]。目前研究多集中于VD3对肉仔鸡骨骼发育的影响等方面。研究表明，饲粮中添加VD3或VD3类似物可提高肉仔鸡胫骨长度、骨密度和灰分含量，降低腿病发生率及腿病严重程度[11-14]。本实验室前期采用原位结扎灌注十二指肠技术，发现适宜水平的1,25-二羟基维生素D3[1,25-(OH)2D3]通过上调肉仔鸡十二指肠钠磷协同转运载体Ⅱb型(NaP-Ⅱb)mRNA表达水平而提高了无机磷的吸收[15]。VD3是否可通过促进肠道磷吸收再进一步促进磷在骨骼中的代谢利用还需进一步研究。因此，本试验在饲粮中添加不同水平的VD3，研究其对肉仔鸡生长性能和胫骨磷代谢利用相关指标的影响，为调控肉仔鸡骨磷代谢利用提供理论基础和试验依据。

1 材料与方法

1.1试验设计与处理

采用2×4双因子完全随机设计。试验设2个饲粮非植酸磷水平：1个为NRC(1994)[16]1～3周龄阶段肉仔鸡饲粮0.45%非植酸磷水平(非植酸磷实测值为0.44%)，1个为上述非植酸磷水平1/2的0.23%非植酸磷水平(非植酸磷实测值0.21%)；4个VD3添加水平为0、1 000、2 000和4 000 IU/kg，共8个组。

1.2动物与饲粮

从华都肉鸡公司购买480只商品代1日龄爱拔益加(AA)肉公雏，根据上述试验设计与处理按体重随机分为8个组，每组60只鸡，分别饲养于6个不锈钢镀塑笼中，每个重复笼10只鸡。试验期21 d。参照NRC(1994)[16]配制肉仔鸡1～21日龄玉米-豆粕型基础饲粮，其组成及营养水平见表1，并按上述处理设置分别在基础饲粮中添加不同水平的VD3来配制8种饲粮。饲粮以磷酸氢钙形式添加无机磷至上述非植酸磷水平，并参考Waldroup等[17]、Yan等[18]用洗净的建筑沙(未检测到磷)调整饲粮中石粉和磷酸氢钙的用量。由于钙含量显著影响磷的吸收利用，为消除饲粮中钙含量对磷吸收和代谢利用的影响，各组饲粮中钙含量保持一致(均为1%)。饲粮以粉料喂给。

每日观察记录鸡舍环境温湿度以及鸡只健康状况、发病和死亡情况。分别于14和21日龄22：00时，以重复笼为单元结料，禁食，但自由饮水，次日(15和22日龄)08：00时，以重复笼为单元称鸡空腹重，并统计各重复笼鸡只的耗料量，计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)和死亡率。试验鸡按《AA肉仔鸡饲养管理手册》进行饲养管理和免疫接种。鸡只自由采食及饮用自来水，24 h恒定光照。

表1 1～21日龄肉仔鸡基础饲粮组成及营养水平(饲喂基础)

续表1项目Items饲粮非植酸磷水平Dietarynon-phytatephosphoruslevels/%0.450.23蛋氨酸Met0.620.62蛋氨酸+半胱氨酸Met+Cys0.920.92钙Ca1.020.99非植酸磷Non-phytatephosphorus0.440.21

1)饲料级 Feed grade。

2)洗净的建筑沙，用于调整各组饲粮中的石粉和磷酸氢钙用量。Washed building sand, which was used to adjust amounts of CaCO3and CaHPO4in each treatment diet.

3)为每千克饲粮提供 Provided the following for per kilogram of diets：VA 12 000 IU，VE 24 IU，VK33 mg，VB13 mg，VB29.6 mg，VB63 mg，VB120.018 mg，泛酸钙 calcium pantothenate 15 mg，烟酸 niacin 39 mg，叶酸 folic acid 1.5 mg，生物素 biotin 0.15 mg，氯化胆碱 choline 700 mg，Zn (as zinc sulfate) 60 mg，Cu (as copper sulfate) 8 mg，Mn (as manganese sulfate monohydrate) 110 mg，Fe (as ferrous sulfate) 60 mg，I (as potassium iodide) 0.35 mg，Se (as sodium selenite) 0.15 mg，金霉素 chlorotetracycline 50 mg。

4)粗蛋白质、钙和非植酸磷为3个平行测定结果的平均值，其余均为计算值。Values of CP, Ca and non-phytate phosphorus were means of triplicate determinations, while the other nutrient levels were calculated values.

1.3样品采集与制备

于饲粮配制前采集玉米、豆粕饲料原料样品，分析粗蛋白质、钙、总磷和非植酸磷含量，使配制的饲粮中上述关键营养素含量与饲粮配方值尽可能接近，并在配制各组饲粮时现场采集样品，四分法缩小样品量后粉碎过200目筛，置于自封袋中低温干燥保存，以备分析饲粮粗蛋白质、钙、总磷和非植酸磷含量。于15和22日龄，从每个重复笼选取接近平均体重的3只鸡屠宰，取右侧胫骨于自封袋中，-20 ℃冻存，以备分析胫骨灰分含量、胫骨灰分磷含量和胫骨灰分磷重量以及磷的绝对沉积率。每个重复笼3只鸡的胫骨样品合并为1个分析样本。

1.4样品分析

1.4.1 饲料原料和饲粮样品分析

样品经浓硝酸和高氯酸湿法消化后，用IRIS Intrepid Ⅱ等离子体发射光谱仪(TE,美国)测定饲料原料和饲粮中钙含量[19]；饲料原料和饲粮中粗蛋白质含量按AOAC(1990)[20]中所述方法测定；饲粮中总磷含量根据国家标准(GB/T 6437—2002)[21]采用钼黄分光光度法测定；饲粮中植酸磷含量采用三氯化铁沉淀法测定[22-24]，饲粮总磷含量减去植酸磷含量即得到非植酸磷含量。

1.4.2 胫骨指标测定

用马弗炉灰化法[25]测定胫骨灰分含量；胫骨灰样品经浓硝酸和高氯酸湿法消化后，根据国家标准(GB/T 6437—2002)[21]采用钼黄分光光度法测定胫骨灰分磷含量，根据胫骨灰分重量和胫骨灰分磷含量计算胫骨灰分磷重量，用胫骨灰分磷重量比鸡只进食磷量即得胫骨灰分磷绝对沉积率。

1.5数据统计分析

采用SAS 9.2系统中的一般线性模型(GLM)程序对所得数据进行2×4双因子方差分析，方差分析显著者，用LSD法比较各平均数间的差异显著性。肉鸡死亡率(百分数数据)经反正弦转换后进行方差分析。每个重复笼作为1个试验单元。以P<0.05作为各项数据差异显著性检验水平。

2 结 果

2.1饲粮添加不同水平VD3对肉仔鸡生长性能及死亡率的影响

由表2可见，非植酸磷水平对各阶段肉仔鸡的ADG和F/G及15～21和1～21日龄肉仔鸡的ADFI均有显著影响(P<0.05)。VD3水平对各阶段肉仔鸡的ADG及15～21和1～21日龄肉仔鸡的ADFI和F/G均有显著影响(P<0.05)，对1～14日龄肉仔鸡的F/G无显著影响(P>0.05)。非植酸磷水平和VD3水平互作对1～14日龄肉仔鸡的ADFI和各阶段肉仔鸡死亡率均有显著影响(P<0.05)。与0.21%非植酸磷水平比，0.44%非植酸磷水平显著提高各阶段肉仔鸡的ADG及15～21和1～21日龄肉仔鸡的ADFI(P<0.05)，显著降低各阶段肉仔鸡的F/G(P<0.05)。与不添加VD3相比，饲粮添加VD3显著提高各阶段肉仔鸡的ADG以及15～21和1～21日龄肉仔鸡的ADFI(P<0.05)，显著降低1～21日龄肉仔鸡的F/G(P<0.05)，其中添加4 000 IU/kg VD3显著降低15～21日龄肉仔鸡的F/G(P<0.05)。0.44%非植酸磷水平下，添加4 000 IU/kg VD3组肉仔鸡1～14日龄ADFI显著高于其他组(P>0.05)；0.21%非植酸磷水平下，添加4 000 IU/kg VD3组肉仔鸡1～14日龄ADFI显著低于添加2 000 IU/kg VD3组(P<0.05)，与添加0和1 000 IU/kg VD3组无显著性差异(P>0.05)。0.44%非植酸磷水平下，VD3对肉仔鸡死亡率无显著影响(P>0.05)；0.21%非植酸磷水平下，与不添加VD3组相比，添加VD3组肉仔鸡死亡率显著降低(P<0.05)。

2.2饲粮添加不同水平VD3对肉仔鸡胫骨磷代谢利用的影响

由表3和表4可见，非植酸磷水平对14日龄和21日龄肉仔鸡胫骨灰分含量、胫骨灰分磷含量和胫骨灰分磷绝对沉积率均有显著影响(P<0.05)，VD3水平对14和21日龄肉仔鸡胫骨灰分含量和胫骨灰分磷绝对沉积率有显著影响(P<0.05)，对胫骨灰分磷含量没有显著影响(P>0.05)，非植酸磷水平和VD3水平互作对14和21日龄肉仔鸡胫骨灰分磷重量有显著影响(P<0.05)。0.44%非植酸磷水平组胫骨灰分含量和胫骨灰分磷含量显著高于0.21%非植酸磷水平组(P<0.05)，胫骨灰分磷绝对沉积率显著低于0.21%非植酸磷水平组(P<0.05)。与不添加VD3组相比，添加VD3组胫骨灰分含量和胫骨灰分磷绝对沉积率均显著升高(P<0.05)。0.44%非植酸磷水平下，添加VD3组14日龄肉仔鸡胫骨灰分磷重量显著高于未添加组(P<0.05)；0.21%非植酸磷水平下，添加2 000 IU/kg VD3组14日龄肉仔鸡胫骨灰分磷重量显著高于未添加组(P<0.05)，3个添加VD3组之间无显著差异(P>0.05)；添加VD3组21日龄肉仔鸡胫骨灰分磷重量显著高于未添加组(P<0.05)。

3 讨 论

刘松柏[25]报道，饲粮非植酸磷水平对肉仔鸡ADG、ADFI、F/G和死亡率均有显著影响，且随着饲粮非植酸磷水平的提高，ADG和ADFI增加，F/G降低；胡义信[26]也报道了类似的结果。上述

研究报道与本试验结果一致，说明肉仔鸡饲粮中缺乏非植酸磷可显著影响肉仔鸡生长性能，并增加死亡率。Biehl等[27]研究发现，低磷饲粮中添加VD3可降低肉仔鸡F/G；Edwards[28]研究表明，添加1 100和4 400 IU/kg VD3可降低肉仔鸡F/G；Fritts等[13]报道，与添加125 IU/kg VD3组相比，饲粮中添加1 000、2 000和4 000 IU/kg VD3显著提高21日龄肉仔鸡ADG。上述研究报道与本试验结果一致，说明饲粮中添加VD3可提高肉仔鸡生长性能。本研究还发现在0.21%非植酸磷水平下，饲粮中添加VD3可降低肉仔鸡死亡率，这些可能与VD3促进了小肠磷的吸收和骨骼磷的代谢利用有关，从而缓解鸡只由于缺磷而导致的生长性能下降和死亡。

胫骨灰分含量是评价饲粮磷利用的敏感指标[29]。动物缺磷会引起缺磷性骨营养不良，表现为骨灰分占脱脂骨总重量的百分比下降[30]。刘松柏[25]报道，饲粮非植酸磷水平显著影响肉仔鸡胫骨灰分含量，0.43%非植酸磷水平组肉仔鸡胫骨灰分含量显著高于0.23%非植酸磷水平组，这与本试验结果一致。Biehl等[27]研究发现，饲粮中添加VD3能提高肉仔鸡胫骨灰分含量，但VD3添加量加倍不能引起更大的胫骨灰分反应，这与本试验结果一致。胫骨灰分中矿物元素含量是衡量动物对矿物元素吸收利用的方法之一[31]。当畜禽从饲粮中摄入的磷不足时，磷就会从骨组织中动员出来以满足机体需要，从而导致骨灰分中磷含量降低[32]。本研究发现，0.44%非植酸磷水平组肉仔鸡胫骨灰分磷含量显著高于0.21%非植酸磷水平组，这与刘松柏[25]的报道一致，而VD3水平对胫骨灰分磷含量没有影响，这可能是因为饲粮中一定的钙水平使得灰分钙磷比保持相对恒定的状态[33]。由于采食量的差异，动物进食磷量不同，胫骨灰分磷绝对沉积率消除了采食量所造成的进食磷量差异，更能反映动物对磷的利用效果。本研究发现，饲粮中添加VD3能显著提高肉仔鸡胫骨灰分磷的绝对沉积率。本研究和上述研究共同表明，饲粮添加VD3可促进磷在骨骼中的代谢利用，一方面可能是由于VD3提高了肉仔鸡肠道磷的吸收，本实验室前期研究表明了适宜水平的1,25-(OH)2D3可提高原位结扎肉仔鸡十二指肠磷的吸收[11]；另一方面可能是由于VD3直接促进了磷在肉仔鸡骨骼中的代谢利用。

表2 饲粮添加不同水平VD3对肉仔鸡生长性能及死亡率的影响

续表2非植酸磷水平Dietarynon-phytatephosphoruslevels/%VD3水平VD3levels/(IU/kg)平均日增重ADG/(g/d)1～14日龄1to14daysofage15～21日龄15to21daysofage1～21日龄1to21daysofage平均日采食量ADFI/(g/d)1～14日龄1to14daysofage15～21日龄15to21daysofage1～21日龄1to21daysofage料重比F/G1～14日龄1to14daysofage15～21日龄15to21daysofage1～21日龄1to21daysofage死亡率Mortality/%1～14日龄1to14daysofage15～21日龄15to21daysofage1～21日龄1to21daysofageP值P-value非植酸磷水平Dietarynon-phytatephosphoruslevel<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001<0.00010.0006<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001<0.0001VD3水平VD3level0.00400.0002<0.00010.50620.00030.00130.07680.04880.00230.0853<0.0001<0.0001非植酸磷水平×VD3水平Dietarynon-phytatephosphoruslevel×VD3level0.06620.74690.66650.00590.78080.33210.14180.44580.09690.0335<0.0001<0.0001

同列数据肩标无字母表示差异不显著(P>0.05)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。

In the same column, values with no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

表3 饲粮添加不同水平VD3对14日龄肉仔鸡胫骨磷代谢利用的影响

表4 饲粮添加不同水平VD3对21日龄肉仔鸡胫骨磷代谢利用的影响

续表4非植酸磷水平Dietarynon-phytatephosphoruslevels/%VD3水平VD3levels/(IU/kg)胫骨灰分含量Tibiaashcontent/%胫骨灰分磷重量Ashphosphorousweight/g胫骨灰分磷含量Ashphosphorouscontent/%胫骨灰分磷绝对沉积率Ashphosphorousabsolutedepositionrate/%0.44038.480.112b15.702.60100044.770.158a16.153.46200044.870.161a15.923.50400044.670.161a15.723.32标准误SEM0.780.0040.280.15非植酸磷水平Dietarynon-phytatephosphoruslevels/%0.2134.14b0.05815.11b4.50a0.4443.20a0.14815.87a3.22b标准误SEM0.390.0020.1410.08VD3水平VD3levels/(IU/kg)035.03b0.07915.273.24b100039.44a0.10915.694.11a200039.82a0.11315.484.08a400040.38a0.11115.514.01a标准误SEM0.550.0030.200.11P值P-value非植酸磷水平Dietarynon-phytatephosphoruslevel<0.0001<0.00010.0005<0.0001VD3水平VD3level<0.0001<0.00010.5487<0.0001非植酸磷水平×VD3水平Dietarynon-phytatephosphoruslevel×VD3level0.10160.00040.79450.9208

4 结 论

① 饲粮添加VD3可提高肉仔鸡的生长性能并降低死亡率。

② 饲粮添加VD3可促进磷在肉仔鸡骨骼中的代谢利用。

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*Corresponding authors: LIAO Xiudong, research assistant, E-mail: liaoxd56@163.com; LUO Xugang, professor, E-mail: wlysz@263.net

(责任编辑 田艳明)

Effects of Different Dietary Vitamin D3Levels on Growth Performance and Bone Phosphorus Metabolic Utilization of Broilers

WEN Qian LYU Lin ZHANG Liyang LIAO Xiudong*LUO Xugang*

(Mineral Nutrition Research Division, Institute of Animal Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)

This experiment was conducted to investigate the effects of different dietary vitamin D3(VD3) levels on growth performance and bone phosphorus metabolic utilization of broilers. A completely randomized factorial design involved two non-phytate phosphorus (NPP) contents [0.45% and 0.23% (the measured content was 0.44% and 0.21%, respectively)] and four VD3supplemental levels (0, 1 000, 2 000, and 4 000 IU/kg). A total of 480 one-day-old Arbor Acres male broilers were allotted to 8 groups with 6 replicate cages of 10 broilers per cage for each group. The experiment lasted for 21 days. The results showed that the broilers fed diets containing 0.44% NPP had significantly higher average daily gain (ADG), average daily feed intake (ADFI), tibia ash content and its phosphorus content (P<0.05), while had significantly lower ratio of feed to gain (F/G) and tibia ash phosphorus absolute deposition rate (P<0.05) compared with the broilers fed diets containing 0.21% NPP. Dietary VD3significantly enhanced ADG, ADFI during 15 to 21 days of age and 1 to 21 days of age, tibia ash content and its phosphorus absolute deposition rate of broilers (P<0.05), significantly decreased the F/G of broilers during 1 to 21 days of age (P<0.05) compared to the diet without addition of VD3. When the broilers fed diets containing 0.21% NPP, dietary VD3significantly decreased the mortality of broilers (P<0.05), and significantly promoted tibia ash phosphorous weight of broilers at 21 days of age (P<0.05), while dietary 2 000 IU/kg VD3significantly promoted tibia ash phosphorous weight of broilers at 14 days of age (P<0.05) compared to the diet without addition of VD3. When the broilers fed diets containing 0.44% NPP, dietary VD3significantly enhanced tibia ash phosphorous weight of broilers compared to the diet without addition of VD3(P<0.05). The results indicate that dietary VD3can enhance the growth performance and decrease the mortality and promoted phosphorus metabolic utilization in bone of broilers.[ChineseJournalofAnimalNutrition,2017,29(9)：3099-3108]

VD3; phosphorus; tibia phosphorus metabolic utilization; broilers

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.09.011

2017-03-01

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(2016ywf-yb-8)；国家自然科学基金面上项目(31472116)；国家自然科学基金重点项目(31630073)；国家现代农业产业技术体系岗位专家专项经费(CARS-42)；中国农业科学院科技创新工程专项经费(ASTIP-IAS08)

温 倩(1990—)，女，重庆梁平人，硕士研究生，从事动物营养与饲料科学研究。E-mail: wenqian20@126.com

*通信作者：廖秀冬，助理研究员，E-mail： liaoxd56@163.com；罗绪刚，研究员，博士生导师，E-mail： wlysz@263.net

S831

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：1006-267X(2017)09-3099-10