从光雷,杨海明, 王志跃, 杨 芷, 阳金金
(扬州大学动物科学与技术学院,江苏扬州 225009)
近年来白羽肉鸡的生产规模和集约化程度不断提高,但其生产中饲料成本依旧占比很高。营养调控技术在白羽肉鸡生产中至关重要,通过营养调控能够提高肉鸡饲料转化率,降低白羽肉鸡饲养成本,缓解环境污染等难题。因此,营养调控对白羽肉鸡的高效生产具有重要意义。目前,白羽肉鸡生产主要参考NY/T33(2004)和NRC-1994等标准,然而NRC-1994标准仅仅满足肉鸡生长发育的最低需求量,随着白羽肉鸡的遗传育种、市场需求等的不断变化,肉鸡营养需要研究也需不断更新和发展。本文基于白羽肉鸡生长发育规律,主要从能量、蛋白质(氨基酸)、矿物元素、维生素等营养需要及相关研究进行综述,旨在为白羽肉鸡高效生产提供参考依据。
目前,国内饲养的白羽肉鸡品种主要有AA白羽肉鸡、艾维茵、Ross 308和Cobb等。白羽肉鸡具有体型大、生长速度快、整齐度高、饲料转化率高、利于规模和标准化生产等特点。马发顺等(2012)利用von Bertalanffy模型发现,肉鸡在39.23日龄达到生长高峰期,在6周龄之前其绝对生长速度和增重最显著,6周龄后生长速度逐渐减缓。曹赞等(2014)研究表明,Logistic曲线对罗斯308肉鸡生长拟合度最高,其最佳出栏时间为6周龄。苏从成(2011)研究结果与之一致,表明在6周龄生长发育达到顶峰,建议白羽肉鸡6~8周龄出栏效益最好。
白羽肉鸡生长发育不同阶段对营养因子需求量亦不同。韩进诚等(2014)研究发现,罗斯308肉鸡(1~6周龄)生长性能呈线性提高,符合白羽肉鸡生长发育规律。肉鸡内脏器官(除肾、脾和心外)随周龄增加生长速度逐渐减缓。王月超等(2014)研究表明,1~3周龄白羽肉鸡的肌肉相对生长速度快;1~2周龄白羽肉鸡胸肌生长速度相比腿肌更快;2~3周龄腿肌生长速度相比胸肌更快。同时表明,白羽肉鸡胸肌的生长主要是由于肌浆蛋白的增加,腿肌的生长可能是肌原纤维蛋白生长占主导。胡国宝等(2012)研究发现,1~2周龄的AA肉鸡肠道分泌功能发育比吸收功能快,2~4周龄AA肉鸡的肠道吸收功能反而比分泌功能发育快。综上得出,0~6周龄白羽肉鸡肌肉生长发育快,内脏器官生长逐渐放缓,1~4周龄肠道分泌和吸收功能发育迅速。因此,根据白羽肉鸡生长发育规律来进行生产更能精准满足需求量。
2.1 能量的相关研究 鸡具有为能量而食的特性,能量是调节白羽肉鸡生长发育的关键因子。能量摄入缺乏时,会严重影响白羽肉鸡的生长性能。樊红平等(2002)建议,白羽肉鸡前、中、后三期日粮代谢能依次为 12.54、12.96、12.96 MJ/kg。 史景松(2009)等表明,4~6周龄白羽肉鸡的代谢能水平以12.97 MJ/kg为宜,且粗蛋白质水平为19.0%~20.0%。贺军(2011)研究发现,以最佳日增重及料重比为衡量指标,0~5周龄白羽肉杂鸡适宜的代谢能为12.55 MJ/kg,此时平均日增重23.80 g/d、料重比 1.68:1。 曹赞等(2015)研究发现,1 ~ 3周龄科宝肉鸡添加能量12.05~12.35 MJ/kg;4~6周龄科宝肉鸡添加能量12.68~12.95 MJ/kg为宜。曹赞等(2016)研究发现,4~6周龄科宝肉鸡饲粮代谢能为12.65~12.96 MJ/kg时,能够提高生产性能和饲料转化率。但郑剑纲等(2017)研究发现,白羽肉鸡日粮代谢能值以前期13.31 MJ/kg、中期 13.39 MJ/kg、后期 13.45 MJ/kg 为宜,与其他人研究结果不一致。因此,在不同生长阶段、基础日粮、饲养环境下肉鸡所需代谢能值有所不同,需根据实际生产情况做出相应调整,以准确满足能量需求。
2.2 蛋白质及氨基酸的相关研究 蛋白质是构成机体组成和代谢活性物质的主要成分,也是饲料中主要营养素之一。贺军(2011)研究发现,以最佳日增重及料重比为衡量指标,0~5周龄白羽肉杂鸡适宜的粗蛋白质为20%,能够满足生长和生产需要。史景松等(2009)表明,4~6周龄白羽肉鸡的粗蛋白质水平为19.0%~20.0%。曹赞(2015)研究发现,1~3周龄科宝肉鸡添加粗蛋白质20.85%~21.25%为宜;4~6周龄科宝肉鸡添加粗蛋白质19.78%~20.18%为宜。曹赞等(2016)研究发现,4~6周龄科宝肉鸡粗蛋白质添加19.78%~20.25%时,能够提高生产性能和饲料转化率。
近年来,白羽肉鸡氨基酸经典营养调控相对成熟,大部分研究已掌握第一、二、三限制性氨基酸需要量,相关研究开始集中于缬氨酸、组氨酸、精氨酸等非主要限制性氨基酸,进一步丰富了氨基酸营养的理论知识。氨基酸水平与白羽肉鸡生长性能、肉品质等指标存在紧密联系。在蛋氨酸缺乏的日粮中,添加蛋氨酸能够提高白羽肉鸡胸肌重,降低脂肪沉积。在赖氨酸缺乏的日粮中,添加赖氨酸能够降低胴体脂肪重。氨基酸的需要量及相关研究如表1。
表1 氨基酸的需要量及相关研究
2.3 矿物元素和维生素的相关研究 矿物元素和维生素在器官组成、机体代谢等方面有重要作用。饲粮中缺乏或过多均会影响饲料转化率和生长性能。因此,为了提高矿物元素和维生素的利用率,减少对环境的污染,有必要生产功能性产品(富硒产品)等,近年来对磷、铁、硒矿物质的研究较多。
2.3.1 磷 磷是白羽肉鸡生长发育所必需的矿物元素之一。然而,在肉鸡生产中,日粮中磷添加量过多会导致饲料成本提高和污染环境。此外,无机磷酸盐是一种不可再生的自然资源。因此,磷的利用效率一直是热点问题。为了解决这一问题,家禽营养学家制定了多种营养策略,包括找出磷的确切需求量;添加饲料添加剂(植酸酶、维生素D3代谢物、有机酸以及低植酸磷饲料成分)等。适当降低日粮中有效磷添加是减少磷污染的有效方法,且不依赖于补充植酸酶。Miao等(2017)研究结果表明,当日粮有效磷水平为43%时,能够刺激钠离子依赖的磷酸盐摄取,并促进IIb型钠-磷酸盐协同转运蛋白(NaPi-IIb)在小肠中的表达。NaPi-IIb是小肠,尤其是十二指肠吸收磷酸盐的关键转运蛋白。然而,有关低磷调控肠道吸收机制的报道却很少。
2.3.2 铁 铁是白羽肉鸡生长发育所必需的矿物元素之一,能够提高白羽肉鸡生产性能。Symeonidis等(2009)发现,添加蛋白质螯合铁(15 mg/kg)对白羽肉鸡关节无显著影响,说明添加蛋白质螯合铁(15 mg/kg)能够满足生长发育需要。Nollet等(2008)发现,肉鸡(1~3周龄)日粮中添加蛋白质螯合铁(45 mg/kg)比添加等量硫酸亚铁更能够改善耗料量,说明有机铁的消化吸收率高于无机铁。汤莉(2004)也证明,有机铁比硫酸亚铁在利用率和提高血红蛋白浓度上更有效。
2.3.3 硒 硒(Se)是家禽营养的重要元素之一,饲粮中硒缺乏会导致肉鸡生长和繁殖性能下降。近20年来的研究表明,硒的形式是其有效性的主要决定因素之一(Surai等,2014)。一般来说,家禽硒的主要来源有两种,即无机硒(主要为亚硒酸盐或硒酸盐)和硒蛋氨酸形式的有机硒(主要用作酵母或半干粉制剂)。Junior等(2010)表明,硒源与水平是共同影响动物生产性能的因素。Puerto等(2016)发现,日粮中添加硒能够改善颜色和降低滴水损失率,可能是通过调节肝脏中的糖原储备。Boiago等(2014)发现,与无机硒蛋氨酸相比,有机硒蛋氨酸对肉鸡的抗氧化作用更强但生物利用率无影响。Seo等(2008)研究表明,富硒大蒜和白菜中的硒具有较高的生物利用价值,对提高肉鸡体内硒含量和谷胱甘肽过氧化物酶活性具有潜在的促进作用。Taulescu等(2011)发现,在肉鸡日粮中添加硒能够防止肌肉在贮藏过程中氧化。
2.3.4 坡缕石 除了以上常规和微量矿物质外,还有一种含水镁铝硅酸盐黏土的矿物质,坡缕石(又称凹凸棒石)是一种有价值的天然一维纳米材料,在学术界和工业界都受到了广泛的关注。然而,在天然坡缕石中,坡缕石的棒状晶体由于具有较强的氢键和范德华作用,通常以晶体束或集合体的形式存在,限制了坡缕石在水中或其他介质中的分散。因此,坡缕石的独特纳米特性不能得到充分的发挥,其广泛的应用受到限制。因此,将坡缕石聚合体分解成单个纳米棒,就成为利用其纳米特性和开发相关产品的关键(Wang,2016)。饲粮中添加超微粉碎坡缕石能减少白羽肉鸡肌肉中有毒重金属残留,提高胸肌的抗氧化能力,且效果优于常规粉碎凹凸棒石(杜明芳等,2017)。随着坡缕石添加量的增加,白羽肉鸡肉的生长性能、肉色和抗氧化能力会降低,而坡缕石添加量的增加(10 g/kg或20 g/kg)会导致肌肉中铜和铅的含量降低,表明坡缕石添加量的增加能够改变肌肉中矿物质元素的积累(Cheng等,2016)。饲粮中添加坡缕石能降低铅在肉鸡组织中的残留,减轻氧化应激,影响肉鸡的品质(Cheng 等,2018)。
2.3.5 维生素 维生素是肉鸡生长发育过程中必不可少的营养素,近年来对维生素A和维生素E研究较多。维生素E的主要作用是抗氧化功能。袁斌香等(2018)研究发现,饲粮中添加维生素E(400 mg/kg)能够改善肉鸡的免疫反应,提高抗氧化性能。Taulescu等(2011)研究表明,饲粮中添加维生素E可以延缓肉鸡在贮藏过程中氧化。王显慧等 (2011)研究发现,饲粮中添加维生素(200 mg/kg)能够提高肌肉的免疫机能和氧化稳定性,延缓肉鸡在贮藏过程中氧化。硒和维生素E之间具有协同作用,都具有抗氧化功能。高爱琴等(2017)发现,共同添加有机硒(0.15 mg/kg)和维生素E(100 IU/kg)能够提高肉品质和生产性能。
维生素A是肉鸡生长发育不可或缺的维生素,与维生素E具有协同和拮抗作用。郝晓洁等(2011)在肉鸡日粮中添加维生素 A(6000 IU/kg)能够提高生长后期肉鸡体重。阎佩佩等(2014)发现,在肉鸡日粮中添加1500 IU/kg维生素A的低剂量组和添加15000 IU/kg维生素A的高剂量组的肉鸡存活率均显著低于6000 IU/kg添加组,15000 I U/kg添加组28日龄体重显著下降。韩俊英(2018)研究发现,日粮中添加维生素A对AA肉鸡产生性能、肉品质和代谢功能均有益,但添加30000 IU/kg和45000 IU/kg会对肉鸡产生负面影响。
2.4 饲料添加剂的相关研究 饲料添加剂虽然在饲料中占有的比例较小,但是其发挥的作用不可忽视。饲料添加剂种类繁多,也是饲料工业和动物营养研究领域中最活跃的部分。常说的饲料添加剂主要指一些非营养性的添加剂,对白羽肉鸡饲料添加剂的研究主要为酶制剂、抗氧化剂、植物提取物、抗菌促生长剂等。
植酸酶是饲料添加剂中的第一大类酶制剂。在过去十年中,家禽饲料中微生物植酸酶的含量显著增加,主要是由于人们对磷污染环境的担忧加剧。饲粮添加植酸酶能够减少磷的排泄(Butani等,2015;Kliment等,2011)。 玉米、高粱和小麦为基础饲料中添加植酸酶对肉鸡生长性能、营养利用、淀粉和蛋白质消化动力学具有有利影响(Truong等,2018)。植酸对白羽肉鸡肉品质和能量利用具有负面影响,而植酸酶可以改善这些影响。蛋白酶制剂是近年来研究和开发的一种节粮、环保型饲料添加剂,其主要效果是提高饲料养分的消化利用率,节约饲料用粮,分解和破坏饲料中的抗营养因子,扩大饲料原料的利用范围,减少动物粪尿中氮、磷的排放,从源头上减轻对环境的污染。在肉鸡饲粮中添加蛋白酶后能有效提高肉鸡对蛋白和能量的利用率(侯振平等,2018)。饲料添加剂的相关研究如表2。
表2 饲料添加剂的相关研究
除了以上介绍的添加剂外还有中草药和发酵黄芪-甘草水提物等。黄曲霉毒素B1(AFB1)是强致癌物质,在含有AFB1的肉鸡日粮中添加AFB1降解剂 (配置方法参照左瑞雨方案),能够缓解AFB1对生长的抑制,加速其在体内的代谢以减少损伤,同时提高饲料转化率(左瑞雨等,2017)。饲料中添加复方中草药添加剂(0.5%和1.0%)能够促进肉鸡生长发育,提高肉鸡肌肉率,降低肌纤维直径(孙启等,2017)。 孙颖等(2014)添加 1%益生中草药能够提高肉鸡免疫功能,提高肉品质和经济效益。日粮中添加发酵黄芪-甘草水提物能够提高肉鸡的生长性能和免疫功能,改善肉品质,且作用效果优于未发酵中草药(张晓静等,2018)。
综上所述,以往营养调控研究主要集中于提高生长性能和肉品质等,而现在的研究主要集中于提高肉鸡免疫力,减少粪便和磷污染,寻找抗生素、蛋白质饲料的替代品等。因品种、饲养环境和基础日粮不同得到的结果有所差异。因此,白羽肉鸡的营养调控还需进一步研究,实现精准营养控制。今后白羽肉鸡营养调控研究不仅要对单独营养素进行研究,还可从以下方面入手:(1)两种或多种营养素之间的相互作用。(2)同类或不同类营养素之间的相互作用。(3)营养素、肉鸡生理和肠道微生物之间的相互作用。(4)营养调控与环境和运输应激之间的相互作用。(5)营养调控基因和途径的挖掘。(6)植物提取物、中草药等添加剂的进一步研究。(7)将研究的有益营养素或配方在肉鸡生产上进行推广应用。