棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡生长性能以及血清生化、抗氧化和免疫指标的影响

孙晓晓 邓生青 叶晓梦 王钰明 张 虎 赵 峰 萨仁娜

(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，动物营养学国家重点实验室，北京100193)

随着养殖业规模化的快速发展，饲料原料需求量逐年上升，同时我国的豆粕依然需要大量进口。在当前形势下，一方面大豆的进口量下降，一方面需求量增加，造成饲料成本不断升高。为解决供需矛盾，保障饲料原料有效供给，减轻对进口原料的依赖，2021年3月15日我国农业农村部畜牧兽医局发布《饲料中玉米豆粕减量替代工作方案》，强调利用现有资源，优化饲料配方结构，降低玉米、豆粕比例。因此，本试验开展棉籽粕替代豆粕的研究，为减量替代技术和畜牧业可持续发展提供科学依据。

我国是世界第一大产棉国，2020年棉籽粕产量高达300万～500万t[1]。棉籽粕是棉籽脱壳榨油后的副产品，粗蛋白质含量高达43.5%～47.0%[2]，常被用做畜禽饲粮中豆粕的替代品[3]。一定比例的棉籽粕替代豆粕对生长后期肉鹅[4]和肉鸡[5]的生长性能无影响。棉籽粕在畜禽饲粮中的利用与畜禽日龄和棉籽粕添加水平有关。肉鸡在7日龄时消化道发育不完善，对棉籽粕氨基酸的利用率远低于豆粕[6]。有研究表明，饲粮10%的棉籽粕水平显著降低了1～28日龄肉鸡的体增重，但对29～42日龄体增重无显著影响，且改善了料重比(F/G)[7]。倪海球等[8]研究发现，与玉米-豆粕型基础饲粮相比，生长期使用5%的棉籽粕显著降低了猪的日增重，但育肥期使用10%的棉籽粕不影响猪的生长。章双杰等[9]研究报道，使用3%和5%棉籽粕替代豆粕，肉鹅生长性能与玉米-豆粕组相近，而使用8%的棉籽粕替代豆粕显著降低了肉鹅的日增重。Mishra等[10]研究表明，玉米-豆粕型饲粮中添加10%的棉籽粕对15～35日龄肉鸡的体重和F/G无显著影响，但添加15%的棉籽粕则显著降低了肉鸡的体重，提高了F/G。由此可见，幼龄动物使用棉籽粕不利于生长性能的提高，同时育肥阶段也要控制棉籽粕的用量。

1 材料与方法

1.1 试验设计与试验饲粮

棉籽粕购自北京三元禾丰牧业有限公司，按照国标GB/T 6432—2018的方法测定其粗蛋白质含量为46.0%，按照国标GB/T 13086—2020的方法测定其棉酚含量为1 160 mg/kg。

试验采用单因素完全随机设计，选取192只健康、体重相近的28日龄爱拔益加(AA)雄性肉鸡，随机分为4组，每组6个重复，每个重复8只鸡。对照组饲喂玉米-豆粕型基础饲粮，试验组分别饲喂棉籽粕水平分别为5%、8%和16%的试验饲粮。饲粮参照NRC(1994)和《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)进行配制，各组饲粮营养水平一致，试验饲粮组成及营养水平见表1。

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

1Items Dietary cottonseed meal level/%05816 Met (98%)0.090.090.090.10 Thr (98%)0.010.040.050.09 Choline (50%)0.240.240.240.24 Premix1)0.260.260.260.26 Total100.00100.00100.00100.00 Nutrient levels2) DM90.4890.8991.2191.04 CP19.7419.8619.8219.55 ME/(MJ/kg)13.1413.1413.1413.14 CF2.993.193.313.63 Ca0.860.860.860.86 TP0.640.650.660.68 AP0.420.420.420.42 Lys1.121.121.121.12 Met0.440.440.440.44 Thr0.740.740.740.74 Trp0.210.200.200.20 Gossypol/(mg/kg)58.092.8185.6

1.2 饲养管理

试验在动物营养学国家重点实验室昌平基地开展。试验前对鸡舍、鸡笼、饮水器及料槽等进行冲洗和消毒。肉鸡饲养采用3层立体笼养方式，自由采食和饮水。日常饲养管理按照《爱拔益加肉鸡管理手册》进行。每日观察并记录鸡只健康状况、采食情况及粪便情况，定期清粪打扫鸡舍，试验期14 d。

1.3 指标测定及方法

1.3.1 生长性能

准确记录试验期内的耗料量。在肉鸡42日龄，空腹12 h后以重复为单位进行称重，计算终末体重，并计算整个试验期间(28～42日龄)平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和F/G。

1.3.2 血清制备及指标测定

在肉鸡42日龄，每个重复随机选取2只鸡进行翅静脉采血(采血前空腹12 h)5 mL，将采血管室温倾斜静置，待血清析出后，4 ℃条件下3 000 r/min离心15 min，取上清液1.0～1.5 mL置于2 mL EP管中，-20 ℃冰箱冷冻保存待测。

血清矿物元素含量及转氨酶活性测定。使用日立7600全自动生化分析仪及试剂盒(北京利得曼生化股份有限公司)测定血清钙(邻甲酚酞络合酮法)、钾(丙酮酸激酶法)、钠(半乳糖苷酶法)、氯(硫氰酸汞法)、磷(磷钼酸盐法)、铁(Ferene法)含量。采用比色法，使用Multiskan MK3酶标仪(Thermo，美国)及试剂盒(南京生物建成生物工程研究所)测定血清谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性。

血清抗氧化指标测定。采用硫代巴比妥酸法测定血清丙二醛(MDA)含量，比色法测定谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性，黄嘌呤氧化酶法(羟胺法)测定超氧化物歧化酶(SOD)活性，微板法测定总抗氧化能力(T-AOC)。所用仪器为Multiskan MK3酶标仪(Thermo，美国)，试剂盒购自南京建成生物工程研究所，操作方法参考说明书进行。

血清免疫指标测定。采用免疫比浊法测定血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)含量，酶联免疫吸附测定法测定肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6 (IL-6)和白细胞介素-10 (IL-10)含量。所用仪器为日立7600全自动生化仪，试剂盒购自北京利得曼生化股份有限公司。

血清蛋白质和脂类代谢指标测定。使用日立7600全自动生化分析仪及试剂盒(北京利得曼生化股份有限公司)测定血清总蛋白(TP，双缩脲法)、白蛋白(ALB，溴甲酚绿法)、球蛋白(GLB，溴甲酚绿法)、尿酸(UA，尿酸酶法)、尿素氮(UN，尿素酶-谷氨酸脱氢酶法)、总胆固醇(TC，CHOD-PAP法)、甘油三酯(TG，GPO-PAP法)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C，直接法)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C，直接法)含量。

1.4 数据统计与分析

采用Excel 2020软件对数据进行初步处理，采用SAS 9.4统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，采用Duncan氏法进行多重比较检验。试验结果用平均值和均值标准误(SEM)表示，P<0.05表示差异显著。

2 结 果

2.1 棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡生长性能的影响

由表2可知，各组之间组肉鸡终末体重、ADG、ADFI和F/G均无显著差异(P>0.05)。5%棉籽粕水平组F/G最低，比对照组降低了3.88%。

表2 棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡生长性能的影响

2.2 棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡血清矿物元素含量和转氨酶活性的影响

由表3可知，16%棉籽粕水平组血清铁含量显著低于对照组(P<0.05)。各组之间血清钾、钠、氯、钙、磷含量均无显著差异(P>0.05)。同时，各组之间血清ALT、AST活性均无显著差异(P>0.05)。

表3 棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡血清矿物元素含量和转氨酶活性的影响

2.3 棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡血清抗氧化指标的影响

由表4可知，各组之间血清T-AOC、GSH-Px、SOD活性和MDA含量均无显著差异(P>0.05)。

表4 棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡血清抗氧化指标的影响

2.4 棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡血清免疫指标的影响

由表5可知，8%和16%棉籽粕水平组血清IgA含量显著高于对照组和5%棉籽粕水平组(P<0.05)，16%棉籽粕水平组血清IgG、IgM含量显著高于其他各组(P<0.05)。各组之间血清TNF-α、IL-6和IL-10含量均无显著差异(P>0.05)。

表5 棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡血清免疫指标的影响

2.5 棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡血清蛋白质和脂类代谢指标的影响

由表6可知，各组之间血清TP、ALB、GLB、UA、UN、TC、TG、HDL-C、LDL-C含量均无显著差异(P>0.05)。

3 讨 论

3.1 棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡生长性能的影响

在《饲料中玉米豆粕减量替代工作方案》中，提出棉籽粕、菜籽粕等杂粕可合理替代豆粕，以减少豆粕使用量。其中，肉鸡饲粮中使用2.5%～10.5%的棉籽粕替代豆粕，豆粕用量可降低2%～10%。本试验在肉鸡生长后期，分别用5%、8%和16%的棉籽粕替代部分豆粕，发现3个水平的棉籽粕对肉鸡出栏时的生长性能无显著影响，5%棉籽粕水平组的F/G有降低趋势，比对照组降低了3.88%，比8%棉籽粕水平组降低了2.91%，比16%棉籽粕水平组降低了7.28%。由此可见，一定水平棉籽粕能够有效替代豆粕，而且低水平棉籽粕替代豆粕有利于出栏体重和饲料转化效率的提高，这与前人研究结果类似。Mishra等[10]研究报道，10%的棉籽粕替代豆粕对15～35日龄肉鸡生长性能无显著影响。Abdallh等[3]研究表明，18%的棉籽粕替代豆粕不影响25～35日龄肉鸡的生长性能。Haribhau等[7]研究报道，10%的棉籽粕替代豆粕可改善28～42日龄肉鸡的F/G。

表6 棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡血清蛋白质和脂类代谢指标的影响

3.2 棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡血清矿物元素含量和转氨酶活性的影响

动物机体内的矿物元素作为物质代谢通路的辅助因子或者辅酶，调控营养物质代谢、维持机体渗透压和酸碱平衡等，是保证机体健康不可缺少的微量物质[21]。在正常生长和生产条件下，血液和组织中的矿物元素含量在相当窄的范围内，一旦偏离正常值时即表明矿物元素营养不平衡，机体代谢紊乱[22]。本试验测定了肉鸡血清中多种矿物元素的含量变化，结果表明，5%、8%和16%的棉籽粕替代豆粕对血清钾、钠、氯、钙和磷含量均无显著影响，表明在含有棉籽粕的饲粮中，低于16%的添加水平不影响矿物元素的利用和代谢。有研究显示，饲粮中棉酚含量在77～550 mg/kg变动时不影响绵羊血清磷、钠、氯和钾含量[23]。Yu等[4]研究报道，26.91%的棉籽粕饲粮(棉酚含量为40.37 mg/kg)不影响70日龄肉鹅血清钙、磷含量。何斌[24]研究发现，11.9%的棉籽粕饲粮(棉酚含量为79 mg/kg)不影响46周龄产蛋鸡中血清钾和钙含量。朱洛毅[25]研究报道，12%的棉籽粕饲粮(棉酚含量为83 mg/kg)不影响24～32周龄蛋鸡所产蛋中钾含量。由于棉酚易与血液中铁离子结合形成棉酚-铁离子混合物，降低游离铁离子含量[14]。方琴音[15]研究报道，当饲粮中的棉酚含量高达200 mg/kg时，蛋鸡血清亚铁离子含量显著降低，从而造成动物贫血。Henry等[26]研究报道，饲粮中添加800 mg/kg的棉酚显著降低了23日龄肉鸡血液中铁含量和红细胞压积。本试验结果与上述研究结果相近。本试验所用棉籽粕的棉酚含量为1 160 mg/kg，3个棉籽粕饲粮的棉酚含量分别为58.0、92.8和185.6 mg/kg，当棉酚含量达185.6 mg/kg时显著影响了肉鸡体内铁代谢。因此，16%的棉籽粕替代豆粕可能会使生长后期肉鸡铁代谢改变，影响动物生长。有学者在棉籽粕饲粮中添加铁，以消除棉籽粕引起的机体红细胞数量下降、红细胞渗透脆性较差、血红蛋白含量较低等血液参数方面的负面影响[27]。

肝脏是体内主要代谢和解毒组织器官，多种物质合成与分解在肝脏中完成[28]。AST和ALT是肝损伤标志物[29]，血清AST和ALT活性升高与肝脏脂肪积累增加和过度炎症密切相关[30]。本试验结果显示，5%、8%和16%的棉籽粕替代豆粕对血清ALT和AST活性无显著影响，表明低于16%的棉籽粕添加水平对肉鸡肝脏代谢功能无不良影响。这与前人研究结果相一致，Wang等[5]研究报道，7.5%的棉籽粕饲粮不影响42日龄肉鸡血清ALT、AST活性。Zeng等[14]研究表明，23%的棉籽粕替代豆粕对35日龄肉鸭血清ALT、AST活性无显著影响。但随着饲粮中棉籽粕添加水平的增加，饲粮中棉酚含量升高，对肝脏的损害程度显著增加[13]。当饲粮中棉酚含量达到320 mg/kg时，会造成肝脏受损[31]。

3.3 棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡血清抗氧化和免疫指标的影响

动物机体氧化系统与抗氧化系统的平衡是反映畜禽机体健康的重要标志。在现代规模化养殖中，家禽容易受到高温、疾病以及饲粮或饮水中有毒物质等因素的影响，产生氧化应激[32]。GSH-Px和SOD等重要抗氧化酶是抗氧化损伤的第1道防线，MDA是脂质过氧化反应的终产物，它们共同反映机体抗氧化的潜在能力[33-34]。有研究表明，棉酚易与线粒体电子转移链上的蛋白质结合，干扰线粒体的功能，导致活性氧的过度产生[35]，从而抑制各种酶的活性，引起氧化应激的产生[36]。本研究检测了血清中抗氧化酶活性和脂质过氧化产物含量，结果表明，5%、8%和16%的棉籽粕替代豆粕对肉鸡血清GSH-Px、SOD活性、MDA含量以及T-AOC均无显著影响。这与前人研究结果相近，张爱婷等[37]研究表明，6%的棉籽粕(棉酚含量为74.59 mg/kg)替代豆粕不影响蛋鸡血清GSH-Px、SOD活性和MDA含量以及T-AOC。杨茹洁[38]研究报道，饲粮中添加25%的棉籽粕(棉酚含量为143 mg/kg)对蛋鸡血清SOD活性没有显著影响。焦洪超[39]研究发现，高棉酚含量(200 mg/kg)饲粮饲喂蛋鸡32周，不影响血清SOD、GSH-Px活性及MDA含量。但倪海球等[8]研究表明，10%的棉籽粕(棉酚含量为58.95 mg/kg)替代豆粕显著降低育肥猪血清GSH-Px、SOD活性以及T-AOC能力。Wang等[5]研究显示，7.5%的棉籽粕(棉酚含量为61.50 mg/kg)替代豆粕显著降低育肥猪T-AOC。张海涛等[40]研究报道，随着棉籽粕水平(6.25%～18.75%)的增加，凡纳滨对虾血清SOD活性下降，MDA含量增加。这可能是由于不同动物对棉籽粕中棉酚的耐受性不同所致。在本试验条件下，低于16%的棉籽粕替代豆粕对抗氧化酶活性和MDA含量无显著影响。

血清抗体IgA、IgG及IgM是机体抵抗感染的重要物质，其含量增加表明机体近期受到抗原物质侵害[41]，或者机体产生应激反应[42]。细胞因子TNF-α和IL-6分泌过多会对组织造成损伤，导致生长性能降低[43]。细胞因子IL-10属抗炎因子，在抵御病原微生物入侵的过程中发挥着关键作用[44]。本试验结果显示，16%的棉籽粕替代豆粕饲喂肉鸡，血清IgA、IgG和IgM含量显著升高，各组之间血清TNF-α、IL-6和IL-10含量无显著差异。16%棉籽粕水平组饲粮中的棉酚含量较高，在长期采食情况下，机体有可能分泌IgA、IgM和IgG，以消除高剂量棉酚的不利作用。研究表明，当机体受到应激时会引起体内IgM含量的升高[42]，本试验未引起细胞因子含量的改变，可能是抗营养因子水平不足以诱导肉鸡发生炎症反应。目前关于棉籽粕对肉鸡血清免疫功能影响的研究报道较少，棉籽粕中的棉酚及其他抗营养因子是否会对其产生影响有待进一步研究。

3.4 棉籽粕替代豆粕对28～42日龄肉鸡血清蛋白质和脂类代谢指标的影响

血清TP、ALB、GLB、UA、UN含量是反映动物体内蛋白质合成和分解代谢动态平衡的重要指标。TC、TG、HDL-C、LDL-C参与机体的能量代谢，是反映动物机体脂质代谢情况的重要指标[45]。本试验结果显示，各组之间血清TP、ALB、GLB、UA、UN含量均无显著差异，表明生长后期肉鸡饲粮棉酚含量在185.6 mg/kg以下时不影响肉鸡蛋白质代谢。这与其他研究结果一致，He等[16]研究报道，添加18.9%的棉籽粕饲粮(棉酚含量为28.44 mg/kg)不影响产蛋鸡血清TP、ALB、GLB含量。Zhu等[31]研究表明，随着饲粮中棉酚含量(80～320 mg/kg)的增加，肉鸭血清TP和ALB含量逐渐下降；当棉酚含量达到320 mg/kg时，肉鸭血清TP和ALB含量显著低于饲喂玉米-豆粕型基础饲粮的对照组，机体蛋白质沉积显著降低。这可能是由于棉酚含量过高时与血清蛋白质、必需氨基酸特别是赖氨酸的游离氨基结合所致。血清TC、TG含量的高低反映了机体脂类的吸收状况，HDL-C、LDL-C含量反映了脂类的转运与沉积状况[46]。本试验结果显示，各组之间血清脂类代谢指标均无显著差异，表明5%、8%和16%的棉籽粕替代豆粕对肉鸡脂质代谢无不良影响。这与前人研究结果相一致，Yu等[4]报道，26.91%的棉籽粕替代豆粕对70日龄肉鹅血清TC和TG含量无显著影响。

4 结 论

在28～42日龄肉鸡饲粮中使用5%和8%的棉籽粕替代豆粕不影响肉鸡的生长性能及血清生化、抗氧化指标，可有效替代豆粕；使用16%的棉籽粕替代豆粕对生长性能无显著影响，但降低了血清铁含量，提高了血清免疫球蛋白含量。因此，根据本试验结果，在28～42日龄肉鸡饲粮中，棉籽粕替代豆粕的水平不宜超过8%。