饲粮支链氨基酸比例对攸县麻鸭生长性能、血清生化指标和肠道发育的影响

黄 璇 蒋桂韬 李 闯 张 旭 邓 萍 胡 艳 戴求仲*

(1.湖南省畜牧兽医研究所，动物营养与饲养技术研究室，长沙410131；2.湖南家禽安全生产工程技术研究中心，长沙410128)

支链氨基酸(BCAAs)是指在碳链上具有支链结构的一组中性氨基酸，其包括亮氨酸(Leu)、缬氨酸(Val)和异亮氨酸(Ile)，是畜禽体内含量最丰富且不能自身合成必需从饲粮摄入的氨基酸。BCAAs不仅参与了蛋白质合成与分解代谢过程，而且可调控机体脂肪沉积、能量消耗、免疫机能和葡萄糖稳态等，进一步影响到动物生长发育以及生产性能的发挥[1-3]。另外诸多研究表明，BCAAs拮抗作用是由于其有着相似化学结构，当三者中任何一种BCAAs过量时，其可通过竞争性抑制氨基酸转运载体对其他2种BCAAs的转运并且增强分解代谢酶活性，增加BCAAs分解，从而导致总支链氨基酸缺乏[2-5]。因此，饲粮中BCAAs合理的配比和供给引起动物营养学者的关注。Wu等[6]报道，22～42日龄肉仔鸡饲粮中Ile、Leu和Val相对于赖氨酸(Lys)的最佳比例分别为69%、109%和80%。有研究建议育雏期肉鸡Leu：Lys的推荐值为92%～139%；Ile：Lys为65%～84%；Val：Lys为67%～96%[3,7-10]。目前，国内外关于家禽低蛋白质饲粮中适宜的BCAAs比例的研究报道较多，而具有中国地方特色和优势的攸县麻鸭适宜的饲粮BCAAs比例尚未见有报道。鉴于此，本研究以攸县麻鸭公鸭为代表，旨在研究饲粮不同BCAAs比例对其生长性能、血清生化、激素指标和肠道发育的影响，为攸县麻鸭饲粮科学配制提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计与饲粮

选取健康状况良好、体重相近的28日龄攸县麻鸭公鸭504只，随机分成6组，每组6个重复，每个重复14只，进行为期5周的饲养试验。饲粮BCAAs维持总量(3.76%)不变，各组(1～6组)中Leu∶Val∶Ile比例分别为1∶0.4∶0.3、1∶0.5∶0.4、1∶0.6∶0.5、1∶0.7∶0.6、1∶0.8∶0.7和1∶0.9∶0.8，其他营养水平保持一致。各组饲粮均参照《蛋鸭营养需要量》(GB/T 41189—2021)[11]，并结合本研究室已知的攸县麻鸭其他营养成分需要量参数进行配制，所有饲粮均制成颗粒料，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)

1.2 饲养管理

试验在湖南省畜牧兽医研究所试验鸭舍进行，试验鸭只采用网上平养方式饲养，管理(免疫、消毒、光照、通风等)均按常规程序进行，试验期间自由采食和饮水。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 生长性能

每个重复在63日龄20:00停料，空腹12 h后对试验鸭称重，计算末重、平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.3.2 血清生化和激素指标

试验结束时，每个重复选取接近平均体重试验鸭2只，翅下静脉采血置于采血管中，静置2 h后离心取血清备用。血清生化指标[总蛋白(TP)、葡萄糖(GLU)、游离脂肪酸(FFA)、白蛋白(ALB)、尿酸(UA)、尿素氮(UN)、胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)含量以及碱性磷酸酶(AKP)活性]检测均参照Duan等[12]的方法进行。血清中三碘甲状原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)和胰岛素(Ins)含量采用酶联免疫吸附法检测，试剂盒均购自上海将来实业股份有限公司。

1.3.3 肠道发育

试验鸭采完血进行屠宰解剖分离出十二指肠、空肠和回肠，分别测量各肠段的长度以及冲洗食糜后的重量，最后计算出各肠道单位长度重量和相对重量。

肠道单位长度重量(g/cm)=肠道重量(g)/
肠道长度(cm)；
肠道相对重量(g/kg)=肠道重量(g)/
活体重(kg)。

1.4 统计方法

试验数据采用SPSS 19.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，对F检验达到显著水平的因子，进行LSD法多重比较，数据均以平均值和均值标准误(SEM)表示，以P<0.05作为差异显著性判断标准。

2 结果与分析

2.1 饲粮BCAAs比例对攸县麻鸭生长性能的影响

由表2可知，饲粮BCAAs比例对攸县麻鸭ADFI无显著影响(P>0.05)。1∶0.4∶0.3组末重和ADG最低，显著低于其他5组(P<0.05)。随饲粮Val和Ile比例增加，F/G呈先降低后升高的趋势，1∶0.7∶0.6组F/G显著低于1∶0.4∶0.3和1∶0.5∶0.4组(P<0.05)。

表2 饲粮BCAAs比例对攸县麻鸭生长性能的影响

2.2 饲粮BCAAs比例对攸县麻鸭血清生化和激素指标的影响

由表3可知，随饲粮Val和Ile比例增加，血清中GLU含量呈下降趋势，1∶0.7∶0.6、1∶0.8∶0.7和1∶0.9∶0.8组血清中GLU含量显著低于1∶0.4∶0.3和1∶0.5∶0.4组(P<0.05)。血清中UA含量以1∶0.7∶0.6组最低，显著低于1∶0.4∶0.3、1∶0.8∶0.7和1∶0.9∶0.8组(P<0.05)。血清中TG和FFA含量随饲粮Val和Ile比例增加呈先降低后升高趋势，1∶0.7∶0.6、1∶0.8∶0.7组血清中二者含量显著低于1∶0.4∶0.3和1∶0.5∶0.4组(P<0.05)。饲粮BCAAs比例对攸县麻鸭血清中T3、T4和胰岛素含量均无显著影响(P>0.05)。

表3 饲粮BCAAs比例对攸县麻鸭血清生化和激素指标的影响

2.3 饲粮BCAAs比例对攸县麻鸭肠道发育的影响

由表4可知，饲粮BCAAs比例对攸县麻鸭十二指肠、空肠和回肠的单位长度重量与相对重量均无显著影响(P>0.05)。

3 讨 论

3.1 饲粮BCAAs比例对攸县麻鸭生长性能的影响

BCAAs由于其结构相似性，在生产应用中需注意其比例的平衡。有研究报道，过量摄食BCAAs会影响动物的生长，尤其当某一种BCAAs过多时，BCAAs之间易发生拮抗作用，严重阻碍其他氨基酸的吸收与转化，降低动物的采食量及生长速度，影响机体的正常生理功能[13]；另有学者研究表明，饲粮中某一种BCAAs过量摄入时，肉鸡将降低大脑中5-羟色胺的水平，导致其采食量降低，进而引起生长性能下降[14]。本试验结果表明，饲粮BCAAs总量(3.76%)保持一致，其比例在1∶0.4∶0.3～1∶0.9∶0.8内对攸县麻鸭ADFI无显著影响。BCAAs比例为1∶0.5∶0.4时，试验鸭末重和ADG显著提高；BCAAs比例为1∶0.7∶0.6时，末重和ADG达到最高值，而F/G最低。因此，我们认为饲粮中BCAAs比例为1∶0.4∶0.3时，Leu过量降低29～63日龄攸县麻鸭ADG，影响其生长性能。从生长性能数据来看，29～63日龄攸县麻鸭适宜BCAAs比例范围较广,为1∶0.5∶0.4～1∶0.9∶0.8。常银莲[4]、Pastor等[13]、Corzo等[15]和白洁[16]报道，合理调整肉鸡饲粮中的BCAAs比例(Leu∶Val∶Ile分别为1∶0.55∶0.50、 1∶0.58∶0.67、1∶0.63∶0.72和1∶0.69∶0.82)，可显著提高不同生产阶段肉鸡ADG并且降低F/G。此外，《肉鸭饲养标准》给出雏鸭生长期适宜Leu∶Val∶Ile比例为1∶0.62∶0.50～1∶0.80∶0.67[17]。这些结果均表明，饲粮适宜BCAAs比例有利于提高家禽生长性能，与本试验结果相一致。

表4 饲粮BCAAs比例对攸县麻鸭肠道发育的影响

3.2 饲粮BCAAs比例对攸县麻鸭血清生化和激素指标的影响

Leu、Ile和Val参与机体的糖、脂和蛋白质的合成以及相互转换，主要是其在不同脱氢酶的作用下，分解生成乙酰辅酶A、琥珀酰辅酶A和丙酰辅酶A后进入三羧酸循环，最后通过生酮和生糖作用参与机体糖、脂肪和蛋白质的合成以及相互转化[18-20]。在热应激条件下，增加肉鸡Leu摄入量可缓解其血清中GLU含量异常升高，TG和TC含量的下降[21]。另外有研究认为，合适BCAAs的剂量和比例也是影响代谢功能关键因素，猪饲粮BCAAs饲粮的比例(Leu∶Val∶Ile)在1∶0.75∶0.75～1∶0.25∶0.25时，可以降低脂肪酸合成[12]。从本试验结果来看，在BCAAs总量不变情况下，随饲粮Val和Ile比例增加，攸县麻鸭血清中GLU含量呈线性降低趋势，而UA、TG和FFA含量呈先降低后升高趋势。GLU是反映体内能量代谢的重要指标，BCAAs与糖代谢有着密切的关系[20]，因此试验鸭血清中GLU含量变化原因可能在于BCAAs之间存在拮抗作用，当Leu过量时可引起Val和Ile的缺乏，而高Leu水平可刺激GLU吸收且降低机体对胰岛素的敏感性。另外有研究表明，高Leu水平会抑制脂肪酸β-氧化，而高Val水平有利于机体对血清中FFA的吸收[21]，因此随着BCAAs比例变化，血清中TG和FFA含量呈先降低后升高趋势。诸多研究认为家禽血清中的UA是其体内氨基酸、核酸和蛋白质等分解代谢的主要产物，所以血清UA含量能较好地反映家禽对饲粮中蛋白质利用和氨基酸比例平衡状况[22-23]。由血清中UA的含量变化可知，饲粮BCAAs比例在1∶0.6∶0.5～1∶0.8∶0.7，攸县麻鸭机体营养状况良好，蛋白质合成利用效率较高，饲粮氨基酸平衡较好。当以玉米和豆粕为基础饲粮时，Leu的含量往往高于试验鸭需要量，增加饲粮中Val和Ile比例恰好能够抵消BCAAs之间拮抗作用，从而平衡氨基酸比例，提高饲粮中氨基酸利用率[5]。因此，从血清生化指标结果可以看出，高Leu低Ile、Val饲粮会导致血脂沉积过多，蛋白质利用效率低；只有当BCAAs比例在1∶0.6∶0.5～1∶0.7∶0.6才能保障试验鸭糖、脂肪和蛋白质代谢平衡。

动物机体内唯一可降低血糖的激素是胰岛素，它同时参与蛋白质、糖原和脂肪的合成。本试验结果显示，在BCAAs总量均为3.76%时，Leu∶Val∶Ile比例在1∶0.4∶0.3～1∶0.9∶0.8，试验鸭血清中T3和T4含量无显著变化，但其胰岛素含量呈升高趋势，这与血清中GLU含量变化趋势相符。本试验结果表明，饲粮BCAAs在适宜比例范围可能通过血清胰岛素来调控试验鸭血糖、血脂代谢稳定。

3.3 饲粮BCAAs比例对攸县麻鸭肠道发育的影响

小肠是家禽转运、消化和吸收营养物质的主要器官，小肠发育情况(相对长度及重量等)的变化均可改变其对养分的吸收，最终影响其生长性能[24]。常银莲[4]通过研究不同BCAAs水平对14和21日龄肉鸡肠道发育的影响发现，饲粮中BCAAs水平由3.04%增加到4.82%，空肠相对重量及单位长度重量，十二指肠单位长度重量也会随之增加；但饲粮BCAAs总量达到5.71%其空肠长度及相对重量、十二指肠相对重量反而下降。本试验结果表明，饲粮中BCAAs总量不变(3.76%)其比例在较宽范围(1∶0.4∶0.3～1∶0.9∶0.8)内，对攸县麻鸭各肠段发育指标均无显著影响，分析其原因可能在于影响肠道发育主要原因是BCAAs水平而非比例，过高或过低BCAAs水平都会导致采食量下降，对肠道的生长发育不利。另外有研究指出，较高采食量有利于肠道的生长发育[25]，结合生长性能数据来看，饲粮不同BCAAs比例对试验鸭ADFI无显著影响，这也正好应证了各组肠道发育指标无差异。综合上述结果，饲粮BCAAs比例虽对试验鸭采食量、肠道发育指标并无显著影响，但适宜比例有利于提高麻鸭生长性能，分析其原因可能在于适宜BCAAs比例(1∶0.6∶0.5～1∶0.7∶0.6)提高其对氨基酸利用效率，调控机体糖、脂肪代谢和能量平衡，然而其具体机制有待进一步深入研究。

4 结 论

① 高Leu饲粮会导致攸县麻鸭末重和ADG降低，F/G升高。在本试验条件下，饲粮BCAAs比例在1∶0.6∶0.5～1∶0.9∶0.8生长性能较优。

② 饲粮中BCAAs总量为3.76%时，其比例在1∶0.6∶0.5～1∶0.7∶0.6(Leu∶Lys为181%～198%，Val∶Lys为119%～125%，Ile∶Lys为99%～109%)，试验鸭血清生化指标较优。因此从生产成本考虑，29～63日龄攸县麻公鸭推荐BCAAs比例为1∶0.6∶0.5～1∶0.7∶0.6。