于 耀 ,吕增鹏 ,呙于明 ,董晓丽 ,袁建敏
1.中国农业大学动物科学技术学院,畜禽营养与饲养国家全国重点实验室,北京 100193;
2.希杰(上海)贸易有限公司,上海 201107
白羽肉鸡具有生产时间短、饲料转化率高、肉中脂肪含量低等优点。因此,白羽肉鸡得到快速发展。目前全世界白羽肉鸡产量已经超过猪肉位居第一。我国也是白羽肉鸡生产大国,2022年白羽肉鸡出栏量达到60.9 亿只(含肉杂鸡),占家禽出栏量的37.73% ;白羽肉鸡产肉量达到1192 万吨,占禽肉产量的48.79%。白羽肉鸡在我国还有继续发展的态势,但是,由于白羽肉鸡要求饲料营养水平高,尤其是蛋白质水平远高于其他畜禽,对于我国蛋白质严重依赖进口的国情来说,提高蛋白质的转化效率一直是我国白羽肉鸡生产中的重点。
白羽肉鸡饲料蛋白质转化效率受很多因素影响,包括品种、饲料营养水平和管理等。为确保白羽肉鸡遗传潜力得到充分的发挥,国内外不断推出白羽肉鸡的营养标准。NRC(1994)提出,1~3 周龄和4~6 周龄肉鸡代谢能和粗蛋白质需要量分别为13.38 MJ/kg 和23%,13.38 MJ /kg和20%;NY/T 33–2004 肉鸡饲养标准提出,1~3周龄和4~6 周龄肉鸡代谢能和粗蛋白质需要量分 别 为12.54 MJ/kg 和21.5%,12.96 MJ/kg 和20%。肉鸡商业育种公司近年来为适应市场发展,实现营养精准供给,将肉鸡的生产阶段划分更细,提出4~5 阶段。AA+(2019)将肉鸡生长后期分为21~30 日龄、31~40 日龄以及41 日龄至出栏3 个阶段,各阶段代谢能和粗蛋白质需要量分别为13.17 MJ/kg 和19%,13.38 MJ/kg 和18%,13.38 MJ/kg 和17.5%。Cobb 500(2022) 将肉鸡阶段划分与AA+ 略有差异,将肉鸡生长后期分为29~39 日龄和40~49 日龄,日粮代谢能和粗蛋白质水平分别为12.75 MJ/kg 和18%~19%,以及12.96 MJ/kg 和17%~18%。从以上推荐标准可以看出,近期商业公司推荐的肉鸡生长后期蛋白质和代谢能与NRC(1994)或NY/T 33–2004相比,均有降低的趋势,并且Cobb 公司代谢能有更大程度的降低。
由于肉鸡的生产目的是为人类提供动物优质蛋白质,尽可能多的将饲料中的蛋白质转化为机体蛋白质。但该过程受到饲料能量水平的影响,高能日粮降低采食量,降低蛋白质摄入,不利于蛋白质合成;反之,低能饲料促进采食量提高,蛋白质摄入也多,可能造成蛋白质浪费。近些年,国内外有很多研究比较了不同能量和蛋白水平对肉鸡生产性能的影响,根据生产性能标准筛选了肉鸡不同阶段适宜的能量和蛋白质营养水平。我国近年来由于市场竞争,很多饲料公司通过提高能量和蛋白质水平来实现低料重比,但低料重比对提高肉鸡的蛋白质转化效率的影响目前并不清楚。此外,我国正在推行低蛋白日粮配方技术,先前的很多研究或生产实践用生产性能作为衡量标准容易造成彼此冲突的结果,以产肉量的养分需要量作为衡量标准可能更有利于确保鸡肉作为食品要素,同时获得最低蛋白质消耗的蛋白能量比将更有助于节约我国蛋白质资源。因此,本试验采用4~6 周龄肉鸡,通过比较不同代谢能和蛋白质水平下肉鸡的生产性能、胴体蛋白质和脂肪组成、产肉所耗养分含量,为我国高效生产鸡肉蛋白质提供合理的低蛋白日粮技术方案。
选择约800 只1 日龄健康雄性AA+ 白羽肉鸡饲养于同一鸡舍,1~21 d 期间饲喂同一日粮。肉鸡22 日龄时,选择720 只采用3×4 两因素设计,随机分为12 个组,每组6 个重复,每个重复10 只鸡,保持各重复间肉鸡体重接近。分别饲喂由3 个表观代谢能水平(13.67、13.92、14.17 MJ/kg),4 个粗蛋白质水平(16.5%、17.5%、18.5%、19.5%)构成的共12 种日粮。配料前,采用近红外光谱技术检测所用玉米、豆粕和玉米蛋白粉等原料中常规化学组分、AME 和可消化氨基酸含量,以用于配制试验日粮。日粮组成及营养水平见表1。
饲养试验在中国农业大学涿州试验鸡场进行。肉鸡日常饲养管理与免疫程序参照AA+ 肉鸡饲养手册进行,试验期间肉鸡自由饮水和采食,试验周期22~41 d。
1.2.1 生长性能22 日龄和41 日龄时,分别对肉鸡禁食8 h 和12 h 后,逐笼测定肉鸡耗料量和体重,并计算平均体增重、料重比,每天记录死亡鸡数,按照阶段料重比扣除死亡鸡的耗料量后计算肉鸡阶段采食量。
1.2.2 日粮蛋白质和代谢能摄入量根据肉鸡各阶段的采食量和日粮中实测粗蛋白质和代谢能含量计算1~3 周、4~6 周以及1~6 周蛋白质摄入量和代谢能摄入量。
1.2.3 屠宰性能试验第41 天,对肉鸡禁食12 h 后,每个重复随机选取1 只接近平均体重的鸡进行屠宰。采用电击击晕肉鸡后,颈部放血,去毛,沥干水分后,参照NY/T 823–2020《家禽生产性能名词术语和度量计算方法》测定屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率、腿肌率、腹脂率、产肉量。
1.2.4 肉鸡屠体组成和屠体蛋白质、脂肪沉积量试验于第22 日龄,选择6 只接近平均体重的肉鸡褪毛放血后,经过高温高压蒸煮、搅碎、冻干后,采用GB/T 6432–2018 《饲料中粗蛋白的测定 凯氏定氮法》测定样品的粗蛋白质含量,采用GB/T 6433–2006 《饲料中粗脂肪的测定》测定样品脂肪含量,采用GB/T 6435–2014 《饲料中水分的测定》测定样品的水分含量。
41 日龄肉鸡屠宰性能测定完成后,收集各重复除羽毛和血液外的肉鸡所有组织,经过高温高压蒸煮、搅碎、冻干后保存,测定屠体水分、蛋白质和脂肪含量,并计算22~41 日龄屠体蛋白质和脂肪沉积量。
1.2.5 肉鸡饲料转化效率蛋白质利用效率等于试验期间(4~6 周)肉鸡体蛋白沉积量与摄入蛋白质重量之比。摄入每克蛋白的体增重、摄入每千卡代谢能的体增重分别等于试验期间(4~6周)肉鸡体增重与摄入蛋白质重量、代谢能总量之比。每千克产肉所消耗饲料蛋白质质量、每千克产肉所消耗饲料代谢能总量分别等于肉鸡全期蛋白质、代谢能摄入量与产肉量之比。
1.2.6 粪便中氮含量和氮存留率于22 日龄,选择144 只肉鸡转入代谢室中。将肉鸡随机分为12 个组,每组4 个重复,每个重复3 只鸡,保持各重复间肉鸡体重接近。肉鸡在代谢室中经过3 d 适应期后,于25~27 日龄参照Bourdillon 等(1990)的方法进行代谢试验,肉鸡在代谢试验开始前禁食17h 使消化道排空,收集肉鸡在代谢试验期间的所有粪便,并记录肉鸡的采食量。粪便在鼓风干燥箱中烘干、保存,用于测定日粮表观代谢能、粪便中氮含量和氮存留率。表观代谢能、氮存留率的计算公式如下:
AME/(MJ/kg)=(饲料总能摄入量– 粪便总能排泄量)/采食量;
氮存留率/%=(饲料总氮摄入量–粪便中氮排泄量)/肉鸡总氮摄入量×100。
采用SAS 9.0 的GLM 程序对数据进行双因素分析,若出现交互作用则采用Duncan 氏检验法对组间数据进行多重比较,差异显著性为P<0.05,0.05<P<0.10 时为有差异趋势。
4~6 周龄肉鸡日粮中粗蛋白质和代谢能水平对生产性能和全期料重比没有显著的交互作用(P>0.05)(表2)。日粮中粗蛋白质水平对肉鸡末体重、4~6 周龄体增重、采食量、料重比以及全期料重比均无显著性影响(P>0.05)。日粮中代谢能水平对肉鸡末体重和4~6 周龄体增重无显著性影响(P>0.05),但日粮中代谢能显著影响了4~6 周龄采食量、料重比以及全期料重比。提高日粮代谢能水平降低了肉鸡采食量(P<0.05)。相比13.67 MJ/kg,日粮中代谢能提高至13.92 MJ/kg 和14.17 MJ/kg 时显著降低了料重比(P<0.05)。全期料重比随日粮中代谢能水平的增加而降低(P<0.05)。
表2 4~6 周龄肉鸡日粮中粗蛋白质和代谢能水平对生产性能的影响
日粮中粗蛋白质和代谢能水平对肉鸡屠宰性能没有显著的交互作用(P>0.05)(表3)。日粮中粗蛋白质水平对屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率和腿肌率均无显著性影响(P>0.05)。日粮中粗蛋白质水平为17.5% 时腹脂率显著高 于18.5%、19.5% 蛋 白 水 平(P<0.05),但 与16.5% 蛋白水平差异不显著。提高日粮中代谢能水平有降低全净膛率(P=0.081)和增加腹脂率的趋势(P=0.075)。提高日粮中代谢能水平降低了产肉量(P<0.05)。
表3 日粮中粗蛋白质和代谢能水平对41 日龄肉鸡屠宰性能的影响
日粮中粗蛋白质和代谢能水平对41 日龄肉鸡屠体组成没有显著的交互作用(P>0.05)(表4)。日粮中粗蛋白质水平为19.5% 时肉鸡体水分含量最高,显著高于16.5% 和17.5% 粗蛋白质水平(P<0.05),但与粗蛋白质水平为18.5% 时差异不显著。日粮中粗蛋白质水平为16.5% 时肉鸡体脂肪含量最高,显著高于18.5% 和19.5%粗蛋白质水平(P<0.05),但与粗蛋白质水平为17.5%时差异不显著。相比13.67 MJ/kg,提高日粮中代谢能水平至13.92 MJ/kg 和14.17 MJ/kg时有增加体脂肪含量的趋势(P=0.079)。
日粮中粗蛋白质和代谢能水平对4~6 周龄屠体蛋白质和脂肪沉积量均有显著的交互作用(P<0.05)。高能低蛋白日粮(AME =14.17 MJ/kg,CP=16.5%)脂肪沉积量最高,其次是粗蛋白质、代谢能分别为16.5%、13.92 MJ/kg 的日粮,低能高蛋白日粮(AME =13.67 MJ/kg,CP=19.5%)脂肪沉积量最低。蛋白质沉积量在高能高蛋白日粮(AME=14.17 MJ/kg,CP =19.5%)和16.5%/13.92 MJ/kg、17.5%/13.67 MJ/kg、18.5%/13.67 MJ/kg、18.5%/13.92 MJ/kg 日粮中最高,显著高于高能低蛋白日粮(AME =14.17 MJ/kg,CP =16.5%),18.5%/14.17 MJ/kg 日粮蛋白质沉积量最低。
日粮中粗蛋白质和代谢能水平对4~6周龄和1~6 周龄代谢能摄入量有显著的交互 作 用(P<0.05)(表5)。低 能 低 蛋 白 日 粮(AME=13.67 MJ/kg,CP=16.5%)以及粗蛋白质、代谢能分别为18.5%、13.92MJ/kg 时4~6 周龄和1~6 周龄代谢能摄入量最高,其次是低能高蛋白日粮(AME=13.67 MJ/kg,CP=19.5%),粗蛋白质、代谢能分别为18.5%、14.17 MJ/kg的日粮处理在4~6 周龄和1~6 周龄代谢能摄入量最低。日粮中粗蛋白质和代谢能水平对4~6 周龄和1~6 周龄蛋白质摄入量有显著性影 响(P<0.05)。4~6 周 龄 和1~6 周 龄 的蛋白质摄入量在日粮粗蛋白质为16.5% 和17.5%间差异不显著,但显著低于18.5% 蛋白水平,日粮粗蛋白质水平为19.5% 时4~6 周龄和1~6 周龄蛋白质摄入量最高(P<0.05)。相比13.67 MJ/kg 和13.92 MJ/kg,日粮中代谢能水平为14.17 MJ/kg 时显著降低了4~6 周龄和1~6周龄的蛋白质摄入量(P<0.05)。
日粮中粗蛋白质和代谢能水平对蛋白质利用效率有显著的交互作用(P<0.05)。粗蛋白质水平为16.5% 和17.5% 的所有处理蛋白质利用效率最高,而粗蛋白质水平为19.5% 的低能处理蛋白质利用效率最低。肉鸡摄入每克蛋白的体增重在16.5% 和17.5% 粗蛋白质处理间差异不显著,但显著高于18.5% 和19.5% 粗蛋白质处理(P<0.05)。日粮中粗蛋白质为16.5% 时肉鸡摄入每千卡代谢能的体增重最低,显著低于17.5%和19.5% 粗蛋白质处理(P<0.05),但与18.5%粗蛋白质处理无显著性差异。每千克产肉所消耗饲料蛋白质重量在16.5% 和17.5% 粗蛋白质处理间差异不显著,但显著低于18.5% 和19.5%粗蛋白质处理(P<0.05)。相比13.67 MJ/kg,提高日粮代谢能至13.92 MJ/kg 显著增加了每千克产肉所消耗饲料蛋白质质量(P<0.05)。日粮中粗蛋白质为16.5% 时肉鸡每千克产肉所消耗饲料AME 总量最高,显著高于17.5% 和19.5% 粗蛋白质处理(P<0.05),但与18.5% 粗蛋白质处理无显著性差异。
日粮中粗蛋白质和代谢能水平对粪氮含量和氮存留率有显著的交互作用(P<0.05)。粪氮含量在粗蛋白质、代谢能分别为19.5%、13.92 MJ/kg 的日粮中含量最高,其次是低能高蛋白日粮(AME=13.67 MJ/kg,CP=19.5%),高能低蛋白日粮(AME=14.17 MJ/kg,CP=16.5%)粪氮含量最低。氮存留率在高能低蛋白日粮(AME=14.17 MJ/kg,CP=16.5%)中最高,其次是低蛋白日粮(16.5%)的其他代谢能处理,氮存留率在高蛋白日粮(19.5%)中最低。
日粮中适宜的蛋白质和能量水平是实现肉鸡最佳生长性能、提高养分利用的重要条件。在本试验中,生长后期日粮粗蛋白质水平由19.5%降低至16.5%不影响肉鸡末体重和料重比。Van Harn 等(2019)的结果表明,日粮中粗蛋白质水平由19.8%降低至16.5%对28~35 日龄肉鸡的体增重和料重比没有负面影响。Chrystal 等(2020)同样发现,日粮中粗蛋白质水平由20% 降低至17.2%对14~35 日龄肉鸡的体增重和料重比没有显著影响,但继续降低至15.6%时则提高了料重比。以上研究均表明尽管肉鸡后期生长迅速,但在添加晶体氨基酸来满足肉鸡对各种必需氨基酸需求的条件下,采取低蛋白日粮方案是可行的。
由于肉鸡具有“为能而食”的特性,其可在一定能量范围内根据日粮能量浓度调节自身采食量(Lesson 和Summer,1996)。本研究显示提高日粮中代谢能水平降低了肉鸡采食量。本试验中,提高日粮中代谢能水平不影响肉鸡体增重,但降低了肉鸡料重比。Gopinger 等(2017)结果也显示,将22~42 d 肉鸡日粮中代谢能水平由2850 kcal/kg 逐渐提高至3250 kcal/kg 对肉鸡体增重没有影响,但改善了料重比。说明用不同的指标作为衡量标准,肉鸡日粮适宜的能量和粗蛋白质水平可能不同。本研究说明,4~6 周龄肉鸡日粮,获得最佳体增重适宜的粗蛋白质和代谢能水平应分别为16.5%和13.67 MJ/kg;为获得最佳料重比,适宜的粗蛋白质和代谢能水平应分别为19.5%和14.17 MJ/kg。
日粮中必需氨基酸是影响胴体性状的重要因素,充足的必需氨基酸可维持采食低蛋白日粮肉鸡的屠宰性能(Si 等,2004)。本试验表明,降低日粮蛋白质水平不影响肉鸡的屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率和腿肌率以及产肉量。研究表明,肉鸡日粮中粗蛋白质降低2 个百分点(Saleh等,2021),甚至2~4 个百分点(Badawi 等,2019)对肉鸡的屠宰性能没有显著影响。本试验结果还表明,降低日粮粗蛋白质水平显著增加了腹脂率,与先前很多研究认为低蛋白日粮提高腹脂率的结果一致。Chrystal 等(2020)发现,日粮中粗蛋白质每降低1 个百分点腹脂重提高约15%。低蛋白日粮中代谢能蛋白比的增加可能是导致肉鸡腹脂率增加的一个重要因素。一般来说,高代谢能或高能量蛋白比会导致能量过剩,以脂肪的形式沉积;提高日粮中蛋白质水平会增加肉鸡机体蛋白质含量,降低脂肪含量(Swennen 等,2007)。
在本试验中,提高日粮中代谢能水平有降低全净膛率的趋势,同时降低了产肉量,这是因为高代谢能水平日粮降低采食量,导致蛋白质摄入量下降,影响了机体蛋白质的合成。另外,本试验结果表明,提高代谢能有增加腹脂率的趋势,这表明日粮中提供的能量水平超过了机体维持和蛋白质合成的需要,最后转化为脂肪沉积。在本试验中,日粮中粗蛋白质和能量水平对于肉鸡屠体蛋白质和脂肪沉积量有显著的交互作用,而且体脂肪含量基本与腹脂的沉积一致,这是因为机体蛋白质的沉积需要蛋白质和能量的共同参与,蛋白质供应的改变会影响机体对能量的需求。虽然腹脂在生产中被认为是一种浪费,但腹脂增加的同时,鸡肉中脂肪含量也增加,肌内脂肪含量通常被认为是衡量肉品质的重要因素。因而,保持适当的腹脂可以认为是确保肉品质的一种要求。因此,为获得最佳的屠宰性能,肉鸡后期日粮中适宜的粗蛋白质和代谢能水平应分别为19.5%和13.67 MJ/kg,但结合肉鸡屠体组成和蛋白质、脂肪沉积量,4~6 周龄肉鸡日粮中适宜的粗蛋白质和代谢能水平应分别为18.5%和13.67 MJ/kg。
本试验发现,相比19.5%高蛋白处理,粗蛋白质为16.5%时肉鸡蛋白质利用效率、体增重/蛋白摄入量分别提高了13.1%、12.1%,每千克产肉所消耗的蛋白质则降低了6.2%。其他研究也表明,低蛋白日粮可以提高日粮中蛋白质的利用,节约蛋白质资源(Belloir 等,2017)。我国2022 年白羽肉鸡产肉量达到1192 万t,若后期日粮中粗蛋白质水平降低3 个百分点,在相同产肉量情况下可减少日粮蛋白质摄入达34.5 万t,相当于降低了约70 万t 豆粕的使用,这对于蛋白质原料严重依赖进口的中国来说具有重要的意义。在本研究中,相比19.5%高蛋白处理,粗蛋白质为16.5%时显著提高了每千克产肉所消耗饲料AME 量,这主要是因为采食低蛋白日粮的肉鸡体脂肪含量更高,而单位重量脂肪所含有的能量要远高于蛋白质,因此每千克产肉会需要更多的能量。另一个可能的原因是由于低蛋白日粮提高了料重比(仅数值上增加了2.8%,但无显著差异),即提高了每克增重所消耗的饲料量,因而低蛋白日粮每克增重下肉鸡的代谢能采食量增加。
本试验中,日粮中代谢水平影响了每千克产肉消耗的饲料蛋白质质量,后者在代谢能为13.67 MJ/kg 时最低,说明该代谢能水平已可以满足肉鸡的生长需求。因此,从蛋白质转化效率上来看,肉鸡后期日粮中适宜的粗蛋白质和代谢能水平应分别为16.5% 和13.67 MJ/kg。从能量转化效率来看,肉鸡后期日粮中适宜的粗蛋白质和代谢能水平应分别为19.5% 和13.67 MJ/kg。
降低日粮中粗蛋白质水平可以降低肉鸡排泄物中总氮以及尿酸氮的含量(Such 等,2021)。Alfonso-Avila 等(2022)指出,日粮中蛋白质水平每降低1% 会导致氮沉积效率增加3.5%,氮排泄量降低10%。本研究同样显示,肉鸡粪氮含量随日粮中粗蛋白质的降低而降低,氮存留率随日粮中粗蛋白质的降低而升高。这均表明采食高蛋白日粮后会造成体内氨基酸过量,氨基酸分解增加。因此,低蛋白日粮是一种降低肉鸡氮排放、改善氮利用率的有效途径。由于机体蛋白质合成需要能量,因此,日粮中能量水平是影响蛋白质利用的一个重要因素。Gous 等(2018)研究表明,降低日粮中代谢能水平会降低肉鸡的蛋白质利用效率,而Zhao 和Kim(2017)的结果显示,改变日粮中能量水平不影响肉鸡氮存留率,以上研究的不一致可能归因于日粮中粗蛋白质、代谢能的水平或二者之间的比例不同。本试验结果同样显示,在粗蛋白质水平为17.5%~19.5%时,日粮代谢能不影响肉鸡粪氮含量和氮存留率,但在16.5% 粗蛋白质水平下,提高日粮代谢能水平降低了粪氮含量、提高了氮存留率。因此,从氮排放和氮存留率方面考虑,肉鸡后期日粮中适宜的粗蛋白质和代谢能水平应分别为16.5% 和14.17 MJ/kg。
低蛋白日粮可以有效节约饲粮蛋白质资源,减少肉鸡氮排泄。本试验结果表明,日粮中粗蛋白质水平为16.5% 时可以使4~6 周龄肉鸡保持与高蛋白组相同的生长性能,并有效提高了饲料中蛋白质的利用效率。综合肉鸡生长性能、胴体品质和产肉所耗养分效率等指标,日粮中粗蛋白质和代谢能水平分别为16.5% 和13.67 MJ/kg时可以满足4~6 周龄肉鸡的营养需求。