生長前期北京鴨生物素需要量及腳裂癥的初步探究

朱勇文侯水生楊 琳黃 葦謝 明

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，北京 100193;2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，廣州 510042)

生物素又稱維生素H，作為各種羧化酶的輔助因子，參與機(jī)體糖異生、脂肪和蛋白質(zhì)合成等代謝反應(yīng)，是家禽不可或缺的重要營養(yǎng)物質(zhì)之一。家禽生物素需要量的研究，在肉雞方面研究報道較多。NRC［1］建議生長前期肉雞和蛋雞生物素需要量分別為0.15和0.13 mg/kg，但并沒有肉鴨生物素需要量方面相關(guān)數(shù)據(jù)。起初，肉雞生物素需要量的確定主要根據(jù)其生長性能，后來許多研究發(fā)現(xiàn)，獲得最佳生長性能的生物素需要量，并不能有效防止生物素缺乏癥的發(fā)生［2］。于是，肉雞生物素需要量不斷提高，以降低生物素缺乏癥引起的死亡率。家禽前期(出雛后2周)不容易出現(xiàn)生物素缺乏癥，但前期缺乏累積可導(dǎo)致中后期發(fā)生相關(guān)缺乏癥。生物素缺乏癥主要表現(xiàn)為皮炎、滑腱癥、骨粗短、發(fā)育不良等［3］。其中腳部為最明顯部位，開始表現(xiàn)出干燥、角質(zhì)磷片樣變、腳掌有乳狀突起、開裂等［4］。關(guān)于家禽生物素需要量和缺乏癥的研究結(jié)論不一，而肉鴨方面研究更少，且缺乏深入研究。因此，本試驗擬對北京鴨生物素需要量作系統(tǒng)研究，為肉鴨生產(chǎn)實踐和飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定提供一定的理論依據(jù)，并對北京鴨生物素缺乏引起的腳裂癥進(jìn)行了觀察和初步研究。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計與飼養(yǎng)管理

試驗采用單因子設(shè)計，選用體重相近的1日齡雄性Z8型北京鴨480只，隨機(jī)分成10組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)8只鴨。試驗期為4周。各組分別在基礎(chǔ)飼糧中添加0(正對照組)、0.03、0.06、0.09、0.12、0.15、0.18、0.21、1.50 mg/kg生物素及3 g/kg蛋清粉，其中1.50 mg/kg生物素組為高生物素水平組，3 g/kg蛋清粉組為負(fù)對照組，蛋清粉含抗生物素蛋白［5］，可中和基礎(chǔ)飼糧中生物素。

肉鴨采用網(wǎng)上平養(yǎng)，自由采食及飲水。接雛時鴨舍溫度為32℃，以后逐步穩(wěn)定下降，每2～3天降低1℃，直至20℃，恒溫至出欄。采取人工補(bǔ)光制度，由前期24 h/d逐步減至采食補(bǔ)光和自然光照結(jié)合，其他按常規(guī)飼養(yǎng)管理方式進(jìn)行。

1.2 試驗材料及試驗飼糧

D－生物素購自日本住友公司，為白色結(jié)晶粉，純度為2%。

小麥的生物素利用率非常低(0 ～10%)［6］，鴨肝粉作為動物性蛋白質(zhì)原料，生物素含量低(0.03 mg/kg)，所以本試驗基礎(chǔ)飼糧采用小麥－鴨肝粉型飼糧。其他營養(yǎng)水平參照NRC(1994)肉鴨飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.3 試驗指標(biāo)

1.3.1 生長性能指標(biāo)

以欄為單位記錄北京鴨體重和采食量，計算21日齡各組平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.3.2 血液生化指標(biāo)

28日齡時，根據(jù)每個重復(fù)平均體重抽取2只北京鴨屠宰采樣，并對腳部缺乏癥進(jìn)行觀察。采用日立721型全自動生化儀測定肝臟磷脂含量和血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)，天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)和γ－谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)活性。

1.4 統(tǒng)計分析

采用SAS 9.0統(tǒng)計軟件中GLM程序中Duncan氏進(jìn)行多重比較分析，數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生物素水平對1～21日齡北京鴨生長性能的影響

由表2可以看出，飼糧中不同生物素水平對北京鴨前期ADFI和ADG有顯著影響(P＜0.05)，但對 F/G 沒有顯著影響(P ＞0.05)。當(dāng)生物素添加水平在0.15～0.21 mg/kg時，ADFI和ADG顯著高于0和0.03 mg/kg生物素水平組。飼糧中生物素添加水平為0.18 mg/kg時，ADFI和ADG最高，隨后處于相對穩(wěn)定平臺期。高生物素水平組(1.5 mg/kg)生長性能呈現(xiàn)降低趨勢，但差 異 不 顯 著(P ＞ 0.05)。與 0.15，0.18 和0.21 mg/kg生物素水平組相比，蛋清粉組ADFI和ADG顯著下降(P＜0.05)，但有效改善了 F/G(P ＞0.05)。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %

2.2 北京鴨生長前期生物素需要量估測

研究表明，用回歸分析方法(折線模型，曲線回歸模型等)來估計需要量比其他方法要準(zhǔn)確得多。Robbins等［7］研究發(fā)現(xiàn)直線折線模型比較適合根據(jù)生長性能來估測動物營養(yǎng)需要量。所以，本試驗采用直線折線模型和二次曲線模型分別進(jìn)行生物素需要量估測。以21日齡北京鴨ADG為衡量指標(biāo)，以ADG(y)為應(yīng)變量，以生物素需要量(x)為自變量，模型分析得到結(jié)果如下。

表2 生物素水平對1～21日齡北京鴨生長性能的影響Table 2 Effects of biotin levels on growth performance of Peking ducks aged from 1 to 21 days

直線折線模型：

二次曲線模型：

采用直線折線模型擬合方程估測獲得最佳ADG時，適宜生物素需要量為0.180 mg/kg;采用二次曲線模型擬合方程估測獲得最佳ADG時，適宜生物素需要量為0.202 mg/kg。

2.3 28日齡北京鴨腳裂癥的觀察與統(tǒng)計

由表3可知，飼糧中不同生物素水平對28日齡北京鴨末重有顯著影響(P＜0.05)。各組依平均體重選取北京鴨2只，每個組6個重復(fù)，每個組共12只進(jìn)行腳裂癥觀察及屠宰采樣。圖1為腳裂癥漸變發(fā)生過程。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，各組表現(xiàn)出不同程度的腳裂癥，其中蛋清粉組最為嚴(yán)重;生物素添加水平高于0.15 mg/kg時，腳裂癥得到有效緩解。同時發(fā)現(xiàn)，腳裂癥都伴發(fā)腳部皮膚角質(zhì)鱗片樣變。

圖1 北京鴨腳裂癥漸變發(fā)生過程Fig.1 The process ranging from normal to severity of foot pad lesions of Peking ducks

2.4 北京鴨腳裂癥相關(guān)指標(biāo)測定

通過對北京鴨腳裂癥進(jìn)行觀察，初步推斷缺乏生物素可能引起細(xì)胞膜通透性變化，進(jìn)一步引起脫水，并隨著后期體重快速增長以及腳掌與地面摩擦力增大，最后導(dǎo)致腳掌開裂。本試驗根據(jù)表3腳裂的嚴(yán)重情況，選取了5個組(蛋清粉組及0、0.09、0.18、1.50 mg/kg 生物素組)進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測定。

由表4可知，生物素添加組中肝臟磷脂含量高于蛋清粉組(P＞0.05)和0 mg/kg生物素組(P＜0.05)。和蛋清粉組相比，1.50 mg/kg生物素組血清中ALT和AST活性顯著降低(P＜0.05);其他組ALT和AST活性降低，但差異不顯著(P＞0.05)。GGT活性各組間差異不顯著(P＞0.05)。

表3 28日齡北京鴨腳裂癥觀察結(jié)果統(tǒng)計Table 3 The statistical results of foot pad lesions of Peking ducks

表4 生物素水平對28日齡北京鴨肝臟磷脂和血清相關(guān)酶活性的影響Table 4 Effects of biotin levels on phospholipids in liver and activity of enzymes in serum of Peking ducks at 28 days of age

3 討論

3.1 生物素水平對21日齡北京鴨生長性能的影響

生物素作為羧化酶的輔助因子，參與3大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝。飼糧中缺乏生物素，家禽生長速度受阻，飼料利用率也相應(yīng)降低;補(bǔ)充生物素，ADG 提高，死亡率下降［8－9］。本試驗結(jié)果表明，不同生物素水平對北京鴨ADFI和ADG有顯著影響，這與肉雞方面研究的結(jié)果基本一致［10］。但于會民等［11］在玉米－豆粕型飼糧中添加生物素對肉雞ADG、ADFI和飼料轉(zhuǎn)化效率影響都不顯著。原因可能是家禽生物素需要量較低，不同基礎(chǔ)飼糧生物素含量有差異。飼糧中不同生物素水平對北京鴨F/G沒有顯著影響，這與韓春芳［12］研究結(jié)果一致。原因可能是以小麥為主飼糧，在腸道黏性大，含有非淀粉多糖(NSP)抗?fàn)I養(yǎng)因子，加上北京鴨前期腸道發(fā)育不全，影響其他營養(yǎng)物質(zhì)吸收利用，所以F/G并沒有得到改善。生物素一般毒性很低，過量時雖然有降低北京鴨生長性能趨勢，但差異不顯著。其原因可能生物素過量可競爭性抑制其他水溶性維生素(如泛酸等)吸收［13］。

3.2 生長前期北京鴨生物素需要量的確定

有關(guān)肉鴨生物素需要量方面的報道較少，林美峰［14］早期依據(jù)臺灣土番鴨生長性能估測生長前期生物素需要量為0.088 mg/kg。本試驗通過直線折線和二次曲線模型擬合方程分別估測生物素需要量為 0.180 和 0.202 mg/kg，兩者都高于NRC(1994)肉雞推薦量 0.15 mg/kg。李?。?5］采用小麥－魚粉－酪蛋白型基礎(chǔ)飼糧，1～6周齡肉雞獲得最佳生長性能生物素添加水平為0.22 mg/kg，并通過缺乏癥綜合評價估測生物素需要量可能高于 0.30 mg/kg。Larry 等［16］研究發(fā)現(xiàn)飼糧中生物素含量約為0.10 mg/kg時，種母雞后代的孵化率和成活率最高。于會民等［11］綜合生長性能和肝臟丙酮酸羧化酶活性，獲得1～6周齡肉雞生物素需要量為0.30 mg/kg。上述研究結(jié)果存在一定差異，原因除了品種不同，家禽生物素需要量還受其他營養(yǎng)素和腸道微生物菌群影響，如Whitehead［17］發(fā)現(xiàn)高蛋白質(zhì)水平(16.8%)飼糧中生物素需要量要高于低蛋白質(zhì)水平(13.7%)飼糧。

實際生產(chǎn)中考慮生長性能同時，還要預(yù)防缺乏癥的發(fā)生。Whitehead等［18］研究表明飼糧中添加生物素0.17 mg/kg可滿足最佳生長性能;而預(yù)防脂肪肝腎綜合征(FLSK)的發(fā)生，需提高到0.18 mg/kg。如果考慮其他營養(yǎng)和環(huán)境因素影響，其需要量可高于0.18 mg/kg。本試驗依據(jù)觀察腳裂癥發(fā)生情況，估測飼糧中生物素水平0.21 mg/kg較佳。本試驗主要從肉鴨生長性能方面來確定生物素需要量，預(yù)防缺乏癥最低需要量還需進(jìn)一步探究。

3.3 北京鴨腳裂癥觀察分析及相關(guān)探究

本試驗通過對28日齡北京鴨腳裂癥的觀測，發(fā)現(xiàn)腳部皮膚角質(zhì)鱗片樣變，腳底開裂大致過程：脫水→開裂出血→結(jié)痂→化膿。推測生物素影響上皮組織生長，起初出現(xiàn)脫水現(xiàn)象，加上后期體重的快速增長及腳底摩擦力增加，容易出現(xiàn)開裂。失去外層角質(zhì)層保護(hù)，真皮層血管受到破壞，就會出血結(jié)痂，如果處理不當(dāng)被微生物感染，則出現(xiàn)化膿。推測由于上皮組織保水功能下降可能引起后續(xù)一系列相關(guān)癥狀發(fā)生。

肝臟作為機(jī)體代謝關(guān)鍵器官，肝臟細(xì)胞通透性一定程度上反映了腳部上皮組織保水通透性。生物素對磷脂代謝具有重要影響，而磷脂作為細(xì)胞膜組成部分，與細(xì)胞膜通透性相關(guān)。本試驗發(fā)現(xiàn)飼糧中添加生物素組肝臟磷脂含量低于蛋清粉組和0 mg/kg生物素水平組，與 Oloyo［19］研究生物素和油脂對肝臟磷脂含量的影響趨勢基本一致。磷脂含量降低，可導(dǎo)致肝細(xì)胞膜通透性一定程度升高。于是，對血清與肝功能相關(guān)3種酶進(jìn)行了測定，發(fā)現(xiàn)蛋清粉組血清ALT和AST活性提高，說明肝細(xì)胞受到一定程度損傷，通透性升高。有關(guān)通透性升高，保水功能下降的進(jìn)一步機(jī)制尚不清楚。有報道稱，細(xì)胞膜或上皮組織角質(zhì)層脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)中脂肪酸組成發(fā)生變化，不飽和脂肪酸減少能導(dǎo)致表皮迅速失水。而生物素作為脂肪合成關(guān)鍵酶乙酰輔酶A羧化酶(ACC)輔助因子，影響脂肪酸組成［20－21］。

4 結(jié)論

①飼糧中添加生物素可顯著提高北京鴨ADG和ADFI，并沒有改善F/G。以ADG為衡量指標(biāo)，采用直線折線和二次曲線模型估測北京鴨前期生物素適宜需要量為0.180和0.202 mg/kg。

②通過對北京鴨生物素腳裂癥觀察，發(fā)現(xiàn)腳裂癥伴發(fā)皮膚角質(zhì)鱗片樣變;腳裂大致過程為脫水→開裂出血→結(jié)痂→化膿，并初步判斷腳裂癥與上皮組織保水功能存在一定的關(guān)系。

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