低蛋白質飼糧中添加尿素對肉兔生長發(fā)育及血液指標的影響

汪水平 田興舟 何 琴 王紅楊 鄧紅麗 李岑曦

(1.西南大學榮昌校區(qū)，重慶 402460;2.西南大學重慶市牧草與草食家畜重點實驗室，重慶 400716)

蛋白質是動物生長發(fā)育及其產品產量和質量提高的重要物質基礎。隨著我國畜牧業(yè)的發(fā)展，蛋白質飼料供給日趨緊張，成為制約產業(yè)發(fā)展和生產效率提高的重要因素之一。將尿素等非蛋白氮(non-protein nitrogen，NPN)作為反芻動物的蛋白質飼料來源，是緩解目前蛋白質飼料資源短缺的有效途徑之一。家兔是小型草食性單胃動物，具有發(fā)達的盲腸微生物區(qū)系和獨特的食糞習性，具備利用NPN的消化生理基礎[1]。目前，有關家兔能否利用尿素及其利用效率的研究很多，但不同試驗的結論不盡相同[2]。本試驗擬給肉兔飼喂尿素添加量不同的低蛋白質飼糧，通過對其生長性能、主要臟器與胃腸道發(fā)育及血液指標的考察，評估尿素的應用效果，確定適宜用量，為NPN作為肉兔氮源提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

尿素(分析純)購自北京康普匯維科技有限公司，含量為99%，系白色柱狀結晶，實測氮含量為46.49%。玉米過1 mm篩粉碎，實測干物質含量為86.85%，粗蛋白質含量為8.68%(干物質基礎)。將玉米粉和尿素按80∶20的比例混勻，使用洋工EXT50G精英型單螺桿干法膨化機在140℃下膨化，得糊化淀粉緩釋尿素。將制得的糊化淀粉緩釋尿素過1.5 mm篩粉碎，實測干物質含量為92.00%，氮含量為9.89%(干物質基礎)。

1.2 基礎飼糧

參考 NRC(1998)[3]推薦的青年兔營養(yǎng)需要量并兼顧試驗目的，配制粗蛋白質含量較低的基礎飼糧，其組成及營養(yǎng)水平見表1。在配制試驗飼糧時，需在基礎飼糧玉米數量上，扣除各自添加的糊化淀粉緩釋尿素所含的玉米數量。試驗所用玉米均按糊化淀粉緩釋尿素制備工藝進行膨化。所有飼料原料過1.5 mm篩粉碎，按不同試驗組分別混勻，再采用冷制粒工藝制成粒徑為4 mm的顆粒料。

1.3 試驗設計

選用50日齡、體重相近的健康新西蘭兔作為試驗動物。采用單因子隨機區(qū)組試驗設計，將120只新西蘭兔隨機分為4組，1個對照組和3個試驗組，每組15個重復，每個重復2只。對照組飼喂基礎飼糧，3個試驗組分別飼喂在基礎飼糧中添加1%、2%和3%尿素(折合糊化淀粉緩釋尿素添加量分別為5%、10%和15%)的試驗飼糧。預試期為10 d，正試期為30 d。試驗組肉兔在預試期內由基礎飼糧逐漸過渡到試驗飼糧。

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗于2011年6月1日至2011年7月10日在重慶市榮昌縣西南大學榮昌校區(qū)“7+5”肉兔養(yǎng)殖創(chuàng)業(yè)組進行。各組試驗兔公母各占1/2，相同性別的2只試驗兔飼養(yǎng)在同一籠中，兔舍為2層雙列式。采用顆粒料飼喂，自由采食與飲水，日喂2次(07:00和18:00)，每次投料少量多添，每次投料時間不少于2 h。兔舍自然采光，自然通風，日打掃衛(wèi)生1次，保持兔舍清潔衛(wèi)生。試驗期間按兔場規(guī)定進行防疫、驅蟲和消毒，并密切觀察試驗兔行為，發(fā)現異常立即處理。

表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎)Table1 Composition and nutrient levels of the basal diet(DM basis) %

1.5 測定指標與方法

1.5.1 飼養(yǎng)環(huán)境參數

試驗兔飼養(yǎng)環(huán)境參數主要包括環(huán)境溫度、相對濕度和溫濕指數。在兔舍中部1.5 m高處掛置多頻道無線溫濕度計(EMR 812 HGN，Oregon Scientific，Inc.Portland，Oregon USA)主裝置，每日 02:00、08:00、11:00、14:00、20:00 測定舍內溫度和相對濕度。溫濕指數計算公式為:

式中:THI為溫濕指數;T為溫度;RH為相對濕度。

1.5.2 生長性能

在正試期開始和結束時分別在晨飼前給試驗兔稱重，兩者相減即為增重，再計算日增重。在正試期內每天記錄試驗兔的進食量，計算日干物質進食量。日干物質進食量與日增重之比，即為料重比。

1.5.3 血液指標

在正試期結束的次日，從每個重復中隨機挑選1只試驗兔，晨飼前心臟采血6 mL。取1 mL全血立即采用水楊酸鈉-靛酚藍顯色法[5]測定氨氮(ammonia nitrogen，NH3-N)含量，其余血液室溫斜置靜放1～2 h，3 000 r/min低溫離心15 min，所得血清于-80℃下保存待測。所有血清指標均使用貝克曼庫爾特SYNCHRON CX5 PRO全自動生化儀測定，其中葡萄糖(glucose，GLU)含量采用己糖激酶終點法測定，尿素氮(urea nitrogen，UN)含量采用脲酶UV法測定，谷丙轉氨酶(glutamate-pyruvate transaminase，GPT)和谷草轉氨酶(glutamicoxaloacetic transaminase，GOT)活性均采用 IFCC速率法測定，堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，AKP)活性采用SFBC速率法測定。

1.5.4 育肥性能

采血后的試驗兔采用耳緣靜脈注射空氣法致死后，稱重(宰前重)，立即剝皮，在同一位置去頭和去蹄，并移走除腎臟以外內臟，靜止30 min后稱重，即為胴體重，再計算屠宰率。

1.5.5 主要臟器發(fā)育狀況

從試驗兔臟器中分離心臟、肝臟、脾臟及腎臟，分別稱重，再除以宰前重，即得各臟器系數，以評估試驗兔主要臟器發(fā)育狀況。

1.5.6 胃腸道發(fā)育狀況

從試驗兔胃腸道中分離出胃、十二指腸、空腸、回腸、盲腸、蚓突及大腸，測定各段的長度，再將胃腸道劃開，用生理鹽水沖洗干凈，隨即用吸水紙輕輕擦拭，清除表面附著水分后分別稱重，再除以宰前重，即得各自的系數，以評估試驗兔胃腸道發(fā)育狀況。

1.6 數據統(tǒng)計與分析

試驗數據采用Excel 2003軟件進行處理，結果采用SPSS 11.5軟件中的GLM模塊進行方差分析和顯著性檢驗，用Duncan氏法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 試驗兔健康狀況

在預試期由基礎飼糧逐漸過渡到試驗飼糧時，試驗兔的反應依尿素添加量而異。1%和2%尿素組試驗兔沒有出現不良反應，過渡順利。3%尿素組試驗兔進食量逐漸減少，甚至拒食，以致逐漸消瘦;排糞、排尿頻率和數量明顯減少，糞便顆粒變小，且呈干結狀;部分精神萎靡，蜷臥成團，畏冷，不時顫抖;在完全飼喂試驗飼糧的第2天，有80%的試驗兔出現呼吸急促、平衡失調、歪頭斜腦等表征，并在出現上述表征后不久高聲鳴叫數聲后頭歪向一側而亡;解剖可見腹部臌氣，胃壁及腸壁稀薄，觸手可破，后腸內糞便顆粒黏結呈線狀，肝臟和腎臟暗紅，未發(fā)現病灶，血液暗紅，黏滯度較高，可以斷定為氨中毒。鑒于3%尿素組試驗兔的健康狀況，剩余的20%未進入正試期，轉喂基礎飼糧，之后逐漸恢復進食，體況好轉。1%尿素組試驗兔進入正試期后，一切正常。2%尿素組試驗兔在正試期前期進食和健康狀況正常，后期進食量逐漸減少，體況消瘦，排糞、排尿頻率和數量減少，糞便顆粒變小，有氨中毒征兆，但未危及生命，直至試驗結束。由于基礎飼糧粗纖維水平較高，粗料高、低質搭配合理，同時試驗期間環(huán)境衛(wèi)生保持良好，故試驗兔均未出現腹瀉現象。

2.2 試驗兔飼養(yǎng)環(huán)境參數

由圖1可知，試驗期兔舍內溫度、相對濕度和溫濕指數最高分別為33.42℃、91.75%和84.92，最低分別為22.70℃、58.77%和69.49，表明試驗兔處于高溫高濕飼養(yǎng)環(huán)境中。由表2可知，試驗期兔舍內溫度平均為27.86℃，相對濕度平均為78.91%，溫濕指數平均為79.22。

圖1 試驗兔飼養(yǎng)環(huán)境參數日變曲線Fig.1 Daily change curves of feeding environmental parameters for experimental rabbits

表2 試驗兔飼養(yǎng)環(huán)境參數Table2 Feeding environmental parameters for experimental rabbits

2.3 試驗兔生長、育肥性能

由表3可知，3組試驗兔始重差異不顯著(P＞0.05)。1%尿素組試驗兔末重、增重和日增重均極顯著高于對照組和2%尿素組(P＜0.01)。2%尿素組試驗兔日干物質進食量、胴體重和屠宰率均極顯著低于對照組和1%尿素組(P＜0.01)，而料重比則極顯著高于對照組和1%尿素組(P＜0.01)。

表3 試驗兔生長、育肥性能Table3 Growth and finishing performance of experimental rabbits

2.4 試驗兔血液指標

由表4可知，3組試驗兔血清葡萄糖含量差異不顯著(P＞0.05)。1%和2%尿素組試驗兔全血氨氮含量和血清谷丙轉氨酶活性顯著或極顯著高于對照組(P＜0.05或P＜0.01)。此外，2%尿素組試驗兔血清尿素氮含量以及谷草轉氨酶、堿性磷酸酶活性均極顯著高于對照組和1%尿素組(P＜0.01)。

表4 試驗兔血液指標Table4 Blood indices of experimental rabbits

2.5 試驗兔主要臟器發(fā)育狀況

由表5可知，3組試驗兔心臟和脾臟系數均差異不顯著(P＞0.05)，而肝臟重和系數均差異顯著或極顯著(P＜0.05或P＜0.01)。2%尿素組試驗兔心臟、脾臟和腎臟重均顯著低于對照組和1%尿素組(P＜0.05)，而腎臟系數則極顯著高于對照組和1%尿素組(P＜0.01)。

表5 試驗兔主要臟器重量與系數Table5 Weight and coefficient of main organs of experimental rabbits

2.6 試驗兔胃腸道發(fā)育狀況

由表6可知，3組試驗兔胃、十二指腸、空腸和大腸系數均差異不顯著(P＞0.05)。2%尿素組試驗兔胃重、十二指腸重與長、空腸重與長、回腸重與長、盲腸重與系數、蚓突重與系數及長、大腸重與長顯著或極顯著低于對照組和1%尿素組(P＜0.05或P＜0.01)。此外，2%尿素組試驗兔回腸系數及盲腸長顯著或極顯著低于對照組(P＜0.05或 P＜0.01)。

3 討論

3.1 低蛋白質飼糧中添加尿素對肉兔生長、育肥性能的影響

動物短時間進食大量尿素會導致氨中毒，這一點在反芻動物上早有定論[6]。本試驗表明，肉兔也不例外。事實上，為使尿素能很好地充當肉兔氮源，本試驗做了以下措施:1)制備糊化淀粉緩釋尿素，改善尿素飼糧的適口性，降低尿素分解速度;2)配制粗蛋白質含量(11.11%)較低的基礎飼糧，提高尿素氮利用率;3)基礎飼糧中玉米所占比例較大，且經過糊化，供能效果更佳。然而，肉兔在完全進食3%尿素飼糧的第2天就出現大批因氨中毒造成的死亡。盡管肉兔可長達30 d完全進食2%尿素飼糧，但其后期一直處于亞健康狀態(tài)，表現出氨中毒的征兆，說明肉兔對2%尿素飼糧的耐受能力有限，這是2%尿素組試驗兔生長發(fā)育幾乎停滯的原因。本試驗中，飼糧中添加1%的尿素能極顯著提高肉兔日增重，具有降低料重比的趨勢，對屠宰率亦能略微提高，表明1%尿素添加量可改善肉兔的生長、育肥性能。研究者對尿素在家兔飼糧中的應用效果一直存在爭議。張寶慶等[7]將27只生長獺兔隨機分為3組，分別飼喂含有0、1%和2%尿素的飼糧，結果獺兔增重、日增重、日進食量及屠宰率均差異不顯著，而綜合考慮生長性能、屠宰性能及肉和毛皮品質等指標，認為1%尿素添加量效果較好?？紫楹频萚8]報道，在玉米秸粉含量為50%的顆粒料中添加1%的尿素會顯著降低3月齡塞北兔日增重，而對日進食量和料重比分別具有降低和提高的趨勢。周維仁等[9]在低蛋白質基礎飼糧(粗蛋白質含量為10.12%)中添加1%、2%和3%的尿素，分別飼喂5只2.5月齡的新西蘭兔30 d，發(fā)現肉兔日增重有隨尿素添加量增加而提高的趨勢，而綜合考慮血清氨氮、尿素氮含量及谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶活性等指標，認為各添加量均不會影響肉兔的生長，且長時間高劑量飼喂不會對肉兔生理狀況產生不良影響。周維仁等[10]報道，給5只2月齡新西蘭公兔飼喂添加3%尿素的低蛋白質飼糧(粗蛋白質含量為10.12%)，與飼喂粗蛋白質含量為15.30%的飼糧相比，日增重略有降低。周維仁等[11]認為，飼糧中添加1%～2%的尿素作為飼糧蛋白質的補充，可促進兔的生長;飼糧中添加3%的尿素后，兔的生長比對照組略有加快，飼料報酬明顯改善，試驗過程中未出現氨中毒現象。對比上述試驗可以發(fā)現，基礎飼糧的配方與配制、試驗動物的品種與年齡、參與試驗的動物只數及飼養(yǎng)管理等因素使得不同研究結果缺乏可比性。

表6 試驗兔胃腸道重量與系數及腸道長度Table6 Weight and coefficient of gastrointestinal tract and length of intestinal tract of experimental rabbits

3.2 低蛋白質飼糧中添加尿素對肉兔血液指標的影響

尿素水解是尿素在脲酶的作用下分解成氨和二氧化碳，而脲酶是由消化道內厭氧微生物產生的，其活性最適pH為7～9，當pH低于3或高于9時，脲酶幾乎無活性[12]。家兔的胃和小腸pH較低，且微生物數量少，脲酶活性不高，故尿素在其中幾乎不被水解[13]。但是，尿素是小分子物質，進入動物體內可不經改變就從胃和小腸中吸收進入血液[14]。因此，家兔食入尿素后，一部分很快通過胃和小腸吸收進入血液，再循環(huán)至盲腸和肝臟;另一部分直接進入盲腸，在微生物分泌的脲酶作用下，分解成氨和二氧化碳。其中，一部分氨擴散到血液中，進入肝臟合成尿素去毒。本試驗中，肉兔血清尿素氮主要來自食入尿素的直接吸收和氨的合成，而全血氨氮主要是尿素分解產生的。因此，隨著飼糧尿素添加量的增加，肉兔血清尿素氮和全血氨氮含量升高。葡萄糖作為重要的營養(yǎng)性單糖，是動物代謝活動快速應變需能的最有效營養(yǎng)素，是大腦神經系統(tǒng)、肌肉組織、脂肪組織、胎兒生長發(fā)育及乳腺等代謝的唯一能源[15]。本試驗中，肉兔血清葡萄糖含量組間差異不顯著，表明飼糧中添加尿素不會影響肉兔葡萄糖的供應。血清中的酶絕大部分來自動物的各種組織器官，其活性高低與相應組織器官的代謝水平和功能狀態(tài)有關，而機體的調節(jié)和適應能力在很大程度上取決于各組織器官的機能水平[4]。通常，各種酶以恒定的活性存在于血清中，當某一種組織細胞的結構或功能改變時，與之相關的酶的活性在血清中會隨之發(fā)生改變[4]。谷丙轉氨酶主要存在于肝細胞漿中，是動物最敏感的肝功能檢測指標之一;谷草轉氨酶在肝細胞、心肌和骨骼肌中含量均較高，對肝臟不具特異性[16]。隨著動物長大成熟和骨骼成年化，來自成骨細胞的堿性磷酸酶逐漸減少，而來自肝細胞的堿性磷酸酶逐漸增多[16]。當肝功能損害時，上述酶即釋放于血清中，使其活性急劇升高。本試驗中，隨著飼糧尿素添加量的增加，試驗兔血清谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶及堿性磷酸酶活性增強，表明肉兔肝臟受損害程度逐漸加強。實際上，無論是處理多余的尿素還是多余的氨，都會增加肝臟負擔，從而影響肉兔健康。

3.3 低蛋白質飼糧中添加尿素對肉兔主要臟器和胃腸道發(fā)育狀況的影響

由于2%尿素組試驗兔生長幾乎停滯，這會嚴重影響其主要臟器及胃腸道發(fā)育，故無論主要臟器重或系數，還是胃腸道重或系數，亦或腸道長度，低于對照組和1%尿素組都在可理解范圍內。例外的是，2%尿素組試驗兔腎臟和盲腸系數要大于對照組和1%尿素組，表明飼糧中添加2%的尿素實際上促進了肉兔腎臟和盲腸的發(fā)育。尿素在兔體內首先是被盲腸微生物利用，合成微生物蛋白，而無法利用的尿素則由腎臟排出[1]。因此，盲腸和腎臟是兔處理尿素的重要器官。按照拉馬克的“用進廢退”進化論觀點，2%尿素組試驗兔腎臟和盲腸在活躍地處理尿素，換句話說，飼糧中添加2%的尿素增加了肉兔腎臟和盲腸新陳代謝的強度。1%尿素組和對照組試驗兔生長正常，但前者的肝臟重和系數卻顯著低于后者，同時結合血液指標來看，可以認為飼糧中添加1%的尿素對肉兔肝臟的發(fā)育產生了不利影響。由于沒有設立正常蛋白質飼糧的對照組，故無法得知究竟是蛋白質不足增強肝臟利用內源尿素的能力而促進了對照組試驗兔肝臟發(fā)育，還是盲腸吸收氨的毒性作用抑制了1%尿素組試驗兔肝臟發(fā)育。此外，1%尿素組試驗兔胃腸道重量與系數及腸道長度與對照組相比均無顯著差異，表明飼糧中添加1%的尿素不會影響肉兔胃腸道的發(fā)育。

4 結論

本試驗條件下，低蛋白質飼糧中添加3%的尿素會造出肉兔氨中毒死亡;添加2%的尿素會使肉兔生長發(fā)育停滯;添加1%的尿素可改善肉兔生長、育肥性能，但會對肝臟的發(fā)育產生不利影響。

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