套算法和強(qiáng)飼法測定肉雞玉米有效能值的比較

周 克 劉國華* 年 芳 蔡輝益 常文環(huán) 張 姝

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730070;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)開放實(shí)驗室，北京 100081;3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，蘭州 730070)

能量是畜禽體內(nèi)物質(zhì)代謝的動力，是維持生命及生長發(fā)育的基本營養(yǎng)物質(zhì)。家禽飼糧中，可提供能量的物質(zhì)占飼糧組成的70%以上，因此，準(zhǔn)確地測定飼料的能量利用率是建立家禽營養(yǎng)需要量標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)化飼料配方、降低飼養(yǎng)成本的主要依據(jù)［1］。20世紀(jì)后期，先進(jìn)國家已將禽類主要養(yǎng)分需要量的表達(dá)方式從過去的以重量為基礎(chǔ)(mg/kg)逐步轉(zhuǎn)向以代謝能(ME)為基礎(chǔ)(mg/MJ或μg/MJ)。家禽飼料原料有效能值的評定主要有強(qiáng)飼法、全收糞法、指示劑法和回腸末端食糜法等，后3種方法均基于套算法。強(qiáng)飼法可避免飼料適口性對試禽采食量的影響，且攝入飼料量已知，便于操作，也節(jié)省時間，且數(shù)據(jù)再現(xiàn)性高［2－3］，但此法不利于多種飼料及飼料原料的同時測定。指示劑法和回腸末端食糜法可減少全部收集排泄物的麻煩，縮短了排泄物收集的時間，減少了測定的工作量，但指示劑的回收率一般較低，增加了試驗誤差，影響ME測定的準(zhǔn)確性［4］。全收糞法對家禽的應(yīng)激小、操作方便，飼養(yǎng)方式與生產(chǎn)條件相同，可結(jié)合飼養(yǎng)試驗進(jìn)行，同時對于試驗組多、樣品數(shù)量大的代謝試驗使用效果好，但工作量較大、成本高、測定速度慢。由于測定方法的多樣性以及評定結(jié)果的差異性，導(dǎo)致不同方法的適用范圍不同，但比較不同測定方法之間評定結(jié)果的研究鮮有報道。本研究采用套算法(指示劑法、全收糞法、回腸末端食糜法)和強(qiáng)飼法分別測定肉雞玉米有效能值，比較不同方法的評定結(jié)果，為飼料原料ME數(shù)據(jù)的合理應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 套算法

1.1.1 試驗設(shè)計、試驗飼糧、試驗動物及分組

套算法試驗采用單因子試驗設(shè)計，選用704只28日齡健康愛拔益加(AA)肉仔雞，按照體重相近(平均體重為1.56 kg)，公母各占1/2原則，分11個組(其中1組飼喂基礎(chǔ)飼糧，其余10組飼喂10種不同品種玉米以40%替代基礎(chǔ)飼糧的試驗飼糧)，每組8個重復(fù)，每個重復(fù)8只雞。所有組飼糧二氧化鈦(TiO2)指示劑添加量為0.4%，并充分混勻，冷壓加工為顆粒飼料待用。

1.1.2 飼養(yǎng)管理

試驗在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院周家巷試驗基地進(jìn)行。雞舍內(nèi)溫度控制嚴(yán)格按照《愛拔益加商品代肉雞飼養(yǎng)管理手冊》執(zhí)行，試雞采用多層籠養(yǎng)，自由采食和飲水(乳頭式飲水器)，24 h光照。7日齡免疫新支二聯(lián)苗(滴鼻點(diǎn)眼)，14日齡免疫法氏囊疫苗(飲水)，21日齡免疫禽流感疫苗(皮下注射)，雞舍定期消毒。

1.1.3 樣品采集與制備

代謝試驗自28日齡開始，28～30日齡為預(yù)試期，使試雞適應(yīng)試驗飼糧，絕食12 h后，轉(zhuǎn)入正試期。31日齡以重復(fù)為單位鋪塑料臺布，32～35日齡每天定時采用活動糞盤，以重復(fù)為單位收集全部排泄物，揀出散落的飼料，吹去皮屑和羽毛，充分混勻，稱重，采集10%樣品，均勻噴灑10%鹽酸溶液，－20℃保存。35日齡 24:00停料，次日06:00開始喂料，試雞進(jìn)食2 h后，經(jīng)電擊暈麻醉，屠宰收集回腸食糜。代謝試驗結(jié)束，以重復(fù)為單位將4 d排泄物混合均勻。

試驗期間每天按重復(fù)于飼喂時同步采集試驗飼糧，試驗結(jié)束，排泄物105℃ 15 min滅酶和微生物，65℃烘72 h，回潮24 h。將飼料樣、排泄物粉碎過40目篩，密封保存?zhèn)錅y。

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) %

1.1.4 測定指標(biāo)及方法

測定風(fēng)干飼料樣和排泄物中的總能(GE)、水分、TiO2、粗蛋白質(zhì)(CP)含量。水分含量采用GB/T 5497—1985測定;TiO2含量采用分光光度計法測定［5］;GE采用德國IKA公司生產(chǎn)的全自動氧彈測熱儀(IKA-C2000)測定;CP含量采用德國格哈特(Gerhardt)杜馬斯快速定氮儀測定。

1.1.5 玉米ME的計算公式

其中，DB:基礎(chǔ)飼糧能;DT:測試飼糧能;0.4:玉米在測試飼糧中所占的比例。

1.2 排空強(qiáng)飼法

1.2.1 試驗設(shè)計與試驗動物

采用單因子試驗設(shè)計，選用健康無怪癖23周齡成年AA肉種公雞60只，平均體重為3.50 kg，并隨機(jī)分為5個組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)2只雞。試驗中，體況恢復(fù)期為15 d，預(yù)試期3 d，公雞飼養(yǎng)于有窗雞舍內(nèi)，2層立體籠養(yǎng)，單籠飼養(yǎng)，不同組各重復(fù)的雞均勻分部于雞舍內(nèi)，使不同組雞的飼養(yǎng)環(huán)境差別最小。正試期，試驗雞的管理按照48 h排空－強(qiáng)飼－48 h排泄物收集(GB/T 26437—2010)的程序進(jìn)行。代謝室溫度維持在25℃左右。自然通風(fēng)、光照，自由飲水。

1.2.2 測定程序

正式試驗前5 d，給公雞進(jìn)行肛門縫集糞裝置手術(shù)。

準(zhǔn)確禁食48 h，期間自由飲水。禁食結(jié)束，10個組的每只雞分別準(zhǔn)確強(qiáng)飼10種不同品種玉米，強(qiáng)飼前玉米經(jīng)粉碎后過40目篩，強(qiáng)飼量為每只雞40 g，按個體記錄強(qiáng)飼結(jié)束時間。強(qiáng)飼時，注意動作輕緩，防止雞只受傷。強(qiáng)飼結(jié)束后，準(zhǔn)確收集每個重復(fù)組雞48 h內(nèi)的排泄物于1個鋁飯盒中。并將糞便保存于－20℃冰箱，收糞48 h，置于烘箱中105℃ 15 min滅酶和微生物，65℃烘72 h，回潮24 h。稱重、記錄每個重復(fù)組雞的風(fēng)干排泄物重，混合均勻，粉碎，過40目篩，裝瓶，封存待分析［6］。

1.2.3 測定指標(biāo)及方法

水分含量采用GB/T 5497—1985測定;CP含量和GE測定同“1.1套算法”;粗脂肪(EE)含量采用GB/T 5009.6—2003《食品中粗脂肪的測定》索氏抽提法測定;粗灰分(ash)含量采用GB/T 6438—2007《飼料中粗灰分的測定》測定;中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量采用纖維測定儀測定，結(jié)果見表2。

表2 待測玉米樣品化學(xué)組成Table 2 Chemical composition of the test corn

1.2.4 玉米AME的計算公式

雞的飼料AME單位為MJ/kg，用風(fēng)干物質(zhì)基礎(chǔ)表示。

AME(風(fēng)干物質(zhì)基礎(chǔ))=(攝入總能－排泄物總能)/(攝入風(fēng)干物質(zhì)量×1 000)。

式中:攝入總能(J)=攝入風(fēng)干物質(zhì)能(J/g)×攝入風(fēng)干物質(zhì)量(g);

排泄物總能(J)=排泄物風(fēng)干物質(zhì)能(J/g)×排泄風(fēng)干物質(zhì)量(g)。

1.3 試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，采用SPSS 19.0軟件中的ANOVA過程進(jìn)行單因素方差分析，差異顯著者采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較;用Pearson法分析測定結(jié)果的雙側(cè)相關(guān)性。以P＜0.01作為有統(tǒng)計學(xué)差異的標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

10種不同來源玉米替代飼糧4種方法測定的有效能值見表3。4個有效能值之間的方差分析結(jié)果表明，4種方法所得的有效能值之間有顯著差異(P＜0.05);強(qiáng)飼法測得的有效能值顯著低于全收糞法、指示劑法和回腸末端食糜法(P＜0.05);全收糞法、指示劑法和回腸末端食糜法所測得有效能值無顯著差異(P＞0.05)。全收糞法所得的AME最高為13.85 MJ/kg，以強(qiáng)飼法所得的 AME最低為12.47 MJ/kg;強(qiáng)飼法、指示劑法和全收糞法測得的玉米 AME的變異系數(shù)(C.V)分別為1.83%、2.89%、2.22%，回腸末端食糜法所測得的回腸表觀消化能(IDE)的C.V為2.94%。

表3 不同來源玉米替代飼糧4種方法測定的有效能值Table 3 Available energy of corn-substitute diets with different corn sources detected by 4 methods MJ/kg

相關(guān)性分析(表4)表明，指示劑法、全收糞法和回腸末端食糜法具有相關(guān)性。其中指示劑法和全收糞法、指示劑法和回腸末端食糜法在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.777和0.952;全收糞法和回腸末端食糜法在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.683。相關(guān)方程式分別為:

3 討論

3.1 家禽ME的生物學(xué)測定方法

一般采用5種方法，即傳統(tǒng)全收糞法［7－9］、指示劑法、強(qiáng)飼法［10］、誘飼法和改進(jìn)的強(qiáng)飼法測定雞飼料ME。在應(yīng)用指示劑的基礎(chǔ)上，營養(yǎng)學(xué)家還提出了回腸末端食糜法，可避免體外收集排泄物時飼料、羽毛和皮屑等對排泄物的污染，提高了測定的準(zhǔn)確性［11－12］。強(qiáng)飼法、誘飼法和改進(jìn)的強(qiáng)飼法同屬強(qiáng)飼法，只是具體操作規(guī)程稍有區(qū)別。傳統(tǒng)全收糞法和指示劑法均可以套算法為基礎(chǔ)，套算法可以避免飼喂適口性差的單一飼料時，動物的采食量較低和不穩(wěn)定的弊端，且可使試雞處于自然生產(chǎn)狀態(tài)，提高動物的采食量，提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，更接近動物的真實(shí)飼養(yǎng)情況。但套算法是以假定飼料間的組合效應(yīng)為零為前提，未考慮飼料之間的相互影響。Sibbald等［13］在“家禽飼料ME影響因素”方面進(jìn)行過類似研究，結(jié)果認(rèn)為飼料間的組合效應(yīng)及待測飼料所占比例是導(dǎo)致待測飼料AME變異的主要原因。據(jù)張子儀等［14］用6周齡來航雞的試驗，按經(jīng)典套算法對5種單個飼料原料的ME分析發(fā)現(xiàn):隨著基礎(chǔ)飼糧與待測飼料在整個試驗飼糧中比例的變化，不同類型待測飼料的AME均呈現(xiàn)出正面或負(fù)面的影響，認(rèn)為經(jīng)典套算法推算的測值極具有隨意性。婁瑞穎等［15］研究表明玉米理化品質(zhì)差異是導(dǎo)致ME變異的主要原因。同樣，張玉萍等［16］研究發(fā)現(xiàn)影響玉米有效能值的主要因素是玉米營養(yǎng)成分的變異，而玉米的化學(xué)成分變異跟玉米的來源有著顯著的相關(guān)關(guān)系。強(qiáng)飼法是測定雞飼料AME的常用方法，具有簡單、快速、喂量準(zhǔn)確、結(jié)果重演性好的優(yōu)點(diǎn)［13］，通常用成年雞來測定，雛雞、產(chǎn)蛋雞飼料ME測定中不常使用［17］。絕食排空時間和排泄物收集時間對AME的測定具有較大的影響。絕食排空時間是強(qiáng)飼前一段用于排空前期飼料殘留的時間。絕食排空時間不足，前期飼料在動物體內(nèi)殘留量大，會導(dǎo)致測得的飼料ME偏低;絕食排空時間過長，又會增大對試禽的饑餓應(yīng)激，影響測值的穩(wěn)定性。排泄物收集時間是強(qiáng)飼后用于收集排泄物的時間。排泄物收集時間不足，試禽的排泄物不能完全收集，會導(dǎo)致測得的ME比實(shí)際值偏高;而收集時間過長，不僅加大了試驗應(yīng)激，延長了試驗周期，而且也會影響試禽過渡期的體質(zhì)恢復(fù)速度和下次試驗的正常進(jìn)行。另外，強(qiáng)飼初期試驗動物對集糞裝置的不適應(yīng)、強(qiáng)飼過程都會對試雞造成大的應(yīng)激，都會影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。

表4 采用4種方法測定的有效能值的相關(guān)性分析Table 4 Correlation coefficient analysis of the available energy detected by 4 methods

3.2 不同生物學(xué)方法測定肉雞飼料原料有效能值的比較

本試驗中不同方法所測得的有效能值經(jīng)方差分析結(jié)果表明，強(qiáng)飼法測得的有效能值顯著低于全收糞法、指示劑法和回腸末端食糜法，和小明等［18］研究發(fā)現(xiàn)常規(guī)法測定的 6種原料AME的平均值比強(qiáng)飼法測定的AME平均值高出1.84 kJ/g DM，與本試驗結(jié)果一致。原因一方面可能是這2種方法所用試驗動物的差異以及飼糧的差異，套算法試驗動物為28～35日齡公母各占1/2的肉雞，飼喂配合飼糧;強(qiáng)飼法所用的試驗動物為成年的肉種公雞，飼喂單一飼糧。由于試雞的生長階段、消化能力以及飼糧的營養(yǎng)水平不同，對飼糧中營養(yǎng)物質(zhì)的利用就會有差異，進(jìn)而導(dǎo)致試驗所得玉米有效能值的差異。內(nèi)源能(EEL)占排泄物能的比例不同，導(dǎo)致測得的有效能值會有差異，試雞體重和年齡、饑餓程度、采食量、飼喂方式、飼料性質(zhì)、環(huán)境溫度都會影響EEL。家禽體內(nèi)的能量代謝過程由于受多種因素的影響而呈現(xiàn)較大的變異，每種營養(yǎng)素在組織細(xì)胞內(nèi)的代謝過程相互影響，細(xì)胞中營養(yǎng)物質(zhì)攝入量的配比不同，動物生理狀態(tài)的細(xì)微差異都將引起機(jī)體內(nèi)能量代謝過程的顯著差異［1］。另一方面，強(qiáng)飼初期因動作不熟練加之肉種公雞體重較大，強(qiáng)飼過程中會對個別試雞造成傷害，試雞應(yīng)激強(qiáng)烈，強(qiáng)飼完成后出現(xiàn)嘔吐等現(xiàn)象，因此造成消化率偏低，進(jìn)而導(dǎo)致測定的ME偏低。相關(guān)分析結(jié)果顯示，指示劑法和回腸末端食糜法、指示劑法和全收糞法、全收糞法和回腸末端食糜法測得的有效能值具有較高的相關(guān)性。趙養(yǎng)濤等［19］研究表明，全收糞法和指示劑法不影響AME的測定，根據(jù)相關(guān)方程式 AME(全收糞法)=1.001 42×AME(指示劑法)－0.069 18(R2=0.970 8)，可進(jìn)行二者之間的相互換算。說明以套算法為基礎(chǔ)的全收糞法、指示劑法和回腸末端食糜法可以相互換算。

綜上，鑒于強(qiáng)飼法和套算法所測得的肉雞玉米有效能值無顯著相關(guān)性，說明這2種方法不具有可比性，強(qiáng)飼法測定結(jié)果不能真實(shí)客觀反映肉雞玉米的有效能值，肉雞飼料原料有效能值的評定應(yīng)該有獨(dú)立的體系，而套算法可以確定作為測定肉雞玉米有效能值方法。至于選用以套算法為基礎(chǔ)的全收糞法、指示劑法，還是回腸末端食糜法，可以根據(jù)不同需求選擇。

4 結(jié)論

①強(qiáng)飼法測得的有效能值顯著低于套算法，以套算法為基礎(chǔ)的全收糞法、指示劑法和回腸末端食糜法所測得的有效能值無顯著差異。

② 指示劑法和回腸末端食糜法、指示劑法和全收糞法、全收糞法和回腸末端食糜法所測得的有效能值具有高度的相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)分別0.952、0.777 和 0.683)，強(qiáng)飼法與其他 3 種方法所測得的有效能值沒有顯著的相關(guān)性。

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