王秀靜 賀 琴 游金明 曹貴彬 劉 陽 熊 昊
(江西農(nóng)業(yè)大學(xué),江西省動物營養(yǎng)重點實驗室,江西省營養(yǎng)飼料開發(fā)工程中心,南昌 330045)
磷是動物體內(nèi)除鈣以外含量最豐富的礦物質(zhì)元素,占動物體重的0.7%~1.1%,是構(gòu)成骨骼和牙齒的主要成分[1]。在生物學(xué)功能方面,磷不僅參與機體磷酸肌酸、ATP等貯能、供能物質(zhì)的形成,還是許多輔酶、體液緩沖物質(zhì)的組成成分,對調(diào)節(jié)能量代謝、維持細(xì)胞膜功能、機體酸堿平衡及正常滲透壓有重要作用[2]。大量研究表明,動物缺磷將導(dǎo)致軟骨組織中鈣沉積受阻。主要表現(xiàn)為骨骼、牙齒發(fā)育不良,食欲不振和異嗜,嚴(yán)重者可引起骨質(zhì)疏松、癱瘓和死亡。因此,滿足動物對磷的需求,對維持機體的健康生長具有重要意義。在仔豬養(yǎng)殖過程中,通常會在飼糧中添加大量無機磷源,以滿足仔豬快速生長的需要。但飼糧中未被吸收的磷會流失到環(huán)境中,這樣不僅導(dǎo)致磷的浪費,還將嚴(yán)重污染環(huán)境。磷礦是目前飼糧中無機磷的主要來源,而磷礦是一種非再生資源。因此,尋求可替代的有效無機磷迫不及待[3]。我國飼料級無機磷源主要包括飼料級磷酸氫鈣(DCP)、磷酸二氫鈣(MCP)和骨粉等。磷酸一二氫鈣(MDCP)為DCP與MCP的共晶結(jié)合物,是一種枸溶性磷酸鹽與水溶性磷酸鹽相結(jié)合的新型飼料添加劑。目前該產(chǎn)品在歐美國家已被廣泛應(yīng)用,但在我國,MDCP(尤其是國產(chǎn)MDCP)的生物學(xué)效價尚未得到很好地評估。本試驗以斷奶仔豬為試驗動物,研究分析MDCP、MCP及DCP等不同無機磷源對斷奶仔豬鈣、磷消化利用的影響,以期為無機磷源的開發(fā)研究和科學(xué)利用提供理論依據(jù)。
本試驗選用的無機磷源由中化云龍有限公司提供,包括粉狀DCP(磷含量為17%)、粉狀MCP(磷含量為22%)、粒狀MCP(磷含量為22%)、粉狀MDCP(磷含量為21%)和粒狀MDCP(磷含量為21%)。
試驗選取200頭遺傳背景一致、初始體重為(8.41±0.97) kg的(28±2)日齡的長×大斷奶仔豬為試驗動物,隨機分為5個組,每個組4個重復(fù),每個重復(fù)10頭豬(公母各占1/2)。5組仔豬分別飼喂含粉狀DCP、粉狀MCP、粒狀MCP、粉狀MDCP及粒狀MDCP的飼糧。
試驗飼糧采用玉米-豆粕型飼糧,營養(yǎng)水平參照NRC(2012)仔豬營養(yǎng)需要設(shè)計。配制不同無機磷源的飼糧時,通過調(diào)整不同無機磷源及石粉的含量,來保持各組飼糧鈣、磷水平一致。試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
試驗仔豬于保育床上分欄飼養(yǎng),舍溫控制在25~28 ℃,相對濕度控制在55%~65%。所有仔豬自由采食和飲水,粉料飼喂,每天飼喂4~5次,記錄仔豬采食量。其他日常管理按豬場常規(guī)飼養(yǎng)管理程序執(zhí)行。試驗期28 d。
于試驗第26~28天,采用全收糞法采集每只豬全部糞樣。將收集的糞樣混勻,取200 g。每100 g糞樣加入10%硫酸20 mL,并滴加甲苯,充分混勻。將其平攤在瓷盤中,置于65 ℃烘箱中烘干,室溫下回潮24 h后,粉碎,過40目篩,置于4 ℃冰箱中保存待測。
于試驗第28天早晨,將全部仔豬空腹稱重后,從每個重復(fù)隨機選取2頭仔豬,于前腔靜脈采取血液8 mL。將采集的血液靜置于4 ℃的冰袋泡沫箱中30 min后,3 000 r/min離心l0 min,分離制備血清,血清置于-20 ℃冰柜保存,用于測定鈣、磷含量及堿性磷酸酶(ALP)活性。蹄骨樣品的采集與制備參照曹貴彬[4]的方法進(jìn)行。
表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
續(xù)表1項目Items磷源Phosphorussources粉狀磷酸氫鈣PowderyDCP粉狀磷酸二氫鈣PowderyMCP粒狀磷酸二氫鈣GranularMCP粉狀磷酸一二鈣PowderyMDCP粒狀磷酸一二鈣GranularMDCP膨潤土Bentonite0.400.410.410.420.41L-賴氨酸鹽酸鹽L?Lys·HCl0.190.190.190.190.19L-蘇氨酸L?Thr0.040.040.040.040.04DL-蛋氨酸DL?Met0.040.040.040.040.04氯化膽堿Cholinechloride(50%)0.100.100.100.100.10預(yù)混料Premix1)1.001.001.001.001.00合計Total100.00100.00100.00100.00100.00營養(yǎng)水平Nutrientlevels2)消化能DE/(MJ/kg)14.3214.3214.3214.3214.32粗蛋白質(zhì)CP20.1120.1120.1120.1120.11鈣Ca0.830.830.830.830.83總磷TotalP0.600.580.580.590.59有效磷AvailableP0.400.400.400.400.40賴氨酸Lys1.421.421.421.421.42蛋氨酸Met0.420.420.420.420.42蛋氨酸+半胱氨酸Met+Cys0.790.790.790.790.79蘇氨酸Thr0.900.900.900.900.90
1)預(yù)混料為每千克飼糧提供The premix provided the following per kilogram of diets:Fe 150 mg,Cu 10 mg,Mn 40 mg,Zn 135 mg,I 0.2 mg,Se 0.3 mg,Co 1.5 mg,VA 10 000 IU,VD33 000 IU,VE 40 IU,VK31.5 mg,VB12 mg,VB26 mg,VB63.5 mg,VB120.2 mg,泛酸 pantothenic acid 25 mg,尼克酸 niacin 35 mg,生物素 biotin 0.15 mg,葉酸 folic acid 1.0 mg。預(yù)混料中不含酸化劑 There was no acidifier in premix。
2)營養(yǎng)水平為計算值。Nutrient levels were calculated values.
血清中鈣、磷含量及堿性磷酸酶活性采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒測定。參照曹貴彬[4]的方法測定仔豬蹄骨重、蹄骨灰分重以及蹄骨中鈣、磷含量,并計算蹄骨灰分率。飼糧和糞樣中鈣含量采用高錳酸鉀法測定,磷含量采用鉬黃比色法測定。鈣、磷表觀消化率的計算公式如下:
鈣表觀消化率=100×(食入飼糧總鈣量-食入飼糧后排泄物鈣量)/食入飼糧總鈣量;磷表觀消化率=100×(食入飼糧總磷量-食入飼糧后排泄物磷量)/食入飼糧總磷量。
采用Excel 2003處理試驗基礎(chǔ)數(shù)據(jù),仔豬鈣、磷表觀消化率及鈣、磷代謝相關(guān)指標(biāo)等結(jié)果采用SPSS 17.0中的one-way ANOVA程序進(jìn)行方差分析,并采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,以P<0.05為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。
不同無機磷源對斷奶仔豬鈣、磷表觀消化率的影響見表2。表中數(shù)據(jù)顯示,粉狀DCP組飼糧鈣的表觀消化率為55.10%,比粒狀MDCP組飼糧高出14.94%,但各組飼糧鈣的表觀消化率差異不顯著(P>0.05)。粉狀MDCP組飼糧磷的表觀消化率顯著高于粉狀DCP、粒狀MCP和粉狀MCP組(P<0.05),其中粉狀MDCP組比粉狀DCP組高出13.68%,但與粒狀MDCP組差異不顯著(P>0.05)。各組飼糧干物質(zhì)的表觀消化率差異不顯著(P>0.05)。
表2 不同無機磷源對斷奶仔豬鈣、磷表觀消化率的影響
同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)無字母或相同字母表示差異不顯著(P>0.05),不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。
In the same row, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.
不同無機磷源對斷奶仔豬血清中鈣、磷含量及堿性磷酸酶活性的影響見表3。表中數(shù)據(jù)顯示,仔豬血清中鈣、磷含量各組之間差異不顯著(P>0.05)。粉狀MCP組血清中堿性磷酸酶活性最低,顯著低于其他各組(P<0.05)。
表3 不同無機磷源對斷奶仔豬血清中鈣、磷含量及堿性磷酸酶活性的影響
不同無機磷源對斷奶仔豬蹄骨質(zhì)量的影響見表4。表中數(shù)據(jù)顯示,各組蹄骨重、蹄骨灰分重、蹄骨灰分率及蹄骨磷含量差異均不顯著(P>0.05)。粉狀MCP、粒狀MCP及粉狀MDCP組蹄骨鈣含量顯著高于粉狀DCP組(P<0.05),其中粉狀MCP組蹄骨鈣含量為6.13%,比粉狀DCP組高出22.6%,但粉狀MCP、粒狀MCP及粉狀MDCP組之間蹄骨鈣含量差異不顯著(P>0.05)。
畜禽空腸和十二指腸是磷吸收的主要場所。無機磷在小腸中的吸收受鈣磷比、磷的存在形式、小腸pH及其他礦物元素互作效應(yīng)等因素的影響。研究表明,無機磷的生物學(xué)效價為DCP 表4 不同無機磷源對斷奶仔豬蹄骨質(zhì)量的影響 一般來說,豬對鈣的表觀消化率隨生長階段的不同而變化,但整體上與磷的表觀消化率呈正相關(guān)。飼糧中鈣、磷含量越接近豬的營養(yǎng)需要,這種正相關(guān)關(guān)系就越明顯[8]。但也有研究發(fā)現(xiàn),在豬的不同生長階段,磷的表觀消化率與鈣的表觀消化率不呈正相關(guān)[9],這與本試驗的研究結(jié)果相似。其原因可能與飼糧中的鈣磷比和鈣含量有關(guān)。本試驗中試驗飼糧的鈣磷比約為1.4,而當(dāng)鈣磷比超過1.3時,鈣的表觀消化率將呈下降趨勢[10]。此外,本試驗中各試驗飼糧中鈣的含量為0.83%,可能高于斷奶仔豬階段鈣的實際需要量。當(dāng)機體采食的鈣超過機體本身對鈣的需要量時,甲狀旁腺C-細(xì)胞被誘導(dǎo)促進(jìn)降鈣素的分泌,進(jìn)而抑制腸道對鈣的主動吸收,最終引起鈣的表觀消化率下降。 血液中的鈣、磷含量常用作評價動物體內(nèi)磷的營養(yǎng)狀況。通過骨骼、腸道以及腎臟等對消化吸收過程進(jìn)行調(diào)節(jié),血液中鈣、磷含量一般處于動態(tài)平衡。血清中磷含量降低是動物缺乏磷的直接表現(xiàn)。當(dāng)飼糧中鈣、磷含量較低時,動物采食的鈣、磷首先用于滿足血液中鈣、磷的需求,剩余部分才沉積在骨基質(zhì)中。若飼糧中鈣、磷含量較高,則骨骼中鈣、磷沉積增加,同時降解釋放到血液中的鈣、磷也隨之增加。本試驗結(jié)果顯示,將DCP、MCP及MDCP這3種不同的無機磷源分別添加到飼糧中,血清中鈣、磷含量差異不顯著。這可能是由于,各組飼糧中鈣、磷含量已經(jīng)達(dá)到了動物所需,已滿足了血液中鈣、磷的需求,剩余部分沉積在骨基質(zhì)中;也可能是當(dāng)飼糧中鈣磷比一定時,飼糧中磷的種類對血清鈣含量無顯著影響[11]。 血清堿性磷酸酶活性是衡量鈣、磷狀況的重要生化指標(biāo),其敏感程度僅次于骨骼灰分、鈣和磷含量以及骨骼的機械性能[12]。一般來說,血清中堿性磷酸酶活性與血清中磷、鈣含量呈反比關(guān)系。Hurwitz等[13]對雞采食飼糧鈣的營養(yǎng)研究證實,如果骨骼礦化不足,則血清堿性磷酸酶活性升高。本試驗也顯示,粉狀MCP組仔豬血清堿性磷酸酶活性最低,這可能是因為粉狀MCP更有利于鈣、磷的沉積,從而減少機體骨骼礦物質(zhì)釋放的緣故。粉狀MCP組仔豬蹄骨鈣含量顯著增加也印證了這一結(jié)果。然而,也有研究發(fā)現(xiàn),不同磷源對雞血清堿性磷酸酶活性的影響不顯著[14-15]。 自20世紀(jì)50年代初人們開始利用磷礦作為動物配合飼料原料以來,便有大量研究證實,磷礦作為飼料級磷源在動物骨骼鈣、磷沉積方面起著不可替代的作用[16-19]。另外,骨灰分主要由鈣鹽和磷酸鹽組成,元素含量相對穩(wěn)定,因此骨灰分重常被作為鈣、磷沉積量的常用指標(biāo)。黃阿彬[20]研究了無機磷在育肥豬飼糧中的作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn),MCP組肱骨、股骨鈣含量比DCP組分別高出13.42%和20.10%,而MCP組肱骨、股骨磷含量也比DCP組分別高出11.84%和13.95%,由此推斷MCP比DCP更有助于骨骼鈣、磷的沉積。但譚占坤[14]研究認(rèn)為,MDCP和DCP對雞脛骨鈣和磷含量、脛骨強度以及脛骨灰分含量的影響并不顯著。本試驗結(jié)果表明,粉狀MCP、粒狀MCP、粉狀MDCP及粒狀MDCP對仔豬蹄骨質(zhì)量的影響不大,但均表現(xiàn)出有利于促進(jìn)仔豬骨骼鈣、磷沉積的效果,其中粉狀MCP效果更為理想。 ① 粉狀MDCP組磷的表觀消化率顯著高于粉狀DCP、粒狀MCP和粉狀MCP組,但與粒狀MDCP組差異不顯著。與粉狀DCP相比,粉狀MDCP、粉狀MCP以及粒狀MCP可顯著提高斷奶仔豬蹄骨鈣含量。 ② 不同無機磷源對斷奶仔豬蹄骨磷含量和血清鈣、磷含量的影響并不顯著,但與其他各組相比,粉狀MCP組仔豬血清堿性磷酸酶活性顯著降低。 ③ 綜合無機磷源對斷奶仔豬鈣、磷表觀消化率和骨骼生長的影響,粉狀MDCP和粒狀MDCP、粒狀MCP和粉狀MCP是替代粉狀DCP的良好磷源。 [1] 計成.動物營養(yǎng)學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2008:119-126. [2] 趙朝陽,周洪琪,徐跑,等.花對飼料中不同無機磷源的利用率[J].上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報,2008,17(2):199-203. [3] 鄒秀蕓.不同方法評定飼料磷生物學(xué)效價的比較研究[D].碩士學(xué)位論文.長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2008. [4] 曹貴彬.新型耐熱植酸酶對斷奶仔豬生長性能、骨骼發(fā)育及免疫功能的影響[D].碩士學(xué)位論文.南昌:江西農(nóng)業(yè)大學(xué),2014. [5] 夏良宙,李霞,萬榮.不同種類和來源磷酸鈣鹽對肉雞生產(chǎn)性能和養(yǎng)分代謝的影響[J].飼料工業(yè),2014(S1):48-52. [6] 屠焰,范先國,霍啟光.影響磷酸鹽中磷生物學(xué)利用率的因素[J].中國飼料,1998(9):6-8. [7] 曹慧.豬對飼料級磷酸鹽磷生物學(xué)利用率的研究[D].碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2003. [8] 劉顯軍.生長豬飼料級磷酸鹽中可消化磷的評定[D].碩士學(xué)位論文.沈陽:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué),2001. [9] 王鳳來,陳清明,張曼夫.日糧不同磷水平和鈣磷比例對香豬鈣磷代謝的影響[J].中國畜牧雜志,1999,35(6):8-11. [10] STEIN H H,ADELA O,CROMWELL G L,et al.Concentration of dietary calcium supplied by calcium carbonate does not affect the apparent total tract digestibility of calcium,but decreases digestibility of phosphorus by growing pigs[J].Journal of Animal Science,2011,89(7):2139-2144. [11] 王鳳來,張曼夫,陳清明,等.日糧磷和鈣磷比例對小型豬(香豬)血清、腸、骨堿性磷酸酶及血清鈣磷的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2001,13(1):36-42. [12] CROMWELLG L.Biological availability of phosphorus for pigs[J].Feedstuffs,1980,52(9):38-42. [13] HURWITZ S,FISHMANS,TALPAZ H.Model of plasma calcium regulation:system oscillations induced by growth[J].American Journal of Physiology,1987,252(6 Pt 2):R1173-R1181. [14] 譚占坤.磷來源和水平對蛋雞生產(chǎn)性能、蛋品質(zhì)和骨骼質(zhì)量的影響[D].碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2011. [15] 卞克明.不同磷源及無機磷水平對肉雞血清無機磷、堿性磷酸酶及增重的影響[J].當(dāng)代畜牧,1993(3):6-7,15. [16] 韓進(jìn)誠,瞿紅俠,姚軍虎,等.家禽無機磷吸收機制研究進(jìn)展[J].中國家禽,2009(13):35-37,42. [17] 李佳,解鵬,吳東波.豬對磷利用的研究進(jìn)展[J].豬業(yè)科學(xué),2006(9):42-44. [18] PETERSEN G I,PEDERSEN C,LINDEMANN M D,et al.Relative bioavailability of phosphorus in inorganic phosphorus sources fed to growing pigs[J].Journal of Animal Science,2011,89(2):460-466. [19] 劉松柏.肉仔雞對飼料標(biāo)準(zhǔn)磷利用率、可利用磷需要量及小腸磷吸收機制研究[D].博士學(xué)位論文.北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2012. [20] 黃阿彬.不同磷源及水平對育肥豬生長性能和骨骼質(zhì)量的影響[D].碩士學(xué)位論文.雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.3.2 不同無機磷源對斷奶仔豬血清中鈣、磷含量和堿性磷酸酶活性的影響
3.3 不同無機磷源對斷奶仔豬蹄骨中鈣、磷沉積的影響
4 結(jié) 論