呂小康 柴建民 王 杰 司丙文 崔 凱 王世琴 屠 焰 刁其玉 張乃鋒
(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(yàn)室,北京100081)
磷是豬所必需的常量元素之一,在體內(nèi)發(fā)揮重要的作用[1]。仔豬由于生長發(fā)育迅速,每千克體重需要磷4~5 g,飼糧缺乏磷會導(dǎo)致仔豬出現(xiàn)食欲降低、異食癖、生長速度緩慢和骨骼發(fā)育異常等現(xiàn)象。目前,飼料中常用的礦物質(zhì)磷酸鹽有磷酸氫鈣(dibasic calcium phosphate,DCP)、磷酸二氫鈣(mono-calcium phosphate,MCP)、磷酸一二鈣(mono-calcium and di-calcium phosphate,MDCP)和磷酸鈣(calcium phosphate,CP)等。DCP作為枸溶性鹽,動物對其吸收率較低[2],MCP比DCP吸收率高,但是價格昂貴。MDCP是MCP與DCP的共晶結(jié)合物,水溶磷、總磷含量高,動物對MDCP的吸收率比DCP好得多[3]。因此,客觀評定其生物學(xué)利用率對于科學(xué)利用MDCP,提高飼糧配制的精準(zhǔn)度和仔豬生長性能顯得尤為重要。前人在仔豬[4-5]、肉雞[6]和蛋雞[3]上的研究均表明MDCP較DCP可以提高動物的生長性能。萬榮等[7]研究表明,MDCP較DCP能夠顯著降低仔豬的腹瀉率,并且能夠改善仔豬的腸道微生態(tài)環(huán)境。前人評價MDCP的相對生物學(xué)利用率多以DCP為參照物,但不同研究獲得的MDCP的生物學(xué)利用率差異較大。曹慧[5]報道以DCP生物學(xué)利用率為100%,以平均日增重為評價指標(biāo),仔豬對MDCP的相對生物學(xué)利用率約為108.80%;MDCP組仔豬血清磷含量和堿性磷酸酶活性顯著高于DCP組,且以血清磷含量和堿性磷酸酶活性為評價指標(biāo),仔豬對MDCP的相對生物學(xué)利用率分別為260.42%和197.18%。在肉雞上以體增重為指標(biāo)、蛋雞上以產(chǎn)蛋性能為指標(biāo)的研究表明,MDCP相對于DCP的平均生物學(xué)利用率分別為90.42%[8]和102.50%[9]。近年來,MDCP越來越受關(guān)注,而MDCP在仔豬上的生物學(xué)利用率研究非常缺乏,這阻礙了MDCP在仔豬飼糧中的科學(xué)應(yīng)用。因此,本研究選用玉米-豆粕型飼糧,通過多元線性回歸法測定仔豬豬內(nèi)源磷排泄量以及MDCP的真消化率,選用DCP為參照,以生長性能、消化率、血清和骨骼為指標(biāo),計算MDCP的相對生物學(xué)利用率,以期為MDCP在仔豬飼糧中的合理添加提供依據(jù)。
本試驗(yàn)于2016年4—7月在北京市天鵬興旺養(yǎng)殖場進(jìn)行。
試驗(yàn)采用2×5因子完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計,以分析純DCP為標(biāo)準(zhǔn)參照物,對MDCP進(jìn)行相對生物學(xué)利用率評價。DCP和MDCP各設(shè)5個磷添加水平,分別為0、0.05%、0.10%、0.15%和0.20%,共9個處理(0添加組共用)。選擇4~5周齡,體重、日齡相近的杜×長×大雜交斷奶仔豬432頭,按體重、性別、年齡一致的原則分為9組,每組設(shè)6個重復(fù),每個重復(fù)8頭豬。試驗(yàn)期共38 d,預(yù)試期3 d,正試期35 d。
參照NRC(2012)中關(guān)于11~25 kg仔豬營養(yǎng)需要配制玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧,分別向基礎(chǔ)飼糧中梯度添加DCP或MDCP,使參試物磷的添加水平依次為0、0.05%、0.10%、0.15%和0.20%,從而每種參試物形成5個試驗(yàn)飼糧,共計9種試驗(yàn)飼糧(對照組共用)。所有試驗(yàn)飼糧的鈣磷比保持不變,其他營養(yǎng)水平與基礎(chǔ)飼糧保持一致,基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
試驗(yàn)仔豬飼養(yǎng)于保育舍內(nèi),舍溫保持在(28±2) ℃,及時通風(fēng)與清理糞便,每周消毒2次。仔豬自由飲水,每2個豬圈共用1個料槽,采食量為每2個圈共用1個重復(fù),每日喂1次,每次以食后略有剩余為度。試驗(yàn)正試期為35 d,記錄每天豬的采食量和剩料量以及死亡頭數(shù)。
利用指示劑法在正式試驗(yàn)第20天進(jìn)行消化代謝試驗(yàn)。在飼糧中添加0.1%的二氧化鈦(TiO2),飼喂給所有試驗(yàn)仔豬。試驗(yàn)期10 d,前5 d飼喂含有TiO2的飼糧但不采樣,從試驗(yàn)第6天開始,每天上午和下午各收集1次糞樣,連續(xù)收集5 d,每次約收集糞樣約200 g,每100 g糞便加入10%硫酸10 mL,放置于冰箱-20 ℃冷凍保存。最后,以重復(fù)為單位,將收集的糞樣合并為同一個樣品,經(jīng)過充分?jǐn)嚢杌靹蚝?,取約500g作為最終糞樣,放置于冰箱-20 ℃冷凍保存。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1)預(yù)混料為每千克飼糧提供 The premix provided the following per kilogram of the diet:VA 5 512 IU,VD 640 IU,VE 20 IU,VK32.2 IU,VB11.5 mg,VB25.5 mg,VB62.2 mg,VB1227.6 μg,D-泛酸D-pantothenic acid 14.8 mg,煙酸 niacin 30.3 mg,生物素 biotin 0.05 mg,膽堿 choline 500 mg,Cu 50 mg,F(xiàn)e 100 mg,Mn 10 mg,Zn 50 mg,I 0.85 mg,Se 0.25 mg。
2)營養(yǎng)水平除代謝能、凈能及非植酸磷外均為實(shí)測值。Nutrient levels were all measured values except ME, NE and non-phytic acid phosphorus.
1.6.1 飼糧常規(guī)養(yǎng)分含量
于試驗(yàn)前對飼糧主要原料和配好的飼糧進(jìn)行化學(xué)分析,分析指標(biāo)為:干物質(zhì)、鈣、磷、總能和粗蛋白質(zhì)。具體分析方法參見張麗英[10]的方法,其中TiO2含量的測定采用分光光度法[11]。
1.6.2 生長性能
每天記錄每圈豬的投料量與剩料量,計算此階段的平均日采食量。分別于試驗(yàn)的第1天、第14天和第35天08:00前對每重復(fù)仔豬空腹稱重,計算此階段的平均日增重,并根據(jù)平均日采食量和平均日增重計算飼料轉(zhuǎn)化率。
1.6.3 消化率的計算
首先測定糞樣及飼料樣中干物質(zhì)、鈣、磷和TiO2的含量。具體方法參見張麗英[10]的方法,其中TiO2含量的測定采用分光光度法[11]。按羅贊等[12]、Fan等[13]和Shen等[14]介紹的方法計算各消化率指標(biāo)。
1.6.3.1 飼糧表觀消化率
DA=1-[(ID×PI)/(II×PD)]×100。
①
式中:DA為被測飼糧干物質(zhì)或磷的表觀消化率(%);ID為飼糧中TiO2的含量(g/kg);PI為糞中干物質(zhì)或磷的含量(g/kg);II為糞中TiO2的含量(g/kg);PD為飼糧中干物質(zhì)或磷的含量(g/kg)。
1.6.3.2 磷酸鹽表觀消化率
將飼糧表觀可消化磷表示成“g/kg DMI”,可由公式②計算:
NA=ND×DA。
②
式中:NA為飼糧表觀可消化磷(g/kg DMI);ND為飼糧磷含量(g/kg DM);DA為飼糧磷表觀消化率(%)。
如果基礎(chǔ)飼糧和待測磷酸鹽中磷的消化率之間沒有交互作用,則其關(guān)系可表示為公式③:
NA=(D1-A/100)×N1D+(D2-A/100)×N2D。
③
式中:NA為飼糧表觀可消化磷(g/kg DMI),由公式②計算;D1-A和D2-A分別為待測原料和基礎(chǔ)原料磷表觀消化率(%);N1D和N2D為飼糧中分別來源于待測原料和基礎(chǔ)原料的磷含量(g/kg DM)。
公式③實(shí)際上是一個多元線性回歸模型,NA是因變量,N1D和N2D是自變量,D1-A和D2-A可根據(jù)建立的無常數(shù)回歸模型估計出來。
1.6.3.3 磷酸鹽真消化率
如飼糧基礎(chǔ)原料和待測原料中磷消化率之間無交互作用,則其關(guān)系可表示為公式④:
NA=-NE+[(D1-T/100)×N1D]+ [(D2-T/100)×N2D]。
④
式中:NA為飼糧糞表觀可消化磷(g/kg DMI),由式②計算;NE為內(nèi)源糞磷排泄量(g/kg DMI);D1-T和D2-T分別為待測原料和基礎(chǔ)原料磷真消化率(%);N1D和N2D為飼糧中分別來源于待測原料和基礎(chǔ)原料的磷(g/kg DM)。
公式④實(shí)際上是一個多元線性回歸模型,NA是因變量,N1D和N2D是自變量,回歸系數(shù)NE、D1-T和D2-T可根據(jù)建立的回歸模型估計出來。
1.6.4 血清指標(biāo)
于試驗(yàn)第14天和第35天清晨飼喂前,在每重復(fù)選取體重居中的1頭試豬實(shí)施前腔靜脈采血5 mL。血樣離心后收集上清夜置于-20 ℃的冰箱中待測。血清指標(biāo)主要分析血清堿性磷酸酶活性與血清無機(jī)鈣、無機(jī)磷、降鈣素以及甲狀旁腺素含量。血清鈣含量采用鄰酚酞絡(luò)合酮比色法(全自動生化分析儀)測定,血清磷含量采用磷鉬酸法(全自動生化分析儀)測定,血清堿性磷酸酶活性、血清降鈣素和甲狀旁腺素含量采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測試劑盒測定。具體操作按試劑盒說明進(jìn)行。
1.6.5 骨骼指標(biāo)
于試驗(yàn)的第35天,每重復(fù)分別選取體重居中的1頭豬放血屠宰,并取其股骨、脛骨及第三四掌骨,去除肌肉、筋腱后密封于塑料袋內(nèi),置于-20 ℃冰箱保存。
骨骼斷裂強(qiáng)度:骨骼斷裂強(qiáng)度用骨骼斷裂強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)測定,以kg表示骨骼斷裂強(qiáng)度。
骨骼灰分含量:把經(jīng)過斷裂強(qiáng)度測定的骨樣放入乙醇溶液中浸泡48 h后取出,隨即放入乙醚溶液中浸泡48 h進(jìn)行脫脂,撈出,烘干至恒重,稱得脫脂干骨重。隨后測定股骨、脛骨和掌骨的灰分含量。
骨骼鈣、磷含量:采用原子吸收法測定鈣含量,采用鉬黃比色法測定磷含量。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)先用Excel 2010整理再采用SAS統(tǒng)計軟件GLM模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,差異顯著則用Duncan氏法進(jìn)行多重比較。采用多元線性回歸模型斜率比法[15]計算MDCP的相對于DCP的生物學(xué)利用率。以P<0.05作為差異顯著的判別標(biāo)準(zhǔn)。
不同磷酸鹽對斷奶仔豬生長性能的影響見表2。由表可知,斷奶仔豬體重、平均日采食量、平均日增重、飼料轉(zhuǎn)化率和死亡率在磷源與磷添加水平之間均不存在顯著的交互作用(P>0.05)。不同磷源顯著影響了試驗(yàn)后期(第15~35天)斷奶仔豬平均日采食量,且以MDCP組顯著高于DCP組(P>0.05)。
除此之外,不同磷源對各組體重、平均日增重、平均日采食量、飼料轉(zhuǎn)化率和死亡率均無顯著影響(P>0.05)。不同無機(jī)磷添加水平顯著影響了斷奶仔豬試驗(yàn)后期和試驗(yàn)全期的平均日增重(P<0.05);試驗(yàn)后期0.20%無機(jī)磷添加組斷奶仔豬平均日增重顯著高于0和0.05%無機(jī)磷添加組(P<0.05);試驗(yàn)全期0.20%無機(jī)磷添加組斷奶仔豬平均日增重顯著高于其他無機(jī)磷添加組(P<0.05),其中0.15%無機(jī)磷添加組斷奶仔豬平均日增重顯著高于0.05%無機(jī)磷添加組(P<0.05)。不同無機(jī)磷添加水平顯著影響了斷奶仔豬試驗(yàn)后期和試驗(yàn)全期平均日采食量(P<0.05);試驗(yàn)后期0.05%無機(jī)磷添加組斷奶仔豬平均日采食量顯著低于其他各組(P<0.05);試驗(yàn)全期0.10%、0.15%和0.20%無機(jī)磷添加組斷奶仔豬平均日采食量顯著高于0和0.05%無機(jī)磷添加組(P<0.05)。綜上所述,本試驗(yàn)的結(jié)果表明隨著飼糧磷水平的上升,斷奶仔豬的平均日增重和平均日采食量均顯著增加(P<0.05),但飼料轉(zhuǎn)化率無顯著變化(P>0.05)。
參照Littell等[15]的方法進(jìn)行多元線性回歸分析,結(jié)果顯示,平均日增重、平均日采食量與磷添加水平之間存在顯著的線性回歸關(guān)系(P<0.05)。以平均日增重和平均日采食量為指標(biāo),建立的回歸方程分別為:
Y1=238.28+103.26X1+127.12X2
(R2=0.218,P=0.006);Y2=588.47+127.06X1+157.07X2
(R2=0.410,P=0.010)。
式中:Y1表示平均日增重(g/d);Y2表示平均日采食量(g/d);X1、X2分別表示DCP、MDCP的磷添加水平(g/d)。
以DCP中磷的生物學(xué)利用率為100%,根據(jù)回歸方程斜率比計算的MDCP的相對生物學(xué)利用率分別為123%和124%。
同列數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。
In the same column, values with different letter superscripts mean significantly different (P<0.05). The same as below.
2.2.1 飼糧鈣磷表觀全消化道消化率
飼糧干物質(zhì)、鈣和磷的表觀消化率由公式①計算,結(jié)果見表3。不同磷酸鹽與磷添加水平對斷奶仔豬飼糧干物質(zhì)、鈣和磷表觀消化率均無顯著交互作用(P>0.05)。磷酸鹽種類及添加水平對斷奶仔豬飼糧干物質(zhì)表觀全消化道消化率無顯著影響(P>0.05),但是磷酸鹽種類和添加水平對斷奶仔豬飼糧鈣和磷的表觀全消化道消化率均有顯著影響(P<0.05)。斷奶仔豬飼糧中添加MDCP時,飼糧鈣和磷的表觀全消化道消化率均顯著高于添加DCP(P<0.05);0.15%和0.20%無機(jī)磷添加組飼糧鈣的表觀全消化道消化率顯著高于0和0.05%無機(jī)磷添加組(P<0.05),0.05%和0.10%無機(jī)磷添加組飼糧鈣的表觀全消化道消化率顯著高于0無機(jī)磷添加組(P<0.05);0.20%無機(jī)磷添加組飼糧磷的表觀全消化道消化率顯著高于0、0.05%和0.10%無機(jī)磷添加組(P<0.05),0.15%無機(jī)磷添加組飼糧磷的表觀全消化道消化率顯著高于0和0.05%無機(jī)磷添加組(P<0.05),同時0.05%和0.10%無機(jī)磷添加組飼糧磷的表觀全消化道消化率顯著高于0無機(jī)磷添加組(P<0.05)。
磷的表觀全消化道消化率、表觀可消化磷與磷添加水平之間存在顯著的線性回歸關(guān)系(P<0.05)。以磷的表觀全消化道消化率和表觀可消化磷為指標(biāo),建立的回歸方程為:
Y3=46.48+74.06X1+101.15X2
(R2=0.719,P<0.001);Y4=1.477+10.31X1+12.20X2
(R2=0.835,P<0.001)。
式中:Y3表示磷的表觀全消化道消化率(%);Y4表示表觀可消化磷(g/kg);X1、X2分別表示DCP、MDCP的磷添加水平(%)。
以DCP中磷的生物學(xué)利用率為100%,根據(jù)回歸方程斜率比計算的MDCP的相對生物學(xué)利用率為137%和118%。
表3 不同磷酸鹽對斷奶仔豬飼糧表觀全消化道消化率的影響
2.2.2 磷酸鹽中磷的表觀消化率
根據(jù)公式③建立的回歸方程為:
Y=0.467X0+0.864X1+1.036X2
(R2=0.997,P<0.001)。
式中:Y表示表觀可消化磷的攝入量(g/kg DMI);X0表示來源于基礎(chǔ)飼糧的磷含量(g/kg DM);X1表示來源于DCP的磷含量(g/kg DM);X2表示來源于MDCP的磷含量(g/kg DM)。
根據(jù)上述公式可知,DCP和MDCP中磷的表觀消化率分別為86.4%和103.6%。以DCP中磷的生物學(xué)利用率為100%,MDCP中磷的相對生物學(xué)利用率為120%。
2.2.3 內(nèi)源磷的排泄和磷酸鹽中磷的真消化率
根據(jù)公式④建立的回歸方程:
Y=-0.491+0.590X0+0.884X1+1.061X2
(R2=0.915,P<0.001)。
式中:Y表示表觀可消化磷的攝入量(g/kg DMI);X0表示來源于基礎(chǔ)飼糧的磷含量(g/kg DM);X1表示來源于DCP的磷含量(g/kg DM),X2表示來源于MDCP的磷含量(g/kg DM)。根據(jù)上述公式可知,內(nèi)源磷的排泄量為0.491 g/kg DMI,DCP和MDCP中磷的真化率分別為88.4%和106.1%。以DCP中磷的生物學(xué)利用率為100%,MDCP中磷的相對生物學(xué)利用率為120%,2種磷酸鹽的生物學(xué)利用率之間差異顯著(P<0.05)。
不同磷酸鹽對斷奶仔豬血清指標(biāo)的影響見表4。由表可知,試驗(yàn)第14天和第35天,不同磷源及磷添加水平對斷奶仔豬血清堿性磷酸酶活性均無顯著影響(P>0.05),也無顯著交互作用(P>0.05)。試驗(yàn)第14天,斷奶仔豬血清磷含量在不同磷源及磷添加水平之間存在顯著交互作用(P<0.05);斷奶仔豬血清鈣含量在不同磷酸鹽和磷添加水平間存在顯著差異(P<0.05),并且存在顯著的交互作用(P<0.05),表現(xiàn)為MDCP組斷奶仔豬血清鈣含量顯著高于DCP組(P<0.05);斷奶仔豬血清降鈣素含量在不同無機(jī)磷添加水平之間無顯著差異(P>0.05),不同磷酸鹽和不同磷添加水平之間也無顯著交互作用(P>0.05),但不同磷酸鹽之間存在顯著差異(P<0.05),MDCP組斷奶仔豬血清降鈣素含量顯著低于DCP組(P<0.05);斷奶仔豬血清甲狀旁腺素含量在不同磷酸鹽和不同磷添加水平間存在顯著的交互作用(P<0.05),添加DCP時,隨著磷水平的提高,斷奶仔豬血清甲狀旁腺素含量無顯著變化(P>0.05),而添加MDCP時,隨著磷水平的提高,斷奶仔豬血清甲狀旁腺素含量顯著提高(P<0.05)。
試驗(yàn)第35天,斷奶仔豬血清磷含量在不同磷添加水平間存在顯著差異(P<0.05),0.15%和0.20%無機(jī)磷添加組血清磷含量顯著高于0、0.05%和0.10%無機(jī)磷添加組(P<0.05);斷奶仔豬血清鈣含量在不同無機(jī)磷添加水平間存在顯著差異(P<0.05),隨著無機(jī)磷添加水平的提高,血清鈣含量顯著提高(P<0.05);血清降鈣素含量在不同磷酸鹽和不同無機(jī)磷添加水平間無顯著變化(P>0.05),也無顯著交互作用(P>0.05)。斷奶仔豬飼糧無機(jī)磷添加水平對仔豬血清甲狀旁腺素含量有顯著影響(P<0.05),隨著無機(jī)磷添加水平的提高,斷奶仔豬血清甲狀旁腺素顯著降低(P<0.05)。
參照Littell等[15]的方法進(jìn)行多元線性回歸分析,結(jié)果顯示,試驗(yàn)第35天斷奶仔豬血清鈣、磷、甲狀旁腺素含量與磷添加水平之間存在顯著的線性回歸關(guān)系(P<0.05)。以血清鈣、磷和甲狀旁腺素含量為指標(biāo),建立的回歸方程分別為:
Y5=2.21+2.55X1+2.45X2
(R2=0.242,P=0.006);Y6=3.86+7.99X1+8.11X2
(R2=0.386,P<0.001);Y7=46.37-92.16X1-106.16X2
(R2=0.441,P<0.001)。
式中:Y5表示血清鈣含量(mmol/L);Y6表示血清磷含量(mmol/L);Y7表示血清甲狀旁腺素含量(pg/mL);X1、X2分別表示DCP、MDCP的磷添加水平(%)。
以DCP中磷的生物學(xué)利用率為100%,根據(jù)回歸方程斜率比計算的MDCP的相對生物學(xué)利用率分別為96%、102%和115%。MDCP相對于DCP的生物學(xué)利用率平均值為104%。
表4 不同磷酸鹽對斷奶仔豬血清指標(biāo)的影響
2.4.1 不同磷酸鹽對斷奶仔豬骨骼斷裂強(qiáng)度的影響
如表5所示,不同磷酸鹽和不同無機(jī)磷添加水平對斷奶仔豬股骨、脛骨和掌骨的斷裂強(qiáng)度均無顯著影響(P>0.05),不同磷酸鹽和不同無機(jī)磷添加水平之間對上述指標(biāo)也無顯著交互作用(P>0.05)。
掌骨斷裂強(qiáng)度與磷添加水平之間存在顯著的線性回歸關(guān)系(P<0.05)。以掌骨斷裂強(qiáng)度為指標(biāo),建立的回歸方程分別為:
Y8=14.17+16.37X1+37.90X2
(R2=0.107,P=0.009)。
式中:Y8表示掌骨斷裂強(qiáng)度(kg);X1、X2分別表示DCP、MDCP的磷添加水平(%)。
以DCP中磷的生物學(xué)利用率為100%,根據(jù)回歸方程斜率比計算的MDCP的相對生物學(xué)利用率為232%。
表5 不同磷酸鹽對斷奶仔豬骨骼斷裂強(qiáng)度的影響
2.4.2 不同磷酸鹽對斷奶仔豬骨骼灰分含量的影響
如表6所示,股骨、脛骨和掌骨灰分含量在不同磷酸鹽之間無顯著差異(P>0.05),但MDCP組斷奶仔豬股骨鈣、磷含量以及脛骨、掌骨的鈣含量均顯著高于DCP組(P<0.05)。另外,無機(jī)磷添加水平顯著影響掌骨灰分含量(P<0.05),0.05%、0.10%和0.20%無機(jī)磷添加組掌骨灰分含量顯著高于0和0.15%無機(jī)磷添加組(P<0.05)。
股骨灰分含量與磷添加水平之間存在顯著的線性回歸關(guān)系(P<0.05)。以股骨灰分含量為指標(biāo),建立的回歸方程分別為:
Y9=35.67+13.36X1+34.06X2
(R2=0.702,P=0.048)。
式中:Y9表示股骨灰分含量(%);X1、X2分別表示DCP、MDCP的磷添加水平(%)。
以DCP中磷的生物學(xué)利用率為100%,根據(jù)回歸方程斜率比計算的MDCP的相對生物學(xué)利用率為255%。
表6 不同磷酸鹽對斷奶仔豬骨骼灰分含量的影響
當(dāng)飼糧中磷缺乏時,動物生長緩慢[16],因此,可用生長性能反映飼糧磷水平的變化。本研究結(jié)果表明,試驗(yàn)后期MDCP組仔豬平均日采食量顯著高于DCP組,這與曹慧[5]的研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)的結(jié)果表明,隨著飼糧磷水平的上升,仔豬的生長性能有所改善,De Oliveira Souza等[17]得到了相似的結(jié)果,而黃阿彬[18]在育肥豬上的研究表明,鈣磷水平對育肥豬生長性能無顯著影響,這可能是由于仔豬骨骼發(fā)育需要大量的磷,飼糧磷水平對仔豬生長影響要大于育肥豬[19]。一直以來,相對生物學(xué)利用率都被用來評定飼料中磷的利用率[20]。該方法是基于動物體內(nèi)磷總量的變化,因此需要給動物飼喂低于動物磷需要量的飼糧[20]。DCP是最常用的飼糧無機(jī)磷源,當(dāng)評估其他原料的相對生物學(xué)利用率時,DCP可以用作標(biāo)準(zhǔn)參照物[21]。本試驗(yàn)以生長性能(平均日增重和平均日采食量)為指標(biāo),以DCP中磷的生物學(xué)利用率為100%,計算得到的MDCP的相對生物學(xué)利用率為123%。本試驗(yàn)以平均日增重和平均日采食量為對象計算的相對生物學(xué)利用率R2值偏低,并且不同磷酸鹽之間的回歸方程斜率也差異不顯著,原因是仔豬的生長受到多方面因素的影響,因此以增重和采食量等作為無機(jī)磷源生物學(xué)利用率評定指標(biāo)時,靈敏度相對較低。Newman等[22]也發(fā)現(xiàn)動物的生長性能與飼糧磷水平并不存在顯著的線性關(guān)系,認(rèn)為生長性能并不能作為評定磷相對生物學(xué)利用率的指標(biāo)。
無機(jī)磷的消化和利用率通常高于植物原料中的有機(jī)磷,豬飼糧中含有一定量的無機(jī)磷,可以彌補(bǔ)植物原料中有機(jī)磷的低消化率[4]。DCP、MCP和MDCP是飼料工業(yè)中常用的無機(jī)磷原料,DCP為枸溶性,MCP為水溶性,MDCP為水溶磷、總磷含量高,水溶性磷酸鹽動物更容易吸收,因此MCP及MDCP中的磷的消化率要高于DCP[4]。本研究結(jié)果表明仔豬飼糧中添加MDCP時,仔豬飼糧鈣和磷的表觀全消化道消化率均顯著高于添加DCP,這與王秀靜[23]在斷奶仔豬上的研究結(jié)果一致,賈海康[24]在肉雞上的研究同樣表明MDCP組磷的表觀全消化道消化率顯著高于DCP組。磷酸鹽的表觀消化率與磷的存留量有較強(qiáng)的相關(guān)性,且磷酸鹽表觀消化率測定的重復(fù)性較好,因而采用表觀消化率能較準(zhǔn)確估計磷酸鹽的利用率[25]。本試驗(yàn)結(jié)果表明以玉米-豆粕型飼糧為基礎(chǔ)飼糧的磷的消化率最低,平均為45.42%,Grimbergen等[26]的研究報道了仔豬采食玉米-豆粕型飼糧磷的消化率為30%。本試驗(yàn)結(jié)果比Grimbergen等[26]的試驗(yàn)結(jié)果略高,原因可能是Grimbergen等[26]的試驗(yàn)是在30年前做的,隨著育種的發(fā)展,豬的品種、飼料品質(zhì)等各方面均發(fā)生了較大的變化。
磷的全消化道消化率可以用表觀消化率或真消化率表示,真消化率是利用內(nèi)源磷校正表觀消化率值計算得到的[4]。內(nèi)源磷通常通過梯度回歸計算得到,但文獻(xiàn)報道的豬內(nèi)源磷排泄量變化范圍很大,從70 mg/kg DMI[27-28]到1 240 mg/kg DMI[29]。張艷玲[30]用回歸法測定母豬的內(nèi)源磷的排泄量為0.89 g/kg DMI,閹公豬內(nèi)源磷的排泄量為1.08 g/kg DMI;羅贊等[12]用回歸法測定生長豬的內(nèi)源磷排泄量為(0.798±0.04) g/kg DMI;王順祥等[29]用回歸法測定生長豬的內(nèi)源磷排泄量為(1.24±0.29) g/kg DMI;Fan等[13]用回歸法測定仔豬的內(nèi)源磷排泄量為(0.31±0.06) g/kg DMI。本試驗(yàn)測得仔豬內(nèi)源磷的排泄量為0.491 g/kg DMI,比Fan等[13]的結(jié)果略高,但低于生長豬和母豬的結(jié)果。不同試驗(yàn)飼糧、不同生產(chǎn)階段、不同品種的豬的內(nèi)源磷排泄量存在較大差異。Ammerman等[31]認(rèn)為內(nèi)源糞磷理論上包括“最小內(nèi)源磷排出量”和“可變內(nèi)源磷排出量”兩部分,前者是指機(jī)體內(nèi)最小的或不可避免的內(nèi)源性損失量,后者則在很大程度上受采食量的影響?;貧w分析法并沒有保證豬采食量保持一致,這可能是不同研究間內(nèi)源磷結(jié)果差異較大的原因。
本試驗(yàn)飼糧磷的表觀消化率和真消化率相差較大,這與內(nèi)源磷含量有關(guān)。內(nèi)源磷對消化率的影響要體現(xiàn)在表觀消化率上,而對真消化率影響很小[29]。因此,用真消化率更能準(zhǔn)確反映飼糧磷可被利用的真實(shí)情況。而本試驗(yàn)中,MDCP中磷的表觀消化率與真消化率相近,本試驗(yàn)條件下飼糧磷水平在0.32%~0.53%時,內(nèi)源磷的排泄對磷酸鹽中磷的表觀消化率沒有顯著的影響[32]。曹慧[5]也發(fā)現(xiàn)飼糧磷水平在0.33%~0.47%,內(nèi)源磷對磷的表觀消化率無顯著影響。因此,磷酸鹽的表觀消化率能較準(zhǔn)確地反映磷酸鹽的利用率。
Baker等[21]、Rodehutscord等[33]及Petersen等[34]利用無磷飼糧測定得到的仔豬對DCP中磷的表觀消化率分別為86.1%、87.0%和81.5%,與本試驗(yàn)結(jié)果(85.2%)相近。但本試驗(yàn)結(jié)果高于Jongbloed等[35]及Eeckhout等[2]的結(jié)果,后者分別為69%和73%。DCP中磷的消化率與DCP中無水和二水磷酸氫鈣的比例有關(guān)[26],這可能是不同試驗(yàn)結(jié)果差異的原因。
到目前為止,有關(guān)飼料級磷酸鹽真消化率的報道較少,所用的方法也很有限,Grimbergen等[26]以梯度回歸法測定了飼料級DCP及MCP的真消化率,分別為89.7%、71.9%。本試驗(yàn)以梯度回歸法測定的DCP和MDCP的真消化率為85.2%和102.8%。本試驗(yàn)DCP的結(jié)果與Grimbergeen等[26]相近。劉靜波等[36]用差量法計算得到的DCP的真消化率為81.02%,這與本研究結(jié)果相似。MDCP中磷的表觀消化率與真消化率具有高度的相關(guān)性,也是很好地評定磷酸鹽生物學(xué)利用率的方法。本試驗(yàn)研究表明,以表觀可消化磷為指標(biāo),以DCP為參照,MDCP的相對生物學(xué)利用率為118%;曹慧[5]以表觀可消化磷為指標(biāo),以DCP為參照,MDCP的相對生物學(xué)利用率為116.8%,這與本試驗(yàn)結(jié)果相似。本試驗(yàn)以磷的表觀消化率和真消化率為指標(biāo),MDCP相對于DCP的生物學(xué)利用率均為120%?;魡⒐鈁37]研究表明,若以DCP為參照折算,則MCP的相對生物學(xué)利用率為111%~125%;Zwart[38]研究表明,若以DCP為參照物,則MDCP的相對生物學(xué)利用率為106.4%~123.6%;Waibel等[39]以生長性能、消化率為指標(biāo),以試劑級DCP為參照,MDCP的相對生物學(xué)利用率分別為(118.6±8.17)%和(123.7±8.59)%。從以上可見,本試驗(yàn)的研究結(jié)果與其他各研究者的結(jié)果十分接近。
血清鈣、磷含量及堿性磷酸酶活性常用來評價動物磷的營養(yǎng)狀況,堿性磷酸酶活性是衡量鈣磷代謝的重要生化指標(biāo)[16],血清磷含量降低與堿性磷酸酶活性升高常作為動物缺磷的標(biāo)志。Boyd等[40]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中磷含量在0.28%~0.52%時,仔豬第14天和第21天的血清堿性磷酸酶活性與飼糧磷水平呈顯著負(fù)相關(guān)。本試驗(yàn)結(jié)果表明,采食基礎(chǔ)飼糧的仔豬,第14天和第35天的血清堿性磷酸酶活性平均為186.63和155.18 U/L,這與Boyd等[40]、曹慧[5]研究結(jié)果很相近。但當(dāng)在基礎(chǔ)飼糧的水平上梯度添加磷酸鹽后,血清堿性磷酸酶活性并沒有出現(xiàn)規(guī)律性的變化,仔豬在實(shí)驗(yàn)第11天和第35天時,不同磷源及磷添加水平對仔豬血清堿性磷酸酶活性均無顯著影響,也無顯著交互作用。曹慧[5]與譚占坤[3]研究也發(fā)現(xiàn)不同磷酸鹽對血清堿性磷酸酶活性無顯著影響,這與本研究結(jié)果一致。以飼糧磷含量為自變量,血清堿性磷酸酶活性為因變量所擬合的線性方程無顯著的線性關(guān)系,因此以堿性磷酸酶活性作為評定磷相對生物學(xué)利用率的指標(biāo)靈敏度較低[32]。堿性磷酸酶活性與飼糧中的磷沒有顯著的相關(guān)性,原因可能是堿性磷酸酶有骨骼以及非骨骼2種來源,骨骼中堿性磷酸酶的確切功能以及調(diào)節(jié)機(jī)制還不清楚。
本研究結(jié)果表明,仔豬在試驗(yàn)第14天時,不同磷源及添加水平對血清磷含量無顯著影響,這與王秀靜[23]在仔豬上的研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)仔豬飼糧磷水平從5.7 g/kg降到4.7 g/kg時,血清無機(jī)磷水平從2.70 mmol/L下降到2.19 mmol/L。10~25 kg仔豬正常情況下,血清無機(jī)磷含量在2.6~3.2 mmol/L。以上結(jié)果與Sands等[41]、Miller等[42]研究結(jié)果相似。本研究中,仔豬在試驗(yàn)第14天時,MDCP組仔豬血清鈣含量顯著高于DCP組;第35天時,MDCP組與DCP組仔豬血清鈣含量無顯著差異。王秀靜[23]在仔豬上的研究同樣表明,不同磷源對(56±2)日齡的仔豬血清鈣含量無顯著影響。降鈣素與甲狀旁腺素是影響動物骨骼生成與吸收的主要激素[18],當(dāng)血清中鈣含量下降時,降鈣素含量降低,甲狀旁腺素含量升高。本研究結(jié)果表明,仔豬在試驗(yàn)第14天時,MDCP組血清CT含量顯著低于DCP組,但在試驗(yàn)第35天時,二者差異不顯著。仔豬在試驗(yàn)第14天時,MDCP組血清甲狀旁腺素含量隨磷添加水平的提高而升高,此時MDCP組仔豬血清鈣含量隨磷添加水平的提高而下降;仔豬在試驗(yàn)第35天時,隨著無機(jī)磷添加水平的提高,仔豬血清甲狀旁腺素顯著降低,此時仔豬血清鈣含量隨磷添加水平的升高而升高。
骨骼指標(biāo)常用作敏感指標(biāo)來評定磷酸鹽生物學(xué)利用率[43],動物體內(nèi)80%的磷儲存于骨骼內(nèi),骨骼指標(biāo)較其他指標(biāo)更具有敏感性[44]。但本研究中股骨、脛骨和掌骨灰分含量在不同磷酸鹽之間無顯著差異。譚占坤[12]在蛋雞上的研究也得到了相似的結(jié)果。本研究表明,不同磷源對仔豬股骨鈣、磷含量以及脛骨、掌骨鈣含量有顯著影響,MDCP組均顯著高于DCP組,這與董作一等[45]研究結(jié)果相似。在本試驗(yàn)中,無機(jī)磷添加水平對股骨和脛骨灰分含量無顯著影響,但顯著影響掌骨灰分含量,0.05%、0.10%和0.20%無機(jī)磷添加組掌骨灰分含量顯著高于0和0.15%組,這與羅士津等[46]研究結(jié)果不同,可能原因是本研究中磷的添加梯度與其不同所致。
幾十年來,很多試驗(yàn)對磷相對生物學(xué)利用率的敏感指標(biāo)進(jìn)行了研究,不同研究者采用的指標(biāo)也不同,主要有生產(chǎn)性能指標(biāo)、骨骼發(fā)育指標(biāo)、血清指標(biāo)和外觀指標(biāo)(缺磷發(fā)病率和程度)等。不同的學(xué)者采用不同的指標(biāo),所得的結(jié)果不完全一致。Petersen等[4]研究表明,以掌骨斷裂強(qiáng)度為指標(biāo),以DCP為參照折算,則MCP和MDCP(含70%MCP)的相對生物學(xué)利用率分別為191.2%和140.3%。Waibel等[39]以血清指標(biāo)及股骨灰分含量為對象,以試劑級DCP為參照,MDCP的相對生物學(xué)利用率分別為(104.2±9.89)%和(243.2±16.55)%。從以上可見,本試驗(yàn)的研究結(jié)果與其他各研究者的結(jié)果十分接近。本試驗(yàn)以掌骨斷裂強(qiáng)度和股骨灰分含量為指標(biāo),以DCP中磷的生物學(xué)利用率為100%,根據(jù)回歸方程斜率比計算的MDCP的相對生物學(xué)利用率分別為232%和255%。涂廣運(yùn)[47]和賈??礫24]在肉雞上的研究同樣表明,以骨骼指標(biāo)作為敏感指標(biāo),MDCP的相對生物學(xué)利用率顯著高于DCP。
由于相對效價表示的磷的利用率是一個相對值,它的大小依賴于所使用的參照物,因此隨著參照物磷利用率的不同,可能出現(xiàn)被測原料磷的相對效價大于100%的情況。本試驗(yàn)選用了利用率較高的試劑級DCP作為參照物,出現(xiàn)被測MDCP的相對效價大于100%的情況。MDCP的真實(shí)利用率雖然很高,卻很難達(dá)到100%,因此,在實(shí)際生產(chǎn)過程中相對效價可以作為估計磷酸鹽利用率的一個參考,而真實(shí)利用率能反映真正被動物所利用的磷酸鹽量。
動物對含結(jié)晶水磷酸鹽的利用率要高于不含結(jié)晶水的磷酸鹽。這是因?yàn)椋阂环矫?,含結(jié)晶水的磷酸鹽在酸性環(huán)境中的溶解速度要大于不含結(jié)晶水的磷酸鹽,因此它在小腸胃酸的作用下能迅速溶解被動物所利用[48];另一方面,飼料級磷酸鹽產(chǎn)品的混合或絡(luò)合比例對其生物學(xué)利用率也有顯著影響,尤其是MDCP是DCP與MCP的結(jié)合物,隨著二者結(jié)合比例的不同,其生物學(xué)利用率有顯著差異[4]。Kemme等[49]測定了2種飼料級MDCP的相對效價,其混合比例分別為75%MCP、25%DPC與50%MCP、50%DCP,測得的相對生物學(xué)利用率分別為89.2%與83.6%。本試驗(yàn)所用MDCP具有較好的水溶性和較高的MCP比例,這應(yīng)該與本試驗(yàn)MDCP的相對生物學(xué)利用率及真消化率顯著高于DCP有關(guān)。
① 本試驗(yàn)條件下,以磷的表觀消化率和真消化率為指標(biāo),MDCP的生物學(xué)利用率顯著高于DCP,以DCP的生物學(xué)利用率為100%,MDCP的相對生物學(xué)利用率為120%。
② 本試驗(yàn)條件下,14.65 kg的杜×長×大雜交斷奶仔豬內(nèi)源磷的排泄量為0.491 g/kg DMI,MDCP中磷的表觀消化率和真消化率分別為103.6%和106.1%。
③ 本試驗(yàn)條件下,以血清指標(biāo)和股骨灰分含量為對象,以試劑級DCP的生物學(xué)利用率為100%,MDCP的相對生物學(xué)利用率分別為104%和255%。