不同日糧類型和指示劑種類對(duì)生長(zhǎng)豬氨基酸回腸消化率評(píng)定的影響

謝乙寧，曹山川，茍興能，劉靜波，嚴(yán)鴻林*

（1. 西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，四川綿陽(yáng) 621010；2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

在畜牧生產(chǎn)中，通常使用體內(nèi)消化法和體外仿生消化法評(píng)定飼料原料的生物學(xué)效價(jià)。相較于體外仿生消化法，體內(nèi)消化法更加準(zhǔn)確。在豬回腸末端安裝簡(jiǎn)單T型瘺管收集食糜來(lái)評(píng)定氨基酸消化率，可排除大腸微生物的干擾及更便捷地得到研究結(jié)果。T 型瘺管法不能連續(xù)收集消化試驗(yàn)期間生長(zhǎng)豬的全部回腸食糜，可在日糧中添加三氧化二鉻（Cr2O3）、二氧化鈦（TiO2）和酸不溶灰分（AIA）等指示劑用于計(jì)算回腸養(yǎng)分消化率。Moore[1]和任平等[2]研究表明，以Cr2O3作為指示劑雖然便于分析檢測(cè)，但存在污染大、易吸潮和試驗(yàn)日糧適口性較差等缺點(diǎn)；使用TiO2作為指示劑時(shí)分析過(guò)程較為繁瑣；而由于AIA 在腸道中分布均一性差，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果變異較大。劉成玲等[3]研究表明，Cr2O3作為指示劑可有效測(cè)定飼料原料和日糧中氨基酸的表觀回腸消化率（AID）和標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率（SID）。Yin 等[4]和Jagger 等[5]研究表明，Cr2O3的回收率低于TiO2，且以TiO2作為指示劑測(cè)得養(yǎng)分消化率結(jié)果的一致性優(yōu)于Cr2O3。因此，指示劑種類可能對(duì)養(yǎng)分消化率的準(zhǔn)確評(píng)定有重要影響。前人研究表明，日糧纖維水平或添加植酸酶與指示劑種類間存在互作進(jìn)而影響日糧氨基酸回腸消化率的評(píng)定[5-6]?；诖?，推測(cè)指示劑種類對(duì)生長(zhǎng)豬氨基酸回腸消化率評(píng)定可能受日糧組成的影響。因此，本試驗(yàn)通過(guò)在以玉米淀粉為主的半純合日糧和玉米-豆粕型日糧中分別添加5 g/kg Cr2O3、TiO2和AIA，比較指示劑種類及日糧類型對(duì)生長(zhǎng)豬氨基酸AID 和SID 評(píng)定的影響，為生長(zhǎng)豬氨基酸SID 的準(zhǔn)確評(píng)定提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，初始體重為（31.2±1.8）kg 的杜×長(zhǎng)×大健康去勢(shì)T 型瘺管公豬分別飼喂無(wú)氮日糧、半純合日糧和玉米-豆粕型日糧，每種日糧8 頭豬。每種日糧中均添加5 g/kg 的AIA、Cr2O3和TiO2，其中，AIA 的成分為硅藻土，試驗(yàn)日糧組成和營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。試驗(yàn)期間動(dòng)物飼養(yǎng)于不銹鋼代謝鐵籠中，圈舍溫度控制在22℃左右，自然光照。試驗(yàn)期包含5 d 適應(yīng)期和2 d 食糜收集期。采食量根據(jù)初始體重的3.5%計(jì)算得出，每天08:00 和17:00 飼喂，自由飲水。試驗(yàn)期間所有生長(zhǎng)豬體況健康，并且采食完所有飼喂的日糧。

1.2 食糜收集和處理 試驗(yàn)第6 天和第7 天，每天從08:00 到20:00 收集T 型瘺管自然流出的食糜樣品。收集期間將樣品袋套于瘺管外端，待食糜裝滿2/3 后取下更換新樣品袋，每次收集的食糜保存在-20℃條件下。試驗(yàn)結(jié)束后將每頭豬收集的全部食糜樣品分別混合均勻，65℃烘箱干燥48 h 后粉碎保存待測(cè)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法 日糧中粗蛋白質(zhì)含量參照張麗英[7]的方法測(cè)定。色氨酸參照國(guó)標(biāo)《飼料添加劑 L-色氨酸》（GB/T 25735-2010）測(cè)定，樣品先在110℃的4 mol/L的氫氧化鈉溶液中水解22 h，然后通過(guò)高效液相色譜儀（Agilent 1200，USA）測(cè)定；含硫氨基酸按照《飼料中含硫氨基酸測(cè)定方法—離子交換色譜法》（GB/T 15399-94）測(cè)定，樣品先在0℃下過(guò)甲酸氧化16 h，再經(jīng)鹽酸水解24 h，最后使用氨基酸自動(dòng)分析儀（Hitachi L-8800）測(cè)定；其余15 種氨基酸按照《飼料中氨基酸的測(cè)定》（GB/T 18246-2000）測(cè)定，樣品先在110℃下6 mol/L 的鹽酸水解24 h，然后使用氨基酸自動(dòng)測(cè)定儀（HitachiL-8900，日本）測(cè)定。食糜中AIA 含量參照張麗英[7]的方法測(cè)定；Cr2O3和TiO2含量分別使用Fenton 等[8]和Mayers 等[9]的方法進(jìn)行分析測(cè)定。

1.4 計(jì)算公式 氨基酸表觀回腸消化率（AIDAA）、回腸內(nèi)源氨基酸損失、氨基酸標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率（SIDAA）按照公式計(jì)算：

AIDAA=[1 －（日糧中指示劑濃度/ 食糜中指示劑濃度）×（食糜中氨基酸濃度/ 日糧中氨基酸的濃度）]×100%

回腸內(nèi)源氨基酸損失（g/kg）=食糜中氨基酸濃度×無(wú)氮日糧中指示劑濃度/食糜中指示劑濃度

SIDAA=AIDAA+[回腸內(nèi)源氨基酸損失/日糧中氨基酸濃度]×100%

1.5 統(tǒng)計(jì)分析 使用SAS 9.3 軟件中的One-Way ANOVA程序分析3 種不同指示劑對(duì)內(nèi)源氨基酸損失的影響，并結(jié)合多重比較分析指示劑兩兩之間的差異。采用MIXED 程序分析日糧類型和指示劑種類對(duì)氨基酸回腸消化率的影響，數(shù)據(jù)按裂區(qū)模型進(jìn)行分析，日糧為主區(qū)，指示劑種類為副區(qū)。主區(qū)差異用于比較日糧類型的固定效應(yīng)，副區(qū)差異用于比較指示劑種類的固定效應(yīng)以及日糧類型與指示劑種類間的互作。結(jié)果以平均值±平均標(biāo)準(zhǔn)誤表示，以P＜0.05 作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

表1 日糧組成和營(yíng)養(yǎng)成分（風(fēng)干基礎(chǔ)）

2 結(jié) 果

2.1 指示劑種類對(duì)生長(zhǎng)豬基礎(chǔ)內(nèi)源氨基酸損失的影響由表2 可知，指示劑種類顯著影響飼喂無(wú)氮日糧生長(zhǎng)豬的內(nèi)源粗蛋白質(zhì)損失（P＜0.05），以AIA 和TiO2作指示劑時(shí)測(cè)得生長(zhǎng)豬總氮損失高于指示劑Cr2O3。此外，指示劑種類顯著影響生長(zhǎng)豬所有必需氨基酸和非必需氨基酸的內(nèi)源損失；除谷氨酸外，以AIA 和TiO2作指示劑時(shí)測(cè)得生長(zhǎng)豬的各種內(nèi)源氨基酸損失高于指示劑Cr2O3（P＜0.05）。

2.2 日糧類型和指示劑種類對(duì)生長(zhǎng)豬AIDAA的影響 由表3 可知，日糧類型顯著影響了生長(zhǎng)豬粗蛋白質(zhì)和AIDAA，除色氨酸和脯氨酸外，半純合日糧飼喂下的粗蛋白質(zhì)和其他氨基酸的AID 高于玉米- 豆粕型日糧（P＜0.05）。指示劑種類對(duì)脯氨酸的AID 有顯著影響。在半純合日糧飼喂下，以AIA 為指示劑測(cè)得的脯氨酸AID 低于指示劑Cr2O3和TiO2（P＜0.05）。日糧類型和指示劑種類對(duì)谷氨酸、脯氨酸和酪氨酸AID 的影響存在互作效應(yīng)（P＜0.05）。僅在半純合日糧飼喂情況下，以AIA 為指示劑測(cè)得的谷氨酸、脯氨酸和酪氨酸AID低于指示劑Cr2O3和TiO2（P＜0.05）。

2.3 日糧類型和指示劑種類對(duì)生長(zhǎng)豬SIDAA的影響 由表4 可知，日糧類型顯著影響生長(zhǎng)豬粗蛋白質(zhì)和SIDAA，半純合日糧粗蛋白質(zhì)以及除色氨酸外其他氨基酸的SID均高于玉米-豆粕型日糧（P＜0.05）。指示劑種類對(duì)谷氨酸、甘氨酸和脯氨酸的SID 有顯著影響，以AIA 為指示劑測(cè)得的谷氨酸、甘氨酸和脯氨酸SID 低于指示劑Cr2O3和TiO2（P＜0.05）。日糧類型和指示劑種類對(duì)谷氨酸和酪氨酸SID 有互作影響（P＜0.05）。僅在半純合日糧飼喂情況下，以AIA 為指示劑測(cè)得的谷氨酸和酪氨酸SID 低于指示劑Cr2O3和TiO2（P＜0.05）。

3 討 論

在日糧中添加Cr2O3、TiO2和AIA 等指示劑常用于對(duì)畜禽飼料養(yǎng)分消化率的評(píng)定。前人研究表明，不同指示劑理化特性的差異可導(dǎo)致養(yǎng)分消化率測(cè)定的結(jié)果出現(xiàn)差異，以TiO2作為指示劑測(cè)得養(yǎng)分消化率結(jié)果的一致性優(yōu)于指示劑Cr2O3[4-5]。Scott 等[10]研究發(fā)現(xiàn)，AIA作指示劑時(shí)測(cè)定生長(zhǎng)豬的能量和蛋白質(zhì)消化率優(yōu)于指示劑Cr2O3或TiO2。但Moore[1]和任 平 等[2]指 出，AIA作為指示劑時(shí)測(cè)定的豬養(yǎng)分消化率結(jié)果變異較大。此外，Olukosi 等[11]研究表明，混合指示劑測(cè)定豬和肉雞的養(yǎng)分消化率結(jié)果高于單一指示劑。前期研究結(jié)果不一致的原因可能在于不同試驗(yàn)日糧組成存在差異。以玉米淀粉和豆粕為主的半純合日糧蛋白質(zhì)來(lái)源單一，常用于評(píng)定生長(zhǎng)豬對(duì)豆粕的AIDAA和SIDAA。玉米-豆粕型日糧是目前養(yǎng)豬生產(chǎn)中的主要日糧類型，玉米淀粉-豆粕型日糧和玉米-豆粕型日糧測(cè)得的氨基酸回腸消化率可能存在差異[12]。本試驗(yàn)在無(wú)氮日糧、半純合日糧和玉米豆粕型日糧中添加相同比例的TiO2、Cr2O3和AIA 來(lái)評(píng)定生長(zhǎng)豬內(nèi)源粗蛋白質(zhì)損失以及AIDAA和SIDAA，發(fā)現(xiàn)AIA 和TiO2作指示劑時(shí)測(cè)得生長(zhǎng)豬總蛋白質(zhì)和內(nèi)源氨基酸損失高于指示劑Cr2O3，這可能與不同指示劑的回收率存在差異有關(guān)[4-5]。前人研究表明，蛋白質(zhì)來(lái)源能顯著影響生長(zhǎng)豬的AIDAA，豆粕中的氨基酸回腸消化率顯著高于菜粕和玉米[6,13]。本研究結(jié)果與其一致，半純合日糧的粗蛋白質(zhì)、AIDAA和SIDAA均高于玉米-豆粕型日糧，原因在于半純合日糧的蛋白質(zhì)僅由豆粕提供，而玉米-豆粕型日糧中的蛋白質(zhì)是由豆粕和玉米共同提供。此外，指示劑種類對(duì)氨基酸的回腸消化率有顯著影響，但一定程度上取決于日糧類型。日糧組成和指示劑種類對(duì)測(cè)定生長(zhǎng)豬的養(yǎng)分消化率存在顯著互作，特別是日糧纖維水平、蛋白來(lái)源及植酸酶水平均會(huì)影響指示劑種類對(duì)生長(zhǎng)豬氨基酸回腸消化率的評(píng)定結(jié)果[6,14-15]。本研究發(fā)現(xiàn)，僅在半純合日糧飼喂情況下，AIA 作為指示劑測(cè)得的谷氨酸、脯氨酸和酪氨酸的AID 顯著低于指示劑TiO2和Cr2O3，這與Favero 等[6]在豆粕型半純合日糧組中同時(shí)添加3 g/kg 的Cr2O3、TiO2和AIA 3 種指示劑的研究結(jié)果基本一致。此外，本試驗(yàn)中指示劑種類對(duì)所有內(nèi)源氨基酸損失有顯著影響，但對(duì)大多數(shù)氨基酸的SID 無(wú)顯著影響，提示本試驗(yàn)中不同指示劑種類測(cè)定的內(nèi)源氨基酸損失的差異不足以影響SIDAA的測(cè)定結(jié)果。

表2 指示劑種類對(duì)生長(zhǎng)豬內(nèi)源氨基酸損失的影響 g/kg

表3 日糧類型和指示劑種類對(duì)AIDAA 的影響 %

表4 日糧類型和指示劑種類對(duì)SIDAA 的影響 %

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，半純合日糧的AIDAA和SIDAA高于玉米-豆粕型日糧，指示劑種類僅對(duì)半純合日糧中少數(shù)氨基酸的AID 和SID 有影響。