不同雞品種和不同日齡肉雞的飼糧能量分配途徑和效率比較研究

徐 瑩 班志彬,* 劉永發(fā) 劉興波 李立佳 瞿子惠 李柏浩 梁 浩 閆曉剛 陳弟剛,3

(1.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料研究所，公主嶺 136100；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，北京 100193；3.北京大北農(nóng)科技集團(tuán)股份有限公司，北京 100080)

飼糧是家禽生產(chǎn)中影響成本的重要因素之一，而能量是家禽飼糧第一限制性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并且家禽的營(yíng)養(yǎng)需要或者營(yíng)養(yǎng)供給均以能量為基礎(chǔ)來(lái)表示。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，動(dòng)物在采食飼糧后，獲得了飼糧中的能量即總能(gross energy，GE)，GE減去未能消化吸收的食物產(chǎn)生的糞能(fecal energy，F(xiàn)E)即消化能(digestible energy，DE)，DE減去經(jīng)過(guò)機(jī)體代謝后的尿能(urine energy，UE)即代謝能(metablisable energy，ME)，ME減去熱增耗(heat increment，HI)即凈能(net energy，NE)。在各種能量評(píng)定體系中，ME體系被廣泛使用，NE體系因其提供了最接近真實(shí)的可為動(dòng)物的維持和生產(chǎn)利用的能量值，近幾年逐漸成為研究的熱點(diǎn)。但無(wú)論哪種體系，其本質(zhì)都是探究飼糧所蘊(yùn)含的能量在畜禽體內(nèi)的流動(dòng)方向和效率，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控手段，使飼糧能量更多地流向?qū)ιa(chǎn)有益的方向。因此，本試驗(yàn)采用間接測(cè)熱法，探究不同雞品種和不同日齡肉雞飼糧能量在試驗(yàn)雞體內(nèi)分配動(dòng)態(tài)，旨在為家禽飼糧的高效利用和精準(zhǔn)飼養(yǎng)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選用45周齡海蘭褐蛋雞[體重(2 000±50) g]、22日齡愛(ài)拔益加(AA)肉雞[體重(1 010±25) g]、11日齡AA肉雞[體重(300±15) g]各20只，采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，每種試驗(yàn)雞8個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)2只雞。每期試驗(yàn)從每種試驗(yàn)雞中隨機(jī)選擇8只，每2只隨機(jī)放入呼吸測(cè)熱裝置的1個(gè)代謝室中，每種雞對(duì)應(yīng)4個(gè)代謝室，共12個(gè)代謝室。試驗(yàn)期6 d，對(duì)45周齡海蘭褐蛋雞、22日齡AA肉雞和11日齡AA肉雞進(jìn)行3 d預(yù)飼后，然后將雞分別轉(zhuǎn)入呼吸測(cè)熱裝置進(jìn)行3 d的正試試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)飼糧

不同品種試驗(yàn)雞對(duì)應(yīng)的飼糧均采購(gòu)自公主嶺某牧業(yè)有限公司。試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.3 飼養(yǎng)管理和樣品采集

3種試驗(yàn)雞在吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料研究所家禽能量營(yíng)養(yǎng)聯(lián)合研究中心進(jìn)行飼養(yǎng)。14日齡AA肉雞飼養(yǎng)環(huán)境：溫度為(26±2) ℃，相對(duì)濕度為(82±4)%；25日齡AA肉雞飼養(yǎng)環(huán)境：溫度為(24±1) ℃，相對(duì)濕度為(72±10)%；光照時(shí)間均為18L∶6D(22:00關(guān)燈，次日04:00開(kāi)燈)，光照強(qiáng)度均為10 lx；海蘭褐蛋雞飼養(yǎng)環(huán)境：溫度為(22±1) ℃，相對(duì)濕度為60%～70%，光照時(shí)間為16L∶8D(20:00關(guān)燈，次日04:00開(kāi)燈)，光照強(qiáng)度為30 lx。每天09:00—10:00進(jìn)行飼喂，呼吸測(cè)熱期間雞只保持自由采食和飲水。測(cè)熱期間采集測(cè)熱室內(nèi)試驗(yàn)動(dòng)物的氧氣(O2)和二氧化碳(CO2)等數(shù)據(jù)，計(jì)算產(chǎn)熱。試驗(yàn)時(shí)要經(jīng)常檢查呼吸測(cè)熱設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。呼吸測(cè)熱開(kāi)始和結(jié)束對(duì)試驗(yàn)雞進(jìn)行稱重，平均體重作為試驗(yàn)雞體重?cái)?shù)據(jù)使用，呼吸測(cè)熱期間記錄采食量。采用全收糞法收集正試期3 d的糞便，噴灑10%稀鹽酸固氮，將每日收集的糞樣置于-20 ℃冰箱中保存，每期試驗(yàn)結(jié)束后，將3 d收集的糞便混合，放入65 ℃烘箱中烘72 h后，室溫下回潮24 h，粉碎過(guò)40目篩，裝入自封袋留樣備用。

1.4 檢測(cè)指標(biāo)及測(cè)定方法

試驗(yàn)飼糧及糞樣的水分含量參照GB/T 6435—2014的方法測(cè)定，總能使用氧彈式測(cè)熱儀(C3000，IKA)測(cè)定。

1.5 家禽12室聯(lián)排開(kāi)路式呼吸測(cè)熱裝置

本試驗(yàn)所用的家禽12室聯(lián)排開(kāi)路式呼吸測(cè)熱裝置是由吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料研究所研制，其設(shè)計(jì)原理參考Van Milgen等[1]。呼吸測(cè)熱裝置如圖1所示，主要由禽呼吸代謝艙、代謝籠、環(huán)境控制系統(tǒng)、氣體分析儀及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成。在試驗(yàn)開(kāi)始前，通過(guò)環(huán)境控制系統(tǒng)按照家禽飼養(yǎng)管理標(biāo)準(zhǔn)調(diào)控好試驗(yàn)動(dòng)物適宜的溫度、濕度、光照時(shí)間和光照強(qiáng)度；正試期，將試驗(yàn)動(dòng)物放入代謝籠內(nèi)，關(guān)閉呼吸代謝艙，根據(jù)電子流量計(jì)來(lái)調(diào)好進(jìn)氣和排氣量，使小室內(nèi)外壓力處于平衡狀態(tài)，代謝玻璃蓋子周圍加水封閉，防止漏氣。該設(shè)備通過(guò)氣體分析檢測(cè)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)動(dòng)物的呼吸代謝情況，動(dòng)物的O2消耗量和CO2產(chǎn)生量通過(guò)紅外線傳感器反饋到數(shù)據(jù)平臺(tái)并在電腦數(shù)據(jù)采集控制界面上顯示，自動(dòng)計(jì)算動(dòng)物的O2、CO2和呼吸熵(respiratory quotient，RQ)。試驗(yàn)結(jié)束后將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel中進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存和整理。

圖1 禽用12室聯(lián)排開(kāi)路式呼吸測(cè)熱裝置

1.6 計(jì)算公式

公式參考Barzegar等[2]、班志彬等[3]：

總產(chǎn)熱(total heat production, THP)=16.145 3×
氧氣消耗量(VO2)+5.020 8×二氧化碳
產(chǎn)生量(VCO2);
RQ=VCO2(L)/VO2(L);
表觀代謝能(AME)=[食入總能攝入量(GEI)-
排泄總能(GEe)]/采食量(FI);
表觀代謝能攝入量(apparent metablisable energy intake, AMEI)=AME×FI；
沉積能(retained energy, RE)=AMEI-THP;
蛋白質(zhì)沉積能(retained energy as protein, REp)=
RN×6.25×23.84;
脂肪沉積能(retained energy as fat, REf)=RE-REp。

式中：RN為家禽每日沉積的氮量，家禽每沉積1 g氮需要34.39 kJ的能量進(jìn)行校正。

AA肉雞絕食產(chǎn)熱(fasting heat production, FHP)=450.75 kJ/(kg BW0.75·d)，海蘭褐蛋雞FHP=368.79 kJ/(kg BW0.75·d)。

HI=THP-FHP;
NE=AME-HI;
凈能攝入量(net energy intake, NEI)=NE×FI。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)使用SPSS 20.0軟件，將試驗(yàn)雞作為固定效應(yīng)，期數(shù)和呼吸室作為隨機(jī)效應(yīng)，進(jìn)行一般線性模型變量分析。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用F檢測(cè)，使用Tukey最小差異分析，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，以P<0.05為差異顯著水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)雞總能攝入量

由表2可知，本研究中海蘭褐蛋雞和AA肉雞的平均體重分別為1.94、1.66和0.44 kg。試驗(yàn)飼糧GE分別為14.46、20.25、14.93 kJ/g。25日齡AA肉雞FI、GEI、GEe顯著高于海蘭褐蛋雞和14日齡AA肉雞(P<0.05)。

表2 試驗(yàn)雞總能攝入量

2.2 試驗(yàn)雞飼糧能量利用

由表3可知，代謝體重條件下，海蘭褐蛋雞的AMEI、NEI、RE、THP顯著低于AA肉雞(25日齡AA肉雞THP除外)(P<0.05)。14日齡肉雞的AMEI、THP顯著高于25日齡AA肉雞(P<0.05)，NEI、RE、REp均高于25日齡AA肉雞，但差異不顯著(P>0.05)，25日齡AA肉雞REf高于14日齡AA肉雞，但差異不顯著(P>0.05)。

表3 試驗(yàn)雞飼糧能量利用

2.3 試驗(yàn)雞飼糧能量分配效率

由表4可知，海蘭褐蛋雞和AA肉雞在GEe/GEI、AMEI/GEI差異不顯著(P>0.05)。14日齡AA肉雞NEI/GEI顯著低于海蘭褐蛋雞和25日齡AA肉雞(P<0.05)。14日齡AA肉雞HI/GEI顯著高于海蘭褐蛋雞和25日齡AA肉雞(P<0.05)。海蘭褐蛋雞THP/GEI顯著高于14日齡AA肉雞(P<0.05)，14日齡AA肉雞顯著高于25日齡AA肉雞(P<0.05)。AA肉雞FHP/GEI顯著低于海蘭褐蛋雞(P<0.05)。14日齡AA肉雞和海蘭褐蛋雞RE/GEI、REf/GEI顯著低于25日齡AA肉雞(P<0.05)。AA肉雞REp/GEI顯著高于海蘭褐蛋雞(P<0.05)，其中14日齡AA肉雞最高。

表4 試驗(yàn)雞飼糧能量分配效率

3 討 論

3.1 不同品種和不同日齡雞飼糧能量需求情況

海蘭褐蛋雞具有飼料報(bào)酬高、產(chǎn)蛋多、產(chǎn)蛋周期長(zhǎng)和成活率高的優(yōu)良特點(diǎn)，是世界范圍內(nèi)廣泛使用的蛋禽品種[4]。AA肉雞是生長(zhǎng)周期短、生長(zhǎng)速度快、飼料轉(zhuǎn)化率高、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)良肉雞品種。不同品種的雞有不同的身體組成和不同的生產(chǎn)目的，會(huì)影響不同雞品種對(duì)飼糧的需求不同，進(jìn)而飼糧的能量利用效率也可能會(huì)有一定的影響，不同日齡階段肉雞的消化器官發(fā)育程度不同，在飼糧中需獲取的能量不同，進(jìn)而影響能值的變化。本研究中以海蘭褐蛋雞、AA肉雞為試驗(yàn)動(dòng)物，探索分別代表蛋雞和肉雞的飼糧能量分配情況。本研究中，3種試驗(yàn)雞在呼吸測(cè)熱裝置內(nèi)進(jìn)行采食和數(shù)據(jù)測(cè)定，F(xiàn)I均在飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)推薦的范圍內(nèi)，可見(jiàn)呼吸測(cè)熱過(guò)程未對(duì)試驗(yàn)雞生理狀態(tài)造成影響，因試驗(yàn)飼糧不同，其飼糧能值和FI存在差異是合理的。

3.2 不同品種雞和不同日齡肉雞飼糧能量利用

能量是家禽維持生命活動(dòng)的關(guān)鍵，畜禽需要從飼糧中獲取維持和生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過(guò)能量的轉(zhuǎn)化用于維持動(dòng)物機(jī)體的生命活動(dòng)。飼糧能量在家禽體內(nèi)流動(dòng)，并逐級(jí)遞減，依次可分為GE、AME、NE。由表3可知，AA肉雞的AMEI、NEI、RE和THP均高于海蘭褐蛋雞，數(shù)據(jù)結(jié)果與試驗(yàn)雞的生理階段特點(diǎn)相一致，海蘭褐蛋雞處于產(chǎn)蛋高峰期，F(xiàn)I和體重變化較小，生理狀態(tài)穩(wěn)定。AA肉雞14～25日齡正處于快速生長(zhǎng)階段，飼糧的能量水平和FI均高于海蘭褐蛋雞。同時(shí)，14日齡AA肉雞的RE和THP高于25日齡AA肉雞，其中RE以沉積蛋白質(zhì)為主，這與肉雞前期料重比低于后期，飼糧利用率高、代謝旺盛且肉雞生長(zhǎng)前期以蛋白質(zhì)沉積為主后期逐漸沉積脂肪的生理特點(diǎn)相符合。研究表明，蛋雞不以脂肪的形式保留能量，除非它們處于能量的正平衡狀態(tài)，但無(wú)論機(jī)體能量平衡狀況如何，它們都可以在蛋白質(zhì)、雞蛋或身體組織中保留能量[5]。肉雞生長(zhǎng)過(guò)程中當(dāng)飼糧能量只能滿足維持代謝的需要時(shí)，能量完全以蛋白質(zhì)的形式保留下來(lái)，而不會(huì)在肉雞體內(nèi)以脂肪的形式沉積[6]。AME在家禽不同組織中通過(guò)不同的合成代謝途徑形成HP。RE可以衡量體內(nèi)MEI和THP是否平衡，可以確定肉或蛋的能量留存和體重變化。不同營(yíng)養(yǎng)成分飼糧對(duì)THP的影響不同，蛋白質(zhì)和氨基酸含量對(duì)THP的影響比其他營(yíng)養(yǎng)素更為重要。Macleod等[7]研究發(fā)現(xiàn)，隨著賴氨酸攝入量的增加，體內(nèi)蛋白質(zhì)的存留量增加，這導(dǎo)致肉雞體內(nèi)THP增加。THP變化主要是由于維持代謝能的變化，并受到身體活動(dòng)、羽化、FHP、身體組成和溫度的影響[8]。Van Milgen等[1]研究中試驗(yàn)肉雞攝入能量的50%用于產(chǎn)熱。Luiting[8]研究報(bào)道試驗(yàn)蛋雞的攝入能量用于產(chǎn)熱的值為54%。本研究中，14日齡AA肉雞THP顯著高于海蘭褐蛋雞和25日齡AA肉雞，占GEI的比值別為55.58%、42.95%、48.94%，與上述研究報(bào)道相近。其中14日齡AA肉雞THP最高，于肉雞生長(zhǎng)前期蛋白質(zhì)需求量大、機(jī)體蛋白代謝旺盛、相對(duì)與脂肪和糖代謝蛋白質(zhì)的合成和分解耗能多有關(guān)。因此，本研究關(guān)注代謝體重條件下，不同雞品種、不同日齡階段AA肉雞的AME、NE、RE、THP等數(shù)據(jù)，有助于掌握試驗(yàn)雞生理狀態(tài)、生長(zhǎng)性能及飼糧營(yíng)養(yǎng)水平等信息，為家禽生產(chǎn)提供重要基礎(chǔ)參數(shù)。

3.3 不同品種雞和不同日齡肉雞飼糧能量分配

目前，家禽生產(chǎn)中AME是衡量飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)之一。本研究中，各試驗(yàn)雞間的AMEI/GEI沒(méi)有顯著差異，分別為海蘭褐蛋雞77.78%、25日齡AA肉雞76.78%、14日齡AA肉雞76.89%。家禽飼糧代謝能研究報(bào)道較多，其AME/GE多集中在70%～80%[2,9-14]與本研究報(bào)道結(jié)果相一致。Lopez等[15]研究報(bào)道，機(jī)體攝入的AME主要用于2部分：以脂肪和蛋白質(zhì)形式在機(jī)體內(nèi)沉積和代謝過(guò)程中的產(chǎn)熱。本研究中，RE/GEI加THP/GEI的和分別為：海蘭褐蛋雞79.45%、25日齡AA肉雞78.16%、14日齡AA肉雞76.89%，與研究報(bào)道結(jié)果[16]相近。NE被認(rèn)為是動(dòng)物的維持和所能利用的真能值，本研究中NEI/GEI分別為：海蘭褐蛋雞59.50%、25日齡AA肉雞59.67%、14日齡AA肉雞49.62%，Wu等[12]和Barzegar等[2]研究表明，飼糧NE轉(zhuǎn)化效率與其脂肪和蛋白質(zhì)含量有關(guān)，飼糧脂肪和蛋白質(zhì)水平會(huì)影響肉雞和蛋雞的HI進(jìn)而影響NE效率，這個(gè)變化可能是由于蛋白質(zhì)在肉雞體內(nèi)的消化率較低。隨著飼糧蛋白質(zhì)水平的升高，HI也隨之增加，其原因可能與蛋白質(zhì)的分解代謝導(dǎo)致部分能量損耗及蛋白質(zhì)的積累和運(yùn)轉(zhuǎn)需要能量來(lái)推動(dòng)代謝途徑有關(guān)。這與研究中14日齡AA肉雞NE效率最低，HI和REp效率最高的結(jié)果相一致。RE是家禽生長(zhǎng)性能的體現(xiàn)，Liu等[11]的研究中使用NE=FHP+RE的計(jì)算公式,其中RE等于生產(chǎn)凈能(net energy energy for production, NEp)，F(xiàn)HP等于維持凈能(net energy energy for maintenance, NEm)。

圖2和圖3為飼糧能量在試驗(yàn)雞體內(nèi)的分配路徑及效率。由圖2、圖3可知，飼糧能量在家禽體內(nèi)單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減，不同試驗(yàn)雞品種ME效率相近(76.78%～77.78%)，表明試驗(yàn)雞雖然在FI和體重上存在差異，但其獲得飼糧GE后，留存體內(nèi)可利用的能量幾乎沒(méi)有差別，其NE效率卻在49.62%～59.67%，存在較大差異，表明不同品種試驗(yàn)雞或相同品種試驗(yàn)雞不同日齡階段，雖然ME效率相接近，但其真正用于生產(chǎn)和維持的能量分配和效率不同。ME體系能可用來(lái)表明有多少能量留存試驗(yàn)雞體內(nèi)，NE體系可以清晰表明留存體內(nèi)能量的流向和效率，NE體系的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)。本研究中,不同試驗(yàn)雞的REp/REf的效率比分別為：海蘭褐蛋雞1.10、25日齡AA肉雞1.00、14日齡AA肉雞2.29。本研究中，海蘭褐蛋雞處于產(chǎn)蛋高峰，其蛋白質(zhì)和脂肪的沉積主要體現(xiàn)在蛋中而不是體內(nèi)。Barzegar等[2]研究中16種飼糧在產(chǎn)蛋高峰的海蘭褐蛋品質(zhì)的REp/REf在0.83～0.92。Wu等[12]研究中16種飼糧在25～28日齡肉雞中的REp/REf均為1.21。上述研究與本研究結(jié)果相近。14日齡AA肉雞因其蛋白質(zhì)代謝旺盛，REp/REf為2.29，符合其生理階段特點(diǎn)。

4 結(jié) 論

飼糧能量在家禽體內(nèi)逐級(jí)遞減流動(dòng)，與GEI相比，產(chǎn)蛋高峰海蘭褐蛋雞、25日齡AA肉雞、14日齡AA肉雞飼糧能量分配效率如下，AME：77.78%、76.78%、76.89%；NE：59.50%、59.67%、49.62%；RE：23.87%、35.21%、27.96%；不同試驗(yàn)雞品種因其自身對(duì)飼糧能量代謝差異，導(dǎo)致飼糧能量分配效率不同，相同試驗(yàn)雞品種在不同日齡階段，因其自身營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需求差異，導(dǎo)致飼糧能量分配效率和方向不同。

圖2 海蘭褐蛋雞能量分配

圖中每個(gè)方框內(nèi)左側(cè)數(shù)值為14日齡，右側(cè)數(shù)值為25日齡。