棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞生長性能以及血清生化、抗氧化和免疫指標(biāo)的影響

孫曉曉 鄧生青 葉曉夢 王鈺明 張 虎 趙 峰 薩仁娜

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，動物營養(yǎng)學(xué)國家重點實驗室，北京100193)

隨著養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?；目焖侔l(fā)展，飼料原料需求量逐年上升，同時我國的豆粕依然需要大量進(jìn)口。在當(dāng)前形勢下，一方面大豆的進(jìn)口量下降，一方面需求量增加，造成飼料成本不斷升高。為解決供需矛盾，保障飼料原料有效供給，減輕對進(jìn)口原料的依賴，2021年3月15日我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部畜牧獸醫(yī)局發(fā)布《飼料中玉米豆粕減量替代工作方案》，強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)有資源，優(yōu)化飼料配方結(jié)構(gòu)，降低玉米、豆粕比例。因此，本試驗開展棉籽粕替代豆粕的研究，為減量替代技術(shù)和畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

我國是世界第一大產(chǎn)棉國，2020年棉籽粕產(chǎn)量高達(dá)300萬～500萬t[1]。棉籽粕是棉籽脫殼榨油后的副產(chǎn)品，粗蛋白質(zhì)含量高達(dá)43.5%～47.0%[2]，常被用做畜禽飼糧中豆粕的替代品[3]。一定比例的棉籽粕替代豆粕對生長后期肉鵝[4]和肉雞[5]的生長性能無影響。棉籽粕在畜禽飼糧中的利用與畜禽日齡和棉籽粕添加水平有關(guān)。肉雞在7日齡時消化道發(fā)育不完善，對棉籽粕氨基酸的利用率遠(yuǎn)低于豆粕[6]。有研究表明，飼糧10%的棉籽粕水平顯著降低了1～28日齡肉雞的體增重，但對29～42日齡體增重?zé)o顯著影響，且改善了料重比(F/G)[7]。倪海球等[8]研究發(fā)現(xiàn)，與玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧相比，生長期使用5%的棉籽粕顯著降低了豬的日增重，但育肥期使用10%的棉籽粕不影響豬的生長。章雙杰等[9]研究報道，使用3%和5%棉籽粕替代豆粕，肉鵝生長性能與玉米-豆粕組相近，而使用8%的棉籽粕替代豆粕顯著降低了肉鵝的日增重。Mishra等[10]研究表明，玉米-豆粕型飼糧中添加10%的棉籽粕對15～35日齡肉雞的體重和F/G無顯著影響，但添加15%的棉籽粕則顯著降低了肉雞的體重，提高了F/G。由此可見，幼齡動物使用棉籽粕不利于生長性能的提高，同時育肥階段也要控制棉籽粕的用量。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計與試驗飼糧

棉籽粕購自北京三元禾豐牧業(yè)有限公司，按照國標(biāo)GB/T 6432—2018的方法測定其粗蛋白質(zhì)含量為46.0%，按照國標(biāo)GB/T 13086—2020的方法測定其棉酚含量為1 160 mg/kg。

試驗采用單因素完全隨機(jī)設(shè)計，選取192只健康、體重相近的28日齡愛拔益加(AA)雄性肉雞，隨機(jī)分為4組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)8只雞。對照組飼喂玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧，試驗組分別飼喂棉籽粕水平分別為5%、8%和16%的試驗飼糧。飼糧參照NRC(1994)和《雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 33—2004)進(jìn)行配制，各組飼糧營養(yǎng)水平一致，試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1Items Dietary cottonseed meal level/%05816 Met (98%)0.090.090.090.10 Thr (98%)0.010.040.050.09 Choline (50%)0.240.240.240.24 Premix1)0.260.260.260.26 Total100.00100.00100.00100.00 Nutrient levels2) DM90.4890.8991.2191.04 CP19.7419.8619.8219.55 ME/(MJ/kg)13.1413.1413.1413.14 CF2.993.193.313.63 Ca0.860.860.860.86 TP0.640.650.660.68 AP0.420.420.420.42 Lys1.121.121.121.12 Met0.440.440.440.44 Thr0.740.740.740.74 Trp0.210.200.200.20 Gossypol/(mg/kg)58.092.8185.6

1.2 飼養(yǎng)管理

試驗在動物營養(yǎng)學(xué)國家重點實驗室昌平基地開展。試驗前對雞舍、雞籠、飲水器及料槽等進(jìn)行沖洗和消毒。肉雞飼養(yǎng)采用3層立體籠養(yǎng)方式，自由采食和飲水。日常飼養(yǎng)管理按照《愛拔益加肉雞管理手冊》進(jìn)行。每日觀察并記錄雞只健康狀況、采食情況及糞便情況，定期清糞打掃雞舍，試驗期14 d。

1.3 指標(biāo)測定及方法

1.3.1 生長性能

準(zhǔn)確記錄試驗期內(nèi)的耗料量。在肉雞42日齡，空腹12 h后以重復(fù)為單位進(jìn)行稱重，計算終末體重，并計算整個試驗期間(28～42日齡)平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和F/G。

1.3.2 血清制備及指標(biāo)測定

在肉雞42日齡，每個重復(fù)隨機(jī)選取2只雞進(jìn)行翅靜脈采血(采血前空腹12 h)5 mL，將采血管室溫傾斜靜置，待血清析出后，4 ℃條件下3 000 r/min離心15 min，取上清液1.0～1.5 mL置于2 mL EP管中，-20 ℃冰箱冷凍保存待測。

血清礦物元素含量及轉(zhuǎn)氨酶活性測定。使用日立7600全自動生化分析儀及試劑盒(北京利得曼生化股份有限公司)測定血清鈣(鄰甲酚酞絡(luò)合酮法)、鉀(丙酮酸激酶法)、鈉(半乳糖苷酶法)、氯(硫氰酸汞法)、磷(磷鉬酸鹽法)、鐵(Ferene法)含量。采用比色法，使用Multiskan MK3酶標(biāo)儀(Thermo，美國)及試劑盒(南京生物建成生物工程研究所)測定血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)和谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活性。

血清抗氧化指標(biāo)測定。采用硫代巴比妥酸法測定血清丙二醛(MDA)含量，比色法測定谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性，黃嘌呤氧化酶法(羥胺法)測定超氧化物歧化酶(SOD)活性，微板法測定總抗氧化能力(T-AOC)。所用儀器為Multiskan MK3酶標(biāo)儀(Thermo，美國)，試劑盒購自南京建成生物工程研究所，操作方法參考說明書進(jìn)行。

血清免疫指標(biāo)測定。采用免疫比濁法測定血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)含量，酶聯(lián)免疫吸附測定法測定腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-6 (IL-6)和白細(xì)胞介素-10 (IL-10)含量。所用儀器為日立7600全自動生化儀，試劑盒購自北京利得曼生化股份有限公司。

血清蛋白質(zhì)和脂類代謝指標(biāo)測定。使用日立7600全自動生化分析儀及試劑盒(北京利得曼生化股份有限公司)測定血清總蛋白(TP，雙縮脲法)、白蛋白(ALB，溴甲酚綠法)、球蛋白(GLB，溴甲酚綠法)、尿酸(UA，尿酸酶法)、尿素氮(UN，尿素酶-谷氨酸脫氫酶法)、總膽固醇(TC，CHOD-PAP法)、甘油三酯(TG，GPO-PAP法)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C，直接法)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C，直接法)含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Excel 2020軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，采用SAS 9.4統(tǒng)計軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較檢驗。試驗結(jié)果用平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié) 果

2.1 棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞生長性能的影響

由表2可知，各組之間組肉雞終末體重、ADG、ADFI和F/G均無顯著差異(P>0.05)。5%棉籽粕水平組F/G最低，比對照組降低了3.88%。

表2 棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞生長性能的影響

2.2 棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞血清礦物元素含量和轉(zhuǎn)氨酶活性的影響

由表3可知，16%棉籽粕水平組血清鐵含量顯著低于對照組(P<0.05)。各組之間血清鉀、鈉、氯、鈣、磷含量均無顯著差異(P>0.05)。同時，各組之間血清ALT、AST活性均無顯著差異(P>0.05)。

表3 棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞血清礦物元素含量和轉(zhuǎn)氨酶活性的影響

2.3 棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞血清抗氧化指標(biāo)的影響

由表4可知，各組之間血清T-AOC、GSH-Px、SOD活性和MDA含量均無顯著差異(P>0.05)。

表4 棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞血清抗氧化指標(biāo)的影響

2.4 棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞血清免疫指標(biāo)的影響

由表5可知，8%和16%棉籽粕水平組血清IgA含量顯著高于對照組和5%棉籽粕水平組(P<0.05)，16%棉籽粕水平組血清IgG、IgM含量顯著高于其他各組(P<0.05)。各組之間血清TNF-α、IL-6和IL-10含量均無顯著差異(P>0.05)。

表5 棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞血清免疫指標(biāo)的影響

2.5 棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞血清蛋白質(zhì)和脂類代謝指標(biāo)的影響

由表6可知，各組之間血清TP、ALB、GLB、UA、UN、TC、TG、HDL-C、LDL-C含量均無顯著差異(P>0.05)。

3 討 論

3.1 棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞生長性能的影響

在《飼料中玉米豆粕減量替代工作方案》中，提出棉籽粕、菜籽粕等雜粕可合理替代豆粕，以減少豆粕使用量。其中，肉雞飼糧中使用2.5%～10.5%的棉籽粕替代豆粕，豆粕用量可降低2%～10%。本試驗在肉雞生長后期，分別用5%、8%和16%的棉籽粕替代部分豆粕，發(fā)現(xiàn)3個水平的棉籽粕對肉雞出欄時的生長性能無顯著影響，5%棉籽粕水平組的F/G有降低趨勢，比對照組降低了3.88%，比8%棉籽粕水平組降低了2.91%，比16%棉籽粕水平組降低了7.28%。由此可見，一定水平棉籽粕能夠有效替代豆粕，而且低水平棉籽粕替代豆粕有利于出欄體重和飼料轉(zhuǎn)化效率的提高，這與前人研究結(jié)果類似。Mishra等[10]研究報道，10%的棉籽粕替代豆粕對15～35日齡肉雞生長性能無顯著影響。Abdallh等[3]研究表明，18%的棉籽粕替代豆粕不影響25～35日齡肉雞的生長性能。Haribhau等[7]研究報道，10%的棉籽粕替代豆粕可改善28～42日齡肉雞的F/G。

表6 棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞血清蛋白質(zhì)和脂類代謝指標(biāo)的影響

3.2 棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞血清礦物元素含量和轉(zhuǎn)氨酶活性的影響

動物機(jī)體內(nèi)的礦物元素作為物質(zhì)代謝通路的輔助因子或者輔酶，調(diào)控營養(yǎng)物質(zhì)代謝、維持機(jī)體滲透壓和酸堿平衡等，是保證機(jī)體健康不可缺少的微量物質(zhì)[21]。在正常生長和生產(chǎn)條件下，血液和組織中的礦物元素含量在相當(dāng)窄的范圍內(nèi)，一旦偏離正常值時即表明礦物元素營養(yǎng)不平衡，機(jī)體代謝紊亂[22]。本試驗測定了肉雞血清中多種礦物元素的含量變化，結(jié)果表明，5%、8%和16%的棉籽粕替代豆粕對血清鉀、鈉、氯、鈣和磷含量均無顯著影響，表明在含有棉籽粕的飼糧中，低于16%的添加水平不影響礦物元素的利用和代謝。有研究顯示，飼糧中棉酚含量在77～550 mg/kg變動時不影響綿羊血清磷、鈉、氯和鉀含量[23]。Yu等[4]研究報道，26.91%的棉籽粕飼糧(棉酚含量為40.37 mg/kg)不影響70日齡肉鵝血清鈣、磷含量。何斌[24]研究發(fā)現(xiàn)，11.9%的棉籽粕飼糧(棉酚含量為79 mg/kg)不影響46周齡產(chǎn)蛋雞中血清鉀和鈣含量。朱洛毅[25]研究報道，12%的棉籽粕飼糧(棉酚含量為83 mg/kg)不影響24～32周齡蛋雞所產(chǎn)蛋中鉀含量。由于棉酚易與血液中鐵離子結(jié)合形成棉酚-鐵離子混合物，降低游離鐵離子含量[14]。方琴音[15]研究報道，當(dāng)飼糧中的棉酚含量高達(dá)200 mg/kg時，蛋雞血清亞鐵離子含量顯著降低，從而造成動物貧血。Henry等[26]研究報道，飼糧中添加800 mg/kg的棉酚顯著降低了23日齡肉雞血液中鐵含量和紅細(xì)胞壓積。本試驗結(jié)果與上述研究結(jié)果相近。本試驗所用棉籽粕的棉酚含量為1 160 mg/kg，3個棉籽粕飼糧的棉酚含量分別為58.0、92.8和185.6 mg/kg，當(dāng)棉酚含量達(dá)185.6 mg/kg時顯著影響了肉雞體內(nèi)鐵代謝。因此，16%的棉籽粕替代豆粕可能會使生長后期肉雞鐵代謝改變，影響動物生長。有學(xué)者在棉籽粕飼糧中添加鐵，以消除棉籽粕引起的機(jī)體紅細(xì)胞數(shù)量下降、紅細(xì)胞滲透脆性較差、血紅蛋白含量較低等血液參數(shù)方面的負(fù)面影響[27]。

肝臟是體內(nèi)主要代謝和解毒組織器官，多種物質(zhì)合成與分解在肝臟中完成[28]。AST和ALT是肝損傷標(biāo)志物[29]，血清AST和ALT活性升高與肝臟脂肪積累增加和過度炎癥密切相關(guān)[30]。本試驗結(jié)果顯示，5%、8%和16%的棉籽粕替代豆粕對血清ALT和AST活性無顯著影響，表明低于16%的棉籽粕添加水平對肉雞肝臟代謝功能無不良影響。這與前人研究結(jié)果相一致，Wang等[5]研究報道，7.5%的棉籽粕飼糧不影響42日齡肉雞血清ALT、AST活性。Zeng等[14]研究表明，23%的棉籽粕替代豆粕對35日齡肉鴨血清ALT、AST活性無顯著影響。但隨著飼糧中棉籽粕添加水平的增加，飼糧中棉酚含量升高，對肝臟的損害程度顯著增加[13]。當(dāng)飼糧中棉酚含量達(dá)到320 mg/kg時，會造成肝臟受損[31]。

3.3 棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞血清抗氧化和免疫指標(biāo)的影響

動物機(jī)體氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)的平衡是反映畜禽機(jī)體健康的重要標(biāo)志。在現(xiàn)代規(guī)?；B(yǎng)殖中，家禽容易受到高溫、疾病以及飼糧或飲水中有毒物質(zhì)等因素的影響，產(chǎn)生氧化應(yīng)激[32]。GSH-Px和SOD等重要抗氧化酶是抗氧化損傷的第1道防線，MDA是脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的終產(chǎn)物，它們共同反映機(jī)體抗氧化的潛在能力[33-34]。有研究表明，棉酚易與線粒體電子轉(zhuǎn)移鏈上的蛋白質(zhì)結(jié)合，干擾線粒體的功能，導(dǎo)致活性氧的過度產(chǎn)生[35]，從而抑制各種酶的活性，引起氧化應(yīng)激的產(chǎn)生[36]。本研究檢測了血清中抗氧化酶活性和脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物含量，結(jié)果表明，5%、8%和16%的棉籽粕替代豆粕對肉雞血清GSH-Px、SOD活性、MDA含量以及T-AOC均無顯著影響。這與前人研究結(jié)果相近，張愛婷等[37]研究表明，6%的棉籽粕(棉酚含量為74.59 mg/kg)替代豆粕不影響蛋雞血清GSH-Px、SOD活性和MDA含量以及T-AOC。楊茹潔[38]研究報道，飼糧中添加25%的棉籽粕(棉酚含量為143 mg/kg)對蛋雞血清SOD活性沒有顯著影響。焦洪超[39]研究發(fā)現(xiàn)，高棉酚含量(200 mg/kg)飼糧飼喂蛋雞32周，不影響血清SOD、GSH-Px活性及MDA含量。但倪海球等[8]研究表明，10%的棉籽粕(棉酚含量為58.95 mg/kg)替代豆粕顯著降低育肥豬血清GSH-Px、SOD活性以及T-AOC能力。Wang等[5]研究顯示，7.5%的棉籽粕(棉酚含量為61.50 mg/kg)替代豆粕顯著降低育肥豬T-AOC。張海濤等[40]研究報道，隨著棉籽粕水平(6.25%～18.75%)的增加，凡納濱對蝦血清SOD活性下降，MDA含量增加。這可能是由于不同動物對棉籽粕中棉酚的耐受性不同所致。在本試驗條件下，低于16%的棉籽粕替代豆粕對抗氧化酶活性和MDA含量無顯著影響。

血清抗體IgA、IgG及IgM是機(jī)體抵抗感染的重要物質(zhì)，其含量增加表明機(jī)體近期受到抗原物質(zhì)侵害[41]，或者機(jī)體產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)[42]。細(xì)胞因子TNF-α和IL-6分泌過多會對組織造成損傷，導(dǎo)致生長性能降低[43]。細(xì)胞因子IL-10屬抗炎因子，在抵御病原微生物入侵的過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[44]。本試驗結(jié)果顯示，16%的棉籽粕替代豆粕飼喂肉雞，血清IgA、IgG和IgM含量顯著升高，各組之間血清TNF-α、IL-6和IL-10含量無顯著差異。16%棉籽粕水平組飼糧中的棉酚含量較高，在長期采食情況下，機(jī)體有可能分泌IgA、IgM和IgG，以消除高劑量棉酚的不利作用。研究表明，當(dāng)機(jī)體受到應(yīng)激時會引起體內(nèi)IgM含量的升高[42]，本試驗未引起細(xì)胞因子含量的改變，可能是抗?fàn)I養(yǎng)因子水平不足以誘導(dǎo)肉雞發(fā)生炎癥反應(yīng)。目前關(guān)于棉籽粕對肉雞血清免疫功能影響的研究報道較少，棉籽粕中的棉酚及其他抗?fàn)I養(yǎng)因子是否會對其產(chǎn)生影響有待進(jìn)一步研究。

3.4 棉籽粕替代豆粕對28～42日齡肉雞血清蛋白質(zhì)和脂類代謝指標(biāo)的影響

血清TP、ALB、GLB、UA、UN含量是反映動物體內(nèi)蛋白質(zhì)合成和分解代謝動態(tài)平衡的重要指標(biāo)。TC、TG、HDL-C、LDL-C參與機(jī)體的能量代謝，是反映動物機(jī)體脂質(zhì)代謝情況的重要指標(biāo)[45]。本試驗結(jié)果顯示，各組之間血清TP、ALB、GLB、UA、UN含量均無顯著差異，表明生長后期肉雞飼糧棉酚含量在185.6 mg/kg以下時不影響肉雞蛋白質(zhì)代謝。這與其他研究結(jié)果一致，He等[16]研究報道，添加18.9%的棉籽粕飼糧(棉酚含量為28.44 mg/kg)不影響產(chǎn)蛋雞血清TP、ALB、GLB含量。Zhu等[31]研究表明，隨著飼糧中棉酚含量(80～320 mg/kg)的增加，肉鴨血清TP和ALB含量逐漸下降；當(dāng)棉酚含量達(dá)到320 mg/kg時，肉鴨血清TP和ALB含量顯著低于飼喂玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧的對照組，機(jī)體蛋白質(zhì)沉積顯著降低。這可能是由于棉酚含量過高時與血清蛋白質(zhì)、必需氨基酸特別是賴氨酸的游離氨基結(jié)合所致。血清TC、TG含量的高低反映了機(jī)體脂類的吸收狀況，HDL-C、LDL-C含量反映了脂類的轉(zhuǎn)運(yùn)與沉積狀況[46]。本試驗結(jié)果顯示，各組之間血清脂類代謝指標(biāo)均無顯著差異，表明5%、8%和16%的棉籽粕替代豆粕對肉雞脂質(zhì)代謝無不良影響。這與前人研究結(jié)果相一致，Yu等[4]報道，26.91%的棉籽粕替代豆粕對70日齡肉鵝血清TC和TG含量無顯著影響。

4 結(jié) 論

在28～42日齡肉雞飼糧中使用5%和8%的棉籽粕替代豆粕不影響肉雞的生長性能及血清生化、抗氧化指標(biāo)，可有效替代豆粕；使用16%的棉籽粕替代豆粕對生長性能無顯著影響，但降低了血清鐵含量，提高了血清免疫球蛋白含量。因此，根據(jù)本試驗結(jié)果，在28～42日齡肉雞飼糧中，棉籽粕替代豆粕的水平不宜超過8%。