浙東白鵝腸胃生長曲線擬合模型研究

王惠影,李光全,龔紹明,王賢澤,劉 毅,楊云周,王 翠,何大乾

(上海市農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所,上海 201106)

浙東白鵝是我國中型優(yōu)質(zhì)白鵝的典型代表,也是世界上第一個被全基因組測序的鵝種[1],不僅生長速度快,而且肉質(zhì)鮮嫩、風味獨特,鵝肉中游離鮮味氨基酸含量高,具有較高的營養(yǎng)價值[2]。因此,除了在多地引進飼養(yǎng),浙東白鵝還用于其他鵝種的配套雜交與改良利用[3-4]。浙東白鵝肌胃和盲腸比較發(fā)達,能夠采食含一定比例纖維素的日糧,適當降低生產(chǎn)成本。研究發(fā)現(xiàn),鵝能通過腸道微生物的分解作用,從纖維中獲得6%—8%的能量,提高生產(chǎn)性能[5-6],且其肌胃的收縮力很強,是雞和鴨的2—3倍,有利于磨碎青飼料,促進食物消化[1]。鵝腸胃發(fā)育直接影響飼料利用效率和養(yǎng)殖效益,但目前有關鵝消化系統(tǒng)發(fā)育,尤其腸胃生長發(fā)育規(guī)律和健康飼養(yǎng)的研究較少。本研究通過擬合浙東白鵝出生至上市前腸胃的生長曲線,構建并比較3種模型擬合效果,解析腸胃發(fā)育規(guī)律,以期為鵝品種選育與飼養(yǎng)管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 動物分組與飼養(yǎng)管理

選取同批出雛且體重相近的1日齡健康浙東白鵝240只,隨機分為6個重復,每個重復公母各20只,于舍內(nèi)網(wǎng)床平養(yǎng),自由飲水,自由采食,按照免疫程序接種疫苗。

1.2 樣品制備與指標測定

每周從各重復中選取體重接近平均值的公母鵝各1只,禁食6 h后屠宰,分離出肌胃和整個腸道,固定腸道(包括十二指腸、空腸、回腸、直腸)成直線,等到不再彎曲變形時,用卷尺測量總長度。隨后,除去肌胃和腸道內(nèi)容物與周圍脂肪,并輕輕劃開,用生理鹽水沖洗干凈后隨即用濾紙吸干,用電子秤分別稱其質(zhì)量。

1.3 統(tǒng)計方法與3種模型表達式

采用Logistic、Bertalanffy和Gompertz 3種常用的動物生長曲線模型,對浙東白鵝1—9周齡的腸長、腸重與肌胃重進行擬合分析。

采用Excel 2017軟件整理數(shù)據(jù),繪制生長曲線圖,并計算拐點長度∕質(zhì)量、拐點周齡與最大周增長量。利用SPSS 20.0軟件擬合計算3種模型參數(shù)的最優(yōu)估計值極限生長量A、調(diào)節(jié)參數(shù)B、瞬時相對生長率k。

表1 3種常用動物生長曲線模型Table 1 Three commonly used animal growth curve models

2 結果與分析

2.1 3種生長曲線模型的參數(shù)估計和擬合度

由表2可以看出,腸長的Logistic、Bertalanffy和Gompertz模型的R2分別為0.987、0.993和0.992,均能很好地模擬腸長的生長曲線。3種模型擬合的浙東白鵝腸長拐點分別為119.22 cm、73.33 cm和89.91 cm,拐點周齡分別為1.17周、0.08周和0.43周,最大周增長量分別為39.82 cm、47.41 cm和44.06 cm。

表2 3種生長曲線模型的擬合參數(shù)Table 2 Fitting parameters of three growth curve models

腸重的Logistic、Bertalanffy和Gompertz模型的R2分別為0.996、0.988和0.992,均能很好地模擬腸重的生長曲線。3種模型擬合的浙東白鵝腸重拐點分別為75.93 g、49.04 g和58.92 g,拐點周齡分別為1.17周、0.08周和0.43周,最大周增重分別為32.69 g、30.97 g和30.82 g。

肌胃重的Logistic、Bertalanffy和Gompertz模型的R2分別為0.981、0.965和0.971,均能很好地模擬肌胃的生長曲線。3種模型擬合的浙東白鵝肌胃重拐點分別為74.86 g、45.78 g和56.09 g,拐點周齡分別為2.85周、1.95周和2.27周,最大周增重分別為41.88 g、42.37 g和41.95 g。

2.2 浙東白鵝腸胃實際生長情況

由表3可以看出,浙東白鵝腸長在1—5周齡時處于高速生長期,平均每周增長18—56 cm,其中1周齡較上周增長56 cm,隨后生長速度迅速減慢。腸重在1—6周齡期間處于高速生長期,平均每周增重11.61—39.38 g,其中第4周較上周增加39.38 g,達到生長高峰,隨后增速迅速減慢。肌胃的高速發(fā)育期在1—6周齡,平均每周增重12.43—44.23 g,其中第4周較上周增加44.23 g,達到生長高峰,其次為第3周,增重32.98 g。

表3 3種生長曲線模型的擬合結果與實測值Table 3 Fitting results of three growth curve models and measured values

2.3 3種模型生長曲線擬合值與實測值的比較

由圖1可以看出,3種生長曲線模型均能很好地模擬浙東白鵝腸長的生長曲線,并且模型擬合的生長曲線與實測值生長曲線基本吻合。3種模型預測的各周腸長與實測值差異均不大(表3),其中Gompertz模型擬合效果最好,表達式為Y=244.41e-1.24exp(-0.49t)。

由圖2可以看出,3種生長曲線模型均能很好地模擬浙東白鵝腸重的生長曲線,并且模型擬合的生長曲線與實測值生長曲線基本吻合。但3種模型預測的腸重均與實測值均有一定差異(表3),綜合來看,Logistic模型擬合效果最好,表達式為Y=151.85∕(1+20.77e-0.86t)。

圖2 浙東白鵝腸重生長曲線擬合與實際生長情況比較Fig.2 Comparison of intestine weight growth curve and actual growth of Zhedong white goose

由圖3可以看出,3種生長曲線模型均能很好地模擬浙東白鵝肌胃重的生長曲線,并且模型擬合的生長曲線與實測值生長曲線基本吻合。但3種模型預測的肌胃重均與實測值有一定差異(表3),其中各周的Logistic預測值與實測值最接近,Gompertz預測值次之,Bertalanffy預測值偏離度最大。綜合來看,Logistic模型擬合效果最好,表達式為Y=149.71∕(1+24.28e-1.12t)。

圖3 浙東白鵝肌胃重生長曲線擬合與實際生長情況比較Fig.3 Comparison of stomach weight growth curve and actual growth of Zhedong white goose

3 討論

3.1 浙東白鵝腸胃生長曲線的不同模型擬合效果分析

在生產(chǎn)或科研工作中,生長曲線多用于描述或預測某一家禽品種或者雜交后代體重或器官的發(fā)育規(guī)律[7-9]。生長曲線模擬對于了解家禽不同階段的生長特點以及提供相應的飼糧營養(yǎng)或飼養(yǎng)管理具有重要的參考價值,其常用的擬合模型有Logistic模型、Bertalanffy模型和Gompertz模型等[10-12]。

腸胃是浙東白鵝的主要消化器官,其消化能力的強弱直接影響飼料中營養(yǎng)成分的吸收利用,進而影響生長發(fā)育,因此,了解其發(fā)育規(guī)律是科學養(yǎng)殖浙東白鵝的前提。本研究用3種模型對1—9周浙東白鵝的腸長、腸重和肌胃重數(shù)據(jù)進行擬合,結果顯示:Gompertz模型對腸長的擬合效果最好,而Logistic模型對腸重和肌胃重的擬合效果最好,擬合度分別為0.992、0.996和0.981,拐點長度或質(zhì)量分別為89.91 cm、75.93 g和74.86 g,拐點周齡分別為0.43周、3.52周和2.85周,最大周增量分別為44.06 cm、32.69 g和41.88 g。劉作蘭等[13]研究發(fā)現(xiàn),Gompertz模型對四川白鵝腸道和胃生長的擬合效果最佳,擬合度分別為0.988、0.994,拐點質(zhì)量分別為35.32 g、45.58 g,拐點分別是2.01周、2.87周,最大周增重分別達16.66 g、13.09 g。由此可見,浙東白鵝與四川白鵝雖同屬于中型鵝地方品種,但其腸胃的生長發(fā)育規(guī)律略有不同,浙東白鵝腸胃增重及測定指標的同期平均值均大于四川白鵝。從本研究結果還可以看出,浙東白鵝腸長在1—5周齡時處于高速生長期,0—1周為發(fā)育高峰期;腸重和肌胃重于3—4周齡達到生長高峰,這與皖西白鵝[14]和揚州鵝[15]的研究結果基本吻合。

3.2 浙東白鵝腸胃生長發(fā)育規(guī)律

浙東白鵝是耐粗飼家禽,在日糧中添加適量的粗飼料可提高飼料的利用價值,降低飼料成本。腸胃是鵝營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的主要器官,其生長發(fā)育很大程度上決定飼料中各種營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用。研究表明,纖維源的添加類型、添加方式以及添加時間均會對鵝的胃腸道長度、質(zhì)量、靜態(tài)形態(tài)學和動態(tài)發(fā)育過程,以及腸道微生物菌群產(chǎn)生影響,進而影響鵝的消化吸收和生長速度[16-18]。因此,了解腸胃發(fā)育的固有規(guī)律,并根據(jù)其生長特點和需求,提供相應的營養(yǎng)、粗飼料與飼養(yǎng)管理,對于保證鵝機體健康,提高飼料利用效率,促進生長發(fā)育具有重要意義。本試驗表明,浙東白鵝腸長在出生后1周內(nèi)出現(xiàn)生長高峰,第1周增長56 cm,之后增速下降,5周齡后生長速度緩慢且趨于穩(wěn)定。腸重與肌胃重生長速度均先增后降,于3—4周出現(xiàn)生長高峰,6周齡后生長緩慢。這與皖西白鵝、揚州鵝和四川白鵝的腸胃發(fā)育規(guī)律基本一致[13-15],也反映出浙東白鵝器官發(fā)育的不平衡性特點[19-20]。本研究表明,浙東白鵝出生第1周是腸道長度發(fā)育的高峰期,因此,確保本周飼料營養(yǎng)的全價和平衡性對于消化器官正常發(fā)育非常重要。與其他禽類相比,鵝能大量利用青綠飼料和部分粗飼料,消化一定的粗纖維,這些功能與鵝強大的肌胃研磨能力、極大的胃壓力,以及發(fā)達的盲腸有關[21]。育雛期浙東白鵝腸胃處于高速生長期,6周齡基本發(fā)育完成,以滿足機體持續(xù)高速生長的需要[22]。因此,青綠飼料和粗纖維的添加需要根據(jù)腸胃的發(fā)育特點,循序漸進。

綜上,Gompertz模型對浙東白鵝腸長的擬合效果最好,Logistic模型對腸重和肌胃重的擬合效果最好,擬合度分別為0.992、0.996和0.981。浙東白鵝腸長在0—1周為發(fā)育高峰期,腸重和肌胃重均于3—4周齡達到生長高峰。