肉雞日糧鈣源及其消化代謝研究進展

張敬泰

（揚州大學獸醫(yī)學院，江蘇揚州 225000）

盡管在實際生產(chǎn)中已廣泛使用可消化氨基酸和磷作為配方值，但鈣的配方體系還尚不完善，主要有以下幾個原因，包括常見飼料成分中可消化鈣值的缺乏，分析值一致性差，鈣作為一種常量元素的成本低及鈣、可消化磷、維生素D3和日糧植酸之間的相互作用帶來的復雜性。如David等（2019）測定了石灰石、肉骨粉、磷酸二鈣或磷酸一鈣的回腸鈣消化率發(fā)現(xiàn)，根據(jù)基礎(chǔ)日糧組成的不同，其差異約為19%，同時他們還確定了石灰石中鈣的表觀回腸消化率系數(shù)隨著適應(yīng)期從24 h增加到168 h。相關(guān)研究中的一些差異可能與腸道中鈣和植酸之間的相互作用有關(guān)，并且可以通過外源性植酸酶幾乎完全水解植酸來緩解（李連彬等，2014）。但鈣消化率的大部分變化也可能歸因于不同的消化率方法、石灰石粒徑、肉雞日齡、適應(yīng)期、鈣磷比等。因此，本文介紹了肉雞日糧中各種飼料原料的鈣消化和代謝情況，旨在為肉雞可消化鈣配方系統(tǒng)提供策略。

1 可消化鈣在配方中的意義

與提供能量、氨基酸和磷相比，提供充足的鈣以促進肉雞生長是相對簡單和便宜的。但越來越多的人意識到，鈣的過度供應(yīng)和常見鈣源營養(yǎng)質(zhì)量變化對替代更貴的營養(yǎng)物質(zhì)（如氨基酸和磷）消化率有深遠的影響。Tamim等（2004）指出，將日糧鈣濃度從2.0 g/kg增加到7.0 g/kg會導致植酸磷的表觀回腸消化系數(shù)從0.69降到0.25，磷的表觀回腸消化系數(shù)從0.68降到0.29，非植酸磷的表觀回腸消化系數(shù)從0.65降到0.39。此外，腸道菌群失調(diào)，特別是產(chǎn)氣莢膜芽孢桿菌和壞死性腸炎的爆發(fā)與日糧鈣水平提高有關(guān)，同時，考慮到內(nèi)源性酶如胃蛋白酶對pH的敏感性及其對氨基酸消化率的影響，鈣對腸道pH的影響應(yīng)得到重視，這在幼齡動物中可能更加顯著（王蘭芳等，2005）。作為大多數(shù)家禽和豬飼糧中鈣的主要來源，石灰石是一種眾所周知的鈣原料，但不同產(chǎn)地的石灰石由于粒徑、地質(zhì)來源和化學成分的不同會導致其鈣含量存在差異。因此，對日糧鈣提供更精確的營養(yǎng)建議，或制定可消化鈣需求可促進胃腸道中微生物種群更穩(wěn)定，提高外源性植酸酶和蛋白酶的功效，改善蛋白質(zhì)和氨基酸消化率，進而減少氨的排放，并通過減少添加脂肪或油來節(jié)約飼料成本。

2 日糧鈣來源及消化代謝特征

2.1 石粉 石粉的平均回腸鈣消化系數(shù)為0.53±0.12，且不受方法的影響，但石粉中鈣的表觀回腸消化率和標準回腸消化率之間缺乏差異可能是由于內(nèi)源損失中鈣的濃度較低，如肉雞內(nèi)源性鈣損失范圍為88～292 mg/kg干物質(zhì)采食量。添加500 FTU/kg植酸酶提高了含無機鈣源日糧的表觀或標準全腸道消化率。在肉雞中，Kim等（2019）報告稱，在玉米-大豆基礎(chǔ)日糧中添加1000 FTU/kg植酸酶時，石粉中鈣的表觀回腸消化率顯著增加，但不同地理來源的石粉成分將對鈣消化系數(shù)產(chǎn)生影響。大多數(shù)已報道的肉雞石粉鈣消化率測定試驗采用直接法，而豬石粉鈣消化率測定試驗采用回歸法或差異法。在實際生產(chǎn)中，肉雞試驗日糧通常會有兩種不同的方法設(shè)計鈣值，如將石粉作為唯一的鈣源，在試驗期間接受完全缺磷和廣泛的鈣磷比，另一種就是平衡鈣磷比例，使用不含鈣的磷源，如磷酸鈉（吳超等，2013）。

2.2 無機磷源 磷酸氫鈣的回腸鈣消化率平均為0.42±0.14，磷酸二氫鈣的平均回腸鈣消化系數(shù)為0.35±0.06，使用表觀回腸消化率或標準回腸消化率時，磷酸二氫鈣和磷酸氫鈣的回腸可消化鈣系數(shù)無顯著差異，石粉也無顯著差異，這可能是由于肉雞內(nèi)源鈣損失較低（David等，2019）。磷酸氫鈣和磷酸二氫鈣的回腸鈣消化率可通過適應(yīng)時間和鈣磷比例的影響得到較好的表征，Anwar等（2018）采用JMP 14.0的擬合Y by X平臺確定了預測方程，以確定適應(yīng)時間對回腸可消化鈣的影響，其中線性回歸和多項式回歸被用來確定最佳擬合。從適應(yīng)時間對磷酸二氫鈣回腸鈣消化率的影響可以看出，當適應(yīng)時間≥72 h時，回腸鈣消化率呈二次曲線增加，但適應(yīng)時間對磷酸氫鈣的回腸鈣消化率并無顯著影響。評價磷酸二氫鈣試驗中鈣與配方非植酸磷的比值為（0.91∶1）～（1.53∶1），平均為1.2∶1，但評價磷酸氫鈣試驗中鈣與配方非植酸磷的比值均小于1∶1，這些狹窄的比例導致了二次效應(yīng)，增加鈣磷比對磷酸二氫鈣或磷酸氫鈣的回腸鈣消化率的影響（Zhang和Adeola，2018）。

2.3 動物蛋白源鈣 評估動物源鈣消化率的優(yōu)勢在于具有平衡的鈣磷比和適當?shù)臐舛?，這就可以使用直接方法，而不需要額外的鈣或磷源。此外，試驗日糧中可以很容易地避免植酸的存在，因此，通過比較回歸法和直接法估算的回腸鈣消化率系數(shù)沒有發(fā)現(xiàn)差異，這有利于直接法的使用（Anwar等，2016）。在雞和豬中，動物蛋白質(zhì)來源之間的鈣消化率差異似乎是顯著的，如Sulabo和Stein（2014）測定了8種不同來源的肉骨粉鈣的表觀消化系數(shù)，觀察值為0.53～0.83，作者將其歸因于不同原料中組織與骨骼的比不同。此外，動物蛋白類鈣源的加工條件的不同可能導致額外的差異，在雞中，Anwar等（2018）用直接法測量了4種肉骨粉來源鈣的標準回腸消化率，并報告了消化率系數(shù)為0.41～0.56，通常低于豬的值，結(jié)合比較時公布的數(shù)據(jù)確定鈣的回腸消化率系數(shù)平均為0.46±0.06，最低為0.35，最高0.56。為確定基礎(chǔ)日糧或試驗方法的影響，采用單因素方差分析進行統(tǒng)計分析，假設(shè)方差不等，使用JMP 14.0的Y by X平臺發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)變量為平均鈣消化率系數(shù)，因子為日糧處理，其中基礎(chǔ)日糧對肉仔雞回腸鈣消化率系數(shù)無顯著影響，試驗日糧中鈣與非植酸磷的比值為1.18∶1～2.23∶1，平均為1.7∶1。此外，牡蠣殼中鈣的標準回腸消化率或表觀回腸消化率系數(shù)為0.32～0.56，且受粒徑的影響，飼喂細磨牡蠣殼的肉雞回腸鈣消化率降低了41%（Anwar等，2017）。Anwar等（2018）發(fā)現(xiàn)，家禽副產(chǎn)物和魚粉源鈣消化率僅為0.23～0.24，作者將這些低值歸因于高磷攝入和高磷血癥，這可能是由于腎激素對骨化三醇的反饋降低了鈣的吸收，同時總磷攝入量可能會對這些成分及磷酸氫鈣和磷酸二氫鈣的評價產(chǎn)生限制，因此，需要在試驗日糧中設(shè)定上限。Gonzalez-Vega等（2015）報道了使用玉米淀粉的半純化飼料中魚粉鈣的標準化全腸道消化系數(shù)為0.46，當添加80 g/kg纖維素時，該系數(shù)提高到0.62，當添加玉米時，該系數(shù)提高到0.90。作者將纖維素的影響歸因于微生物發(fā)酵和短鏈脂肪酸對鈣吸收的影響，但玉米的影響尚不清楚，它們可能與傳代速率或微生物發(fā)酵有關(guān)。迄今為止，除肉骨粉外，測定動物蛋白中鈣回腸可消化系數(shù)的數(shù)據(jù)有限，需進一步評估。

2.4 谷物和油脂類 就動物蛋白而言，特定植物源鈣消化率系數(shù)的報告數(shù)據(jù)有限。由于數(shù)據(jù)的可得性低，很難評論物種或成分之間鈣消化率的差異。對于植物成分，植酸和植酸磷的存在將是鈣消化率估算的一個重要來源，就像磷一樣。在玉米中，極低的鈣濃度（0.1 g/kg）可能會帶來挑戰(zhàn)，因為實驗誤差的比例增加了。因此，在不添加鈣源的半純飼糧中，鈣磷比非常低。但在實際營養(yǎng)中，由于玉米的鈣濃度較低，與其他鈣源相比，玉米鈣消化率估算的重要性較低。在這方面，與使用半純化日糧相比，使用玉米基日糧在評價成分鈣消化率方面獲得了青睞。此外，評價玉米鈣消化率的實驗一般采用直接法，避免了植酸酶的存在來估計玉米鈣消化率。由于植酸的存在，這些飼糧對磷的消化率預計是有限的。Bohlke等（2005）比較了生長豬對低植酸玉米和正常玉米鈣的表觀全腸道消化率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低植酸玉米對鈣和磷的消化率分別為0.69和0.55，高于正常玉米的0.50和0.29。這表明，最大限度地降解植酸有利于鈣消化率方法的重現(xiàn)性，特別是在以玉米為原料的基礎(chǔ)日糧中。關(guān)于豆粕、菜籽粕和葵花籽粕鈣消化系數(shù)的報道顯示出相對較低的消化率，豬的消化率低于0.50，家禽的消化率低于0.60，其中Gonzalez-Vega等（2013）研究發(fā)現(xiàn)，與不添加植酸酶的日糧相比，添加植酸酶的日糧具有較大差異，分別為0.70和0.47。與玉米一樣，利用植酸酶估算鈣消化系數(shù)的方法可能具有減少變異和接近生長實際優(yōu)勢。最后，豆粕中鈣的標準全腸道消化率系數(shù)為0.54，豆粕中鈣的表觀回腸消化系數(shù)為0.66（11 d肉雞）或0.54（25 d肉雞）（Angel等，2013），同時也報道與雞體內(nèi)無機鈣源相比，豆粕的適應(yīng)期似乎不那么關(guān)鍵，這可能是由于鈣磷比更加平衡。

3 肉雞鈣消化系統(tǒng)

肉雞日糧中的鈣源主要有石粉、磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、肉骨粉和牡蠣粉等，但由于試驗設(shè)計的差異，包括日糧類型、適應(yīng)時間、鈣磷比及內(nèi)在成分的變異性，大多數(shù)原料的鈣回腸消化率系數(shù)變化很大。有關(guān)原料鈣消化率系數(shù)的報道已經(jīng)有了相當多的報道，同時，影響消化系數(shù)的因素已有了相當大的進展，至少對石粉和肉骨粉的研究結(jié)果有了一定的一致性。此外，由于鈣在內(nèi)源損失中的濃度較低，在肉雞中使用鈣表觀回腸消化系數(shù)或標準回腸消化系數(shù)似乎可以互換。鈣消化率系數(shù)重現(xiàn)性的其他限制，特別是對磷酸氫鈣或植物性成分而言，似乎與下面的因素有關(guān)，如鈣磷比、植酸含量和日糧類型。

4 展望

利用目前可獲得的數(shù)據(jù)，未來用標準化實驗方法對成分進行定量，并使用外源性植酸酶來降解飼料中的植酸，這將使可消化鈣配方系統(tǒng)更精確的營養(yǎng)推薦成為可能。通過了解和監(jiān)測日糧鈣濃度、測量石灰石質(zhì)量和粒徑、制定可消化鈣需求來避免過量鈣可能有輔助效益，如提高磷和氨基酸的消化率、降低腸道pH、穩(wěn)定胃腸道微生物種群，提高外源性植酸酶和蛋白酶的功效，間接減少氨排放，通過減少氨基酸和添加脂肪或油降低飼料成本，這些措施的實施都將使肉雞養(yǎng)殖更加高效和可持續(xù)。