利用套算法和強(qiáng)飼法評(píng)定籽粒莧莖葉粉肉雞表觀代謝能

李延濤 周世龍 王 琰 張 晨 任 瑩

(武漢輕工大學(xué),動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢 430023)

隨著我國(guó)畜牧業(yè)的快速發(fā)展,玉米、豆粕等常規(guī)飼料的價(jià)格也在持續(xù)上漲,飼料行業(yè)發(fā)展受限與畜牧業(yè)養(yǎng)殖成本增長(zhǎng)的矛盾日益顯著。因此,開(kāi)發(fā)利用優(yōu)質(zhì)非常規(guī)飼料資源,實(shí)行常規(guī)飼料的減量化替代有重要意義[1]。籽粒莧(Amaranthhypochondriacus,AH)是一種優(yōu)質(zhì)的保健食品原料和青飼料,其富含蛋白質(zhì)、維生素、脂肪和礦物質(zhì),與等量的麥麩、麥糠相比,籽粒莧不僅營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,且氨基酸種類豐富、含量較高,可以被用作動(dòng)物飼料[2]。籽粒莧具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高、生長(zhǎng)速度快、再生能力強(qiáng)等特點(diǎn),作為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的飼料作物,合理利用可以降低養(yǎng)殖成本,提高畜禽的生產(chǎn)性能和畜產(chǎn)品的品質(zhì)[3]。周世龍等[4]研究發(fā)現(xiàn),在肉雞飼糧中添加籽粒莧莖葉粉在一定程度上有利于肉雞的屠宰性能和肉品質(zhì)。Alizadeh-Ghamsari等[5]研究發(fā)現(xiàn),在肉雞飼糧中添加2%的籽粒莧顆粒降低了血液膽固醇和低密度脂蛋白含量,對(duì)肉雞健康有積極影響。

除了開(kāi)發(fā)利用非常規(guī)飼料之外,實(shí)現(xiàn)動(dòng)物精準(zhǔn)飼養(yǎng)也是緩解常規(guī)飼料資源緊缺的重要手段。能量是畜禽體內(nèi)物質(zhì)代謝的動(dòng)力,是維持生命及生長(zhǎng)發(fā)育的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。家禽飼糧中,可提供能量的物質(zhì)占飼糧組成的70%以上[6]。家禽飼料原料代謝能的評(píng)定主要有強(qiáng)飼法、全收糞法、指示劑法和回腸末端食糜法等,后3種都是基于套算法測(cè)定的。籽粒莧作為新型非常規(guī)飼料資源,國(guó)內(nèi)外研究多集中于通過(guò)添加不同比例或不同加工方式的籽粒莧干草或籽實(shí)探討其對(duì)畜禽生產(chǎn)性能影響的相關(guān)研究,但對(duì)肉雞籽粒莧代謝能的測(cè)定鮮有報(bào)道。因此,本試驗(yàn)采用套算法(指示劑法、全收糞法)和強(qiáng)飼法分別測(cè)定肉雞籽粒莧莖葉粉表觀代謝能(AME),綜合比較多種方法評(píng)定結(jié)果,為籽粒莧代謝能數(shù)據(jù)的合理應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

籽粒莧莖葉粉常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量見(jiàn)表1。

表1 籽粒莧莖葉粉常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

套算法采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),選用144只體況相近的1日齡羅斯308白羽肉雞,隨機(jī)分為3個(gè)組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)8只雞。試驗(yàn)期共42 d,分為2個(gè)階段:試驗(yàn)前期(1～21日齡)和試驗(yàn)后期(22～42日齡)。分別在白羽肉雞15和36日齡進(jìn)行2階段代謝試驗(yàn),代謝試驗(yàn)期7 d,其中預(yù)試期3 d,使試驗(yàn)白羽肉雞適應(yīng)各組飼糧;禁食排空期1 d;正試期3 d。3組分別為對(duì)照組(飼喂100%基礎(chǔ)飼糧)、30%替代組(飼喂70%基礎(chǔ)飼糧+30%籽粒莧莖葉粉)和50%替代組(飼喂50%基礎(chǔ)飼糧+50%籽粒莧莖葉粉)。

強(qiáng)飼法采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),選用10只健康的42日齡羅斯308白羽肉雞種公雞,分為5個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)2只雞。正式試驗(yàn)前3 d,在肉雞肛門縫制集糞裝置。正式試驗(yàn)期間,按照48 h排空-強(qiáng)飼-48 h收集排泄物的程序進(jìn)行。禁食48 h,期間雞只自由飲水。禁食結(jié)束,使用專用強(qiáng)飼器將籽粒莧莖葉粉直接注入肉雞嗉囊。48 h后收集排泄物。

1.3 試驗(yàn)飼糧

參考我國(guó)《雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 33—2004)配制基礎(chǔ)飼糧,并根據(jù)中國(guó)飼料原料數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算營(yíng)養(yǎng)水平。套算法試驗(yàn)中,1～14日齡和22～36日齡,各組均飼喂基礎(chǔ)飼糧;15～21日齡和36～42日齡,替代組分別用30%和50%籽粒莧莖葉粉替代等量相應(yīng)階段基礎(chǔ)飼糧,并且在飼糧中額外添加0.4%二氧化鈦(TiO2)作為外源指示劑,用來(lái)測(cè)定籽粒莧莖葉粉AME?；A(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表2。強(qiáng)飼法試驗(yàn)開(kāi)始前,各組均飼喂基礎(chǔ)飼糧。

表2 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)地進(jìn)行熏蒸處理,對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)地所用給水器和喂料器進(jìn)行消毒處理。試驗(yàn)肉雞采用網(wǎng)上平養(yǎng),雞舍自然通風(fēng),保證光照,定時(shí)打掃雞舍衛(wèi)生,按正常程序接種疫苗免疫,注意觀察白羽肉雞采食、糞便以及健康狀況。

1.5 樣品采集及制備

根據(jù)國(guó)標(biāo)《飼料 采樣》(GB/T 14699.1—2005)中的四分法分別采集各籽粒莧莖葉粉原料及對(duì)應(yīng)飼糧,并裝于自封袋中,標(biāo)注樣品信息,密封保存待測(cè)。

套算法試驗(yàn)中,在試驗(yàn)第19天和第40天,準(zhǔn)確收集、記錄各重復(fù)每日的耗料量和糞便量。其中糞便每隔24 h收集1次,共收集3次,收集時(shí)仔細(xì)揀出散落的飼料,吹去皮屑和羽毛,充分混勻稱重,收集糞樣,均勻噴灑10%鹽酸固氮,-20 ℃保存。樣品測(cè)定前,以重復(fù)為單位將3 d排泄物混合均勻,在65 ℃烘箱中烘48 h至恒重,回潮24 h。強(qiáng)飼法試驗(yàn)中,在強(qiáng)飼結(jié)束后,準(zhǔn)確收集每個(gè)重復(fù)48 h內(nèi)的糞便,-20 ℃保存。

測(cè)樣前將糞樣在65 ℃烘箱中烘48 h至恒重,回潮24 h。糞樣粉碎過(guò)40目篩,密封保存待測(cè)。

1.6 測(cè)定指標(biāo)及方法

籽粒莧莖葉粉的干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)含量分別參照《飼料中水分的測(cè)定》(GB/T 6435—2014)、《飼料中粗蛋白的測(cè)定》(GB/T 6432—2018)、《飼料中粗脂肪的測(cè)定》(GB/T 6433—2006)、《飼料中粗灰分的測(cè)定》(GB/T 6438—2006)中方法測(cè)定,粗纖維(CF)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)含量參照Van Soest等[7]的方法測(cè)定。飼料樣和糞樣中的TiO2含量采用分光光度計(jì)法[8]測(cè)定,總能(GE)采用全自動(dòng)氧熱量計(jì)(XRY-1A+)測(cè)定。

全收糞法參照聶大娃等[9]的方法計(jì)算AME,計(jì)算公式如下:

飼糧AME(MJ/kg)=[總能采食量(MJ)-總能排出量(MJ)]/采食量(kg)。

指示劑法參照陶麗娟等[10]的方法計(jì)算AME,計(jì)算公式如下:

飼糧AME(MJ/kg)=飼糧總能(MJ/kg)-[1-干物質(zhì)表觀消化率(%)]×糞樣總能(MJ/kg);籽粒莧莖葉粉AME(MJ/kg)={試驗(yàn)飼糧AME(MJ/kg)-基礎(chǔ)飼糧AME(MJ/kg)×[1-替代比例(%)]}/替代比例(%)。

強(qiáng)飼法測(cè)定籽粒莧莖葉粉AME,計(jì)算公式如下:

籽粒莧莖葉粉AME(MJ/kg)=[總能采食量(MJ)-總能排出量(MJ)]/采食量(kg)。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2021初步處理后,再采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。結(jié)果采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 套算法測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME

由表3可知,套算法試驗(yàn)中,全收糞法測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME為3.39～3.64 MJ/kg;指示劑法測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME為3.48～3.77 MJ/kg。

表3 套算法測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME(風(fēng)干基礎(chǔ))

2.2 強(qiáng)飼法測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME

由表4可知,強(qiáng)飼法測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME為3.24 MJ/kg。

表4 強(qiáng)飼法測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME(風(fēng)干基礎(chǔ))

2.3 比較全收糞法和指示劑法對(duì)測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME的影響

由表4可知,全收糞法和指示劑法測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME無(wú)顯著差異(P>0.05);但指示劑法測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME相較于全收糞法測(cè)定的AME高,40～42日齡測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME相較于19～21日齡測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME高。

2.4 比較套算法和強(qiáng)飼法對(duì)測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME的影響

由表5可知,套算法測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME顯著高于強(qiáng)飼法測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME(P<0.05)。

表5 套算法和強(qiáng)飼法測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME(風(fēng)干基礎(chǔ))

2.5 套算法替代比例對(duì)測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME的影響

由表6所知,套算法中30%和50%替代比例測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME之間無(wú)顯著差異(P>0.05);但30%替代比例測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME高于50%替代比例測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME。

表6 不同替代比例測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME(風(fēng)干基礎(chǔ))

3 討 論

3.1 3種不同方法評(píng)定籽粒莧莖葉粉AME結(jié)果的比較

能量是家禽維持一切生命活動(dòng)重要的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)。準(zhǔn)確評(píng)定飼糧及飼料原料的有效能值,對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的更新與建立、精確飼喂及控制生產(chǎn)成本都具有指導(dǎo)性意義[11]。本試驗(yàn)條件下,以指示劑法測(cè)定的30%替代組籽粒莧莖葉粉AME最高,為3.77 MJ/kg;以強(qiáng)飼法測(cè)定的最低,為3.24 MJ/kg。張晨等[12]研究發(fā)現(xiàn),以30%籽粒莧莖葉粉替代基礎(chǔ)飼糧,采用套算法測(cè)定的42日齡白羽肉雞籽粒莧莖葉粉AME為3.88 MJ/kg,與本試驗(yàn)結(jié)果指示劑法測(cè)定的42日齡白羽肉雞30%替代組的籽粒莧莖葉粉AME基本一致。李景思等[13]研究發(fā)現(xiàn),采用公雞快速法測(cè)定的8周齡雄性愛(ài)拔益加(AA)肉公雞籽粒莧混合粉(穎殼∶莖∶葉=1∶1∶1)的AME為5.27 MJ/kg,高于本試驗(yàn)結(jié)果。原因可能是試驗(yàn)材料中籽粒莧產(chǎn)地、生長(zhǎng)期不同或者選取的籽粒莧籽實(shí)或莖葉的不同。李景思等[13]采用的是美國(guó)紅莧,而本試驗(yàn)采用中國(guó)本土生長(zhǎng)的籽粒莧。有研究表明,飼料原料由于產(chǎn)地、收獲時(shí)間、儲(chǔ)存條件不同,代謝能值有一定的差異[14]。通過(guò)逐步回歸法建立預(yù)測(cè)方程,可以動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)飼料原料的代謝能。將籽粒莧莖葉粉的營(yíng)養(yǎng)成分代入江秋雨等[15]建立的預(yù)測(cè)方程(AME=2.236+0.187CP-0.120EE),得出的結(jié)果為4.74 MJ/kg,代入申童[16]建立的預(yù)測(cè)方程(AME=5.533+0.263EE),得出的結(jié)果為5.93 MJ/kg,均高于本試驗(yàn)測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME,原因可能是建立預(yù)測(cè)模型所采用的動(dòng)物品種、日齡以及試驗(yàn)材料的差異。有研究發(fā)現(xiàn),籽粒莧與苜蓿的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相近,與其對(duì)比,武安泉等[17]采用強(qiáng)飼法測(cè)定的成年海蘭褐公雞的苜蓿草粉AME為3.23 MJ/kg。王偉[18]采用套算法測(cè)定的尼克粉成年公雞的苜蓿草粉AME為3.78 MJ/kg,與本試驗(yàn)結(jié)果差異不大。

3.2 3種不同方法對(duì)籽粒莧莖葉粉肉雞AME測(cè)定結(jié)果的影響

客觀精確地評(píng)定飼料原料的代謝能值是確定動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要量及優(yōu)化飼料配方的主要決策依據(jù)[19]。目前,普遍采用4種方法對(duì)家禽飼料原料進(jìn)行代謝能評(píng)定,即全收糞法[20]、指示劑法、回腸末端食糜法、強(qiáng)飼法[21]。選擇適合家禽的有效能值指標(biāo)和飼料原料評(píng)定方法,對(duì)有效能值的測(cè)定至關(guān)重要[11]。李凱等[22]研究發(fā)現(xiàn),自由采食法評(píng)定雞玉米和高粱AME均高于強(qiáng)飼法。周克[23]研究發(fā)現(xiàn),強(qiáng)飼法測(cè)定的玉米有效能值顯著低于全收糞法、指示劑法和回腸末端食糜法,且全收糞法、指示劑法和回腸末端食糜法測(cè)定的有效能值之間無(wú)顯著差異。De Carvalho等[24]以酸不溶灰分為內(nèi)源指示劑測(cè)定的玉米代謝能與全收糞法測(cè)定的玉米代謝能無(wú)顯著差異。而本試驗(yàn)條件下,對(duì)比3種不同方法測(cè)定的42日齡肉雞籽粒莧莖葉粉AME發(fā)現(xiàn),強(qiáng)飼法測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME顯著低于全收糞法和指示劑法。全收糞法和指示劑法測(cè)定的AME無(wú)顯著差異。本試驗(yàn)研究結(jié)果與以上結(jié)果一致。而強(qiáng)飼法測(cè)定值偏低的原因可能是強(qiáng)飼過(guò)程中因動(dòng)作不熟練會(huì)對(duì)個(gè)別試驗(yàn)雞造成傷害,試驗(yàn)雞應(yīng)激強(qiáng)烈,強(qiáng)飼完成后出現(xiàn)嘔吐等現(xiàn)象,因此造成消化率偏低,進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)定的AME偏低[23]。

3.3 套算法中替代比例對(duì)籽粒莧莖葉粉AME測(cè)定結(jié)果的影響

套算法用于估測(cè)單一飼料原料的有效能值時(shí),待測(cè)原料和基礎(chǔ)飼糧之間潛在的互作效應(yīng)會(huì)影響測(cè)定結(jié)果,且待測(cè)原料不同替代比例條件下其有效能值測(cè)定結(jié)果差異較大[25-26]。魏明等[25]用套算法結(jié)合回歸法測(cè)定稻草和麥秸在肉牛上的有效能值,發(fā)現(xiàn)稻草和麥秸在10%、30%和60% 3個(gè)替代比例中,30%替代比例計(jì)算所得稻草或麥秸有效能值的變異度最小。趙江波等[27]用套算法測(cè)定肉羊單一谷物飼料能值適宜的替代比例,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)小麥替換飼糧比例為28.37%～45.95%時(shí),套算法所得的小麥消化能(14.55 MJ/kg)與NRC的推薦值(14.52 MJ/kg)基本一致。本試驗(yàn)中,雖然在不同階段,采用全收糞法和指示劑法測(cè)定30%替代組與50%替代組的AME無(wú)顯著差異,但對(duì)比發(fā)現(xiàn),30%替代比例測(cè)定的A的籽粒莧莖葉粉AME比50%替代比例測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME高。通過(guò)以上研究結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn)采用套算法對(duì)于不同種類飼料原料(能量飼料、蛋白質(zhì)飼料或粗飼料等)AME進(jìn)行評(píng)定時(shí),替代比例可能是其中一個(gè)重要的影響因素。

3.4 試驗(yàn)動(dòng)物日齡對(duì)籽粒莧莖葉粉AME的影響

試驗(yàn)動(dòng)物日齡是客觀精確地評(píng)定飼料代謝能的影響因素之一。胡俊明等[28]利用間接測(cè)熱法結(jié)合套算法評(píng)價(jià)2種米糠粕原料在不同日齡階段AA肉雞飼糧中有效能,研究發(fā)現(xiàn)AA肉雞14～17日齡,2種米糠粕原料的AME分別為8.73、8.23 MJ/kg;28～31日齡,2種米糠粕原料的AME分別為8.53、9.90 MJ/kg。Liu等[29]利用替代法測(cè)定5種玉米在14～16日齡和28～30日齡的有效能,研究發(fā)現(xiàn)玉米的氮校正表觀代謝能(AMEn)在14～16日齡為16.25～17.41 MJ/kg,在28～30日齡為17.23～17.60 MJ/kg;玉米的凈能在14～16日齡為9.93～11.67 MJ/kg,在28～30日齡為11.19～12.27 MJ/kg。以上研究表明,不同生長(zhǎng)發(fā)育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也不同,進(jìn)而影響飼料能值的變化[28-30]。本試驗(yàn)條件下,19～21日齡測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME為3.39～3.65 MJ/kg,40～42日齡測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME為3.49～3.77 MJ/kg。本試驗(yàn)與以上研究結(jié)果一致,表明飼料原料測(cè)定的能值可能有隨著肉雞年齡的增加而增加的趨勢(shì)。

目前,畜禽精準(zhǔn)飼養(yǎng)在動(dòng)物生產(chǎn)中越來(lái)越受到行業(yè)的關(guān)注,精準(zhǔn)飼養(yǎng)對(duì)飼料配方的精準(zhǔn)配制有很高的要求,而對(duì)飼料特別是一些非常規(guī)的節(jié)能飼料能量的精準(zhǔn)評(píng)定勢(shì)在必行,籽粒莧作為一種非常規(guī)待開(kāi)發(fā)的優(yōu)質(zhì)飼料,其AME的評(píng)定具有重要的意義,可以為畜禽精準(zhǔn)飼養(yǎng)提供一些參考依據(jù)。

4 結(jié) 論

① 19～21日齡,套算法中的全收糞法和指示劑法測(cè)定的30%替代組籽粒莧莖葉粉AME分別為3.50、3.65 MJ/kg,50%替代組籽粒莧莖葉粉AME分別為3.39、3.48 MJ/kg;40～42日齡,全收糞法和指示劑法測(cè)定的30%替代籽粒莧莖葉粉AME分別為3.64、3.77 MJ/kg,50%替代籽粒莧莖葉粉AME分別為3.49、3.61 MJ/kg。強(qiáng)飼法測(cè)定的肉雞籽粒莧莖葉粉AME為3.24 MJ/kg。

② 對(duì)比3種不同方法測(cè)定的籽粒莧莖葉粉AME發(fā)現(xiàn),強(qiáng)飼法測(cè)定的AME顯著低于套算法;全收糞法和指示劑法測(cè)定的AME無(wú)顯著差異;套算法中30%替代比例與50%替代比例測(cè)定的AME無(wú)顯著差異。

③ 本試驗(yàn)條件下,建議采用套算法測(cè)定籽粒莧莖葉粉AME,適宜替代比例為30%,在此條件下測(cè)得19～21日齡肉雞籽粒莧莖葉粉AME為3.65 MJ/kg,40～42日齡肉雞籽粒莧莖葉粉AME為3.77 MJ/kg。