青島農(nóng)業(yè)大學優(yōu)質(zhì)水禽研究所 王曉曉 王寶維*
油脂是動物的必需營養(yǎng)素之一,是家禽高能飼料的必要組成部分,其主要具有改善物理性能和營養(yǎng)功能兩方面的作用。大多油脂具有大致相等的總能值,而被動物利用的能值相差較大。脂類飼料代謝能的評定比較困難,原因是油脂可利用能值的變化,主要與其組成和結構有關,然而,還有很多其他因素影響油脂代謝能的測定,如測定方法和試驗家禽日齡等。因此,油脂代謝能值的準確測定仍是家禽營養(yǎng)和飼料評定中的難點之一。趙峰和張子儀 (2006)認為,飼料表觀代謝能(AME)是家禽營養(yǎng)需要量及優(yōu)化飼料配方的主要依據(jù)。為此,筆者對影響家禽油脂代謝能評定的因素和評定方法對其測定結果的影響進行闡述,期望對同行開展相關研究有所裨益。
1.1 動物因素 動物因素主要包括家禽的種屬、品種、年齡(張春雷,2004)。對于一種飼料原料,由于雞與水禽的生活習性、生理特性、消化特點有很大不同,其代謝能值有較大差別;對于同一品種的家禽,不同日齡的家禽由于發(fā)育階段、消化能力不同,代謝能值也有一定的差別。幼齡禽腸道(容積)發(fā)育不全,內(nèi)源酶系統(tǒng)還不成熟,膽汁酸分泌不足,腸道微生物群落尚未完全建立,因此反映在代謝能上就是能值偏低。Pesti等(2002)選用10日齡和40日齡的肉仔雞,測定了飼料級、寵物食品級雞油等8種油脂的代謝能,結果顯示,隨著肉仔雞日齡的增大,油脂的代謝能顯著增大。Barbour和Ferran(2006)研究結果發(fā)現(xiàn),隨著肉仔雞日齡的增大,對油脂的消化率越來越高,所測得油脂的代謝能就越大。Lesson和Summers(2001)研究結果證明,3~4周齡的肉仔雞對油脂的消化率低于8周以上的肉仔雞。因此,測定家禽的油脂代謝能時,應選用相同日齡的試驗動物,否則代謝能值會因日齡不同差異很大,對試驗造成誤差。
1.2 油脂添加量 被測油脂在試驗日糧中因添加水平不同,所測得的油脂代謝能也不同。當添加水平較低時,其測定值往往偏高,甚至超過其總能值。低水平替換油脂代謝率偏低的原因可能是受基礎日糧中脂肪和內(nèi)源脂肪的影響。當添加水平較高時,測得的能值則較低??赡苁怯捎趧游锵纼?nèi)分泌的胰脂肪酶、腸脂肪酶和膽汁酸鹽的量相對較少,造成大量油脂未經(jīng)消化就直接排出體外。鄒曉庭等(1992)對7周齡的濱白公雛雞用大豆油和豬油替代25%的基礎日糧,測得油脂代謝能值偏低,在低替換比(5%)和高替換比(25%)測得的值略低,在10%~20%替換范圍內(nèi)測值較接近。
1.3 油脂本身的性質(zhì) 油脂的表觀代謝能主要受油脂飽和度的影響,其氮校正表觀代謝能值(AMEn)和不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸之比呈明顯的線性關系。Pesti等(2002)研究表明,在眾多影響油脂代謝能值評定的因素中,油脂本身的化學性質(zhì)是最重要的。據(jù)Ferreira(1999)報道,當飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸混合使用時,具有協(xié)同作用。即當油脂的不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸之間的比例恰當時,或者混合油脂之間不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸互補時,油脂的代謝能值就高。鄒曉庭等(1995)用20%的油脂強飼成年濱白公雞,用差別套算法計算油脂表觀代謝能(AME)和真代謝能(TME)值,研究結果表明,油脂 AME和TME值與油脂的碘價、酸值、亞油酸和亞麻酸含量呈正相關;與軟脂酸、硬脂酸含量呈負相關。張維軍(1998)用牛油、大豆油和混合脂肪飼喂成年單冠白來航公雞并測定其氮校正真代謝能(TMEn),研究表明,不同類型的脂肪和添加量均影響試驗日糧的TMEn,且差異極顯著 (P<0.01),但是脂肪種類及添加量對日糧TMEn值的交互影響不顯著。Leeson和Atteh(1995)研究表明,火雞不能很好的消化飽和脂肪酸,因此,代謝能值偏低。
1.4 絕食排空和排泄物的收集時間 試禽強飼前消化道未完全排空,前期飼料在動物體內(nèi)殘留量大,會使代謝能測定值偏低;而排泄物收集期過短又會使測定值偏高;絕食排空時間過大,又會增大對試禽的應激,影響測定值的穩(wěn)定性。因此確定合適的絕食排空期和排泄物收集期很重要。在排空時間和排泄物收集時間的選擇上有人提出過不同的時間組合,如江慶娣采用32 h+28 h,即試驗動物絕食排空32 h后喂給飼料,28 h后再收集排泄物的模式;Sibbald等(1986)提出 48 h+48 h的模式等。McNab和Blair(1988)提出,雞上普遍采用絕食排空48 h后,喂給飼料再經(jīng)過48 h收集排泄物的模式,即48 h+48 h;韓友文(1984)和周華英等(1991)提出鴨采用24 h+24 h模式;Adeola等(1997)測定北京鴨飼料代謝能時,采用48 h+54 h模式關于鵝的適宜絕食排空時間和收集排泄物時間則鮮見報道。強飼禽飲水少,會增大測定值的變異度,測定期內(nèi)定時喂水可降低其離差。王永偉和劉國華(2009)研究表明,在用“絕食-排空-強飼”這一模式測定飼料代謝能時,為了使前期飼料排凈,就必須考慮排空時間。
1.5 排泄物收集方式 家禽排泄物的收集方式有三種。第一種是采用集糞盤收集,使用這種方法時,排泄物直接暴露在空氣中,易被皮屑和羽毛污染,為了避免羽毛和皮屑的污染可給其穿上特制的衣服。第二種是采用泄殖腔縫瓶集糞,使用這種方法雖然會對雞產(chǎn)生一定的應激,但是與第一種方法比較,不容易造成排泄物污染,并能避免排泄物的損失,在試驗中得到廣泛采用。第三種就是收集回腸食糜測定回腸表觀消化能(IADE),該種方法可以得到比較準確的測定結果,但是需進行手術,目前在家禽代謝能的測定中運用較少。孫國榮等(2005)借鑒鴨的排泄物收集方法,并對其進行改進收集鵝的排泄物,用以測定鵝對飼料蛋白質(zhì)的凈利用率。唐玲等(2000)以酸不溶灰分(AIA)作指示劑,用回腸食糜法測定了3種不同來源玉米的表觀消化能值,均取得了較好的效果。
另外,環(huán)境溫度、動物性別及飼料種類等因素對營養(yǎng)物質(zhì)的消化代謝也有影響,并存在互作。所以綜合研究這些因素的影響具有十分重要的意義。仲菊等(2004)研究環(huán)境溫度、飼料、性別對32日齡京白904肉仔雞氮、能代謝的影響結果發(fā)現(xiàn),高溫組(30~32℃)AME顯著高于低溫組(8℃),而常溫組(24℃)與高溫組及低溫組間差異不顯著(P>0.05);性別間 AME 差異顯著(P>0.05);溫度及性別對AMEn無顯著影響(P>0.05)。胡春華等 (1999)在考慮了影響代謝能值的有關因素,如試驗動物的日齡、體重飼喂量、環(huán)境溫度、飼料排空速度等的基礎上,采用對試驗雞以TME法為基礎,以36 h禁食排空處理,準確投飼,泄殖腔縫合集糞器等為主特點的快速測定方案,測定了魚油、棕櫚油、豆油、混合油等的AME、TME及TMEn,結果表明,在試驗條件一致的情況下,不同來源的油脂AME、TME及TMEn在統(tǒng)計上無顯著性差異(P>0.10),但植物性油脂(毛豆油和棕櫚油)的代謝能在數(shù)值上高于動物性油脂。
另外,動物在應激狀態(tài)下,或患消化道疾病時,對各種養(yǎng)分的消化利用率均會降低,因此也會影響到飼料的代謝能。
公認的脂肪代謝能的測定有三種方法:差別套算法、被測油脂代謝率乘總能法、回歸外插法(鄒曉庭等,1992)。鄒曉庭等(1995)等用差別套算(組內(nèi)套算)、加脂代謝率乘總能、回歸外插三種不同方式算得豬油、大豆油的AME值,同時比較了三種方法測定AME值的差異,結果表明:差別套算法測定油脂飼料代謝能其替換比例為10%~20%較適宜;用油脂代謝率乘總能算得的油脂表觀代謝能值可免除其他營養(yǎng)成分消化代謝變化的干擾,但對飼用油脂與排泄物中粗脂肪總能值不相等應作必要的校正;用回歸外插法算得油脂代謝能值,可以認為是擴大測定范圍換來經(jīng)修正較可靠的平均值,此法可排除差別套算法中基礎代謝能測定誤差向油脂代謝能中轉(zhuǎn)移。該研究進一步證實了這三種方法對油脂代謝能值測定存在的差異,為以后代謝能值的測定奠定基礎。
2.1 回歸外插法 在測定某飼料前,事先進行被測飼料與基礎日糧按不同比例組成的飼糧消化試驗,以被測飼料在總日糧中所占的比例(%)為自變量(x),以不同比例的混合飼料代謝能實測值為因變量(Y),進行簡單回歸分析,然后,再外推到用待測原料100%代替基礎日糧時的代謝能值。其前提條件是保持待測飼料替換比有足夠大的差距。這種方法避免了套算法中基礎日糧能值變異向待測油脂的轉(zhuǎn)移,也克服了套算法用一種比例替代基礎日糧出現(xiàn)偏差較大的弊端。然而試驗日糧代謝能值的增加與油脂添加量的增加并不呈直線關系,大多數(shù)日糧隨著油脂添加量的增加,其代謝能值的增幅減小。所以應在實際使用范圍內(nèi)采用回歸外推法評定油脂的代謝能值。
鄒曉庭(1992)試驗證實,用兩種或兩種以上替換比例按外插法算得被測飼料AME與直測值一致,其前提條件是保持替換比有足夠大的差距。故外插法估測油脂AME時,在動物消化能力所能承受的條件下,盡可能增大替換比的差距,防止在小差距下作遠距離的外插,影響測定位的正確性。陳代文(1994)研究表明,根據(jù)化學成分預測飼料的代謝能,可以減少動物試驗,降低成本,縮短時間,對家禽飼料設計配方、飼料質(zhì)量控制、對供銷人員迅速做出飼料供銷決策具有重要意義。
宋代軍等(2000)采用Sibbald的TME法測定了鴨5種飼糧的TME和常規(guī)營養(yǎng)成分,用纖維成分預測飼糧的代謝能值,結果表明,纖維成分與鴨飼料TME間呈極顯著的負相關。聶大娃(2007)研究報道,測定飼料中的纖維及組成、蛋白質(zhì)以及淀粉含量均會影響ME的測定值。因此,同種飼料的不同品質(zhì)或同一成分的不同結構和組成 (如飼料所含粗纖維性質(zhì)不同)都將有不同的ME值。因此,應根據(jù)飼料的化學組成,如粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)、淀粉、灰分(Ash)、粗纖維(CF)或中性洗滌纖維(NDF)等來建立代謝能的預測方程。研究表明,隨相關變量數(shù)量的增加,方程預測準確性有所提高,但如果引進的變量與代謝能值相關性很低,則會降低預測方程準確性。
2.2 套算法 套算法是單個飼料原料ME評定的經(jīng)典方法,目前多數(shù)單一油脂的ME能值由套算法測得。套算法即用油脂替代一定比例的基礎日糧,再分別測定試驗日糧和基礎日糧之間的代謝能值,然后根據(jù)二者的差值及替代比例來計算油脂代謝能。由于該方法假設基礎日糧的能值在試驗日糧中保持不變,因此就將全部試驗誤差都折算到油脂的代謝能中。而套算法的誤差與替代比例成反比關系,替代比例較低時,就會放大試驗誤差和數(shù)據(jù)變異度。許多研究表明,在添加低水平油脂時,被測油脂和基礎日糧之間存在正協(xié)同效應,所測油脂代謝能甚至超過其總能值。由于油脂本身的特殊性,在試驗日糧中添加比例受限,只能在較低的添加水平下評定,所以采用套算法測得的油脂代謝能變異度較其他常規(guī)原料更大。在用套算法測定某一類型飼料時有必要在設計兩者的配比上充分考慮生產(chǎn)實際情況力求使代謝能測定值逼近客觀。試驗表明,基礎日糧的營養(yǎng)水平與待測飼料的營養(yǎng)水平的差異會影響待測飼料的生物學效價評定值。
聶大娃等 (2008)研究報道了對28日齡AA肉仔雞用套算法測定單個飼料(玉米)代謝能值中被測飼料的適宜替代比例問題,用插值法計算出被測玉米AME“真值”代入其與替代比例建立的回歸公式中,計算得到套算法中玉米替代基礎日糧適宜比例為63.45%。和小明(2001)研究報道用套算法測定小麥麩、啤酒糟、菜籽餅和兩種膨化菜籽五種待測飼料的雞真代謝能值與常規(guī)法的測定值較為接近,說明對于這五種飼料,用套算法進行測定可以獲得與常規(guī)法測定結果較為一致的真代謝能值。由此驗證套算法的應用是可行的。
套算法計算飼料養(yǎng)分消化率的公式為:F%=100(T-B)/f+100 B;式中,F(xiàn) 為被測飼料養(yǎng)分的消化率,%;T為被測日糧中養(yǎng)分的消化率,%;B為基礎日糧中養(yǎng)分的消化率,%;f為被測飼料養(yǎng)分食入量占被測日糧養(yǎng)分食入量的比例 (非被測日糧中被測飼料所占的比例)(楊鳳,1999)。
對于一些養(yǎng)分不平衡、適口性差的飼料,若單一飼喂會引起試禽代謝失調(diào),則應采用套算法,即用部分待測飼糧替代基礎飼糧,通過兩者的能值和待測飼料替代基礎飼糧的比例來計算待測飼料的 AME, 計算公式為:AME=DB+(DT-DB)/f。 式中,DB為基礎飼糧的能值;DT為飼糧的能值;f為新飼糧中待測飼料所占的比例。油脂代謝率計算代謝能公式:AME=GE×AFU+(1-AFU)×(GEGE′);AFU=(GFU×GE-BFU×BF)/DF; 式中,AME為油脂表觀代謝能,MJ/kg;AFU為被測油脂代謝率,%;GE 為被測油脂總能值,MJ/kg;GE′為排泄物粗脂肪能值,MJ/kg;GFU為日糧中總脂代謝率,%;BFU為基糧中脂肪代謝率,%;GF為總脂肪量,g;BF 為基糧中脂肪量,g;DF 為被測油脂量,g(董國忠,1996)。
2.3 添加油脂代謝率乘以總能法 這種方法通過油脂的表觀代謝率乘以油脂的總能得到。這種方法雖然消除了油脂和基礎日糧之間的互作而產(chǎn)生的混淆,但卻把排泄物中粗脂肪的能值等同于日糧中油脂的能值。然而,鄒曉庭等(1992)比較用不同方法測定大豆油和豬脂肪的代謝能時結果顯示,排泄物中粗脂肪的能值并不等同于日糧中油脂的能值,日糧排泄物粗脂肪的發(fā)熱量(37.06 MJ/kg)低于油脂的發(fā)熱量(39.53 MJ/kg),相差 2.47 MJ/kg,這樣就低估了油脂的代謝能值。使用該方法測定的結果,與現(xiàn)行的氮校正代謝能值測定結果一致。與差別套算法相比其優(yōu)點是排除日糧中其他成分消化代謝的變化對油脂AME測值的影響,但對飼用油脂與排泄物粗脂肪能值不等價應作必要的修正。
鄒曉庭等(1992)報道,對濱白公雛雞添脂代謝率乘總能,在低替換比 (5%)和高替換比(25%)測得的值略低,在10% ~20%替換范圍內(nèi)測值較接近。低水平替換油脂代謝率偏低的原因可能是受基礎日糧中脂肪和內(nèi)源脂肪的影響。
家禽油脂代謝能的評定,受很多因素的影響,其中主要因素為試驗動物日齡、試驗日糧組成、油脂化學組成、油脂的添加比例及評定方法等(王鳳紅等,2009)。在評定油脂代謝能時,應充分考慮以上因素,使試驗所得結果能更準確的反映油脂的代謝能值。此外,目前對油脂代謝能的評定,雞、豬研究的較多,而水禽的研究幾乎處于空白,因此開展此領域的研究具有重要的學術價值和經(jīng)濟價值。
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