米寶民趙 峰譚會澤任立芹趙江濤張宏福楊 琳
(1.中國農業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所,動物營養(yǎng)學國家重點實驗室,北京 100193;2.華南農業(yè)大學動物科學學院,廣州 510642;3.廣東溫氏食品集團有限公司生產技術部,云浮 527300)
排空強飼法已作為國家標準(GB/T 26437—2010)成為評定雞飼料代謝能值的統(tǒng)一方法。然而,該國標法并未對其重現(xiàn)性與再現(xiàn)性作任何說明。為了進一步探討該國標方法的測試精度,系統(tǒng)研究排空強飼法中主要因素的批間與批內變異情況非常重要。在生物學法測定雞飼料代謝能值的發(fā)展中,目前,國際上普遍采用3種方法,即傳統(tǒng)全收糞法[1-3]、排空強飼法[4]和歐洲建議方法[5]。這些方法都是基于“準確投喂和無丟失收集排泄物為手段”的原則獲得待測飼料的雞代謝能值。在代謝能值測定的重現(xiàn)性上,Bourdillon等[6]報道了7個實驗室間測定飼糧代謝能測值的再現(xiàn)性變異系數為2.92%。在代謝能值測定各處理過程對測試結果方差的貢獻上,Alfonso等[7]報道,飼料樣品總能值測定的方差(變異)對代謝能值(氮校正真代謝能,TMEn)方差的貢獻占48%,飼料樣品氮含量的測定方差(變異)對代謝能值(TMEn)方差的貢獻占44%。在排除這些化學成分分析方法測試精度的影響外,試驗動物個體差異對真代謝能值方差的貢獻中,強飼雞個體間排泄物質量、排泄物能量含量的方差對代謝能值方差的貢獻分別為1.9%和71.7%,絕食對照組個體間排泄物能量含量的方差對真代謝能值方差的貢獻為26.4%。由此可見,生物學法測定家禽飼料代謝能值的變異來源中,強飼雞排泄物質量與能量含量的變異、絕食雞內源性基礎代謝排泄量的變異是分析排空強飼法測定雞飼料代謝能值變異來源的主要因素。因此,分析這些因素的批內與批間變異系數,以及它們對代謝能值變異的貢獻,將為規(guī)范國標法測定雞飼料代謝能值的測試精度及試驗設計中關鍵的控制因素提供試驗依據。
采用單因素完全隨機設計,分批次測定試驗雞的代謝體重變化、糞能排泄量和淀粉飼糧的表觀代謝能(AME)值。試驗動物選用平均體重(2.77±0.13)kg無怪癖的健康成年黃羽肉雞公雞48只,隨機分成2組,每組6個重復,每個重復4只雞。在代謝試驗中,體況恢復期為14 d,預試期為3 d,試驗雞的飼養(yǎng)管理按動物營養(yǎng)學國家重點實驗室常規(guī)程序進行。正試期中,試驗雞的管理按照48 h排空-強飼-48 h排泄物收集(GB/T 26437—2010)的操作過程進行。代謝室的溫度維持在25℃左右。自然通風、光照,自由飲水。
國標法(GB/T 26437—2010)規(guī)定的強飼量為60 g,而能量飼料中淀粉的最大含量通常在66%以下(如玉米),按60 g強飼量折算淀粉為40 g左右,而配合飼料中淀粉的含量一般在40%左右,按60 g強飼量折算淀粉為25 g左右。為此,本試驗中強飼量設2個處理水平,即40和25 g,隨機分配到2組試驗雞中,每個處理重復測定4個批次。
配制玉米-豆粕型配合飼糧,用于滿足代謝試驗中預試期、體況恢復期試驗雞的營養(yǎng)需要。待測飼糧由玉米淀粉、維生素、微量元素配制,用于檢測代謝試驗中該飼糧表觀代謝能值的批內與批間變異。
代謝能測定過程參照國家標準《強飼法測定雞飼料表觀代謝能技術規(guī)程》(GB/T 26437—2010)進行。具體過程為:預試期3 d,飼喂配合飼糧(表1),第3天的最后1次喂待測飼糧;禁食排空48 h后準確強飼40或25 g(精確到0.000 2 g)待測飼糧,排泄物收集期為48 h;試驗雞體況恢復期為14 d,期間飼喂配合飼糧(表1)。排泄物的制備:排泄物收集完畢后立即在65℃下烘干至恒重,室溫回潮24 h后將每個重復4只雞的風干排泄物總量稱重記錄,迅速配備糞樣后同步測定其干物質含量(GB/T 6435—2006),獲得干物質的排泄量。待整個代謝試驗結束后,根據ISO 9831:1998的規(guī)定測定排泄物的總能,并同步測定其干物質含量。
表1 飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)Table 1 Composition and nutrient levels of diets(air-dry basis) %
數據統(tǒng)計分析按照單因素完全隨機設計,利用SAS 9.0中的MEANS模塊對基本統(tǒng)計量進行分析,GLM模塊進行方差分析,平均值間差異的顯著性采用Duncan氏多重比較,結果以平均值±標準差表示。各統(tǒng)計量的變異系數按下面公式計算:
式中:Yij表示第i個批次的第j個觀測值;表示第i個批次的均值;表示樣本總均值;G表示組數;N表示樣本總數;Ni表示第i個組樣本量;μ表示總平均值;αi表示組間效應;εij表示隨機誤差。
當淀粉強飼量為40 g時(表2),4個測定批次間試驗雞的測試前體重、測試后體重、體重損失、強飼雞干物質排泄量、強飼雞泄物總能含量、強飼雞總能排泄量和表觀代謝能值都無顯著差異(P>0.05),在批內、批間和總變異系數上,以體重損失、強飼雞干物質排泄量和強飼雞總能排泄量相對較大,三者的批內變異系數分別為21.53%、19.53% 和 20.97%,批 間變 異 系數 分 別 為13.21%、6.38% 和 6.69%,總變異系數分別為23.68%、18.94% 和 20.28%,其他測定指標的批內變異系數在3.24% ~5.39%,批間變異系數在0.55% ~1.89%,總變異系數在 3.19% ~5.27% 。
當淀粉強飼量為25 g時(表2),4個測定批次間試驗雞的體重變化(測試前體重、測試后體重和體重損失)有顯著差異(P<0.05),其中第5批次和第7批次在測試前體重上顯著地低于第6批次和第8批次的相應值(P<0.05),而第6批次與第8批次、第5批次與第7批次差異不顯著(P>0.05);測試后,第5批次的體重顯著地低于第6、7、8批次的相應值(P<0.05);第7批次顯著地低于第8批次的相應值(P<0.05),但與第6批次的差異不顯著(P>0.05);在體重損失上,第6批次顯著地高于第7批次和第8批次的相應值(P<0.05),而與第5 批次差異不顯著(P >0.05);第 5批次與第8批次、第7批次與第8批次差異不顯著(P>0.05)。在表觀代謝能值上,第6批次顯著地低于第5批次和第7批次的相應值(P<0.05),而與第8批次差異不顯著(P>0.05);第5批次與第7批次、第6批次與第8批次差異不顯著(P>0.05)。在強飼雞干物質排泄量、強飼雞排泄物總能含量和強飼雞總能排泄量上,4個批次都無顯著差異(P>0.05)。在批內、批間和總變異系數上,以體重損失、強飼雞干物質排泄量和強飼雞總能排泄量相對較大,三者的批內變異系數分別為10.12%、8.13%和 7.93%,批間變異系數分別為11.73%、2.64% 和 4.23%,總變異系數分別為14.93%、7.88% 和 8.39%,其他測定指標的批內變異系數在1.70% ~4.32%,批間變異系數在1.53% ~2.58%,總變異系數在 2.36% ~4.71% 。
在強飼40 g與25 g淀粉飼糧的差異上(表2),強飼量為25 g時,試驗雞的體重損失、強飼雞干物質排泄量、強飼雞總能排泄量和表觀代謝能值批內、批間和總變異系數均比強飼量為40 g的相應變異系數低;同時,試驗過程中也觀測到強飼25 g飼糧時試驗雞的糞便為正常的黃黑色,而強飼量為40 g時,糞便可見明顯的白色未消化淀粉。這表明強飼25 g淀粉對黃羽肉雞而言是在其碳水化合物水解消化的正常范疇內。
參照Beers[8]的方法,將表觀代謝能值的方差剖分如下:
式中:X表示強飼量;EMC表示強飼雞排泄物總能含量;Y表示強飼雞排泄物干物質量;i表示第i個重復(處理)。
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在表觀代謝能值測定中(表3),對淀粉飼糧表觀代謝能值方差貢獻最大的是強飼雞的干物質排泄量的變異,其次是排泄物總能含量的變異,最小的是強飼量的變異。當強飼量為40 g時,試驗雞干物質排泄量的變異對表觀代謝能值方差的貢獻為96.46%,排泄物總能含量的變異對表觀代謝能值方差的貢獻為3.23%,強飼量的變異對表觀代謝能值方差的貢獻為0.30%。當強飼量為25 g時,試驗雞干物質排泄量的變異對表觀代謝能值方差的貢獻為67.72%,排泄物總能含量的變異對表觀代謝能值方差的貢獻為24.51%,強飼量的變異對表觀代謝能值方差的貢獻為7.76%。
表3 測定表觀代謝能值時方差的來源Table 3 Sources of variance in the determination of AME
在生物學法測定家禽飼料表觀代謝能值的過程中,需要多次測定樣品的干物質含量和總能含量,且動物個體間也存在一定程度的變異,因此,生物學法測定的表觀代謝能值的變異系數理論上比干物質及總能等測定方法的變異系數大。Bourdillon等[6]報道,歐洲7個實驗室在自由采食-全收糞法條件下測定4個肉仔雞飼糧的氮校正表觀代謝能(AMEn)值的再現(xiàn)性變異系數為2.92%。這一變異系數比干物質、粗蛋白質、粗脂肪的重現(xiàn)性變異系數高,比干物質的再現(xiàn)性變異系數低(表4)。這表明,Bourdillon等[6]報道的肉仔雞飼料表觀代謝能值測定的生物學法與概略養(yǎng)分測定方法有類似的測試精度。
表4 國標法和AOAC測定配合飼糧、能量和蛋白質飼料原料常規(guī)營養(yǎng)成分的精度Table 4 The precision of the methods from national standard and AOAC for measuring the proximate nutrient contents in compound feed,energy and protein feed ingredients %
在本研究中,當淀粉飼糧的強飼量為40 g時,4個測定批次的表觀代謝能值的批內變異系數為5.39%,批間變異系數為1.89%(表2)。當淀粉飼糧的強飼量為25 g時,4個測定批次的表觀代謝能值的批內變異系數為1.97%,批間變異系數為1.53%(表2)。在強飼量為25 g的前提下,淀粉飼糧表觀代謝能值的批內與批間變異均低于強飼量為40 g的相應值。且強飼量為25 g時,淀粉飼糧表觀代謝能值的批內變異系數與干物質、粗蛋白質、粗脂肪的重現(xiàn)性變異系數類似,而批間變異系數相對比概略養(yǎng)分測定的再現(xiàn)性變異系數低。這表明,淀粉飼糧在強飼量為25 g時,測定結果相對穩(wěn)定。此外,在2種強飼量條件下,生物學法測定的淀粉飼糧表觀代謝能值的批內變異系數大于批間變異系數,這表明該方法中組內動物個體間的差異較大,而組間動物的群體差異不大,從而可能導致測試結果的重現(xiàn)性相對較差,而再現(xiàn)性相對較好現(xiàn)象的產生。這一現(xiàn)象與化學分析方法(如概略養(yǎng)分分析)中重現(xiàn)性變異系數較低,而再現(xiàn)性變異系數較大的現(xiàn)象相反。
在代謝試驗中,影響代謝能值測定的變異因素包括:飼料總能的測定、試驗雞排泄物質量的變異、排泄物總能的變異等[7,14]。Alfonso 等[7]以小麥為例,得出小麥總能值測定的方差(變異)對TMEn方差的貢獻占48%,飼料樣品氮含量的測定方差(變異)對TMEn方差的貢獻占44%。這表明,該研究中飼料總能與氮含量的測定方法的誤差較大。在排除這些化學成分分析方法測試精度的影響外,強飼雞個體間排泄物質量、排泄物能量含量的方差對代謝能值方差的貢獻分別為1.9%和71.7%,絕食對照組個體間排泄物能量含量的方差對真代謝能值方差的貢獻為26.4%。這表明在小麥代謝能的測定中,重復測定間排泄物能量含量的差異是代謝能值變異的主要來源。
在本試驗表觀代謝能值測定中(表3),對淀粉飼糧表觀代謝能值變異貢獻最大的是強飼雞的干物質排泄量的變異,其次是排泄物總能含量的變異,最小的是強飼量的變異。在這些因素對表觀代謝能值變異的貢獻中,強飼雞干物質排泄量的變異對表觀代謝能值變異的貢獻均比排泄物總能含量的變異對表觀代謝能值變異的貢獻大,這表明試驗雞個體間排泄物質量的差異是導致表觀代謝能值測定變異的主要因素,而糞樣中總能含量的差異對代謝能值變異的貢獻相對較少。這個結論與 Alfonso等[7]的試驗結果相反,其主要原因可能是兩者間在總能測定的精度上差異較大。
①在雞代謝能的測定中,淀粉飼糧的強飼量為40 g時,表觀代謝能值的變異較大;強飼量為25 g時,表觀代謝能值的變異較小。
②在雞飼料表觀代謝能值測定的變異來源中,排泄物質量的變異是主要因素。
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