楊 濤 甘悅寧 宋志芳 趙婷婷 龔月生

(西北農(nóng)林科技大學(xué)動物科技學(xué)院，楊凌 712100)

維生素D是動物所必需的營養(yǎng)素，在促進(jìn)動物鈣、磷吸收，蛋殼形成以及骨骼發(fā)育等方面具有重要作用。多年以來，國內(nèi)外養(yǎng)殖業(yè)都是通過向飲水或飼糧中添加微米級的維生素D3來滿足畜禽對維生素D的需要。由于維生素D3屬于脂溶性維生素，直接添加后吸收率和利用率均比較低，近年來，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米材料逐漸被人們認(rèn)識和接受［1］。研究表明，運(yùn)用納米技術(shù)能改善或改變脂溶性維生素的水溶性、分散性和吸收率，改變維生素在畜禽體內(nèi)的生理生化過程，提高維生素的生物利用率［2-3］。目前，關(guān)于比較單一納米級維生素和普通微米級維生素在動物機(jī)體生理生化過程中代謝差異的研究較少，因此，本試驗(yàn)旨在以普通維生素 D3(ordinary vitamin D3，OVD3)為參比，對納米維生素 D3(nano vitamin D3，NVD3)的生物學(xué)效價進(jìn)行評定，為其在蛋雞飼糧中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

OVD3為普通飼料級產(chǎn)品，由金達(dá)威股份有限公司提供，維生素D3含量為500 000 IU/g，粒徑300～600 nm;NVD3由金冠牧業(yè)有限公司提供，維生素D3含量為150 000 IU/g，粒徑10～30 nm。

1.2 試驗(yàn)動物及基礎(chǔ)飼糧

試驗(yàn)動物選用320只21周齡健康的尼克粉蛋雞(購自陜西巨龍禽業(yè)有限公司)?；A(chǔ)飼糧營養(yǎng)水平參考 NRC(1994)［4］和我國《雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 33—2004)［5］，并結(jié)合本課題組前期試驗(yàn)成果［6］配制，其組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)采用2×4雙因子完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，將320只21周齡健康的尼克粉蛋雞隨機(jī)分成8組，每組4個重復(fù)，每個重復(fù)10只雞。1～4組在基礎(chǔ)飼糧中添加 OVD3，添加水平分別為 100、300、900、2 700 IU/kg，5～8組在基礎(chǔ)飼糧中添加 NVD3，添加水平分別為 100、300、900、2 700 IU/kg。上述 2種來源的維生素D3均先加稀釋劑稀釋，再與配好的原料充分混合均勻，從配好的飼糧中采樣，樣品用于測定飼糧中粗蛋白質(zhì)、鈣、總磷及維生素D3含量。各飼糧中維生素D3含量的計(jì)算值與實(shí)測值見表2。預(yù)試期1周，正試期18周。試驗(yàn)在西北農(nóng)林科技大學(xué)畜禽生態(tài)養(yǎng)殖場進(jìn)行，試驗(yàn)雞采用2層階梯式籠養(yǎng)，自由采食與飲水，16 h光照。試驗(yàn)以重復(fù)為單位，每天記錄總產(chǎn)蛋數(shù)、產(chǎn)蛋量、軟破蛋數(shù)、耗料量及雞群的死淘數(shù)，觀察試驗(yàn)雞的采食情況和精神狀態(tài)。

1.4 樣品采集

分別于正式試驗(yàn)第4、8、12和16周末，每個重復(fù)隨機(jī)采集蛋樣5枚，用于測定蛋品質(zhì)。試驗(yàn)結(jié)束時，分別從每個重復(fù)隨機(jī)選取體重相近的雞2只，取左、右側(cè)脛骨，右側(cè)脛骨立即用于測定強(qiáng)度，左側(cè)脛骨放入樣品袋，密封、冷凍保存，用于測定脛骨粗灰分及鈣、磷含量。

1.5 測定指標(biāo)及方法

1.5.1 生產(chǎn)性能

試驗(yàn)期間，每天以重復(fù)為單位記錄產(chǎn)蛋數(shù)、產(chǎn)蛋量、軟破蛋數(shù)、耗料量，計(jì)算全期蛋雞的產(chǎn)蛋率、日產(chǎn)蛋量、料蛋比、軟破蛋率、平均蛋重。相關(guān)計(jì)算公式如下:

產(chǎn)蛋率(%)=(平均每日總蛋數(shù)/雞只數(shù))×100;

日產(chǎn)蛋量(g/d)=平均每日總蛋重/雞只數(shù);料蛋比=采食量/產(chǎn)蛋重;

軟破蛋率(%)=(軟破蛋數(shù)/總蛋數(shù))×100;

平均蛋重(g)=平均每日總蛋重/總蛋數(shù)。

1.5.2 蛋品質(zhì)

蛋殼比率用BS224S電子天平測定，蛋殼厚度用ETG-1601A蛋殼厚度儀測定;蛋殼強(qiáng)度用QC-SPA蛋殼強(qiáng)度測定儀測定;蛋黃顏色、哈氏單位用EMT-5200多功能蛋品質(zhì)分析儀測定;蛋形指數(shù)用游標(biāo)卡尺測定。

1.5.3 脛骨質(zhì)量

將左側(cè)脛骨在沸水中煮3～5 min，去除殘余肌肉、腓骨，剝離干凈后用無水酒精浸泡36 h，乙醚抽提36 h，除去水分和脂肪，烘箱中100℃烘24 h后測定脛骨重量。將脛骨壓碎，放入坩堝于馬福爐中600℃灰化18 h測定粗灰分含量，之后加入鹽酸使之溶解，測定鈣、磷含量。取右側(cè)脛骨，去除殘余肌肉、腓骨，剝離干凈后用CMT5504數(shù)顯萬能試驗(yàn)機(jī)測定脛骨折斷力(即脛骨強(qiáng)度)，參數(shù)設(shè)置:跨度40 mm，位移速度10 mm/min，勻速加載至標(biāo)本斷裂，記錄脛骨斷裂時的強(qiáng)度。脛骨強(qiáng)度以牛頓為單位表示。

表2 飼糧中維生素D3含量的計(jì)算值與實(shí)測值Table 2 Calculated and measured values of vitamin D3content in diets IU/kg

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0的GLM模型進(jìn)行雙因子方差分析，模型的主效應(yīng)包括維生素D3來源、水平以及兩者之間的互作效應(yīng)，并用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，差異顯著水平為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 生產(chǎn)性能

由表3可知，維生素D3來源及水平對蛋雞的產(chǎn)蛋率、日產(chǎn)蛋量、料蛋比和平均蛋重?zé)o顯著影響(P＞0.05)，對軟破蛋率有極顯著影響(P＜0.01)。NVD3組蛋雞的產(chǎn)蛋率、日產(chǎn)蛋量、平均蛋重均略高于OVD3組(P＞0.05)，料蛋比則略低于OVD3組(P＞0.05);NVD3組蛋雞的軟破蛋率顯著低于OVD3組(P＜0.05)。隨著維生素D3水平的升高，產(chǎn)蛋率有升高的趨勢(P＞0.05)，軟破蛋率則顯著降低(P＜0.05)。維生素D3來源與水平的互作效應(yīng)對蛋雞的產(chǎn)蛋率、日產(chǎn)蛋量、料蛋比、軟破蛋率和平均蛋重均無顯著影響(P＞0.05)。

2.2 蛋品質(zhì)

由表4可知，維生素D3來源、水平及來源與水平的互作效應(yīng)對蛋雞的蛋殼厚度、蛋殼強(qiáng)度、蛋殼比率、蛋黃顏色、哈氏單位及蛋形指數(shù)均無顯著影響(P＞0.05)。從維生素D3來源來看，NVD3組的蛋殼厚度、蛋殼強(qiáng)度和蛋殼比率均高于OVD3組(P＞0.05)，而OVD3組的蛋黃顏色和哈氏單位略則高于NVD3組(P＞0.05)，蛋形指數(shù)二者相當(dāng)(P＞0.05);從維生素D3水平來看，隨著維生素D3水平的升高，蛋殼厚度和蛋殼強(qiáng)度有先升高后降低的趨勢(P＞0.05)，在900 IU/kg水平時蛋殼厚度和蛋殼強(qiáng)度最大。

2.3 脛骨質(zhì)量

由表5可知，維生素D3來源對脛骨強(qiáng)度有極顯著影響(P＜0.01)，對脛骨磷含量有顯著影響(P＜0.05)，而對脛骨干重以及脛骨粗灰分、鈣含量無顯著影響(P＞0.05)。NVD3組脛骨強(qiáng)度顯著高于OVD3組(P＜0.05)，而OVD3組脛骨磷含量則顯著高于NVD3組(P＜0.05)。維生素D3水平對脛骨強(qiáng)度、干重有極顯著影響(P＜0.01)，而對脛骨粗灰分、鈣、磷含量無顯著影響(P＞0.05)。脛骨強(qiáng)度隨著維生素D3水平升高有升高的趨勢，100 IU/kg組顯著低于900和2 700 IU/kg組(P＜0.05)，但300、900和2 700 IU/kg組之間差異不顯著(P＞0.05)。維生素D3來源與水平的互作效應(yīng)對蛋雞的脛骨強(qiáng)度、干重以及脛骨粗灰分、鈣、磷含量均無顯著影響(P＞0.05)。

表3 不同來源和水平的維生素D3對蛋雞生產(chǎn)性能的影響Table 3 Effects of different sources and levels of vitamin D3on performance of laying hens

表4 不同來源和水平的維生素D3對蛋雞蛋品質(zhì)的影響Table 4 Effects of different sources and levels of vitamin D3on egg quality of laying hens

表5 不同來源和水平的維生素D3對蛋雞脛骨質(zhì)量的影響Table 5 Effects of different sources and levels of vitamin D3on tibial quality of laying hens

3 討論

3.1 維生素D3來源對蛋雞生產(chǎn)性能、蛋品質(zhì)和脛骨質(zhì)量的影響

研究表明，由于納米級維生素粒徑小，改善了維生素尤其是脂溶性維生素的水溶性、分散性和透析性，就此改變了維生素在生物機(jī)體內(nèi)的生理生化過程，從而維生素的吸收率和生物利用率顯著提高［7-8］，這對于動物維生素的及時補(bǔ)給，保證機(jī)體健康具有十分重要的生理學(xué)意義［2］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，NVD3相對于OVD3可以顯著降低蛋雞的軟破蛋率，且NVD3組的產(chǎn)蛋率、料蛋比、蛋殼厚度、蛋殼強(qiáng)度也均優(yōu)于OVD3組。張文娟［3］研究發(fā)現(xiàn)，將每千克含800 000 IU維生素D3的納米乳復(fù)合維生素1 000、2 000和5 000倍稀釋后供蛋雞飲水，納米乳復(fù)合維生素組相對于普通復(fù)合維生素組能提高商品蛋雞的產(chǎn)蛋率，降低料蛋比，減少死淘雞只數(shù)，并可提高蛋品質(zhì)，本試驗(yàn)與該研究結(jié)果一致。

Huang等［9］研究表明，與普通鈣相比，將鈣做成納米顆粒后可以顯著提高小鼠的骨骼密度。Driver等［10］研究表明，長期飼喂含 2 000 IU/kg維生素D3的飼糧可以有效降低種雞腿病的發(fā)生率。Frost等［11］研究表明，飼糧中維生素D3水平可影響蛋雞的脛骨干重和脛骨折斷力，在一定范圍內(nèi)隨著維生素D3水平的升高，脛骨干重和脛骨折斷力均有所增加。本試驗(yàn)結(jié)果表明，維生素D3來源對蛋雞脛骨強(qiáng)度有顯著影響，NVD3組蛋雞的脛骨強(qiáng)度顯著高于OVD3組，這可能是由于NVD3的生物利用率高于NVD3，維生素D3進(jìn)入體內(nèi)經(jīng)過肝臟和腎臟轉(zhuǎn)化為有活性的1，25-二羥維生素D3［1，25-(OH)2D3］，在一定范圍內(nèi)，1，25-(OH)2D3水平的升高可以促進(jìn)鈣的吸收，吸收的鈣部分沉積在脛骨，從而可以提高脛骨強(qiáng)度。Di Renzo等［12］研究表明，將維生素A做成納米顆?？梢蕴岣咂渖锢寐剩捎诩{米維生素吸收率相比普通維生素高，所以相同劑量添加時納米維生素吸收量高于普通維生素，從而對鈣、磷代謝的調(diào)控更有效，本試驗(yàn)結(jié)果與該研究結(jié)果一致。

3.2 維生素D3水平對蛋雞生產(chǎn)性能、蛋品質(zhì)和脛骨質(zhì)量的影響

維生素D3的適宜添加對蛋雞的產(chǎn)蛋性能、蛋殼質(zhì)量等的影響至關(guān)重要，其原因是適宜水平的維生素D3可促進(jìn)鈣在腸黏膜細(xì)胞中形成鈣結(jié)合蛋白，從而促進(jìn)鈣的主動吸收，使蛋殼中鈣的含量增加，蛋殼厚度增加，相對軟破蛋率下降［13］。高英衛(wèi)［14］建議蛋雞飼糧中維生素 D3的水平為1 500 IU/kg，過高或過低的維生素D3水平均會影響鈣的吸收和利用。本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼糧維生素D3水平為2 700 IU/kg時蛋雞的產(chǎn)蛋率和平均蛋重最大，軟破蛋率最低，而料蛋比在900 IU/kg時最低。飼糧維生素D3水平為900和2 700 IU/kg時蛋雞的蛋品質(zhì)和生產(chǎn)性能各項(xiàng)指標(biāo)均差異不顯著，所以最佳水平可能在900～2 700 IU/kg之間，我國《雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 33—2004)推薦產(chǎn)蛋高峰期蛋雞飼糧維生素D3水平為1 600 IU/kg，與本試驗(yàn)結(jié)果基本一致。Atencio等［15］研究表明，對22～66周齡的蛋雞，當(dāng)達(dá)到最大產(chǎn)蛋量時維生素D3的最大添加量是1 424 IU/kg。Frost等［11］研究表明，在 36 周齡的商品海蘭褐殼蛋雞中添加維生素 D3(0、500、1 000、1 500 IU/kg)與添加 1，25-(OH)2D3(0、5、10 μg/kg)相比，在低劑量添加時對蛋品質(zhì)和產(chǎn)蛋量的效果1，25-(OH)2D3優(yōu)于維生素D3，但高劑量添加時維生素D3和1，25-(OH)2D3對蛋品質(zhì)和產(chǎn)蛋量的影響差異不顯著，這可能是由于高劑量添加時維生素D3已經(jīng)滿足了動物體的最大需要 量。Stevens等［16］研 究 表 明，飼 糧 添 加900 IU/kg維生素D3相對于添加300和2 700 IU/kg時顯著提高了肉種雞的產(chǎn)蛋率及孵化率。本試驗(yàn)結(jié)果表明，維生素D3水平在300～2 700 IU/kg時對蛋雞的產(chǎn)蛋率無顯著影響，但軟破蛋率隨維生素D3水平的增加而降低，可能是由于隨著維生素D3水平的升高，機(jī)體對鈣的吸收增強(qiáng)，使得更多的鈣沉積在蛋殼，從而降低了軟破蛋率。

Mattila等［17］研究表明，在一定范圍內(nèi)，隨著維生素D3水平的升高，蛋雞的脛骨強(qiáng)度隨之增大。Fritts等［18］研究表明，在肉雞飼糧中添加250～4 000 IU/kg維生素D3對脛骨粗灰分含量的影響不顯著。本試驗(yàn)結(jié)果表明，維生素D3水平對蛋雞的脛骨強(qiáng)度和干重有極顯著影響，對脛骨粗灰分含量則無顯著影響，但維生素D3水平在300、900、2 700 IU/kg時脛骨強(qiáng)度和干重差異不顯著。這說明當(dāng)飼糧中維生素D3水平高于某個值時，蛋雞對維生素D3的吸收代謝能力開始減弱，從而機(jī)體對鈣的吸收和沉積能力趨于相對穩(wěn)定水平。由此得出，飼糧中適宜水平的維生素D3可以提高蛋雞對鈣吸收、代謝及沉積的能力，從而在一定范圍內(nèi)提高蛋雞的生產(chǎn)性能和脛骨質(zhì)量。

4 結(jié)論

①NVD3可以替代OVD3作為蛋雞飼糧的維生素D3來源。

②作為蛋雞飼糧的維生素D3來源，NVD3在蛋雞生產(chǎn)性能、脛骨質(zhì)量方面的表現(xiàn)要優(yōu)于OVD3。

③結(jié)合生產(chǎn)性能、蛋品質(zhì)和脛骨質(zhì)量，蛋雞飼糧適宜維生素D3水平應(yīng)在900～2 700 IU/kg內(nèi)。

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