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        飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔消化代謝和抗氧化性能的影響

        2015-03-14 03:40:58劉公言孫超然尚隨民吳振宇王春陽李福昌
        動物營養(yǎng)學(xué)報 2015年11期
        關(guān)鍵詞:獺兔飼糧月齡

        劉公言 孫超然 尚隨民 吳振宇 王春陽 李福昌

        (山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,泰安 271018)

        維生素B6又稱吡哆素,是一種水溶性維生素,包括吡哆醇(PN)、吡哆醛(PL)、吡哆胺(PM)以及相應(yīng)磷酸酯的形式,在動物體內(nèi)主要以磷酸吡哆醛(PLP)形式參與多種營養(yǎng)物質(zhì)代謝反應(yīng),尤其是蛋白質(zhì)和氨基酸的代謝。動物缺乏維生素B6會造成機體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝異常,使機體對蛋白質(zhì)的吸收和利用發(fā)生障礙,嚴(yán)重干擾體內(nèi)氨基酸的正常代謝,使動物出現(xiàn)厭食、生長遲緩、神經(jīng)失調(diào)以及貧血等癥狀。Martinez等[1]用同位素標(biāo)記法探討維生素B6對蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)代謝的影響時發(fā)現(xiàn),攝入維生素B6不足會導(dǎo)致白鼠肝臟中S-腺苷甲硫氨酸含量減少,絲氨酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶活性降低,機體蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)速度降低。植物和許多微生物能夠利用小分子代謝物從頭合成PLP以供機體需要,然而哺乳動物不能從頭合成PLP,需要通過吸收外源維生素B6來滿足機體生理需要。在現(xiàn)代規(guī)模化家兔生產(chǎn)方式下,由于飼糧中的營養(yǎng)水平提高以及加工過程中原料中維生素的破壞,再加上家兔體內(nèi)蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)率的提高,維持體內(nèi)PLP濃度的動態(tài)平衡在家兔生產(chǎn)中尤為重要。Easter等[2]發(fā)現(xiàn),在妊娠青年母豬玉米-豆粕型飼糧中添加1 mg/kg維生素B6時,窩產(chǎn)仔數(shù)和斷奶仔豬數(shù)增加,提高維生素B6水平顯著影響斷奶仔豬的生長性能,可以改善斷奶仔豬的日增重和采食量。Weiss等[3]發(fā)現(xiàn),種雞缺乏維生素 B6會立即出現(xiàn)食欲減退,接著孵化率下降,產(chǎn)蛋率下降。Chen等[4]指出,鮑魚飼糧中添加維生素B6可以提高增重。劉坤[5]在研究水溶性維生素對鯰魚生長的必要性時表明,維生素B6明顯地影響鯰魚的生長、存活率。在對蝦飼料中添加維生素B6,攝食的蛋白質(zhì)能有效地在體內(nèi)沉積[6],當(dāng)大西洋鮭飼料中添加較高水平的PN時,體內(nèi)能夠合成更多的蛋白質(zhì)[7]。馮秀妮[8]指出,飼糧中添加維生素 B6能夠加速皺紋盤鮑氨基酸的代謝和生成,促進機體蛋白質(zhì)的合成。胡凱等[9]研究表明,維生素B6缺乏時幼建鯉肝胰臟消化酶活性顯著下降。朱偉[10]發(fā)現(xiàn),在皺紋盤鮑幼鮑飼料中添加PN能顯著提高內(nèi)臟團和肌肉中谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)和谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)的活性。Jain等[11]在培養(yǎng)液中添加PM 和PL可提高鼠色素細(xì)胞抑制氧自由基產(chǎn)生的能力,能夠防止脂質(zhì)的過氧化。

        目前,國內(nèi)外對維生素B6在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面的研究較多,但在獺兔上的研究基本處于空白。本課題組前期飼養(yǎng)試驗結(jié)果表明,飼糧添加維生素B6能夠促進生長獺兔生長,提高皮張質(zhì)量,改善兔肉品質(zhì)[12]。現(xiàn)在通過研究飼糧中添加不同水平維生素B6對3~5月齡生長獺兔氮平衡、氨基酸表觀消化率、消化酶活性、血清生化以及抗氧化指標(biāo)的影響,探討3~5月齡生長獺兔飼糧適宜的維生素B6添加水平,為我國獺兔飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供合理的依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗飼糧

        基礎(chǔ)飼糧參考 NRC(1977)[13]和 De Blas等[14]的生長兔飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制而成,其組成及營養(yǎng)水平見表1。以98%鹽酸吡哆醇(購自江西泰森藥業(yè)有限公司,生產(chǎn)批號為140504)為維生素B6源,分別在基礎(chǔ)飼糧中添加 0、5、10、20和 40 mg/kg的維生素B6,制成5種試驗飼糧,并用制粒機將飼糧壓制成直徑為4~6 mm的顆粒飼料,5種試驗飼糧維生素 B6實測水平分別為 4.51、9.66、14.64、24.32 和 44.81 mg/kg,在通風(fēng)干燥避光處儲存?zhèn)溆谩?/p>

        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) %

        1.2 試驗動物分組與飼養(yǎng)管理

        選取平均體重為(1 682±40)g的3月齡健康狀況良好的獺兔200只(公母各占1/2),按性別和體重分為5組,每組40個重復(fù),每個重復(fù)1只試兔。試兔采用單籠飼養(yǎng),試驗期間每天飼喂2次。采用常規(guī)飼養(yǎng)管理和免疫程序,自然采光和通風(fēng),自由采食和飲水。飼養(yǎng)時間為2014年10月4日至2014年12月4日,預(yù)試期7 d,正試期54 d。

        1.3 樣品采集與制備

        飼養(yǎng)試驗結(jié)束前7天,每組隨機抽取8只試兔,轉(zhuǎn)移到經(jīng)消毒處理的代謝籠內(nèi),同樣進行單籠飼養(yǎng),并飼喂相應(yīng)的試驗飼糧。在代謝籠中經(jīng)3 d調(diào)整適應(yīng)后連續(xù)4 d收集每只試兔全天的糞樣和尿樣,同時記錄每只試兔每天的采食量、排糞量和排尿量。鮮糞稱重后,一部分加10%的硫酸固氮,-20℃保存,用于糞中氮含量測定。另一部分直接放在烘箱中65℃連續(xù)烘72 h后置于室溫回潮24 h,稱重即為糞樣的風(fēng)干重量,最后將4 d的風(fēng)干糞樣混合粉碎用于氨基酸含量測定。尿樣量取體積后,取一定比例放入250 m L塑料瓶中,同時加入5 m L濃硫酸固氮,最后將4 d尿樣混勻4℃保存,用于尿中氮含量檢測。

        試驗結(jié)束當(dāng)天清晨空腹,每組隨機抽取8只試兔,心臟采血10m L,置于采血管中,室溫避光靜置15 m in后,3 000 r/m in離心10 m in,分離所得血清分裝于Eppendorf管中,置于-20℃下冷凍保存用于血清生化及抗氧化指標(biāo)測定。試兔采血后屠宰,采集胰腺用凍存管液氮保存,用于胰腺消化酶活性檢測。

        1.4 測定指標(biāo)和方法

        1.4.1 氮平衡指標(biāo)的測定

        利用凱氏定氮原理對飼糧、糞樣和尿樣中氮含量進行測定,測定方法參考《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》[15],各指標(biāo)計算公式如下:

        可消化氮(digestible nitrogen,DN,g/d)=

        食入氮(nitrogen intake,IN)-糞氮(fecal nitrogen,F(xiàn)N);沉積氮(nitrogen retention,RN,g/d)=IN-FN-

        尿氮(urinary nitrogen,UN);

        氮表觀消化率(nitrogen apparent digestibility,

        NAD,%)=100×DN/IN;

        氮利用率(nitrogen utilization rate,NUR,%)=

        100×RN/IN;

        氮生物學(xué)效價(nitrogen biological value,

        NBV,%)=100×RN/DN。

        1.4.2 氨基酸表觀消化率的測定

        飼糧和糞樣中氨基酸利用酸水解成游離氨基酸,再經(jīng)離子交換色譜法分離并以茚三酮做柱后衍生,在L-8900 Basic氨基酸分析儀上測定含量,并根據(jù)以下公式計算某氨基酸表觀消化率。

        某氨基酸表觀消化率(%)=100×

        (食入該氨基酸總量-糞中該氨基酸總量)/

        食入該氨基酸總量。

        1.4.3 胰腺消化酶活性的測定

        胰蛋白酶能催化水解底物精氨酸乙酯的酯鏈,使其在253 nm處吸光度值升高,根據(jù)吸光度的變化可以計算出酶活性;糜蛋白酶可以水解酪蛋白產(chǎn)生含酚的氨基酸,而酚試劑可被含酚的氨基酸還原成藍色物質(zhì),通過比色可測定酶活性。胰腺胰蛋白酶和糜蛋白酶活性采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的胰蛋白酶測試盒和糜蛋白酶測試盒測定。

        1.4.4 血清生化指標(biāo)的測定

        血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素氮(UN)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)含量以及ALT和AST活性均采用日本和光純藥工業(yè)株式會社提供的試劑盒測定,按說明書操作,并在日立7020型全自動分析儀上進行測定。

        1.4.5 血清抗氧化指標(biāo)的測定

        血清總抗氧化能力(T-AOC),谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性和丙二醛(MDA)含量采用南京建成生物工程研究所相應(yīng)試劑盒,在UV-2450型紫外可見分光光度計上測定。

        1.5 數(shù)據(jù)處理

        試驗數(shù)據(jù)采用SAS 9.1.3統(tǒng)計軟件中的GLM進行方差分析,用Duncan氏法進行多重比較,結(jié)果以平均值和均方根誤差(R-MSE)表示,P<0.05和P<0.01分別為差異顯著和極顯著水平。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔氮平衡的影響

        由表2可知,飼糧維生素B6添加水平極顯著影響IN(P=0.004 5),隨著飼糧維生素B6添加水平的升高,IN先升高后降低,10和20 mg/kg組極顯著高于其他組(P<0.01);飼糧維生素B6添加水平顯著影響 DN(P=0.034 4)和 NAD(P=0.043 6),隨著飼糧維生素B6添加水平的升高,DN和NAD先升高后降低,并均在10 mg/kg組達到最大值,但與20 mg/kg組差異不顯著(P>0.05);飼糧維生素 B6添加水平對 FN、UN、RN、NUR及NBV均無顯著影響(P>0.05)。

        表2 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔氮平衡的影響Table 2 Effects of dietary vitam in B6 supplemental level on nitrogen balance of 3 to 5-month old grow ing Rex rabbits(n=8)

        2.2 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔氨基酸表觀消化率的影響

        由表3可知,飼糧維生素B6添加水平對蛋氨酸的表觀消化率有極顯著影響(P=0.006 8),其中20 mg/kg組極顯著高于0、5和10 mg/kg組(P<0.01);飼糧維生素B6添加水平對半胱氨酸(P=0.011 3)、谷氨酸(P=0.022 6)和絲氨酸的表觀消化率(P=0.047 8)有顯著影響,隨著飼糧維生素B6添加水平的升高,半胱氨酸、谷氨酸和絲氨酸的表觀消化率先升高后降低,并均在20 mg/kg組達到最大值。飼糧維生素B6添加水平對除上述氨基酸外的大多數(shù)必需氨基酸和非必需氨基酸的表觀消化率均無顯著影響(P>0.05)。

        2.3 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔胰腺消化酶活性的影響

        由表4可知,飼糧維生素B6添加水平顯著影響胰腺胰蛋白酶(P=0.035 4)和糜蛋白酶活性(P=0.043 2),隨著飼糧維生素B6添加水平的升高,胰腺胰蛋白酶和糜蛋白酶活性均先升高后趨于穩(wěn)定,且均在20 mg/kg組達到最高值。

        2.4 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔血清生化指標(biāo)的影響

        由表5可知,飼糧維生素B6添加水平對血清TP含量有顯著影響(P=0.014 3),隨著維生素B6添加水平的升高,TP含量先升高后趨于穩(wěn)定,在添加水平為20 mg/kg時達到最高;飼糧維生素B6添加水平顯著影響血清UN含量(P=0.035 8),其中10、20和40 mg/kg組顯著低于0 mg/kg組(P<0.05);隨著維生素B6添加水平的升高,血清ALB含量有先升高后降低的趨勢,但組間差異不顯著(P>0.05);飼糧維生素B6添加水平對血清ALT、AST活性及TG、TCH、HDL和VDL含量均無顯著影響(P>0.05)。

        2.5 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔血清抗氧化指標(biāo)的影響

        由表6可知,飼糧維生素B6添加水平極顯著影響血清 T-AOC(P=0.006 9),顯著影響血清GSH-Px(P=0.044 2)和 T-SOD 活 性 (P=0.048 1),隨著維生素B6添加水平的升高,T-AOC及GSH-Px、T-SOD活性均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,并在20 mg/kg組達到最高值。隨著維生素B6添加水平的升高,血清MDA含量有先降低后升高趨勢,在20 mg/kg組達到最低,但組間差異不顯 著(P>0.05)。

        表3 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔氨基酸表觀消化率的影響Table 3 Effects of dietary vitam in B6 supplemental level on am ino acid apparent digestibility of 3 to 5-month old grow ing Rex rabbits(n=8) %

        表4 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔胰腺消化酶活性的影響Table 4 Effects of dietary vitam in B6 supplemental level on digestive enzyme activities in pancreas of 3 to 5-month old grow ing Rex rabbits(n=8) U/mg

        3 討論

        3.1 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔氮平衡的影響

        動物采食飼糧后,飼糧中的含氮物質(zhì)經(jīng)過消化吸收,一部分隨糞便和尿液排出,另一部分被直接利用合成自機體蛋白質(zhì)。氮在動物體內(nèi)消化、吸收以及排出體外的過程即為氮代謝[16]。動物機體蛋白質(zhì)的代謝是機體一切生命活動的基礎(chǔ),維生素B6以PLP形式參與蛋白質(zhì)的代謝反應(yīng)。徐志昌等[17]研究發(fā)現(xiàn),中國對蝦的蛋白質(zhì)消化率達到最高時,飼料中維生素B6的含量為1.4 mg/kg。邢浩春[18]報道,飼料中添加45~60 mg/kg的維生素B6對史氏鱘幼魚魚體消化率和蛋白質(zhì)積累有顯著提高作用。王錦林[19]研究表明,飼料中添加維生素B6能顯著提高異育銀鯽的特定生長率、飼料轉(zhuǎn)化效率和蛋白質(zhì)效率,并在13.3 mg/kg組達到最高。本試驗研究表明,飼糧維生素B6添加水平顯著或極顯著影響3~5月齡生長獺兔的IN、DN和NAD,在添加水平為10 mg/kg時達到最大,但對RN、NUR和NBV無顯著影響,其原因可能是由于飼糧維生素B6添加水平能夠影響生產(chǎn)性能[12],而生產(chǎn)性能提高需要吸收大量蛋白質(zhì)所致。

        表5 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔血清生化指標(biāo)的影響Table 5 Effects of dietary vitam in B6 supplemental level on serum biochem ical indices of 3 to 5-month old grow ing Rex rabbits(n=8)

        表6 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔血清抗氧化指標(biāo)的影響Table 6 Effects of dietary vitam in B6 supplemental level on serum antioxidant indices of 3 to 5-month old grow ing Rex rabbits(n=8)

        3.2 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔氨基酸表觀消化率的影響

        維生素B6與動物機體氨基酸的代謝密切相關(guān),因此被稱為“蛋白質(zhì)維生素”。維生素B6以PLP的形式參與氨基酸的轉(zhuǎn)氨、脫羧和脫硫等代謝過程,促進含硫氨基酸和酪氨酸的代謝,從而增加氨基酸的吸收率和吸收速度[20]。維生素B6缺乏會導(dǎo)致氨基酸代謝異常,家蠶體液中賴氨酸、脯氨酸、精氨酸、蛋氨酸和谷氨酸的分解代謝亢進含量減少,亮氨酸、纈氨酸、異亮氨酸等支鏈氨基酸的分解代謝受阻含量增加[21-22]。動物機體氨基酸代謝異常,進而影響蛋白質(zhì)合成。Merrill等[23]發(fā)現(xiàn),維生素B6缺乏后賴氨酸氧化酶(PLP依賴酶)活性下降,影響膠原蛋白和彈性蛋白的形成。在本試驗中,升高飼糧維生素B6添加水平能夠提高部分氨基酸的表觀消化率,這說明維生素B6為動物體內(nèi)氨基酸代謝所必需,而蛋白質(zhì)合成原料為氨基酸,氨基酸表觀消化率提高可能是由于氨基酸代謝加強,PLP依賴酶活性升高,蛋白質(zhì)合成增加所致。

        3.3 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔胰腺消化酶活性的影響

        蛋白質(zhì)是生長發(fā)育的前提和基礎(chǔ),而動物對飼糧中蛋白質(zhì)的利用包括消化、吸收、轉(zhuǎn)運、代謝和排出,此過程受到體內(nèi)酶、激素和基因的調(diào)控,其中消化酶在蛋白質(zhì)消化吸收過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。一般說來,動物機體蛋白質(zhì)消化酶活性越高,對蛋白質(zhì)的消化、吸收和利用的能力越強,動物生長發(fā)育的速度越快。許實榮等[24]報道,對蝦體內(nèi)類胰蛋白水解酶的活性隨飼料中維生素B6添加水平的升高而升高,其中維生素B6添加水平為0.6 mg/kg試驗組的肝胰淀粉酶活性最高,是對照組的1.7倍,是維生素B6添加水平為1.2 mg/kg試驗組的3.0倍。本試驗結(jié)果表明,3~5月齡生長獺兔飼糧維生素B6添加水平顯著影響胰腺胰蛋白酶和糜蛋白酶活性,其中添加水平為20 mg/kg的組胰腺胰蛋白酶和糜蛋白酶活性最高,表明該組飼糧蛋白質(zhì)的利用效率最高。

        3.4 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔血清生化指標(biāo)的影響

        血清成分的變化可反映健康動物的營養(yǎng)代謝情況,其中血清TP含量不僅能夠反映飼糧中蛋白質(zhì)的營養(yǎng)水平,而且是蛋白質(zhì)吸收狀態(tài)的重要標(biāo)志[25]。本試驗發(fā)現(xiàn),3~5月齡生長獺兔飼糧維生素B6添加水平為20 mg/kg時能顯著提高血清TP的含量,這可能是由于維生素B6能夠提高飼糧蛋白質(zhì)的消化吸收所導(dǎo)致,DN和NAD的提高也證實了這一點。血清UN含量受飼糧蛋白質(zhì)以及氨基酸數(shù)量和質(zhì)量的影響,是蛋白質(zhì)和氨基酸代謝的最終產(chǎn)物。Malmolf[26]認(rèn)為血清 UN含量可以較準(zhǔn)確地反映動物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝和氨基酸平衡情況,當(dāng)體內(nèi)氨基酸平衡良好時,血清UN含量下降。在本試驗中,飼糧維生素B6添加水平顯著影響3~5月齡生長獺兔血清UN的含量,維生素B6添加水平為20 mg/kg時血清UN含量最低,這可能是由于PLP在動物機體氨基酸代謝中發(fā)揮重大平衡作用所致。動物機體所有氨基酸轉(zhuǎn)氨酶的輔酶均是PLP[27],轉(zhuǎn)氨酶在機體生長代謝中發(fā)揮著極其重要的作用,而在飼糧中添加維生素B6能夠提高血清中ALT和AST的活性。TC和TG是血液脂肪的組成部分,其含量的高低反映了脂類的吸收和代謝狀況。劉瑋等[28]報道,維生素B6能夠相應(yīng)增加團頭魴血清HDL和ALB含量,顯著降低血清TC和TG含量。何志交[29]研究發(fā)現(xiàn),在凡納濱對蝦飼料中添加 76.8~181.0 mg/kg維生素 B6對血清TP含量及ALT和AST活性無顯著影響,但能顯著降低血清TC和TG含量。本試驗結(jié)果表明,3~5月齡生長獺兔飼糧中維生素B6添加水平對血清 TG、TC、HDL、VDL含量以及 ALT和AST活性均無顯著影響,與上述研究結(jié)果相似但也存在一定差異,有待進一步研究。

        3.5 飼糧維生素B6添加水平對3~5月齡生長獺兔血清抗氧化指標(biāo)的影響

        抗氧化自由基簡稱抗氧化,T-AOC、GSH-Px、T-SOD是抗氧化體系中的重要組成成分,其活性與機體清除自由基的能力成正比,而脂質(zhì)過氧化反應(yīng)鏈?zhǔn)浇K止階段產(chǎn)生MDA,其含量可以間接反映機體組織細(xì)胞的脂質(zhì)過氧化程度和自由基的產(chǎn)生情況。T-AOC是由酶促和非酶促抗氧化體系組成,它的大小能夠反映機體自由基代謝的狀態(tài),對機體抗氧化性能的綜合評判具有重要意義[30]。動物體內(nèi)廣泛存在一種能催化過氧化氫分解的酶——GSH-Px,它能夠阻止機體過氧化物水解產(chǎn)生有害物質(zhì)MDA。趙會軍等[31]發(fā)現(xiàn),在大鼠實驗性肝癌形成早期,維生素B6可提高血清中GSHPx活性,降低MDA含量。谷胱甘肽(GSH)是機體最重要的內(nèi)源性抗氧化劑,維生素B6作為半胱氨酸合成的輔助因子,能影響半胱氨酸的生物合成,而半胱氨酸恰是GSH生物合成的限制性底物[32]。蔭士安等[33]用缺乏維生素 B6的飼糧喂養(yǎng)大鼠3周,再補充維生素B6后發(fā)現(xiàn)補充維生素B6試驗組的心肌和骨骼肌中GSH含量均顯著高于未補充維生素B6的對照組。本試驗證實,飼糧中添加適宜水平的維生素B6可顯著提高3~5月齡生長獺兔血清T-AOC及GSH-Px、T-SOD活性,有降低MDA含量的趨勢,與上述研究結(jié)果相似。

        4 結(jié)論

        ①飼糧維生素B6添加水平為10 mg/kg時,3~5月齡生長獺兔氮的表觀消化率達到最高。

        ②飼糧維生素B6添加水平為20 mg/kg時,3~5月齡生長獺兔部分氨基酸的表觀消化率最大,蛋白質(zhì)消化酶活性最高。

        ③飼糧維生素B6添加水平為20 mg/kg時,3~5月齡生長獺兔血清TP含量最高,UN含量最低,T-AOC及GSH-Px、T-SOD活性最高,MDA含量最低。

        ④綜合本試驗測定指標(biāo),3~5月齡生長獺兔飼糧適宜的維生素B6添加水平為10~20 mg/kg。

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