洑 琴, 冷智賢, 楊 雪, 白建勇, 溫 超, 周巖民

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，江蘇 南京 210095)

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甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞生長(zhǎng)、養(yǎng)分代謝及血清生化指標(biāo)的影響

洑 琴, 冷智賢, 楊 雪, 白建勇, 溫 超, 周巖民

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，江蘇 南京 210095)

選取192只1日齡AA肉仔雞隨機(jī)分成4組，每組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)8只雞.對(duì)照組飼喂玉米—豆粕型基礎(chǔ)日糧(前后期分別添加0.14%和0.08% DL-蛋氨酸)，試驗(yàn)組分別以等量的甜菜堿替代基礎(chǔ)日糧中DL-蛋氨酸添加量的25%、50%和100%,研究甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞生產(chǎn)性能、養(yǎng)分表觀(guān)利用率、器官指數(shù)和血清生化指標(biāo)的影響.結(jié)果表明:與對(duì)照組相比，甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞生產(chǎn)性能和器官指數(shù)無(wú)顯著影響(P>0.05)，但25%替代組42 d的肝臟指數(shù)顯著低于50%替代組(P<0.05);25%、50%和100%替代組均可提高粗蛋白的表觀(guān)利用率,分別提高6.90%(P>0.05)、11.47%(P<0.05)和3.04%(P>0.05)，而對(duì)干物質(zhì)、有機(jī)物和粗脂肪的表觀(guān)利用率無(wú)顯著影響(P>0.05);50%和100%替代組顯著降低21 d的血清總蛋白含量和尿素氮濃度，提高42 d的甘油三酯濃度，100%替代組還顯著降低21 d的球蛋白含量(P<0.05).結(jié)果提示，甜菜堿替代玉米—豆粕型日糧中的DL-蛋氨酸可提高粗蛋白的表觀(guān)利用率，對(duì)肉雞的生產(chǎn)性能無(wú)影響，以替代DL-蛋氨酸添加量的25%較合理.

甜菜堿; 蛋氨酸; 肉雞; 生產(chǎn)性能; 養(yǎng)分表觀(guān)利用率; 器官指數(shù); 血清生化

蛋氨酸是家禽玉米—豆粕型飼料中的第一限制性氨基酸[1].蛋氨酸是合成機(jī)體蛋白質(zhì)的必需氨基酸、半胱氨酸的前體物質(zhì)和甲基轉(zhuǎn)移的重要中間體[2].動(dòng)物體內(nèi)超過(guò)100個(gè)甲基化反應(yīng)涉及到蛋氨酸，包括磷脂酰膽堿和肌酸等代謝產(chǎn)物的合成[3].在這些甲基化反應(yīng)中，蛋氨酸必須先轉(zhuǎn)化為S-腺苷蛋氨酸，再轉(zhuǎn)化為高半胱氨酸，而高半胱氨酸需由甜菜堿或甲基四氫葉酸提供必需的甲基才能再轉(zhuǎn)化為蛋氨酸[4].甜菜堿具有作為甲基供體參與蛋氨酸循環(huán)和作為滲透壓調(diào)節(jié)劑以保護(hù)細(xì)胞及蛋白結(jié)構(gòu)和功能的完整性等作用[5].甜菜堿有3個(gè)活性甲基團(tuán)，其中一個(gè)甲基通過(guò)甜菜堿高半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶途徑直接參與蛋氨酸的再循環(huán)，而另兩個(gè)甲基則通過(guò)5-甲基四氫葉酸間接地參與高半胱氨酸甲基化為蛋氨酸的過(guò)程[4,6-7].因此，理論上甜菜堿提供甲基的能力是蛋氨酸的3.7倍，可以為高半胱氨酸轉(zhuǎn)化為蛋氨酸提供必要的甲基以代替蛋氨酸的甲基供體作用，從而可節(jié)約蛋氨酸，且與蛋氨酸相比具有成本優(yōu)勢(shì).目前，甜菜堿有無(wú)水甜菜堿、甜菜堿鹽酸鹽和甜菜堿磷酸鹽等形式.國(guó)內(nèi)外關(guān)于甜菜堿節(jié)約蛋氨酸的研究較多，Sun et al[8]研究表明，日糧中25%的總蛋氨酸由甜菜堿鹽酸鹽(前期600 mg·kg-1，后期500 mg·kg-1)替代后不影響肉雞的生產(chǎn)性能，且可提高胴體品質(zhì).Zhan et al[9]研究也發(fā)現(xiàn)，在蛋氨酸缺乏的肉雞日糧中，添加無(wú)水甜菜堿與添加蛋氨酸對(duì)肉雞的生產(chǎn)性能和胴體品質(zhì)具有相同的作用.但McDevitt et al[10]研究表明，在蛋氨酸缺乏的日糧中添加不同水平的蛋氨酸，能顯著提高肉雞的生長(zhǎng)速度和飼料轉(zhuǎn)化率，而添加芬菜堿(含94.5%甜菜堿)則無(wú)顯著效果，表明芬菜堿不能替代蛋氨酸.

甜菜堿替代蛋氨酸的研究多集中在肉雞的生產(chǎn)性能和屠宰性能方面，而對(duì)肉雞器官發(fā)育及養(yǎng)分利用方面的研究較少.因此，本試驗(yàn)以肉雞為試驗(yàn)動(dòng)物，研究在日糧中采用甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞生產(chǎn)性能、養(yǎng)分表觀(guān)利用率、器官指數(shù)和血清生化指標(biāo)的影響，旨在為甜菜堿在肉雞生產(chǎn)中的合理應(yīng)用提供參考.

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)用甜菜堿為無(wú)水甜菜堿(商品形式，純度為96%)，由江蘇省宜興市天石飼料有限公司提供.蛋氨酸由安迪蘇生命科學(xué)制品(上海)有限公司提供，純度為99%.

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與日糧配方

選取192只1日齡AA肉仔雞隨機(jī)分成4組，每組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)8只雞.對(duì)照組飼喂玉米—豆粕型基礎(chǔ)日糧(前后期日糧中分別添加0.14%和0.08% DL-蛋氨酸)，試驗(yàn)組分別以等量的甜菜堿替代基礎(chǔ)日糧中所添加DL-蛋氨酸的25%、50%和100%.試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧配方及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表2，試驗(yàn)日糧均制成粉料.試驗(yàn)在南京市康欣禽業(yè)有限公司進(jìn)行，為期42 d，其中1-21 d為試驗(yàn)前期，22-42 d為試驗(yàn)后期.

表1 基礎(chǔ)日糧配方及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1)預(yù)混料由南京華牧動(dòng)物科技研究所提供，為每千元日糧提供12000 IU維生素A、3000 IU維生素D3、30 IU維生素E、1.3 mg維生素K3、2.2 mg硫胺素、8 mg核黃素、40 mg煙酸、10 mg泛酸鈣、4 mg吡哆醇、0.04 mg生物素、1 mg葉酸、0.013 mg維生素B12、400 mg氯化膽堿、80 mg鐵、7.5 mg銅、110 mg錳、65 mg鋅、1.1 mg碘、0.3 mg硒.

1.3 飼養(yǎng)管理

肉雞在密閉雞舍內(nèi)籠養(yǎng)，自由采食和飲水，24 h光照，第1周室溫控制在32-34 ℃，然后每周降低2-3 ℃，第42天的室溫為20 ℃左右.免疫接種程序按常規(guī)進(jìn)行.

1.4 樣品采集及處理

于試驗(yàn)第21和42天，從各處理每重復(fù)中隨機(jī)選1只公雞進(jìn)行采樣，采樣前空腹12 h.肉雞稱(chēng)重后從頸動(dòng)脈處放血，用干凈離心管收集血液，待析出血清后，在4 ℃下離心10 min(3500 r·min-1)，取血清分裝，于-20 ℃下保存待測(cè).待肉雞死亡后立即解剖，分離心臟、肝臟、脾臟、胸腺和法氏囊，用濾紙擦干后稱(chēng)重.

于38 d采用內(nèi)源指示劑法進(jìn)行代謝試驗(yàn)，連續(xù)收糞3 d，每天一次，收集新鮮成形且無(wú)毛屑的糞樣約50 g裝入自封袋中，于-20 ℃下保存.收糞期間肉雞自由采食和飲水.

表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.5 指標(biāo)測(cè)定

1.5.1 生產(chǎn)性能 分別于試驗(yàn)第21和42天按重復(fù)對(duì)肉雞進(jìn)行空腹稱(chēng)重，并統(tǒng)計(jì)采食量，計(jì)算前后期平均日增重、平均日采食量和料重比.

1.5.2 養(yǎng)分表觀(guān)利用率 糞樣在室溫下解凍后，將連續(xù)3 d收集的各重復(fù)糞樣分別混勻，放入烘箱內(nèi)于65 ℃干燥48 h，然后在室溫下回潮24 h.回潮結(jié)束后用萬(wàn)能粉碎機(jī)粉碎飼料樣和糞樣，過(guò)40目篩，篩下物裝入自封袋中待測(cè).按文獻(xiàn)[11]的方法測(cè)定飼料樣和糞樣中的干物質(zhì)、有機(jī)物、蛋白質(zhì)、粗脂肪和酸不溶灰分含量.按以下公式計(jì)算養(yǎng)分表觀(guān)利用率：

1.5.3 器官指數(shù) 各器官重量除以活體重即得其器官指數(shù).

1.5.4 血清生化指標(biāo) 血清在室溫下解凍后，用全自動(dòng)生化分析儀(荷蘭威圖Wasson 1600)測(cè)定葡萄糖、總膽固醇、甘油三酯和尿素氮的濃度及總蛋白、白蛋白和球蛋白的含量，試劑盒購(gòu)于北京北化康泰臨床試劑有限公司.

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行初步處理，采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用單因素方差分析(One-way ANOVA, Duncan)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)和多重比較，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示.

2 結(jié)果與分析

2.1 甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞生產(chǎn)性能的影響

從表3可見(jiàn)，甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞前后期生產(chǎn)性能無(wú)顯著影響(P>0.05).

表3 甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞生產(chǎn)性能的影響

2.2 甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞養(yǎng)分表觀(guān)利用率的影響

從表4可見(jiàn)：與對(duì)照組相比，25%、50%和100%替代組均可提高肉雞的粗蛋白表觀(guān)利用率，分別提高6.90%(P>0.05)、11.47%(P<0.05)和3.04%(P>0.05)；50%和100%替代組均可提高有機(jī)物和粗脂肪的表觀(guān)利用率，但不顯著(P>0.05).

表4 甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞養(yǎng)分表觀(guān)利用率的影響1)

1)同列數(shù)據(jù)后附不同字母者表示差異顯著(P<0.05)，附相同字母者表示差異不顯著(P>0.05).

2.3 甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞器官指數(shù)的影響

從表5可見(jiàn)：與對(duì)照組相比，甜菜堿替代蛋氨酸不影響肉雞的器官指數(shù)(P>0.05)，但25%替代組42 d的肝臟指數(shù)顯著低于50%替代組(P<0.05).

表5 甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞器官指數(shù)的影響1)

1)同列數(shù)據(jù)后附不同字母者表示差異顯著(P<0.05)，附相同字母者表示差異不顯著(P>0.05).

2.4 甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞血清生化指標(biāo)的影響

從表6可見(jiàn)：與對(duì)照組相比，50%和100%替代組顯著降低21 d的總蛋白含量和尿素氮濃度，提高42 d的甘油三酯濃度，100%替代組還顯著降低21 d的球蛋白含量(P<0.05)；而各替代組對(duì)血清其他生化指標(biāo)均無(wú)顯著影響(P>0.05).

表6 甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞血清生化指標(biāo)的影響1)

1)同列數(shù)據(jù)后附不同字母者表示差異顯著(P<0.05)，附相同字母者表示差異不顯著(P>0.05).

3 討論

3.1 甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞生產(chǎn)性能的影響

蛋氨酸是肉雞日糧中的第一限制性氨基酸[1]，日糧中蛋氨酸缺乏會(huì)顯著降低肉雞的生產(chǎn)性能[10,12].然而，在蛋氨酸缺乏的日糧中補(bǔ)充甜菜堿可提高肉雞的生產(chǎn)性能和屠宰性能[13]，其原因可能是甜菜堿參與甲基循環(huán)作用，保證動(dòng)物代謝過(guò)程中甲基的生理需求，從而節(jié)省了用于提供甲基的蛋氨酸，使蛋氨酸更多地用于合成蛋白質(zhì)，由此而提高生產(chǎn)性能[8,14].本試驗(yàn)中，甜菜堿替代蛋氨酸后獲得了與對(duì)照組相似的生產(chǎn)性能，這與Attia et al[15]和Ei-husseiny et al[13]的研究結(jié)果一致.然而，Esteve-Garcia et al[12]和McDevitt et al[10]研究表明，在蛋氨酸缺乏的日糧中，添加甜菜堿對(duì)肉雞的生產(chǎn)性能改善較小，即不能替代蛋氨酸.這些不一致的研究結(jié)果可能是由日糧中蛋氨酸、甜菜堿和膽堿水平的差異所致.蛋氨酸、甜菜堿和膽堿三者在滿(mǎn)足各自特有的生理功能的基礎(chǔ)上可以互相替代，但某些生化反應(yīng)需要不同的甲基源，三者之間的關(guān)系十分復(fù)雜[16].日糧中蛋氨酸或含硫氨基酸嚴(yán)重缺乏時(shí)轉(zhuǎn)甲基作用減弱，甜菜堿甲基化作用亦受限制[14]，這或許可以解釋Esteve-Garcia et al[12]的研究結(jié)果，因?yàn)槠湓囼?yàn)前期日糧中的蛋氨酸水平為0.32%，比美國(guó)國(guó)家科學(xué)研究委員會(huì)(NRC)在肉雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(1994年)中的推薦水平(0.5%)低36%.

3.2 甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞養(yǎng)分表觀(guān)利用率的影響

甜菜堿除了作為機(jī)體重要的甲基供體外，另一個(gè)重要作用是作為滲透調(diào)節(jié)劑.甜菜堿的滲透保護(hù)性可以促進(jìn)腸細(xì)胞的生長(zhǎng)和存活，從而提高細(xì)胞活性，潛在地影響?zhàn)B分消化率[17].孫華[18]研究發(fā)現(xiàn)，甜菜堿替代25%總蛋氨酸后，肉雞能量、蛋白質(zhì)和脂肪的表觀(guān)代謝率分別提高0.44%、4.03%和1.45%.本試驗(yàn)結(jié)果表明，甜菜堿替代組提高了肉雞粗蛋白的表觀(guān)利用率，其中50%替代組顯著提高.這可能是由于：(1)腸細(xì)胞調(diào)控水、離子、養(yǎng)分以及其他大分子物質(zhì)在血漿和腸液之間的交換，因此養(yǎng)分消化、吸收的過(guò)程必須有滲透壓的保護(hù)，而甜菜堿是一種重要的滲透調(diào)節(jié)劑，能調(diào)節(jié)腸道上皮細(xì)胞內(nèi)的滲透壓.這種滲透性保護(hù)能夠維持腸道細(xì)胞內(nèi)水的平衡和細(xì)胞體積，從而促進(jìn)消化酶分泌[19-20]；(2)在體內(nèi)高滲環(huán)境中，上皮細(xì)胞將停止增殖，開(kāi)始凋亡，而此時(shí)甜菜堿可以促進(jìn)細(xì)胞增殖，并可以防止細(xì)胞凋亡[21]，從而使腸上皮面積增大，增加養(yǎng)分吸收的表面積.由此可推測(cè)，因甜菜堿的滲透保護(hù)促進(jìn)了消化酶的分泌和腸上皮細(xì)胞的增殖，保護(hù)了腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)而提高了養(yǎng)分利用率.100%替代組的粗蛋白表觀(guān)利用率略低于50%替代組，這可能與日糧中蛋氨酸水平較低有關(guān).50%替代組提高了粗蛋白的表觀(guān)利用率，但未能改善肉雞的生產(chǎn)性能，這可能與干物質(zhì)、有機(jī)物和粗脂肪的表觀(guān)利用率未能顯著提高有關(guān)，具體原因尚待進(jìn)一步研究.

3.3 甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞器官指數(shù)的影響

肉雞內(nèi)臟器官的正常發(fā)育是機(jī)體各項(xiàng)生理功能正常發(fā)揮的基礎(chǔ)，而器官指數(shù)是反映機(jī)體代謝強(qiáng)弱的重要指標(biāo)[22].胸腺、脾臟和法氏囊是機(jī)體主要的免疫器官，參與機(jī)體的體液免疫和細(xì)胞免疫，免疫器官指數(shù)直接反映機(jī)體器官發(fā)育和免疫功能的強(qiáng)弱[23].本試驗(yàn)中，甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞的器官指數(shù)沒(méi)有顯著影響，僅50%替代組42 d的肝臟指數(shù)顯著高于25%替代組，表明甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞的器官發(fā)育沒(méi)有影響，與生產(chǎn)性能的數(shù)據(jù)一致，但隨著替代水平的提高，肝臟代謝可能增強(qiáng)，原因可能與甜菜堿有關(guān).因?yàn)楦闻K是甜菜堿代謝的主要場(chǎng)所，添加甜菜堿促使肝臟細(xì)胞數(shù)量增加，體積增大，從而使肝臟的重量增加[24].安立龍等[24]也報(bào)道了添加甜菜堿提高了熱應(yīng)激肉雞的肝臟重量.

3.4 甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)肉雞血清生化指標(biāo)的影響

血清蛋白含量和尿素氮濃度是反映肉雞機(jī)體蛋白質(zhì)代謝水平和免疫機(jī)能的常用指標(biāo).血清總蛋白和白蛋白含量是反映動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)狀況的指標(biāo)之一，良好的營(yíng)養(yǎng)狀況可使血清蛋白維持在一個(gè)較高水平.球蛋白則與體液免疫有關(guān).尿素氮是蛋白質(zhì)代謝后產(chǎn)生的廢物，其濃度說(shuō)明氨基酸合成蛋白質(zhì)的效率.本試驗(yàn)中，隨著甜菜堿替代蛋氨酸水平的提高，21 d血清中的尿素氮濃度下降，提示甜菜堿替代蛋氨酸可提高氨基酸合成蛋白質(zhì)的效率；而21 d血清中的總蛋白含量并沒(méi)有提高，反而下降，這可能與日糧中蛋氨酸缺乏有關(guān).Attia et al[15]報(bào)道，隨著日糧中蛋氨酸水平的降低，血清總蛋白、白蛋白和球蛋白含量也隨之下降.孫華[18]研究也發(fā)現(xiàn)，日糧中的蛋氨酸缺乏降低了21 d肉雞血清中的總蛋白和球蛋白含量.甜菜堿替代蛋氨酸對(duì)42 d血清中的蛋白質(zhì)代謝指標(biāo)無(wú)顯著影響，提示甜菜堿替代蛋氨酸可能對(duì)肉雞前期蛋白質(zhì)代謝的影響大于后期，可能的原因是肉雞前期對(duì)蛋氨酸的需要量大于后期[14].甘油三酯在血清中的濃度一定程度上反映了脂肪合成強(qiáng)度.42 d血清中的甘油三酯濃度提高，且50%和100%替代組顯著提高，這與Rama Rao et al[25]和張文超等[26]的研究結(jié)果類(lèi)似.可能是甜菜堿提高了肝臟中的甘油三酯向血液的轉(zhuǎn)運(yùn)，從而增加血液中的甘油三酯濃度[26]，這也間接說(shuō)明肝臟代謝增強(qiáng)，與肝臟指數(shù)的數(shù)據(jù)一致.

4 結(jié)論

甜菜堿替代肉雞玉米—豆粕型日糧中的DL-蛋氨酸可提高粗蛋白的表觀(guān)利用率，對(duì)肉雞的生產(chǎn)性能無(wú)影響，以替代DL-蛋氨酸添加量的25%較合理.

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(責(zé)任編輯:施曉棠)

Effects of DL-methionine replacement with betaine on growth performance,apparent nutrients utilization and serum profile of broilers

FU Qin, LENG Zhi-xian, YANG Xue, BAI Jian-yong, WEN Chao, ZHOU Yan-min

(College of Animal Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing, Jiangsu 210095, China)

This study was aimed to investigate the effects of DL-methionine (DL-Met) replacement with betaine on growth performance, apparent nutrients utilization, organ indexes and serum profile in broilers. A total of 192 1-day-old Arbor Acres chicks were randomly divided into 4 groups with 6 replicates of 8 birds, receiving a control basal diet containing 0.14% and 0.08% DL-Met during 1-21 and 22-42 d, respectively, and the test diets in which the DL-Met in the basal diet was replaced by equivalent betaine at 25%, 50% and 100%, respectively. Compared with control, broilers had similar growth performance and organ indexes in betaine inclusion groups (P>0.05), but liver index was lower in 25% betaine replacement than that of 50% betaine replacement (P<0.05). Compared with control, broilers had higher apparent utilization of crude protein in betaine inclusion groups, which increased 6.90% (P>0.05), 11.47% (P<0.05) and 3.04% (P>0.05) respectively. No differences were observed in the apparent utilization of dry matter, organic matter and ether extract among groups. A higher betaine replacement (50% and 100%) reduced the content of 21 d serum total protein and urea nitrogen, but increased 42 d triglyceride content (P<0.05). In addition, the complete replacement by betaine reduced 21 d globulin content (P<0.05). It was suggested that the replacement of DL-Met in corn-soybean meal diet by betaine resulted in increased apparent utilization of crude protein and similar growth performance. It is more reasonable to replace 25% DL-Met with betaine in corn-soybean meal diet.

betaine; methionine; broiler; growth performance; apparent nutrients utilization; organ indexes; serum profile

2014-07-26

2014-10-11

江蘇省產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新資金前瞻性聯(lián)合研究項(xiàng)目(BY2014128-03).

洑琴(1988-)，女，碩士研究生.研究方向：動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué).Email:fuqin1988@163.com.通訊作者周巖民(1963-)，男，教授，博士生導(dǎo)師.研究方向：動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué).Email:zhouym6308@163.com.

S831.5

A

1671-5470(2015)04-0396-06

10.13323/j.cnki.j.fafu(nat.sci.).2015.04.011