常銀蓮　劉國(guó)華　常文環(huán)　張　姝　鄭愛(ài)娟　蔡輝益

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，北京100081)

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支鏈氨基酸對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能及腸道發(fā)育的影響

常銀蓮劉國(guó)華常文環(huán)張姝鄭愛(ài)娟蔡輝益*

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，北京100081)

摘要：本試驗(yàn)旨在研究支鏈氨基酸(BCAAs)對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能及腸道發(fā)育的影響。選取1日齡愛(ài)拔益加(AA)健康肉公雞384只，隨機(jī)分為4組，每組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)16只。各組分別飼喂BCAAs水平為3.04%、3.93%、4.82%和5.71%的試驗(yàn)飼糧，各組飼糧中亮氨酸∶異亮氨酸∶纈氨酸均為1.8∶1.0∶1.2，自由采食和飲水，試驗(yàn)期21 d。結(jié)果表明：各組肉雞體重及平均日增重均無(wú)顯著差異(P>0.05)，但5.71%組肉雞平均日采食量顯著小于3.04%組(P<0.05)，4.82%和5.71%組肉雞料重比顯著小于3.04%組(P<0.05)。14、21日齡時(shí)，隨著B(niǎo)CAAs水平從3.04%增加到4.82%，肉雞十二指腸、空腸單位長(zhǎng)度重及空腸相對(duì)重逐漸增加，且4.82%組肉雞十二指腸單位長(zhǎng)度重顯著大于3.04%組(P<0.05)；而當(dāng)BCAAs水平從4.82%增加到5.71%時(shí)，則肉雞十二指腸單位長(zhǎng)度重及空腸相對(duì)重顯著下降(P<0.05)。在14、21日齡時(shí)，4.82%組肉雞十二指腸和回腸絨毛高度均顯著大于3.04%組(P<0.05)。在10、14日齡時(shí)，4.82%組肉雞空腸絨毛高度顯著大于3.04%組(P<0.05)；5.71%組肉雞小腸絨毛高度均顯著小于4.82%組(P<0.05)。另外，5.71%組肉雞空腸隱窩深度與3.04%組無(wú)顯著差異(P>0.05)；而10、21日齡時(shí)，4.82%組肉雞空腸隱窩深度顯著大于3.93%組(P<0.05)。10、14、21日齡時(shí)，5.71%組肉雞空腸和回腸的絨毛高度/隱窩深度(V/C)最低，且與3.04%組差異不顯著(P>0.05)；但3.93%組肉雞空腸和回腸V/C顯著大于5.71%組(P<0.05)。由此可見(jiàn)，本試驗(yàn)條件下，增加飼糧BCAAs水平能夠降低肉雞料重比；適宜水平的BCAAs能夠促進(jìn)肉雞腸道生長(zhǎng)發(fā)育；但高水平BCAAs則會(huì)顯著降低肉雞平均日采食量，同時(shí)導(dǎo)致小腸生長(zhǎng)發(fā)育減慢。

關(guān)鍵詞：支鏈氨基酸；肉雞；生長(zhǎng)性能；腸道發(fā)育

支鏈氨基酸(branched-chain amino acids,BCAAs)是指α-C上含有分支脂肪烴鏈，且動(dòng)物體自身不能合成的中性必需氨基酸，包括亮氨酸(Leu)、異亮氨酸(Ile)和纈氨酸(Val)。BCAAs在增強(qiáng)氧化供能、提高機(jī)體免疫力、調(diào)節(jié)母畜泌乳、促進(jìn)糖異生、增強(qiáng)蛋白質(zhì)合成和抑制蛋白質(zhì)降解等方面均起著重要的生理調(diào)控作用[1]。研究表明，BCAAs可以參與葡萄糖-丙氨酸循環(huán)，代謝生成丙氨酸和酮體，為機(jī)體提供大量ATP[2]，并能夠促進(jìn)某些激素(如生長(zhǎng)激素和胰島素)的分泌[3]。因此，BCAAs在動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起著非常重要的作用。目前，BCAAs在豬和小鼠上的研究比較多，且主要集中在BCAAs對(duì)骨骼肌蛋白質(zhì)合成[4-5]及脂肪代謝[6-7]的影響方面，在家禽腸道發(fā)育方面的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。另外，許多報(bào)道均表明BCAAs之間存在拮抗作用[8-9]，當(dāng)飼糧中BCAAs不平衡時(shí)會(huì)影響氨基酸的利用率，因此，保持BCAAs之間的平衡，對(duì)于提高機(jī)體對(duì)氨基酸的利用率具有重要的潛在意義。本試驗(yàn)在BCAAs平衡的基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)節(jié)飼糧中BCAAs水平，研究BCAAs對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能及腸道發(fā)育的影響，為家禽氨基酸的精確營(yíng)養(yǎng)提供指導(dǎo)，也為進(jìn)一步研究BCAAs作為功能性氨基酸發(fā)揮作用的分子機(jī)理提供理論基礎(chǔ)。

1材料方法

1.1試驗(yàn)動(dòng)物及試驗(yàn)地點(diǎn)

本試驗(yàn)所用動(dòng)物為健康愛(ài)拔益加(AA)肉公雞，北京華都肉雞公司提供，試驗(yàn)期21 d。飼養(yǎng)試驗(yàn)在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院南口中試基地進(jìn)行。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)飼糧

本試驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選用384只1日齡健康且體重相近的AA肉公雞，隨機(jī)分為4組，每組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)16只。各組分別飼喂BACCs水平為3.04%、3.93%、4.82%和5.71%的試驗(yàn)飼糧，其中Leu∶Ile∶Val均為1.8∶1.0∶1.2，飼糧參照我國(guó)《肉雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 33—2004)配制，其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

表1　試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干物質(zhì))

續(xù)表1項(xiàng)目Items支鏈氨基酸水平BCAAslevel/%3.043.934.825.71營(yíng)養(yǎng)水平Nutrientlevels2)代謝能ME/(MJ/kg)12.3412.3412.3412.34粗蛋白質(zhì)CP20.0420.6820.0420.13粗脂肪EE6.075.504.914.32賴(lài)氨酸Lys1.341.541.421.34蛋氨酸Met0.560.500.580.47蘇氨酸Thr0.820.840.810.80色氨酸Try0.210.220.220.22精氨酸Arg1.191.211.121.15亮氨酸Leu1.261.692.102.53異亮氨酸Ile0.730.931.161.33纈氨酸Val0.851.101.401.63鈣Ca1.001.001.001.00有效磷AP0.500.500.500.50

1)礦物質(zhì)預(yù)混料和維生素預(yù)混料為每千克飼糧提供Mineral premix and vitamin premix provided the following per kg of the diets:VA 2 500 IU，VD3400 IU，VE 10 IU，VK30.5 mg，VB11.8 mg，VB24.0 mg，VB63.0 mg，VB12710 μg，泛酸 pantothenic acid 11 mg，煙酸 nicotinic acid 55 mg，葉酸 folic acid 0.5 mg，生物素 biotin 0.12 mg，Cu 8 mg，F(xiàn)e 80 mg，Zn 40 mg，Mn 60 mg，Se 0.15 mg，I 0.35 mg。

2)代謝能、粗脂肪、鈣及有效磷為計(jì)算值，其余為實(shí)測(cè)值。ME, EE, Ca and AP were calculated values, while the others were measured values.

1.3飼養(yǎng)管理

采用籠養(yǎng)方式飼養(yǎng)，按照《AA肉雞飼養(yǎng)手冊(cè)》推薦程序進(jìn)行常規(guī)管理和免疫。試驗(yàn)期間自由采食和飲水，每天23 h光照，觀(guān)察試驗(yàn)雞的精神狀態(tài)、食欲及糞便情況，并記錄死亡情況。

1.4樣品采集

分別于4、7、10、14、21日齡，每個(gè)重復(fù)選取1只接近平均體重的雞，頸靜脈放血，屠宰，分離腸道，測(cè)定相應(yīng)的器官指數(shù)，并取小腸各腸段1.5 cm左右置于4%甲醛溶液中固定，用于制備組織切片，評(píng)價(jià)小腸的組織形態(tài)學(xué)發(fā)育狀況。

1.5測(cè)定指標(biāo)與方法

1.5.1生長(zhǎng)性能

試驗(yàn)于第21天早晨空腹稱(chēng)重，記錄肉雞體重(body weight,BW)。于屠宰前1 d 22:00開(kāi)始禁食，期間可自由飲水。次日08:00以重復(fù)為單位稱(chēng)重，記錄肉雞采食量，并計(jì)算平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)、平均日增重(average daily gain,ADG)和料重比(feed/gain,F/G)。

1.5.2消化道器官指數(shù)

屠宰解剖后分離十二指腸、空腸和回腸，測(cè)定各腸段的長(zhǎng)度、重量，并計(jì)算各腸段相對(duì)重及單位長(zhǎng)度重。

1.5.3小腸形態(tài)結(jié)構(gòu)指標(biāo)

將固定好的組織經(jīng)脫水→包埋→切片、烤片→二甲苯脫蠟→水化→染色→封片處理后，用顯微鏡觀(guān)察，并使用專(zhuān)業(yè)圖像分析軟件Image-ProPlus 7.0進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量。測(cè)量指標(biāo)包括絨毛高度和隱窩深度，每張切片取5個(gè)視野，取平均值作為最終結(jié)果，并記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算絨毛高度/隱窩深度(villus height/crypt depth,V/C)。小腸絨毛高度為從腸腺開(kāi)口至絨毛頂端的垂直高度距離；隱窩深度為從隱窩開(kāi)口至隱窩基部的垂直距離。

1.6統(tǒng)計(jì)方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行LSD單因素方差分析(one-way ANOVA)，對(duì)F檢驗(yàn)達(dá)到顯著水平的因子，進(jìn)行LSD法多重比較，數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，以P<0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2結(jié)果與分析

2.1BCAAs對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響

由表2可知，4.82%、3.93%和5.71%組肉雞的體重及平均日增重均大于3.04%組，但各組之間差異不顯著(P>0.05)。而肉雞平均日采食量及料重比，隨BCAAs添加水平增加而逐漸降低，其中，5.71%組肉雞平均日采食量顯著小于3.04%組(P<0.05)，4.82%和5.71%組肉雞的料重比顯著小于3.04%組(P<0.05)。

表2　BCAAs對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同的小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸長(zhǎng)度、相對(duì)重及單位長(zhǎng)度重的影響

2.2.1BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸長(zhǎng)度的影響

由表3可知，7日齡時(shí)，3.04%組肉雞小腸總長(zhǎng)度及回腸長(zhǎng)度顯著大于3.93%和5.71%組(P<0.05)，且5.71%組小腸總長(zhǎng)度顯著小于4.82%組(P<0.05)，3.04%組肉雞十二指腸長(zhǎng)度顯著大于5.71%組(P<0.05)。10日齡時(shí)，4.82%組肉雞小腸總長(zhǎng)度及空腸長(zhǎng)度顯著大于5.71%組(P<0.05)。其余日齡各組之間小腸總長(zhǎng)度及各腸段長(zhǎng)度均差異不顯著(P>0.05)。

表3　BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸長(zhǎng)度的影響

續(xù)表3項(xiàng)目Items支鏈氨基酸水平BCAAslevel/%3.043.934.825.71回腸Ileum4日齡4daysofage30.92±2.5627.30±3.4327.84±2.0230.56±2.357日齡7daysofage41.00±5.14b35.82±4.36a37.48±2.02ab35.06±2.08a10日齡10daysofage40.30±3.6541.30±1.6042.80±3.5638.80±2.2214日齡14daysofage45.22±3.1842.90±4.1745.22±5.7445.08±4.2921日齡21daysofage55.40±5.8554.90±4.2951.20±5.6254.90±6.68

2.2.2BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸相對(duì)重的影響

由表4可知，4日齡時(shí)，各組之間肉雞小腸相對(duì)總重均無(wú)顯著差異(P>0.05)，而4.82%組肉雞十二指腸相對(duì)重顯著大于3.93%組(P<0.05)，各組空腸及回腸相對(duì)重差異不顯著(P>0.05)。7日齡時(shí)，5.71%組肉雞小腸相對(duì)總重顯著小于3.04%和3.93%組(P<0.05)，5.71%組十二指腸相對(duì)重則顯著小于其余3組(P<0.05)。10日齡時(shí)，4.82%組肉雞空腸相對(duì)重顯著大于3.04%和5.71%組(P<0.05)，其他各組之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。14日齡時(shí)，5.71%組肉雞小腸相對(duì)總重顯著小于其他組(P<0.05)；且5.71%組空腸相對(duì)重也顯著小于3.93%和4.82%組(P<0.05)，而3.04%組空腸相對(duì)重顯著小于4.82%組(P<0.05)；5.71%組肉雞回腸相對(duì)重顯著小于3.04%組(P<0.05)。21日齡時(shí)，4.82%組肉雞小腸相對(duì)總重和空腸相對(duì)重均顯著大于5.71%組(P<0.05)，而與3.04%和3.93%組差異不顯著(P>0.05)；各試驗(yàn)組十二指腸和回腸相對(duì)重均差異不顯著(P>0.05)。

表4　BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸相對(duì)重的影響

續(xù)表4項(xiàng)目Items支鏈氨基酸水平BCAAslevel/%3.043.934.825.71回腸Ileum4日齡4daysofage2.25±0.141.95±0.092.04±0.362.02±0.187日齡7daysofage2.06±0.352.22±0.381.92±0.261.89±0.2010日齡10daysofage1.84±0.141.84±0.121.85±0.131.96±0.2914日齡14daysofage1.84±0.26b1.72±0.25ab1.71±0.11ab1.53±0.08a21日齡21daysofage1.74±0.111.69±0.311.80±0.101.70±0.27

2.2.3BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸單位長(zhǎng)度重的影響

由表5可知，4日齡時(shí)，4.82%組肉雞十二指腸單位長(zhǎng)度重顯著大于3.04%和3.93%組(P<0.05)；7日齡時(shí)，3.93%組肉雞回腸單位長(zhǎng)度重顯著大于3.04%和4.82%組(P<0.05)；14日齡時(shí)，3.93%和4.82%組肉雞十二指腸單位長(zhǎng)度重顯著

大于3.04%和5.71%組(P<0.05)；21日齡時(shí)，4.82%組肉雞十二指腸單位長(zhǎng)度重顯著大于其他組(P<0.05)。此外，在試驗(yàn)不同日齡，各組之間空腸單位長(zhǎng)度重差異不顯著(P>0.05)，但與十二指腸單位長(zhǎng)度重表現(xiàn)出相似的趨勢(shì)，即BCAAs水平從4.82%增加到5.71%時(shí)，單位長(zhǎng)度重出現(xiàn)下降。

表5　BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸單位長(zhǎng)度重的影響

2.3BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸黏膜發(fā)育的影響

2.3.1BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸絨毛高度的影響

由表6可見(jiàn)，對(duì)于十二指腸黏膜發(fā)育，4日齡時(shí)，4.82%組肉雞十二指腸絨毛高度顯著大于3.93%和5.71%組(P<0.05)，5.71%組肉雞十二指腸絨毛高度顯著小于3.04%組(P<0.05)。7、10日齡時(shí)，5.71%組肉雞十二指腸絨毛高度顯著小于其他組(P<0.05)。14、21日齡時(shí)，4.82%組肉雞十二指腸絨毛高度顯著大于其他組(P<0.05)；且在14日齡時(shí)，3.93%組肉雞十二指腸絨毛高度顯著大于3.04%組(P<0.05)；21日齡時(shí)，5.71%組顯著小于3.93%組(P<0.05)。

對(duì)于空腸黏膜發(fā)育，4日齡時(shí)，5.71%組肉雞空腸絨毛高度顯著小于其他組(P<0.05)。7日齡時(shí)，4.82%組肉雞空腸絨毛高度顯著大于5.71%組(P<0.05)。10日齡時(shí)，4.82%組肉雞空腸絨毛高度顯著大于其他組(P<0.05)。14日齡時(shí)，4.82%組肉雞空腸絨毛高度顯著大于3.04%和5.71%組(P<0.05)。21日齡時(shí)，5.71%組肉雞空腸絨毛高度顯著低于其他組(P<0.05)。其余各組相同日齡空腸絨毛高度差異不顯著(P>0.05)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，10、14、21日齡時(shí)，肉雞空腸絨毛高度隨BCAAs水平增加表現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì)，即5.71%組肉雞空腸絨毛高度最小，BCAAs水平從3.04%增加到4.82%時(shí)，空腸絨毛高度逐漸增加。

對(duì)于回腸黏膜發(fā)育，4、7日齡時(shí)，5.71%組肉雞回腸絨毛高度顯著小于其他組(P<0.05)。10日齡時(shí)，3.93%和4.82%組回腸絨毛高度顯著大于5.71%組(P<0.05)，而與3.04%組差異不顯著(P>0.05)。在14、21日齡時(shí)，3.93%和4.82%組回腸絨毛高度顯著大于3.04%和5.71%組(P<0.05)，而5.71%組與3.04%組之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。其余各組相同日齡時(shí)肉雞回腸絨毛高度均無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表6　BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸絨毛高度的影響

2.3.2BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸隱窩深度的影響

由表7可知，在肉雞十二指腸黏膜發(fā)育方面，7日齡時(shí)，5.71%組肉雞十二指腸隱窩深度顯著小于其他組(P<0.05)，4.82%組肉雞十二指腸隱窩深度顯著小于3.93%組(P<0.05)，而與3.04%組無(wú)顯著差異(P>0.05)。14日齡時(shí)，5.71%組十二指腸隱窩深度顯著小于3.93%組(P<0.05)。而在21日齡時(shí)，3.93%組十二指腸隱窩深度顯著小于5.71%組(P<0.05)，其余各組之間則無(wú)顯著差異(P>0.05)。

在肉雞空腸黏膜發(fā)育方面，4日齡時(shí)，3.93%和4.82%組肉雞空腸隱窩深度顯著小于3.04%組(P<0.05)。10日齡時(shí)，4.82%組肉雞空腸隱窩深度顯著大于3.04%和3.93%組(P<0.05)，且5.71%組的空腸隱窩深度顯著大于3.93%組(P<0.05)。21日齡時(shí)，3.93%組的空腸隱窩深度顯著小于其他組(P<0.05)，其他各組之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。另外，10、14、21日齡，各組之間空腸隱窩深度均表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)，4.82%組最大，5.71%組次之，3.93%組最小。

在肉雞回腸黏膜發(fā)育方面，4日齡時(shí)，5.71%組回腸隱窩深度顯著小于其他組(P<0.05)，其他

各組之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。在7日齡時(shí)，4.82%組回腸隱窩深度顯著大于3.04%組(P<0.05)，其他組之間差異不顯著(P>0.05)。在14、21日齡，隨著B(niǎo)CAAs水平的增加，回腸隱窩深度呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，且在14日齡時(shí)，5.71%組回腸隱窩深度顯著大于3.04%組(P<0.05)。

表7　BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸隱窩深度的影響

2.3.3BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸V/C的影響

由表8可知，在十二指腸中，4、7日齡時(shí)，4.82%組肉雞十二指腸V/C顯著大于3.93%組(P<0.05)，其他各組之間差異不顯著(P>0.05)。在10、14、21日齡時(shí)，3.04%、3.93%和4.82%組之間V/C無(wú)顯著差異(P>0.05)，但在10、21日齡時(shí)，3.93%和4.82%組的V/C顯著大于5.71%組(P<0.05)。

在空腸中，4日齡時(shí)，3.93%和4.82%組空腸V/C顯著大于3.04%和5.71%組(P<0.05)。在10、14、21日齡時(shí)，4.82%與3.04%組V/C無(wú)顯著差異(P>0.05)，但5.71%組空腸V/C顯著小于3.93%(P<0.05)；且在14日齡時(shí)，3.93%組空腸V/C顯著大于3.04%組(P<0.05)，4.82%組空腸V/C顯著大于5.71%組(P<0.05)；在21日齡時(shí)，3.93%組的空腸V/C顯著大于其他組(P<0.05)。

在回腸中，7日齡時(shí)，4.82%和5.71%組回腸V/C顯著小于3.04%組(P<0.05)。10、14、21日齡時(shí)，各組之間回腸V/C表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)，即3.93%和4.82%組V/C大于3.04%和5.71%組，且在14、21日齡時(shí)，3.93%和4.82%組V/C顯著大于5.71%組(P<0.05)。

表8　BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸V/C的影響

3討論

3.1BCAAs對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響

Farran等[10]研究表明，對(duì)3周齡雄性肉雞單獨(dú)飼喂任一種BCAAs均不能提高其體增重，而同時(shí)添加3種BCAAs可以提高肉雞體增重并改善飼料轉(zhuǎn)化率。同時(shí)，Waldroup等[11]研究指出，隨BCAAs水平由3.93%增至6.86%時(shí)，肉雞體重?zé)o顯著變化，采食量下降，料重比降低，而B(niǎo)CAAs水平達(dá)到7.71%時(shí)，肉雞體重顯著下降。本試驗(yàn)中，當(dāng)飼糧中BCAAs水平從3.04%增加到4.82%時(shí)，3.04%、3.93%和4.82%組肉雞體重及平均日增重?zé)o顯著差異，平均日采食量及料重比逐漸降低，這與以上結(jié)果相一致。其原因可能為添加BCAAs降低了血液中色氨酸(Trp)/BCAAs，進(jìn)而引起采食量的降低[12]，而料重比的降低也主要是由平均日采食量降低引起。

此外，當(dāng)BCAAs水平達(dá)到5.71%時(shí)，平均日采食量顯著下降，平均日增重也較4.82%組降低，不利于肉雞的生長(zhǎng)性能改善。唐勝球等[13]研究報(bào)道，過(guò)量攝食BCAAs會(huì)影響動(dòng)物的生長(zhǎng)，尤其當(dāng)某一種BCAAs過(guò)多時(shí)，BCAAs之間易發(fā)生拮抗作用，嚴(yán)重阻礙其他氨基酸的吸收與轉(zhuǎn)化，降低動(dòng)物的采食量及生長(zhǎng)速度，影響機(jī)體的正常生理功能；另有學(xué)者報(bào)道，過(guò)量攝入Leu，將會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物的采食量及日增重降低[14]。同樣，Harper等[15]及Fernstrom[16]指出，攝入過(guò)量的BCAAs導(dǎo)致大腦5-羥色胺水平降低，進(jìn)而降低采食量。這些結(jié)果均表明BCAAs過(guò)量會(huì)降低采食量，與本試驗(yàn)結(jié)果相一致。因而，飼糧中適量的BCAAs水平有利于提高肉雞的生長(zhǎng)性能，過(guò)量則不利于肉雞的生長(zhǎng)。

3.2BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸長(zhǎng)度、相對(duì)重及單位長(zhǎng)度重的影響

作為機(jī)體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的主要場(chǎng)所，腸道發(fā)育與家禽的生長(zhǎng)性能密切相關(guān)。小腸長(zhǎng)度及重量的變化均可引起小腸對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的改變，從而影響動(dòng)物的生長(zhǎng)性能。本試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)飼糧中BCAAs水平從3.04%增加到4.82%時(shí)，十二指腸的單位長(zhǎng)度重、空腸相對(duì)重及單位長(zhǎng)度重也會(huì)隨之增加。而動(dòng)物快速生長(zhǎng)常伴隨蛋白質(zhì)的快速合成[17]，故產(chǎn)生此結(jié)果的原因可能是BCAAs通過(guò)促進(jìn)腸道蛋白質(zhì)的合成，從而促進(jìn)腸道發(fā)育。Yin等[18]研究表明，飼糧中缺乏BCAAs導(dǎo)致仔豬腸道蛋白質(zhì)合成減少，腸道黏膜質(zhì)量降低。相反，飼糧中添加0.27% Leu(占飼糧1.61%)，顯著增加了仔豬近端小腸蛋白質(zhì)的合成，從而促進(jìn)消化道的生長(zhǎng)。同樣，Torrazza等[19]研究指出，低蛋白質(zhì)飼糧中添加Leu達(dá)飼糧的4%時(shí)，促進(jìn)了動(dòng)物空腸蛋白質(zhì)的合成。另外，BCAAs對(duì)肉雞不同腸段所產(chǎn)生的影響不同，這可能是由小腸各段的形態(tài)結(jié)構(gòu)存在差異造成的。本試驗(yàn)中飼糧BCAAs水平從4.82%增加到5.71%時(shí)，試驗(yàn)肉雞十二指腸相對(duì)重、空腸的長(zhǎng)度及相對(duì)重降低，不利于腸道的健康生長(zhǎng)發(fā)育，分析其原因可能是由BCAAs水平過(guò)高造成平均日采食量下降引起的。研究指出，在動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育早期，采食量與腸道發(fā)育及健康密切相關(guān)，較高的采食量能夠促進(jìn)腸道的發(fā)育，提高腸道結(jié)構(gòu)和功能的完整性，保證腸道的健康發(fā)育；反之，則不利于腸道發(fā)育[20]。因而，在一定范圍內(nèi)，隨著飼糧中BCAAs水平升高，肉雞小腸發(fā)育得到改善，而過(guò)高的BCAAs水平可能會(huì)通過(guò)降低采食量而不利于腸道的健康發(fā)育。

3.3BCAAs對(duì)肉雞不同日齡小腸黏膜發(fā)育的影響

小腸是機(jī)體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化、吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的主要部位，良好的小腸黏膜結(jié)構(gòu)對(duì)完善消化生理功能，促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育尤為重要[21]。本試驗(yàn)中，隨著B(niǎo)CAAs水平的增加，3.04%、3.93%和4.87%組的小腸各段絨毛高度逐漸增加，表明適當(dāng)增加BCAAs水平能夠促進(jìn)小腸的絨毛發(fā)育，提高小腸對(duì)養(yǎng)分的吸收能力，但5.71%組的絨毛高度卻隨著B(niǎo)CAAs水平的提高出現(xiàn)了下降，這也與本試驗(yàn)中BCAAs對(duì)肉雞平均日采食量的影響結(jié)果相對(duì)應(yīng)，即高水平的BCAAs降低了肉雞平均日采食量，使小腸絨毛高度發(fā)生改變，從而影響腸道發(fā)育。另外，V/C可綜合反映小腸的功能狀態(tài)，V/C上升表示腸道發(fā)育得到改善；反之，則表示腸道受損，動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育受阻[22]。本試驗(yàn)中，飼糧BCAAs水平從4.82%增加到5.71%時(shí)，肉雞小腸V/C顯著下降，進(jìn)一步表明BCAAs的適量添加能夠促進(jìn)小腸的發(fā)育，而過(guò)高的BCAAs則不利于小腸的發(fā)育，影響其對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的充分吸收，減緩肉雞的生長(zhǎng)。

Sun等[23]研究表明，將Leu水平提高至母乳中含量的2倍飼喂于哺乳仔豬時(shí)，哺乳仔豬十二指腸的絨毛高度及回腸V/C顯著增加。這與本試驗(yàn)中BCAAs水平由3.04%增加到4.82%時(shí)，十二指腸絨毛高度隨之增加的結(jié)果相一致，而回腸V/C并未顯著提高，可能是由于在回腸絨毛高度增加的同時(shí)，隱窩深度也隨BCAAs的遞增而加深。小腸形態(tài)結(jié)構(gòu)隨BCAAs水平增加而變化的機(jī)制可能如下:1)BCAAs通過(guò)影響腸道氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體的表達(dá)，進(jìn)而影響小腸的發(fā)育。有研究表明，飼喂高氨基酸水平的飼糧，機(jī)體對(duì)各種氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)則會(huì)相應(yīng)提高，這主要是由氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體表達(dá)量增加造成的[24]。Zhang等[25]研究發(fā)現(xiàn)，低蛋白質(zhì)飼糧中添加0.63%～3.19% BCAAs，能顯著提高斷奶仔豬空腸氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體，對(duì)維持小腸的正常發(fā)育起著重要作用。2)BCAAs通過(guò)影響腸道哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信號(hào)通路，進(jìn)而影響小腸的發(fā)育。mTOR信號(hào)傳導(dǎo)通路能夠綜合調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、凋亡和自噬[26]，且對(duì)氨基酸信號(hào)比較敏感。Apelo等[27]試驗(yàn)結(jié)果表明，Ile能夠促進(jìn)mTOR的磷酸化，線(xiàn)性增加核糖體蛋白S6磷酸化，調(diào)控小腸蛋白質(zhì)的合成，從而促進(jìn)小腸絨毛的發(fā)育；王瑞賀等[28]研究發(fā)現(xiàn)，Leu能顯著提高肉雞腸上皮細(xì)胞mTOR基因表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的分裂增殖。因而，合適的BCAAs水平可能通過(guò)增加小腸氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體或促進(jìn)小腸上皮細(xì)胞的分裂增殖，從而促進(jìn)小腸形態(tài)的發(fā)育。

但BCAAs過(guò)量將不利于小腸組織形態(tài)的發(fā)育。本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼糧中添加BCAAs水平從4.82%增加到5.71%時(shí)，小腸絨毛高度及V/C會(huì)顯著降低，從而影響肉雞對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用，不利于肉雞的腸道發(fā)育。Apelo等[27]研究發(fā)現(xiàn)，Leu和Ile對(duì)mTOR基因產(chǎn)生的影響取決于二者及與其他氨基酸之間的拮抗作用。而氨基酸產(chǎn)生拮抗作用，將會(huì)導(dǎo)致氨基酸的有效利用率降低，不利于mTOR及其他相關(guān)基因的表達(dá)，從而減緩腸上皮細(xì)胞的分裂增殖，不利于腸道黏膜的生長(zhǎng)。而目前關(guān)于過(guò)量BCAAs對(duì)小腸造成不利影響的原因尚不明確，其具體機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。

4結(jié)論

① 本試驗(yàn)條件下，增加飼糧BCAAs水平能夠降低肉雞料重比，但高水平BCAAs會(huì)顯著降低肉雞平均日采食量。

② 隨飼糧中BCAAs水平由3.04%增至4.82%時(shí)，肉雞十二指腸單位長(zhǎng)度重、空腸相對(duì)重以及小腸絨毛高度隨之增加，從而促進(jìn)小腸的生長(zhǎng)發(fā)育；但當(dāng)其水平達(dá)到5.71%時(shí)，腸道絨毛高度及V/C顯著降低，小腸生長(zhǎng)發(fā)育減緩。

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(責(zé)任編輯李慧英)

Effects of Branched-Chain Amino Acids on Growth Performance and Intestinal Development of Broilers

CHANG YinlianLIU GuohuaCHANG WenhuanZHANG ShuZHENG AijuanCAI Huiyi*

(Key Open Laboratory of Feed Biotechnology of the Ministry of Agriculture, Feed Research Institution,Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China)

Abstract:This experiment was conducted to investigate the effects of branched-chain amino acids (BCAAs) on the growth performance and intestinal development of broilers. Three hundred and eighty-four one-day-old Arbor Acres (AA) healthy male broilers were randomly assigned into four groups with 6 replicates per group and 16 broilers per replicate. Each group was offered one of the following diets with different BCAAs levels: 3.04%, 3.93%, 4.82% and 5.71%, respectively. The ratio of leucine (Leu), isoleucine (Ile) and valine (Val) was 1.8∶1.0∶1.2. The experiment lasted for 21 days and all birds were free to feed and water. The results showed that there was no significant difference in body weight or average daily gain among all groups (P>0.05), while the average daily feed intake in 5.71% group was significantly lower than that in 3.04% group (P<0.05), the ratio of feed to gain in 4.82% and 5.71% groups was significantly lower than that in 3.04% group (P<0.05). At age of 14 and 21 days, the weight of unit length of duodenum and jejunum of broilers, as well as the relative weight of jejunum rose with the increasing level of BCAAs from 3.04% to 4.82%. Additionally, at age of 14 and 21 days, the weight of unit length of duodenum in 4.82% group was significantly higher than that in 3.04% group (P<0.05). At age of 14 and 21 days, the weight of unit length of duodenum and the relative weight of jejunum were significantly decreased as the level of BCAAs increased from 4.82% to 5.71% (P<0.05). At age of 14 and 21 days, the villus height of duodenum and ileum in 4.82% group was significantly higher than that in 3.04% group (P<0.05). At age of 10 and 14 days, the villus height of jejunum in 4.82% group was significantly higher than that in 3.04% group (P<0.05), while the villus height of the small intestine in 5.71% group was significantly lower than that in 4.82% group (P<0.05). Furthermore, no significant differences were found in crypt depth of jejunum between 5.71% and 3.04% groups (P>0.05). At age of 10 and 21 days, the crypt depth of jejunum in 4.82% group was significantly higher than that in 3.93% group (P<0.05). At age of 10, 14 and 21 days, the ratio of villus height to crypt depth (V/C) of jejunum and ileum in 5.71% was the lowest among all groups, but no significant difference was found when compared with 3.04% group (P>0.05). The V/C of jejunum and ileum in 3.93% group was significantly higher than that in 5.71% group (P<0.05). In conclusion, under the situation of this experiment, with the increase of BCAAs level, the ratio of feed to gain can decrease; the addition of BCAAs with appropriate amount can promote intestinal development of broilers, while excessive addition can significantly decrease average daily feed intake and lead to the postponed development of the small intestine.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(1)：79-91]

Key words:branched-chain amino acids; broilers; growth performance; intestinal development

*Corresponding author, professor, E-mail: caihuiyi@caas.cn

中圖分類(lèi)號(hào)：S831

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-267X(2016)01-0079-13

作者簡(jiǎn)介：常銀蓮(1989—)，女，河南蘭考人，碩士研究生，從事家禽營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)研究。E-mail： changyinlian356@163.cn*通信作者：蔡輝益，研究員，博士生導(dǎo)師，E-mail： caihuiyi@caas.cn

基金項(xiàng)目：國(guó)家肉雞產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)資助(CARS-42)

收稿日期：2015-07-27

doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2016.01.012