沈兆艷，郭軍，聶 偉*，咼于明*

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100193；2.中國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)總公司，北京 100125）

高粱在肉雞中表觀代謝能和氨基酸表觀代謝率預(yù)測(cè)模型的研究

沈兆艷1，郭軍2，聶 偉1*，咼于明1*

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100193；2.中國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)總公司，北京 100125）

本試驗(yàn)旨在通過(guò)肉雞代謝試驗(yàn)建立高粱常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分與表觀代謝能（AME）和氨基酸表觀代謝率的回歸方程，為生產(chǎn)提供高粱AME和氨基酸表觀代謝率估算方法。試驗(yàn)選擇單寧含量差異較大的美國(guó)高粱和阿根廷高粱，配制成4種不同單寧含量的高粱樣品，按不同比例（25%、50%）替代基礎(chǔ)飼糧組成代謝飼糧。選用270只21日齡AA+商品雄性肉雞，隨機(jī)分為9個(gè)處理，每個(gè)處理6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5只雞。用全收糞法和回歸法測(cè)定高粱AME和氨基酸表觀代謝率，并采用逐步回歸法建立AME和氨基酸表觀代謝率與常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分的回歸方程。結(jié)果表明：4種高粱的AME分別為13.41、12.92、12.60、12.72 MJ/kgDM；異亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸的表觀代謝率均值分別為0.59%、59.77%、49.01%。按逐步回歸法建立高粱在21日齡AA+雄性肉雞的AME和氨基酸表觀代謝率的最佳預(yù)測(cè)方程分別為：AME = 9.345 + 1.536 × EE（R2=0.957，P=0.022）；異亮氨酸表觀代謝率 = 127.317 - 32.600 × Ash（R2=0.948，P=0.026）；亮氨酸表觀代謝率 = - 878.663 + 10.695 × DM（R2=0.995，P=0.002）；天門冬氨酸表觀代謝率 =45.160 + 6.185 × CF（R2=0.943，P=0.029）；酪氨酸表觀代謝率 = 194.381 - 81.143 × Ash（R2=0.914，P=0.044）。方程計(jì)算所得高粱AME和氨基酸表觀代謝率的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值差異不顯著，方程可用。本試驗(yàn)條件下，可通過(guò)高粱常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)高粱的AME和氨基酸表觀代謝率進(jìn)行有效預(yù)測(cè)。

高粱；表觀代謝能；氨基酸表觀代謝率；肉雞；預(yù)測(cè)方程

高粱是一種可以替代玉米的能量飼料[1]，尤其是近年來(lái)，國(guó)外進(jìn)口高梁數(shù)量猛增，高粱越來(lái)越多的被應(yīng)用于畜牧飼料行業(yè)[2]，建立高粱在肉雞中表觀代謝能和氨基酸表觀代謝率預(yù)測(cè)方程，對(duì)于快速有效地評(píng)定高粱生物學(xué)效價(jià)和精準(zhǔn)配制飼料具有重要的意義。對(duì)于家禽玉米表觀代謝能（AME）等相關(guān)預(yù)測(cè)方程的研究很多3-4]，高粱方面的研究相對(duì)較少[5-6]，由于高粱的產(chǎn)地[7]、種植環(huán)境、出口標(biāo)準(zhǔn)[2]和儲(chǔ)存加工條件等不同，其營(yíng)養(yǎng)成分含量和抗?fàn)I養(yǎng)成分均有較大差異。單寧是高粱中一種重要的抗?fàn)I養(yǎng)因子，其含量的高低是限制高粱利用的關(guān)鍵性制約因素之一。單寧含量過(guò)高會(huì)降低飼料的適口性、養(yǎng)分利用率和表觀代謝能等[8]。因此，高粱單獨(dú)飼喂會(huì)阻礙營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用，但僅用待測(cè)高粱替代基礎(chǔ)飼糧，測(cè)定結(jié)果可能會(huì)受到二者潛在的協(xié)同或拮抗效應(yīng)的影響[9]。將待測(cè)飼料分別以不同的比例添加，用回歸法來(lái)估測(cè)飼料原料的AME和氨基酸表觀代謝率，會(huì)得到更準(zhǔn)確的測(cè)定值[10]。

目前，關(guān)于高粱能值預(yù)測(cè)方程大多是基于豬[11]和肉羊[12]等動(dòng)物的試驗(yàn)結(jié)果，這些方程用于肉雞日糧配制的針對(duì)性較差。因此，本試驗(yàn)旨在通過(guò)肉雞代謝試驗(yàn)，測(cè)定不同單寧含量的高粱在肉雞中AME和氨基酸表觀代謝率，并構(gòu)建以高粱常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分為基礎(chǔ)預(yù)測(cè)肉仔雞AME和氨基酸表觀代謝率的線性回歸方程，為生產(chǎn)提供高粱AME和氨基酸表觀代謝率估算方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 選用由美國(guó)高粱（單寧含量為0.16%）和阿根廷高粱（單寧含量為1.19%）按不同比例配制而成的4種單寧含量不同的高粱，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T15686—2008）測(cè)定單寧含量，具體復(fù)配方案和單寧含量見(jiàn)表1。

表1 高粱復(fù)配方案和單寧含量 %

試驗(yàn)基礎(chǔ)飼糧為玉米基礎(chǔ)糧，試驗(yàn)飼糧為4種單寧含量不同的高粱分別替代基礎(chǔ)飼糧的25%、50%。各處理組分組情況和飼糧見(jiàn)表2，基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表3。顆粒料飼喂。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及飼養(yǎng)管理 選用270只體重和健康狀況一致的21日齡AA+商品雄性肉雞，隨機(jī)分為9個(gè)處理，每個(gè)處理6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5只雞，試驗(yàn)期為7 d。試驗(yàn)在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院涿州試驗(yàn)基地進(jìn)行。采用籠養(yǎng)方式進(jìn)行飼養(yǎng)，乳頭式飲水器供水，每天08：00、17：00各飼喂1次，保證肉雞自由采食和飲水。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用全收糞法，試驗(yàn)飼糧設(shè)2個(gè)替代比例（高粱分別替代基礎(chǔ)飼糧的25%和50%），根據(jù)基礎(chǔ)飼糧和2個(gè)替代比例試驗(yàn)飼糧的AME和氨基酸表觀代謝率，用回歸法計(jì)算4種高粱的AME和氨基酸表觀代謝率，并建立高粱常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分與肉雞AME、氨基酸表觀代謝率的回歸方程。

1.4 樣品的采集與分析

1.4.1 排泄物的收集與處理 預(yù)試期3 d使試驗(yàn)雞適應(yīng)試驗(yàn)籠和各處理組飼糧；空腹24 h后進(jìn)入正試期，正試期3 d，準(zhǔn)確收集、記錄各重復(fù)雞每日（24 h）的耗料量和排泄物量。其中排泄物每隔24 h收集1次，共收集72 h，最后1次收集之前12 h清除余料，每次收集都要小心去除羽毛、皮屑等雜物，噴上少許10%稀鹽酸，置于-20℃冰箱保存，將3 d糞便混勻、烘干、稱重、粉碎、過(guò)篩，測(cè)定排泄物干物質(zhì)（DM）、總能（GE）和氨基酸含量。

1.4.2 飼料樣及糞樣的分析 分析飼料樣和糞樣的DM、GE和氨基酸含量，分析4個(gè)高粱樣品的DM、粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、粗灰分（Ash）、粗纖維（CF）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、GE。GE用氧彈式測(cè)定計(jì)測(cè)定，其他成分依照相應(yīng)的國(guó)標(biāo)測(cè)定。

1.5 計(jì)算公式

1.5.1 飼糧AME和氨基酸表觀代謝率的計(jì)算

其中，AME表示飼料的表觀代謝能（MJ/kg DM）；I表示采食量（kg DM）；GE表示飼料的能量（MJ/kg）；FE表示排泄物的能量（MJ/kg）；F表示排泄物量（kg DM）。

其中，IDC表示飼料氨基酸表觀代謝率（%）；NF表示飼料中各氨基酸量（kg）；Nf表示排泄物中各氨基酸量（kg）。

1.5.2 高粱AME和氨基酸表觀代謝率的計(jì)算（回歸法） 建立飼糧AME和氨基酸表觀代謝率與基礎(chǔ)飼糧中高粱替代比例之間的回歸方程：Y=m+n.X，其中，Y表示飼糧在肉雞中的AME（MJ/kg DM）或氨基酸表觀代謝率（%），X表示高粱替代基礎(chǔ)飼糧的比例（%），m、n為常數(shù)。當(dāng)高粱在飼料中的替代比例達(dá)到100%時(shí)，可以根據(jù)回歸方程估測(cè)出高粱的AME和氨基酸表觀代謝率。

1.5.3 線性回歸預(yù)測(cè)方程的建立 數(shù)據(jù)采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)高粱單寧、常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量與AME、氨基酸表觀代謝率進(jìn)行相關(guān)性分析和回歸分析，建立預(yù)測(cè)方程?；貧w系數(shù)（R2）和P值作為挑選回歸預(yù)測(cè)方程的標(biāo)準(zhǔn)，R2數(shù)值越大，P值越小表明方程越適宜。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS 21.0 One-Way ANOVA進(jìn)行方差分析，對(duì)差異顯著的數(shù)據(jù)進(jìn)行Duncan's多重比較檢驗(yàn)，顯著性水平為P<0.05。并采用逐步回歸法建立AME和氨基酸表觀代謝率回歸預(yù)測(cè)方程。

2 結(jié)果與分析

2.1 高粱的單寧、常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分及總能 高粱的單寧、常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分及總能見(jiàn)表4。

2.2 不同試驗(yàn)飼糧對(duì)肉雞AME和氨基酸表觀代謝率的影響 由表5可知，除脯氨酸表觀代謝率外，不同處理的AME和氨基酸表觀代謝率值差異極顯著（P<0.001），且隨著飼糧中高粱替代比例的提高，飼糧的AME和氨基酸表觀代謝率都逐步降低，其中AME值從14.33 MJ/kg DM降至13.48 MJ/kg DM，但高粱4的天門冬氨酸、絲氨酸和谷氨酸的表觀代謝率除外。本試驗(yàn)測(cè)得的其他氨基酸表觀代謝率數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常未列出。

表4 高粱的單寧、常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分及總能

2.3 回歸法測(cè)定不同高粱AME和氨基酸表觀代謝率的結(jié)果 由表6可知，通過(guò)回歸法測(cè)得的4種高粱的AME分別為13.41、12.92、12.60、12.72 MJ/kg DM，均值為12.91 MJ/kg DM；異亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸的表觀代謝率均值分別為70.59%、59.77%、49.01%，其中變異系數(shù)最大的為苯丙氨酸表觀代謝率，為20.75%。

2.4 高粱各常規(guī)成分與其AME和氨基酸表觀代謝率的相關(guān)分析及線性回歸分析 根據(jù)表7高粱單寧、營(yíng)養(yǎng)成分與其肉雞AME和氨基酸表觀代謝率相關(guān)系數(shù)的分析結(jié)果，采用SPSS的逐步回歸分析法建立高粱AME和氨基酸表觀代謝率回歸方程如表8。可以看出，高粱AME回歸方程的最佳預(yù)測(cè)因子為EE，異亮氨酸表觀代謝率和酪氨酸表觀代謝率回歸方程的最佳預(yù)測(cè)因子為Ash，亮氨酸表觀代謝率回歸方程的最佳預(yù)測(cè)因子為DM，天門冬氨酸表觀代謝率的回歸方程的最佳預(yù)測(cè)因子為CF，這些預(yù)測(cè)方程的R2>0.900，P<0.05，預(yù)測(cè)方程可用。

從而，得出高粱在21日齡AA+雄性肉雞的AME和氨基酸表觀代謝率的最佳預(yù)測(cè)方程分別為AME= 9.345 + 1.536 × EE（R2=0.957，P=0.022）；異亮氨酸表觀代謝率= 127.317 -32.600 × Ash（R2=0.948，P=0.026）；亮氨酸表觀代謝率= -878.663 + 10.695 × DM（R2=0.995，P=0.002）；天門冬氨酸表觀代謝率=45.160 + 6.185 × CF

（R2=0.943，P=0.029）； 酪 氨 酸 表觀 代 謝 率=194.381 - 81.143 × Ash（R2=0.914，P=0.044）。2.5 線性回歸方程的驗(yàn)證 利用SPSS 21.0 將最佳預(yù)測(cè)方程計(jì)算所得高粱AME和氨基酸表觀代謝率的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)（表9），兩者顯著相關(guān)（R=0.900，P＞0.05）。

表5 不同試驗(yàn)飼糧在AA肉雞中的表觀代謝能和氨基酸的表觀代謝率

表6 不同高粱的AME和氨基酸表觀代謝率

?

表8高粱肉雞AME和氨基酸表觀代謝率的線性回歸預(yù)測(cè)方程

將不同文獻(xiàn)中高粱的各營(yíng)養(yǎng)成分含量值帶入本試驗(yàn)的預(yù)測(cè)方程計(jì)算AME值與文獻(xiàn)中AME實(shí)測(cè)值相比較（表10）?？梢钥闯?，葉小飛[13]的美國(guó)高粱和內(nèi)蒙古高粱AME計(jì)算值在實(shí)測(cè)值范圍內(nèi)，湖南高粱的AME計(jì)算值高于實(shí)測(cè)值；Batonon-Alavo[14]和中國(guó)飼料成分及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值表[15]的高粱AME計(jì)算值均高于實(shí)測(cè)值；而李筱倩等[16]的高粱AME計(jì)算值低于實(shí)測(cè)值。

3 討 論

3.1 高粱在肉仔雞中的AME和氨基酸表觀代謝率的研究 本研究發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧中高粱替代比例的提高，飼糧的AME和氨基酸表觀代謝率都逐步降低。而這4種高粱的單寧含量逐步降低，可見(jiàn)單寧含量的高低是影響高粱利用的關(guān)鍵性因素之一，單寧含量與AME兩者呈強(qiáng)負(fù)相關(guān)，單寧含量過(guò)高會(huì)降低氨基酸和能量的利用率[8]，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。李曉華等 研究表明，當(dāng)高粱單寧含量為0.08%時(shí)，AME為17.09 MJ/kg。李曉倩等[16]也表明，單寧含量為0.96%時(shí)，AME為11.05 MJ/kg；而單寧含量為1.34%時(shí)，AME為11.09 MJ/kg。RavindRa等[17]研究表明，高粱單寧含量從0.9 μg/kg增加到1.9 μg/kg時(shí)，16種氨基酸的平均代謝率降低9.8%。王晶晶[18]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)單寧含量占日糧3% ～7%時(shí)，肉雞會(huì)出現(xiàn)高死亡率。本試驗(yàn)測(cè)得的4種高粱的表觀代謝能范圍（12.60～ 13.41 MJ/kg DM）低于聶大娃等[4]報(bào)道，玉米在肉雞中的表觀代謝能15.76 MJ/kg。因此，當(dāng)高粱替代比例增加時(shí)，玉米的比例隨之降低，可能導(dǎo)致飼糧的營(yíng)養(yǎng)水平不符合肉雞的最佳營(yíng)養(yǎng)需要水平，而營(yíng)養(yǎng)水平過(guò)高或過(guò)低均會(huì)降低肉雞的AME和氨基酸表觀代謝率[10]。綜上研究結(jié)果說(shuō)明，高粱在肉仔雞上應(yīng)用時(shí)要注意其單寧含量及添加比例。

表9 肉雞AME、氨基酸表觀代謝率實(shí)測(cè)值與計(jì)算值對(duì)比

表10 不同文獻(xiàn)高粱的AME實(shí)測(cè)值與本試驗(yàn)預(yù)測(cè)模型計(jì)算AME的比較

3.2 高粱AME和氨基酸表觀代謝率預(yù)測(cè)方程的建立 本試驗(yàn)結(jié)果表明，高粱的AME回歸方程的最佳預(yù)測(cè)因子為EE，這與LessiRe 、趙峰等[20]、田河山等 報(bào)道的結(jié)果相類似。Sedghi等[5]對(duì)36個(gè)不同的高粱樣品進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，TME = 3 960.80 + 15.15× Ash + 57.76 × EE - 85.30 × CF - 23.90 × CP - 469 ×總單寧（R2= 0.71）。AlvaRenga等[22]和MaRiano等[23]對(duì)不同飼糧的AMEn預(yù)測(cè)方程為AMEn = 4 164.187+ 51.006 EE-197.663 Ash - 35.689 CF - 20.593 NDF（R2= 0.75），這些方程內(nèi)均有EE，驗(yàn)證了本試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。高粱氨基酸表觀代謝率的預(yù)測(cè)因子有Ash、DM、CF，這可能是因?yàn)锳sh和纖維成分對(duì)飼料原料氨基酸代謝率的影響較大[24]。Ash含量多，可減少食糜中營(yíng)養(yǎng)成分的消化時(shí)間和與酶接觸時(shí)間，降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化。但CF對(duì)天門冬氨酸表觀代謝率有正向作用，與以往研究結(jié)果不同，可能是本試驗(yàn)高粱的CF含量不足以對(duì)天門冬氨酸表觀代謝率產(chǎn)生不利影響所致，具體原因還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。本研究得出的方程計(jì)算所得高粱AME和氨基酸表觀代謝率的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值差異不顯著。將不同文獻(xiàn)中高粱的各營(yíng)養(yǎng)成分含量值帶入本試驗(yàn)的預(yù)測(cè)方程計(jì)算AME值與文獻(xiàn)中AME實(shí)測(cè)值基本一致，但葉小飛[13]的湖南高粱、Batonon-Alavo等、中國(guó)飼料成分及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值表[15]的高粱AME計(jì)算值均高于實(shí)測(cè)值，而李筱倩等[16]的高粱AME計(jì)算值低于實(shí)測(cè)值，可能是因?yàn)槲墨I(xiàn)中試驗(yàn)動(dòng)物大多為成年肉雞或蛋雞，而運(yùn)用本試驗(yàn)選用肉仔雞得出的AME預(yù)測(cè)方程計(jì)算的AME值與實(shí)測(cè)值有略微的差異。總體而言，本研究所建立的回歸方程可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)肉仔雞高粱的AME和氨基酸表觀代謝率。

4 結(jié) 論

高粱在21日齡AA+ 雄性肉雞的AME和氨基酸表觀代謝率的最佳預(yù)測(cè)方程分別為：AME = 9.345+ 1.536 × EE（R=0.957，P=0.022）；異亮氨酸表觀代謝率 = 127.317 - 32.600 × Ash（R=0.948，P=0.026）；亮氨酸表觀代謝率= - 878.663 +10.695 × DM（R=0.995，P=0.002）；天門冬氨酸表觀代謝率= 45.160 + 6.185 × CF（R=0.943，P=0.029）；酪氨酸表觀代謝率= 194.381 - 81.143 ×Ash（R=0.914，P=0.044）。

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Study on the Prediction Model of Apparent Metabolizable Energy and Amino Acid Apparent Metabolic Rate of Sorghum in Broilers

SHEN Zhao-yan1,GUO Jun2, NIE Wei1*, GUO Yu-ming1*

(1. State Key Laboratory of Animal Nutrition, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University,Beijing 100193, China;2. China National township enterprises corporation, Beijing 100125, China)

The experiment aimed to establish prediction equation to estimate the apparent metabolizc energy (AME) and amino acid metabolic rate of sorghum for broilers. American sorghum and Argentina sorghum with different tannin content were chosen to formulate 4 different gradient tannin content sorghum samples, metabolic diet was formulated by sorghum samples according to the different ratio (25%, 50%) substitution. 270 21-day-old AA+ male broilers were randomly divided into 9 treatments with 6 replicates of 5 birds each. The AME and amino acid metabolic rate were measured by the total collection method, and the stepwise way was used to predict the regression equations. The results show that the AMEof 4 kinds of sorghum were measured respectively: 13.41, 12.92, 12.60, 12.72 MJ/kg DM; the isoleucine, leucine and phenylalanine apparent metabolic rate were measured ,70.59%, 59.77%, 49.01% respectively. Through stepwise regression method,the optimal prediction equation of sorghum AME and amino acid apparent metabolic ratein 21-day-old AA+ male broilers were respectively: AME= 9.345 +1.536×EE(R2=0.957, P=0.022); Apparent metabolic rate of isoleucine = 127.317- 32.600 × Ash(R2=0.948, P=0.026); Apparent metabolic rate ofleucine = - 878.663 + 10.695 × DM (R2=0.995, P=0.002);Apparent metabolic rate ofaspartic = 45.160 + 6.185 × CF (R2=0.943,P=0.029); Apparent metabolic rate oftyrosine =194.381 - 81.143 × Ash (R2=0.914, P=0.044). The predicted values of sorghum AME and amino acids apparent metabolic rates calculated by these equations were not significantly different from the measured values, and the equation is available.Under the experimental conditions, the AME and amino acids apparent metabolic rate of sorghum can be predicted by the conventional nutrients.

Sorghum; AME; Amino acid apparent metabolic rate; Broiler; The regression equation

S831.5

A

10.19556/j.0258-7033.2017-10-062

2017-05-04；

2017-06-28

教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃項(xiàng)目（IRT0945）

沈兆艷（1991-），女，山東臨沂人，碩士研究生，研究方向?yàn)榧仪轄I(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)，E-mail：shenzhaoyan@foxmail.com；并列第一作者：郭軍（1974-），男，E-mail：g_tingshoo28@sina.com

* 通訊作者：聶偉，講師，碩士生導(dǎo)師，E-mail：caunw@163.com；咼于明，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail：guoyum@cau.edu.cn