植酸和植酸酶对纯化饲料饲喂肉仔鸡的内源性矿物质和氨基酸在回肠中流量的影响

摘 要:本试验验证植酸和植酸酶对纯化饲料饲喂肉仔鸡的内源性矿物质和氨基酸在回肠中流量的影响。选取96只17日龄雌性Arbor Acres(AA)肉仔鸡,随机分为4个处理,每个处理6个重复,每个重复4只。按照2ࡨ因子进行试验,按两个水平添加植酸磷(2.0或4.0g/kg;在基础日粮的基础上),添加或不添加大肠杆菌源性植酸酶(500 FTU/kg),用相同的纯化基础日粮饲喂肉仔鸡到21日龄。结果表明,植酸显著降低回肠中Fe(15%)和Cu(18%)的流量(P<0.05),对Mn、Zn、Mg、K、Ca的降低并不显著(P>0.05)。补充植酸酶可显著降低Mn(8%)、Fe(21%)和K(13%)的流量(P<0.05),对Zn、Cu、Mg、Ca的降低并不显著(P>0.05)。植酸提高了大部分回肠中氨基酸的流量7%~27%,显著减少了Thr的流量(P<0.05)。植酸酶显著减少了回肠中氨基酸的流量 4%~22%(P<0.05)。植酸和植酸酶的交互作用显著提高了回肠中K、Cys和Tyr的流量(P<0.05)。结果表明,植酸可能通过增加内源性损失减低氨基酸的利用率,在饲喂纯化饲料的基础上提高矿物质的利用率;添加微生物植酸酶可能通过降低肉仔鸡肠道中内源性损失提高矿物质和氨基酸营养。

1 引言
植酸是一种天然的饲料组成部分,它在大部分禾谷类和豆科作物中占0.4%~6.4%(w/w)(Eeckhout和De Paepe,1994)。由于人和单胃动物缺乏有效的内源性植酸酶,所以对植酸的消化率很低(Bitar和Reinhold,1972)。植酸作为一种抗营养因子可以降低P的溶解度和利用率,对Ca、Zn、Fe的影响很小(Navert 等,1985;Hallberg 等,1987;Hurrell等,2003)。近来有试验表明,肠道中植酸能导致鸡胃肠道的黏蛋白分泌和酶活性降低(Cowieson,2004;Liu等,2008)。植酸酶可以在胃肠道中有效地将植酸中的磷酸集团水解,从而广泛的在单胃动物中利用(Ravindran等,2006)。
在日粮中添加外源性酶可能通过降低禽类内源性化合物损失来提高日粮营养价值(Acamovic,2001)。有研究报道,植酸可使肉仔鸡的内源性矿物质和氨基酸排泄增加,而植酸酶可降低内源性物质在回肠中的流量(Cowieson等,2004;Cowieson和Ravindran,2007)。Onyango等(2004)报道日粮中的植酸可以使子和鸡的内源性氨基酸损失增加,日粮中添加植酸酶并没有降低内源性损失。所以,随后的研究要确定植酸和植酸酶对内源性化合物的损失的影响,特别要加强植酸和植酸酶对肉仔鸡的Cu、Fe、Mn和Zn影响。本试验的目的是调查用纯化日粮饲喂肉仔鸡21d时,植酸和植酸酶对肉仔鸡回肠中内源性矿物质和氨基酸的流量的影响。

2 材料与方法
2.1 试验设计和日粮
本试验采用2ࡨ因子分析,采用两种植酸磷水平(2.0和4.0g/kg)和两种大肠杆菌源性植酸酶(Phyzyme XP,Danisco Animal Nutrition,Wiltshire,UK)水平(0和500 FTU/kg)配合相同的纯化日粮。基础日粮由玉米淀粉、葡萄糖、羧甲基纤维素和维生素预混料组成(表1)。维生素的组成是以 NRC (1994)为标准的。在日粮中添加植酸钠是为了调控植酸磷的含量,添加TiO2作为一种非消化指示剂,计算机可以通过它来计算内源性化合物在回肠中的流量。

表1 两种基础日粮的组分 g/kg

组分 低植酸磷 高植酸磷 玉米淀粉
葡萄糖
羧甲基纤维素
维生素预混料a
植酸钠
TiO2
分析植酸磷 840.0
100.0
40.0
5.0
10.0
5.0
2.0 830.0
100.0
40.0
5.0
20.0
5.0
3.9

维生素预混料a表示每千克日粮中含有:VA(视黄醇乙酸酯),1 500 IU;VD3, 200IU;VE(dl-α-醋酸生育酚)10IU;VK 5mg;硫胺素,1.8mg;核黄素,3.6mg; d-泛酸,10mg;尼克酸,35mg;吡哆醇,3.5mg;生物素,0.15mg;叶酸,0.55mg;VB12,0.01mg;氯化胆碱,1 300mg。

2.2 饲养管理
选取300只雌性AA肉仔鸡笼养,按照NRC (1994)饲养标准从1日龄饲养至16日龄。在第17d从中选取96只(体重380۱.5g)随机分为4个处理,每个处理6个重复,每个重复4只。所有肉仔鸡都采用笼养,随意采食纯化日粮和去离子水,持续光照,控制通风,环境温度25~26℃。本试验参照中国农业部动物研究方针。对其日粮摄入和健康状况进行监控。第21d,对试验肉仔鸡腹腔注射130mg/kg戊巴比妥钠,使其安乐死。将Meckel肠盲囊到回肠结肠结节之间的回肠取下,用50mL室温去离子水从回肠的末端将食糜冲到塑料容器中。每次收集的食糜混匀,冷冻干燥备用。
2.3 化学分析
样本中TiO2的含量利用Short等(1996)提出的方法测定。将样本放入HNO3/H2O (2:1,v/v),在微波炉中消化,通过原子吸收分光光度计(AA240,Varian Inc,Palo Alto,CA)测定Mn、Fe、Mg、Zn、Cu和Ca的含量。利用火焰光度计测定K的含量。以邻苯二甲醛(OPA)为衍生试剂,以后置柱衍生高效液相色谱法和荧光检测(Model 1100,Agilent Technologies,Inc.,Santa Clara,CA)测定氨基酸含量。测定含硫氨基酸时,先将样本氧化,在酸水解前,利用过氧甲酸测定含硫氨基酸含量(Moore,1963)。内源性氨基酸和矿物质在回肠中流量以摄入每克干物质损失多少微克表示,可以用如下公式(Moughan等,1992)计算:
内源性化合物流量(μg/g) -食糜中矿物质或氨基酸的含量(μg/g)×[日粮中标记物的含量(%)/食糜中标记物的含量(%)]
2.4 统计分析
利用SAS(SAS研究所,2002)的GLM程序对植酸、植酸酶和它们的交互作用进行二元方差分析。用Duncan多组极差检验表明差异显著(P<0.05)。表中的数据为汇集S.E.M的平均值。

3 结果
整个试验过程肉仔鸡都处于健康状态。试验结束时将肉仔鸡屠宰,未发现消化道和严重的器官异常现象。
3.1 内源性矿物质在回肠中的流量
植酸显著降低回肠中的Fe(15%)和Cu(18%)的流量(P<0.05),对Mn、Zn、Mg、K和Ca的降低并不显著(P>0.05)(表2)。补充植酸酶可显著降低Mn(8%)、Fe(21%)和K(13%)含量(P<0.05),对Zn、Cu、Mg和Ca的降低并不显著(P>0.05)。植酸和植酸酶的交互作用显著提高了回肠内容物中K的含量(P<0.05),植酸酶对高植酸基础日粮组比低植酸基础日粮组的影响要大。

表2 植酸和植酸酶对用纯化日粮a饲喂肉仔鸡的回肠中矿物质的流量(μg/g)影响

植酸P
植酸

2.0g/kg

4.0g/kg

S.E.M.

Main effects

-

+

-

+

植酸

植酸酶

植酸×植酸酶

微量元素
Mn
Fe
Zn
Cu
常量元素
Mg
K
Ca


1.8
35.3
5.1
2.2

97.8
289.7ab
26.2


1.6
26.5
4.7
1.7

97.6
272.1b
25.4


1.8
28.8
5.5
1.6

99.1
306.2a
27.6


1.7
24.0
4.9
1.6

92.8
243.9c
26.4


0.04
1.14
0.20
0.08

2.86
6.31
0.65


NS
**
NS
*

NS
NS
NS


**
**
NS
NS

NS
**
NS


NS
NS
NS
NS

NS
*
NS

注:同一行中没有相同字母表示差异显著 (P<0.05)。NS表示差异不显著(P≥0.05);*表示差异显著 (P<0.05);**表示差异极显著 (P<0.01)。下同。

3.2 内源性氨基酸在回肠中的流量
对于必需氨基酸,植酸显著降低回肠中Thr(5%)的流量(P<0.05),显著增加回肠内容物中的Val(11%)、Met(14%)、Leu(7%)和Arg(18%)的流量(P<0.05),对回肠内容物中Cys的流量影响不显著(P>0.05)(表3)。植酸酶显著降低回肠内容物中的Thr(5%)、Val(16%)、Met(16%)、Ile(22%)、His(10%)、Phe(11%)、Lys(7%)和Arg(19%)的流量(P<0.05),对回肠中Leu的流量影响不显著(P>0.05)。植酸和植酸酶对回肠中必需氨基酸流量的交互作用影响不显著(P>0.05)。

表3 植酸和植酸酶对用纯化日粮a饲喂肉仔鸡的回肠中的氨基酸的流量(μg/g)影响

植酸磷
植酸

2.0g/kg

4.0g/kg

S.E.M.

Main effects

-

+

-

+

植酸

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