文章信息
- 寇涛, 胡志萍, 张莉莉, 钟翔, 王恬. 2015.
- KOU Tao, HU Zhiping, ZHANG Lili, ZHONG Xiang, WANG Tian. 2015.
- 二甲基甘氨酸钠对肉鸡生产性能、养分表观利用率及内源消化酶活性的影响
- Effects of N,N-dimethylglycine sodium salt on growth performance, nutrient apparent availability and digestive enzyme activities of broilers
- 南京农业大学学报, 38(1): 140-145
- Journal of Nanjing Agricultural University, 38(1): 140-145.
- http://dx.doi.org/10.7685/j.issn.1000-2030.2015.01.021
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文章历史
- 收稿日期：2014-03-04
随着人们对肉制品要求的提高,生产胴体品质优良、无公害、无残留、无污染的绿色畜禽产品已成为现代畜牧业的发展方向。目前通过添加饲料添加剂来改善肉鸡的生产性能,降低经济成本已是一种重要的调控手段。二甲基甘氨酸是一种氨基酸的衍生物,是机体内胆碱向甘氨酸代谢的中间产物,能作为甲基的供体在机体中发挥重要的生理作用。研究发现二甲基甘氨酸作为一种营养添加剂能提高运动员和赛马的运动机能[1]。已有临床试验证明人口服二甲基甘氨酸并不会显示出危害作用[2, 3]。但有关二甲基甘氨酸作为饲料添加剂在动物生产上的应用鲜有报道,本试验研究了二甲基甘氨酸钠(DMG-Na)对肉鸡生产性能、营养物质表观利用率和内源消化酶活性的影响,为二甲基甘氨酸钠在肉鸡上的应用提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料
本试验所用二甲基甘氨酸钠(C4H10NNaO2,DMG-Na),纯度为99.0%,由齐鲁动物保健品有限公司提供,齐鲁晟华制药有限公司生产。1日龄AA肉鸡,购自安徽和威集团。
1.2 试验设计
试验采用随机单因子试验进行设计。选择体质量相近、1日龄的AA肉鸡720只,随机分为6个处理组,每组6个重复,每个重复20只肉鸡,公母各半。试验期分为1~21 d和22~42 d。试验在同一鸡舍相同饲养管理条件下进行。
1.3 试验日粮
基础日粮以玉米-豆粕为主,基础日粮配制参照NRC(1994)《家禽的营养需要量》,其组成及营养水平见表 1。整个饲养过程中不添加含抗氧化成分及具有促生长作用的物质。各试验组分别为:对照组(CK组)、5个试验组(T1~T5组)。CK组饲喂基础日粮,T1~T5组分别为在基础日粮中添加300、500、1 000、1 500和2 000 mg · kg-1的二甲基甘氨酸钠。
| % | ||||||
| 成分Ingredients | 1~21 d | 22~42 d | 成分 Ingredients | 1~21 d | 22~42 d | |
| 日粮组成Diet composition | 营养水平Nutrients levels2) | |||||
| 玉米Corn | 56.46 | 63.04 | 水分Water | 12.70 | 12.80 | |
| 豆粕Soybean meal | 12.08 | 1.29 | 粗蛋白质Crude protein | 21.00 | 19.50 | |
| 次粉Wheat midding | 6.93 | 3.96 | 粗脂肪Ether extract | 3.60 | 4.70 | |
| 玉米蛋白粉Corn gluten meal | 7.92 | 9.41 | 钙Calcium | 0.95 | 0.87 | |
| 棉粕Cottonseed meal | 7.43 | 8.42 | 有效磷Available phosphorus | 0.35 | 0.28 | |
| 膨化大豆Swelling soybean | 5.05 | 10.10 | 代谢能Metabolic energy3) | 12.34 | 12.91 | |
| 石粉Limestone powder | 1.52 | 1.61 | 赖氨酸Lysine | 1.16 | 1.07 | |
| 磷酸氢钙Calcium hydrogen phosphate | 1.18 | 0.74 | 蛋氨酸Methionine | 0.44 | 0.39 | |
| 赖氨酸Lysine | 0.33 | 0.39 | 苏氨酸Threonine | 0.79 | 0.70 | |
| 蛋氨酸Methionine | 0.08 | 0.03 | ||||
| 苏氨酸Threonine | 0.02 | 0.02 | ||||
| 预混料Premix1) | 1.00 | 1.00 | ||||
| 注: 1)预混料向每kg日粮提供铁60 mg,铜7.5 mg,锌65 mg,锰110 mg,碘1.1 mg,硒0.4 mg,杆菌肽锌30 mg,维生素A 4 500 IU,维生素D3 1 000 IU,维生素K 1.3 mg,维生素B1 2.2 mg,维生素B2 10 mg,维生素B3 10 mg,氯化胆碱400 mg,维生素B5 50 mg,维生素B6 4 mg,维生素H 0.04 mg,维生素B11 1 mg,维生素B12 1.013 mg;2)计算值;3)代谢能单位为MJ · kg-1。 Note: 1)The premix provided per kg of diet:iron 60 mg,copper 7.5 mg,zinc 65 mg,manganese 110 mg,iodine 1.1 mg,selenium 0.4 mg,bacitracin zinc 30 mg,vitamin A 4 500 IU,vitamin D3 1 000 IU,vitamin K 1.3 mg,vitamin B1 2.2 mg,vitamin B2 10 mg,vitamin B3 10 mg,choline choride 400 mg,vitamin B5 50 mg,vitamin B6 4 mg,biotin 0.04 mg,vitamin B11 1 mg,vitamin B12 1.013 mg;2)Calculated values;3)The unit of metabolic energy is MJ · kg-1. | ||||||
试验鸡采用笼养方式,试验前对雏舍及器具进行消毒。试验期内肉鸡自由饮水和采食,每天冲刷引水管1次,日喂料2次。定期清理粪便,持续光照。饲养期间1周2次带鸡消毒,并进行1次鸡舍外的环境消毒;肉鸡的免疫按常规程序进行。
1.5 指标测定及方法
1.5.1 生产性能 于进鸡当日称量(1日龄)试验鸡体质量,于21和42 d早晨再分别称量1次(此前停饲12 h,自由饮水)。每天记录肉仔鸡的采食量,计算平均日采食量、平均日增体质量、料肉比和死亡率。 1.5.2 营养物质利用率 在19~21 d时,每重复取出1只鸡,单笼饲养。笼子下放置托盘,采用全收粪便法收集3 d粪便。收粪之前,停饲12 h,然后自由采食3 d,再停饲12 h,以确保粪便排空。期间鸡自由饮水。收集粪便时,尽量捡出托盘中的羽毛和皮屑,鲜粪称质量,按每100 g粪样加入5%硫酸10 mL搅拌后密封,冷冻待测。测量前,将样品在烘箱中以65 ℃干燥至恒质量,回潮后称质量,粉碎过1 mm孔径的筛子制成风干样。同样方法收集40~42 d的粪便。分析日粮和粪便的代谢能以及干物质、粗蛋白、粗脂肪的利用率。 1.5.3 胰腺中消化酶活性 在试验的第42天,每重复取1只鸡,屠宰后取胰腺组织,参照试剂盒(南京建成生物工程研究所)说明的方法测定胰腺组织中脂肪酶、胰蛋白酶、淀粉酶活性。3种酶活性定义如下:组织脂肪酶:在37 ℃条件下,每克组织在反应体系中与底物反应1 min,每消耗1 μmol底物为1个酶活性单位;胰蛋白酶:在pH 8.0、37 ℃条件下,每毫克蛋白中含有的胰蛋白酶每分钟使吸光值变化0.003即为1个酶活性单位;淀粉酶:每毫克组织在37 ℃与底物作用30 min,水解10 mg淀粉定义为1个淀粉酶活性单位。 1.6 数据处理与分析
试验数据采用Excel 2003进行初步整理,用SPSS 20.0软件进行统计分析,采用单因子方差法(One-Way ANOVA)分析差异显著性,然后采用邓肯氏(Duncan′s)法进行多重比较。结果均以平均数±标准误(x±SE)表示。
2 结果与分析
2.1 添加不同剂量二甲基甘氨酸钠对肉鸡生产性能的影响
由表 2可知:试验前期各试验组的平均日增体质量与平均日采食量差异均不显著(P>0.05),而前期T3、T4及T5组的料肉比极显著低于CK组(P<0.01),其较CK组分别降低了3.33%、4.00%和2.66%。
试验后期:与CK组相比,T3组的平均日增体质量、平均日采食量分别提高了7.7%和3.5%,其料肉比降低了4.18%,但各组与CK组相比差异均不显著。
从试验全期看:试验组中T3组、T4组的平均日增体质量显著高于CK组、T1组及T2组(P<0.05);各试验组的平均日采食量与CK组相比差异均不显著;而T3组与T4组的料肉比极显著地低于CK组和T1组(P<0.01),T5组的料肉比显著低于CK组和T1组(P<0.05)。
| 时期 Period | 指标 Items | DMG-Na添加剂量(组别)/(mg·kg-1) Dosage of DMG-Na added(Group) | |||||
| 0(CK) | 300(T1) | 500(T2) | 1 000(T3) | 1 500(T4) | 2 000(T5) | ||
| 前期(1~21 d) The early period | 平均日增体质量/g Average daily gain | 34.90±0.76 | 35.19±0.85 | 35.15±0.36 | 35.74±0.51 | 36.79±0.55 | 35.03±1.02 |
| 平均日采食量/g Average daily feed intake | 52.64±0.53 | 52.91±1.14 | 51.89±0.34 | 51.99±0.72 | 53.35±0.82 | 51.28±1.40 | |
| 料肉比Ratio of feed to gain | 1.50±0.03Aa | 1.49±0.02Aa | 1.47±0.01ABab | 1.45±0.02Bb | 1.44±0.02Bb | 1.46±0.02ABb | |
| 后期(22~42 d) The later period | 平均日增体质量/g Average daily gain | 57.80±2.11ab | 56.80±2.30b | 56.63±1.60b | 62.26±0.52a | 61.40±0.97ab | 58.65±1.38ab |
| 平均日采食量/g Average daily feed intake | 123.68±2.99ab | 122.89±3.47ab | 120.14±1.68b | 128.12±0.72a | 127.40±0.73a | 122.57±0.61ab | |
| 料肉比Ratio of feed to gain | 2.15±0.06ab | 2.17±0.04a | 2.13±0.03ab | 2.06±0.02b | 2.07±0.03ab | 2.09±0.05ab | |
| 全期(1~42 d) The whole period | 平均日增体质量/g Average daily gain | 46.47±1.01ABb | 46.11±1.33ABb | 46.01±0.65Bb | 49.11±0.29Aa | 49.18±0.28ABa | 46.96±0.23ABab |
| 平均日采食量/g Average daily feed intake | 88.16±1.35ab | 87.90±2.17ab | 86.01±0.68b | 90.06±0.65a | 90.24±0.59a | 86.20±0.90ab | |
| 料肉比Ratio of feed to gain | 1.86±0.03Aa | 1.86±0.02Aa | 1.83±0.01ABab | 1.80±0.01Bb | 1.80±0.02Bb | 1.81±0.02ABb | |
| 注:同行数据肩注小写字母不同者表示差异显著(P<0.05),不同大写字母者表示差异极显著(P<0.01)。 Note: In the same row,values with different lowercase letter superscripts mean significant difference(P<0.05),with capital letter superscripts mean very significant difference(P<0.01).The same as below. | |||||||
由表 3可见:与CK组相比,日粮中添加二甲基甘氨酸钠对肉鸡的死亡率无显著影响,但有下降的趋势。
| 项目Items | DMG-Na添加剂量(组别)/(mg·kg-1) Dosage of DMG-Na added(Group) | |||||
| 0(CK) | 300(T1) | 500(T2) | 1 000(T3) | 1 500(T4) | 2 000(T5) | |
| 饲养数量Feeding number | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 |
| 死亡数量Death number | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 |
| 死亡率/% Mortality | 2.50 | 2.50 | 2.50 | 1.67 | 1.67 | 1.67 |
由表 4可见:21日龄各组干物质、代谢能、粗蛋白及粗脂肪的表观利用率差异均不显著(P>0.05),但T3、T4及T5组粗蛋白的表观利用率较CK组有升高的趋势。
| % | ||||||||
| 日龄 Day-old | 项目 Items | DMG-Na添加剂量(组别)/(mg·kg-1) Dosage of DMG-Na added(Group) | ||||||
| 0(CK) | 300(T1) | 500(T2) | 1 000(T3) | 1 500(T4) | 2 000(T5) | |||
| 21 | 干物质Dry matter | 57.75±6.72 | 58.59±4.33 | 61.27±5.17 | 59.88±4.39 | 58.56±5.14 | 60.73±7.68 | |
| 代谢能Metabolic energy | 58.49±1.02 | 57.72±4.10 | 56.05±6.17 | 60.20±3.49 | 60.62±3.78 | 58.69±1.35 | ||
| 粗蛋白Crude protein | 47.94±1.02 | 50.09±3.22 | 52.69±3.61 | 53.43±1.53 | 53.36±1.33 | 53.99±3.12 | ||
| 粗脂肪Ether extract | 42.04±1.12 | 39.70±2.54 | 42.01±2.23 | 45.56±4.34 | 40.75±3.54 | 41.22±1.18 | ||
| 42 | 干物质Dry matter | 68.67±3.86 | 68.81±4.27 | 70.48±4.43 | 69.81±3.23 | 69.65±5.82 | 70.48±4.77 | |
| 代谢能Metabolic energy | 73.09±1.58 | 72.18±1.33 | 73.48±1.18 | 74.45±2.03 | 73.00±1.47 | 75.15±2.30 | ||
| 粗蛋白Crude protein | 59.94±2.23b | 59.98±4.66b | 63.50±3.68ab | 67.48±2.35a | 66.61±1.09a | 68.24±2.84a | ||
| 粗脂肪Ether extract | 70.67±4.88 | 70.83±1.19 | 72.20±2.71 | 72.79±3.96 | 72.47±1.67 | 72.32±2.03 | ||
42日龄,各组干物质、代谢能、粗脂肪的表观利用率差异均不显著;与CK组相比,T1组和T2组粗蛋白的表观利用率差异不显著(P>0.05),而T3、T4和T5组的显著升高(P<0.05),分别提高了12.6%、11.1%和13.8%。 2.4 添加不同剂量二甲基甘氨酸钠对肉鸡内源消化酶活性的影响
由表 5可见:T4组和T5组的胰蛋白酶活性显著高于CK组(P<0.05);T1、T2和T3组胰蛋白酶活性与CK组差异不显著(P>0.05),但T3组较CK组有增加的趋势。与CK组相比,T2组和T3组的脂肪酶活性显著增加,其他试验组差异不显著(P>0.05)。各组淀粉酶活性差异均不显著。
| U · g-1 | ||||||
| 项目Items | DMG-Na添加剂量(组别)/(mg·kg-1) Dosage of DMG-Na added(Group) | |||||
| 0(CK) | 300(T1) | 500(T2) | 1 000(T3) | 1 500(T4) | 2 000(T5) | |
| 胰蛋白酶活性Trypsin activity | 1.69±0.18b | 2.16±0.29ab | 2.15±0.13ab | 2.30±0.26ab | 2.38±0.19a | 2.36±0.20a |
| 脂肪酶活性Lipase activity | 32.41±6.93b | 49.36±7.18ab | 60.74±10.33a | 61.17±11.84a | 38.67±7.40ab | 49.79±10.54ab |
| 淀粉酶活性Amylase activity | 12.56±0.40 | 12.02±1.35 | 14.96±3.57 | 12.99±2.40 | 10.89±0.44 | 9.99±0.84 |
3.1 添加不同剂量二甲基甘氨酸钠对肉鸡生产性能的影响
本试验研究发现,日粮中添加二甲基甘氨酸钠(DMG-Na)对肉鸡生产性能的影响呈剂量依赖关系,随着添加剂量的升高,肉鸡的料肉比显著降低;从全期来看,日粮中添加1 000和1 500 mg · kg-1的DMG-Na可显著提高肉鸡的日增体质量,降低料肉比,改善肉鸡的生产性能,其与对照组相比全期料肉比均降低了3.33%,平均日增体质量则分别提高了5.68%和5.83%。这与Kalmar等[4]在肉鸡日粮中添加DMG-Na能降低料肉比2.0%~3.9%,日增体质量提高5.5%~6.8%的结果一致。但有关DMG-Na改善肉鸡生产性能的机制尚不清楚。
二甲基甘氨酸是一种能形成吸附界面膜,降低表面张力的表面活性物质[5],这种活性能使得肠道内的水分和油脂等营养物质快速乳化,因此,这种乳化作用降低了营养物质的包囊作用,促进了消化酶对营养物质的消化和小肠绒毛刷状缘对营养物质的吸收。此外,二甲基甘氨酸作为一种小的水溶性亲脂分子能有效地通过细胞膜被肠壁细胞吸收而进入机体[1],提高了口服二甲基甘氨酸在机体中的利用率;并且其在代谢途径作为甲基供体降低了胆碱的生物消耗,使得胆碱介导的肉碱的组织吸收增多,促进了线粒体内长链脂肪酸的氧化,降低了脂肪的沉积,而加速脂肪酸的氧化能为肉鸡更好地提供能量,降低了氨基酸的供能需求,减少了氨基酸的分解代谢,进一步促进了蛋白质的累积,从而改善了机体的生产性能。
研究发现,二甲基甘氨酸是动物体内胆碱代谢生成甘氨酸的中间代谢产物,其在代谢过程中提供2个甲基给四氢叶酸酯并最终代谢成甘氨酸。而甘氨酸是合成分泌胆酸进入小肠发挥作用的重要组成成分,也是促进脂肪消化和长链脂肪酸吸收的重要物质[6]。Wu[7]也发现甘氨酸是组成动物体内细胞外结构性蛋白的重要成分。Powell等[8]研究发现在饲喂正常蛋白水平日粮中添加0.52%的甘氨酸能增加生长猪的平均日增体质量和饲料利用率。但在正常的饲养状况下,甘氨酸在禽类体内的合成量不能满足机体代谢的需要,尤其是在机体生病的状况下[9]。因此,在日粮中添加二甲基甘氨酸为肉鸡对甘氨酸的需求提供了物质基础,满足了肉鸡快速生长的需求,从而改善了肉鸡的生产性能。本研究表明,日粮中添加DMG-Na 可促进AA肉鸡生长,降低料肉比,提高肉鸡生产性能,且添加的最适剂量为1 000~1 500 mg · kg-1。
3.2 添加不同剂量DMG-Na对肉鸡养分表观利用率的影响
营养物质的消化率与动物的生产性能有着密切的关系,提高营养物质消化率是增加肉鸡生产性能的重要途径之一[10]。营养物质消化率的提高可促进动物对干物质、氮和总能等营养物质吸收,并从一定程度上提高生产性能[11]。有报道[4]称在肉鸡上发现DMG-Na可以使日粮中粗蛋白的表观利用率显著提高6.3%。Cools等[12]在母猪日粮中添加1 000 mg · kg-1的DMG-Na后,发现粗脂肪和粗蛋白的表观消化率分别提高了8.3%和20.9%。本试验结果显示,日粮添加1 000 mg · kg-1以上的DMG-Na显著提高了试验后期粗蛋白的表观代谢率。DMG-Na是一种具有表面活性成分的营养添加剂[13],有研究发现给母猪日粮中添加乳化剂能有效提高营养物质的消化率,降低饲料成本[14, 15]。推测其在日粮中可能通过对营养物质进行外部乳化来促进动物的消化吸收,提高饲料表观利用率。但本试验发现DMG-Na对粗脂肪的表观消化率并没有显著影响,这可能与日粮中脂肪的含量有关,因为Dierick等[16]证实,外源乳化剂在低脂日粮中对营养物质的表观消化率具有更好的促进作用。添加1 000 mg · kg-1以上的DMG-Na能有效提高42日龄AA肉鸡对粗蛋白的表观代谢率,较好地促进了肉鸡生长。
3.3 添加不同剂量DMG-Na对肉鸡内源消化酶活性的影响
许多饲料添加剂均可提高动物消化酶的活性,本试验发现日粮中添加1 500和2 000 mg · kg-1的DMG-Na 均能显著提高肉鸡胰腺中的胰蛋白酶的活性,此结果与其能提高饲料中粗蛋白表观利用率的结果相一致。不同处理组间胰蛋白酶活性与各处理组生长性能表现出相同的规律,且因为胰蛋白酶活性的增强在一定程度上也促进了肉鸡对蛋白质的消化吸收。本试验结果显示:500和1 000 mg · kg-1的DMG-Na能有效提高胰腺脂肪酶的活性,但饲料中粗脂肪的表观利用率并没有得到改善,这与阮晖等[17]报道的肉鸡内源脂肪酶活性反映了其对脂肪利用能力的结果不符,可能是由于日粮中油脂类型和含量影响了脂肪酶的效果[18]。DMG-Na能有效提高肉鸡胰腺蛋白酶和脂肪酶的原因可能与其代谢产物甘氨酸有关,Hara等[19]认为一些非必需氨基酸能够影响胰腺的生长发育和胰蛋白酶的分泌及活性。而二甲基甘氨酸的代谢产物甘氨酸残基是一种支链全部是氢原子的氨基酸残基,这种构象使得其与酶活性中心的结合具有高度的灵活性,因此,甘氨酸残基在酶的结构和功能位点上发挥重要作用,其可使得内源酶活性位点上的活性增强[20]。本试验中,DMG-Na的添加提高了甘氨酸在机体内的水平,间接地促进了内源消化酶活性的提高,从而提高肉鸡对营养物质的消化吸收,改善了肉鸡的生产性能,但DMG-Na能提高肉鸡内源消化酶活性的机制还需要深入研究。DMG-Na能提高胰腺组织中的消化酶活性,尤其对胰蛋白酶和脂肪酶的促进作用更为明显,以1 000~1 500 mg · kg-1的添加效果最佳。
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