周 穎, 周建群, 浦琴華, 顧林英, 占秀安*
(1.浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,浙江杭州 310058;2.廣西南寧市澤威爾飼料有限責(zé)任公司,廣西南寧 530221;3.浙江一星實(shí)業(yè)股份有限公司,浙江海鹽 314300;4.浙江欣欣飼料股份有限公司,浙江嘉興 314000)
微量元素是維持動(dòng)物正常生理機(jī)能所必需的營(yíng)養(yǎng)素,在動(dòng)物體內(nèi)參與酶、維生素、激素的形成和激活,進(jìn)而調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝,影響機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖性能。無(wú)機(jī)微量元素價(jià)格低廉,來(lái)源豐富,廣泛應(yīng)用于動(dòng)物生產(chǎn)中。但其穩(wěn)定性差,易受飼料中其他成分及腸道內(nèi)pH值和內(nèi)容物的干擾,因此生物學(xué)利用率較低。在豬生產(chǎn)中,微量元素尤其是銅和鋅,因其顯著的促生長(zhǎng)、防腹瀉等作用,常在日糧中超量添加,導(dǎo)致排泄量增加,造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。研究證實(shí),使用有機(jī)微量元素可在不影響動(dòng)物生產(chǎn)性能,同時(shí)維持血清微量元素濃度的情況下,減少微量元素的添加量并降低其排放量(Burkett等,2009;Buff等,2005)。 寡糖微量元素絡(luò)合物是有機(jī)微量元素的一種,是由可溶性金屬鹽與寡糖溶液生產(chǎn)絡(luò)合物。本試驗(yàn)通過(guò)考察豬的生長(zhǎng)性能、飼料利用和微量元素排泄情況,研究豬生產(chǎn)中新型復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物應(yīng)用的可行性。
1.1 試驗(yàn)材料 復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物由廣西南寧市澤威爾飼料有限責(zé)任公司提供。試驗(yàn)動(dòng)物為“杜×長(zhǎng)×大”三元雜交豬?;A(chǔ)日糧為參考NRC(1998)豬營(yíng)養(yǎng)需要配制而成的顆粒飼料,日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。
表1 日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理 選取體重約98 kg的健康“杜×長(zhǎng)×大”三元雜交豬90頭,按飼養(yǎng)試驗(yàn)要求隨機(jī)分為3組,每組3個(gè)重復(fù),每重復(fù)10頭(公母各半)。對(duì)照組飼喂常規(guī)高銅日糧,有機(jī)試驗(yàn)組飼喂添加復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物的日糧,無(wú)機(jī)試驗(yàn)組飼喂含與有機(jī)試驗(yàn)組等量的無(wú)機(jī)微量元素的日糧。對(duì)照和試驗(yàn)各組微量元素含量見(jiàn)表2。預(yù)試期7 d,正式期28 d。自由采食和飲水,常規(guī)飼養(yǎng)管理。
表2 對(duì)照組和試驗(yàn)組日糧微量元素添加量mg/kg
1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法
1.3.1 生產(chǎn)性能 按重復(fù)組記錄豬只體重,計(jì)算各重復(fù)組試驗(yàn)豬的平均始重、平均末重、平均日增重(ADG);按重復(fù)組記錄采食量,計(jì)算各重復(fù)組的平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.3.2 養(yǎng)分表觀消化率 飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束后,每組選擇體重基本一致的公豬4頭,共計(jì)12頭,每個(gè)代謝籠1頭,單獨(dú)飼喂,預(yù)試期3 d。預(yù)試期結(jié)束后,連續(xù) 3 d,每天 8:00、12:00、17:00 定時(shí)供料,充足供水。期間準(zhǔn)確記錄每日每頭豬的采食量。采用全收糞法,準(zhǔn)確記錄每日每頭豬的排糞量和排尿量。按每日排糞量的10%取樣,每100 g鮮糞加入10%鹽酸10 mL和少許甲苯,于烘箱中65℃干燥48 h,回潮,制樣。按每日排尿量的10%取樣,放入預(yù)先盛有5 mL 20%的鹽酸和少許甲苯的廣口集尿瓶中的養(yǎng)分含量按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定飼料和糞尿樣中粗蛋白質(zhì)(GB/T 6432—1994)、粗脂肪(GB/T 6433—2006)、粗灰分(GB/T 6438—2007)、 鈣 (GB/T 6436—2002) 和 總 磷 (GB/T 6437—2002)等常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量。其中微量元素銅、鐵、鋅、錳含量采用原子吸收光譜方法測(cè)定。
1.4 數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行處理,用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件的單因素方差分析方法進(jìn)行顯著性分析。數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
2.1 復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能和飼料利用的影響 由表3可見(jiàn),試驗(yàn)各組間育肥豬生長(zhǎng)性能和飼料利用均無(wú)顯著差異 (P>0.05)。但比較而言,有機(jī)微量元素組效果最佳,日增重和飼料轉(zhuǎn)化率最高。
表3 復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能和飼料利用的影響
2.2 復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物對(duì)育肥豬日糧養(yǎng)分表觀消化率的影響 由表4可知,有機(jī)試驗(yàn)組飼料養(yǎng)分消化率最高,無(wú)機(jī)試驗(yàn)組次之。與高銅對(duì)照組相比,有機(jī)試驗(yàn)組粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、鈣和磷的表觀消化率分別提高了2.86%、17.26%、12.74%、59.01%和 25.42%(P< 0.01)。與無(wú)機(jī)試驗(yàn)組比,有機(jī)試驗(yàn)組粗脂肪、粗灰粉、鈣和磷分別提高了 4.54%(P < 0.05)、10.47%(P < 0.01)、24.01%(P < 0.05)和 15.64%(P < 0.05)。
表4 復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物對(duì)飼料養(yǎng)分表觀消化率的影響 %
2.3 復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物對(duì)育肥豬氮代謝的影響 由表5可知,有機(jī)試驗(yàn)組氮的表觀消化率最高,較高銅對(duì)照組提高了3.90%(P<0.05),并在一定程度上提高了氮的利用率,并增加了氮的沉積。
2.4 復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物對(duì)育肥豬微量元素代謝的影響 由表6可知,有機(jī)試驗(yàn)組銅、鋅的糞排泄率分別較高銅對(duì)照組降低了9.84%和11.62%(P<0.05),較無(wú)機(jī)試驗(yàn)組降低了5.41%和11.03%(P < 0.05)。
3.1 復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能和飼料利用的影響 大量研究表明,相對(duì)低劑量有機(jī)微量元素能使動(dòng)物達(dá)到或優(yōu)于高劑量無(wú)機(jī)微量元素的生產(chǎn)性能。Case和Carlson(2002)的研究表明,在特定條件下,500 mg/kg的多糖鋅絡(luò)合物對(duì)仔豬的促生長(zhǎng)效果可與3000 mg/kg藥理劑量的氧化鋅相媲美。黃志堅(jiān)等(2007)比較了三種銅源對(duì)仔豬的生產(chǎn)性能的影響,得出105 mg/kg有機(jī)銅的飼喂效果可達(dá)到150 mg/kg硫酸銅的飼喂效果,且有提高平均日增重、平均日采食量和飼料轉(zhuǎn)化率的趨勢(shì)。Creech等(2004)報(bào)道,與對(duì)照組相比,低劑量有機(jī)微量元素日糧有提后備母豬(59.5~118 kg)平均日增重和平均日采食量的趨勢(shì)。這與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)表明,日糧中使用復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物和高劑量無(wú)機(jī)微量元素對(duì)育肥豬的生長(zhǎng)性能和飼料利用均無(wú)顯著影響,但相較而言使用復(fù)合有機(jī)微量元素可獲得較高的ADG和F/G。但也有研究表明,微量元素的來(lái)源并不影響豬育肥階段的生長(zhǎng)性能。Burkett等(2009)發(fā)現(xiàn),低劑量時(shí),有機(jī)微量元素與無(wú)機(jī)微量元素對(duì)生長(zhǎng)育肥豬的生長(zhǎng)性能無(wú)顯著差異,但與高劑量無(wú)機(jī)微量元素相比,有提高生產(chǎn)性能的趨勢(shì)。本試驗(yàn)表明,各試驗(yàn)組育肥豬的生長(zhǎng)性能無(wú)顯著差異,即降低微量元素的使用量,并不會(huì)對(duì)育肥豬的生產(chǎn)性能產(chǎn)生負(fù)面影響。這說(shuō)明高銅的促生長(zhǎng)作用在豬的育肥階段不顯著,這與陳代文和李學(xué)偉(2002)、Smits和 Henman(2000)報(bào)道一致。
3.2 復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物對(duì)飼料養(yǎng)分表觀消化率及氮代謝的影響 微量元素銅、鋅能提高動(dòng)物采食量,促進(jìn)生長(zhǎng)因子分泌,刺激細(xì)胞有絲分裂,從而提高動(dòng)物生長(zhǎng)性能,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沉積。研究表明,高銅日糧可顯著提高仔豬對(duì)粗脂肪的消化率(占秀安等,2004)。而本試驗(yàn)則表明,與高銅對(duì)照組相比,有機(jī)微量元素可顯著提高飼料中各養(yǎng)分消化率。這可能是由于有機(jī)微量元素并不是微量元素和有機(jī)配體功能的簡(jiǎn)單疊加,而是二者的有機(jī)結(jié)合。這種有機(jī)結(jié)合一方面比無(wú)機(jī)微量元素具有更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),減弱了胃腸道內(nèi)理化因素的不利影響,從而提高了微量元素的生物學(xué)效價(jià);另一方面,復(fù)合型的有機(jī)微量元素更兼顧動(dòng)物對(duì)各微量元素需要量的比例,提高了機(jī)體將相應(yīng)微量元素運(yùn)輸?shù)礁魈囟ńM織和酶系統(tǒng)的比率,從而促進(jìn)了養(yǎng)分消化吸收。
表5 復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物對(duì)氮代謝的影響
表6 復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物對(duì)微量元素代謝的影響
本試驗(yàn)表明,復(fù)合寡糖微量元素可顯著提高育肥豬對(duì)鈣、磷的表觀消化率。這可能是由于復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物特殊的化學(xué)性質(zhì)以及其整體降低了微量元素的添加量,避免了對(duì)鈣、磷吸收的拮抗作用,從而提高了機(jī)體對(duì)鈣、磷的吸收利用率。
銅能促進(jìn)氮沉積(Dove,1995)。從氮代謝結(jié)果看,有機(jī)試驗(yàn)組較高銅對(duì)照組顯著提高了氮的表觀消化率,這與粗蛋白質(zhì)表觀消化率的顯著提高保持一致,但沉積氮各組間差異不顯著。Huang等(2010)用蛋氨酸銅替代生長(zhǎng)豬日糧中的硫酸銅,得到了較高的氮消化率(P=0.01),但干物質(zhì)消化率無(wú)顯著差異。這說(shuō)明有機(jī)微量元素銅生物學(xué)效價(jià)相對(duì)較高,能在一定程度上提高氮的沉積。
3.3 復(fù)合寡糖微量元素絡(luò)合物對(duì)育肥豬微量元素代謝的影響 根據(jù)NRC(1998)標(biāo)準(zhǔn),育肥豬(80~120 kg)對(duì)微量元素銅、鐵、鋅、猛的需要量分別為 3、40、50、2 mg/kg,而在生產(chǎn)中實(shí)際添加量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于需要量,絕大部分的微量元素未被吸收而被直接排出體外。大量研究證實(shí),降低微量添加量可有效減低微量元素的糞排泄量(Burkett等,2009;Buff等,2005)。 Spears等(1999)報(bào)道,用有機(jī)微量元素替代豬日糧中部分無(wú)機(jī)微量元素,可在大大降低銅、鋅添加量的同時(shí),不影響生產(chǎn)性能,從實(shí)質(zhì)上降低糞便中銅、鋅的含量。Lee等(2001)研究也表明,螯合態(tài)的銅、鋅在低劑量時(shí),不影響斷奶仔豬和肉仔豬生產(chǎn)性能,且能維持血清微量元素濃度,并顯著降低糞便中銅、鋅含量。本研究也表明,降低微量元素的使用量可顯著降低微量元素的糞排泄量,且使用有機(jī)微量元素可獲得最低的鐵、銅、猛、鋅排泄率。這說(shuō)明相比無(wú)機(jī)微量元素,有機(jī)微量元素具有更高的利用率和生物學(xué)效價(jià)。這可能是由于有機(jī)微量元素具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),使其在體內(nèi)避免了與磷酸、植酸等結(jié)合形成難容的化合物,也避免了不溶性膠體對(duì)其的吸附作用,減少了金屬離子與日糧中其他成分和胃腸道中胃酸等物質(zhì)的不良作用,有利于機(jī)體對(duì)金屬離子的充分吸收和利用。
4.1 與高銅日糧相比,飼喂有機(jī)微量元素可在一定程度上降低料重比。
4.2 有機(jī)微量元素能提高育肥豬脂肪消化率,促進(jìn)育肥豬對(duì)鈣磷的消化吸收,有效提高氮表觀消化率,適度增加氮利用率。
4.3 育肥豬飼喂高銅日糧,鐵、銅、錳、鋅的排泄率較高,增加了畜牧生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān);有機(jī)微量元素可顯著降低銅、鋅排泄,表明有機(jī)微量元素可能通過(guò)減少拮抗效應(yīng),增加微量元素吸收和儲(chǔ)留,進(jìn)而減少了排放。
[1]陳代文,李學(xué)偉.飼糧添加高銅和 VE對(duì)豬生長(zhǎng)性能和豬肉品質(zhì)的影響[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,20(1):23~28.
[2]黃志堅(jiān),陳強(qiáng),李清祿,等.不同形態(tài)銅源對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能,血液生化指標(biāo)和糞銅排出量的影響[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào),2007,28(1):32~35.
[3]占秀安,許梓榮,奚剛.高劑量銅對(duì)仔豬生長(zhǎng)及消化和胴體組成的影響[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào):農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版,2004,30(1):93~96.
[4]Buff C E,Bollinger D W,Ellersieck M R,et al.Comparison of growth performance and zinc absorption,retention,and excretion in weanling pigs fed diets supplemented with zinc-polysaccharide or zinc oxide[J].Journal of animal science,2005,83(10):2380~2386.
[5]Burkett J L,Stalder K J,Powers W J,et al.Effect of inorganic and organic trace mineral supplementation on the performance,carcass characteristics,and fecal mineral excretion of phase-fed,grow-finish swine[J].Asian-Australasian journal of animal sciences,2009,22:1279~1287.
[6]Case C L,Carlson M S.Effect of feeding organic and inorganic sources of additional zinc on growth performance and zinc balance in nursery pigs[J].Journal of Animal Science,2002,80(7):1917~1924.
[7]Creech B L,Spears J W,F(xiàn)lowers W L,et al.Effect of dietary trace mineral concentration and source (inorganic vs.chelated)on performance,mineral status,and fecal mineral excretion in pigs from weaning through finishing[J].Journal of animal science,2004,82(7):2140~2147.
[8]Dove C R.The effect of copper level on nutrient utilization of weanling pigs[J].Journal of animal science,1995,73(1):166~171.
[9]Huang Y,Yoo J S,Kim H J,et al.The effects of different copper(inorganic and organic)and energy(tallow and glycerol)sources on growth performance,nutrient digestibility,and fecal excretion profiles in growing pigs[J].Asian-Australasian journal of animal sciences,2010,23(5):573.
[10]Lee S H,Choi S C,Chae B J,et al.Evaluation of metal-amino acid chelates and complexes at various levels of copper and zinc in weanling pigs and broiler chicks[J].Asian-Australasian Journal of Animal Sciences,2001,14(12):1734~1740.
[11]Smits R J,Henman D J.Practical experiences with Bioplexes in intensive pig production [A].Biotechnology in the Feed Industry[C].Nottingham:2000.293~300.
[12]Spears J W,Creech B A,F(xiàn)lowers W L.Reducing copper and zinc in swine waste through dietary manipulation[A].Procedings of North Carolina Waste Managements Symposium[C].1999.179.