馬玉娥占秀安*朱巧明劉偉龍夏 磊
(1.浙江大學飼料科學研究所,杭州 310029;2.浙江欣欣飼料股份有限公司,嘉興 314005)
色氨酸是維持動物生長的必需氨基酸,但是動物體內不能合成,而植物性飼料中的色氨酸通常不能滿足畜禽需要,很容易造成色氨酸缺乏。色氨酸是維持雞的代謝和生產性能不可缺少的必需氨基酸。Goihl[1]研究發現,在低蛋白質水平的玉米-豆粕型飼糧中,色氨酸容易缺乏,需額外添加。隨著色氨酸工業合成成本的降低,在飼糧中添加色氨酸將會成為必然,所以對動物飼糧中色氨酸適宜添加量進行研究具有重要意義。國內外已經有許多學者在色氨酸對豬[2]、肉雞[3]和蛋雞[4]生產性能的影響方面做了一些研究,但目前有關色氨酸在肉種雞方面的研究尚未見報道。為此,本試驗研究了飼糧不同色氨酸水平對肉種雞生產性能、抗氧化功能和血清生化指標的影響,旨在探討肉種雞飼糧色氨酸的適宜水平,為生產應用提供基礎資料。
L-色氨酸(純度≥98.5%),購自日本味之素公司。試驗動物為嶺南黃父母代肉種雞。試驗飼糧參考我國行業標準NY/T 33—2004黃羽肉種雞營養需要,配制成粉狀飼料,基礎飼糧組成及營養水平見表1。
試驗采用單因素4水平試驗設計,選取28周齡黃羽肉種雞360只,隨機分為4組,每組3個重復,每個重復30只,對照組飼喂基礎飼糧(色氨酸水平為0.16%),試驗組分別在基礎飼糧中添加0.02%、0.04%和0.06%的色氨酸。預試期2周,正試期8周。試驗雞飼養于3層重疊式籠中,每籠飼養2只,進行常規飼養管理。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(風干基礎)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %
試驗期間每天分重復收集種蛋,各重復隨機選取種蛋50枚,共600枚,于10~15℃保存,并按每5 d一批分重復進行孵化。肉種雞飼養試驗結束后,每組隨機選取10只肉種雞,心臟采血制備血清,置于-80℃冰箱中保存。
1.4.1 生產性能及繁殖性能指標測定
以重復為單位統計每天產蛋個數、總蛋重以及周耗料量,計算累計1~8周產蛋率、料蛋比和平均蛋重。在孵化期間對入孵種蛋進行生物學檢查,記錄無精蛋數,待到孵化完成后記錄死精蛋數和出雛數,并對出生雛雞進行稱重,從而計算累計受精率、孵化率、出雛率和雛雞均重。
受精率(%)=100×受精蛋數/入孵蛋數;
孵化率(%)=100×出雛數/受精蛋數;
出雛率(%)=100×出雛數/入孵蛋數。
1.4.2 血清抗氧化指標測定
谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、還原性谷胱甘肽(GSH)含量、總抗氧化能力(T-AOC)均用南京建成生物工程研究所的試劑盒測定,試劑配制和操作步驟按說明書進行。
1.4.3 血清生化指標的測定
血清尿酸(UA)、總蛋白(TP)和白蛋白(ALB)含量采用試劑盒法進行測定,操作步驟按照試劑盒說明書進行,試劑盒購自南京建成生物工程研究所。
1.4.4 血清酶活性的測定
血清谷草轉氨酶(GOT)和谷丙轉氨酶(GPT)活性采用試劑盒法進行測定,操作步驟按照試劑盒說明書進行,試劑盒購自南京建成生物工程研究所。
數據采用SPSS 16.0軟件的單因素方差分析進行顯著性分析,差異顯著則進行Duncan氏多重比較分析,結果用平均值±標準誤表示。
由表2可見,在基礎飼糧中添加不同水平的色氨酸能夠顯著提高肉種雞的平均日采食量(P<0.05),分別提高了 4.32%、3.40% 和 2.99%,但對肉種雞的其他生產性能無顯著影響(P>0.05)。各組間平均蛋重有上升的趨勢,而料蛋比有下降的趨勢,但差異均不顯著(P>0.05)。
由表3 可見,飼糧中0.18%、0.20%和0.22%水平的色氨酸使肉種雞種蛋受精率分別提高了7.85%、3.94% 和 6.07%(P <0.05);使種蛋孵化率分別提高了 5.07%、5.61% 和 5.95%(P <0.05);使種蛋出雛率分別提高了13.32% 、9.38%和12.37%(P <0.05)。其中,0.18%色氨酸水平組種蛋的受精率和出雛率達到最高水平。在雛雞均重方面,0.18%色氨酸水平組較對照組顯著提高了3.99%(P <0.05),其他各組間無顯著差異(P >0.05)。

表2 飼糧色氨酸水平對肉種雞生產性能的影響Table 2 Effects of dietary tryptophan levels on performance of broiler breeders

表3 飼糧色氨酸水平對肉種雞繁殖性能的影響Table 3 Effects of dietary tryptophan levels on reproductive performance of broiler breeders
由表4可見,飼糧中0.18%水平的色氨酸可以顯著提高血清ALB和TP的含量(P<0.05),較對照組分別提高了4.02%和13.40%;UA含量雖然下降,但未達到顯著水平(P>0.05)。與對照組相比,其余色氨酸水平組肉種雞血清ALB、TP和UA含量均無顯著差異(P>0.05)。

表4 飼糧色氨酸水平對肉種雞血清白蛋白、總蛋白和尿酸含量的影響Table 4 Effects of dietary tryptophan levels on ALB,TP and UA contents in serum of broiler breeders
由表5可見,除血清GSH-Px活性外,其余血清抗氧化指標組間差異不顯著(P>0.05),0.18%色氨酸水平組的血清GSH-Px活性顯著高于其他各組(P <0.05),分別提高了 12.58%、33.66% 和16.72%。
由表6可見,基礎飼糧中添加色氨酸對肉種雞血清GOT和GPT活性沒有顯著影響(P>0.05)。

表5 飼糧色氨酸水平對肉種雞血清抗氧化指標的影響Table 5 Effects of dietary tryptophan levels on antioxidant indices in serum of broiler breeders

表6 飼糧色氨酸水平對肉種雞血清GOT和GPT活性的影響Table 6 Effects of dietary tryptophan levels on GOT and GPT activities in serum of broiler breeders U/mg prot
本研究表明,飼糧添加色氨酸能顯著提高肉種雞的種蛋受精率、孵化率、出雛率和雛雞均重,但對產蛋率、平均蛋重和料蛋比均無顯著影響。試驗中并沒有出現因色氨酸水平的提高而引起的生產性能顯著提高,由此提示,飼糧中0.16%色氨酸水平已滿足肉種雞生產需求,而0.18%色氨酸水平能夠最大程度地提高肉種雞的繁殖性能。有關色氨酸對肉種雞繁殖性能影響的研究,國內外尚未見報道。本試驗結果顯示,基礎飼糧中添加色氨酸,可以提高肉種雞的繁殖性能。一方面,色氨酸的主要代謝產物5-羥色胺(5-HT)是促進促性腺激素釋放和提高繁殖性能的重要因子[5]。飼糧中色氨酸水平上升后,肉種雞體內的5-HT水平也會有所提高,從而提高肉種雞的繁殖性能;另一方面,有關資料表明,家禽精液中的不飽和脂肪酸有利于維持生物膜的流動性,有助于維持精子的運動能力,提高精細胞的活力,但易受到自由基和有機過氧化物的氧化損壞,進而破壞生物膜的完整性,導致其物質運輸受到影響,精細胞的活力最終下降[6]。本試驗中色氨酸通過褪黑(MT)素提高機體抗氧化功能,并能較好地向蛋內轉移沉積,進而對精子和胚胎發育產生抗氧化保護作用,從而提高種蛋的受精率、孵化率和出雛率。具體機制還有待于進一步研究探討。
動物的采食量可決定其養分攝入量,從而影響動物的生產性能,色氨酸通過5-HT調節動物的采食量[7]。5-HT可增加動物的飽食感,當它超過生理水平時可抑制動物的采食[8]。本試驗研究表明,肉種雞的平均日采食量隨著色氨酸水平的提高呈現先上升后下降的趨勢。這說明在適當水平下添加色氨酸對肉種雞有促進采食作用。
國外許多研究表明,色氨酸缺乏會導致動物生產性能下降,補充合成色氨酸可顯著改善其生產性能[9-11]。本試驗中添加色氨酸后,肉種雞的生產性能有所提高,但提高不明顯。余東游等[12]試驗發現,高色氨酸水平組(0.24%、0.28%和0.32%)的蛋雞生產性能并沒有提高,這可能與飼糧色氨酸水平過高影響其他大分子中性氨基酸的吸收利用有關。本試驗結果與其類似,具體機制有待于進一步研究。
機體蛋白質的沉積取決于蛋白質合成代謝和分解代謝的速度。血清TP和ALB是反映肝臟蛋白合成能力的重要指標,而血清UA是反映蛋白質分解代謝的一個重要指標。色氨酸是一種特殊的氨基酸,不僅參與調控蛋白質的合成,還參與蛋白質的組成,但主要用于體蛋白質的沉積。席鵬彬等[13]研究報道,基礎飼糧中添加色氨酸可提高黃羽肉雞體蛋白質沉積,公、母雞體蛋白質沉積量分別提高 21.0% ~31.8% 和 5.4% ~27.9%,且公、母雞均以0.17%色氨酸組的蛋白質沉積量最大,說明補充色氨酸有利于黃羽肉雞體蛋白質的沉積。本試驗中,與對照組相比,0.18%色氨酸水平組的血清ALB和TP的含量顯著提高,UA含量降低,而高色氨酸水平組(0.20%、0.22%)血清ALB、TP和UA的含量變化不明顯,說明飼糧中添加適量的色氨酸能改善飼糧氨基酸平衡,使體內蛋白質合成速度大于分解速度,從而提高了肉種雞體內蛋白質的沉積。這與吳維輝[14]和 Corzo等[15]在白羽肉雞以及余東游等[12]在蛋雞上的研究結果相似。
機體的抗氧化防御體系與健康存在著密切的關系,體內的抗氧化系統包括酶系統和非酶系統,其中GSH、GSH-Px、T-AOC、SOD等是酶系統的重要組成成分,其活性以及含量的高低反映機體抗氧化能力的強弱,進一步反映了機體的健康狀況。關于色氨酸作用于動物抗氧化性能的報道極少。
MT在日夜節律的控制中起重要作用,還可通過自身直接和激活體內的抗氧化酶體系間接起到抗氧化作用[7]。MT作為色氨酸的代謝產物,主要通過提供電子清除活性氧,還可通過其受體影響細胞及組織內的一些氧化和抗氧化酶類,如能增強SOD、GSH-Px等的活性,達到清除自由基的作用。MT主要清除羥自由基[16],還可清除過氧化自由基。Surai等[17]報道,GSH-Px在禽內的抗氧化防御體系中起著重要的作用。本研究結果表明,0.18%的色氨酸水平能使血清GSH-Px活性、SOD活性、GSH含量和T-AOC升高,其中GSH-Px活性升高顯著,同時MDA含量呈下降趨勢,表明了0.18%的色氨酸水平可增強肉種雞的抗氧化能力。
伍喜林等[18]研究表明,仔豬飼糧中不同色氨酸水平對血清轉氨酶活性并無顯著影響。本試驗中,各組的血清GOT和GPT活性沒有明顯變化,這與伍喜林等的研究結果一致。GOT和GPT是氨基酸合成過程中2種關鍵酶,其活性高低反映了體蛋白質氨基酸合成與分解狀況。正常情況下,血清中這2種酶活性較低,組織中以心臟和肝臟的活性最高。當組織受損時,大量的轉氨酶進入血清,引起血清中轉氨酶活性升高,因此,可以根據血清中這2種酶活性的變化來判斷組織器官的功能。本試驗結果表明了試驗所涉及的4個色氨酸水平均沒對心臟和肝臟造成損害作用,這對色氨酸在肉種雞實際生產中的應用具有指導意義。
①在28周齡黃羽肉種雞飼糧中添加色氨酸能顯著提高種雞的繁殖性能,對生產性能沒有顯著影響。
②在本試驗條件下,綜合考慮各項指標,肉種雞玉米-豆粕型飼糧中色氨酸適宜水平為0.18%。
[1]GOIHL J.Variability exists for tryptophan availability in soybean meal diets[J].Feedstuffs,1996,12(23):12-17.
[2]徐國茂,王琤,韋華,等.色氨酸的作用機理及在豬生產中的應用[J].中國養豬業,2009(2):54-56.
[3]席鵬彬,林映才,鄭春田,等.飼糧色氨酸水平對1~21日齡黃羽肉雞生長、體成分沉積及下丘腦5-羥色胺的影響[J].動物營養學報,2011,23(1):43 -52.
[4]RUSSELL G B,HARMS R H.Tryptophan requirement of the commercial hen[J].Poultry Science,1999,78:1283-1285.
[5]崔芹,崔山.色氨酸營養研究進展[J].中國飼料,2003,15:20 -23.
[6]劉延賀,苑會珍,邢現民.生物硒對肉種雞生產性能及繁殖性能的影響[J].當代畜牧,2010(5):27 -30.
[7]張鏸予,傅偉龍.色氨酸在豬營養中的作用[J].飼料博覽,2011(1):8-11.
[8]陳守云,孫正秀,徐海濤.色氨酸在動物體內的營養代謝研究[J].青海畜牧獸醫雜志,2010,40(4):48 -49.
[9]ADEOLA O.Bioavailability of tryptophan in soybean meal and tryptophan retention in the carcasses of fourweek-old ducks[J].Poultry Science,1998,77:1312-1319.
[10]JANSMAN A J M,VAN DIEPEN J T M,MELCHIOR D.The effect of diet composition on tryptophan requirement of young piglets[J].Journal of Animal Science,2010,88:1017-1027.
[11]ANDREW A F,FRANK H,MARKUS R.Estimates of individual factors of the tryptophan requirement based on protein and tryptophan accretion responses to increasing tryptophan supply in broiler chickens 8-21 days of age[J].Archives of Animal Nutrition,2005,59(3):181-190.
[12]余東游,周斌,饒巍,等.飼糧色氨酸水平對蛋雞生產性能及蛋品質的影響[J].動物營養學報,2010,22(5):1265-1270.
[13]席鵬彬,林映才,蔣宗勇,等.飼糧色氨酸對43~63日齡黃羽肉雞生長、胴體品質、體成分沉積及下丘腦5-羥色胺的影響[J].動物營養學報,2009,21(2):137-145.
[14]吳維輝.肉仔雞可消化色氨酸需求參數研究[J].動物營養學報,1999,11(2):45 -53.
[15]CORZO A,MORAN J E F,HOEHLER D,et al.Dietary tryptophan need of broiler males from fortytwo to fifty-six days of age[J].Poultry Science,2005,84:226-231.
[16]IANAS O,OLNESCU R,BADESCU L.Melatonin involvement in oxidative stress[J].Romanian Journal of Endocrinology,1991,29:147-153.
[17]SURAI P F,DVORSKA J E.Effect of selenium and vitamin E on lipid peroxidation in thigh muscle tissue of broiler breeder hens during storage[J].Archiv Fur Geflugelkunde,2002,66:120-126.
[18]伍喜林,高振川,楊忠源,等.日糧色氨酸水平對仔豬生產性能和血液生化指標影響的研究[J].動物營養學報,1994,6(2):11-19.