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1α-OH D_3和植酸酶对肉鸡磷代谢的影响及肠道NaPi-IIb基因表达调控

韩进诚  
【摘要】: 磷是动物生长、骨骼形成及细胞代谢必需的常量矿物元素,也是我国2010年后不能满足国民经济发展需要的20种矿物元素之一。现代肉鸡饲粮磷水平普遍偏高,实际利用率较低,磷排泄污染问题严重。磷污染和磷资源短缺形成尖锐矛盾。解决问题的关键在于提高现有磷资源利用率。本论文研究植酸酶对肉鸡磷消化与1α-OH D3对磷吸收的影响及肠道NaPi-IIb基因表达的调控,确定植酸酶与非植酸磷(NPP)当量模型、1α-OH D3作用效果及其机理,为提高肠道无机磷吸收效率奠定基础。 试验一研究植酸酶和NPP对肉鸡生长性能、胫骨与血浆指标、养分利用的影响,确定植酸酶与无机磷当量关系。试验分两期进行。1-21d试验:将1d AA+肉雏鸡480只随机分为10个处理,每处理4重复。设计10种饲粮,前4种NPP水平为0.21、0.29、0.37和0.45%,后6种在基础饲粮(NPP 0.21%,总磷tP 0.45%)中添加植酸酶250、500、1000、2000、4000和8000 U/kg。21-42d试验:将480只前期采食相同饲粮的21d AA+肉鸡480只随机分为10个处理,每处理4重复。设计10种饲粮,前4种NPP水平为0.13、0.20、0.27和0.35%,后6种在基础饲粮(NPP 0.13%,tP 0.35%)中添加植酸酶:125、250、500、1000、2000和4000 U/kg。结果显示:(1)随饲粮NPP或植酸酶水平升高,鸡生长性能、胫骨质量、血浆无机磷(Pi)及总磷(tP)利用率增加,植酸酶提高而NPP降低植酸磷(PP)消化率;(2)1-21d、21-42d肉鸡饲粮植酸酶水平分别达到8000 U/kg、4000 U/kg时,生长性能达到各自对照组水平;(3)以胫骨灰分重量为指标,1-21d肉鸡饲粮Pi当量(y,%)与植酸酶水平(x,U/kg)关系模型为y = 0.0425×log2(1 + x/250) + 0.0283(n=7,R2 = 0.9153,P = 0.0007);21-42d为:y = 0.0284×log2(1 + x/125) + 0.0373(n=7,R2 = 0.8233,P = 0.0048)。试验表明,高水平植酸酶可降解肉鸡饲粮中几乎全部植酸磷,植酸酶添加水平与NPP当量模型可为配方设计提供参考。 试验二研究1α-OH D3对肉鸡生长性能、胫骨与血浆指标、胸肉与腿肉品质及养分利用的影响。试验分两期进行。1-21d试验:将96只1d AA+肉雏鸡随机分为2个处理,每处理4重复。设计两种饲粮,分别在基础饲粮(NPP 0.21%,tP 0.45%)中添加0和5μg/kg 1α-OH D3。21-42d试验:将前期采食相同饲粮的21d AA+肉鸡96只随机分为2个处理,每处理4重复。设计两种饲粮,分别在基础饲粮(NPP 0.13%,tP 0.35%)中添加0和5μg/kg 1α-OH D3。结果显示:(1)1α-OH D3改善1-21d肉鸡生长性能和胫骨质量,提高胫骨与血浆P含量及tP、NPP利用率,增加胸肉和腿肉的亮度、黄度,降低死亡率及腿肉剪切力;(2)1α-OH D3改善21-42d肉鸡胫骨质量,提高胫骨和血浆P含量,增加腿肉亮度,降低腿肉剪切力,对生长性能无显著影响。试验表明,1α-OH D3通过提高1-21d肉鸡磷利用率,增加机体磷沉积量,改善胫骨质量、肉品质及生长性能;而21-42d肉鸡对1α-OH D3效应较低。 试验三研究1α-OH D3与植酸酶的交互作用对肉鸡生长性能、胫骨和血液指标、肉品质及养分利用的影响。试验分两期进行。1-21d试验:将240只1d AA+肉雏鸡随机分为5个处理,每处理4重复。设计5种饲粮,前4种按2×2正交组合设计,分别在基础饲粮(NPP 0.29%,tP 0.53%)中添加1α-OH D3 0、5μg/kg及植酸酶0、500 U/kg;另外设计正常磷饲粮(NPP 0.45%,tP 0.69%)。21-42d试验:将前期采食相同饲粮的21d AA+肉鸡240只随机分为5个处理,每处理4重复。设计5种饲粮,前4种按2×2正交组合设计,分别在基础饲粮中(NPP 0.20%,tP 0.42%)添加1α-OH D3 0和5μg/kg、植酸酶0和500 U/kg;另外设计正常磷饲粮(NPP 0.35%,tP 0.57%)。结果显示:向1-21d肉鸡NPP 0.29%或21-42d肉鸡NPP 0.20%饲粮中同时添加1α-OH D3和植酸酶未改善鸡生长性能,但两者交互作用可改善胫骨灰分和磷含量。试验表明:1α-OH D3和植酸酶对改善肉鸡胫骨发育有协同作用。 试验四研究饲粮磷水平和1α-OH D3对肉鸡肠道NaPi-IIb磷转运蛋白mRNA表达的影响及其在各肠段的分布规律。试验分三部分进行。1-11d试验:将96只1d AA+肉雏鸡随机分为2个处理,每处理4重复。设计两种饲粮,即低磷(NPP 0.13%,tP 0.37%)和正常磷(NPP 0.45%,tP 0.69%)饲粮。1-21d试验:将96只1d AA+肉雏鸡随机分为2个处理,每处理4重复。设计两种饲粮,即低磷(NPP 0.21%,tP 0.45%)和高磷(NPP 0.65%,tP 0.89%)饲粮。1α-OH D3试验:将96只1d AA+肉雏鸡随机分为2个处理,每处理4重复。设计两种饲粮,分别在基础饲粮(NPP 0.21%,tP 0.45%)中添加0和5μg/kg 1α-OH D3。通过实时定量RT-PCR研究显示:(1)11d肉鸡肠道NaPi-IIb mRNA表达量随肠段的变化规律为十二指肠空肠回肠;(2)正常磷(NPP 0.45%)较低磷(NPP 0.13%)提高11d肉鸡十二指肠、空肠和回肠NaPi-IIb mRNA水平;而高磷(NPP 0.65%)则降低21d肉鸡十二指肠NaPi-IIb mRNA水平;(3)1α-OH D3可提高1-21d低磷肉鸡十二指肠、空肠和回肠NaPi-IIb mRNA表达量。试验表明:随肠段向后推移,肠道无机磷主动转运NaPi-IIb基因表达水平降低;饲粮磷水平较低时,NPP可促进NaPi-IIb基因表达,NPP过高则抑制其表达;1α-OH D3可在转录水平上调节NaPi-IIb基因表达。 本研究表明,高水平外源植酸酶可完全降解肉鸡饲粮植酸磷,1α-OH D3与NPP可调控肠道NaPi-IIb基因表达,1α-OH D3改善磷吸收与沉积、肉品质及生长性能,与植酸磷交互作用可改善肉鸡胫骨质量。


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