肉仔鸡对饲料标准磷利用率、可利用磷需要量及小肠磷吸收机制研究

【摘要】：本论文共通过五个系列试验，研究肉仔鸡对饲料原料标准磷利用率、非植酸磷及标准可利用磷的需要量，并用原位结扎灌注肠段法研究无机磷在肉仔鸡小肠各段的吸收规律和机制。 试验一包括3个试验，旨在建立测定肉鸡对常用饲料原料（豆粕）标准矿物元素（钙、磷、铜、锰和锌）利用率的方法。在试验1中，12只24日龄商品代AA肉仔公鸡用于测定肉仔鸡排空消化道食糜的适宜绝食时间。设1个处理组，包括4个重复，每个重复3只鸡。肉仔鸡自由采食玉米-豆粕型饲粮2小时后截料，然后收集截料后12、24、36或48小时的排泄物。结果表明，肉仔鸡至少绝食24小时才能保证其消化道食糜排空。在试验2中，48只22日龄商品代AA肉仔公鸡分2个处理组（无矿物质和豆粕饲粮组），每个处理组24只鸡（每个处理组6个重复笼，每个重复笼4只鸡）。经过3天的适应期后，24日龄肉仔鸡绝食24小时后饲喂无矿物质或豆粕饲粮4小时，从采食开始收集28小时（截料后24小时）或52小时（截料后48小时）的排泄物用于测定肉仔鸡对豆粕的标准矿物元素利用率。结果表明，测定肉仔鸡对豆粕的标准矿物元素利用率适宜的收集排泄物时间为从采食开始收集排泄物52小时。24日龄肉仔鸡对豆粕的标准钙、磷、铜、锰、锌利用率分别为51.1、50.2、36.3、30.8及49.7%。在试验3中，采用试验2相同的试验方法测定36日龄肉仔鸡对同一豆粕的标准矿物元素利用率。共48只34日龄商品代AA肉仔公鸡分2个处理组（无矿物质和豆粕饲粮组），每个处理组24只鸡（每个处理组6个重复笼，每个重复笼4只鸡），然后适应3天至36日龄进行试验。结果表明，36日龄肉仔鸡对豆粕的标准磷（51.6%）、铜（36.4%）、锰（31.9%）、锌（43.4%）利用率与试验2中的相应测定结果基本一致（P0.12），但标准钙（41.5%）利用率低于试验2中的测定结果，说明在本试验期间内肉仔鸡日龄对豆粕的标准磷、铜、锰和锌利用率没有显著影响。总之，本试验建立的简单、快速的平衡试验技术新方法可以用于测定肉鸡对常用饲料原料（如豆粕）的标准矿物元素利用率。 试验二包括2个试验，用于测定肉鸡对玉米、豆粕及玉米-豆粕型饲粮的标准磷利用率，同时验证标准磷利用率在玉米-豆粕型饲粮中的可加性。每个试验均用96只体重相近的22日龄商品代AA肉仔公鸡，分4个处理组（无磷、玉米、豆粕及玉米-豆粕饲粮组），每个处理组24只鸡（每个处理组6个重复笼，每个重复笼4只鸡）。经过3天的适应期后，绝食24小时，然后分别自由采食无磷、玉米、豆粕及玉米-豆粕型饲粮4小时（试验1）或72小时（试验2），收集排泄物28或52小时（试验1）与96或120小时（试验2）（截料后48小时）。试验1的结果表明，收集排泄物52小时（截料后48小时）是测定标准磷利用率适宜的收集排泄物时间。肉仔鸡通过采食无磷饲粮测定的基础内源磷排泄量为123mg/52小时·只。通过基础内源磷校正计算的肉仔鸡对玉米、豆粕的标准磷利用率分别为37.6和50.5%。同时，测定玉米-豆粕型饲粮的标准磷利用率为44.4%，与预测值43.5%相近（P0.79）。试验2的结果表明，收集排泄物96小时（截料后24小时）是测定标准磷利用率适宜的收集排泄物时间。肉仔鸡通过采食无磷饲粮测定的基本内源磷排泄量为85.4mg/96小时·只。通过基础内源磷校正计算的肉仔鸡对玉米、豆粕的标准磷利用率分别为40.2和52.9%，与试验1的相应测定结果相近（P0.48），但测定的玉米-豆粕型饲粮的标准磷利用率为39.7%，显著低于预测值46.0%（P 0.001），这可能与肉仔鸡的磷进食量较高有关。试验结果表明，无磷饲粮可用于测定肉仔鸡基础内源磷的排泄量进而用于估测肉鸡对植物性饲料原料的标准磷利用率。但是，关于标准磷利用率在混合饲粮中的可加性还有待进一步研究。 试验三包括2个试验，用于测定肉仔鸡对无机矿物质磷源（磷酸氢钙、磷酸二氢钙及磷酸二氢钾）的标准磷利用率。每个试验均用96只体重相近的22日龄商品代AA肉仔公鸡随机分成4个处理组（无磷、磷酸氢钙、磷酸二氢钙及磷酸二氢钾饲粮组），每个处理组24只鸡（每个处理组6个重复笼，每个重复笼4只鸡）。经过3天的适应期后，绝食24小时，然后饲喂无磷、磷酸氢钙、磷酸二氢钙及磷酸二氢钾饲粮4小时（试验1）或72小时（试验2），收集排泄物52小时（试验1）或120小时（试验2）（截料后48小时）。试验1的结果表明，肉仔鸡通过无磷饲粮估测的基础内源磷排泄量为109mg/52小时·只。通过基础内源磷校正估测的肉仔鸡对磷酸氢钙、磷酸二氢钙及磷酸二氢钾的标准磷利用率分别为68.7、69.8及76.6%。试验2的结果表明，收集排泄物96小时（截料后24小时）即可用于测定无机矿物质磷源的标准磷利用率。肉仔鸡通过无磷饲粮测定的基础内源磷排泄量为49.2mg/96小时·只。通过基础内源磷校正估测的肉仔鸡对磷酸氢钙、磷酸二氢钙及磷酸二氢钾的标准磷利用率分别为71.8、70.6和78.3%。试验1和2中测定的结果很一致(P 0.001)，表明无磷饲粮可以用于测定肉仔鸡基础内源磷的排泄量，且快速平衡法可用于测定肉鸡对无机矿物质磷源的标准磷利用率。 试验四采用单因子的完全随机试验设计，用540只1日龄商品代AA肉仔公鸡进行试验，研究饲粮不同非植酸磷水平对肉仔鸡生长性能、骨骼发育参数及组织中磷代谢关键功能基因mRNA表达水平的影响，从而估测1-21日龄肉仔鸡玉米-豆粕型饲粮中非植酸磷及标准可利用磷的适宜需要量。试鸡按体重随机分为9个处理组（每个处理组6个重复笼，每个重复笼10只鸡），分别饲喂在玉米-豆粕型基础饲粮（非植酸磷含量实测为0.08%）中以CaHPO4·2H2O形式分别添加磷水平为0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45及0.50%的处理饲粮。各处理饲粮钙水平保持一致（1.0%）。试验期21天。结果表明，日增重、胫骨抗压强度、胫骨灰分含量、胫骨矿物质含量、胫骨骨密度及中趾骨灰分含量是评价肉仔鸡非植酸磷需要量的敏感指标，其中胫骨矿物质含量及其骨密度为评价肉鸡非植酸磷需要量新的特异敏感指标，而血清及胫骨碱性磷酸酶活性、胫骨灰分磷含量、胫骨灰分钙磷比、中趾骨灰分磷含量、十二指肠钠磷协同转运蛋白（NaP-IIb）mRNA和胫骨非组织特异性碱性磷酸酶（TNAP）mRNA表达水平更适于评价肉鸡对饲粮磷的生物学利用率。同时十二指肠NaP IIb mRNA表达水平受饲粮非植酸磷水平的显著（P 0.03）影响。根据以上敏感反应指标估测1-21日龄肉仔鸡非植酸需要量分别为0.34、0.39、0.37、0.37、0.39及0.36%。综合各指标，1-21日龄肉仔鸡玉米-豆粕型饲粮中非植酸磷适宜需要量为0.39%，标准可利用磷的适宜需要量为0.37%。 试验五包括2个试验，用原位结扎灌注肠段法研究无机磷在肉仔鸡十二指肠、空肠及回肠的动力学吸收特点及其与NaP-IIb基因表达的相关性。试验1通过研究不同灌注时间点时肉仔鸡小肠各段无机磷吸收率变化的规律，以确定研究肉仔鸡结扎小肠各段磷吸收动力学的适宜灌注时间。用22日龄商品代肉仔公鸡96只，按体重随机分为6个处理组（每个处理组8个重复笼，每个重复笼2只鸡），灌注6mmol/L的无机磷（磷酸二氢钾），共设0、2.5、5、10、20和40分钟6个采样时间点。结果表明，无机磷在肉仔鸡结扎十二指肠、空肠及回肠中的吸收率均随灌注时间的延长而增加，且在0-40分钟内呈渐近线变化；十二指肠磷吸收率在灌注后20分钟时显著（P 0.04）高于空肠和回肠磷吸收率，提示十二指肠可能是肉仔鸡磷吸收的主要部位。由于在20分钟时各肠段磷吸收率均达到了最大吸收率的87.0%以上，故在试验2中采用的适宜灌注时间为20分钟。试验2通过结扎肉仔鸡小肠各段灌注不同磷浓度（0、1.5、3、6、12、24或48mmol/L，磷酸二氢钾），观测无机磷吸收速率与灌注磷浓度之间的关系，揭示无机磷在肉仔鸡小肠各段的吸收动力学模式，并通过小肠各肠段NaP-IIb mRNA表达水平来研究NaP-IIb在结扎肉仔鸡小肠各段磷吸收转运中的作用。用22日龄商品代肉仔公鸡56只，按体重随机分为7个处理组（每个处理组8个重复笼，每个重复笼1只鸡）。肉仔鸡小肠各段磷吸收动力学模型表明，十二指肠磷吸收以饱和载体转运为主，而空肠和回肠磷吸收以非饱和扩散为主。在不同的磷灌注浓度（0、6或48mmol/L）下，十二指肠NaP-IIb mRNA表达水平都显著（P 0.0001）高于空肠和回肠，说明十二指肠磷的饱和载体吸收与其NaP-IIb密切相关。 综上所述，本研究建立了测定肉鸡对饲料原料和全价饲粮中标准矿物元素利用率的快速平衡试验技术新方法，并以此测得的肉仔鸡对玉米、豆粕、玉米-豆粕型饲粮、磷酸氢钙、磷酸二氢钙及磷酸二氢钾的标准磷利用率分别为37.6、50.5、44.4、68.7、69.8及76.6%；筛选到胫骨矿物质含量及其骨密度是评价肉仔鸡磷需要量的特异性敏感新指标，并用其评价获得的1-21日龄肉仔鸡玉米豆粕型饲粮中非植酸磷适宜需要量为0.39%，标准可利用磷需要量为0.37%；无机磷在肉仔鸡十二指肠中的吸收以饱和载体为主，而在空肠和回肠则以非饱和扩散为主，与其NaP-IIb表达密切相关。以上研究新成果对于我国肉鸡生产中合理、高效使用磷源，以精准满足肉鸡的可利用磷需要量，进而降低饲料成本，减少磷排放对环境的污染，都具有重要的理论和现实指导意义。