劉 偉 蔡輝益* 閆海潔 劉國華 張 姝 楊華明

(1.中國農業(yè)科學院飼料研究所，農業(yè)部飼料生物技術重點開放實驗室，北京 100081;2.吉林省農業(yè)科學院，長春 130033)

家禽飼料原料能值的評定以代謝能(metabolizable energy，ME)為主，ME包含了家禽對飼料攝食和消化過程產生的熱增耗(heat increment，HI)。所以，ME并不能真實的代表可被家禽用來維持和生產利用的能量［1］。凈能體系考慮了HI的損失，在評定飼料原料能值上更加準確。其中，HI是通過計算動物采食前后產熱量的差值來估測的。家禽產熱量受品種、年齡、性別、采食量、環(huán)境等多種因素影響。O’Neill等［2］研究表明，母雞的絕食產熱量高于公雞。Johnson等［3］將蛋雞的采食量分成9個梯度，結果表明產熱量隨著采食量的減少明顯下降。王旭莉［4］研究表明，蛋雞的產熱量與采食量和產蛋率相關。Waring等［5］、O’Neill等［6］、Valencia 等［7］報道環(huán)境溫度影響家禽產熱量。Li等［8］報道，光照時間影響產熱量。家禽的絕食產熱量受絕食時間長短的影響，Shannon等［9］、O’Neill等［6］、Lundy 等［10］、Macleod 等［11］測定家禽絕食48 h后的產熱量;寧冬等［12］在測定棉籽粕和玉米蛋白粉對蛋雞的凈能值中，采用蛋雞絕食3 d后的產熱量作為絕食產熱量。

Close等［13］、胡琴［14］研究發(fā)現(xiàn)，豬的產熱量與體重和絕食時間有關。而體重對肉雞總產熱量、絕食產熱量以及絕食時間影響的報道較少。本研究利用禽用開放式呼吸測熱裝置測定4～7周齡階段愛拔益加(AA)肉雞不同周齡體重下的總產熱量和絕食產熱量，研究體重對其采食和絕食期間的耗氧量、二氧化碳生成量、呼吸熵以及總產熱量的影響，研究并確定4～7周齡階段AA肉雞適宜的絕食時間和代謝體重絕食產熱量，為以后測定肉雞飼料原料凈能值建立方法。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與試驗設計

試驗采用單因子試驗設計，選用4～7周齡階段AA肉雞48只，每周第1天選取12只體重相近的肉雞作為1組，分為 A、B、C、D 4組，每組6個重復，每個重復2只雞，全部為公雞。采食前和采食3 d后不同周齡階段肉雞之間體重差異顯著(P＜0.05)，見表1。每周將1組肉雞隨機放入6個呼吸測熱室中。第1天適應小室環(huán)境，從第2天開始連續(xù)測定3 d采食過程的總產熱量。第5天09:00稱量各個重復肉雞體重后開始絕食，并連續(xù)測定72 h絕食產熱量，以間隔12 h作為1個統(tǒng)計單位。

表1 AA肉雞體重Table 1 The body weight of AA broilers

1.2 試驗飼糧

試驗飼糧采用玉米－豆粕型，營養(yǎng)水平參考《雞的飼養(yǎng)標準》(2004)，試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2。

1.3 飼養(yǎng)管理

呼吸測熱裝置為1臺氣體數(shù)據(jù)采集儀和1臺氣體數(shù)據(jù)分析儀控制6個小室，分析儀為Qtfxy－6多功能氣體分析儀，氣體數(shù)據(jù)采集儀和氣體數(shù)據(jù)記錄分析軟件型號分別為MTAC－A02和PDRLAB－12A，由中國農業(yè)科學院飼料研究所和吉林省農業(yè)科學院共同研制，委托哈爾濱物格電子技術有限公司生產。每周第2天和第5天09:00對肉雞稱重。小室溫度控制在21℃左右，濕度65%左右。采食期間自由采食。整個測定期間自由飲水。

1.4 數(shù)據(jù)采集

電腦軟件每3 m in自動記錄每個小室2只雞的耗氧量、二氧化碳生成量以及呼吸熵。

1.5 計算公式

1.5.1 耗氧量和二氧化碳生成量

式中:CO2，1和 CO2，2分別為戶外和小室內氧氣濃度;CCO2，2和 CCO2，1分別為小室內和戶外二氧化碳濃度;V為進氣量和排氣量。

表2 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)Table 2 Composition and nutrient levels of the experimental diet(air-dry basis) %

1.5.2 產熱量

根據(jù) Brouwer［15］的計算公式:

產熱量(kJ)=16.175×VO2(L/d)+

5.021×VCO2(L/d);

呼吸熵(RQ)=VCO2(L/m in)/VO2(L/m in);代謝體重絕食產熱量［FHP，MJ/(kg BWb·d)］=

aBWb。

式中:VO2和VCO2分別為耗氧量和二氧化碳生成量;a為每千克代謝體重絕食產熱量;BW為體重;b為代謝體重指數(shù)。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)用平均值±標準差表示，采用SPSS 19.0軟件中的ANOVA過程進行單因素方差分析，差異顯著者采用Duncan氏法進行多重比較，P＜0.05為差異顯著水平。

2 結果與分析

2.1 絕食時間對不同體重肉雞耗氧量、二氧化碳生成量和呼吸熵的影響

由表3和表4可知，除A和B組肉雞在絕食到60 h時的耗氧量和二氧化碳生成量低于絕食到72 h時以外，不同體重肉雞隨絕食時間的延長，耗氧量和二氧化碳生成量逐漸降低。A和C組肉雞耗氧量和二氧化碳生成量在絕食到12和24 h時差異不顯著(P＞0.05)，與絕食到36 h時差異顯著(P＜0.05)。A組肉雞絕食到48和72 h時的耗氧量和二氧化碳生成量差異不顯著(P＞0.05)，絕食到60 h顯著低于絕食到72 h(P＜0.05)。B組肉雞從絕食12到36 h的耗氧量和二氧化碳生成量顯著降低(P＜0.05)，絕食到 36、48和 72 h時差異不顯著(P＞0.05)，絕食到60 h時的耗氧量和二氧化碳生成量低于絕食到72 h，差異不顯著(P＞0.05)，但顯著低于絕食到 36 和 48 h(P＜0.05)。C組肉雞絕食到48、60和72 h時的耗氧量和二氧化碳生成量逐漸降低，但差異不顯著(P＞0.05)。D組肉雞從絕食12到48 h的耗氧量和二氧化碳生成量顯著降低(P＜0.05)，進一步絕食到72 h，耗氧量和二氧化碳生成量趨于平穩(wěn)，無顯著差異(P＞0.05)。整體來看，各組肉雞絕食到48 h以后的耗氧量和二氧化碳生成量逐漸趨于平穩(wěn)。

由圖1可見，從絕食12到72 h，不同體重肉雞的呼吸熵處于0.65～0.75之間。隨著絕食時間的延長，呼吸熵呈逐漸下降的趨勢，但無明顯規(guī)律。相同絕食時間下不同體重肉雞之間呼吸熵也無明顯規(guī)律。

2.2絕食時間對不同體重肉雞絕食產熱量的影響

由表5可見，A和B組肉雞絕食到36和48 h的產熱量差異不顯著(P＞0.05)。A組肉雞絕食到72 h的產熱量低于絕食到48 h(P＞0.05)，顯著低于絕食到36 h(P＜0.05)，顯著高于絕食到 60 h(P＜0.05)。B組肉雞絕食到72 h的產熱量高于絕食到60 h，低于絕食到36和48 h，差異均不顯著(P＞0.05)。C和D組肉雞絕食到48、60和72 h時的產熱量逐漸降低，但差異不顯著(P＞0.05)。A和B組肉雞絕食到36 h以后產熱量趨于穩(wěn)定，與絕食到48 h的產熱量相近。C和D組肉雞絕食到48 h以后的產熱量趨于穩(wěn)定。

表3 絕食時間對不同體重肉雞耗氧量的影響Table 3 Effects of fasting duration on O2 consumption of different body weight broilers L/d

表4 絕食時間對不同體重肉雞二氧化碳生成量的影響Table 4 Effects of fasting duration on CO2 production of different body weight broilers L/d

圖1 絕食時間對不同體重肉雞呼吸熵的影響Fig.1 Effects of fasting duration on RQ of different body weight broilers

A、B、C和D組肉雞絕食到48 h時的產熱量都趨于穩(wěn)定，以肉雞采食3 d后的體重的對數(shù)為自變量，以A、B、C和D組肉雞絕食到48 h時的產熱量的對數(shù)作為因變量進行回歸分析，得到回歸方程:y=0.737x－0.332(R2=0.99，P＜0.01)。由回歸方程可知:lga=－0.332，得到4～7周齡階段 AA 肉雞代謝體重 絕 食 產 熱 量:a=0.47 MJ/(kg BW0.74· d)(R2=0.99，P＜0.01)。

2.3 體重對肉雞耗氧量、二氧化碳生成量、總產熱量、絕食產熱量和呼吸熵的影響

由表6可知，4～7周齡階段肉雞采食3 d內的耗氧量、二氧化碳生成量和總產熱量隨著體重的增加顯著提高(P＜0.05)。從第4周到第7周，總產熱量提高了92.94%(P＜0.05)。體重對不同周齡肉雞采食期間呼吸熵沒有顯著影響(P＞0.05)，呼吸熵均在0.90以上。

根據(jù)表5結果，將4～7周齡的肉雞絕食到48 h的產熱量作為各周齡階段的絕食產熱量。由表7可知，絕食到穩(wěn)定水平時的耗氧量、二氧化碳生成量和產熱量隨絕食前體重的增加顯著提高(P＜0.05)。與第4周相比，第7周肉雞產熱量提高了 98.15%(P＜0.05)。各周齡之間每日每千克代謝體重產熱量差異不顯著(P＞0.05)，與由回歸方程得到的 0.47 M J/(kg BW0.74·d)相近。絕食到48 h時，各周齡肉雞的呼吸熵差異不顯著(P＞0.05)。

表5 絕食時間對不同體重肉雞絕食產熱量的影響Table 5 Effects of fasting duration on FHP of different body weight broilers MJ/d

表6 體重對肉雞耗氧量、二氧化碳生成量、總產熱量及呼吸熵的影響Table 6 Effects of body weight on O2 consumption，CO2 production，THP and RQ of broilers

表7 體重對肉雞耗氧量、二氧化碳生成量、絕食產熱量、代謝體重產熱量及呼吸熵的影響Table 7 Effects of body weight on O2 consumption，CO2 production，F(xiàn)HP，F(xiàn)HP of BW 0.74 and RQ of broilers

3 討論

3.1 絕食時間對不同體重肉雞耗氧量、二氧化碳生成量和呼吸熵的影響

動物采食飼糧后經過消化吸收營養(yǎng)物質進入體內，通過生物氧化還原反應過程進行能量代謝，實質上就是動物吸入氧氣由肺進入血液進而被運送到各組織細胞參與營養(yǎng)物質的氧化還原反應，形成二氧化碳和水，二氧化碳經血液運輸由肺排出。通過測定這種氣體交換過程動物的耗氧量和二氧化碳生成量，可以間接計算出動物的產熱量［16］。氧氣和二氧化碳濃度的測定對傳感器的準確度、精度和耐用性都有較高的要求。本試驗所采用的粒子流氧分析儀和近紅外二氧化碳分析儀的測定值可精確到萬分之一。

本研究發(fā)現(xiàn)，4～7周齡階段肉雞耗氧量、二氧化碳生成量隨絕食時間的延長而逐漸降低，只有第4周和第5周肉雞絕食到60 h時的耗氧量、二氧化碳生成量略高于絕食到72 h，可能是由于4～5周齡階段肉雞體重較小，絕食到60 h體內營養(yǎng)物質消耗過大，晚間活動較少，較白天安靜，呼吸強度低于白天?？傮w來看，4～7周齡階段肉雞絕食到48 h以后的耗氧量、二氧化碳生成量逐漸趨向平穩(wěn)。

動物通過呼吸作用進行營養(yǎng)物質代謝時，所消耗的氧氣與產生的二氧化碳之比稱為呼吸熵。各種營養(yǎng)物質在體內氧化時，其呼吸熵均有各自特定的數(shù)值，是由各自的化學結構不同而決定的。葡萄糖氧化時呼吸熵為1.00，脂肪氧化時呼吸熵為0.70，體蛋白氧化時呼吸熵為0.809，由于動物體內各種營養(yǎng)物質是以不同的比例共同被氧化的，所以呼吸熵應該處于0.70～1.00之間。當動物絕食時，體內沉積的脂肪和蛋白質向碳水化合物轉化合成，呼吸熵在0.70以下［16］。本研究中 4～7 周齡階段肉雞絕食12～72 h期間呼吸熵處于0.65～0.75之間，表明肉雞在絕食代謝狀態(tài)下，維持機體體溫和基礎代謝所需的能量主要來源于對體內沉積的脂肪和蛋白質的降解轉化。

3.2 絕食時間對不同體重肉雞絕食產熱量的影響

Close等［13］測定 20～45 kg長白豬連續(xù)絕食4 d的產熱量，發(fā)現(xiàn)產熱量在絕食第1天迅速降低，在隨后的3 d，產熱量降低的速度減慢，第3天和第4天產熱量差異不顯著，并在第3天或第4天得到穩(wěn)定的最小絕食產熱量。胡琴［14］分別測定了3個體重階段的健康去勢公豬(杜×長×大)絕食96 h的產熱量，發(fā)現(xiàn)不同體重豬絕食產熱量達到穩(wěn)定水平所需的絕食時間不同，體重越大，絕食產熱量趨于平穩(wěn)時所需的時間越長。其原因在于不同體重階段的豬采食后的排空所需時間不同，即體重越大排空時間越長，營養(yǎng)物質在機體存留的時間越長，由飼糧引起的產熱量降低的速度越慢，產熱量達到穩(wěn)定時所需的時間越長。Li等［8］研究表明，蛋雞絕食到22和46 h時的產熱量沒有差異，絕食產熱量達到穩(wěn)定水平所需的絕食時間與絕食前采食量有關，采食量越少絕食產熱量達到穩(wěn)定的時間越快，因采食進入體內的營養(yǎng)物質引起的代謝產熱在絕食到22 h以后就可能已經消失。本研究中，4～7周齡階段肉雞絕食到48 h以后產熱量逐漸趨于平穩(wěn)，因此，可將48 h作為4～7周齡階段肉雞最佳的絕食時間。這與 Shannon等［9］、O’Neill等［6］、Lundy 等［10］、Macleod 等［11］在家禽上所得的結果相同。

通常以單位代謝體重BW0.75表示動物的絕食代謝產熱。對于動物整個生長階段產熱量，Tess等［17］、Van M ilgen 等［18］認 為 0.75 過 大。Noblet等［19］和胡琴［14］分別計算 45～150 kg 和 30～100 kg豬絕食產熱量，得到適宜的系數(shù)分別為0.42和0.55。本試驗通過計算4～7周齡階段不同體重肉雞的絕食產熱量，得到適宜的系數(shù)為0.74，與0.75相近。

3.3 體重對采食代謝和絕食代謝的影響

經過遺傳選育，AA肉雞具有生長快速、飼糧轉化率高等特點，每周體重都有較大變化。本研究發(fā)現(xiàn)4～7周齡階段肉雞每周采食過程的總產熱量都隨不同周齡體重的增加而顯著升高，這主要因為體重增加，產熱體表面積增加。此外，隨著體重增加，肉雞消化道體積變大，采食飼糧增多，營養(yǎng)物質在機體內的代謝產熱增加。

胡琴［14］測定 35.6～95.6 kg 豬 7 個體重階段穩(wěn)定的絕食產熱量發(fā)現(xiàn)，隨體重增加，絕食產熱量顯著增加。本試驗中，以48 h作為4～7周齡階段肉雞穩(wěn)定的絕食時間，不同周齡肉雞絕食到48 h時的耗氧量、二氧化碳生成量、產熱量也隨體重的增加顯著升高。因此，在測定肉雞產熱量時要根據(jù)肉雞體重分階段進行測定。以0.74為代謝體重指數(shù)系數(shù)，將4～7周齡階段肉雞絕食到48 h的產熱量計算為代謝體重產熱量，經統(tǒng)計分析，不同周齡肉雞絕食到48 h的代謝體重產熱量無顯著差異，與根據(jù)回歸方程得到的數(shù)值0.47 MJ/(kg BW0.74·d)(R2=0.99，P＜ 0.01)接近。故認為在本試驗條件下，可將0.74作為代謝體重系數(shù)用于計算4～7周齡階段肉雞絕食產熱量。

4 結論

4～7周齡階段AA肉雞采食代謝和絕食代謝受體重影響顯著。肉雞生長后期總產熱量和絕食產熱量應該按周齡分別計算。4～7周齡階段肉雞絕食產熱量在絕食48 h以后達到穩(wěn)定，可將48 h作為最佳絕食時間。本試驗條件下，1.21～3.10 kg肉雞單位代謝體重系數(shù)為0.74，單位代謝體重絕食產熱量為 0.47 M J/(kg BW0.74·d)。

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