瞿紅俠 , 王建國 ,2, 陳冠華 ,2, 張金龍 ,2, 韓進(jìn)誠 *, 張進(jìn)良 , 席 麗 , 閆永峰 *
(1.商丘師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)系,河南商丘 476000;2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院,河南鄭州 450002)
飼料工業(yè)中普遍使用維生素D3作為飼料添加劑,滿足畜禽對維生素D的需求。維生素D3生物學(xué)效價(jià)較低,添加量較大。近年,25-羥基維生素D3(25-OH-D3)作為飼料添加劑,在豬和家禽飼料中廣泛應(yīng)用。
在動(dòng)物體內(nèi)維生素D3首先在肝臟25-羥化酶作用下轉(zhuǎn)化為25-OH-D3,然后在腎臟1α-羥化酶作用下轉(zhuǎn)化為最終的活性產(chǎn)物1,25-(OH)2-D3。 理論上講,作為維生素 D3和 1,25-(OH)2-D3中間產(chǎn)物,25-OH-D3生物學(xué)效價(jià)高于維生素D3。但在家禽上評估25-OH-D3與維生素D3生物學(xué)效價(jià)的結(jié)果并不一致。Soares等(1995)認(rèn)為,在家禽日糧中,25-OH-D3相對生物學(xué)效價(jià)約為維生素D3的1.35~2.13倍。Atencio等(2005)對73~90周齡肉雞種雞進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)25-OH-D3生物學(xué)效價(jià)約為維生素D3的1.28倍。而Fritts和Waldroup(2005)報(bào)道,當(dāng)添加量在 50 ~ 100 μg/kg時(shí),相同水平25-OH-D3與維生素D3組肉雞體增重和骨骼灰分含量無顯著差異。本試驗(yàn)以肉雞生長性能、血漿鈣(Ca)和無機(jī)磷(Pi)含量、脛骨與股骨礦化情況為評價(jià)依據(jù),比較25-OH-D3與維生素D3相對生物學(xué)效價(jià),為家禽營養(yǎng)與飼料研究提供數(shù)據(jù)參考。
1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及分組 將300只1日齡羅斯308肉雞母雛隨機(jī)分為6個(gè)處理,每處理5個(gè)重復(fù),每重復(fù)10只,試驗(yàn)期42 d。肉雞采用籠養(yǎng)方式,1~13日齡在雛雞籠飼養(yǎng)(70 cm×70 cm × 30 cm),14~42日齡在育成雞籠飼養(yǎng)(200 cm×50 cm×35 cm)。粉狀飼料飼喂,自由采食、飲水。
1.2 試驗(yàn)日糧 設(shè)計(jì)6種日糧,在含0.50%Ca、0.25%非植酸磷(NPP),無維生素D3的玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧中分別添加3個(gè)水平25-OH-D3(2.5、5.0、10.0 μg/kg) 和 3 個(gè)水平維生素 D3(5.0、10.0、20.0 μg/kg)?;A(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
1.3 維生素D3或25-OH-D3溶液配制 25-OH-D3結(jié)晶體購自常州布克化工有限公司,純度98%。維生素D3結(jié)晶體購自嘉興天和誠生物科技有限公司,純度100%。準(zhǔn)確稱取維生素D3或25-OH-D3結(jié)晶體,分別將維生素D3或25-OH-D3溶于無水乙醇,待溶解后加入丙二醇,使最終溶液中乙醇與丙二醇比例為5∶95,維生素D3或25-OHD3濃度為10 mg/L(Han等,2013)。按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)添加量,將維生素D3或25-OH-D3溶液分別添加到各處理飼料中。
1.4 樣品收集 肉雞分別在1日齡和42日齡空腹12 h后稱重。每天記錄死亡雞數(shù),死亡雞稱重,扣除采食量。統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)期采食量,計(jì)算飼料轉(zhuǎn)化率。42日齡時(shí)每重復(fù)取接近該重復(fù)平均體重的1只雞進(jìn)行翅下靜脈采血。注射器用1 mg/mL肝素鈉溶液潤濕,采血5 mL,3000 r/min離心10 min,分離的血漿放入冰箱,冷凍保存。將雞放血屠宰后,剝離脛骨和股骨。左脛骨或左股骨用于測定骨骼重量、長度、直徑、灰分及鈣、磷含量,右脛骨用于測定脛骨強(qiáng)度。脛骨或股骨放入樣品袋,密封,冷凍保存。
1.5 樣品分析 用島津自動(dòng)生化分析儀測定血漿鈣(Ca)和無機(jī)磷(Pi)含量。將左脛骨或左股骨在沸水中煮3~5 min,去除殘余肌肉、腓骨,剝離干凈后,無水酒精浸泡24 h,無水乙醚浸泡24 h,除去水分和脂肪。烘箱中110℃烘干24 h,測定骨骼重量。用游標(biāo)卡尺測定脛骨或股骨長度和寬度(長度1/2處)。將脛骨或股骨壓碎,放入坩堝,在茂福爐中600℃灰化48 h,測定灰分重量與含量。加入鹽酸溶解灰分,EDTA滴定法測定Ca含量;鉬黃比色法測定P含量。用數(shù)顯萬能試驗(yàn)機(jī)測定右脛骨折斷力(即脛骨強(qiáng)度),參數(shù)設(shè)置:跨度40 mm,單位負(fù)荷50 kg,位移速度10 mm/min(Han 等,2013)。
1.6 統(tǒng)計(jì)分析 以每重復(fù)為試驗(yàn)單元,用SAS 9.0數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行GLM分析,用Tukey法進(jìn)行多重比較,差異顯著水平為P<0.05。用多項(xiàng)式比較法分析25-OH-D3或維生素D3與肉雞生長性能或骨骼礦化的線性或二次曲線關(guān)系。用Littell等(1997)的斜率比法測定25-OH-D3與維生素D3相對生物學(xué)效價(jià)。二元線性回歸模型為:
式中:y表示肉雞生長性能或骨骼礦化;x1表示維生素 D3;x2表示 25-OH-D3;b1表示維生素 D3的斜率;b2表示25-OH-D3的斜率;b2/b1表示25-OH-D3與維生素D3相對生物學(xué)效價(jià)。
2.1 25-OH-D3與維生素D3對1~42日齡肉雞生長性能的影響 由表2可知,維生素D3線性改善1~42日齡肉雞體增重、采食量及血漿無機(jī)磷濃度(P<0.05)。25-OH-D3線性增加肉雞體增重、采食量及血漿無機(jī)磷濃度(P<0.05)。飼料轉(zhuǎn)化率和血漿鈣含量在維生素D3或25-OH-D3各水平間無顯著差異(P>0.05)。
表2 25-OH-D3和維生素D3對1~42日齡肉雞生長性能的影響
2.2 25-OH-D3與維生素D3對42日齡肉雞骨骼礦化的影響 由表3可知,維生素D3線性提高42日齡肉雞脛骨強(qiáng)度、重量、長度、寬度和灰分重量 (P<0.05)。25-OH-D3線性增加肉雞脛骨強(qiáng)度、重量、長度、寬度和灰分重量(P<0.05)。脛骨灰分、鈣和磷含量在維生素D3或25-OH-D3各水平間無顯著差異(P>0.05)。
由表4可知,維生素D3線性提高42日齡肉雞股骨重量、長度、寬度和灰分重量(P<0.05)。25-OH-D3線性增加肉雞股骨重量、長度和灰分重量(P<0.05),25-OH-D3呈二次曲線形式改善股骨寬度(P<0.05)。股骨灰分、鈣和磷含量在維生素D3或25-OH-D3各水平間無顯著差異(P>0.05)。
2.3 25-OH-D3與維生素D3生物學(xué)效價(jià)比較由表5可知,以1~42日齡肉雞體增重為評價(jià)指標(biāo),25-OH-D3生物學(xué)效價(jià)是維生素 D3的1.78倍。以42日齡肉雞脛骨強(qiáng)度、重量和灰分重量作為評價(jià)指標(biāo),25-OH-D3生物學(xué)效價(jià)分別是維生素D3的2.09、1.82和1.73倍。以42日齡肉雞股骨重量、長度和灰分重量作為評價(jià)指標(biāo),25-OHD3生物學(xué)效價(jià)分別是維生素D3的 1.80、1.65和1.81倍。以1~42日齡肉雞生長性能及骨骼礦化指標(biāo)綜合評價(jià),25-OH-D3生物學(xué)效價(jià)約為維生素D3的1.81倍。
3.1 25-OH-D3與維生素D3對肉雞生長性能的影響 Rao等(2007)研究發(fā)現(xiàn),以維生素D3作為維生素D源前提下,日糧Ca/NPP為2時(shí),肉雞獲得最佳生長性能。因此,本試驗(yàn)保持日糧Ca與NPP的比例為2。Rao等(2009)研究顯示,在鈣、磷缺乏的日糧中,維生素D3線性提高肉雞生長速度,改善骨骼礦化;而當(dāng)日糧鈣、磷充足時(shí),維生素D3呈現(xiàn)二次曲線形式改善甚至不改善肉雞生長性能。因此,為保證25-OH-D3與維生素D3生物學(xué)效價(jià)比較在線性區(qū)間進(jìn)行,本試驗(yàn)設(shè)計(jì)低鈣(0.5%Ca)、低磷(0.25%NPP)日糧。 本次試驗(yàn)結(jié)果顯示,在低鈣、低磷日糧中,25-OH-D3或維生素D3添加水平與肉雞體增重和血漿無機(jī)磷濃度之間存在線性關(guān)系。Rao等 (2009)和Fritts和Waldroup(2003)研究發(fā)現(xiàn),添加維生素D3或25-OH-D3可改善肉雞生長性能。
表3 25-OH-D3和維生素D3對42日齡肉雞脛骨礦化的影響
表4 25-OH-D3和維生素D3對42日齡肉雞股骨礦化的影響
表5 25-OH-D3與維生素D3相對生物學(xué)效價(jià)比較
3.2 25-OH-D3與維生素D3對肉雞骨骼礦化的影響 研究顯示,肉雞日糧中維生素D3適宜添加水 平 約 為 25 μg/kg (Han 等 ,2013;Edwards,2002),25-OH-D3適宜添加量約為 10 ~ 20 μg/kg(Goodgame 等 ,2011;Fritts 和 Waldroup,2003)。Fritts和 Waldroup(2003)報(bào)道,當(dāng)兩種維生素 D添加量較低時(shí) (3 ~ 12.5 μg/kg),25-OH-D3組 42日齡肉雞體增重和骨骼灰分含量高于同水平維生素 D3組;而當(dāng)添加量較高時(shí)(50 ~ 100 μg/kg),相同水平25-OH-D3與維生素D3對42日齡肉雞體增重和骨骼灰分含量影響無顯著差異。進(jìn)一步研究顯示,25-OH-D3或維生素D3添加量在25~100 μg/kg時(shí),49日齡肉雞脛骨灰分含量在各組間無顯著差異(Fritts和 Waldroup,2005)。因此,本試驗(yàn)中25-OH-D3與維生素D3設(shè)計(jì)水平在其適宜添加量范圍內(nèi)(2.5~20.0 μg/kg)。試驗(yàn)結(jié)果表明,42日齡肉雞脛骨和股骨的重量、長度、寬度、灰分重量與25-OH-D3或維生素D3水平呈現(xiàn)顯著的線性關(guān)系。大量試驗(yàn)研究也顯示,日糧中添加維生素D3或25-OH-D3可改善鴨和鵝的生長性能與骨骼質(zhì)量(王迪等,2013;朱建軍等,2011;王爽等,2010)。
3.3 25-OH-D3與維生素D3生物學(xué)效價(jià)比較以1~42日齡肉雞生長性能、脛骨和股骨礦化為評價(jià)指標(biāo),25-OH-D3的生物學(xué)效價(jià)約為維生素D3的1.81倍。試驗(yàn)結(jié)果與Soares等(1995)以肉雞骨骼灰分(1.96倍)為指標(biāo)評定的25-OH-D3與維生素D3相對生物學(xué)效價(jià)結(jié)果較為接近,高于A-tencio等(2005)肉種雞的評價(jià)結(jié)果(1.28倍)。
4.1 25-OH-D3或維生素D3可改善1~42日齡肉雞生長性能和骨骼礦化。4.2 在1~42日齡肉雞日糧中,以生長性能及脛骨、股骨礦化指標(biāo)評價(jià),25-OH-D3生物學(xué)效價(jià)約為維生素D3的1.81倍。
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