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酶解棉籽蛋白生长猪有效能值和回肠末端氨基酸消化率测定


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2024/6/7 8:42:06 关注:102 评论: 我要投稿

导读:研究旨在通过全收粪法测定酶解棉籽蛋白(enzymatic hydrolysis of cottonseed protein,EHCP)生长猪有效能值,同时通过T型瘘管手术测定生长猪回肠末端氨基酸消化率。试验一:选取体重为(12±0.5) kg的“杜×长×大”健康去势公猪18头,随机分成对照组、65% EHCP组和85%EHCP组,每组6个重复,每个重复1头猪。试验二:选取体重为(15±0.3) kg的“杜×长×大”健康去势公猪18头,于回肠末端进行T型瘘管手术,随机分成对照组(无氮饲粮)、65% EHCP饲粮组和85%EHCP饲粮组,每组6个重复,每个重复1头猪。结果表明:①65%EHCP组生长猪消化能值和代谢能值分别为14.89 MJ/kg和13.52 MJ/kg;85%EHCP组生长猪消化能值和代谢能值分别为16.39 MJ/kg和14.57 MJ/kg。②65%EHCP饲粮组的氨基酸表观和标准回肠消化率分别为69.84%~93.57%和76.20%~94.28%。85%EHCP饲粮组的氨基酸表观和标准回肠消化率分别为70.89%~95.99%和81.64%~97.38%。综上所述,85%EHCP的消化能、代谢能和必需氨基酸的回肠末端消化率高于65%EHCP,为EHCP在猪饲养中的应用提供了理论参考。全文已在《饲料工业》2024年第10期刊出。

我国是畜牧业生产大国,饲料原料消耗巨大,常规蛋白原料供不应求。许多优质的蛋白质饲料原料如大豆等大量依赖进口[1],2022年我国大豆进口量为9 108万吨[2]。我国是世界公认的产棉大国,棉籽由棉籽绒、棉籽壳和棉籽仁构成,其中棉籽壳约占30%,棉籽仁约占60%[3-4]。但棉籽中的游离棉酚等抗营养因子对单胃动物具有毒害性,不能直接用于饲喂猪。棉籽粕经过进一步加工处理可以获得营养价值较高的棉籽蛋白,能有效降低游离棉酚等抗营养物质,提高棉籽蛋白饲用价值[5]。已有研究表明,棉籽蛋白可以增强畜禽对营养物质的利用,对其生长性能有显著提高作用[6-11]。棉籽蛋白可通过不同的原料、工艺获得,同时其粗蛋白质含量、氨基酸消化率等营养水平也随之变化,目前国内外对酶解棉籽蛋白(enzymatic hydrolysis of cottonseed protein,EHCP)猪消化能的研究较少,前人研究大多集中在脱酚棉籽蛋白(Degossypolized cottonseed protein,DCP)、浓缩脱酚棉籽蛋白(Concentrated dephenolized cottonseed protein,CDCP)等在畜禽生产中的应用[12-15]。目前对EHCP在猪上的研究未见报道,因此试验旨在测定65%EHCP和85%EHCP的生长猪有效能值和回肠末端氨基酸消化率,开发非常规蛋白原料,解决豆粕进口依赖等问题,为后续EHCP在生长猪上的应用研究提供理论参考。

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材料与方法

1.1 试验材料及试验饲粮

试验所用的EHCP由新疆某生物科技有限公司提供,其他原料均由湖南农业大学某饲料厂提供。EHCP化学成分见表1。

试验一:对照组饲喂基础饲粮,试验组(65%EHCP组、85%EHCP组)饲粮分别用65%EHCP、85%EHCP代替基础饲粮中玉米含量的20%。饲粮组成及营养水平见表2。

试验二:对照组饲喂无氮饲粮,试验组(65%EHCP饲粮组、85%EHCP饲粮组)分别饲喂含30%的65%EHCP和20%的85%EHCP饲粮,以EHCP为唯一氮源。饲粮组成及营养水平见表3、表4。

1.2 试验动物与分组

试验一:选取健康状况良好、体况相近初始体重为(12±0.5) kg的18头“杜×长×大”三元去势公猪单独饲养于代谢笼中。将其随机分成对照组、65%EHCP组和85%EHCP组(每组6个重复,每个重复1头猪),进行消化代谢试验分别测定两种EHCP的有效能。

试验二:选取健康状况良好、体况相近,初始体重(15±2.0) kg的18头“杜×长×大”三元去势公猪。在回肠末端实施T形瘘管(simple T-cannulas,STC)安装手术。随机分成对照组(无氮饲粮)、65%EHCP饲粮组和85%EHCP饲粮组(每组6个重复,每个重复1头猪),以无氮饲粮校正内源氮损失,以TiO2作为外源指示剂,测定两种EHCP的表观及标准回肠末端氨基酸消化率。

1.3 饲养管理

试验一:将试验猪置于代谢笼中,于每天8:30、17:30进行饲喂,按试验猪体重的4%给料,全期自由饮水,室温控制在20~24 ℃,保持圈舍清洁,通风良好。试验分适应期(7 d)、预饲期(7 d)、正试期(5 d)3个阶段。正试期准确记录每头猪的采食量。

试验二:采用简单T型瘘管法测定两种EHCP的氨基酸消化率。简单T型瘘管法于1963年被Cunningham等[16]提出,在回盲肠连接点前的10~15 cm处将T型瘘管装入肠内,收集食糜用于后续样品分析。将安装好T型瘘管的试验猪置于单个代谢笼中,每天饲喂2次(8:30、16:00),全期自由饮水、采食,室温控制在20~24 ℃,保持圈舍清洁,通风良好。试验分适应期(5 d)、食糜收集期(2 d)两个阶段。

1.4 样品收集

试验一:采用全收粪法,于正试期进行粪、尿的采集。正试期间准确收集每头试验猪每天24 h所排尿液:每天事先往尿桶中加入50 mL 6 mol/L HCl,收集尿液后混匀,取1/50立即放入-20 ℃冰箱保存。采集鲜粪:随排随收,收集的粪样立即放入-20 ℃冰箱保存。同时试验结束后,将每头试验猪5 d收集的粪样尿样分别混合均匀、解冻。尿样再经纱布过滤装入50 mL离心管,放置4 ℃冰箱待测。粪样于65 ℃烘72 h至恒重,粉碎过60目筛,制成风干样,装袋待检。

试验二:在食糜收集期,每天08:30至18:30收集食糜。用橡皮袋套在瘘管外端,每隔 0.5 h换橡皮带,马上将采集的食糜放进-20 ºC冰箱保存。试验结束后,把每头试验猪2 d采集的所有食糜解冻、充分混匀。然后各取500 mL食糜冻干、粉碎过40目筛,装袋待测。

1.5 检测指标

饲粮、原料以及样品等均取3个平行样进行测定,干物质、粗蛋白、18种氨基酸、粗脂肪、能量的测定分别采用以下方法:GB/T 64834—2006、GB/T 6432—1994、GB/T 18246—2019、GB/T 6433—2006、ISO 9831:1998。饲粮、食糜中TiO2的测定方法参照邓雪娟等[17]。

1.6 计算公式

饲粮表观消化能(MJ/kg)=(摄入总能-粪能)/采食的饲粮质量

饲粮表观代谢能(MJ/kg)=(摄入总能—粪能—尿能)/采食的饲粮质量

EHCP表观消化能或代谢能(MJ/kg)=(饲粮表观消化能或代谢能-(100%-X%)×基础饲粮消化能或代谢能)/X%

总能的全肠道表观消化(%)=(食入总能-粪中总能)/食入总能×100

式中:X%——EHCP替代基础饲粮供能组分的百分比,本试验为20%。

表观回肠末端氨基酸消化率(%)={1-[试验饲粮钛浓度(g/kg DM)×试验组食糜氨基酸含量(g/kg DM)]/[试验组食糜钛浓度(g/kg DM)×试验饲粮氨基酸含量(g/kg DM)]}×100

式中:DM——干物质含量。

标准回肠末端氨基酸消化率(%)=表观回肠末端氨基酸消化率+回肠内源氨基酸×100

1.7 数据统计与分析

数据采用SAS 9.4统计软件中GLM模型进行方差分析,一个统计单元为1头猪,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。

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结果与分析

2.1 EHCP有效能值测定结果

试验一:通过全收粪法计算两种EHCP消化能、代谢能,结果见表5。在饲喂基础下,65%EHCP组生长猪消化能值和代谢能值分别为14.89 MJ/kg和13.52 MJ/kg;85%EHCP组生长猪消化能值和代谢能值分别为16.39 MJ/kg和14.57 MJ/kg。

2.2 氨基酸表观、标准回肠消化率

试验二:通过指示剂法测定两种EHCP的氨基酸表观和标准回肠消化率,结果见表6、表7。65%EHCP饲粮组的氨基酸表观和标准回肠消化率分别为69.84%~93.57%和76.20%~94.28%;其中,赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸4种氨基酸的标准回肠消化率分别为84.18%、88.07%、82.74%、88.86%。85%EHCP的氨基酸表观和标准回肠消化率分别为70.89%~95.99%和81.64%~97.38%;其中,赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸4种氨基酸的标准回肠消化率分别为90.14%、91.24%、91.73%、92.06%。必需氨基酸中85%EHCP饲粮组的亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸标准回肠末端消化率极显著高于65%EHCP饲粮组(P<0.01);色氨酸、精氨酸、缬氨酸、组氨酸标准回肠末端消化率显著高于65%EHCP饲粮组(P<0.05)。


 

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讨论

目前,国内外对EHCP的猪消化能的研究较少,前人探索的原料大多集中在脱酚棉籽蛋白、发酵棉粕、浓缩脱酚棉籽蛋白等[12-15]。研究结果表明,在干物质基础下65%EHCP的消化能和代谢能值分别为15.95 MJ/kg和14.49 MJ/kg;85%EHCP的消化能和代谢能值分别为17.78 MJ/kg和15.80 MJ/kg。

赵金标等[12]研究表明,风干基础下粗蛋白含量为61%的棉籽浓缩蛋白消化能、代谢能分别为16.51、15.38 MJ/kg。Wang等[13]测定了粗蛋白含量为66.26%的DCP的有效能值,其消化能和代谢能分别为17.25、16.04 MJ/kg,高于试验中65%EHCP组的测定结果。这可能和粗蛋白含量较高、粗纤维含量较低以及棉籽蛋白的来源及加工工艺的差别有关。赵建飞等[6]报道了粗蛋白含量为59.89%的棉籽浓缩蛋白的消化能和能量表观消化率分别为15.61 MJ/kg和86.64%。此外,Li等[14]测定体重为10.2 kg的断奶仔猪对棉籽浓缩蛋白的消化能为15.79 MJ/kg。这可能是因为生长猪肠道发育完善,其有效能值高于仔猪。沈俊等[15]测定了粗蛋白含量均值为51.24%的11种DCP样品的猪消化能,结果表明,在干物质基础下11种DCP猪消化能平均值为11.67 MJ/kg,低于试验中65%EHCP组的测定结果,这可能是由于65%EHCP组的粗蛋白水平较高。这些结果表明,棉籽蛋白的营养成分、来源、加工工艺以及试验猪的不同生理阶段都会对有效能值产生影响。

麻龙腾等[18]研究表明,饲喂基础下粗蛋白为59.71%的CDCP的消化能、代谢能分别为14.21、13.91 MJ/kg,必需氨基酸表观回肠末端消化率、标准回肠末端消化率分别在78.7%~95.3%、84.0%~98.8%。吴聪等[19]研究表明,饲喂基础下粗蛋白含量为51.1%的CDCP,其必需氨基酸标准回肠消化率在85.46%~96.83%,与鱼粉组较为接近且要显著高于其他原料。前人研究表明,DCP氨基酸的标准回肠消化率高于棉籽粕,但是某些氨基酸低于鱼粉[20-21]。研究中65%EHCP饲粮组的必需氨基酸标准回肠消化率在82%以上、85%EHCP饲粮组必需氨基酸标准回肠消化率在89%以上,均高于豆粕的氨基酸消化率,与前人研究结果相近[15]。这表明酶解棉籽蛋白是一种极佳的非常规蛋白原料,消化率较低的苏氨酸可能是65%EHCP的限制性氨基酸,在后续利用此种原料时应额外补充苏氨酸;消化率较低的缬氨酸可能是85%EHCP的限制性氨基酸,在后续利用此种原料时应额外补充缬氨酸。贾国文等[22]测定了粗蛋白含量为56.94%的新型棉籽蛋白的氨基酸消化率,其必需氨基酸真消化率均在76.4%±2.4%以上,低于本次试验结果,主要原因为粗蛋白含量差异以及棉籽蛋白的来源及加工工艺的不同。


4

结论


2种EHCP在生长猪上的消化能、代谢能和氨基酸回肠末端消化率有较大差异,其中85%EHCP的消化能、代谢能和必需氨基酸的回肠末端消化率高于65%EHCP。2种EHCP添加于饲料在猪上的实际应用效果还需进一步研究。


文章来源:饲料工业     文章作者::唐黎姿 肖晴睿 黄 蕊 王 婧 谭碧娥 印遇龙 崔志英 马晓康     文章编辑:一米优讯     
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