植酸和植酸酶對純化飼料飼喂肉仔雞的內(nèi)源性礦物質(zhì)和氨基酸在回腸中流量的影響課稿

1、植酸和植酸酶對純化飼料飼喂肉仔雞的內(nèi)源性礦物質(zhì)和氨基酸在回腸中流量的影響摘 要： 本試驗驗證植酸和植酸酶對純化飼料飼喂肉仔雞的內(nèi)源性礦物質(zhì)和氨基酸在回腸中流量的影響。選取 96 只 17 日齡雌性 Arbor Acres （ AA）肉仔雞，隨機分為4 個處理，每個處理6 個重復(fù)，每個重復(fù)4 只。按照 22因子進行試驗，按兩個水平添加植酸磷（2.0 或 4.0g/kg ；在基礎(chǔ)日糧的基礎(chǔ)上），添加或不添加大腸桿菌源性植酸酶（500 FTU/kg ），用相同的純化基礎(chǔ)日糧飼喂肉仔雞到21 日齡。結(jié)果表明，植酸顯著降低回腸中 Fe（ 15%）和 Cu（ 18%）的流量（ P0.05 ）。補充植酸酶可

2、顯著降低 Mn（8%）、 Fe（ 21%）和 K （13%）的流量（ P0.05 ）。植酸提高了大部分回腸中氨基酸的流量 7%27%，顯著減少了 Thr 的流量（ P0.05 ）。植酸酶顯著減少了回腸中氨基酸的流量 4% 22%（ P0.05 ）。植酸和植酸酶的交互作用顯著提高了回腸中 K、 Cys 和 Tyr 的流量（ P0.05 ）。結(jié)果表明， 植酸可能通過增加內(nèi)源性損失減低氨基酸的利用率，在飼喂純化飼料的基礎(chǔ)上提高礦物質(zhì)的利用率； 添加微生物植酸酶可能通過降低肉仔雞腸道中內(nèi)源性損失提高礦物質(zhì)和氨基酸營養(yǎng)。1 引言植酸是一種天然的飼料組成部分，它在大部分禾谷類和豆科作物中占0.4% 6.4

3、%（ w/w）（Eeckhout 和 De Paepe， 1994）。由于人和單胃動物缺乏有效的內(nèi)源性植酸酶，所以對植酸的消化率很低 （ Bitar和 Reinhold ，1972）。植酸作為一種抗營養(yǎng)因子可以降低P 的溶解度和利用率，對Ca、Zn、Fe 的影響很小（ Navert等， 1985 ；Hallberg等， 1987 ；Hurrell等， 2003）。近來有試驗表明，腸道中植酸能導(dǎo)致雞胃腸道的黏蛋白分泌和酶活性降低（ Cowieson ，2004； Liu 等， 2008）。植酸酶可以在胃腸道中有效地將植酸中的磷酸集團水解，從而廣泛的在單胃動物中利用（Ravindran 等， 20

4、06 ）。在日糧中添加外源性酶可能通過降低禽類內(nèi)源性化合物損失來提高日糧營養(yǎng)價值（ Acamovic ，2001）。有研究報道，植酸可使肉仔雞的內(nèi)源性礦物質(zhì)和氨基酸排泄增加，而植酸酶可降低內(nèi)源性物質(zhì)在回腸中的流量（Cowieson 等， 2004 ； Cowieson 和 Ravindran ，2007）。 Onyango 等（ 2004 ）報道日糧中的植酸可以使鴨子和雞的內(nèi)源性氨基酸損失增加，日糧中添加植酸酶并沒有降低內(nèi)源性損失。所以，隨后的研究要確定植酸和植酸酶對內(nèi)源性化合物的損失的影響，特別要加強植酸和植酸酶對肉仔雞的 Cu、Fe、Mn和 Zn 影響。本試驗的目的是調(diào)查用純化日糧飼喂肉仔

5、雞 21d 時，植酸和植酸酶對肉仔雞回腸中內(nèi)源性礦物質(zhì)和氨基酸的流量的影響。2 材料與方法2.1試驗設(shè)計和日糧本試驗采用 22因子分析， 采用兩種植酸磷水平 （ 2.0和 4.0g/kg）和兩種大腸桿菌源性植酸酶 （ Phyzyme XP，Danisco Animal Nutrition ，Wiltshire，UK）水平（0 和 500 FTU/kg）配合相同的純化日糧?；A(chǔ)日糧由玉米淀粉、葡萄糖、羧甲基纖維素和維生素預(yù)混料組成（表1）。維生素的組成是以 NRC（ 1994）為標準的。 在日糧中添加植酸鈉是為了調(diào)控植酸磷的含量，添加 TiO2作為一種非消化指示劑，計算機可以通過它來計算內(nèi)源性化

6、合物在回腸中的流量。表 1兩種基礎(chǔ)日糧的組分 g/kg組分低植酸磷高植酸磷玉米淀粉840.0830.0葡萄糖100.0100.0羧甲基纖維素40.040.0維生素預(yù)混料 a5.05.0植酸鈉10.020.0TiO25.05.0分析植酸磷2.03.9維生素預(yù)混料 a 表示每千克日糧中含有： VA（視黃醇乙酸酯） ，1 500 IU；VD3， 200IU ；VE（ dl- - 醋酸生育酚） 10IU ；VK 5mg；硫胺素， 1.8mg；核黃素， 3.6mg； d- 泛酸， 10mg；尼克酸， 35mg；吡哆醇， 3.5mg；生物素， 0.15mg；葉酸， 0.55mg；VB12， 0.01mg；

7、氯化膽堿， 1 300mg。2.2飼養(yǎng)管理選取 300 只雌性 AA肉仔雞籠養(yǎng)，按照 NRC（ 1994）飼養(yǎng)標準從 1 日齡飼養(yǎng)至 16 日齡。在第 17d 從中選取 96 只（體重 3807.5g ）隨機分為 4 個處理，每個處理 6 個重復(fù)，每個重復(fù) 4 只。所有肉仔雞都采用籠養(yǎng)，隨意采食純化日糧和去離子水，持續(xù)光照，控制通風(fēng)，環(huán)境溫度2526。本試驗參照中國農(nóng)業(yè)部動物研究方針。對其日糧攝入和健康狀況進行監(jiān)控。第 21d，對試驗肉仔雞腹腔注射130mg/kg 戊巴比妥鈉，使其安樂死。將Meckel 腸盲囊到回腸結(jié)腸結(jié)節(jié)之間的回腸取下，用50mL室溫去離子水從回腸的末端將食糜沖到塑料容器中

8、。每次收集的食糜混勻，冷凍干燥備用。2.3化學(xué)分析樣本中 TiO2 的含量利用Short 等（ 1996）提出的方法測定。 將樣本放入HNO3/H2O（ 2:1 ，v/v ），在微波爐中消化，通過原子吸收分光光度計（AA240， Varian Inc ， Palo Alto ， CA）測定 Mn、Fe、Mg、Zn、Cu 和 Ca 的含量。 利用火焰光度計測定K 的含量。 以鄰苯二甲醛 （ OPA）為衍生試劑，以后置柱衍生高效液相色譜法和熒光檢測（ Model 1100，Agilent Technologies，Inc. ， Santa Clara ， CA）測定氨基酸含量。測定含硫氨基酸時，先

9、將樣本氧化，在酸水解前，利用過氧甲酸測定含硫氨基酸含量（Moore， 1963）。內(nèi)源性氨基酸和礦物質(zhì)在回腸中流量以攝入每克干物質(zhì)損失多少微克表示，可以用如下公式（Moughan等， 1992）計算：內(nèi)源性化合物流量（ g/g ） - 食糜中礦物質(zhì)或氨基酸的含量（ g/g ） 日糧中標記物的含量（ %） / 食糜中標記物的含量（ %） 2.4 統(tǒng)計分析利用 SAS（ SAS研究所， 2002）的 GLM程序?qū)χ菜?、植酸酶和它們的交互作用進行二元方差分析。用Duncan 多組極差檢驗表明差異顯著（P0.05 ）。表中的數(shù)據(jù)為匯集的平均值。3 結(jié)果整個試驗過程肉仔雞都處于健康狀態(tài)。 試驗結(jié)束時將肉

10、仔雞屠宰， 未發(fā)現(xiàn)消化道和嚴重的器官異?，F(xiàn)象。3.1內(nèi)源性礦物質(zhì)在回腸中的流量植酸顯著降低回腸中的 Fe（ 15%）和 Cu（ 18%）的流量（ P0.05 ）（表 2）。補充植酸酶可顯著降低 Mn（ 8%）、 Fe（ 21%）和K（ 13%）含量（ P0.05 ）。植酸和植酸酶的交互作用顯著提高了回腸內(nèi)容物中K 的含量（ P0.05 ），植酸酶對高植酸基礎(chǔ)日糧組比低植酸基礎(chǔ)日糧組的影響要大。表 2 植酸和植酸酶對用純化日糧a 飼喂肉仔雞的回腸中礦物質(zhì)的流量（ g/g ）影響2.0g/kg4.0g/kgMain effects植酸 PS.E.M.植酸植酸植酸-+-+植酸植酸酶酶微量元素Mn1.

11、81.61.81.70.04NS*NSFe35.326.528.824.01.14*NSZn5.14.75.54.90.20NSNSNSCu2.21.71.61.60.08*NSNS常量元素97.897.699.192.82.86NSNSNSMg289.7ab272.1b306.2a243.9c6.31NS*K26.225.427.626.40.65NSNSNSCa注：同一行中沒有相同字母表示差異顯著（ P0.05 ）。 NS表示差異不顯著（ P0.05 ）；*表示差異顯著（ P0.05 ）； * 表示差異極顯著（ P0.01 ）。下同。3.2內(nèi)源性氨基酸在回腸中的流量對于必需氨基酸，植酸顯著

12、降低回腸中Thr （5%）的流量（ P0.05 ），顯著增加回腸內(nèi)容物中的Val （11%）、 Met（ 14%）、 Leu（ 7%）和 Arg （ 18%）的流量（ P0.05 ）（表 3）。植酸酶顯著降低回腸內(nèi)容物中的Thr（ 5%）、Val （16%）、 Met（ 16%）、 Ile （ 22%）、 His （ 10%）、 Phe（11%）、 Lys （ 7%）和 Arg（19%）的流量（ P0.05 ）。植酸和植酸酶對回腸中必需氨基酸流量的交互作用影響不顯著（P0.05 ）。表 3 植酸和植酸酶對用純化日糧a 飼喂肉仔雞的回腸中的氨基酸的流量（ g/g ）影響2.0g/kg4.0g/k

13、gMain effects植酸磷S.E.M.植酸植酸植酸-+-+植酸植酸酶酶必須氨基酸Thr24624512233.5*NS249Val51167256413.0*NS604Met1251711554.4*NS161Ile36647738112.5NS*NS481Leu5766326136.0*NSNS589His1581771643.5NS*NS182Phe2863333105.4NS*NS336Lys2392702414.7NS*NS249Arg2052972437.2*NS252非必須氨基酸841101295714.9*NS879Asp72389483714.9*NS773Ser1466

14、1932163038.3*NS1643Glu73090886617.2*NS755Pro55576266016.4*NS648Gly3844724528.6*NS425bAla154b179a151b3.4NS*158bCys226c275a245b5.5*NS*215cTyr對于非必需氨基酸，植酸極顯著降低回腸中的 Asp（ 15%）、 Ser （ 16%）、 Glu （ 15%）、 Pro （ 19%）、 Gly （ 18%）、 Ala （14%）和 Tyr （ 18%）的流量（ P0.05 ）（表 3）。補充植酸酶顯著降低回腸中的 Asp（ 5%）、 Ser （7%）、 Glu（ 13%

15、）、 Pro（ 4%）、 Gly（ 14%）、 Ala （ 7%）和 Cys（ 9%）的流量（ P0.05 ）。日糧因子之間的交互作用顯著影響了 P0.05 ），植酸酶對高植酸基礎(chǔ)日糧組比低植酸基礎(chǔ)日糧組的影響要大。Cys和4 討論4.1 本試驗中植酸降低了回腸中Fe 和 Cu 的流量， Navert 等（ 1985）、 Hallberg 等（ 1987）和 Hurrell等（ 2003）報道 日糧中的植酸可以螯合金屬陽離子，并且抑制金屬陽離子的利用，這與本試驗結(jié)果不一致，原因可能是本試驗所采用的植酸為植酸鈉，它與天然的谷物和豆類中的植酸結(jié)構(gòu)和作用方式不同（ Cosgrove ，1966）。另

16、外，植酸鈉可以緩解肉仔雞的異常生理狀態(tài)，異常生理狀態(tài)的肉仔雞可能導(dǎo)致純化日糧中的礦物質(zhì)流失，這也可能導(dǎo)致內(nèi)源性的 Fe 和 Cu的流量減少。事實上，在行為觀察和營養(yǎng)消化率方面，Mohanna 和 Nys（ 1999）、 Zacharias 等（ 2003）在家畜中單胃動物，Navert 等（ 1985）、 Hallberg等（ 1987 ）和 Hurrell 等（ 2003）在人上已經(jīng)報道了食物中的植酸可以降低礦物質(zhì)的利用率。但是，在哺乳動物和家畜上， 幾乎沒有植酸與內(nèi)源性損失和植酸與回腸中礦物質(zhì)的流量相關(guān)報道。只有Cowieson 等（ 2004）報道用含植酸日糧飼喂成年肉雞增加內(nèi)源性Fe（

17、 27%）、 Ca（ 69%）的損失，對 Mn、Zn 和 Cu沒有影響，成年肉雞的回腸內(nèi)容物中Mg、K 和 Ca 的含量也不受影響。因此，植酸對回腸中礦物質(zhì)的流量，特別是Fe、 Cu 和 Ca 的影響需要進一步研究。4.2 本試驗中微生物植酸酶的包裹體降低了回腸內(nèi)容物中內(nèi)源性Fe、 Mn和K 的含量，表明植酸酶可能通過減少肉仔雞的內(nèi)源性損失來提高礦物質(zhì)的利用率。但是， Cowieson 等（ 2004）報道植酸酶對肉仔雞Fe、Cu、 Zn 和 Mn 的內(nèi)源性損失沒有影響。另外，機體對礦物質(zhì)在微觀和宏觀上的需要量對于維持自身代謝很重要（Lippard和Berg ，1994）。因此，添加植酸酶對微

18、量營養(yǎng)素與常量營養(yǎng)素的動態(tài)平衡可能是提高肉仔雞的代謝和健康的一部分原因。4.3 在本試驗中， 植酸顯著增加了回腸內(nèi)容物中多種氨基酸的含量，添加植酸酶可顯著降低回腸內(nèi)容物中多種氨基酸的含量，Cowieson 等（ 2004 ）利用無蛋白質(zhì)日糧探究成年肉雞的內(nèi)源性損失， Cowieson 和 Ravindran （ 2007）將酪蛋白水解進一步研究肉仔雞回腸內(nèi)容物中內(nèi)源性氨基酸的含量，結(jié)果與本試驗的一致。植酸可能是通過抑制動物胃腸道中內(nèi)源性酶的活性（Dilworth等， 2004、 2005 ；Denstadli等，2006 ；Liu 等，2008、2009、待發(fā)表），增加動物胃腸道中黏蛋白的分泌（ Cowieso