长期以来,由于无机微量元素成本低,容易获得而在畜牧养殖中广泛应用,但无机微量元素易被植酸等抗营养因子结合而降低其生物学有效性,致使畜牧生产中微量元素超量添加[1-3]。近年来,随着设施化、机械化蛋鸡养殖的不断发展,鸡蛋运输、加工等的需要,对蛋壳品质要求越来越高甚至已经成为制约蛋鸡行业发展的瓶颈之一,提高蛋壳品质可提高养殖效益、提供优质鸡蛋,因而,调控蛋壳品质具有重要意义[4]。
锰是动物生长、发育、繁殖和骨骼生长等不可缺少的微量元素,蛋鸡日粮中缺乏锰会导致蛋鸡繁殖性能受损,产蛋量下降[5]。锰在家禽体内含量甚微,仅占2~3 mg/kg,但却为家禽所必须。不少试验证明当蛋鸡体内缺锰时,可严重影响蛋鸡的生产性能,导致生长发育受阻,蛋壳品质不良[6]。蛋鸡由于长时间保持旺盛的脂质代谢和高负荷生产,在产蛋后期体内出现微量元素流失严重和补充不足的现象,从而导致生产性能下降,蛋品质变差和和生理功能逐渐弱化等问题。此外,锰的吸收还受其他微量元素的影响,锰与镁、钙、磷、锌之间存在拮抗关系[7]。在不同条件下,蛋鸡对锰的需求有差异。
羟基蛋氨酸锰作为一种新型锰源添加产品具有吸收利用率高、双重营养的功效,最大程度发挥动物生产性能和繁殖性能。本试验采用新型有机微量元素来源,即以羟基蛋氨酸锰为研究对象,来替代蛋鸡日粮中的无机锰,通过分析蛋鸡的生产性能和鸡蛋品质,旨在研究不同水平的羟基蛋氨酸锰替代无机锰对蛋鸡生产性能和蛋品质的影响,为有机锰在蛋鸡养殖中的合理替代应用提供试验依据。
1 材料与方法
1.1 试验动物及设计
选择400日龄海兰褐蛋鸡576羽,随机分为4个处理组, 每个处理组6个重复,每个重复24羽。预试期1周,正式试验期42 d。对照组饲喂加含106 mg/kg硫酸锰(以锰计) 的玉米-豆粕型基础日粮(总锰含量116.9 mg/kg),其余各组为有机组,分别添加30 mg/kg、50 mg/kg与70 mg/kg 的羟基蛋氨酸锰(以锰计)来替代基础日粮中的硫酸锰, 试验设计见表1。
表1 试验设计
组别 |
添加物 |
锰含量(ppm) |
对照组 |
硫酸锰 |
106 |
30 ppm MHA-Mn组 |
羟基蛋氨酸锰 |
30 |
50 ppm MHA-Mn组 |
羟基蛋氨酸锰 |
50 |
70 ppm MHA-Mn组 |
羟基蛋氨酸锰 |
70 |
1.2 试验材料
碱式氯化铜、硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰、亚硒酸钠、碘酸钙与羟基蛋氨酸锰(锰≥12%)均由长沙兴嘉生物股份有限公司提供。
1.3 试验日粮
基础日粮组成及营养水平见表2。
表2 对照组日粮组成及营养水平
项目 |
含量(%) |
原料 |
|
玉米 |
56.6 |
43%豆粕 |
24.3 |
鱼粉 |
6.0 |
豆油 |
1.5 |
细石粉 |
3.0 |
粗石粒 |
7.0 |
磷酸氢钙 |
0.80 |
氯化钠 |
0.22 |
预混料1 |
0.50 |
合计 |
100.00 |
营养水平2 |
|
粗蛋白(%) |
18.78 |
代谢能(MJ/kg) |
11.96 |
钙(%) |
4.10 |
磷(%) |
0.61 |
赖氨酸(%) |
1.03 |
蛋氨酸(%) |
0.44 |
总锰(mg/kg) |
116.9 |
注:1每千克饲料含:Cu 6.4 mg,Fe 90 mg,Zn 70 mg,Se 0.3 mg,I 0.8 mg,VA 13000 IU,VD3 4000 IU,VE 32 IU,VK3 4 mg,VB1 4 mg,VB2 10 mg,VB6 3.2 mg,VB12 0.03 mg,D-生物素 0.24 mg,D-泛酸 20 mg,叶酸 2 mg,烟酰胺 40 mg,氯化胆碱(50%) 1500 mg,植酸酶 200 mg,小苏打 500 mg,抗氧化剂 300 mg。Mn依照试验设计添加。
2粗蛋白、钙、磷和总锌为实测值,其余为计算值。
1.4 饲养管理
试验鸡采用阶梯式笼养,自由采食与饮水,保证舍内每日光照不少于16 h,蛋鸡舍温度保持在18~29 ℃之间,湿度控制在50%~65%之间,保持舍内空气流通。常规饲养管理。
1.5 测定指标
1.5.1 生长性能指标
每天按重复记录各组产蛋数、蛋重、破蛋数、畸形蛋数、破蛋数及死淘鸡数,计算统计期内的平均日采食量、产蛋率、平均蛋重、料蛋比、日产蛋量及死淘率、畸形蛋率和破蛋率。
1.5.2 蛋品质指标
每个重复于试验第14、28、42 d随机收集2枚蛋,检测蛋壳品质(蛋壳厚度、蛋壳重、蛋壳颜色、蛋壳强度) 和鸡蛋品质(蛋形指数、蛋白高度、哈夫单位、蛋黄色泽、蛋黄比例、蛋黄指数)。
1.6 数据统计与分析
试验数据用“平均值±标准差”表示,采用SPSS 20.0统计软件单因素方差分析,在差异显著的情况下, 采用Duncan氏多重比较,并进行线性和二次的趋势分析。采用二次曲线模型评估羟基蛋氨酸锰的添加水平,以P<0.05作为差异显著性判定标准。
2 结果与分析
2.1 不同锰源与不同水平羟基蛋氨酸锰对蛋鸡生产性能的影响(见表3)
表3 不同锰源与不同水平羟基蛋氨酸锰对蛋鸡生产性能的影响
产蛋率(%) |
日产蛋重(g/只/天) |
日采食量(g/只/天) |
破蛋率(%) |
死淘率(%) |
料蛋比 |
|
D 1-D 21 |
|
|
|
|
|
|
对照组 |
88.39±1.74 |
58.45±2.71 |
123.27±1.61 |
0.27±0.39 |
1.67±3.73 |
1.90±0.04 |
30 ppm组 |
86.11±3.22 |
56.39±2.31 |
122.98±2.88 |
0.12±0.21 |
0.00±0.00 |
1.88±0.05 |
50 ppm组 |
89.29±0.84 |
58.13±1.22 |
123.86±1.83 |
0.23±0.39 |
0.00±0.00 |
1.89±0.07 |
70 ppm组 |
87.11±3.97 |
56.49±3.46 |
122.04±5.92 |
0.22±0.23 |
1.67±3.73 |
1.88±0.06 |
线性P值 |
0.63 |
0.39 |
0.71 |
0.57 |
0.89 |
0.72 |
二次曲线P值 |
0.27 |
0.67 |
0.77 |
0.80 |
0.37 |
0.92 |
D 22-D 42 |
|
|
|
|
|
|
对照组 |
88.51±2.70 |
59.29±2.84 |
117.50±3.79 |
0.27±0.27 |
1.67±3.73 |
1.90±0.04 |
30 ppm组 |
88.52±3.21 |
58.90±2.55 |
119.19±3.85 |
0.27±0.27 |
0.00±0.00 |
1.88±0.05 |
50 ppm组 |
89.54±2.84 |
59.60±2.44 |
118.58±3.57 |
0.62±0.85 |
1.67±3.73 |
1.89±0.07 |
70 ppm组 |
89.20±2.55 |
58.43±2.34 |
121.29±4.84 |
0.83±0.66 |
0.00±0.00 |
1.88±0.06 |
线性P值 |
0.71 |
0.71 |
0.18 |
0.17 |
0.50 |
0.18 |
二次曲线P值 |
0.85 |
0.89 |
0.40 |
0.40 |
0.80 |
0.29 |
D 1-D 42 |
|
|
|
|
|
|
对照组 |
88.45±1.59 |
58.84±2.48 |
121.26±0.97 |
0.30±0.26 |
3.33±4.56 |
1.85±0.06 |
30 ppm组 |
87.22±1.53 |
57.55±1.54 |
121.24±3.03 |
0.18±0.11 |
0.00±0.00 |
1.84±0.04 |
50 ppm组 |
89.15±1.95 |
58.81±1.74 |
121.42±1.72 |
0.30±0.31 |
1.67±3.73 |
1.84±0.05 |
70 ppm组 |
88.07±3.17 |
57.39±2.87 |
121.69±2.88 |
0.32±0.26 |
1.67±3.73 |
1.87±0.04 |
线性P值 |
0.58 |
0.46 |
0.75 |
0.37 |
0.54 |
0.49 |
二次曲线P值 |
0.45 |
0.77 |
0.94 |
0.64 |
0.45 |
0.55 |
由表3 可知,50 mg/kg组提高了蛋鸡前期产蛋率, 并且降低了料蛋比,但差异不显著(P>0.05);试验后期D21~D42,与对照组组相比,有机组均未对蛋鸡生产性能造成明显影响(P>0.05);50 mg/kg组提高了蛋鸡全期产蛋率,并且降低了料蛋比,但差异不显著(P>0.05)。
2.2 不同锰源与不同水平羟基蛋氨酸锰对蛋鸡蛋品质的影响
2.2.1 不同锰源与不同水平羟基蛋氨酸锰对蛋鸡蛋壳品质的影响(见表4)
表4 不同锰源与不同水平羟基蛋氨酸锰对蛋鸡蛋壳品质的影响
蛋壳厚度(mm) |
蛋壳重(g) |
蛋壳颜色 |
蛋壳强度(kgf) |
|
D 14 |
|
|
|
|
对照组 |
0.33±0.28b |
6.20±0.21b |
6.30±0.57 |
4.06±0.32 |
30 ppm组 |
0.36±0.01a |
6.30±0.48b |
6.10±0.55 |
4.30±0.97 |
50 ppm组 |
0.35±0.01ab |
7.41±0.46a |
6.50±0.00 |
4.21±0.27 |
70 ppm组 |
0.35±0.02ab |
6.50±0.35b |
6.70±0.45 |
4.02±0.25 |
线性P值 |
0.11 |
0.09 |
0.13 |
0.91 |
二次曲线P值 |
0.19 |
0.08 |
0.15 |
0.64 |
D 28 |
|
|
|
|
对照组 |
0.40±0.01b |
7.03±0.34b |
5.80±0.67b |
4.01±0.28ab |
30 ppm组 |
0.40±0.02b |
6.95±0.48b |
6.60±0.42a |
3.49±0.64b |
50 ppm组 |
0.42±0.01a |
7.17±0.02ab |
6.40±0.55ab |
4.69±0.35a |
70 ppm组 |
0.41±0.02ab |
7.57±0.32a |
6.40±0.42ab |
4.28±0.64a |
线性P值 |
0.07 |
<0.05 |
0.11 |
0.16 |
二次曲线P值 |
0.19 |
0.07 |
0.08 |
0.31 |
D 42 |
|
|
|
|
对照组 |
0.32±0.02a |
6.48±0.56ab |
5.80±0.45 |
4.19±0.35 |
30 ppm组 |
0.31±0.01b |
6.70±0.15a |
6.20±0.27 |
4.10±0.34 |
50 ppm组 |
0.33±0.01a |
6.57±0.63ab |
6.10±0.42 |
4.35±0.50 |
70 ppm组 |
0.32±0.01ab |
6.03±0.25b |
6.10±0.42 |
4.36±0.57 |
线性P值 |
0.135 |
0.18 |
0.26 |
0.44 |
二次曲线P值 |
<0.01 |
0.06 |
0.29 |
0.68 |
由表4可知,D14, 与对照组相比,30 mg/kg组显著提高了蛋壳厚度(P<0.05),有机组有提高蛋壳重的二次线性趋势(0.05<P<0.1)。D28, 与对照组相比,50 mg/kg组显著提高了蛋壳厚度(P<0.05),且添加浓度与蛋壳厚度有线性趋 势(0.05<P<0.1),70 mg/kg组 显著提高了蛋壳重(P<0.05),且添加浓度与蛋壳重呈现明显的线性关系(P<0.05);30 mg/kg组显著提高了蛋壳颜色(P<0.05);50 mg/kg和70 mg/kg组有提高蛋壳强度的趋势(0.05<P<0.1)。D42,添加浓度与蛋壳厚度呈现明显的二次线性关系(P<0.01),当添加量在50 mg/kg时,蛋壳厚度达到最大值。
2.2.2不同锰源与不同水平羟基蛋氨酸锰对蛋鸡蛋品质的影响(见表5)
由表5可知,D14,30 mg/kg组显著降低了鸡蛋的哈夫单位(P<0.05),且添加浓度与哈夫单位呈现明显的二次线性关系(P<0.01),当添加量为70 mg/kg时达到最大值;D42,与对照组相比,30 mg/kg组显著提高了蛋黄比例(P<0.05)。
表5 不同锰源与不同水平羟基蛋氨酸锰对蛋鸡鸡蛋品质的影响
蛋形指数 |
蛋白高度均值H(mm) |
哈氏单位 |
蛋黄比例 |
蛋黄指数 |
|
D 14 |
|
|
|
|
|
对照组 |
1.27±0.03 |
7.12±0.40 |
79.78±1.49a |
24.95±1.74a |
0.40±0.01 |
30 ppm组 |
1.33±0.02 |
6.77±0.04 |
72.98±2.40b |
22.51±0.92b |
0.41±0.02 |
50 ppm组 |
1.29±0.05 |
7.22±0.93 |
80.45±4.40a |
23.70±1.09ab |
0.42±0.03 |
70 ppm组 |
1.33±0.07 |
7.19±0.37 |
81.31±2.63a |
23.50±0.89ab |
0.40±0.04 |
线性P值 |
0.12 |
0.26 |
<0.01 |
0.18 |
0.61 |
二次曲线P值 |
0.28 |
0.41 |
<0.01 |
0.07 |
0.53 |
D 28 |
|
|
|
|
|
对照组 |
1.33±0.00 |
7.35±0.84 |
80.91±3.72 |
24.77±0.76 |
0.36±0.03 |
30 ppm组 |
1.31±0.06 |
7.73±0.71 |
80.71±1.94 |
24.75±1.15 |
0.37±0.02 |
50 ppm组 |
1.31±0.03 |
7.48±0.28 |
81.18±2.98 |
25.00±2.35 |
0.38±0.01 |
70 ppm组 |
1.30±0.01 |
7.84±1.24 |
84.59±7.53 |
24.25±1.66 |
0.37±0.04 |
线性P值 |
0.13 |
0.83 |
0.21 |
0.70 |
0.54 |
二次曲线P值 |
0.32 |
0.79 |
0.41 |
0.82 |
0.59 |
D 42 |
|
|
|
|
|
对照组 |
1.31±0.02 |
7.05±1.49 |
79.80±11.98 |
24.16±1.20a |
0.41±0.02 |
30 ppm组 |
1.32±0.03 |
7.19±0.73 |
78.86±2.23 |
22.47±0.84b |
0.40±0.02 |
50 ppm组 |
1.34±0.02 |
7.14±0.25 |
79.96±0.86 |
22.91±1.22a |
0.40±0.02 |
70 ppm组 |
1.32±0.03 |
7.23±0.30 |
77.58±0.91 |
24.26±0.33a |
0.39±0.02 |
线性P值 |
0.47 |
0.89 |
0.65 |
0.40 |
0.21 |
二次曲线P值 |
0.53 |
0.96 |
0.87 |
0.28 |
0.45 |
3 讨论
3.1 不同锰源与不同水平羟基蛋氨酸锰对蛋鸡生产性能的影响
锰在动物体内含量不足万分之一,但参与机体的新陈代谢、骨骼发育、生长、繁殖和造血等机能[8]。锰是动物生长所必需的微量元素,微量元素的添加形态不同, 直接关系到动物对微量元素的吸收和利用,影响动物的生产性能。蛋禽对常量元素的吸收率较高,但对微量元素吸收率较低,高产蛋鸡对锰的吸收率只有2%~5%[9]。通过肽和氨基酸途径吸收并运输微量元素,可增加消化期间的稳定性,提高生物学利用率[10]。羟基蛋氨酸锰为 1个蛋氨酸羟基类似物与1个金属离子形成的微量元素螯合物。Yi等[11]试验表明此有机微量元素中的配体具有蛋氨酸活性。
本试验结果表明,添加不同水平的MHA-Mn对蛋鸡产蛋后期产蛋率、日采食量、平均蛋重、料蛋比均未产生显著影响。但从数据上来看,添加50 mg/kg羟基蛋氨酸锰均提高了蛋鸡的产蛋率、日采食量,同时降低了料蛋比,但没有达到显著水平,这与前人的研究结果相符合。因为羟基蛋氨酸锰能发挥双重营养功效,在提高微量元素锰的利用率的同时,也补充了可被机体吸收利用的蛋氨酸。
3.2 不同锰源与不同水平羟基蛋氨酸锰对蛋鸡蛋品质的影响
与其他微量元素不同,锰主要沉积与蛋壳中,蛋壳中锰的含量大约是蛋黄的3倍,为0.30~0.75 mg/kg[12]。微量元素缺乏导致的蛋壳缺陷问题可能主要与锰缺乏有关。锰可通过调节产蛋鸡输卵管壳腺部糖胺聚糖的合成代谢, 影响蛋壳超微结构的形成,进而调控蛋壳品质[13]。当产蛋鸡饲粮锰不足(<7 mg/kg)时,蛋壳厚度降低,蛋壳赤道附近呈现半透明,蛋壳表面粗糙,与不添加锰相比, 饲粮添加无机或有机锰可提高产蛋后期蛋壳有效层厚度, 使乳突和乳突间距显著缩小、乳突排列紧密,蛋壳表面裂纹减少,蛋壳强度、厚度和弹性系数提高[14]。关于无机和有机形式的比较,比较一致的结论是,有机锰比无机锰具有更高的生物利用率。因此,在同等效果时,无机锰能够被较低剂量的有机锰替代。
相对于锌,锰对蛋壳品质的影响研究较多,且结果显著。日粮添加80 mg/kg锰可增加蛋壳厚度[15]。换羽后蛋鸡日粮,随锰剂量(40~200 mg/kg)增加,蛋壳厚度和蛋壳指数线性提高[16]。日粮中添加116 mg/kg锰可提高蛋壳腺内GlcAT-I mRNA表达水平和蛋白表达,提高蛋壳膜中糖胺聚糖和糖醛酸的含量,改善蛋壳超微结构, 提高蛋壳强度[17]。哈夫单位是用来评定蛋白品质,表示浓度蛋白稀薄化程度的单位,哈夫单位越高,表示蛋清黏稠度越好、蛋清品质越高,哈夫单位是衡量鸡蛋品质的重要指标[18]。本研究表明,添加不同浓度的羟基蛋氨酸锰均能不同程度的提高蛋壳厚度和蛋壳重,且中期蛋壳重与添加浓度呈明显的线性关系,随着添加量的增加, 蛋壳重逐渐上升。Sun等[19]试验表明,羟基蛋氨酸螯合锰/ 锌部分替代硫酸锰/锌能显著增加蛋壳厚度,与本试验结论一致。不同浓度的羟基蛋氨酸锰均能改善中期蛋壳颜色,其中添加50 mg/kg羟基蛋氨酸锰的改善作用最为明显,这与前期学者研究一致(推荐量40 mg/kg)[13]。添加50 mg/kg和70 mg/kg羟基蛋氨酸锰能改善中期蛋壳强度,减少鸡蛋的破损。日粮中添加羟基蛋氨酸锰能提高前期鸡蛋的哈夫单位,且前期指标与添加浓度呈明显的线性关系,表明添加羟基蛋氨酸锰可提高鸡蛋的新鲜度。
4 结论
本研究发现,日粮中选择有机锰更具有优势,在一定程度上可以提高产蛋率,降低料蛋比,用羟基蛋氨酸锰替代无机锰可以显著提高蛋壳厚度,改善试验中期蛋壳颜色,增强试验中期蛋壳硬度,全面提升蛋壳品质。不同浓度的羟基蛋氨酸锰替代无机锰可以线性提升鸡蛋的哈夫单位,加深前期蛋黄色泽以改善蛋品质。因此,综合考虑建议产蛋后期蛋鸡日粮中羟基蛋氨酸锰替代无机锰的最佳替代剂量为50 mg/kg。