雞味精菌體蛋白代謝能的測定

雞味精菌體蛋白代謝能的測定

趙曉芳^[1]  張宏福^[2]  林海^[3]

(^[1玉林市廣東溫氏家禽有限公司 537800 ^[2]中國農(nóng)科院畜牧所 100094 

^[3]山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院 271018)

能量是生物體一切新陳代謝的基礎(chǔ)，飼料有效能值是制約飼料轉(zhuǎn)化效率的主要因素，為此能量代謝的研究一直是動物營養(yǎng)學(xué)中眾所關(guān)注的問題。飼料中有效能值的測定，是評定飼料營養(yǎng)價值和配合全價飼料及飼料資源開發(fā)的重要依據(jù)。

目前，家禽營養(yǎng)中飼料有效能值多以代謝能表示，其中以表觀代謝能（AME）測定最為簡便，應(yīng)用最廣。有關(guān)代謝能的測定方法，主要有加拿大Sibbald（1976）提出的強飼法、澳大利亞Farrell（1978）使用的短時采食法、常規(guī)的全部糞尿收集法和指示劑法。其中Sibbald法因其簡便、省時、需要樣品量少，也可標(biāo)準(zhǔn)化而最為常用。

味精菌體蛋白是味精生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品，是谷氨酸生產(chǎn)菌生成谷氨酸經(jīng)提取精制味精后的廢棄菌體，通過分離、干燥、磨粉后制成的一種單細(xì)胞蛋白質(zhì)飼料，作為一種新開發(fā)的飼料資源，必須對其有效能值進行測定。本試驗有代表性地選擇四個廠家生產(chǎn)的味精菌體蛋白飼料，分別來自沈陽、山東、浙江和浙江，代號分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ，采用Sibbald（1976）提出的強飼法測定其表觀代謝能，為合理利用味精菌體蛋白提供科學(xué)依據(jù)。

1.材料與方法

1.1試驗動物

選用體重2.5kg（平均2658±256g）左右，體重相近、采食正常、強飼后無異常反應(yīng)、無怪癖的健康農(nóng)大褐成年公雞（正式開始試驗時，雞齡330天) 15只，隨機分成5組，每組3只。

1.2試驗日糧及其處理

基礎(chǔ)日糧以玉米面和維生素預(yù)混料、微量元素預(yù)混料、鈣、磷、食鹽等礦物質(zhì)飼料混和而成，配方見附表。被測飼料日糧以83％的基礎(chǔ)日糧和17％的味精菌體蛋白組成，粉碎、混勻備用。在正式試驗前，將各種試驗日糧在同一溫度下分別按雞只數(shù)一次性按需要份數(shù)等量稱出，裝入封口袋中，并同步測定干物質(zhì)含量。

表一：試雞的日糧處理

                 試驗日糧               

                  G1     G2     G3      G4      G5    

  試     1        D₁       D₂         D₃          D₄         D₅   

  驗     2        D₂       D₃         D₄          D₅         D₁    

  期     3        D₃       D₄         D₅          D₁         D₂

  號     4        D₄       D₅         D₁          D₂         D₃

         5        D₅       D₁         D₂          D₃         D₄

注：D₁、D₂、D₃、D₄ 分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ味精菌體蛋白與基礎(chǔ)日糧配合成的試驗日糧，D₅為以玉米面、礦物元素、維生素等配制而成的基礎(chǔ)日糧。

    G1、G2、G3 、G4、 G5為試驗雞組號。

1.3飼養(yǎng)管理

將試驗雞置于全封閉式雞舍內(nèi)，個體飼養(yǎng)，雞舍內(nèi)溫度控制在15~27℃之間，自然光照，自由飲水。在非試驗期，限制飼喂生長蛋雞全價配合飼料。

1.4排泄物收集瓶的縫合手術(shù)

在代謝試驗開始前一周，于排泄腔口外圍處縫合60ml塑料瓶蓋，瓶蓋面中挖一圓孔及對稱的四對小孔，以便糞尿通過及縫合固定瓶蓋用。在收集排泄物期間，擰上收集排泄物的塑料瓶收集排泄物。

1.5試驗設(shè)計與程序

本試驗采用5×5拉丁方設(shè)計，分五期進行。

1.5.1禁食：準(zhǔn)確記錄禁食排空開始時間，禁食48小時，禁食期間自由飲水。

1.5.2強飼：禁食結(jié)束后，通過強飼器，每只雞準(zhǔn)確強飼風(fēng)干被測飼料50g，并及時按個體記錄時間。

1.5.3排泄物的收集與處理：強飼后立即裝好“集糞瓶”，以重復(fù)組為單位收集48小時的排泄物，視集糞瓶內(nèi)排泄物的量，期間每日收集若干次。收集到糞尿排泄物應(yīng)立即置于-10℃的冰柜中保存。排泄物收集完畢后，將其在60℃~65℃下烘干至恒重，室內(nèi)回潮24小時，制成風(fēng)干樣本，然后再將每個重復(fù)組3只雞的風(fēng)干排泄物混合均勻、裝瓶封存低溫保存，同步測定排泄物中水分含量。

1.6測定指標(biāo)及方法

1.6.1單位飼料及排泄物的水分：按楊勝的《飼料分析及質(zhì)量監(jiān)測》中所述的方法進行測定。

1.6.2單位飼料及排泄物的能值的測定：采用美國PARR1281型能量自動測定儀進行測定。

1.7數(shù)據(jù)計算與統(tǒng)計分析

1.7.1數(shù)據(jù)計算

1.7.2.1干物質(zhì)代謝率

1.7.1.2日糧表觀代謝能

式中：

食入總能（kcal）=食入日糧量(g) ×食入單位日糧總能量(kcal/kg)

排泄物中總能(kcal)=食入被測飼料后48小時排出風(fēng)干物質(zhì)量(g)×排泄物單位風(fēng)干物質(zhì)總能（kcal/kg）

1.7.1.3味精菌體蛋白的表觀代謝能

式中：

食入試驗日糧代謝能總量（kcal）＝食入試驗日糧量(kg) ×試驗日糧代謝能（kcal）

食入基礎(chǔ)日糧代謝能總量（kcal）＝由試驗日糧食入基礎(chǔ)日糧量×基礎(chǔ)日糧代謝能

食入味精菌體蛋白總重(g)＝試驗日糧食入總重(g) ×味精菌體蛋白在試驗日糧中所占的比例×味精菌體蛋白的干物質(zhì)含量

1.7.1.4味精菌體蛋白的能量利用率

1.7.2統(tǒng)計分析

本試驗數(shù)據(jù)采用Spass11.0統(tǒng)計軟件進行分析。對5×5拉丁試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析和鄧肯氏多重比較。

2.結(jié)果與分析

味精菌體蛋白的干物質(zhì)代謝率、日糧表觀代謝能、味精菌體蛋白的表觀代謝能及其能量利用效率的數(shù)據(jù)見表二。

由表二可見，由四種味精菌體蛋白配合成的日糧的干物質(zhì)代謝率都比較低，最高的僅為74.1％，最低的為71.0％，大大低于基礎(chǔ)日糧的干物質(zhì)代謝率（82.3％）。四種日糧之間的干物質(zhì)的代謝率有顯著差異，其中Ⅰ與Ⅲ的干物質(zhì)代謝率有顯著差異（p<0.05），Ⅰ與Ⅳ及Ⅲ與Ⅳ之間的干物質(zhì)代謝率有極顯著差異（p<0.01）。味精菌體蛋白的干物質(zhì)的代謝率很低（17.5％～35.5％），Ⅳ最高，Ⅰ與Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ之間差異極顯著（p<0.01），Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ兩兩之間差異不顯著（p<0.05）

由表二可知，味精菌體蛋白的表觀代謝能總體水平比較低，在四種味精菌體蛋白中，Ⅳ的表觀代謝能最高（2887.5 kcal/kg），其次是Ⅱ、Ⅲ，Ⅰ的表觀代謝能（1443.3 kcal/kg）最低。四種味精菌體蛋白的表觀代謝能兩兩之間均有顯著的差異，其中Ⅳ與Ⅱ間以及Ⅲ和Ⅰ間的表觀代謝能有顯著差異（p<0.05），其余均差異極顯著（p<0.01）。

表二：四種味精菌體蛋白表觀代謝能的測定結(jié)果

                                       單位：kcal/kg；％

注1：同一行中，上表有相同字母，表示差異不顯著（p<0.05），上表不同，表示差異顯著，不同字母表示差異極顯著(p<0.01)，同一字母，大小寫不同，差異顯著(p<0.05)。

注2：表中數(shù)值是15只雞的平均值。

注3：味精菌體蛋白的表觀代謝能是以絕干物質(zhì)為基礎(chǔ)的。

由四種味精菌體蛋白配合而成的日糧的表觀代謝能和味精菌體蛋白的能量利用效率與味精菌體蛋白的表觀代謝能具有相同的規(guī)律。

3.討論

3.1不同廠家味精菌體蛋白差異

總的來說，四種味精菌體蛋白的表觀代謝能都比較低，都低于魚粉的表觀代謝能值(3233kcal/kg)，Ⅳ的表觀代謝能值與啤酒酵母(2748 kcal/kg)相當(dāng)，稍高于豆粕（2643kcal/kg），其余三種都低于魚粉和豆粕的表觀代謝能（豆粕、魚粉、啤酒酵母的數(shù)據(jù)引自中國飼料數(shù)據(jù)庫情報中心的中國飼料數(shù)據(jù)庫1999年第十版，代謝能值均以干物質(zhì)為基礎(chǔ)）。這可能菌體蛋白有堅硬的外殼，動物不易消化。本試驗中四種味精菌體蛋白的表觀代謝能兩兩之間之間均有顯著的差異。Ⅳ味精菌體蛋白的表觀代謝能值遠高于其他三種味精菌體蛋白，與Ⅰ、Ⅲ間的表觀代謝能差異極顯著（p<0.01），與Ⅱ的表觀代謝能也有顯著差異（p<0.05）。同為味精菌體蛋白，代謝能值的差異卻如此巨大，這說明影響味精菌體蛋白質(zhì)量的因素很多，質(zhì)量不易控制。味精菌體蛋白的質(zhì)量可能與味精生產(chǎn)的原料、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)技術(shù)水平以及味精菌體蛋白的提取工藝、提取方法等均有關(guān)。但這些因素是如何影響味精菌體蛋白的營養(yǎng)價值，以及如何控制這些因素來提高味精菌體蛋白的營養(yǎng)價值還有待于研究。

本試驗中Ⅳ味精菌體蛋白的表觀代謝能最高（2887.5 kcal/kg），約是Ⅰ（1443.3 kcal/kg）的兩倍。由常規(guī)分析結(jié)果我們知道，Ⅳ味精菌體蛋白的理想蛋白水平和氨基酸平衡指數(shù)都最高，表觀代謝能的測值也最高，這說明，蛋白質(zhì)的質(zhì)量和氨基酸的組成可能影響飼料的表觀代謝能值，與Sibbald（1960）的蛋白質(zhì)質(zhì)量和氨基酸組成影響飼料的表觀代謝能的結(jié)論相符。

3.2不同測定方法的差異

值得提出的是，本研究在進行代謝能值測定的預(yù)試驗中采用《飼料生物學(xué)評定技術(shù)》中雞飼料表觀代謝能測定技術(shù)章程中的直接強飼單一飼料法來測定味精菌體蛋白的表觀代謝能值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，試雞拉稀現(xiàn)象嚴(yán)重，整個試驗期一直處于非健康狀況，所以測定結(jié)果也不可能準(zhǔn)確，這說明章程中的方法有一定的局限性。這里將預(yù)試驗中直接強飼味精菌體蛋白的方法得到的初步數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，結(jié)果如表3所示。

表三：用直接法測定的四種味精菌體蛋白的表觀代謝能

                                                         單位：kcal/kg，%

注：1.同一行中，上標(biāo)相同的差異不顯著，不同者差異顯著（P<0.01）。

2.上述數(shù)據(jù)是16只雞的平均值。

由表三所示，四種味精菌體蛋白的干物質(zhì)代謝率均為負(fù)值，表觀代謝能也非常低，最高的Ⅳ味精菌體蛋白的表觀代謝能也僅為1012.1 kcal/kg，Ⅰ和Ⅲ的表觀代謝能為負(fù)值。測定結(jié)果說明，試雞不能很好的對味精菌體蛋白進行消化吸收，可能是因為菌體蛋白粗蛋白水平高及其蛋白品質(zhì)較差有關(guān)這可能菌體蛋白有堅硬的外殼，動物不易消化。四種味精菌體蛋白中，Ⅳ的表觀代謝能最高，其次為Ⅱ，Ⅰ與Ⅲ的表觀代謝能均為負(fù)值。Ⅳ的表觀代謝能與其余三種均有極顯著差異（p<0.01），原因是不同廠家味精菌體蛋白的蛋白品質(zhì)差異很大。本試驗中采用的味精菌體蛋白的粗蛋白水平很高（59.19～76.75％），氨基酸平衡指數(shù)較低（0.36～0.55），且含有大量的非蛋白氮，而單胃動物尤其是家禽很難利用飼料中的非蛋白氮，且過量的非蛋白氮會對動物的健康狀況產(chǎn)生不良影響，影響動物對飼料的消化利用，所以其干物質(zhì)的代謝率及表觀代謝能非常低。在這四種味精菌體蛋白中，以Ⅳ的粗蛋白最低（59.19%），氨基酸最為平衡（平衡指數(shù)為0.55），Ⅲ的粗蛋白最高（76.75％），氨基酸平衡指數(shù)最低（0.36），代謝能的測定結(jié)果表明，Ⅳ味精菌體蛋白的表觀代謝能最高，而Ⅲ最低，初步證實了上述猜想，同時也證明了蛋白質(zhì)的質(zhì)量和氨基酸的組成影響飼料的表觀代謝能值。也說明了用直接飼喂單一飼料的方法測定雞飼料表觀代謝能并非可以應(yīng)用于所有的飼料。如果飼料的粗蛋白含量高且品質(zhì)較差，最好用其它的方法測定其代謝能值。

表四： 四種味精菌體蛋白的粗蛋白、真蛋白的測定和理想蛋白水平和氨基酸平衡指數(shù)的計算

注：粗蛋白的測定采用凱氏全量定氮法；真蛋白的測定先用10％的三氯乙酸處理樣品，然后再按粗蛋白的測定方法進行測定。理想蛋白水平和氨基酸平衡指數(shù)根據(jù)《飼料蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值評定方法研究》動物營養(yǎng)學(xué)報,1997,(9)4:50~55中所述方法計算而來。

韓友文等（1980）報道，以差別法測定代謝能時，飼料替換比例對AME無多大影響，不過，最好的替換比例應(yīng)高于25%。研究還表明，直測法比差別法的標(biāo)準(zhǔn)誤小。本試驗中由于被測飼料味精菌體蛋白的粗蛋白含量比較高，而品質(zhì)較差，采用直測法造成試雞腹瀉現(xiàn)象嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了機體的正常生理機能，所以采用了差別法，本試驗中味精菌體蛋白的替代的比例是17％，也是考慮到它的粗蛋白含量高且品質(zhì)較差。其合適的替代比例還有待于研究。

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