鸡味精菌体蛋白代谢能的测定

鸡味精菌体蛋白代谢能的测定

赵晓芳^[1]  张宏福^[2]  林海^[3]

(^[1玉林市广东温氏家禽有限公司 537800 ^[2]中国农科院畜牧所 100094 

^[3]山东农业大学动物科技学院 271018)

能量是生物体一切新陈代谢的基础，饲料有效能值是制约饲料转化效率的主要因素，为此能量代谢的研究一直是动物营养学中众所关注的问题。饲料中有效能值的测定，是评定饲料营养价值和配合全价饲料及饲料资源开发的重要依据。

目前，家禽营养中饲料有效能值多以代谢能表示，其中以表观代谢能（AME）测定最为简便，应用最广。有关代谢能的测定方法，主要有加拿大Sibbald（1976）提出的强饲法、澳大利亚Farrell（1978）使用的短时采食法、常规的全部粪尿收集法和指示剂法。其中Sibbald法因其简便、省时、需要样品量少，也可标准化而最为常用。

味精菌体蛋白是味精生产过程中的副产品，是谷氨酸生产菌生成谷氨酸经提取精制味精后的废弃菌体，通过分离、干燥、磨粉后制成的一种单细胞蛋白质饲料，作为一种新开发的饲料资源，必须对其有效能值进行测定。本试验有代表性地选择四个厂家生产的味精菌体蛋白饲料，分别来自沈阳、山东、浙江和浙江，代号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ，采用Sibbald（1976）提出的强饲法测定其表观代谢能，为合理利用味精菌体蛋白提供科学依据。

1.材料与方法

1.1试验动物

选用体重2.5kg（平均2658±256g）左右，体重相近、采食正常、强饲后无异常反应、无怪癖的健康农大褐成年公鸡（正式开始试验时，鸡龄330天) 15只，随机分成5组，每组3只。

1.2试验日粮及其处理

基础日粮以玉米面和维生素预混料、微量元素预混料、钙、磷、食盐等矿物质饲料混和而成，配方见附表。被测饲料日粮以83％的基础日粮和17％的味精菌体蛋白组成，粉碎、混匀备用。在正式试验前，将各种试验日粮在同一温度下分别按鸡只数一次性按需要份数等量称出，装入封口袋中，并同步测定干物质含量。

表一：试鸡的日粮处理

                 试验日粮               

                  G1     G2     G3      G4      G5    

  试     1        D₁       D₂         D₃          D₄         D₅   

  验     2        D₂       D₃         D₄          D₅         D₁    

  期     3        D₃       D₄         D₅          D₁         D₂

  号     4        D₄       D₅         D₁          D₂         D₃

         5        D₅       D₁         D₂          D₃         D₄

注：D₁、D₂、D₃、D₄ 分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ味精菌体蛋白与基础日粮配合成的试验日粮，D₅为以玉米面、矿物元素、维生素等配制而成的基础日粮。

    G1、G2、G3 、G4、 G5为试验鸡组号。

1.3饲养管理

将试验鸡置于全封闭式鸡舍内，个体饲养，鸡舍内温度控制在15~27℃之间，自然光照，自由饮水。在非试验期，限制饲喂生长蛋鸡全价配合饲料。

1.4排泄物收集瓶的缝合手术

在代谢试验开始前一周，于排泄腔口外围处缝合60ml塑料瓶盖，瓶盖面中挖一圆孔及对称的四对小孔，以便粪尿通过及缝合固定瓶盖用。在收集排泄物期间，拧上收集排泄物的塑料瓶收集排泄物。

1.5试验设计与程序

本试验采用5×5拉丁方设计，分五期进行。

1.5.1禁食：准确记录禁食排空开始时间，禁食48小时，禁食期间自由饮水。

1.5.2强饲：禁食结束后，通过强饲器，每只鸡准确强饲风干被测饲料50g，并及时按个体记录时间。

1.5.3排泄物的收集与处理：强饲后立即装好“集粪瓶”，以重复组为单位收集48小时的排泄物，视集粪瓶内排泄物的量，期间每日收集若干次。收集到粪尿排泄物应立即置于-10℃的冰柜中保存。排泄物收集完毕后，将其在60℃~65℃下烘干至恒重，室内回潮24小时，制成风干样本，然后再将每个重复组3只鸡的风干排泄物混合均匀、装瓶封存低温保存，同步测定排泄物中水分含量。

1.6测定指标及方法

1.6.1单位饲料及排泄物的水分：按杨胜的《饲料分析及质量监测》中所述的方法进行测定。

1.6.2单位饲料及排泄物的能值的测定：采用美国PARR1281型能量自动测定仪进行测定。

1.7数据计算与统计分析

1.7.1数据计算

1.7.2.1干物质代谢率

1.7.1.2日粮表观代谢能

式中：

食入总能（kcal）=食入日粮量(g) ×食入单位日粮总能量(kcal/kg)

排泄物中总能(kcal)=食入被测饲料后48小时排出风干物质量(g)×排泄物单位风干物质总能（kcal/kg）

1.7.1.3味精菌体蛋白的表观代谢能

式中：

食入试验日粮代谢能总量（kcal）＝食入试验日粮量(kg) ×试验日粮代谢能（kcal）

食入基础日粮代谢能总量（kcal）＝由试验日粮食入基础日粮量×基础日粮代谢能

食入味精菌体蛋白总重(g)＝试验日粮食入总重(g) ×味精菌体蛋白在试验日粮中所占的比例×味精菌体蛋白的干物质含量

1.7.1.4味精菌体蛋白的能量利用率

1.7.2统计分析

本试验数据采用Spass11.0统计软件进行分析。对5×5拉丁试验数据进行单因素方差分析和邓肯氏多重比较。

2.结果与分析

味精菌体蛋白的干物质代谢率、日粮表观代谢能、味精菌体蛋白的表观代谢能及其能量利用效率的数据见表二。

由表二可见，由四种味精菌体蛋白配合成的日粮的干物质代谢率都比较低，最高的仅为74.1％，最低的为71.0％，大大低于基础日粮的干物质代谢率（82.3％）。四种日粮之间的干物质的代谢率有显著差异，其中Ⅰ与Ⅲ的干物质代谢率有显著差异（p<0.05），Ⅰ与Ⅳ及Ⅲ与Ⅳ之间的干物质代谢率有极显著差异（p<0.01）。味精菌体蛋白的干物质的代谢率很低（17.5％～35.5％），Ⅳ最高，Ⅰ与Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ之间差异极显著（p<0.01），Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ两两之间差异不显著（p<0.05）

由表二可知，味精菌体蛋白的表观代谢能总体水平比较低，在四种味精菌体蛋白中，Ⅳ的表观代谢能最高（2887.5 kcal/kg），其次是Ⅱ、Ⅲ，Ⅰ的表观代谢能（1443.3 kcal/kg）最低。四种味精菌体蛋白的表观代谢能两两之间均有显著的差异，其中Ⅳ与Ⅱ间以及Ⅲ和Ⅰ间的表观代谢能有显著差异（p<0.05），其余均差异极显著（p<0.01）。

表二：四种味精菌体蛋白表观代谢能的测定结果

                                       单位：kcal/kg；％

注1：同一行中，上表有相同字母，表示差异不显著（p<0.05），上表不同，表示差异显著，不同字母表示差异极显著(p<0.01)，同一字母，大小写不同，差异显著(p<0.05)。

注2：表中数值是15只鸡的平均值。

注3：味精菌体蛋白的表观代谢能是以绝干物质为基础的。

由四种味精菌体蛋白配合而成的日粮的表观代谢能和味精菌体蛋白的能量利用效率与味精菌体蛋白的表观代谢能具有相同的规律。

3.讨论

3.1不同厂家味精菌体蛋白差异

总的来说，四种味精菌体蛋白的表观代谢能都比较低，都低于鱼粉的表观代谢能值(3233kcal/kg)，Ⅳ的表观代谢能值与啤酒酵母(2748 kcal/kg)相当，稍高于豆粕（2643kcal/kg），其余三种都低于鱼粉和豆粕的表观代谢能（豆粕、鱼粉、啤酒酵母的数据引自中国饲料数据库情报中心的中国饲料数据库1999年第十版，代谢能值均以干物质为基础）。这可能菌体蛋白有坚硬的外壳，动物不易消化。本试验中四种味精菌体蛋白的表观代谢能两两之间之间均有显著的差异。Ⅳ味精菌体蛋白的表观代谢能值远高于其他三种味精菌体蛋白，与Ⅰ、Ⅲ间的表观代谢能差异极显著（p<0.01），与Ⅱ的表观代谢能也有显著差异（p<0.05）。同为味精菌体蛋白，代谢能值的差异却如此巨大，这说明影响味精菌体蛋白质量的因素很多，质量不易控制。味精菌体蛋白的质量可能与味精生产的原料、生产工艺、生产技术水平以及味精菌体蛋白的提取工艺、提取方法等均有关。但这些因素是如何影响味精菌体蛋白的营养价值，以及如何控制这些因素来提高味精菌体蛋白的营养价值还有待于研究。

本试验中Ⅳ味精菌体蛋白的表观代谢能最高（2887.5 kcal/kg），约是Ⅰ（1443.3 kcal/kg）的两倍。由常规分析结果我们知道，Ⅳ味精菌体蛋白的理想蛋白水平和氨基酸平衡指数都最高，表观代谢能的测值也最高，这说明，蛋白质的质量和氨基酸的组成可能影响饲料的表观代谢能值，与Sibbald（1960）的蛋白质质量和氨基酸组成影响饲料的表观代谢能的结论相符。

3.2不同测定方法的差异

值得提出的是，本研究在进行代谢能值测定的预试验中采用《饲料生物学评定技术》中鸡饲料表观代谢能测定技术章程中的直接强饲单一饲料法来测定味精菌体蛋白的表观代谢能值，结果发现，试鸡拉稀现象严重，整个试验期一直处于非健康状况，所以测定结果也不可能准确，这说明章程中的方法有一定的局限性。这里将预试验中直接强饲味精菌体蛋白的方法得到的初步数据进行统计分析，结果如表3所示。

表三：用直接法测定的四种味精菌体蛋白的表观代谢能

                                                         单位：kcal/kg，%

注：1.同一行中，上标相同的差异不显著，不同者差异显著（P<0.01）。

2.上述数据是16只鸡的平均值。

由表三所示，四种味精菌体蛋白的干物质代谢率均为负值，表观代谢能也非常低，最高的Ⅳ味精菌体蛋白的表观代谢能也仅为1012.1 kcal/kg，Ⅰ和Ⅲ的表观代谢能为负值。测定结果说明，试鸡不能很好的对味精菌体蛋白进行消化吸收，可能是因为菌体蛋白粗蛋白水平高及其蛋白品质较差有关这可能菌体蛋白有坚硬的外壳，动物不易消化。四种味精菌体蛋白中，Ⅳ的表观代谢能最高，其次为Ⅱ，Ⅰ与Ⅲ的表观代谢能均为负值。Ⅳ的表观代谢能与其余三种均有极显著差异（p<0.01），原因是不同厂家味精菌体蛋白的蛋白品质差异很大。本试验中采用的味精菌体蛋白的粗蛋白水平很高（59.19～76.75％），氨基酸平衡指数较低（0.36～0.55），且含有大量的非蛋白氮，而单胃动物尤其是家禽很难利用饲料中的非蛋白氮，且过量的非蛋白氮会对动物的健康状况产生不良影响，影响动物对饲料的消化利用，所以其干物质的代谢率及表观代谢能非常低。在这四种味精菌体蛋白中，以Ⅳ的粗蛋白最低（59.19%），氨基酸最为平衡（平衡指数为0.55），Ⅲ的粗蛋白最高（76.75％），氨基酸平衡指数最低（0.36），代谢能的测定结果表明，Ⅳ味精菌体蛋白的表观代谢能最高，而Ⅲ最低，初步证实了上述猜想，同时也证明了蛋白质的质量和氨基酸的组成影响饲料的表观代谢能值。也说明了用直接饲喂单一饲料的方法测定鸡饲料表观代谢能并非可以应用于所有的饲料。如果饲料的粗蛋白含量高且品质较差，最好用其它的方法测定其代谢能值。

表四： 四种味精菌体蛋白的粗蛋白、真蛋白的测定和理想蛋白水平和氨基酸平衡指数的计算

注：粗蛋白的测定采用凯氏全量定氮法；真蛋白的测定先用10％的三氯乙酸处理样品，然后再按粗蛋白的测定方法进行测定。理想蛋白水平和氨基酸平衡指数根据《饲料蛋白质营养价值评定方法研究》动物营养学报,1997,(9)4:50~55中所述方法计算而来。

韩友文等（1980）报道，以差别法测定代谢能时，饲料替换比例对AME无多大影响，不过，最好的替换比例应高于25%。研究还表明，直测法比差别法的标准误小。本试验中由于被测饲料味精菌体蛋白的粗蛋白含量比较高，而品质较差，采用直测法造成试鸡腹泻现象严重，严重影响了机体的正常生理机能，所以采用了差别法，本试验中味精菌体蛋白的替代的比例是17％，也是考虑到它的粗蛋白含量高且品质较差。其合适的替代比例还有待于研究。

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