近年來,蛋白質飼料資源短缺已愈發嚴重,根據氨基酸利用率來確定飼料蛋白質的需要量有著重要的實際意義,對飼料蛋白質營養價值的評定也從氨基酸含量向可利用氮基酸含量轉變。雞對不同飼料中的氨基酸利用率是不同的,加之近年來,由于生產工藝的發展,加熱
等加工方法以及一些有毒物質等因素會極大地影響飼料氨基酸的利用率,從而影響蛋雞日糧的配制,造成蛋雞生產性能受到影響以及飼料成本增加和蛋白質資源的浪費。所以,準確測定蛋白質飼料的氨基酸利用率并應用氨基酸利用率為蛋雞配制日糧,可以提高飼料蛋白的利用率,充分發揮蛋雞的生產性能。
1.蛋雞飼料氨基酸利用率的測定
飼料氨基酸利用率是指飼料中可被蛋雞消化吸收的氨基酸占食入總氨基酸的百分數。測定飼料氨基酸利用率的方法分為體外法和體內法,體外法主要包括化學法、微生物法和酶法,體內法主要是由生長或消化率實驗組成。
1.1體外法
1.1.1化學法
化學法是利用某些氨基酸中的游離氨基與某些染料結合顯色的原理,間接估測氨基酸利用率的方法。主要包括氟二硝基苯法(FDNB法)、酸性橙染色法(DBL法)和三硝基苯磺酸法(TNBF法)等研究表明,只有當賴氨酸的£一氨基處于游離狀態是才有生物學價值,當其與醛或酮等發生反應生成新化合物時,就無法被動物利用。所以,利用化學試劑與賴氨酸的游離£一氨基反應的測定具有游離£一氨基的賴氨酸的數量,便可得出可利用賴氨酸的數量。目前常用的是氟一二硝基苯法(FDNB)。另外,Hurrel等(1974)改用酸性橙一紅染料與蛋白質的堿性氨基酸反應,創立了染料結合賴氨酸(DBL)的方法,較FDNB法易操作。
化學法雖然比較簡便易行,但有其局限性,它僅限于賴氨酸的測定,同時由于體內體外環境的不同,其結果還需用體內法校正。
1.1.2微生物法
微生物法是培養一種能分解蛋白質的微生物,以微生物對飼料中某些氨基酸的生長反應,估測氨基酸利用率。Ford(1960)利用鏈球菌,其是一種含有蛋白水解酶活性較強并在正常增值過程中需要8種氨基酸的的微生物,通過測量菌落的變化,可以估計不同飼料中的精氨酸、組氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蛋氨酸和色氨酸利用率的差異。隨著研究的深入,發現還有一些其他的細菌微生物可用于蛋白質質量的評定,如梨形四膜蟲。Shepherd等(1977)通過實驗估測8種蛋白質中可利用氨基酸,通過測定培養基中四膜殼的含量代替細胞記數法,得到的結果與小雞生長試驗一致。
1.1.3酶法
酶法通過應用提取的消化酶來模仿動物體內的消_化過程,用蛋白酶溶液水解,然后測定過濾后的濾渣或濾液中的養分含量,最后根據待測養分的消失率和體內實測消化率之間的相關性,用回歸方程估計其生物學效價。與活體中的蛋白質和氨基酸的消化結果更接近。近年來,酶法的研究取得了很大的進展,許多機構已經建立起了胃蛋白酶體外蛋白消化率測定體系,如美國公職分析家協會、西德霍因海姆大學動物營養研究所等。根據酶解的次數,酶法可分為一步法、二步法、三步法。
計成等(1989)研究了胃蛋白酶法測定飼料氨基酸利用率,通過對消化液胃蛋白酶濃度、培養時間等因素對消化率的影響的研究得出胃蛋白酶體外消化過程的最佳條件:培養溫度40~C,消化液中底物濃度O.5%時,選擇胃蛋白酶濃度為O.4%(1140活性單位/100毫升消化液)、pH=1.50和6小時的消化培養時問。在上述條件下,測定未消化部分的氨基酸含量以估測飼料氨基酸利用率,其結果與雞“真代謝能”法測定結果進行比較,結果表明二者之間存在極顯著的強相關關系,說明利用體外胃蛋白酶消化與氨基酸分析相結合的方法來估測氨基酸利用率是可行的。
酶法的優點是簡便、快速,同時,與體內法的測定結果有較高的相關性。因此,用酶法來在估測飼料氨基酸利用率有很大的利用價值,可以避免傳統體內法的繁瑣與周期長的缺點,但現在成熟的體系建立仍較少,需進一步研究,以發揮其在氨基酸利用率測定中的廣闊前景。
1.2體內法
1.2.1“TME”真代謝能法
“TME”真代謝能法是Sibbald在1976年提出的,是一種。陜速測定真代謝能的方法,后被用來測定飼料的氨基酸消化率。步驟為:選用適齡的成年公雞,單籠飼養,試驗前饑餓一定時間(通常24~48h),然后強飼一定量(30"~70 g)待測飼料,收糞32~48 h,最后將收集的糞樣凍干,粉碎過篩,測其氨基酸含量。用食入飼料氨基酸量減去排出氨基酸量的差值來計算氨基酸消化率,用內源氨基酸排泄量來校正氨基酸真消化率,內源氨基酸的排泄量用絕食法來測定。該方法后又被改進,改進后用無氮日糧法來測定內源氨基酸的排泄量,同時,出強飼被測日糧外還配以適量蔗糖或葡萄糖、礦物質、維生素等,現多用改進后的方法來測定氨基酸利用率。對于粗蛋白質含量為20%以上的飼料,根據其蛋白質含量,混以適量淀粉將日糧粗蛋白水平調至16‰18%,適量補充維生素和油脂。
為證明Sibbald“TME”法的重復性,Muztar(1980)在2個實驗室內同時不同原料進行氨基酸利用率的檢測,在2個實驗室都取得了同樣的結果,證實Sibbald“TME”方法的重復性好,試驗誤差小。
1.2.2回腸內容物分析法
為了減少盲腸微生物對排泄物中氨基酸組成的影響,Payne等(1968)建議分析回腸內容物來測定氨基酸消化率。收集回腸末端消化物同樣也去除了尿液氨基酸對氨基酸消化率的錯誤影響。對于雞,多用屠宰法取得其消化物,也可在回腸末端安裝瘺管,但難度較大,成功率不高。
該法在一定程度上消除了微生物的影響,但該法費時,昂貴,安裝瘺管對雞只的應激或雞只死亡后脫落的腸粘膜會導致試驗結果不準確。
2.蛋雞飼料氨基酸利用率測定的影響因素
2.1腸道微生物對氨基酸利用率的影響
蛋雞盲腸中存在大量的微生物,主要是厭氧細菌,無酵母菌、霉菌和原生動物。其微生物的作用主要是發酵。同時,盲腸還通過吸收大量水、電解質來維持體液平衡。盲腸微生物可利用食糜中未被消化的氨基酸從而干擾氨基酸的測值。
周杰等(2001)在用Sibbald“真代謝能”法測定飼料原料的氨基酸有效利用率的研究中,用強飼法測定玉米、大豆粕和魚粉的氨基酸利用率,證明3種飼料原料的氨基酸利用率在去盲腸雞與正常雞之間存在差異。盲腸微生物對不同飼料原料、同種飼料原料的不同氨基酸的影響各不相同,同時許多研究表明,盲腸微生物對內源性氨基酸的排出量也有影響。Green等(1987a)報道,飼料氨基酸利用率的測值可受到盲腸微生物發酵的影響,同時,他的研究表明去盲腸雞比正常雞內源氨基酸排出量大,總氨基酸排出量分別為373.8和331.1mg/24h/只,其中蘇氨酸排出量分別為31.5和19.8mg/24h/R,存在顯著差異。Ray-mondJ·Johnson(1 992)認為,蛋雞盲腸的作用取決于欲測飼料的種類,對于氨基酸消化率較高的飼料,盲腸微生物對其測定結果影響較小,正常雞與去盲腸雞之間的氨基酸消化率差異不顯著。但對某些氨基酸消化率較低的飼料,盲腸微生物的影響較大,若不去盲腸會高估氨基酸其利用率。所以,去盲腸與否應視其待測原料的性質而定,當測定原料氨基酸消化率低時應去盲腸,反之則可用正常雞進行測定。
綜上,盲腸對飼料氨基酸利用率測值的影響可能來源于兩個方面:一是盲腸內微生物對未被消化食糜具有降解和利用的功能;二是雞盲腸內微生物可利用內源性氨基酸。
為解決蛋雞后段腸道微生物對飼料氨基酸利用率的影響,可使用去盲腸法和無菌技術進行測定。盡管一些人認為去盲腸會對雞只造成很大的應激從而影響測定結果的準確性,但很多研究表明,在一般情況下,去盲腸手術對雞的水代謝的影響是暫時性的,經過術后2-3周的恢復,其飲水量、采食量和體重都可恢復正常。
2.2表觀消化率與真消化率
表觀消化率計算中把來源于消化道的代謝蛋白質、消化酶和腸道微生物等視為未消化的飼料蛋白質,造成計算糞中排出蛋白質的量與真實情況不符。而真消化率則是扣除上述內源性成分后的計算結果,更能反映實際情況。使用氨基酸表觀消化率時,可能會低估實際的消化率。真消化率值由于考慮了內源性分泌物的影響因素,所以氨基酸的消化率不受攝入水平的影響。陳雪秀等(1984)~比較表觀消化率與真消化率的可加性,用禁食排空法測定了內源性氨基酸,結果表明:根據單個飼料測值計算得到的混合日糧的真氨基酸利用率與實測日糧真氨基酸利用率之比,大部分在95%-103%之間,而用表觀氨基酸利用率表示的兩者之比則較差,大部分在85%~99%之間,很多達不到100%的吻合。表明真消化率比表觀消化率具有更好的可加性。因此,真消化率在實踐中被廣泛應用。
2.3內源氨基酸的測定
內源氨基酸包括脫落的腸粘膜細胞、粘液、消化道分泌的酶、及后腸微生物及其產物。其準確測定對于氨基酸真利用率的測定是十分重要的,是氨基酸真利用率測定的基礎數據。
周杰等(2001)在研究中發現,玉米氨基酸利用率的測定會極大的受到內源性氨基酸的干擾,對大豆粕、魚粉氨基酸利用率的測定也的干擾較小,證明了內源性氨基酸會影響氨基酸有效利用率的測定。同時發現,飼料粗蛋白的含量會影響內源性氨基酸,粗蛋白質含量越低的飼料受內源性氨基酸的影響越大,從而對氨基酸利用率的測定干擾越大。Hurwitz等(1 983)對成年火雞的內源性氨基酸損失進行研究,結果為皮屑損失N 2300 mg/天,消化道內源氨基酸損失為3500 mg/天,因此,氨基酸損失中有很大一部分是由內源氮排泄物組成。
由上述研究可見,準確測定內源性排泄物對于測定氨基酸真利用率是十分重要的。目前測定蛋雞內源氨基酸主用用絕食法和無氮日糧法,但是那個方法更為合理現在仍存在爭議。Sibbald(1979)報道這2種方法用于飼料氨基酸真利用率的測定的差異很小。但是一些研究與其意見相左,Parson(1983)報道內源性氨基酸排出量受到日糧組成的影響,因此無氮日糧法和絕食法之間存在顯著差異。同時,在測定內源氨基酸排出量時是否需要切除盲腸也存在爭議,Green等(,1987、)研究發現,在喂給無氮日糧時去盲腸雞的內源氨基酸量比未去盲腸雞高。絕食法和無氮日糧法動物都處于一種非正常的生理狀態,盡管測定方法存在爭議,但目前的一些研究多采用無氮日糧法進行測定,其檢測值居各種方法之均值附近。
2.4環境因素
環境因素對蛋雞飼料氨基酸利用率的測定也有一定的影響,目前已有一些研究在這方面進行了報道。zuprizal(1 993)研究表明,當環境溫度高于21℃時,雞對菜籽粕和豆粕氨基酸消化率下降。Yamazakin和Zhang(1982)~.N,高溫可使母雞對飼料氨基酸的利用率下降,同時以上試驗也表明公雞較母雞來說氨基酸利用率受環境因素影響較小。計成(1997)用菜籽餅、棉仁粕、豆餅和豆粕的研究中指出,4種飼料的平均表觀消化率測定值顯著低于秋季測定值,平均真氨基酸消化率測定值除菜籽餅外,夏季測定低于秋季,但差異不顯著,這有可能是溫度和光照作用的結果。
3.結語
以可利用氨基酸來配制蛋雞日糧可以降低飼料中的蛋白質水平,節約蛋白質飼料資源從而降低生產成本。由此可見,準確測定飼料氨基酸利用率、建立氨基酸利用率資料庫對科學合理配置日糧是十分重要的。從目前的研究來看,可利用氨基酸的測定方法仍未統一,常用的是“TME,,真代謝能法,但許多因素是否影響測定結果仍存在爭議。而體外酶法具有快速、簡便等優點,克服了試驗動物法周期長、費時費錢等缺點,進一步完善體外酶法,建立一套用酶法測定氨基酸利用率的體系具有廣闊的前景。