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肉鹅营养与饲料高效利用技术研究
  

摘要:文章针对我国肉鹅饲料营养价值与营养需要量参数缺乏问题,综述了肉鹅饲料营养价值评定、营养需要量、饲料高效利用技术等研究发展,丰富了肉鹅常用饲料营养价值与营养需要量数据库,为制定我国肉鹅饲养标准和产业发展提供了重要技术支撑。

目前,我国肉鹅每年出栏数量为8亿只,产值超过800亿元,饲养量与产值位居世界首位,已经成为我国特色畜牧业重要组成部分。然而,目前我国肉鹅营养需要量参数缺乏,饲养标准还处于空白,导致饲料生产企业和养殖场配制饲料无章可循。青岛农业大学优质水禽所科研团队针对肉鹅饲料营养价值和营养需要量数据库缺乏关键问题,开展了创新性研究。

1、肉鹅常用饲料营养价值评定

根据鹅体型外貌和生理特点,发明了鹅代谢笼;采用模拟仿生法优化建立了鹅常用饲料饼粕类、谷实类、糠麸类、干草类、动物蛋白类和油脂类饲料的营养价值评定方法,为水禽饲料营养价值评定奠定了基础。系统地对40种饲料原料营养价值进行了评定;制定了“鹅常用饲料营养价值评定规范”和“鹅常用饲料成分及营养价值表”,并对不同品种鹅的真代谢能和常规养分利用率的差异性进行了系统研究。为国内外肉鹅饲料营养数据库建设提供了重要依据。

营养代谢试验采用差量法评价鹅饲料营养价值,添加一定比例维生素和微量元素能够有效地消减应激带来的误差,数据稳定性高。评价高蛋白饲料、干草类饲料、糠麸类饲料和动物性蛋白质饲料添加一定比例淀粉与正常肠道食糜结构拟合性好,所测数据更具代表性。油脂类饲料采用套算法较为适宜。在真代谢能、氨基酸、粗纤维营养利用率方面,鹅与鸡、鸭存在种间差异,鹅品种间也存在差异。

2、肉鹅营养需要量研究

针对我国肉鹅饲养标准缺乏关键问题,系统研究了肉鹅营养素对1~4周龄和5~15周龄肉鹅生长性能、屠宰性能、营养利用率、肉品质、骨骼发育、激素分泌、生化代谢、肠道微生物菌群、肠道组织结构和功能等的影响;1 200项指标7 800个数据的分析,提出了不同生长阶段肉鹅代谢能、蛋白、赖氨酸、蛋氨酸、钙、磷、维生素、微量元素和亚油酸等48种营养素需要量参数,填补了国内外肉鹅营养需要量研究空白,为制定肉鹅饲养标准提供了科学依据。利用分子生物学方法,研究了营养对脂肪代谢、蛋白质合成17个相关基因的调控关系。

2.1 脂溶性维生素需要量

适宜VA水平(1~4周龄为7 000 IU/kg,5~16周龄为6 000 IU/kg)可显著提高鹅生长性能、饲料养分利用率和屠宰性能,增强机体免疫性能。显著提高抗氧化能力,改善血液生化指标。肝脏VA含量与日粮VA水平呈正相关。

适宜VD3水平(1~4周龄为471.70 IU/kg,5~16周龄为548.63 IU/kg)可显著提高鹅的平均日采食量、平均日增重、体重、屠宰率;显著提高钙磷利用率、胫骨的密度和重量;显著提高血钙、血磷、血清碱性磷酸酶、VD、总蛋白含量;显著降低血清甲状旁腺激素含量;能够改善肉色。

适宜VE水平(1~12周龄为38.92~53.95 IU/kg)可显著提高鹅日增重、日采食量;显著提高半净膛率和胸肌率;显著增加鹅胸肌嫩度和系水力,改善肌肉品质,增强肌肉保水能力;显著提高血清新城疫病毒抗体效价和外周血T 淋巴细胞转化率,促进胸腺、法氏囊发育,刺激淋巴细胞增殖,增强机体免疫和抗氧能力;提高5~12周龄母鹅血清雌二醇含量和公鹅血清睾酮含量,降低鹅血清中促卵泡素的含量。

适宜VK3水平(1~4周龄为4 mg/kg;5~16周龄为8 mg/kg)可显著提高鹅日增重,显著提高半净膛率、全净膛率、胸肌率、腿肌率,极显著提高腹脂率;增强凝血酶活性,改善凝血功能。

2.2 水溶性维生素需要量

适宜VB1水平(1~4周龄为5.60 mg/kg,5~16周龄为4.98 mg/kg)可显著提高鹅日增重、日采食量,降低料重比;显著提高胸肌率和腿肌率,降低腹脂率;显著提高养分利用率;影响血清乙酰胆碱酯酶活力,从而调节神经系统活动;显著提高胃蛋白酶、胰蛋白酶活力,促进肠道发育,增强空肠绒毛吸收能力,增加盲肠微生物有益菌群的数量,降低有害菌群的数量;影响胸腺指数和法氏囊指数。

适宜VB2 水平(1~4 周龄为8.43~8.75 mg/kg,5~16周龄为5.00~5.73 mg/kg)可显著提高鹅日增重、屠宰率、胸肌率、腿肌率,降低料重比和腹脂率,改善胴体品质;显著提高血清中生长激素(GH)、游离三碘甲腺原氨酸(FT3)、游离甲状腺素(FT4)、胰岛素(INS)含量;降低总胆固醇、甘油三酯和高密度脂蛋白胆固醇,促进脂肪代谢;显著提高回肠绒毛高度和绒腺比,降低隐窝深度;显著提高机体免疫力和抗氧化能力。

适宜VB6水平(1~4周龄为6.16 mg/kg,5~16周龄为5.35 mg/kg)可显著提高鹅体重、日增重和平均日采食量;显著提高屠宰率,降低腹脂率;显著提高养分利用率,提高鹅蛋白质代谢水平;显著提高胃蛋白酶、肠道和胰脏胰蛋白酶活力;显著增加小肠绒毛高度和绒腺比;增强机体免疫力。

适宜泛酸水平(1~4周龄15.50 mg/kg,5~16周龄为18.50~20.00 mg/kg)可显著提高鹅体重、日增重,降低料重比和腹脂率;显著提高鹅肉品质和营养物质利用率,降低粪氮排泄量;显著降低胆固醇、甘油三酯含量,显著提高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量;显著提高机体抗氧化能力;ATGL和ACSL1 基因在鹅的不同组织中表达具有明显差异,该基因表达对鹅机体生长速度、屠宰性能和脂类代谢呈同步反向调控机制。

适宜叶酸水平(1~4周龄为3.05 mg/kg,5~16周龄为2.63 mg/kg)可显著提高鹅体重、平均日增重和料重比,降低死淘率;显著提高胸肌率和腿肌率,降低腹脂率;显著提高养分利用率和免疫抗氧化能力;对于血液中糖类、脂肪和蛋白质代谢和叶酸酶代谢具有重要的调控作用。

适宜烟酸水平(1~4周龄为60 mg/kg,5~16周龄为40 mg/kg)可显著提高鹅日增重、降低料重比;提高屠宰率、全净膛率、半净膛率;增加饲料养分表观利用率;提高抗氧化酶活性,增强免疫抗氧化能力;改善血清葡萄糖、总蛋白、尿素氮指标;对胫长发育有显著促进作用;显著降低皮脂厚,增加肌内脂肪和肌间脂带宽,极显著降低腹脂率;显著降低胸肌亮度、剪切力,显著提高胸肌pH值;显著提高肝脏低密度脂蛋白(LPL)mRNA表达量。

适宜胆碱水平(1~4周龄为1 200~1 800 mg/kg,5~16 周龄为1 200 mg/kg)可显著提高鹅生长性能、屠宰性能及饲料养分利用率;显著提高免疫性能。有效减少肝脏脂肪沉积;有效改善肝脏和血液生化及激素指标,影响肝脏脂肪酸合成酶(FAS)基因表达量。

2.3 微量元素需要量

适宜铜水平(1~4周龄为19.83 mg/kg ,5~16周龄为16.25 mg/kg)可显著提高鹅生产性能、屠宰性能和组织沉积量;可调节体内脂类代谢、提高血清中激素水平和蛋白质代谢能力、提高营养物质利用率、增强机体免疫抗氧化能力;可调控TGF-β2 mRNA的表达,TGF-β2 基因的相对表达与铜的添加量、脂类代谢、免疫功能以及抗氧化能力密切相关。

适宜锰水平(1~4周龄为113 mg/kg,5~16周龄为105 mg/kg)可显著提高鹅屠宰性能,降低腹脂率,能够调整机体组织构成,改善产品品质;极显著提高各组织器官中锰的沉积量;显著提高养分利用率;对机体脂类代谢有显著影响;显著提高总抗氧化能力;对胫骨强度、骨强度和胫骨重有显著影响;能够影响含锰超氧化物歧化酶基因表达量,并与代谢酶活性有着密切关系。

适宜锌水平(1~4周龄为106.05 mg/kg,5~16周龄为101.69 mg/kg)可显著改善鹅生产性能、屠宰性能、养分利用率、组织沉积量;显著提高血液激素水平;增强机体内抗氧化酶的活性,提高鹅的抗氧化能力。饲粮中锌能够干预肝脏MT-I mRNA表达量,从而调节机体抗氧化能力。锌水平在77~150 mg/kg范围内机体处于高位免疫和抗氧化状态。

适宜铁水平(1~4周龄为99.56~116.91 mg/kg,5~16周龄为52.7~62.5 mg/kg)可显著提高鹅的体重和平均日增重,降低料重比,提高营养物质利用率;显著提高鹅的屠宰率、半净膛率和腿肌率;增加造血功能,提高铁代谢能力。

适宜碘水平(1~4周龄为0.4 mg/kg,5~16周龄为0.3 mg/kg)可显著提高鹅体重、日增重,降低料重比;显著提高屠宰率、半净膛率、全净膛率,胸肌率和腿肌率;显著提高养分利用率;显著提高血清T3、T4、TSH的含量。

酵母硒显著优于其他硒源;日粮中酵母硒水平为0.3 mg/kg时,能够显著提高鹅体重,降低料重比;提高半净膛率、全净膛率以及胸肌率;降低肌肉失水率、滴水损失;显著提高机体免疫抗氧化能力。

2.4 蛋白能量需要量

采用代谢能、蛋白质水平分别为12.12 MJ/kg和19%的饲粮,母鹅增重速度最快;采用代谢能、蛋白质水平分别为11.29 MJ/kg和19%的饲粮,公鹅增重速度最快。表明母鹅对能量利用率高于公鹅。

2.5 钙磷需要量

不同钙水平显著影响鹅体增重及料重比;钙磷间的交互作用对体增重、饲料消耗及料重比影响显著;钙磷水平均显著影响血浆碱性磷酸酶(AKP)活性;对胫骨粗灰分及钙磷含量影响显著;对胫骨及肝脏锌、锰、铜含量影响均不显著。

2.6 必需氨基酸需要量

不同蛋氨酸水平对鹅的增重和料重比影响显著;不同赖氨酸水平对鹅的增重和料重比影响不显著;蛋氨酸与赖氨酸之间的交互作用对增重和料重比影响显著。

2.7 亚油酸需要量

在小麦结构饲粮中,适宜亚油酸水平添加量显著提高鹅屠宰率和胸肌率,显著降低腹脂率;显著提高鹅肉的亮度、红度、黄度和pH值;显著降低剪切率和失水率;显著提高养分利用率。亚油酸水平在0.94%~1.14%时效果最佳。

3、微生态对微量元素消化吸收干预影响研究

针对畜禽养殖规模不断扩大,高铜、高锰、高锌饲粮的大量使用,造成排泄量多、环境污染严重等关键问题,首次研究了微生态制剂和酶制剂改善肠道健康、消除饲料中抗营养因子、提高养分利用率,减少磷、铜、锰、锌的供给量技术,提出低磷、铜、锰、锌饲粮配制方法,为降低养殖业排放,减少环境污染,提供了新的技术支撑。

低铜饲粮添加枯草芽孢杆菌可显著提高日增重、营养利用率、降低料重比;显著提高铜利用率,铜添加水平比正常降低了50%,铜排泄率减少50%,并以添加8 mg/kg的效果最好。

低锰饲粮添加枯草芽孢杆菌显著提高日增重、屠宰率、半净膛率、全净膛率和腹脂率;显著提高鹅肉的亮度和红度;显著提高养分利用率;锰利用率提高了13%,锰添加水平比正常降低了33%,锰排泄率减少35%,并以添加70 mg/kg效果最佳。

低锌饲粮添加适宜植酸酶,显著提高日增重、屠宰性能和营养利用率,降低料重比;显著增加锌在血清、肝脏、脾脏、胰脏的组织沉积量,极显著增加胫骨锌的沉积量;锌利用率提高了9%,锌添加水平比正常降低了50%,锌排泄率减少25%。锌水平在28~34 mg/kg时效果最佳。

4、鹅源草酸青霉产果胶酶纯化工艺与作用机理研究

针对非常规饲料或高纤维饲料利用率低的生产关键问题,以具有自主知识产权鹅源草酸青霉F67为主要发酵菌株,通过中式熟化了果胶酶生产工艺,研发新型酶制剂。并将该菌生产果胶酶的发酵工艺、纯化工艺,组分鉴定和饲用技术成

果进行转化。研发的果胶酶活性高,能够显著提高畜禽生产性能和饲料转化率,减少脂肪沉积率,降低粪便氨排放量,具有高效、优质和生态等特点。对草酸青霉F67菌株溶磷和降脂机理的研究表明,该酶对肥胖大鼠体重、脂肪沉积、脂质代谢、肠道消化酶、肠道组织学和LEPTIN 基因表达量均有显著影响;显著提高肉鹅生长性能、提高饲料利用率、促进肠道发育,降低粪氮排放量;并且具有降低机体脂肪沉积,改善机体营养再分配的功能;能够使肉禽日增重提高13.9%,饲料消耗降低23.71%,粗纤维消化率提高28.55%,腹脂率降低24.62%。能够使粪便中磷的排泄量降低10.65%。

F67菌株溶磷效果受碳源和氮源的影响,并与H+浓度、酸性磷酸酶和有机酸有着密切的关系。F67分泌有机酸、酸性磷酸酶、多糖的量受磷源难溶程度的影响。培养基中磷的水平与生物量磷密切相关;F67分泌有机酸、酸性磷酸酶、多糖的量受有效磷水平的影响。F67菌株的溶磷过程是由H+、有机酸、磷酸酶、多糖等共同参与的复合溶磷体系;环境中磷的水平对F67菌株的溶磷能力具有诱导性。F67对骨粉、CaHPO4、Ca3(PO4)2中的难溶磷具有强的溶解作用。体外试验结果显示,该菌对骨粉、CaHPO4和Ca3(PO4)2 溶磷效果分别提高了701.75%、586.03%和680.73%。

果胶酶能够有效抑制肥胖大鼠体重的增长,降低Lee′s指数;能够降低肥胖大鼠机体脂肪沉积量,具有明显的降脂作用,从而改变机体组织成分的构成;能够降低肥胖大鼠血清中的总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、游离脂肪酸(NEFA)含量,提高高密度脂蛋白(HDL)水平;能够降低肥胖模型大鼠谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)水平,提高脂蛋白脂酶(LPL)和肝脂酶(HL)水平。

鹅源草酸青霉产果胶酶能够显著提高家禽生长性能、屠宰性能,改善肠道内源酶活性、空肠组织形态和肠道微生物菌群;果胶酶与纤维素酶配合应用效果更好。

5、肉鹅非常规饲料发酵利用技术研究

5.1 大豆皮发酵利用技术

针对大豆皮、葡萄籽粕等副产品纤维素高、蛋白质含量低、消化吸收率低等关键问题,优化筛选了发酵最佳发酵菌种组合、最佳菌种比例、最佳发酵工艺条件。草酸青霉F67、乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌具有很好协调发酵作用,发酵产品具有良好的适口性,并且小肽含量明显升高,发酵饲料蛋白质含量提高6%以上,纤维素降低20%以上,大豆皮中脲酶活性降为零,且能大幅度提高葡萄籽粕营养利用价值。

5.2 秸秆发酵利用技术

针对秸秆饲粮纤维素含量高、营养物质利用率低等特点,发明了秸秆固态和液态两种最佳发酵工艺和半湿性畜禽微生态饲料添加剂的制备方法,并研发出颗粒发酵秸秆和饲料添加剂新产品。以草酸青霉F67 为主要菌株发酵能够有效降解玉米秸秆纤维素,发酵秸秆蛋白质含量提高了318.9%,CF 含量降低49.07%,氨基酸含量提高了100%~200%,小肽或游离氨基酸分子量为20.1~66.4 ku。

6、肉鹅牧草秸秆结构饲粮消化利用技术研究

为了降低养鹅成本,提高生产经济效益,针对肉鹅食草性特点,系统研究了墨西哥玉米结构饲粮、青绿黑麦草结构饲粮、苜蓿草粉结构饲粮、羊草粉结构饲粮、青贮玉米结构饲粮、葡萄籽粕结构饲粮等6种非常规饲料配方使用技术,牧草中草酸含量对钙、磷代谢的影响,果胶酶和纤维素酶对高纤维饲粮利用技术,植酸酶对鹅生长性能及营养物质利用率的影响。为我国饲料资源开发利用,提高肉鹅非常规饲料的利用率提供了重要技术支撑。

牧草的草酸含量为:羊草(1.144%)>黑麦草(0.675%)>墨西哥玉米(0.210%)>苜蓿草(0.088%)。牧草中草酸含量能明显影响钙的吸收,而对磷的吸收影响不大。在牧草与青绿饲料利用时,应考虑草酸对钙的影响,以确定适宜的钙水平。高纤维饲粮中添加果胶酶能显著提高鹅采食量和屠宰率,极显著降低料重比,显著提高肉色亮度,降低肉失水率,显著提高养分表观利用率;提高盲肠乳酸杆菌和双歧杆菌的数量,降低产气荚膜梭菌的数量;果胶酶与纤维素酶配合使用效果更好。

添加植酸酶显著提高鹅日增重、屠宰率、半净膛率、全净膛率和腿肌率,降低料重比;显著提高养分利用率;显著提高胫骨脱水脱脂重、胫骨磷含量,胫骨Zn、Mn、Cu含量;显著提高免疫功能。

7、展望

目前,我国肉鹅生产已经进入规模化饲养阶段;然而,我国肉鹅饲料营养价值和营养需要量参数数据库还处于空白,且没有肉鹅饲养国家标准,导致饲料生产企业和养殖场配制饲料无章可循。针对上述生产关键问题,本团队开展了鹅饲料营养价值评定、营养需要量、饲料利用技术等研究,为肉鹅产业发展提高了重要技术支撑。所获得的参数是通过小型鹅和大型鹅的饲养试验和代谢试验获取的。由于我国地方品种比较多,不同品种鹅营养需要量会有一定差异性,采用本数据库进行不同品种鹅饲料配方设计时还需要进一步矫正。同时,我国南北方饲料原料种类存在一定差异,是否影响营养需要量还有待研究。

未来在肉鹅营养方面应重点开展如下三个方面研究工作:一是开展营养对种鹅产蛋量、蛋重、受精率、孵化率、健雏率、激素、消化生理、生理生化指标、营养利用率和功能基因调控等研究;二是开展非常规饲料和药物等投入品对鹅产品品质和安全性影响研究;三是开展鹅“减量化”生态营养技术研究。

专家介绍
王宝维 

作者介绍:现任青岛农业大学食品科学与工程学院院长,享受国务院特殊津贴,兼任世界家禽学会会员;中国家禽学会副理事长;中国畜牧工程学会副理事长;优质禽育种与生产研究会副理事长。

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