日粮粗蛋白水平对蛋鸡生产性能及矿物质代谢利用的调控效应研究

《Powder Technology》：DIETARY PROTEIN: LAYER PERFORMANCE AND MINERAL USE Responses of laying performance and mineral utilization to graded levels of dietary crude protein in laying hens

本研究针对低蛋白日粮应用中矿物质代谢变化机制不明的问题，通过设置6个梯度CP水平（15.0%-17.5%）饲喂49周龄海兰褐蛋鸡，系统探究其对产蛋性能、矿物质消化吸收及沉积的影响。结果表明16.5% CP组产蛋性能最优，15.0%-15.5% CP组显著提高CP表观全肠道消化率（ATTD）和锰利用率，为低蛋白日粮的矿物质营养调控提供理论依据。

　　

随着畜牧业集约化发展，饲料资源短缺与氮排放问题日益凸显。低蛋白日粮因其能降低对优质蛋白源的依赖、提高蛋白质利用效率及减少氮排放而备受关注。然而，降低日粮粗蛋白（CP）水平不仅影响氮代谢，还会通过改变基础日粮结构而干扰矿物质代谢平衡。现有日粮配制标准仅关注外源矿物添加，却忽略了日粮本底矿物质含量变化带来的潜在风险，这可能导致实际矿物含量与理论计算值产生偏差，进而影响动物健康与生产性能。

为此，西北农林科技大学动物科技学院的研究团队在《Powder Technology》发表了题为《DIETARY PROTEIN: LAYER PERFORMANCE AND MINERAL USE》的研究论文。该研究通过设置15.0%、15.5%、16.0%、16.5%、17.0%和17.5%共6个CP梯度日粮，对504只49周龄海兰褐蛋鸡进行为期12周的饲养试验，系统评估了CP水平对产蛋性能、矿物质消化吸收、组织沉积及相关基因表达的调控作用。

关键技术方法

研究采用单因素方差分析及线性、二次回归模型进行统计学处理。通过铬标记法测定营养物质表观全肠道消化率（ATTD）；利用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）分析血浆、肝脏、蛋黄及胫骨中矿物质含量；采用实时荧光定量PCR技术检测十二指肠黏膜矿物质转运载体（如SLC34A2、SLC9A2、ATP1A1）及肝脏锰代谢相关基因（SOD2、SLC30A10等）mRNA表达水平。

产蛋性能

提高日粮CP水平可线性及二次显著增加平均日采食量（ADFI）和总蛋重（P < 0.001），降低料蛋比（P < 0.001）。CP16.5组总蛋重最高且料蛋比最低（P < 0.001），表明该水平为维持最佳产蛋性能的临界点。CP15.0-15.5组虽降低产蛋性能，但为营养效率优化提供空间。

蛋品质

高CP组（16.5%-17.5%）蛋黄颜色评分显著高于低CP组（P < 0.001），且随CP水平呈线性及二次上升（P < 0.001），这与日粮中玉米及玉米蛋白粉含量变化相关。

营养物质消化率

降低CP水平显著提高干物质（DM）、CP和灰分的ATTD（P < 0.05），表观代谢能（AME）亦在CP15.0-15.5组最高（P = 0.003）。高CP组（17.0%-17.5%）显著提升磷消化率（P < 0.001），但降低钠和氯的消化率（P < 0.05），表明CP对矿物质消化率的影响存在元素特异性。

矿物质沉积

胫骨钙、磷沉积随CP水平升高而线性增加（P < 0.05），CP17.5组沉积量最高。蛋黄锌沉积与CP水平呈正相关（P = 0.002），而肝脏和蛋黄锰沉积则显著负相关（P < 0.001）。CP15.0组锰沉积量最高，且肝脏SOD2 mRNA表达有上调趋势（P = 0.069），提示低蛋白日粮促进锰的生物利用。

矿物质转运基因表达

CP17.5组十二指肠黏膜中SLC34A2（磷转运体）、SLC9A2（钠氢交换体）和ATP1A1（钠钾泵α1亚基）mRNA表达显著上调（P < 0.05），说明高蛋白日粮通过增强肠道转运活性促进矿物质吸收。

讨论与结论

本研究首次系统揭示了日粮CP水平与矿物质代谢的互作关系：16.5% CP可平衡产蛋性能与营养效率，而进一步降至15.0%-15.5%虽降低生产性能，但显著提升蛋白质消化率、锰沉积及抗氧化能力（通过SOD2表达）。低蛋白日粮导致的磷消化率下降与SLC34A2表达抑制相关，而锰沉积增加则可能与代谢重编程有关。该研究为低蛋白日粮中矿物元素精准供给提供了理论依据，对减少氮排放、优化饲料配方具有重要实践意义。