饲粮粗蛋白与可消化总含硫氨基酸互作对蛋鸡不同产蛋阶段生产性能的影响:一项Meta分析

《Poultry Science》:Interactive effects of dietary total sulfur amino acids and crude protein on productive performance in laying hens: A meta-analysis

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年11月03日 来源:Poultry Science 4.5

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  饲粮总含硫氨基酸(TSAA)在蛋鸡蛋清蛋白合成及多种代谢功能中发挥重要作用,凸显了准确估计TSAA需要量的重要性,尤其是在配制低粗蛋白(CP)饲粮时。研究人员前期在肉鸡中的Meta分析显示,最佳TSAA水平随饲粮CP水平降低而升高;然而,关于蛋鸡较长产蛋周期不

  
饲粮总含硫氨基酸(TSAA)在蛋鸡蛋清蛋白合成及多种代谢功能中发挥重要作用,凸显了准确估计TSAA需要量的重要性,尤其是在配制低粗蛋白(CP)饲粮时。研究人员前期在肉鸡中的Meta分析显示,最佳TSAA水平随饲粮CP水平降低而升高;然而,关于蛋鸡较长产蛋周期不同阶段这种互作效应的定量信息仍然有限。因此,该Meta分析旨在确定饲粮CP与可消化TSAA水平之间的互作关系,以优化蛋鸡不同产蛋阶段的生产性能。研究人员分析了2010年至2026年间发表的28项研究,采用以研究为随机效应、观测值按重复数加权的混合模型。生产性能变量包括母鸡日产蛋量(HEP)、蛋重(EW)、蛋质量(EM)、平均日采食量(ADFI)和饲料转化率(FCR)。以可消化TSAA与总CP的乘积(TSAA × CP)作为单一预测因子的二次模型(该模型由研究人员前期针对肉鸡的Meta分析建立)在不同产蛋阶段分别拟合。仅当截距和回归系数均显著(P < 0.05)时,模型才被保守保留。据此,模型在第1阶段(早期)保留用于ADFI和FCR,在第2阶段(中期)保留用于HEP、EM和ADFI,并在总体数据集中保留用于所有变量。然而,第3阶段(后期)未识别出显著模型,可能由于观测值数量有限和研究中异质性。结果表明,当饲粮CP浓度从18.0%降至15.0%时,第1阶段FCR、第2阶段EM以及总体数据集中HEP、EM和FCR的最佳可消化TSAA浓度从0.75%升高至0.90%。总之,该Meta分析表明,蛋鸡生产性能最大化所需的最佳可消化TSAA浓度随饲粮CP浓度降低而升高,尤其是在产蛋早期和中期。
研究背景:总含硫氨基酸(TSAA)由蛋氨酸(Met)和半胱氨酸(Cys)组成,通常被认为是家禽玉米—豆粕型饲粮的第一限制性氨基酸。在蛋鸡中,Met和Cys广泛用于卵白蛋白、卵转铁蛋白等蛋蛋白合成;Met还参与一碳代谢,作为S-腺苷甲硫氨酸前体提供甲基,参与肝脏磷脂酰胆碱合成及蛋黄靶向脂蛋白组装和分泌;TSAA也是谷胱甘肽前体,参与抗氧化防御。常规饲粮中TSAA需要量常通过补充Met满足,而饲粮氨基酸需要量可能随CP浓度变化,因为氨基酸平衡可能改变。近年来,降低蛋鸡饲粮CP浓度作为减少氮排放、提高环境可持续性的营养策略受到关注;但低CP饲粮即使补充必需氨基酸以满足推荐需要量,仍可能损害生产性能和蛋品质,部分原因与氨基酸失衡或特定氨基酸缺乏有关。TSAA在低CP饲粮中尤其重要,因为TSAA供应不足会限制产蛋;已有研究报道低CP饲粮补充Met可改善生产性能,提示低CP饲粮可能需要提高TSAA浓度。然而,蛋鸡饲粮CP与最佳TSAA浓度之间的定量关系信息缺乏。研究人员前期肉鸡Meta分析显示,最佳可消化TSAA浓度随饲粮CP降低而升高;但蛋鸡产蛋周期超过70周,不同产蛋阶段存在显著生理和代谢变化,最佳TSAA与CP关系可能随阶段变化,且尚无Meta分析以阶段特异性方式量化该关系。因此,该研究旨在量化饲粮CP与可消化TSAA浓度关系,并估计不同CP浓度下各产蛋阶段最大化生产性能的最佳可消化TSAA浓度。

研究与结论意义:研究人员纳入2010—2026年发表的28项研究,采用以研究为随机效应、观测值按重复数加权的混合模型,以可消化TSAA与总CP乘积(TSAA × CP)为单一预测因子拟合二次模型,并按产蛋阶段分别分析。结果显示,产蛋早期仅ADFI和FCR、产蛋中期HEP、EM和ADFI、总体数据集全部五个指标获得满足截距及线性、二次项均显著(P < 0.05)的模型;产蛋后期无显著模型。所有保留模型中,最佳可消化TSAA浓度均随饲粮CP浓度降低而升高;当CP由18.0%降至15.0%时,早期FCR、中期EM及总体HEP、EM和FCR的最佳可消化TSAA浓度由0.75%升至0.90%。该研究提示,蛋鸡生产性能最大化所需可消化TSAA浓度并非固定,应根据饲粮CP浓度调整,尤其产蛋早期和中期;模型推导的CP特异性最佳可消化TSAA浓度可作为低CP蛋鸡饲粮配制参考,但仍需覆盖整个产蛋周期的对照饲喂试验验证。

关键技术方法:研究按PRISMA指南检索Scopus、PubMed和Web of Science(检索至2025年5月13日),并辅以Google Scholar手工检索和参考文献追溯(至2026年1月14日),最终纳入2010—2026年发表的28篇文献,来自13个国家。按试验期中点年龄划分为产蛋早期(<35周)、中期(35—60周)和后期(>60周)。提取CP、可消化TSAA及生产性能数据;当仅有总TSAA时,依据CVB饲料表中原料特异性标准回肠可消化(SID)系数加权估算可消化TSAA。以可消化TSAA×CP乘积项为预测因子,采用研究为随机效应、按重复数加权的二次混合模型;仅截距、线性项和二次项均显著(P < 0.05)时保留模型,并以RMSPE、RMSPE%和CCC评价拟合,由二次方程驻点估计最佳可消化TSAA浓度。

研究结果:
文献检索与数据集描述:初始检索获得505条记录,去除130条重复后筛选375条,排除353条,全文评估22篇;另通过其他来源补充6篇(Google Scholar手工检索4篇、引文检索2篇),最终纳入28篇。产蛋早期纳入12篇,平均开始和结束周龄分别为24和33周,平均CP和可消化TSAA分别为17.0%和0.64%,HEP、EW、EM、ADFI和FCR平均值分别为86.8%、57.8 g、52.2 g、105.1 g/bird/d和2.20 g/g。产蛋中期纳入14篇,平均开始和结束周龄分别为38和49周,平均CP和可消化TSAA分别为15.8%和0.58%,HEP、EW、EM、ADFI和FCR平均值分别为88.5%、61.4 g、54.6 g、107.8 g/bird/d和2.00 g/g。产蛋后期纳入5篇,平均开始和结束周龄分别为73和84周,平均CP和可消化TSAA分别为13.9%和0.51%,HEP、EW、EM、ADFI和FCR平均值分别为76.5%、60.1 g、43.9 g、103.8 g/bird/d和2.48 g/g。

二次回归模型:产蛋早期ADFI和FCR模型的截距、线性项和二次项均显著(P < 0.05),HEP、EW和EM模型未满足预设模型保留标准;产蛋中期HEP、EM和ADFI模型满足标准,EW和FCR模型未满足;产蛋后期所有评价指标均未满足标准,因为每个模型中至少一个拟合系数不显著;总体数据集中HEP、EW、EM、ADFI和FCR五个指标均获得截距、线性项和二次项显著的模型。总体模型中CCC以EM最高,其次为HEP、FCR、EW和ADFI;RMSPE%以EW最低,其次为HEP、EM、ADFI和FCR。

最佳可消化TSAA浓度估计:由显著模型生成的预测反应曲线显示,在固定饲粮CP浓度下,生产性能随可消化TSAA浓度变化;产蛋早期生成ADFI和FCR曲线,产蛋中期生成HEP、EM和ADFI曲线,总体数据集生成HEP、EW、EM、ADFI和FCR曲线。所有保留模型中,模型推导的最佳可消化TSAA浓度均随饲粮CP浓度降低而升高;在产蛋早期、中期和总体数据集中,饲粮CP每降低0.5个百分点,最佳可消化TSAA浓度增加0.01—0.05个百分点。产蛋后期因无模型满足预设标准,未估计反应曲线和最佳可消化TSAA浓度。

讨论总结:讨论部分指出,该Meta分析关注饲粮CP与可消化TSAA浓度同最佳生产性能的关系,而非识别 underlying physiological mechanisms;对机制的解释主要基于TSAA已建立的生理作用,并谨慎作为推测性解释。最佳可消化TSAA浓度随CP降低而升高,可能部分与蛋鸡持续合成蛋蛋白的高TSAA需求有关:输卵管膨大部是蛋清蛋白合成和分泌的主要部位,卵子通过膨大部时合成和分泌卵白蛋白、卵转铁蛋白等主要蛋清蛋白;Met和Cys作为这些蛋白合成底物且其在蛋蛋白中浓度较高,TSAA被认为是禽类蛋形成的最限制性氨基酸;蛋鸡EM的可用消化TSAA与赖氨酸理想比值在必需氨基酸中最高,因此蛋蛋白合成可能对TSAA供应充足性特别敏感,低CP饲粮因完整蛋白原料减少而缩小氨基酸供应与生理需要之间的边际,维持充足可消化TSAA供应可能更关键。Met的非蛋白代谢功能也可能参与:吸收的Met转化为S-腺苷甲硫氨酸,作为主要甲基供体参与磷脂酰胆碱合成,而磷脂酰胆碱是肝脏组装和分泌极低密度脂蛋白所需,后者是蛋黄形成的主要富含脂质前体;甲基可利用性还可能参与肝脏卵黄蛋白原合成;Met经转硫途径合成Cys,Cys用于谷胱甘肽合成并参与氧化还原稳态,也是蛋壳膜中富含半胱氨酸蛋白的结构成分并参与蛋壳矿化;低CP饲粮可能提供较少丝氨酸和甘氨酸等非必需氨基酸,而丝氨酸是一碳代谢中合成S-腺苷甲硫氨酸和谷胱甘肽的甲基供体之一,丝氨酸供应减少可能增加Met相对需求。上述多种Met和Cys代谢需求,加之其直接用于蛋蛋白合成,可能部分解释低CP饲粮中估计的更高最佳可消化TSAA浓度;但这些生理反应未在该Meta分析中评价,需通过直接测定甲基化能力、谷胱甘肽状态和蛋黄前体合成验证。阶段特异性模型显著性差异可能与产蛋周期营养分配差异有关:产蛋早期蛋鸡接近产蛋高峰,同时体生长和生理成熟仍在进行,饲粮氨基酸需同时支持体发育和产蛋,TSAA和CP反应可能分散于多个生理和生产过程,部分解释该阶段仅保留ADFI和FCR等采食相关性状模型;产蛋中期体生长和发育基本完成,饲粮氨基酸供应变化可能更直接反映于HEP和EM等蛋输出性状,部分解释该阶段HEP、EM和ADFI显著模型;产蛋后期无模型满足标准,可能与观测值有限(5项研究共18个观测)有关,研究间实验条件差异(基因型、鸡龄、饲喂期和饲粮处理)可能增加研究间变异,后期ADFI和EW的SD约为早期和中期两倍,反映更大变异性,加之观测有限,可能降低检测TSAA×CP与生产性能一致关系的能力。总体数据集因观测数和统计信息更多,五个性能变量均获显著模型;总体数据集中HEP、EM和FCR在每个CP浓度下的最佳可消化TSAA估计高度一致,差异约0.01个百分点(如16.0% CP时分别为0.84%、0.85%和0.85%),提示由总体数据集推导推荐值时相似可消化TSAA浓度可能同时支持产蛋、蛋质量和饲料效率;最佳可消化TSAA浓度随CP降低而升高,但升高幅度随产蛋阶段和定义最佳值的性能指标而异。EM和HEP预测一致性较高,可能因其生物学性质直接反映吸收氨基酸用于产蛋,EM和HEP比ADFI和FCR更直接响应饲粮CP和可消化TSAA变化;EM在蛋鸡中的整合性概念上类似于肉鸡FCR,均将多个主要性能组分整合为单一生产性能指标;ADFI和FCR还可能受环境、管理和品系差异等TSAA和CP之外因素影响,部分解释其较低预测一致性。模型主要依据回归系数统计显著性选择,线性和二次系数定义估计最佳可消化TSAA浓度的顶点,并额外要求截距显著作为保守标准,因此系数显著性与预测一致性并不总是一致,解释估计最佳可消化TSAA浓度时应同时考虑二者。该Meta分析未进行正式偏倚风险评估,因为现有工具主要针对临床试验或实验室动物研究,而非蛋鸡剂量—反应饲喂试验,尚需开发适用工具;尽管每项研究均按预设选择标准严格评价,缺乏正式偏倚风险评估可视为局限,个体研究在蛋鸡分配或结果报告中的潜在偏倚可能影响估计值,因此估计值可能反映纳入研究的平均反应而非偏倚校正值,需通过蛋鸡饲喂试验进一步验证。

研究结论翻译:该Meta分析定量整合已发表数据,评价饲粮CP与可消化TSAA浓度对蛋鸡生产性能的互作效应。在产蛋早期、产蛋中期和总体数据集中,最佳可消化TSAA浓度随饲粮CP浓度降低而升高,但变化幅度随产蛋阶段和性能指标而异。值得注意的是,当饲粮CP浓度从18.0%降至15.0%时,产蛋早期FCR、产蛋中期EM以及总体数据集中HEP、EM和FCR的最佳可消化TSAA浓度以相似幅度从0.75%升至0.90%。然而,由于未识别出显著模型,该关系在产蛋后期未能确认。这些发现提示,蛋鸡生产性能最大化所需可消化TSAA浓度(至少产蛋早期和中期)并非固定,而应根据饲粮CP浓度调整。研究人员估计的饲粮CP特异性最佳可消化TSAA浓度可作为配制蛋鸡低CP饲粮的参考。需要进一步开展覆盖整个产蛋周期的对照饲喂试验,以验证当前模型推导的估计值。
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