《Animals》:The Evaluation of Zinc Source and Dose in Broiler Diets Fed at Different Calcium and Phosphorus Levels in the Presence or Absence of Phytase
编辑推荐:
植酸(phytate)是胃肠道中常量矿物质和微量矿物质的强螯合剂。在植酸被快速水解的环境中,可以增加来自原料的钙(Ca)、磷(P)、锌(Zn)和其他阳离子的消化和吸收。本研究调查了肉鸡的生长性能、矿物质排泄和骨矿化,这些肉鸡饲喂了为优化植酸水解而配制的日粮,并
植酸(phytate)是胃肠道中常量矿物质和微量矿物质的强螯合剂。在植酸被快速水解的环境中,可以增加来自原料的钙(Ca)、磷(P)、锌(Zn)和其他阳离子的消化和吸收。本研究调查了肉鸡的生长性能、矿物质排泄和骨矿化,这些肉鸡饲喂了为优化植酸水解而配制的日粮,并补充了锌氨基酸复合物(Zn-AA)或硫酸锌(Zn-S)形式的锌。总共5040只1日龄Ross 308商品代肉鸡被分配到84个栏中,采用完全随机区组设计,设置7个处理,每个处理12个重复。处理1和2按照品种推荐(RECs)的钙和磷添加量,根据三阶段饲喂计划进行,并补充了90 ppm的Zn-S,分别添加(处理1)或不添加植酸酶(处理2),其中处理1代表典型的商业型日粮。其余五个处理遵循马里兰大学(UMD)的钙和磷添加推荐,采用五阶段饲喂计划。UMD日粮补充了90 ppm Zn-S(处理3)或梯度水平的Zn-AA,分别为20、40、60和80 ppm(处理4–7)。除处理2外,所有日粮均添加了植酸酶(2000 FTU/kg)。数据使用JMP 16.0进行分析,对Zn-AA处理采用单因素方差分析回归分析,对分类数据采用Rao–Scott卡方检验。与所有饲喂90 ppm Zn-S的肉鸡相比,饲喂80 ppm Zn-AA的肉鸡在第10、16、24、30和37天体重(BW)显著更高(p < 0.05)。在第10天,饲喂80 ppm Zn-AA的肉鸡与饲喂90 ppm Zn-S的肉鸡相比,胫骨灰分和胫骨锌含量显著更高(285.34 vs. 258.53 mg/胫骨;12.00 vs. 10.62 mg Zn)。在UMD推荐下,比较80 ppm Zn-AA和90 ppm Zn-S时,胸肌产量也更高(30.12 vs. 29.32%)。此外,饲喂40 ppm及以上有机锌的肉鸡在试验结束时背部划伤严重程度较低。因此得出结论,按照UMD钙和磷推荐补充Zn-AA可提高肉鸡的生长性能,促进更高的胸肌产量,同时改善福利。
**论文解读文章**
**研究背景与问题**
锌(Zn)是肉鸡必需的微量元素,在骨骼发育、免疫、酶功能和皮肤完整性中发挥关键作用。传统上,肉鸡日粮常补充高剂量无机锌(如硫酸锌,Zn-S)以弥补其较低的生物利用率,商业推荐量约为100–120 ppm。然而,当前广泛使用的植酸酶(phytase)可高效水解植酸(phytate),释放与植酸螯合的锌、钙(Ca)和磷(P),从而提升矿物质的利用率。这一变化动摇了以往基于无植酸酶环境制定的锌推荐剂量。此外,钙和磷与锌存在复杂的交互作用,高钙可能通过形成不溶性Ca–Zn–植酸复合物降低锌的利用效率。有机锌源(如锌氨基酸复合物,Zn-AA)因在胃肠道中不易解离、避免与植酸结合,被认为具有更高的生物利用率。同时,锌对皮肤伤口愈合和屏障功能至关重要,可能影响肉鸡背部划伤这一福利指标。因此,本研究旨在评估在不同钙和磷推荐水平下,有机锌剂量对肉鸡生长性能、矿物质排泄、骨矿化和背部划伤的影响,并与商业常用无机锌策略进行比较,同时确定植酸酶存在下Zn-AA的最佳补充水平。
**研究内容与结论**
研究人员将5040只1日龄Ross 308混合性别肉鸡随机分配到84个栏中,设置7个处理,每个处理12个重复。处理1和2采用品种推荐(REC)的钙磷水平,添加90 ppm Zn-S,处理1添加2000 FTU/kg植酸酶,处理2不添加植酸酶(代表无植酸酶的商业对照)。处理3至7采用马里兰大学(UMD)推荐的钙磷水平,其中处理3添加90 ppm Zn-S,处理4至7分别添加20、40、60、80 ppm的Zn-AA,所有处理均添加2000 FTU/kg植酸酶(除处理2外)。试验持续至37天,测量体重(BW)、饲料转化率(mFCR)、背部划伤评分、屠体特性、胫骨矿化和矿物质排泄。结果表明,饲喂80 ppm Zn-AA的肉鸡在10、16、24、30和37天体重显著高于饲喂90 ppm Zn-S的肉鸡(p < 0.05);第10天胫骨灰分和锌含量也显著更高(285.34 vs. 258.53 mg/胫骨;12.00 vs. 10.62 mg Zn)。在UMD推荐下,80 ppm Zn-AA组的胸肌产量(30.12%)显著高于90 ppm Zn-S组(29.32%)。饲喂40 ppm及以上Zn-AA的肉鸡在37天时背部严重划伤(评分3)的发生率显著降低。研究还发现,采用UMD钙磷推荐时,补充60 ppm Zn-AA即可获得与90 ppm Zn-S相当的mFCR,且锌排泄量更低。通过二次回归分析,各参数(如体重、胸肌产量)的最佳Zn-AA补充水平在46–68 ppm之间。
**重要意义**
本研究证实,在高效植酸酶和优化的钙磷推荐下,使用低剂量有机锌(Zn-AA)可维持甚至改善肉鸡生长性能、屠体产量和皮肤完整性,同时减少锌的排泄,降低对环境的影响。这挑战了传统的高剂量无机锌补充策略,为现代肉鸡养殖中精准营养和动物福利提升提供了科学依据。论文发表在《Animals》。
**关键技术方法**
本研究采用完全随机区组设计,共5040只1日龄Ross 308商品代肉鸡(来源:商业孵化场),分配到84个地面栏,每个处理12个重复。主要技术方法包括:1)根据品种推荐或UMD推荐配制不同钙磷含量的日粮,并添加Zn-S或Zn-AA(Availa Zn,Zinpro公司)及植酸酶(Axtra PHY GOLD,2000 FTU/kg);2)在多个时间点(d 10、16、24、30、37)测量体重和采食量,计算死亡率校正的饲料转化率(mFCR);3)在d 37对20只鸡/栏进行背部划伤4点评分(0=无,3=严重);4)在d 37屠宰后测定屠体重、胸肌产量和屠宰率;5)收集垫料分析锌和磷排泄量;6)在d 10、16、24、30、37采集胫骨,测定灰分含量(%)和锌含量(mg/胫骨及mg/kg)。数据用JMP 16.0进行单因素方差分析(Tukey HSD检验)和回归分析,分类数据用Rao–Scott卡方检验,显著性水平p < 0.05。
**研究结果**
**3.1 酶回收率与分析营养素**
日粮分析显示,所有处理钙、磷和锌的分析值接近配方值,补充锌水平偏差不超过15 ppm(除处理2的生长期和育肥期)。植酸酶活性在添加组均达到预期值的90%以上。
**3.2 生长性能**
与无植酸酶对照(处理2)相比,添加植酸酶(处理1)显著提高了d 10和d 16的体重(328.9 vs. 319.3 g;685.4 vs. 673.5 g)。在相同锌源和剂量下,采用UMD推荐的肉鸡d 16、24、37的mFCR显著优于品种推荐(1.143 vs. 1.096等)。饲喂80 ppm Zn-AA的肉鸡从d 10至37体重均显著高于所有Zn-S组及低剂量Zn-AA组。回归分析显示,体重随Zn-AA添加量呈二次曲线响应(R2=0.52–0.62),从d 24起,60 ppm Zn-AA后体重趋于平台。对比分析表明,在UMD推荐下,60 ppm Zn-AA的mFCR与90 ppm Zn-S无差异,而80 ppm Zn-AA的体重显著高于90 ppm Zn-S。
**3.3 背部划伤评分**
所有Zn-AA处理组(无论剂量)的0分(无划伤)发生率均显著高于Zn-S处理组。饲喂40 ppm及以上Zn-AA的肉鸡,严重划伤(3分)发生率显著低于品种推荐下90 ppm Zn-S组,但超过40 ppm未进一步改善。
**3.4 屠体特性**
饲喂20 ppm Zn-AA的肉鸡屠宰重和热胴体重显著低于60 ppm及以上组。40 ppm及以上Zn-AA的胸肌产量(%)显著高于90 ppm Zn-S组(UMD推荐)。回归分析显示屠宰重、热胴体重和胸肌产量与Zn-AA剂量呈线性或二次曲线(R2=0.18–0.31)。
**3.5 矿物质排泄**
添加植酸酶显著降低了磷和锌的排泄量(4.5 vs. 11.0 g P/kg BW;179.2 vs. 287.5 mg Zn/kg BW)。UMD推荐下磷排泄量低于品种推荐(3.1 vs. 4.5 g/kg BW),但锌排泄量更高(219.7 vs. 179.2 mg/kg BW)。Zn-AA剂量增加导致锌排泄量线性上升(R2=0.93)。对比分析显示,所有Zn-AA处理组的锌排泄量均低于90 ppm Zn-S组。
**3.6 胫骨矿化**
UMD推荐下d 16胫骨灰分百分比显著高于品种推荐(52.3% vs. 50.8%)。植酸酶添加仅在d 30提高胫骨灰分(48.1% vs. 46.7%)。Zn-AA剂量间胫骨灰分无显著差异,但d 16时80 ppm Zn-AA的胫骨灰分(mg/胫骨)显著高于品种推荐下90 ppm Zn-S(661.0 vs. 575.4 mg)。对比分析显示,d 10时所有Zn-AA处理组的胫骨灰分(mg/胫骨)均高于90 ppm Zn-S组。
**3.7 渐近线响应**
基于二次回归,各参数达到90%渐近响应所需的Zn-AA补充水平在46(胸肌产量)至68 ppm(体重)之间。
**讨论与结论**
讨论部分指出,有机锌(Zn-AA)通过氨基酸转运体吸收,避免了植酸和钙的拮抗,因此生物利用率高于无机锌。本研究证实,在UMD钙磷推荐下,Zn-AA在40–60 ppm即可达到或超过90 ppm Zn-S的性能,同时减少锌排泄。优化的钙磷策略(早期高磷促进骨骼矿化,后期降低磷)结合植酸酶,进一步改善了生长效率和骨矿化。背部划伤减少归因于锌对皮肤结构完整性的作用。结论部分翻译如下:
**结论**:在本研究中,已证实肉鸡性能受锌补充策略(锌源和剂量)、植酸酶添加以及日粮钙磷推荐的影响。与广泛采用的90 ppm无机锌补充相比,在植酸酶高剂量添加下,补充与氨基酸螯合的锌(Zn-AA)可在较低添加水平下维持或改善肉鸡生长性能、屠体产量和皮肤完整性。本研究结果强调了重新考虑传统无机锌补充策略的必要性,转向使用低剂量的有机锌源,特别是在日粮中添加高剂量植酸酶时。这种方法可在减少锌补充量及后续锌排泄的同时,维持或改善肉鸡性能。此外,应注意最大化性能所需的最佳Zn-AA补充量取决于所评估的参数。