在孵化後3~6週齡期間,肉雞之

含硫胺基酸需求量及胱胺酸取代值

摘要

        利用商業性肉雞作三項試驗,以確定在孵化後3~6週成長期間,含硫胺基酸需求量。分析一種20%CP玉米─落花生粉基本飼料(3,200 Kcal MEn/kg),含有0.23%甲硫胺酸及0.28%胱胺酸。以去盲腸小公雞真消化率評估顯示,此基本飼料中之甲硫胺酸及胱胺酸,各有81及75%可消化。因此,此基本飼料含有0.19%可消化之甲硫胺酸及0.21%可消化之胱胺酸,當以Dl-甲硫胺酸充足加強時,給與玉米─落花生粉飼料雞之成長率及飼料效率,相等於給與20%CP甲硫胺酸加強之玉米─黃豆粉飼料。在含硫胺基酸需求量試驗,Dl-甲硫胺酸(0.03%)及l-胱胺酸(0.03%)之分級增量,給與Ross×Hubbard公雞,使獲得0.40、0.46、0.52、0.58、0.64及0.70%之可消化含硫胺基酸濃度。對含硫胺基酸之增加劑量,增重及飼料效率有二次的反應(p<0.01)。對達最大飼料效率之估計需求量,較高於達最大增重之需求量。當推測含硫胺基酸真消化率87.5%之玉米─黃豆粉飼料時,計算總含硫胺基酸需求量,為飼料之0.76%,但因商業性玉米─黃豆粉飼料,典型的含輔助之甲硫胺酸,在供給胱胺酸中,其只有81%有效性(重量/重量),所以在給與有3,200 Kcal MEn/kg、20%CP甲硫胺酸加強玉米─黃豆粉飼料之雞飼料,其估計之總含硫胺基酸需求量,將可能為飼料之0.72%,Dl-甲硫胺酸對l-胱胺酸輔助試驗顯示,在3~6週成長期間,可消化之胱胺酸,能供給不多於可消化含硫胺基酸總需求量之52%。

一、前言

        對3週齡以上之肉雞,其含硫胺基酸需求量有爭論,在最近之研究或評論,對3~6週齡肉雞之估計,有0.72~0.80%範圍(Mendonca及Jensen,1989;Jensen,1989;Hiokling,1990;NRC 1994;Schutle及Pack,1995)。確信對在此日齡及重量之肉雞,胱胺酸能捐助在此日齡及重量之肉雞,胱胺酸能捐助於總含硫胺基酸需求量之程度不明。因在3~6週齡期間,每天之平均肉雞飼料消耗,2倍於在孵化後首3週發生之量,所以在此期間為最成長限制之胺基酸,含硫胺基酸,不可低於或超過足量很重要。

        本試驗之目的是,(1)樹立對在3~6週齡成長期間之商業性肉雞,正確之可消化含硫胺基酸需求量,(2)獲得關於胱胺酸,能捐助於含硫胺基酸需求量程度之證據,及(3)利用產生之訊息,估計對給與含輔助Dl-甲硫胺酸之傳統玉米─黃豆粉飼料之肉雞,其可消化及含硫胺基酸之需求量。

二、原料及方法

1. 基本飼料

        對肉雞在孵化後3~6週間,配製一種玉米─落花生粉基本飼料(表1),使除含硫胺基酸外之所有營養分,適合或超過NRC(1994)所推薦之需求量。分析此基本飼料之CP(AOAC,1980)及胺基酸。隨對蟻酸預氧化後,在氮大氣壓下,作24小時酸水解,接著行離子交換層析(Spackman,1958)。利用同一批之組成物,混合飼料供所有試驗。每一成長試驗之基本飼料,含有3,200 Kcal MEn/kg,20%CP及0.51%含硫胺基酸(0.23%甲硫胺酸及0.28%胱胺酸。對基本飼料之Dl-甲硫胺酸及l-胱胺酸添加物,係以飼料級之Dl-甲硫胺酸(99%甲硫胺酸)及分析級之l-胱胺酸(100%)供給。輔助之Dl-甲硫胺酸及l-胱胺酸活性,假設有100%有效性(Han,1990;Chung及Baker,1992)。

2. 試驗1,含硫胺基酸消化率試驗

        利用去盲腸、單冠白來亨成熟小公雞,測定基本飼料之含硫胺基酸真消化率(表1)。逢機選取5隻小公雞,給與30g由嗉囊插入之基本飼料,另5隻小公雞用作撤除飼料之對照,以估計內生之胺基酸排泄。限制供試雞於個別收集雞籠,並在48小時收集期間,收集排泄物於塑膠盤,每一小公雞之排泄物,經乾燥冷凍、秤量,經60篩孔篩網磨成粉,然後如前述的分析含硫胺基酸。如Han及Baker(1991,1993)所敘述的,計算基本飼料之真可消化之甲硫胺酸及胱胺酸。

3. 試驗2,基本飼料之效能

        試驗2之目的是,測定含硫胺基酸反應範圍,及確定充足加強(0.3%Dl-甲硫胺酸)之20%CP玉米─落花生粉飼料,是否會產生性能水準,等於那些使用20%CP加強甲硫胺酸之玉米─黃豆粉飼料所獲得的。添加Dl-甲硫胺酸於玉米─落花生粉基本飼料,是以犧牲玉米澱粉添加。

        使用Avian×Avian雜交之公雞,自孵化至孵化後22日,給與一種標準23%CP加強甲硫胺酸之玉米─黃豆粉飼料(3,200 Kcal MEn/kg)。在12小時不供給飼料後,第23天,個別秤重,帶羽環,並分配試驗飼料及育雛欄,保證每一欄會有很接近之同樣平均初體重及重量範圍。供試雞飼養於溫控雞舍內有可昇高鐵絲網地板之育成肥育育雛器。每一飼料處理包括每欄4隻之3欄,任供飼料及飲水,在20天試驗期間,每天測定體重及飼料消耗(孵化後23~42日)。

4. 試驗3,胱胺酸取代能力

        以如試驗2所述之同樣方式,分配6種含硫胺基酸處理飼料,每群4隻Ross×Habbard公雞之4重覆群,環境條件也一樣。在一種系列,含有0.19%可消化甲硫胺酸及0.21%可消化之胱胺酸(含硫胺基酸=0.40,其52.5%來自胱胺酸)之基本飼料,輔助0.06% l-胱胺酸或一種等硫水準(0.074%)之Dl-甲硫胺酸。在另一系列,以0.05%Dl-甲硫胺酸及0.03% l-胱胺酸加強基本飼料,使獲得0.48%之可消化含硫胺基酸水準,有50%(重量/重量)來自胱胺酸及50%來自甲硫胺酸。仍缺乏含硫胺基酸之此飼料,然後輔助0.06% l-胱胺酸或等硫水準(0.074%)之Dl-甲硫胺酸,以確立胱胺酸或甲硫胺酸是否會誘出增重及飼料效率反應。對試驗3使用10天飼養期間(孵化後28~38日)。

5. 試驗4,含硫胺基酸需求量研究

        以分級增量之Dl-甲硫胺酸+l-胱胺酸,加強20%CP玉米─落花生粉基本飼料(表1),以獲得0.19、0.22、0.25、0.28、0.31及0.34%之可消化甲硫胺酸水準及0.21、0.24、0.27、0.30、0.33及0.36%之可消化胱胺酸水準。含硫胺基酸輔助之最大水準,導致有0.70%可消化含硫胺基酸之飼料,假設在20%CP玉米─黃豆粉飼料之含硫胺基酸,有87.5%可消化,則此0.70%可消化含硫胺基酸,大約等於0.80%總含硫胺基酸(NRC,1994)。因此,設計此使用之水準,含硫胺基酸成長反應曲線之直線反應及尖峰區兩者,以犧牲玉米澱粉,添加含硫胺基酸於基本飼料。

        以如試驗2所述之同樣方式,分配6種飼料處理之每一種,於每群4隻Ross×Hubbard公雞之4重覆群,管理及其他方法,也同於對試驗2先前所述的。自孵化後21~42天,給與試驗飼料。在所有試驗所用之程序,與伊利諾大學委員會對試驗動物管理之指南一致。

6. 統計分析

        藉利用SAS軟體(SAS Institute,1985)之一般直線程式(GLM)程序,成長試驗之數據(試驗2、3、4),ANOVA程序,完全逢機設計用(Steel及Torrie,1980),在試驗2,利用最小顯著差異Pairwise複比較程序,分開平均值(Carmer及Walker,1985),在試驗3及4,作單自由度比較。藉虛線方法論(Robbins,1979)及藉配合試驗4之數據於二次反應曲線估計對飼料效率之可消化含硫胺基酸需求量,然後確定對達最大飼料效率之含硫胺基酸需求水準(在二次反應曲線最大Y值之X)。選取對最大Y所需求之X值之90%值,作為需求量之估計。

三、結果

        分析此基本飼料,含有0.23%甲硫胺酸及0.28%胱胺酸。以去盲腸小公雞之真消化率估計(試驗1)顯示,可消化甲硫胺酸為81%,胱胺酸為75%。此基本飼料嚴重缺乏含硫胺基酸(表2)。輔助0.30%Dl-甲硫胺酸,會增加44%之增重(p<0.01),及增加28%之飼料效率(p<0.01)。再者,給與甲硫胺酸輔助之玉米─落花生粉飼料之雞飼料,其增重,有如給與20%CP甲硫胺酸輔助之玉米─黃豆粉正對照飼料之快及有效性。

1. 胱胺酸取代能力

        由胱胺酸供給可消化含硫胺基酸之52.5%之基本飼料,對Dl-甲硫胺酸輔助有反應,但對l-胱胺酸輔助沒有反應(表3)。因此,藉添加0.07%Dl-甲硫胺酸,有改善增重及飼料效率(p<0.05),但這些性能標準,對等硫之l-胱胺酸添加沒有反應。0.05%Dl-甲硫胺酸與0.03%l-胱胺酸一起添加,使可消化之甲硫胺酸及胱胺酸成50/50(重量/重量)比,產生增重(p<0.05)及飼料效率(p<0.05)反應,超過基本飼料,同於單獨添加0.074%Dl-甲硫胺酸所獲得之反應。當有0.24%可消化甲硫胺酸及0.24%可消化胱胺酸之飼料,以0.06%l-胱胺酸或0.074%Dl-甲硫胺酸加強時,性能標準有正反應,雖僅只飼料效率反應顯著(p<0.05)。對Dl-甲硫胺酸之反應,有較大於對l-胱胺酸反應之趨向,但沒有獲得統計之顯著益處。

2. 含硫胺基酸需求量研究

        增重及飼料效率對以Dl-甲硫胺酸及l-胱胺酸之混合物供給之含硫胺酸分級增量,有二次反應(p<0.01)(表4)。在0.58%可消化含硫胺基酸,增重達到一顯然之尖峰,但飼料效率沒有達到最大,直到大約在0.58與0.64%含硫胺基酸間才有達到。虛線最小平方分析(一傾斜模式),預測飼料效率之斷點,在0.60%可消化含硫胺基酸。二次方程式也敘述,飼料效率反應良好(圖1)。此方程式是Y〔飼料效率(g/kg)〕=-295.9+2678n+1983X2(r2=0.996),X為可消化含硫胺基酸水準(飼料之%),以導出之X除導出之Y,產生獲達最大Y所需要之X值。計算這,有0.675%可消化含硫胺基酸,此值之90%為0.61%。

四、討論

        含硫胺基酸需求量研究之設計,對此結果之適當解說,有重要性,在試驗之基本飼料中,甲硫胺酸及胱胺酸之消化率估計,有重要性,且知曉胱胺酸能捐助於總含硫胺基酸需要之程度,同樣重要。著者之基本飼料缺乏甲硫胺酸及胱胺酸兩者,且曾單獨輔助Dl-甲硫胺酸,曾獲得較高之需求量估計,因在供給之胱胺酸,經由轉硫作用,甲硫胺酸只有81%有效性(Graber,1971)。自試驗3之數據(表3)顯示,4~6週齡雞,在50與52.5%之可消化含硫胺基酸之間,可由胱胺酸供給,一種著者認為驚奇之結果,此中著者預期較老雞比較年青雞,對胱胺酸有較高之絕對需求量。著者先前利用少於3週齡雞之研究顯示,胱胺酸能供給至可消化含硫胺基酸需求量之50%(Graber,1971;Sasse及Baker,1974;Halpin及Baker,1984)。

        設計試驗以樹立能由胱胺酸供給之總含硫胺基酸需求量部份,未曾容易解說,且著者之試驗沒有例外。因此,在育雛器試驗之較年長雞,常導致相當變異性,且利用完整蛋白質飼料,難正確控制甲硫胺酸及胱胺酸水準。自Huyghebaert及Pack(1996)最近報告顯示,對在孵化後14~35日間之肉雞,胱胺酸取代值少於52%。

        在哺乳動物,曾有研究,胱胺酸佔有對含硫胺基酸維持需要之80~90%(Baker及Han,1993),也許因除軟組織蛋白質合成之外,對Keratoid組織成長及合成必要之體代謝產物如tunrine,glutathione,特別之高胱胺酸蛋白質(metallothionein,富半胱胺酸之腸內蛋白質)及phosphoadenosyl phos phosulfate均需要胱胺酸(半胱胺酸)。的確,以總含硫胺酸需求量之%表示之維持含硫胺基酸需求量,當雞變較年長及較重時,預期會增加。因3~6週齡之胱胺酸取代值,僅略較高於對1~3週齡雞樹立之50%值,必需推斷對3~6週齡肉雞之維持,胱胺酸(半胱胺酸)需求量,可能較低於著者們曾假設的。此結論可能是由於下列事實:在完成羽毛成長,著者才開始本胱胺酸取代試驗(試驗3)。

        在含硫胺基酸需求量研究(表4),添加Dl-甲硫胺酸及l-胱胺酸兩者之分級增重於基本飼料,如此竟使由胱胺酸供應飼料中之可消化含硫胺基酸之51與52%之間。由假設對達最大Y(增重/飼料)所需要之X值(含硫胺基酸水準)之90%,獲得0.61%可消化含硫胺基酸之需求量估計,代表一合理之需求量估計(圖1)。但著者覺得,若單獨使用Dl-甲硫胺酸作輔助,將獲得0.63%之需求量估計,此中大約輔助之Dl-甲硫胺酸之1/2,適合將用於合成胱胺酸之需求量。

        使用實用之玉米─黃豆粉飼料,甲硫胺酸+胱胺酸之真消化率,很接近87.5%(NRC,1994),假設由黃豆粉完整蛋白,供給含硫胺基酸之64%,由玉米供給32%。因此,對玉米─黃豆粉飼料,0.61%可消化含硫胺基酸需求量估計之推測,顯示一0.70%之總含硫胺基酸需求量。但此估計是假定甲硫胺基酸需求量。但此估計是假定甲硫胺酸及胱胺酸兩者之理想水準,這不是實用情形。因20%CP玉米─黃豆粉飼料是,輔助Dl-甲硫胺酸,不輔助l-胱胺酸,且因大約1/2之Dl-甲硫胺酸,將被雞用於合成胱胺酸(81%有效,重量/重量),此總含硫胺基酸需求量,將需略向上調整,雖然結晶Dl-甲硫胺酸之近100%消化率,對玉米─黃豆粉混合之92%,將會有逆效果。考慮這些因素,著者此地之數據支持0.72%之總含硫胺基酸需求量。與目前NRC(1994)對3~6週齡成長期間,消耗含有3,200 Kcal MEn/kg,20%CP甲硫胺酸加強之玉米─黃豆粉飼料之估計,完全一致。顯然地,為了適當的解說,需要分開考慮甲硫胺酸及胱胺酸(Graber,1971;Skinner,1992),並應用對肉雞之含硫胺基酸需求量。

        對在3~6週齡成長之肉雞含硫胺基酸需求量之最近研究,曾顯示0.72%之NRC(1994)估計太低。Mendonca及Jensen(1989)及Jensen(1989)利用Dl-甲硫胺酸輔助20%CP玉米─黃豆粉飼料(3,200 Kcal MEn/kg),推斷要達最大飼料效率,需要0.78%含硫胺基酸。Hickling(1990)獲得同樣之結論。Schutle及Pack(1995)之研究,涉及一含21~23%CP之更複雜之飼料,他們報告,在孵化後14~34或38天之成長期間,需要0.78%可消化之含硫胺基酸或0.88%總含硫胺基酸。他們表示,0.80%之總含硫胺基酸需求量,可能適合3~6週成長期間。這點似乎可能依據自Mendonca及Jensen(1989)之研究,Schutle及Pack(1995)之較高需求量估計,有可能由飼養較高蛋白質飼料引起。

        依據理想蛋白質考慮,著者曾測定對1~21日齡雞,可消化離胺酸需求量之%表示之可消化含硫胺基酸為72%(Baker及Han,1994;Han及Baker,1991,1993)。對達最大飼料效率,發現公雞需要1.12%可消化離胺酸,其72%為0.806%。以0.875(玉米─黃豆粉飼料之含硫胺基酸消化率)除此0.806%,得0.92%之總含硫胺基酸需求量估計,此數據接近NRC(1994)對孵化後首3週期間雞之估計。

        對3~6週齡肉雞,理想之含硫胺基酸對離胺酸比,將自72增至75%,可消化之胱胺酸負責大半之增加(Baker及Han,1994)。對此日齡雞之可消化離胺酸需求量之估計,公雞為0.89%,母雞為0.85%(Han及Baker,1994),應用對這些離胺酸需求量估計之75%值,得對公雞為0.67%之可消化含硫胺基酸需求量估計,及對母雞為0.64%,此數據略高於對公雞所報告之0.63%之調整之估計。但似乎多少明然 ,對3~6週齡肉雞,不管某人使用75%,抑或大約在72與75%之間數值之理想含硫胺基酸對離胺酸比,對在孵化後3~6週期間之肉雞,可消化甲硫胺酸及胱胺酸,能每一種捐出飼料中所含之1/2含硫胺基酸。

表1.缺乏含硫胺基酸之玉米落花生粉基本飼料之組成

組成分
玉米(8.2%CP)

落花生粉(44.37%CP)

黃豆粉

磷酸氫鈣

石灰石

Nacl

維生素混合物(2)

微量礦物質混合物(2)

氯化膽鹼

Flavomycin預混物(3)

l-離胺酸鹽酸鹽

l-息寧胺酸

l-纈胺酸

l-異白胺酸

l-色胺酸

l-精胺酸

玉米澱粉

52.44

35.38

6.35

2.00

1.40

0.40

0.20

0.15

0.10

0.05

0.64

0.25

0.10

0.12

0.02

0.10

成100.00

(1)藉分析,此飼料含有20.0%CP,0.23%甲硫胺酸及0.28%胱胺酸;藉計算,此飼料含有3.200 Kcal MEn/kg。真消化率評估指出,甲硫胺酸有81%有效性,胱胺酸有75%有效性,因此,此基本飼料含有0.19%可消化之甲硫胺酸及0.21%可消化之胱胺酸。

(2)Han及Baker(1993)。

(3)每kg飼料供給2.2kg flavomycin。

表2. 試驗2,玉米、落花生粉基本飼料之效力(1)

飼料(2) 每天增重(g) 增重/飼料(g/kg)
1. 基本飼料

2. (1)+0.30% Dl-甲硫胺酸

3. 玉米黃豆粉對照(3)

合計之SEM

47.9b

69.1a

71.8a

1.7

443b

568a

575a

9

(a,b)欄內有不同文字之平均數,有顯著差異(p<0.01)。

(1)數據是每欄4隻Avian×Avian公雞,在孵化後23~42天期間,3欄之平均數;平均初重為485g。

(2)所有飼料配製含有20%CP及3.200 Kcal ME/kg。

(3)含有58.8%玉米,31.6%去殼黃豆粉,5.2%黃豆油,0.15%Dl-甲硫胺酸,及必需之維生素、礦物質,及抗生素(flavomycin)加強,如表1。

表3. 試驗3,給與缺乏含硫胺基酸之飼料,對甲硫胺酸或胱胺酸之反應

含硫胺基酸輔助(2) 可消化含硫胺基酸
飼料 Dl-甲硫胺酸 l-胱胺酸 甲硫胺酸 胱胺酸 含硫胺基酸 每天增重(3) 增重/飼料(3,4)
 

1

2

3

4

5

6

(%)

0

0

0.074

0.050

0.050

0.124

(%)

0

0.060

0

0.030

0.090

0.030

(%)

0.19

0.19

0.264

0.24

0.24

0.314

(%)

0.21

0.27

0.21

0.24

0.30

0.24

(%)

0.400

0.460

0.474

0.480

0.540

0.554

(g)

51.3

49.1

62.0

64.8

66.7

71.4

(g/kg)

374

384

424

436

461

485

計SEM 2.4 9.6

(1)數據是在孵化後28~38天期間,每欄4隻Ross×Hubbard公雞,4欄之平均數;平均初重為951g。

(2)加添加物缺乏含硫胺基酸之基本飼料(表1),飼料2及3為等硫,飼料5及6同樣,由飼料級Dl-甲硫胺酸(99%)供給Dl-甲硫胺酸,及由分析級之l-胱胺酸供給l-胱胺酸。

(3)飼料3>飼料1及2(p<0.05);飼料3=飼料4(p>0.10)。

(4)飼料5及6>飼料4(p<0.05)

表4. 試驗4,在孵化後3~6週期間,給與品級水準之可消化含硫胺基酸肉雞之性能(1)

輔助之含硫胺基酸活性 可消化含硫胺基酸 每天增重 增重/飼料(3)
Dl-甲硫胺酸 l-胱胺酸
(%)

0

0.03

0.06

0.09

0.12

0.15

(%)

0

0.03

0.06

0.09

0.12

0.15

(%)

0.40

0.46

0.52

0.58

0.64

0.70

(g)

46.0

57.3

63.7

68.5

69.8

65.7

(g/kg)

458

518

559

587

613

605

計之SEM 1.8 11

(1)數據是在孵化後21~42天期間,每欄4隻Ross×Hubbard公雞,4欄之平均數;平均初重為657g。

(2)由飼料級Dl-甲硫胺酸(99%)供給Dl-甲硫胺酸,由分析級l-胱胺酸供給l-胱胺酸。

(3)二次反應(p<0.01)

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飼料營養雜誌(p.37∼47)─陳厚基、九七年三期