不同温度下植酸酶超量添加对日本鹌鹑生产性能、肠道形态及生理指标的影响研究

《Poultry Science》:Productive and morphological responses of japanese quails ( Coturnix japonica) supplemented with phytase superdosing at different temperatures

【字体: 时间:2026年01月26日 来源:Poultry Science 4.2

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  本研究针对热应激对家禽业的重大挑战,探讨了在三种温度条件下(24、30、36°C)添加五种水平植酸酶(0-3000 FTU/kg)对产蛋日本鹌鹑的影响。研究发现,30°C环境下鹌鹑表现出最佳生产性能,而1500 FTU/kg的植酸酶添加可在36°C高温下显著改善蛋壳厚度和肠道吸收面积。该研究为缓解热应激、优化营养策略提供了重要依据,对提高家禽养殖在高温环境下的经济效益和动物福利具有重要意义。

  
在全球气候变暖的背景下,高温环境对家禽养殖业构成了严峻挑战。热应激不仅影响禽类的健康与福利,更会直接导致生产力下降,造成巨大的经济损失。日本鹌鹑作为一种重要的经济禽种,其产蛋性能同样深受高温环境影响。当环境温度超过其热舒适区(21-27°C)时,鹌鹑会出现采食量减少、生理机能紊乱等一系列应激反应,尤其会损害肠道上皮结构,严重影响营养物质的消化吸收。与此同时,日粮中的抗营养因子——植酸(Phytate)会与磷、钙等矿物质及氨基酸结合,进一步降低其生物利用率,加剧热应激带来的营养负平衡。因此,开发有效的营养干预策略以缓解热应激的负面影响,成为家禽营养学研究的热点。植酸酶(Phytase)作为一种外源性酶制剂,能水解植酸,释放出被结合的养分。而“超量添加”(Superdosing),即使用远高于常规推荐量(通常为500 FTU/kg)的植酸酶,被认为能更彻底地降解植酸,最大化释放营养物质,但其在鹌鹑应对热应激中的效果如何,尚缺乏系统研究。在此背景下,本研究旨在探究不同水平植酸酶超量添加对处于不同热环境下的产蛋日本鹌鹑的生产性能、蛋品质、器官发育及肠道健康的影响,以期为制定精准的营养方案提供理论依据。本研究成果发表于《Poultry Science》。
研究人员开展了一项为期105天的实验。他们将720只处于产蛋高峰期(产蛋率>95%)的日本鹌鹑随机分配至15个处理组,采用5(植酸酶水平:0, 500, 1000, 1500, 3000 FTU/kg)× 3(环境温度:24, 30, 36°C)因子设计。实验在三个可精确控温的生物气候室内进行。通过记录采食量、产蛋性能、蛋品质指标,并采集肠道、肝脏等组织样本进行组织形态学分析和肝糖原评分,系统评估了植酸酶和温度对鹌鹑的综合效应。
性能参数
分析显示,温度对鹌鹑的采食量有显著影响(P<0.001)。处于36°C高温下的鹌鹑,其采食量显著低于24°C和30°C环境下的鹌鹑。然而,植酸酶添加水平本身对采食量、产蛋率、蛋重、蛋质量等性能指标均未产生显著影响。在总产蛋量和蛋质量方面,温度效应显著。与24°C和36°C相比,在30°C环境下的鹌鹑表现出更高的产蛋率和蛋质量(P<0.001)。蛋重则不受温度的显著影响。对于饲料转化率(按蛋质量计),温度也显示出显著影响(P=0.003),30°C条件下的鹌鹑拥有最佳的饲料转化效率。
蛋品质
在蛋品质方面,蛋壳厚度表现出温度与植酸酶之间的显著交互作用(P<0.001)。在未添加植酸酶(0 FTU/kg)时,24°C环境下的鹌鹑蛋壳最厚。然而,当添加1500 FTU/kg植酸酶时,在36°C高温应激下的鹌鹑反而表现出最佳的蛋壳厚度,这表明植酸酶在高温下对改善蛋壳质量有补偿作用。蛋清百分比和蛋壳百分比则分别受到温度和植酸酶的独立影响。30°C环境有利于蛋清百分比,而24°C环境则有利于蛋壳百分比。蛋黄颜色、哈夫单位、比重等内部蛋品质参数未受处理的显著影响。
器官重量
肝脏相对重量存在显著的温度×植酸酶交互作用(P=0.010)。在30°C环境下,未添加植酸酶(0 FTU/kg)以及添加3000 FTU/kg植酸酶的鹌鹑,其肝脏重量相对较高。心脏相对重量仅受温度影响,24°C环境下的鹌鹑心脏重量显著高于30°C和36°C环境(P=0.005)。脾脏和腹部脂肪重量未发现显著差异。
十二指肠肠道形态计量学
十二指肠的绒毛宽度受到温度和植酸酶的共同影响,并存在交互作用(P=0.021)。在30°C和36°C下,植酸酶的添加对绒毛宽度产生了二次曲线影响。绒毛高度在36°C下对植酸酶表现出二次曲线响应(P<0.005),且存在温度×植酸酶的交互作用(P=0.002)。在0 FTU/kg时,36°C高温下的鹌鹑绒毛高度最高。隐窝深度在所有温度下均受植酸酶影响(24°C和36°C为二次曲线效应,30°C为线性效应,P<0.007),并存在显著交互作用(P<0.001)。绒毛高度与隐窝深度的比值(VH:CD)在24°C和30°C下随植酸酶添加呈线性增加(P<0.001,P=0.039)。吸收面积在所有温度下均对植酸酶有二次曲线响应(P<0.002),并存在显著的交互作用(P<0.001)。
空肠肠道形态计量学
空肠的绒毛宽度受温度和植酸酶交互影响(P=0.001),在24°C、30°C和36°C下均表现出二次曲线效应。绒毛高度受植酸酶和温度影响(P=0.001),并在30°C下呈现线性效应(P<0.025),交互作用显著(P<0.001)。隐窝深度受植酸酶和温度影响(P=0.003),在30°C下呈二次曲线效应(P<0.002),交互作用显著(P<0.001)。VH:CD比值受温度和植酸酶的独立影响,24°C下的比值最高(P<0.001)。吸收面积存在温度×植酸酶交互作用(P<0.001),并在36°C下对植酸酶有二次曲线响应(P=0.001)。
肝脏糖原评分
肝脏糖原沉积评分受温度影响显著(P<0.005)。与24°C相比,处于30°C和36°C环境下的鹌鹑表现出更高的肝糖原沉积水平。这表明在热应激条件下,鹌鹑的肝脏能量代谢发生了改变。
结论与讨论
本研究得出结论,虽然日本鹌鹑能够耐受36°C的高温,但其最佳生产反应出现在30°C环境下。这一温度可能代表了一种温和的热挑战,鹌鹑在此条件下能够维持代谢稳定,并将能量更有效地分配于产蛋而非体温维持。植酸酶补充,特别是1500 FTU/kg的水平,被证明是一种有效的营养策略,能够减轻热应激(36°C)对蛋壳质量的不利影响。植酸酶通过水解植酸,提高了钙、磷等矿物质的生物利用率,从而在高温下支持了更好的蛋壳形成。此外,植酸酶对肠道形态,尤其是十二指肠和空肠的绒毛结构、隐窝深度及吸收面积,产生了积极的调节作用,特别是在24°C和30°C环境下,这表明其能改善肠道健康与营养吸收功能。然而,在极端高温(36°C)下,热应激的负面影响似乎超过了植酸酶带来的益处,许多形态功能指标的响应减弱。肝脏糖原评分在较高温度下(30°C和36°C)的升高,可能反映了热应激下能量代谢的改变,在30°C下或为适应性储备,而在36°C下则可能提示代谢紊乱。综上所述,在热应激管理策略中,将环境温度控制在30°C左右,并配合使用1000至1500 FTU/kg的植酸酶,有助于维持日本鹌鹑的肠道健康、改善蛋品质,从而稳定其生产性能。这项研究为在变暖气候条件下制定鹌鹑精准营养方案提供了重要的理论与实践依据。
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