日粮锰源和水平对产蛋鸡蛋壳品质的影响及其机理

【摘要】蛋壳问题常见于蛋鸡生产中，每年因蛋壳问题所造成的经济损失巨大，人们尝试通过各种营养调控手段改善蛋壳品质，已有的大多数研究集中于常量矿物质对蛋壳品质的影响，而关于微量元素的影响研究较少。锰是蛋鸡的必需微量元素之一，但关于锰对蛋壳品质的影响及其机理仍不清楚，有待深入研究。本文通过观测产蛋鸡生产性能、蛋壳品质、壳基质蛋白表达、蛋壳微观结构和材料力学分析系统研究了日粮锰来源和水平对产蛋鸡蛋壳品质的影响及其机理，并采用指数模型估计了有机锰在蛋壳品质上的相对生物学效价。试验一日粮锰水平对蛋壳品质的影响及其机理试验旨在研究日粮不同锰水平对蛋壳品质的影响及其调控机理。选取50周龄216只体重相近且健康的产蛋鸡，随机分为三个处理，每个处理6个重复，每个重复12只鸡。其中饲养试验分预饲期和正饲期，预饲期（50-58wk）内所有蛋鸡饲喂一种锰不足但其他营养素满足需要的基础日粮；正饲期（59wk-62wk）内三组组动物分别饲喂三种锰添加水平的日粮，分别是Mn0mg/kg，25mg/kg和100mg/kg。不同锰水平对蛋鸡生产性能影响不显著（P>0.05）。与对照组和25mg/kg水平组相比，添加100mg/kg锰显著提高了蛋壳厚度、强度和韧性（P<0.05）；扫描电镜图片显示，添加100mg/kg锰显著降低了乳突层厚度和乳突宽度（P<0.05），明显减少了蛋壳表面裂纹。与对照组相比，添加100mg/kg锰显著提高了蛋壳腺中糖基转移酶GlcAT-ImRNA表达（P<0.05），但基质蛋白OC116、OCX32、OCX36mRNA表达差异不显著（P>0.05）。添加100mg/kg锰显著提高了蛋壳膜中糖胺聚糖和糖醛酸的含量（P<0.05），提高了蛋壳中糖基转移酶表达。日粮中添加锰能通过改变蛋壳微观结构和提高蛋壳中糖胺聚糖和糖醛酸的含量以及参与钙化过程中的蛋白表达改善蛋壳品质。试验二日粮锰水平对蛋壳基质蛋白表达的影响试验旨在探讨日粮锰水平对蛋壳基质蛋白表达的影响。从试验一中0mg/kg锰对照组和100mg/kg锰处理组每个重复取鸡蛋蛋壳，采用同位素标记相对和绝对定量技术（isotopetagsforrelativeandabsolutequantitation，iTRAQ）检测蛋壳中基质蛋白差异表达。与对照组相比，基础日粮添加100mg/kg锰显著影响蛋壳中69种基质蛋白表达，其中31种基质蛋白上调，37种蛋白下调。这些差异表达的蛋白或与蛋壳钙化有关，或与产蛋鸡免疫功能有关。日粮锰水平通过对蛋壳基质蛋白的影响而改变蛋壳钙化过程或产蛋鸡免疫功能。试验三不同锰源和锰水平对蛋壳品质的影响及相对生物学效价比较试验旨在研究不同锰源和锰水平对蛋壳品质的影响及相对生物学效价比较。648只50周龄体重相近且健康的产蛋鸡，随机分为9个处理，每个处理6个重复，每个重复12只鸡。其中饲养试验分预饲期和正饲期，预饲期（50-54wk）内所有蛋鸡饲喂一种锰不足但其他营养素满足需要的基础日粮；正饲期（55wk-62wk）内9组蛋鸡分别给饲9种不同锰源和锰添加水平日粮，分别是对照组：0mg/kg；无机锰：25mg/kg、50mg/kg、100mg/kg、200mg/kg；氨基酸锰：25mg/kg、50mg/kg、100mg/kg、200mg/kg。不同锰源和锰水平对产蛋鸡生产性能影响不显著（P>0.05）。与对照组相比，基础日粮中添加有机锰100mg/kg和200mg/kg显著降低了蛋重（P<0.05），但添加无机锰无显著影响（P>0.05）。与对照组相比，基础日粮中添加无机锰100mg/kg、200mg/kg和氨基酸锰100mg/kg、200mg/kg均显著提高了60wk和62wk产蛋鸡蛋壳破损力、厚度和韧性（P<0.05），对56wk和58wk产蛋鸡蛋壳品质各项指标影响不显著（P>0.05）。在等摩尔添加水平下，不同锰源对蛋壳品质各项指标影响差异不显著（P>0.05）。采用NLIN指数模型计算氨基酸锰在蛋壳品质指标上的相对生物学效价，结果表明：在等摩尔水平上，氨基酸锰相对于无机锰的生物学效价分别是蛋壳破损力159.1%、蛋壳弹性107.8%和蛋壳厚度189.2%。试验四蛋壳微观材料力学模型的建立试验旨在分析蛋壳微观结构改变引起蛋壳破损力变化的机理。根据试验一中扫描电镜所获蛋壳微观结构图像，建立了蛋壳的微观结构力学模型，用材料力学方法建立了蛋壳应力变化随着蛋壳微观结构变化的数学模型。乳突层排列越紧密，蛋壳应力越大，蛋壳破损力越大；乳突层越厚，栅栏层越薄，蛋壳应力越小，蛋壳破损力越小。这一结果与试验一的实际观测结果一致。通过建立蛋壳微观材料力学模型和分析，结果表明：日粮锰水平能通过影响蛋壳微观结构变化改变蛋壳稳定性。
【作者】肖俊峰；
【导师】齐广海；
【作者基本信息】中国农业科学院，动物营养与饲料科学，2014，博士
【关键词】蛋壳；锰；生物学效价；

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