饲粮磷水平对肉鸡生长性能、胫骨质量及血清生化特性的影响

■李学科 张春晖 唐春红 王春青 李 侠

（1.中国农业科学院农产品加工研究所，北京100193；2.重庆工商大学环境与生物工程学院，重庆400067）

磷作为动物所必需的矿物元素之一，具有重要的生理功能，在信号传导和骨骼矿化等过程中也发挥着重要作用[1-2]。鸡体摄磷不足可导致磷缺乏症，影响增重和骨质发育[3]。对此，许多研究致力于提高饲料中磷的有效利用率，但肉鸡生长速度快，对磷的需求量高，因此需要在饲粮中添加无机磷来满足其对磷的需要；然而，目前无机磷的添加使用并没有准确的限量范围，其适宜的添加水平和对肉质的影响也不明确。朱连勤等[4]报道，肉鸡含磷过高会导致胫骨软骨发育不良。Pablo等[5-7]也曾报道高磷会导致心血管疾病，甚至会出现慢性肾病。其实，高磷饲粮可能并没有被有效利用或充分代谢吸收，所以摄入过量可能会导致磷排放过多而污染环境，并且饲粮磷水平对肉鸡血清生化指标等的影响也尚不清楚。爱拔益加（AA）肉鸡以生长速度快、屠体品质好和生产性能卓越等优点占有较大的肉鸡市场份额，而其生产性能、骨的强度等都将影响鸡肉品质。所以，本试验选取AA肉鸡为试验对象，旨在研究饲粮中不同无机磷添加水平对肉鸡生长性能、胫骨质量、血清生化特性以及碱性磷酸酶活性的影响，同时为改善鸡肉品质积累更多的资料。

1 材料与方法

1.1 试验动物及饲粮

试验动物选用200只1日龄健康的AA肉仔鸡（母鸡）（购自北京华都肉鸡公司）。试验采用玉米-豆粕型基础饲粮，营养水平参考NRC(1994)[8]和我国《鸡饲养标准》（NY/T 33—2004）[9]配制饲料，分1~21日龄和22~42日龄两个阶段，基础饲粮组成及营养水平见表1。

1.2 试验设计与饲养

试验将200只1日龄健康的AA肉仔鸡随机分成4组，每组5个重复，每个重复10只鸡，各组试验鸡初始体重差异不显著（P>0.05）。试验对照组采用基础饲粮，试验组在基础饲粮中分别添加不同水平的无机磷（KH2PO4），KH2PO4为饲料级（HG/T 2860—2011）[10]，1~21日龄和22~42日龄处理组饲粮磷水平相同，总磷水平分别为0.95%、1.25%和1.55%(即试验1组、试验2组、试验3组)，对应有效磷水平为0.7%、1.0%和1.3%，其他营养水平各处理组之间基本一致。试验在中国农业科学院农产品加工研究所动物试验场进行，试验鸡采用自由采食与饮水，按常规程序进行免疫，试验期为42 d。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 测定指标

以重复为单位，每日观察试验鸡的采食情况并对日采食量进行记录，并分别于每周末对试验鸡进行称重，记录增重情况。分别从每个重复随机选取3只试鸡，在21日龄、31日龄和试验结束时从试验鸡翅下静脉采血，待测血清生化指标。在试验结束时进行全部宰杀，分别从每个重复随机取体重相近的试鸡2只，剥离胫骨，左侧胫骨-20℃冷冻保存，用于测定胫骨粗灰分及钙、磷含量等，右侧胫骨用于测定骨密度和骨断裂强度。剥离肋骨，-20℃冷冻保存，用于骨碱性磷酸酶活性的测定。

表1 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）

1.3.2 胫骨质量

采用双能X线吸收仪（QDR-2000型，HOLOGIC公司，美国）测定右侧胫骨密度（Bone mineral densi⁃ty），然后采用嫩度仪（TMS-Pro，Stable Micro System公司，英国）对测定骨密度后的骨样进行胫骨断裂强度（Bone breaking strength，BRS）测定[11]。左侧胫骨样品去除肌肉和腓骨，称鲜重后于烘箱中70℃烘72 h，然后用无水乙醚抽提72 h脱脂，脱脂的骨样再于105℃烘箱中烘12 h后称骨样脱脂烘干重，测定脱脂胫骨干重。脱脂骨样于马弗炉600℃灼烧3 h测得脱脂骨灰分含量。灰分用盐酸溶解后，钙含量采用火焰原子吸收分光光度法测定，磷含量采用钒钼酸铵分光光度法测定。

1.3.3 碱性磷酸酶

血清碱性磷酸酶活性采用全自动生化分析仪（日立7020）测得。肋骨剥离干净肌肉和骨膜后，参照王凤来等[12]的方法制样，匀浆、超速离心，收集上清液后于全自动生化分析仪上测定肋骨碱性磷酸酶活性。

1.3.4 血样采集及血清生化指标测定

分别从每个重复随机选取3只试鸡，试验第21日龄、31日龄和试验结束时在前1 d 21:00断料，次日08:00空腹于翅下静脉采血，收集离心管中，于离心机(Allegra X-12，BECKMAN公司，美国)中4℃4 000 r/min离心15 min分离血清，-20℃保存待测血清生化指标。血清样品分析用全自动生化分析仪（日立7020）测定血清中葡萄糖(GLU)水平，磷酸肌酸激酶(CK)活性、乳酸脱氢酶(LDH)活性，总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、总胆固醇(TCH)、甘油三酯(TG)水平，丙氨酸转氨酶(ALT)活性及镁(Mg)、钙(Ca)和磷(P)水平。

1.4 数据统计分析

试验数据采用SPSS 19.0软件进行ANOVA单因子方差分析(one-way ANOVA)，并进行Duncan's法多重比较，统计显著性水平为P<0.05。各组试验数据均以“平均值±标准差（means±SD）”表示。

2 结果与分析

2.1 饲粮中不同磷水平对肉鸡生长性能的影响（见表2）

表2 饲粮中不同磷水平对肉鸡生长性能的影响

由表2可知，试验鸡始重差异不显著（P=0.637）；在试验前期（1~21日龄），各组间平均日增重、平均日采食量和料重比均有极显著性差异（P<0.01），随着饲粮磷水平的提高，日增重和日采食量明显减小，而料重比逐渐增大；在试验后期（22~42日龄），平均日增重和平均日采食量仍呈极显著性差异（P<0.01），而各组间料重比差异不显著（P=0.537）；在整个试验期（1~42日龄），各组间平均日增重、平均日采食量和料重比均呈显著差异（P<0.05），其中试验1组（总磷水平为0.95%）日增重、日采食量和料重比与对照组均无显著差异（P>0.05）。整个试验中可以发现，饲粮中不同磷水平显著影响试验鸡的生长性能，并且饲粮中添加高水平无机磷较对照组对试验鸡的生长性能有不利影响。

2.2 饲粮中不同磷水平对肉鸡脏器系数的影响（见图1）

图1 饲粮不同磷水平对肉鸡脏器系数的影响

由图1可知，脏器系数由大到小依次为肝脏、心脏和脾脏。由于肝脏是鸡体内最大的消化腺，所以其脏器系数最大，而磷水平对脾脏系数无显著影响（P>0.05）。不同磷水平对心脏和肝脏系数有不同程度的影响，试验3组（磷水平为1.55%）显著高于对照组和试验1组（P<0.05）。

2.3 饲粮中不同磷水平对肉鸡胫骨质量的影响（见表3）

表3 饲粮不同磷水平对肉鸡胫骨质量的影响

胫骨灰分、胫骨矿物密度以及胫骨断裂强度对饲粮中不同磷水平影响肉鸡骨质的反应敏感[13]。由表3可知，胫骨鲜重（P=0.008）、胫骨密度（P<0.001）、胫骨断裂强度（P<0.001）、胫骨脱脂干重（P<0.001）、胫骨脱脂灰分含量（P<0.001）、脱脂胫骨钙含量（P=0.01）和脱脂胫骨磷含量（P=0.001）均受饲粮中无机磷水平的显著影响。随着饲粮中无机磷水平的升高，胫骨鲜重、骨密度、骨断裂强度、脱脂干重和脱脂灰分含量均逐渐降低，而除骨断裂强度外，试验1组（总磷水平为0.95%）和对照组间无显著差异（P>0.05）。随着磷水平的升高，脱脂胫骨钙含量和磷含量呈现先下降后上升的变化趋势，试验1组（总磷水平为0.95%）的胫骨钙、磷含量均较低，可见饲粮磷水平与胫骨磷含量并未呈正相关变化。

2.4 饲粮中不同磷水平对肉鸡碱性磷酸酶活性的影响（见表4）

表4 饲粮不同磷水平对肉鸡碱性磷酸酶活性的影响(U/l)

碱性磷酸酶（ALP）主要合成部位是肝脏和骨骼，约40%~75%的血清ALP来自于骨骼，而骨源ALP主要参与骨骼的钙磷代谢。因此，血清ALP可以反映骨骼的代谢状况[14]。由表4可知，饲粮中不同磷水平对血清ALP活性无显著影响，对照组和各试验组间差异均不显著（P>0.05）。总磷水平为1.55%试验组的血清ALP活性最高，较对照组高17.04%，但差异不显著（P>0.05）。

由表4可知，饲粮中不同磷水平对肋骨ALP活性影响明显，肋骨ALP在各组间差异极显著（P<0.001），且总体趋势是随着饲粮中磷水平的升高而逐渐增大，试验组的肋骨ALP活性较对照组分别升高了35.89%、58.15%和53.38%，且试验组与对照组间均差异显著（P<0.05）。

2.5 饲粮中不同磷水平对肉鸡血清生化特性的影响（见表5）

由表5可知，21日龄、31日龄和试验结束时对照组和各试验组之间血清葡萄糖（GLU）、总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）和钙浓度（Ca）差异不显著（P>0.05），总胆固醇（TCH）除31日龄外差异也不显著（P>0.05），不同磷水平对血清钙浓度无显著影响。与对照组相比，随饲粮磷水平的增加，21日龄、31日龄和试验结束时血清谷丙转氨酶（ALT）和乳酸脱氢酶（LDH）活性均呈先下降后上升的变化趋势，且ALT活性差异极显著(P<0.01)。31日龄和试验结束时血清甘油三酯和镁浓度差异显著(P<0.05)，且甘油三酯随磷水平的增加而上升，镁浓度随磷水平的增加而下降。由31日龄和试验结束时结果可以发现，饲粮中不同磷水平对血清磷酸肌酸激酶(CK)活性影响显著(P<0.05)，但是其并未与饲粮磷水平呈相关性变化。血清无机磷受饲粮磷水平影响极显著（P<0.01），并呈先下降后上升的趋势，除31日龄外，对照组无机磷浓度为最高。

3 讨论

3.1 不同磷水平对肉鸡生长性能的影响

本试验通过向基础饲粮中添加饲料级磷酸二氢钾的方式提高饲粮中的有效磷水平。结果表明，1~21日龄、22~42日龄和整个试验阶段的平均日增重和平均日采食量随着饲粮中无机磷添加量的提高而显著降低，料重比在1~21 d和整个试验阶段显著上升，对照组仍然表现出最好的生长性能，这与Rama等[15]报道饲粮中钙和有效磷分别为0.9%和0.45%时试鸡表现出最好的生长性能结果一致。与对照组比较，试验组磷水平抑制了肉鸡的生长，在磷水平为1.55%时表现尤为突出，整个试验阶段日增重仅为对照组的46.23%。在1~21日龄、22~42日龄和整个试验阶段，平均日采食量显著降低，磷水平为1.55%的日采食量分别为对照组的59.99%、53.91%和53.98%，可见导致肉鸡增重降低的主要原因是试鸡采食量的下降。Carew等[16]发现，低磷饲粮试验鸡采食量低，认为低磷饲粮通过改变垂体的代谢，影响生长激素的产生，导致采食量降低。由本试验结果可知，饲粮中高无机磷水平可能与上述低磷饲粮的作用机理相同，高磷水平影响生长激素的分泌，进而降低受试鸡的食欲，使得肉鸡采食量下降，最终导致其生长缓慢。动物脏器系数是重要的生物学特性指标之一，其相对质量的大小与动物的生长状态、代谢水平都有密切关系，从一定程度上可说明其功能的强弱[17]。饲粮磷水平对脾脏系数影响不显著，除磷水平为1.55%的试验组外，磷水平对心脏和肝脏系数也无显著影响，试验说明饲粮中高无机磷水平对肉鸡脏器发育和生长并无不利影响。

表5 饲粮不同磷水平对肉鸡血清生化特性的影响

3.2 不同磷水平对肉鸡胫骨质量的影响

提高饲粮磷水平极显著降低了胫骨重、胫骨密度和胫骨断裂强度，而试鸡体增重可能是造成胫骨鲜重降低的主要原因。从结果发现，胫骨中钙浓度呈下降趋势，可能是过量的可溶性磷酸盐降低了钙的利用率，导致体内钙磷代谢出现障碍，最终影响了胫骨断裂强度。也有研究[18]表明，骨矿化程度影响骨的强度，而组成骨骼有机质的矿物质主要是钙和磷，由试验结果可以发现，饲粮高磷水平导致胫骨钙、磷浓度降低，使肉鸡的骨矿化程度降低，从而降低了胫骨断裂强度。James等[19]则认为，饲粮磷水平对肉鸡的胫骨灰分没有影响，本试验与此研究结果不同。骨骼作为机体矿物元素的储备库，能起到维持机体元素稳态的作用，饲粮磷水平的增高，影响了组织的钙磷代谢，进而引发甲状旁腺机能亢进，破骨细胞活性增强，导致胫骨钙、磷被释放到血液中，阻碍了其在骨中的沉积，从而导致胫骨灰分、钙、磷含量降低[20]。随着饲粮中无机磷添加量的提高，胫骨灰分呈极显著降低，且试验组胫骨钙、磷含量均低于对照组。但本试验结果不同的是，血清中钙浓度无显著变化，且无机磷呈先下降后上升趋势，这说明钙、磷并未完全沉积到血液中。

肉仔鸡生长速度快，骨骼代谢旺盛。当机体钙磷代谢受到影响，导致骨骼生长对磷的需求得不到满足时，骨源性碱性磷酸酶（ALP）就会促进磷酸单酯水解，给机体提供无机磷[21-22]，优先满足骨骼矿化需要。由表4可知，肋骨ALP活性随饲粮磷水平的增加而显著升高（P<0.001），这与上述胫骨钙、磷含量结果一致，高磷饲粮导致胫骨钙和磷含量降低，骨矿化程度不足，所以骨源性碱性磷酸酶（ALP）活性随磷水平的提高而显著增强。

3.3 不同磷水平对肉鸡血清生化特性的影响

血清葡萄糖（GLU）、甘油三酯（TG）和总胆固醇（TCH）含量的变化与机体新陈代谢、机能状态和营养状况密切相关，在机体生命活动中起着重要作用[23]。血清总蛋白和白蛋白含量是动物机体蛋白质吸收、合成和分解状况的综合反映[24]。本试验结果表明，各组间血清葡萄糖（除21 d 1.55%组外）、总蛋白和白蛋白（除31 d 1.25%组外）无显著差异，说明饲粮高水平无机磷并没有对鸡体内糖代谢和蛋白质代谢造成显著影响。血清甘油三酯可以反映机体脂类的代谢状态，血清中胆固醇含量的下降会自动调节脂蛋白的分解，而来自被分解脂蛋白的甘油三酯使得血清中的甘油三酯含量得以提高[25]，试验结果中饲粮高水平无机磷提高了血清甘油三酯含量，造成血液中脂肪沉积，甚至可能会引起动脉粥样硬化和造成血管堵塞等。

血清中谷丙转氨酶活性(ALT)是反映肝功能状态的重要指标[26-27]，是检测肝功能的最敏感指标之一，在正常情况下，肝细胞内的转氨酶仅有少量被释放到血浆中，当肝脏被破坏时，会有大量的谷丙转氨酶从细胞内逸出进入血液，使血清中转氨酶的活性升高[28]。试验组谷丙转氨酶活性随磷水平的提高而逐渐增大，磷水平为1.55%试验组时达到最高，这可能对肝功能产生了一定程度的损伤。

试验结果表明，随着饲粮中磷水平的提高，血清无机磷含量呈先下降后上升的变化趋势，胫骨磷含量变化趋势为试验组低于对照组。Hurwitz等[29]研究报道，高磷饲粮影响了组织钙、磷的代谢，破坏了甲状旁腺机能，影响骨骼与血液间磷的交换，由结果可以发现，高磷饲粮破坏了磷的代谢平衡。除试验初期(21日龄)外血清中镁含量显著降低，原因可能是高磷水平抑制了血清中镁的存在，而肝功能损伤和甲状腺机能亢进也可能会引起镁的排泄增加。

血清碱性磷酸酶活性作为生化特性指标，其敏感程度仅次于骨骼灰分、灰分钙磷和骨骼的机械性能[30]。Boyd等[31]研究证实，血清ALP活性是评定饲料原料磷利用最有效且最敏感的指标。因此，血清ALP可以协助评定饲粮磷水平的适宜程度。Lima等[32]研究报道，饲粮磷水平显著影响肉仔鸡血清ALP的活性。本试验中，饲粮高磷水平提高了血清中磷的浓度，血清磷源充足，所以各组间血清ALP活性差异不显著，说明饲粮磷水平对血清ALP活性无明显影响。

4 结论

①饲粮中磷水平过高（总磷0.95%、有效磷0.7%以上）会抑制肉鸡的生长，对生长性能有不利影响。饲粮高磷水平对肉鸡采食量的显著影响是导致日增重降低，料重比增高的主要原因，而其对内脏的生长发育并无明显影响。

②随着饲粮磷水平的升高，胫骨鲜重、骨密度、骨断裂强度、脱脂干重和脱脂灰分含量均极显著降低。胫骨钙磷浓度降低使得肉鸡的骨矿化程度下降，从而骨源性碱性磷酸酶（ALP）活性极显著增强。

③饲粮中磷水平的提升显著提高了血清甘油三酯的含量，这可能造成血脂的沉积。高磷水平并没有对机体糖代谢和蛋白质代谢造成显著影响，各组间血清ALP活性也无显著差异。