纳米维生素D3对肉鸡生产性能和胫骨质量的影响
党晓鹏++黄新活++李金戈++龚月生
摘要：本试验旨在研究1—21日龄鸡日粮中添加含量相同的普通维生素D3和纳米维生素D3对其生产性能和胫骨质量的影响。试验结果表明纳米维生素D3对1-21日龄肉鸡平均日增重、日采食量、料重比、胫骨长度、直径、重量、强度、灰分比例均有显著的影响（P<0.05），而对胫骨灰分钙比例、磷比例无显著影响（P>0.05）。应用指数模型分析得出，纳米维生素D3的生物学效价分别为普通维生素D3的1.74倍（日增重）、1.19倍（胫骨强度）、1.13倍（胫骨灰分比例）。
关键词：纳米维生素D3 肉鸡 生产性能 胫骨质量
纳米维生素D3是纳米技术在动物维生素营养领域的应用突破，是将纳米技术和动物营养学有机融合起来的一项前沿创新工艺技术。采用独特的高压均质纳米化工艺和超声波介导技术，使脂溶性维生素D3与水溶性介质形成均质稳定的纳米级分散溶液，再通过界面聚合制备纳米微囊，低温喷雾干燥形成颗粒直径在10-30nm范围内的纳米维生素D3微粒。纳米维生素D3具有超大的比表面活性，可与水任意比例混溶，无竞争跨膜方式吸收，使维生素的D3生物利用率大幅提高。纳米级微囊包被工艺，使其耐高温高湿.抗氧化，稳定性更强。本实验旨在证明日粮中添加纳米维生素D3对肉鸡生产性能及胫骨质量的影响。
1 材料与方法
1.1 试验材料
普通饲料级维生素D3产品，由厦门金达威股份有限公司提供，含量为500 000 IU/g，粒径范围300～600um；纳米维生素D3由金冠牧业有限公司提供，含量为500 000 IU/g，粒径范围10-30 nm。
1.2 试验设计
选用792只健康的1日龄AA肉仔鸡，随机分成11个组，1个对照组，10个处理组，每组6个重复，每个重复12只鸡，以重复为单位，采用笼养，自由采食和饮水，初始温度为33℃，每周降3℃，直至23℃，湿度保持60%～70%，进行3周的饲养试验。其中，第1组饲喂基础日粮，未加入任何一种维生素D3； 2-6组在基础日粮中添加普通维生素D3，添加水平分别为200、400、600、800、1000 IU/kg；7～11组在基础日粮中添加纳米维生素D3，添加水平分别为200、400、600、800、1000IU/kg。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 生产性能
试验分别在1、21日龄，以重复为单位空腹称重（前一夜20：00开始禁食12小时，仅供饮水），同时称余料重统计耗料量。每天记录死亡和发病鸡数，试验结束后计算各阶段每只鸡的平均日增重、日采食量及料肉比。计算公式如下：
日增重（g/[d·只]）=（试验末期平均体重-初期平均体重）/实验天数
日采食量（g/[d·只]）=（饲料总量-剩料重），每天实际鸡数总和
料重比=日采食量/日增重
1.3.2 胫骨指标
于21 d做屠宰试验，左右胫骨均取，左胫骨用于测定胫骨重量、长度、直径及灰分、钙、磷含量，右胫骨用于测定胫骨强度。将胫骨放入样品袋，密封，冷冻保存，测定胫骨强度、灰分及钙、磷含量。将左胫骨在沸水中煮3～5 min，去除残余肌肉、腓骨，剥离干净后，除去水分和脂肪。在105℃条件下烘24h至恒重，测定胫骨重量、长度和直径。将测定后的胫骨压碎，放入坩埚，于茂福炉中600℃灰化18h，测定灰分含量。加入盐酸溶解，测定钙、磷含量。将右胫骨晾干，用数显万能试验机测定胫骨折断力（即胫骨强度）。参数设置为：跨度40mm，单位负荷50 kg，位移速度10mm/min。
1.4 数据处理与分析
利用SPSS中单因素方差分析，分别对普通维生素D3处理组和纳米维生素D3处理组的试验数据进行单因素方差分析，采用Duncan法进行多重比较，其结果均采用“平均数±标准差”的形式表示。各项数据的显著性水平为P<0.05。
纳米维生素D3的生物学效价采用指数模型分析，指数模型的一般表达式为Y=α+β0（l-e-βx），其中Y为某指标的观测值，α为截距，指数模型中的β0表示X添加水平的变化对观察指标的影响量，β为回归系数。对于两种维生素D3分别采用指数模型得到回归方程后，待测物相对于基准物的RBV按以下公式计算，RBV=β待测/β标准。
2 结果与分析
2.1 不同来源和水平的维生素D3对1-21日龄肉鸡生产性能的影响
由表2可知，2～6组，7～11组肉鸡的日增重均显著高于对照组（P<0.05），且随着维生素D3水平的增加呈上升的趋势。对于日采食量来说，3～6组差异不显著（P>0.05），与第2组差异显著（P<0.05），7～11组差异不显著（P>0.05），第4组达到最高。第1组的料重比均显著高于2～11组（P<0.05）。
2.2 不同来源和水平的维生素D3对21日龄肉鸡胫骨质量的影响
由表3可知，2～6组胫骨长度差异不显著（P>0.05），第11组胫骨长度与第7～10组差异显著（P<0.05）。5～6组的胫骨直径和胫骨重量显著高于2～4组（P<0.05），而7～11组胫骨直径和胫骨质量差异不显著（P<0.05）。第5组的胫骨强度显著高于第2～4、6组（P<0.05），而8～11组的胫骨强度显著高于第7组（P<0.05）。第1组的胫骨长度、直径、重量、强度均显著低于2～11组（P<0.05）。
2.3 纳米维生素D3对1-21日龄肉鸡的相对生物学效价研究
由表5可知，对不同的指标而言，纳米维生素D3相对于普通维生素D3的生物学效价都不同。分别以日增重、胫骨强度、胫骨灰分比例为指标，纳米维生素D3相对于普通维生素D3的效价分别为174%、119%、113%，这样反映出纳米维生素D3的效价高于普通维生素D3。
3 讨论
3.1 纳米维生素D3对肉鸡生产性能和胫骨质量的影响
维生素D3除具有经典的调节钙磷代谢和促进骨骼生长的作用外，还具有其它更为广泛的骨外生物学功能，如促进畜禽生长，提高繁殖力、改善肉质、强化免疫、抗感染、抗肿瘤、防治疗自身免疫性疾病等。本试验研究表明，普通维生素D3和纳米维生素D3对肉鸡日增重、日采食量、料重比均显著高于对照组（P<0.05），这说明维生素D3对肉鸡生长极为重要。纳米维生素D3对肉鸡生产性能方面的影响趋势比普通维生素D3更明显一些，这说明添加较低剂量的纳米维生素D3便可满足肉鸡营养需要，这与本课题组研究的纳米维生素D3对蛋鸡生产性能的影响结果一致。纳米维生素D3是水溶性的，又处在均质分散状态，因而是一种热力学稳定体系。更重要的是粒径为l0-30nm的纳米维生素D3，改善了脂溶性维生素在畜禽体内的药物动力学特性，在畜禽胃肠中与胃肠道粘膜上皮层有良好的接触，通过上皮细胞间质，无竞争跨膜吸收直接进入血液循环，生物利用率大幅提高。普通的维生素D3平均生物利用率为30%左右，而纳米维生素D3的平均生物利用率可高达98%。目前，国内外相关机构推荐的维生素D3添加量水平差异很大，我国农业部《饲料添加剂安全使用规范》中肉鸡配合饲料中维生素D3的推荐用量为：400-2000IU/kg，NRC推荐的添加量为200 IU/kg，而商业肉鸡公司的推荐用量会达到其10-20倍。维生素D3的来源种类较多，包括25-OH-D3、1，25-（OH）2-D3、1α-OH-D3，纳米维生素D3等。国内外畜禽维生素文献中对25-OH-D3的研究较多，而对纳米维生素D3的研究还很少。党晓鹏等研究表明，饮用固体纳米复合维生素可显著提高肉仔鸡的平均日增重、饲料利用率和出栏重，降低肉鸡残次率和死亡率；显著提高肉鸡半净膛率、全净膛率、胸肌率和腿肌率。张文娟等研究证明，将复合维生素纳米乳稀释1000、2000、5000倍，然后与对照组相比，试验组肉鸡死淘率、料重比降低，出栏肉鸡质量提高，差异均显著（P<0.05），说明纳米级的维生素均有利于肉鸡的生长。白羽快大肉鸡生长速度很快，饲养实践中常发生由于骨骼发育不良而导致残次率增高的情况。白羽肉鸡的腿病包括佝偻病、胫骨软骨发育不良（TD）和股骨坏死等，都与胫骨质量密切相关。维生素D3最基本的功能就是促进肠道钙磷的吸收，提高血液钙磷水平，促进骨质钙化，对肉鸡骨骼发育非常重要。有研究表明，日粮中添加维生素D3可以显著提高北京鸭的生产性能和胫骨质量。胫骨质量作为研究维生素D3的最敏感的指标被很多学者所采用，这说明胫骨质量是畜禽骨骼发育状况的关键。肉鸡在21日龄后增重快，肉鸡的骨骼必须能够充分支撑这一阶段全身肌肉的囤积，而前期骨骼的良好发育是基础，否则会导致钙磷代谢紊乱，造成严重的腿病。很多研究表明，日粮中添加维生素D3或者其代谢产物可以显著提高胫骨强度、胫骨灰分含量等。本试验在日粮中添加普通维生素D3和纳米维生素D3，胫骨长度、直径、重量、强度、灰分比例都显著高于对照组（P<0.05），与上述报道一致。胫骨强度反映了胫骨矿物质含量与有机质的相对量，胫骨灰分钙磷比例对其有所影响，然而肉鸡最佳的胫骨钙磷比例参数仍需进一步研究。纳米维生素D3组对胫骨强度的影响高于普通维生素D3，这是由于纳米维生素D3对钙磷的吸收代谢作用更强，能够促使更多的钙磷沉积到肉鸡骨骼中。
3.2 纳米维生素D3对21日龄肉鸡的相对生物学效价研究
通过查阅相关文献资料尚未发现关于纳米维生素D3对肉鸡生物学效价方面的研究报道。目前关于生物学效价的研究主要局限于氨基酸和矿物质元素等。相对生物学效价的研究方法很多，最常用的是线性模型和指数回归模型，这在蛋氨酸的生物学效价研究中优势更为明显。本试验采用指数模型来分析纳米维生素D33的生物学效价，以日增重、胫骨强度、胫骨灰分比例为指标，结果表明纳米维生素D3的生物学效价高于普通维生素D3。当添加量增加到一定水平后，各项指标趋近于一个平台稳定阶段。也有研究表明，在低维生素D3水平下，25-OH-D3的生物学效价显著高于维生素D3，而在高维生素D3水平时，这两者的效果也趋于一致。这表明在摄入足够量的维生素D3后，机体各项生理指标进入相对稳定期，若再继续补充无明显收益。
4 结论
纳米维生素D3对1-21日龄肉鸡平均日增重、日采食量、料重比、胫骨长度、直径、重量、强度、灰分比例等指标均有显著改善；
分别以日增重、胫骨强度、胫骨灰分比例为衡量指标，纳米维生素D3的生物学效价分别为普通维生素D3的1.74倍、1.19倍、1.13倍。
摘要：本试验旨在研究1—21日龄鸡日粮中添加含量相同的普通维生素D3和纳米维生素D3对其生产性能和胫骨质量的影响。试验结果表明纳米维生素D3对1-21日龄肉鸡平均日增重、日采食量、料重比、胫骨长度、直径、重量、强度、灰分比例均有显著的影响（P<0.05），而对胫骨灰分钙比例、磷比例无显著影响（P>0.05）。应用指数模型分析得出，纳米维生素D3的生物学效价分别为普通维生素D3的1.74倍（日增重）、1.19倍（胫骨强度）、1.13倍（胫骨灰分比例）。
关键词：纳米维生素D3 肉鸡 生产性能 胫骨质量
纳米维生素D3是纳米技术在动物维生素营养领域的应用突破，是将纳米技术和动物营养学有机融合起来的一项前沿创新工艺技术。采用独特的高压均质纳米化工艺和超声波介导技术，使脂溶性维生素D3与水溶性介质形成均质稳定的纳米级分散溶液，再通过界面聚合制备纳米微囊，低温喷雾干燥形成颗粒直径在10-30nm范围内的纳米维生素D3微粒。纳米维生素D3具有超大的比表面活性，可与水任意比例混溶，无竞争跨膜方式吸收，使维生素的D3生物利用率大幅提高。纳米级微囊包被工艺，使其耐高温高湿.抗氧化，稳定性更强。本实验旨在证明日粮中添加纳米维生素D3对肉鸡生产性能及胫骨质量的影响。
1 材料与方法
1.1 试验材料
普通饲料级维生素D3产品，由厦门金达威股份有限公司提供，含量为500 000 IU/g，粒径范围300～600um；纳米维生素D3由金冠牧业有限公司提供，含量为500 000 IU/g，粒径范围10-30 nm。
1.2 试验设计
选用792只健康的1日龄AA肉仔鸡，随机分成11个组，1个对照组，10个处理组，每组6个重复，每个重复12只鸡，以重复为单位，采用笼养，自由采食和饮水，初始温度为33℃，每周降3℃，直至23℃，湿度保持60%～70%，进行3周的饲养试验。其中，第1组饲喂基础日粮，未加入任何一种维生素D3； 2-6组在基础日粮中添加普通维生素D3，添加水平分别为200、400、600、800、1000 IU/kg；7～11组在基础日粮中添加纳米维生素D3，添加水平分别为200、400、600、800、1000IU/kg。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 生产性能
试验分别在1、21日龄，以重复为单位空腹称重（前一夜20：00开始禁食12小时，仅供饮水），同时称余料重统计耗料量。每天记录死亡和发病鸡数，试验结束后计算各阶段每只鸡的平均日增重、日采食量及料肉比。计算公式如下：
日增重（g/[d·只]）=（试验末期平均体重-初期平均体重）/实验天数
日采食量（g/[d·只]）=（饲料总量-剩料重），每天实际鸡数总和
料重比=日采食量/日增重
1.3.2 胫骨指标
于21 d做屠宰试验，左右胫骨均取，左胫骨用于测定胫骨重量、长度、直径及灰分、钙、磷含量，右胫骨用于测定胫骨强度。将胫骨放入样品袋，密封，冷冻保存，测定胫骨强度、灰分及钙、磷含量。将左胫骨在沸水中煮3～5 min，去除残余肌肉、腓骨，剥离干净后，除去水分和脂肪。在105℃条件下烘24h至恒重，测定胫骨重量、长度和直径。将测定后的胫骨压碎，放入坩埚，于茂福炉中600℃灰化18h，测定灰分含量。加入盐酸溶解，测定钙、磷含量。将右胫骨晾干，用数显万能试验机测定胫骨折断力（即胫骨强度）。参数设置为：跨度40mm，单位负荷50 kg，位移速度10mm/min。
1.4 数据处理与分析
利用SPSS中单因素方差分析，分别对普通维生素D3处理组和纳米维生素D3处理组的试验数据进行单因素方差分析，采用Duncan法进行多重比较，其结果均采用“平均数±标准差”的形式表示。各项数据的显著性水平为P<0.05。
纳米维生素D3的生物学效价采用指数模型分析，指数模型的一般表达式为Y=α+β0（l-e-βx），其中Y为某指标的观测值，α为截距，指数模型中的β0表示X添加水平的变化对观察指标的影响量，β为回归系数。对于两种维生素D3分别采用指数模型得到回归方程后，待测物相对于基准物的RBV按以下公式计算，RBV=β待测/β标准。
2 结果与分析
2.1 不同来源和水平的维生素D3对1-21日龄肉鸡生产性能的影响
由表2可知，2～6组，7～11组肉鸡的日增重均显著高于对照组（P<0.05），且随着维生素D3水平的增加呈上升的趋势。对于日采食量来说，3～6组差异不显著（P>0.05），与第2组差异显著（P<0.05），7～11组差异不显著（P>0.05），第4组达到最高。第1组的料重比均显著高于2～11组（P<0.05）。
2.2 不同来源和水平的维生素D3对21日龄肉鸡胫骨质量的影响
由表3可知，2～6组胫骨长度差异不显著（P>0.05），第11组胫骨长度与第7～10组差异显著（P<0.05）。5～6组的胫骨直径和胫骨重量显著高于2～4组（P<0.05），而7～11组胫骨直径和胫骨质量差异不显著（P<0.05）。第5组的胫骨强度显著高于第2～4、6组（P<0.05），而8～11组的胫骨强度显著高于第7组（P<0.05）。第1组的胫骨长度、直径、重量、强度均显著低于2～11组（P<0.05）。
2.3 纳米维生素D3对1-21日龄肉鸡的相对生物学效价研究
由表5可知，对不同的指标而言，纳米维生素D3相对于普通维生素D3的生物学效价都不同。分别以日增重、胫骨强度、胫骨灰分比例为指标，纳米维生素D3相对于普通维生素D3的效价分别为174%、119%、113%，这样反映出纳米维生素D3的效价高于普通维生素D3。
3 讨论
3.1 纳米维生素D3对肉鸡生产性能和胫骨质量的影响
维生素D3除具有经典的调节钙磷代谢和促进骨骼生长的作用外，还具有其它更为广泛的骨外生物学功能，如促进畜禽生长，提高繁殖力、改善肉质、强化免疫、抗感染、抗肿瘤、防治疗自身免疫性疾病等。本试验研究表明，普通维生素D3和纳米维生素D3对肉鸡日增重、日采食量、料重比均显著高于对照组（P<0.05），这说明维生素D3对肉鸡生长极为重要。纳米维生素D3对肉鸡生产性能方面的影响趋势比普通维生素D3更明显一些，这说明添加较低剂量的纳米维生素D3便可满足肉鸡营养需要，这与本课题组研究的纳米维生素D3对蛋鸡生产性能的影响结果一致。纳米维生素D3是水溶性的，又处在均质分散状态，因而是一种热力学稳定体系。更重要的是粒径为l0-30nm的纳米维生素D3，改善了脂溶性维生素在畜禽体内的药物动力学特性，在畜禽胃肠中与胃肠道粘膜上皮层有良好的接触，通过上皮细胞间质，无竞争跨膜吸收直接进入血液循环，生物利用率大幅提高。普通的维生素D3平均生物利用率为30%左右，而纳米维生素D3的平均生物利用率可高达98%。目前，国内外相关机构推荐的维生素D3添加量水平差异很大，我国农业部《饲料添加剂安全使用规范》中肉鸡配合饲料中维生素D3的推荐用量为：400-2000IU/kg，NRC推荐的添加量为200 IU/kg，而商业肉鸡公司的推荐用量会达到其10-20倍。维生素D3的来源种类较多，包括25-OH-D3、1，25-（OH）2-D3、1α-OH-D3，纳米维生素D3等。国内外畜禽维生素文献中对25-OH-D3的研究较多，而对纳米维生素D3的研究还很少。党晓鹏等研究表明，饮用固体纳米复合维生素可显著提高肉仔鸡的平均日增重、饲料利用率和出栏重，降低肉鸡残次率和死亡率；显著提高肉鸡半净膛率、全净膛率、胸肌率和腿肌率。张文娟等研究证明，将复合维生素纳米乳稀释1000、2000、5000倍，然后与对照组相比，试验组肉鸡死淘率、料重比降低，出栏肉鸡质量提高，差异均显著（P<0.05），说明纳米级的维生素均有利于肉鸡的生长。白羽快大肉鸡生长速度很快，饲养实践中常发生由于骨骼发育不良而导致残次率增高的情况。白羽肉鸡的腿病包括佝偻病、胫骨软骨发育不良（TD）和股骨坏死等，都与胫骨质量密切相关。维生素D3最基本的功能就是促进肠道钙磷的吸收，提高血液钙磷水平，促进骨质钙化，对肉鸡骨骼发育非常重要。有研究表明，日粮中添加维生素D3可以显著提高北京鸭的生产性能和胫骨质量。胫骨质量作为研究维生素D3的最敏感的指标被很多学者所采用，这说明胫骨质量是畜禽骨骼发育状况的关键。肉鸡在21日龄后增重快，肉鸡的骨骼必须能够充分支撑这一阶段全身肌肉的囤积，而前期骨骼的良好发育是基础，否则会导致钙磷代谢紊乱，造成严重的腿病。很多研究表明，日粮中添加维生素D3或者其代谢产物可以显著提高胫骨强度、胫骨灰分含量等。本试验在日粮中添加普通维生素D3和纳米维生素D3，胫骨长度、直径、重量、强度、灰分比例都显著高于对照组（P<0.05），与上述报道一致。胫骨强度反映了胫骨矿物质含量与有机质的相对量，胫骨灰分钙磷比例对其有所影响，然而肉鸡最佳的胫骨钙磷比例参数仍需进一步研究。纳米维生素D3组对胫骨强度的影响高于普通维生素D3，这是由于纳米维生素D3对钙磷的吸收代谢作用更强，能够促使更多的钙磷沉积到肉鸡骨骼中。
3.2 纳米维生素D3对21日龄肉鸡的相对生物学效价研究
通过查阅相关文献资料尚未发现关于纳米维生素D3对肉鸡生物学效价方面的研究报道。目前关于生物学效价的研究主要局限于氨基酸和矿物质元素等。相对生物学效价的研究方法很多，最常用的是线性模型和指数回归模型，这在蛋氨酸的生物学效价研究中优势更为明显。本试验采用指数模型来分析纳米维生素D33的生物学效价，以日增重、胫骨强度、胫骨灰分比例为指标，结果表明纳米维生素D3的生物学效价高于普通维生素D3。当添加量增加到一定水平后，各项指标趋近于一个平台稳定阶段。也有研究表明，在低维生素D3水平下，25-OH-D3的生物学效价显著高于维生素D3，而在高维生素D3水平时，这两者的效果也趋于一致。这表明在摄入足够量的维生素D3后，机体各项生理指标进入相对稳定期，若再继续补充无明显收益。
4 结论
纳米维生素D3对1-21日龄肉鸡平均日增重、日采食量、料重比、胫骨长度、直径、重量、强度、灰分比例等指标均有显著改善；
分别以日增重、胫骨强度、胫骨灰分比例为衡量指标，纳米维生素D3的生物学效价分别为普通维生素D3的1.74倍、1.19倍、1.13倍。
