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维生素D(VD)是维持产蛋鸡骨骼健康和蛋壳质量的重要维生素。近年来,蛋鸡对维生素D的需要量推荐量变化较大,VD需要量值得进一步研究。且产蛋鸡对VD需要的研究主要集中在产蛋阶段,能否通过提高育成期、育雏育成期和全期的VD水平来改善产蛋鸡的生产性能和骨骼质量值得进一步探索。家禽饲粮常用的VD来源有维生素D3(VD3)和25-羟基维生素D3(25-OHD)。25-OHD作为VD3的代谢中产物,与VD3如何合理组合使用值得进一步研究。基于此,本研究目的:通过5个试验,研究VD缺乏对产蛋高峰期蛋鸡产蛋性能的影响,评定高峰期蛋鸡对VD3的需要量及25-OHD的相对生物学效价;探索能否通过提高育成期、育雏育成期或全期饲粮VD水平、不同VD3和25-OHD组合来改善育成、育雏育成阶段蛋鸡的骨骼生长,进而提高产蛋期产蛋性能,并探讨其可能机制。试验一高峰期蛋鸡VD3需要量及25-OHD相对生物学效价研究本试验旨在研究产蛋鸡对VD3的需要量和25-OHD的相对生物学效价。试验包括两个阶段:VD耗竭阶段和VD补充饲喂阶段。VD耗竭阶段:选择936只36周龄罗曼蛋鸡,饲喂不含VD的基础饲粮,持续5周。VD补充饲喂阶段:试验采用2×5+1因子试验设计,设两种VD来源(VD3和25-OHD)、5个VD水平(75、150、225、300和1600 IU/kg)和一个负对照组(不添加VD),共11个处理组。从VD耗竭的蛋鸡中选择528只,随机分配到11个处理组,每个处理6个重复,每个重复8只鸡。试验期8周。结果表明:在VD耗竭阶段,随着VD耗竭时间延长,产蛋率从第3周快速下降,破壳蛋率和软壳蛋率快速增加;蛋品质(蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋壳相对重、哈佛单位、蛋白高度和蛋黄颜色)迅速下降;血清钙(Ca)、磷(Pi)和25-OHD含量显著降低,血清碱性磷酸酶(ALP)活性和甲状旁腺激素(PTH)含量显著增加(P<0.05)。在VD补充饲喂阶段,与对照组相比(VD 0 IU/kg),饲粮添加VD3和25-OHD均显著提高日产蛋率、入舍鸡产蛋率、合格蛋率、蛋重和采食量,显著降低FCR;显著改善蛋壳强度(4wk)、蛋壳厚度(4和8wk)、蛋壳相对重(4和8wk)、蛋白高度(4wk)、哈佛单位(4wk)、蛋黄颜色(4wk)和蛋黄相对重(4wk);显著降低血清ALP活性和钙含量(除添加VD3外),显著提高胫骨强度和降低胫骨磷含量(P<0.05)。双因素分析结果:产蛋性能结果表明,相对于VD3组,25-OHD组5-8wk日产蛋率和入舍鸡产蛋率显著增加,FCR显著降低;与VD 75 IU/kg组相比,VD水平增加显著提高5-8wk合格蛋率、蛋重和采食量,显著降低FCR(P<0.05)。蛋品质结果表明,相对于VD3组,25-OHD组第4wk蛋壳强度、蛋壳厚度和蛋壳相对重显著增加;与VD 75 IU/kg组相比,VD水平增加显著提高了第4和8wk蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋壳相对重以及第4wk蛋白高度和蛋黄相对重(P<0.05)。血清指标结果表明,相对于VD3组,25-OHD组血清ALP活性和PTH含量显著降低;与VD 75 IU/kg组相比,VD 225、300和1600 IU/kg组血清ALP活性显著降低(P<0.05)。胫骨质量结果表明,VD来源对胫骨强度、胫骨灰分含量、胫骨钙含量和胫骨磷含量无影响(P>0.05);与VD 75 IU/kg组相比,VD 150、300和1600 IU/kg组胫骨Pi含量显著降低(P<0.05)。相对生物学效价结果:以5-8wk产蛋性能(日产蛋率、入舍鸡产蛋率、蛋重、FCR、合格蛋率)为评价标识时,25-OHD相对于VD3的生物学效价为139.0~173.3;以第4wk蛋壳质量(蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋壳相对重)为标识的相对生物学效价为167.4~221.2,以第8wk蛋壳质量(蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋壳相对重)为标识的相对生物学效价为108~228.1。VD需要量结果:以日产蛋率(5-8wk)为衡量指标时,VD3和25-OHD的需要量分别为254.1和146.7 IU/kg;以入舍鸡产蛋率(5-8wk)为衡量指标时,VD3和25-OHD的需要量分别为312.7和189.2 IU/kg。综上可得,以日产蛋率、入舍鸡产蛋率、蛋重为评价标识,25-OHD相对于VD3的生物学效价是170,与以第4wk的蛋壳强度和蛋壳厚度为标识确定的生物学效价173接近;以第5-8wk日产蛋率和入舍鸡产蛋率为标识,产蛋高峰期蛋鸡对VD3需要量分别为254.1和312.7 IU/kg,对25-OHD需要量为146.7和189.2 IU/kg。试验二12~20周龄育成期蛋鸡饲粮VD水平和来源对蛋鸡生长性能、骨骼质量和产蛋期生产性能的影响本试验旨在研究提高12~20周龄育成期蛋鸡饲粮中VD3和25-OHD水平对育成期生长性能、骨骼质量和产蛋期生产性能的影响。试验采用2×2因子设计,两个VD3水平(300、2500 IU/kg)和2个25-OHD水平(0、2760 IU/kg)。将12周龄1760只罗曼蛋种鸡随机分配到4个处理组,每个处理5个重复,每个重复88只母鸡。在19wk时,每个重复加入10只公鸡。试验期为12-20wk;20wk结束后,所有母鸡饲喂相同饲粮,并考察第30、40、50和60wk产蛋性能和蛋品质。结果表明,12-20wk饲粮VD3水平和25-OHD对蛋种鸡生长性能无显著影响(P>0.05);提高VD3(2500 vs.300 IU/kg)和添加25-OHD 2760 IU/kg改善了蛋种鸡20wk体重均匀度(BWU,P<0.05)。提高饲粮VD3水平显著提高20wk蛋鸡血清Ca含量(P<0.05)。饲粮添加25-OHD 2760 IU/kg显著降低20wk蛋鸡血清ALP活性和胫骨破骨细胞数量(P<0.05),显著提高了20wk胫骨中Ca、Pi和Ash含量。Micro-CT结果显示,饲粮添加25-OHD 2760 IU/kg显著提高了20wk髓质骨骨体积(BV)、髓质骨骨矿物质含量(BMC)和总骨BMC(P<0.05);对胫骨中皮质骨和骨小梁质量无影响(P>0.05)。育成期饲粮VD3水平和25-OHD对产蛋阶段的产蛋性能和蛋壳品质无显著影响(P>0.05);育成期饲粮中添加25-OHD 2760 IU/kg提高50wk鸡蛋蛋白高度和哈弗单位(P<0.05);育成期饲粮VD3水平和添加25-OHD对30wk种蛋合格率的影响存在显著的交互效应(P<0.05),表现在VD3 300IU/kg饲粮中添加25-OHD显著提高种蛋合格率,但在VD3 2500IU/kg饲粮中添加25-OHD对种蛋合格率无影响。育成期饲粮中添加25-OHD 2760 IU/kg显著提高了60wk蛋鸡胫骨Ash含量(P<0.05)。以上结果表明,提高育成期蛋种鸡饲粮VD3水平或添加25-OHD对蛋种鸡生长性能无显著影响,对30、40、50和60wk蛋鸡的产蛋性能和鸡蛋蛋壳品质无显著改善;但育成期饲粮添加25-OHD 2760 IU/kg提高了蛋种鸡20wk胫骨骨量和60wk胫骨灰分含量。试验三1-20wk育雏育成期饲粮VD水平和来源对蛋鸡生长性能、骨骼质量和产蛋期生产性能的影响及机制研究本试验目的是考察1-20wk饲粮VD3和25-OHD对育雏育成期蛋鸡生长性能和骨骼质量的影响,进一步明确提高育雏育成期饲粮VD3水平和25-OHD能够改善产蛋阶段的生产性能和骨骼质量。1-20wk阶段采用2×2因子试验设计,两个VD3水平(300,2800 IU/kg)和两个25-OHD水平(0,2240 IU/kg),共4个处理,每个处理5个重复,每个重复20只1日龄罗曼粉蛋鸡,总计400只。21-72wk所有处理均饲喂相同饲粮,进一步考察蛋鸡生产性能。试验结果显示:1)饲粮VD3水平和添加25-OHD对1-19wk蛋鸡生长性能无显著影响(P>0.05)。与VD3 300 IU/kg组相比,VD32800 IU/kg组改善了蛋鸡第8wk BWU(P=0.079),提高了蛋鸡第2、3、4和5wk胫长(SL,P<0.05)。1-20wk育雏育成期饲粮添加25-OHD 2240 IU/kg降低了21-72wk和1-72wk蛋鸡死亡率(P=0.030,0.058),提高了蛋鸡第7wk的SL(P<0.05)。饲粮VD3水平和添加25-OHD对第8wk蛋鸡BWU的影响存在显著的交互作用(P<0.05),在VD3300 IU/kg饲粮中添加25-OHD有改善第8wk体重均匀度的趋势,但在VD32800 IU/kg中添加则无影响。饲粮VD3水平和添加25-OHD对19wk SL无显著影响(P>0.05)。通过对各组蛋鸡胫长和周龄进行曲线拟合发现,蛋鸡SL大约在18wk时达到最大值,为102mm左右。2)与VD3300 IU/kg组相比,VD32800 IU/kg组第10wk龙骨长度显著增加(P<0.05)。添加25-OHD显著提高了第20wk龙骨的钙化率(P<0.05)。3)与VD3300 IU/kg组相比,VD32800 IU/kg组第10wk胫骨Ash和Pi含量显著增加(P<0.05);添加25-OHD提高了第10wk胫骨Ash含量、第20wk胫骨Ca含量和胫骨强度(P<0.05)。与VD3300 IU/kg组相比,VD32800 IU/kg组第20wk胫骨皮质骨骨量(BMD和BMC)、髓质骨骨量(BMD和BMC)和总骨骨量(BMD、BV和BMC)显著增加(P<0.05);添加25-OHD显著提高了20wk胫骨皮质骨、髓质骨、骨小梁和总骨BMD和BMC以及骨小梁数量(Tb.N),降低了皮质骨封闭孔孔隙率(CPP,P<0.05)。4)与VD3300IU/kg组相比,VD3 2800 IU/kg组血清Ca(20wk)和骨特异性碱性磷酸酶(BALP,10和20wk)含量显著增加,胫骨中破骨细胞的数量显著降低(P<0.05);添加25-OHD增加了血清中Ca(10wk、20wk)和25-OHD(10wk、20wk)含量(P<0.05),提高了胫骨中牙本质基质蛋白1(DMP1)、骨硬化蛋白(SOAT)、磷酸二酯酶1(ENPP1)和骨保护素(OPG)m RNA的表达(P<0.05),降低了20wk血清中抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)和Ⅰ型胶原羧基C端肽(CTX)的含量、胫骨中破骨细胞的数量以及胫骨中质子泵(V-ATPase)m RNA的表达(P<0.05)。5)1-20wk育雏育成期饲粮VD3水平和添加25-OHD对21-72wk蛋鸡产蛋性能无显著影响(P>0.05)。与VD3 300 IU/kg组相比,VD3 2800 IU/kg组第20wk蛋形指数和第60wk蛋黄相对重显著降低(P<0.05),第40wk蛋白高度显著增加(P<0.05)。6)与VD3300 IU/kg组相比,VD32800 IU/kg组72wk蛋鸡胫骨强度和Ash含量增加;添加25-OHD增加了72wk胫骨Ash含量。综上可得,1-20wk育雏育成期饲粮提高VD3水平或添加25-OHD对蛋鸡生长性能、产蛋性能和蛋壳质量无显著影响,但能改善母鸡第8wk体重均匀度、降低21-72wk蛋鸡死亡率;1-20wk育雏育成期饲粮添加2240 IU/kg 25-OHD能够促进蛋鸡胫骨和龙骨钙化,抑制胫骨的骨吸收,提高产蛋早期和晚期的蛋鸡胫骨质量。试验四1-20wk育雏育成期饲粮中25-OHD替代VD3对蛋鸡生长性能、骨骼质量和产蛋期产蛋性能的影响及机制研究本试验旨在考察1-20wk蛋鸡饲粮25-OHD替代VD3对蛋鸡生长性能、骨骼质量和产蛋期产蛋性能的影响及可能机制。采用单因素试验设计,选择900只1日龄罗曼粉蛋鸡,按体重无差异原则,平均分配到三个VD处理组(VD3 2800IU/kg,25-OHD 2760 IU/kg和5000 IU/kg),每个处理组15个重复,每个重复20只鸡。1-20wk饲喂处理饲粮,20wk时,每个处理组选择5个重复,均饲喂相同饲粮,考察21-72wk生产性能。结果表明:1)与VD3 2800 IU/kg组和25-OHD 2760IU/kg组相比,25-OHD 5000 IU/kg组蛋鸡第8wk体重、1-8wk体增重、1-8wk采食量和1-19wk采食量显著降低(P<0.05),但VD3 2800 IU/kg组和25-OHD2760 IU/kg组之间差异不显著(P>0.05)。胫长的结果表明,与VD3 2800 IU/kg组和25-OHD 2760 IU/kg组相比,25-OHD 5000 IU/kg组第4wk、7wk胫长显著降低(P<0.05),VD3 2800 IU/kg组和25-OHD 2760 IU/kg组之间差异不显著(P>0.05);对蛋鸡周龄和胫长进行曲线拟合发现,蛋鸡在17wk时胫长生长达到最大值,大约为103mm。2)与VD3 2800 IU/kg组相比,25-OHD 2760和5000 IU/kg组第20wk血清PTH含量显著降低(P<0.05),与VD3 2800 IU/kg组和25-OHD 2760 IU/kg组相比,25-OHD 5000 IU/kg组第10wk血清Ca和25-OHD含量显著增加(P<0.05);VD3 2800 IU/kg组和25-OHD 2760 IU/kg组第10和20wk血清钙和磷含量无显著差异(P<0.05)。3)与25-OHD 5000IU/kg组相比,25-OHD 2760 IU/kg组第10wk龙骨长度显著增加(P<0.05)。Micro-CT结果显示,与VD32800 IU/kg和25-OHD 2760 IU/kg相比,25-OHD 5000IU/kg显著提高了20wk胫骨总BMC(P<0.05)。4)与VD32800 IU/kg组相比,25-OHD 5000 IU/kg组胫骨中SOAT、ENPP1和OPG m RNA的表达显著增加(P<0.05),1型前胶原氨基端肽(P1NP;20wk)TRAP(10wk)和CTX(10wk)含量显著降低(P<0.05)。5)各处理组21-72wk产蛋性能无显著差异(P>0.05)。与VD32800 IU/kg相比,25-OHD 2760和5000 IU/kg组第20wk蛋壳强度有增加的趋势(P=0.065);与25-OHD 2760 IU/kg组相比,25-OHD5000 IU/kg组第50wk蛋白高度(P=0.055)和哈佛单位(P<0.05)显著增加。与VD32800 IU/kg和25-OHD 2760 IU/kg相比,添加25-OHD 5000 IU/kg显著提高了72wk胫骨Ash含量(P<0.05)。综上可得,1-20wk育雏育成期饲粮添加25-OHD 5000 IU/kg降低了8wk蛋鸡体重、1-8wk的体增重和采食量,抑制了20wk胫骨的骨吸收,促进了20wk胫骨的骨矿化,增加了20wk胫骨总BMC和72wk胫骨Ash含量。试验五1-72wk饲粮高水平VD及来源对蛋鸡产蛋性能和骨骼质量的影响及机制研究本试验研究1-72wk蛋鸡饲粮高水平VD及VD3和25-OHD组合对蛋鸡产蛋性能和骨骼质量的影响及可能机制。试验1-20wk同试验四,分别饲喂三个处理饲粮(VD32800 IU/kg,25-OHD 2760 IU/kg和5000 IU/kg);在20wk时,将每个处理的10个重复均分为两组,在21-72wk分别饲喂二种维生素D处理饲粮,一是饲粮维生素D水平和来源与1-20wk相同(即处理1、2、3分别为:VD32800IU/kg、25-OHD 2760 IU/kg和5000 IU/kg);二是保持VD3水平均为近5000 IU/kg,由VD3和25-OHD组合提供:处理4、5和6分别为VD35000 IU/kg、25-OHD 2760IU/kg+VD32200 IU/kg、25-OHD 2760 IU/kg+VD32200 IU/kg。共6个处理,每个处理组5个重复。结果表明:1)6个处理组间产蛋性能无显著差异(P>0.05)。处理1、3、4组第60wk蛋壳强度显著高于处理6组(P<0.05);处理3组第60wk蛋壳相对重显著高于处理2、4、5、6组(P<0.05);处理5组第40wk蛋黄相对重显著高于处理2、3、4组(P<0.05)。2)与处理1相比,处理2、4、5、6的蛋鸡血清Ca含均显著提高(P<0.05),处理3、4、5和6蛋鸡血清25-OHD含量显著提高(P<0.05),各组72wk血清PHT含量无显著差异(P>0.05)。3)处理3和5组第72wk胫骨强度显著高于其余四个处理(P<0.05),处理3和5组第72wk胫骨钙含量显著高于处理1组(P<0.05)。此外,处理3和处理6组蛋鸡72wk胫骨灰分含量有增加趋势(P=0.058)。Micro-CT的结果显示,处理3和5的蛋鸡72wk胫骨皮质骨密度显著高于处理2、4和6组,处理3蛋鸡的72wk胫骨Tb.Th显著高于处理1、2、4和5,处理6蛋鸡的72wk胫骨Tb.Th显著高于处理1(P<0.05)。4)处理2和4组的72wk蛋鸡血清PINP含量显著高于处理5和6组,而处理1和处理3的72wk蛋鸡血清PINP含量显著高于处理5(P<0.05);处理3、5和6组胫骨DMP-1 m RNA的表达显著高于处理1,2和4组(P<0.05),处理3组胫骨Soat m RNA的表达显著高于处理1和2组,处理5组胫骨Soat m RNA的表达显著高于处理1组(P<0.05);各处理蛋鸡的胫骨BMP-2、RANKL、OPG、V-ATPase、Cathepsin-K和RANKL/OPG的m RNA表达无显著差异(P>0.05)。综上可得,1-72wk提高饲粮VD水平从2800 IU/kg提高到5000 IU/kg未改善蛋鸡的产蛋性能和蛋壳质量;1-72wk饲喂母鸡含25-OHD的总活性为5000 IU/kg VD饲粮促进了72wk蛋鸡胫骨矿化,提高72wk胫骨强度、胫骨钙含量和胫骨皮质骨骨密度。全文结论:1)以日产蛋率、入舍鸡产蛋率、日产蛋重为评价标识,25-OHD相对于VD3的生物学效价是170,与以第4wk的蛋壳强度和蛋壳厚度为标识确定的生物学效价173接近;以第5-8wk日产蛋率和入舍鸡产蛋率为标识,产蛋高峰期蛋鸡对VD3需要量分别为254.1 IU/kg和312.7 IU/kg,或对25-OHD需要量为146.7IU/kg和189.2 IU/kg。2)12-20wk育成期饲粮VD水平和来源对蛋种鸡生长性能、产蛋性能和蛋壳质量(第30、40、50和60wk)无影响。在育成期饲粮300 IU/kg VD3基础上添加25-OHD 2760 IU/kg能够提高蛋种鸡20wk胫骨骨量和60wk胫骨灰分含量。3)1-20wk育雏育成期饲粮VD水平和来源对蛋鸡生长性能、产蛋性能和蛋壳质量无影响;在育雏育成期饲粮(VD3 300 IU/kg)中提高VD3到2800 IU/kg或添加25-OHD 2240 IU/kg能够通过上调DPM1、SOAT和ENPP1 m RNA的表达促进胫骨的骨矿化,通过降低破骨细胞的数量和下调RANKL/OPG和V-ATPase m RNA的表达抑制胫骨的骨吸收,从而提高产蛋早期和晚期的胫骨质量。4)1-20wk育雏育成期蛋鸡饲粮25-OHD水平达5000 IU/kg降低1-8wk蛋鸡的生长性能、通过上调SOAT和ENPP1 m RNA的表达促进胫骨的骨矿化,通过下调RANKL/OPG m RNA的表达抑制胫骨的骨吸收,从而增加了20wk胫骨总的BMC和72wk胫骨灰分含量。5)1-72wk蛋鸡饲粮25-OHD达到5000 IU/kg不能改善蛋鸡的产蛋性能和蛋壳质量,但能够通过上调DMP1和SOAT m RNA的表达促进产蛋后期胫骨的矿化,提高72wk胫骨的强度、胫骨钙含量和胫骨皮质骨骨密度。