本发明属于饲料领域，具体涉及25-羟基维生素d3在提高猪骨骼品质方面的应用。
背景技术：
全球磷资源储存量有限且不可再生，然而畜牧业对无机磷的需求量日益增加，无机磷资源逐渐枯竭，有可能会导致磷供应危机。因此，近年来无机磷价格节节攀高，1g无机磷的价格可达甚至远远超过了1g优质蛋白质的价格。磷是继能量、蛋白质之后第三昂贵的必须饲料养分，是极其匮乏的动物矿物质饲料，也是目前畜禽生产过程中因过量排泄对环境污染最严重的因素之一。饲料来源的磷利用问题的核心是植酸磷，因为植物原料中的磷大多以植酸磷的形式存在，理论上仅有少部分能被单胃动物肠道粘膜上的植酸酶降解，而大多数植酸磷都不能被单胃动物消化吸收利用。因此，势必会造成饲料中无机磷的大量添加，以满足动物对磷的需求。然而，无机磷的添加和植酸磷的低利用率会造成养猪生产中磷的大量排放，从而对水生生态系统产生大量负面影响如有害赤潮、鱼类死亡并伴随着生物多样性降低。目前，全世界每年消耗猪饲料约4～5亿吨，按日粮平均0.3％植酸磷水平计算，约合120～150万吨植酸磷，换算成无机磷则相当于700万吨磷酸氢钙。如果通过外源添加剂手段来提高饲料中磷的利用率，不仅可以降低外源无机磷的使用量，而且可缓解磷排放造成的负面环境影响。
腿部骨骼软弱是生长猪快速生长过程中一个常见的健康问题，能够影响后续育肥阶段的生长性能。同时，腿部骨骼疾病也是增加种猪淘汰率的重要原因之一。而钙磷在动物机体骨骼矿化过程中发挥着重要作用。研究表明，维生素d3不但能够通过刺激植酸水解来提高植酸磷的利用率，而且能维持动物机体钙磷稳态以及促进骨骼矿化和发育。维生素d3导致的植酸磷利用率的提高通常被认为是增加了动物肠道植酸酶活性的结果。25-羟基维生素d3作为维生素d3在肝脏中的代谢产物，由于增加了一个羟基，水溶性比维生素d3更好，同时使用上比1α,25-二羟基维生素d3更安全。因此，日粮中直接添加25-羟基维生素d3可绕过肝脏的羟化反应对维生素d3的额外需要，能以即用的活性形式被动物直接利用，效率更高，这也是日粮中使用25-羟基维生素d3来提高动物生产性能的理论基础。
因此，开发一种通过25-羟基维生素d3有效提高饲料磷利用率和改善猪骨骼品质的应用方式具有广阔的市场前景。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明对25-羟基维生素d3的应用方式进行了研究，发现25-羟基维生素d3无法在所有的应用方式下均实现对猪骨骼品质的预期提升。在进一步对造成上述效果区别的原因进行探究后发现，应用时间不同是其原因之一。在猪的体重达到45kg以后应用时，可以很好地提高猪骨骼品质和猪体内的磷利用率；当在其他阶段中应用时，低剂量下很难对猪骨骼和磷利用率产生影响，而在提高剂量后又会对骨骼生长产生不利影响。
基于上述发现，本发明提供25-羟基维生素d3在以下任一方面的应用：
(1)提高猪骨骼品质；
(2)提高猪体内的磷利用率；
(3)制造食物或兽药组合物，所述食物或兽药组合物用于提高猪骨骼品质和/或提高猪体内的磷利用率；
所述25-羟基维生素d3的应用时间为猪体重达到45kg以后。
本发明中所提到的“25-羟基维生素d3”的结构如下：
作为优选，每kg食物或兽药组合物中添加40～60μg25-羟基维生素d3，更优选为50μg25-羟基维生素d3。
本发明还发现，在提高哺乳动物骨骼品质时，主要是通过以下方式实现的：
1)降低骨特异性碱性磷酸酶的活性；和/或，
2)提高骨骼断裂强度及刚度。
其中，所述骨骼优选为腿部骨骼，进一步优选所述腿部骨骼包括第三、第四掌骨。
在实际应用中，也可以结合对上述两方面的需求，更有针对性地应用25-羟基维生素d3。
本发明还提供一种饲料，含有低磷日粮和25-羟基维生素d3，所述低磷日粮和25-羟基维生素d3的重量比为1kg：40～60μg，优选为1kg：50μg。
为了进一步改善应用效果，优选所述25-羟基维生素d3以添加剂的形式与所述低磷日粮混合，在所述添加剂中，25-羟基维生素d3的质量百分含量为0.125％。
为了提高25-羟基维生素d3的稳定性和均匀性，优选在所述添加剂中还包括淀粉和糊精。
在一些实施方案中，所述添加剂中还包括防腐剂，所述防腐剂优选为苯甲酸钠和山梨酸。
在一些实施方案中，所述添加剂中还包括乳化剂，所述乳化剂优选为山梨醇单硬脂酸。
本发明进一步发现，植酸酶与25-羟基维生素d3存在协同效应，当按40～60μg25-羟基维生素d3、900～1100iu/kg植酸酶的用量比例将其混合时，可以较大幅度地提高生长育肥猪的骨矿物质含量和密度。因此，优选所述饲料中还含有植酸酶，每kg低磷日粮中所述植酸酶的添加量为900～1100iu。
本发明中所述的低磷日粮可以为生长后期日粮、育肥前期日粮或育肥后期日粮。
为了更有利于25-羟基维生素d3的应用效果，本发明对不同阶段低磷日粮的配方进行了筛选，得到如下优选方案。
优选按重量百分比计，所述生长后期日粮中含有0.42～0.44％的总磷，0.18～0.20％的可利用磷和0.51～0.53％的钙；所述育肥前期日粮中含有0.38～0.40％的总磷，0.16～0.18％的可利用磷和0.46～0.48％的钙；所述育肥后期日粮中含有0.34～0.36％的总磷，0.14～0.16％的可利用磷和0.41～0.43％的钙。
在一个优选的实施方案中，按重量百分比计，所述生长后期日粮中含有0.43％的总磷，0.19％的可利用磷和0.52％的钙；所述育肥前期日粮中含有0.38～0.40％的总磷，0.16～0.18％的可利用磷和0.46～0.48％的钙；所述育肥后期日粮中含有0.35％的总磷，0.15％的可利用磷和0.42％的钙。
在一个优选的实施方案中，按重量百分比计，所述生长后期日粮包括69.57％的玉米、20.00％的豆粕、8.00％的麦麸、0.18％的磷酸氢钙、1.10％的石粉、0.30％的食盐、0.25％的l-赖氨酸盐酸盐、0.03％的dl-缬氨酸、0.05％的l-苏氨酸、0.02％的l-色氨酸和0.50％的预混料；
所述育肥前期日粮包括75.24％的玉米、15.00％的豆粕、7.50％的麦麸、0.08％的磷酸氢钙、1.05％的石粉、0.30％的食盐、0.24％的l-赖氨酸盐酸盐、0.02％的dl-缬氨酸、0.05％的l-苏氨酸、0.02％的l-色氨酸和0.50％的预混料；
所述育肥后期日粮包括80.40％的玉米、10.50％的豆粕、7.00％的麦麸、1.00％的石粉、0.30％的食盐、0.22％的l-赖氨酸盐酸盐、0.01％的dl-缬氨酸、0.05％的l-苏氨酸、0.02％的l-色氨酸和0.50％的预混料。
本发明中所提到的“生长后期日粮”指在猪体重为50～75kg的阶段应用的日粮，“育肥前期日粮”指猪体重为75～100kg的阶段应用的日粮，“育肥后期日粮”指猪体重为100kg～出栏的阶段应用的日粮。
在一个优选的实施方式中，所述预混料具体配方为：生长后期(50～75kg)每kg预混料含有：维生素a，5600iu；维生素d3，2200iu；维生素e，21.6iu；维生素k3，1.8mg；硫胺素，0.88mg；核黄素，4.0mg；吡哆醇，1.8mg；维生素b12，12μg；烟酸，20mg；泛酸，10mg；叶酸，0.4mg；生物素，40μg；氯化胆碱，0.32g；铁，100mg；铜，15mg；锰，10mg；碘，0.3mg；硒，0.3mg；育肥前期(75～100kg)和育肥后期(100kg～出栏)每kg预混料含有：维生素a，5200iu；维生素d3，2000iu；维生素e，17.2iu；维生素k3，1.6mg；硫胺素，0.8mg；核黄素，3.6mg；吡哆醇，1.6mg；维生素b12，10μg；烟酸，17.6mg；泛酸，8.8mg；叶酸，0.38mg；生物素，32μg；氯化胆碱，0.24g；铁，80mg；铜，15mg；锰，5mg；碘，0.2mg；硒，0.3mg。
本发明进一步提供一种改善猪骨骼品质的方法，所述方法包括：在猪体重达到45kg以后，饲喂所述的饲料。
猪体重达到45kg以后的阶段包括生长后期(50～75kg)，育肥前期(75～100kg)和育肥后期(100kg～出栏)，本领域人员可以在对应的阶段选择本发明中含有对应日粮的饲料进行使用，在此不做进一步说明。
本发明的有益效果如下：
本发明通过对25-羟基维生素d3的应用方式的优化，可以显著降低猪血清中骨特异性碱性磷酸酶的活性，提高生长育肥猪第三、四掌骨断裂强度和刚度，进而有效地实现了对猪骨骼品质和猪体内磷利用率的提高。此外，本发明还解决了猪的养殖中磷的大量排放所致的负面环境问题。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
实施例1
本实施例提供一种饲料，含有低磷日粮和25-羟基维生素d3。
所述低磷日粮和25-羟基维生素d3的重量比为1kg：50μg，所述25-羟基维生素d3以添加剂的形式与所述低磷日粮混合，在所述添加剂中，25-羟基维生素d3的质量百分含量为0.125％，其余为淀粉和糊精。
在生长后期(50～75kg)、育肥前期(75～100kg)和育肥后期(100kg～出栏)的饲料中，所述低磷日粮依次分别为生长后期日粮、育肥前期日粮和育肥后期日粮。
生长后期日粮包括0.43％的总磷，0.19％的可利用磷和0.52％的钙；育肥前期日粮包括0.39％的总磷，0.17％的可利用磷和0.47％的钙；育肥后期日粮包括0.35％的总磷，0.15％的可利用磷和0.42％的钙。
上述三种日粮参照nrc(2012)配制，生长后期(50～75kg)日粮配方如下：按重量百分比计，69.57％的玉米、20.00％的豆粕、8.00％的麦麸、0.18％的磷酸氢钙、1.10％的石粉、0.30％的食盐、0.25％的l-赖氨酸盐酸盐、0.03％的dl-缬氨酸、0.05％的l-苏氨酸、0.02％的l-色氨酸和0.50％的预混料；育肥前期(75～100kg)日粮配方如下：按重量百分比计，75.24％的玉米、15.00％的豆粕、7.50％的麦麸、0.08％的磷酸氢钙、1.05％的石粉、0.30％的食盐、0.24％的l-赖氨酸盐酸盐、0.02％的dl-缬氨酸、0.05％的l-苏氨酸、0.02％的l-色氨酸和0.50％的预混料；育肥后期(100kg～出栏)日粮配方如下：按重量百分比计，80.40％的玉米、10.50％的豆粕、7.00％的麦麸、1.00％的石粉、0.30％的食盐、0.22％的l-赖氨酸盐酸盐、0.01％的dl-缬氨酸、0.05％的l-苏氨酸、0.02％的l-色氨酸和0.50％的预混料。
所述预混料具体配方为：生长后期(50～75kg)每kg预混料含有：维生素a，5600iu；维生素d3，2200iu；维生素e，21.6iu；维生素k3，1.8mg；硫胺素，0.88mg；核黄素，4.0mg；吡哆醇，1.8mg；维生素b12，12μg；烟酸，20mg；泛酸，10mg；叶酸，0.4mg；生物素，40μg；氯化胆碱，0.32g；铁，100mg；铜，15mg；锰，10mg；碘，0.3mg；硒，0.3mg；育肥前期(75～100kg)和育肥后期(100kg～出栏)每kg预混料含有：维生素a，5200iu；维生素d3，2000iu；维生素e，17.2iu；维生素k3，1.6mg；硫胺素，0.8mg；核黄素，3.6mg；吡哆醇，1.6mg；维生素b12，10μg；烟酸，17.6mg；泛酸，8.8mg；叶酸，0.38mg；生物素，32μg；氯化胆碱，0.24g；铁，80mg；铜，15mg；锰，5mg；碘，0.2mg；硒，0.3mg。
实验例1
选用40头健康的三元杂交(杜×长×大)生长猪，初始体重为49.39±0.78kg，按体重和性别完全随机区组试验设计分为2个处理，每个处理5个重复(圈)，每个重复4头猪，公母各半。
2个处理组分别为试验组和对照组；试验组的饲料为实施例1中的饲料，对照组的饲料与试验组的区别在于不含有25-羟基维生素d3。
整个试验期为88d，分为三个阶段：生长后期(d0～28)，育肥前期(d29～60)和育肥后期(d61～88)。试验期间每天饲喂两次(09:00和15:00)，粉料饲喂，自由采食和饮水。
研究结果如下：
1、25-羟基维生素d3对生长育肥猪血清骨生化指标的影响
日粮添加25-羟基维生素d3对生长育肥猪不同生长阶段血清骨标志物的影响如表1所示。与对照组相比，日粮添加25-羟基维生素d3能显著降低试验第60天和第88天猪血清中骨特异性碱性磷酸酶的活性，而对各生长阶段猪血清中抗酒石酸酸性磷酸酶和骨钙素的活性没有影响。
成骨细胞可以产生骨特异性碱性磷酸酶，当机体缺乏钙磷或动员骨骼中的钙磷时，成骨细胞也会积极活动，从而释放更多的骨特异性碱性磷酸酶。因此，与对照组相比，添加25-羟基维生素d3后显著降低了骨特异性碱性磷酸酶的活性，也意味着25-羟基维生素d3的应用减少了猪动用体内的储备来调节钙磷平衡的情况，促进了对日粮中钙磷的利用，弥补了日粮中钙磷的缺乏。
表1日粮添加25-羟基维生素d3对生长育肥猪血清骨生化指标的影响
注：p<0.05表示处理间差异显著，sem为标准误，下表同。
2、25-羟基维生素d3对生长育肥猪掌骨骨骼密度和机械性能的影响
在整个试验期结束后对猪骨骼样品进行骨骼性能测定。日粮添加25-羟基维生素d3对生长育肥猪第三、四掌骨骨骼品质的影响如表2和表3所示。在骨骼密度方面，与对照组相比，日粮添加25-羟基维生素d3对生长育肥猪第三、四掌骨骨矿物质含量和密度没有显著影响。在骨骼机械性能方面，日粮添加25-羟基维生素d3能提高生长育肥猪第三、四掌骨断裂强度，同时能显著提高第三、四掌骨刚度，但对其破坏挠度和吸收能没有显著影响。
表2日粮添加25-羟基维生素d3对生长育肥猪第三掌骨骨骼密度和机械性能的影响
表3日粮添加25-羟基维生素d3对生长育肥猪第四掌骨骨骼密度和机械性能的影响
实验例2
选用80头健康的三元杂交(杜×长×大)生长猪，初始体重为49.38±0.54kg，按体重和性别完全随机区组试验设计分为4个处理，每个处理5个重复(圈)，每个重复4头猪，公母各半。
4个处理组分别为对照组(仅使用低磷日粮)、25-羟基维生素d3组(低磷日粮+50μg/kg25-羟基维生素d3)、植酸酶组(低磷日粮+1000iu/kg植酸酶)、25-羟基维生素d3+植酸酶组(低磷日粮+50μg/kg25-羟基维生素d3+1000iu/kg植酸酶)。
整个试验期为88d，分为三个阶段：生长后期(d0～28)，育肥前期(d29～60)和育肥后期(d61～88)，各时期所使用的低磷日粮与实施例1相同。试验期间每天饲喂两次(09:00和15:00)，粉料饲喂，自由采食和饮水。
在试验结束后检测猪第三、四掌骨的骨矿物质含量和密度，结果见下表4，两者同时添加时生长育肥猪第三、四掌骨骨矿物质含量和密度效果最好。
表4日粮添加25-羟基维生素d3和植酸酶对生长育肥猪第三、四掌骨骨骼密度的影响
注：a,b,c同行数据肩标不同字母之间差异显著(p<0.05)。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。