2. 兰州大学 草地农业科技学院, 兰州 730020
2. College of Pastoral Agriculture Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730020, China
我国是世界养羊大国,羊肉产量位居世界第一[1-2]。充足的能量供应是肉羊生产性能得到更大程度发挥的基础。脂肪作为含能最高的营养素应用于反刍动物饲粮,可避免因增加碳水化合物提升能量而导致的瘤胃酸中毒的发生[3-4]。有研究表明,在饲粮中直接添加液态植物油以提升反刍动物的能量摄入量,会受到脂肪对瘤胃微生物活性的影响及各种养分尤其是纤维素消化的限制[5-6];而棕榈油脂肪粉(palm oil fatty powder,PP)作为一种瘤胃保护脂肪,因其熔点高于瘤胃温度可使脂肪过瘤胃而不易分解,直接进入皱胃与十二指肠进行消化,故适量添加不会对瘤胃微生物产生危害, 影响瘤胃发酵平衡[7-8]。关于PP与豆油(soybean oil,SO)对全消化道营养物质消化率的影响,有研究表明,因后消化道的补偿作用,保护脂肪和液态油脂的营养物质消化率相近[9]。另外,具体饲喂效果要视添加脂肪类型、脂肪添加量、动物种类变化而定[10]。目前关于添加PP与SO对育肥期绵羊生长性能影响报道较少,缺乏添加PP与SO对肉羊营养物质全消化道消化率、能量代谢和氮代谢方面的对比研究。因此,本试验以4月龄育肥期湖羊为试验动物,比较PP和SO对育肥期湖羊生长性能和营养物质消化代谢的影响,为科学制定配方提供理论依据,促进我国肉羊产业的发展。
1 材料与方法 1.1 试验时间与地点本试验于2017年9月至2017年11月在江苏泰州西来原生态有限公司进行。
1.2 试验设计本试验采用单因素试验设计,40只体重为(30±1) kg的4月龄未去势湖羊公羊作为试验动物,将其随机分为2个组(PP组和SO组),每组4个重复,每个重复5只羊。试验配制2种饲粮,分别添加3%的PP和3%的SO。试验期共70 d,其中预试期10 d,正试期60 d。每日记录采食量,每15 d进行1次称重,记录体重变化。当试验羊平均体重达40 kg时,每组选6只接近平均体重的试验羊采用全收粪尿法进行消化代谢试验。
1.3 试验饲粮分别以PP(脂肪酸组成:C14 : 0,1.5%;C16 : 0,71.2%;C18 : 0,7.5%;C18 : 1,9.6%;C18 : 2,1.7%;其他,8.5%)和SO(脂肪酸组成:C14 : 0,0.1%;C16 : 1,6.7%;C18 : 0,7.5%;C8 : 1, 11.2%;C18 : 2, 63.7%;C18 : 3, 7.2%;其他,3.6%)为主要脂肪来源,配制等氮等能的2种饲粮。试验饲粮压制为颗粒饲粮,直径为6 mm,长度为4~6 cm,预混料由北京精准动物研究中心提供,其他原料由羊场提供。试验饲粮组成及营养水平见表 1。
试验羊舍为半开放式羊舍。试验开始前40只试验羊均打耳号,免疫程序按羊场正规程序进行。每隔15 d对羊舍消毒1次(0.5%百毒杀、0.1%新洁尔灭)。每天07:00和16:00各饲喂1次,自由采食、自由饮水。
1.5 消化代谢试验试验羊平均体重达40 kg时,每组选6只接近平均体重的试验羊采用全收粪尿法进行消化代谢试验,预试期5 d,正试期5 d,粪尿收集参考贾鹏等[11]的方法。
1.6 测定指标与方法 1.6.1 试验饲粮常规营养成分测定能量使用Parr-6400氧弹量热仪测定;粗蛋白质含量采用KDY-9830全自动凯氏定氮仪测定;干物质、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、钙、磷含量参考《饲料分析及饲料质量检测技术》[12]测定。
1.6.2 生长性能每天准确记录投料量及前1天剩料量,根据剩料量调整饲喂量以保证试验羊的自由采食。每隔15 d对羊只进行称重,并记录体重。计算平均干物质采食量、平均日增重和料重比。
1.6.3 代谢试验中饲粮、粪样、尿样的测定每天饲喂前称取投料量,第2天饲喂前称取剩料量,计算采食量;第2天晨饲前,全收粪并称重,称取总粪量的10%并于自封袋中保存,每100 g鲜粪加10%的稀硫酸10 mL用于固氮。每天按羊只分别混合后置于-20 ℃冰箱保存,待测;每天全收尿并记录尿量,收尿前于桶中加入100 mL 10%的稀硫酸用于固氮,采样时先将尿样加自来水稀释至5 L,后取20 mL尿样于收尿瓶中保存,每天按羊只分别混合后置于-20 ℃冰箱保存,待测。
试验结束后将饲粮及剩料粉碎,经40目网筛过滤后,测定常规营养成分;粪样于65 ℃条件下烘干48 h,自然条件下回潮48 h后称重,计算初水分,然后粉碎,经40目网筛过滤后,测定常规营养成分;尿样测定尿能(UE)和尿氮含量。
营养物质表观消化率计算公式:
能量代谢指标计算公式:
氮代谢指标计算公式:
试验数据采用Excel 2003进行初步整理,不同脂肪来源组采用SPSS 22.0软件进行独立样本t检验分析,以P < 0.05作为差异显著的判断标准,以0.05≤P < 0.10作为有变化趋势的标准,试验数据结果表示为平均值±标准误(mean±SE)。
2 结果与分析 2.1 棕榈油脂肪粉与豆油对育肥期湖羊生长性能的影响 2.1.1 棕榈油脂肪粉与豆油对育肥期湖羊体重和平均日增重的影响如表 2所示,PP与SO对育肥期湖羊各时期体重和平均日增重影响效果相同。2组间各阶段体重差异不显著(P>0.05);试验期前45天,2组间平均日增重差异不显著(P>0.05),试验期第46~60天,PP组平均日增重有高于SO组的趋势(P=0.097)。
如表 3所示,PP与SO对育肥期湖羊平均干物质采食量和饲料效率影响效果相同。2组间各阶段平均干物质采食量和饲料转化率均差异不显著(P>0.05)。
如表 4所示,除粗脂肪外,PP与SO对育肥期湖羊营养物质表观消化率影响效果相同。PP组有更高的干物质和有机物表观消化率,但与SO组相比差异不显著(P>0.05);PP组粗脂肪表观消化率有高于SO组的趋势(P=0.071)。
如表 5所示,PP与SO对育肥期湖羊能量代谢影响效果相同。2组间能量代谢指标差异均不显著(P>0.05)。
如表 6所示,PP与SO对育肥期湖羊氮代谢影响效果相同。2组间氮代谢指标差异均不显著(P>0.05)。
关于添加PP与SO对干物质采食量的影响,大多试验表明,反刍动物饲粮添加过瘤胃脂肪或植物油均会导致干物质采食量下降[13-16],采食量的下降通常用不饱和脂肪酸激活下丘脑饱腹感中心的受体和高能饲粮抑制采食来解释[17-19]。动物具有“为能而食”的本能,可根据饲粮能量调节采食量,但此能力受消化道容积的限制[20]。本试验2组羊只具有相近的平均干物质采食量可能由于添加3%的PP或SO的饲粮可以提供相似的消化能。Jacob等[21]的试验表明,饲粮添加1.5%的氢化植物油或葵花籽油奶牛的干物质采食量相同。Dai等[22]也报道,当不同组成和来源的脂肪添加到牛的饲粮中时,干物质采食量没有显著差异。以上结论与本试验相同。Fiorentini等[10]在肉牛饲粮中添加受保护脂肪或2种植物油的试验表明,饲粮添加受保护脂肪与添加亚麻籽油有相近的干物质采食量,比添加棕榈油干物质采食量更高,分析可能由于试验动物对不同组成脂肪的接受性不同。日增重取决于干物质采食量与营养物质的消化利用情况,是评价生长性能的重要指标。本试验PP组平均日增重的优势到后期才有明显的表现,原因可能是随着羊只生长,采食量提高,PP组干物质和有机物表观消化率优势随饲粮采食量基数的提升得以显现。Fiorentini等[10]的试验表明,肉牛饲粮中添加受保护脂肪比植物油能得到更高的平均日增重,其中饲喂添加亚麻籽油饲粮平均日增重高于饲喂添加棕榈油的饲粮,与本试验结果大致相同。脂质补充性能反应和补充脂质成分复杂,会根据具体采食而有所不同。
3.2 棕榈油脂肪粉与豆油对育肥期湖羊营养物质表观消化率的影响干物质和有机物消化率是动物对饲粮消化特性的综合反映[23]。脂类添加到饲粮中会影响瘤胃发酵平衡,不饱和脂肪酸比饱和脂肪酸更容易产生抑制作用[20]。有研究表明,饲粮添加4%的SO对瘤胃发酵及主要微生物有一定的抑制效应[6]。本试验饲粮添加PP比SO有更高的干物质、有机物表观消化率,但差异未达到显著的水平。Jacob等[21]的试验表明,饲粮添加1.5%的氢化植物油或葵花籽油,奶牛的干物质、有机物及各营养物质表观消化率相同,与本试验结果相同,赵军等[24]和Fiorentini等[25]试验结果与本试验趋势一致。本试验2组间干物质、有机物表观消化率差异不显著可能是脂肪添加水平不高,对瘤胃发酵抑制作用差异不明显,且消化道后段的微生物对纤维素的消化具有补偿作用。也有研究者认为,饲粮中如果有足够的粗料,脂肪对营养物质消化的消极作用就会被抵消,有可能是大量的粗料使得瘤胃仍维持正常功能[26]。
小肠是脂肪主要消化场所,李建国[27]在综述中总结脂肪酸不饱和度增加时, 在小肠的消化率提高,棕榈酸和硬脂酸小肠消化率高于其他饱和脂肪酸[28]; 而油酸与亚油酸的小肠消化率高于棕榈酸和硬脂酸。饲粮中油脂保护与否对于脂肪酸在小肠的消化率无影响。在本试验中,PP与SO组在脂肪摄入量相同前提下,PP组粗脂肪排出量更低,则其粗脂肪表观消化率高于SO组。Jenkins等[29]研究表明,添加不饱和油脂的脂肪消化率低于添加该油脂氢化后油脂的粗脂肪消化率,与本试验结果相同。造成PP与SO表观消化率的差异原因可能是SO所含有的亚油酸和油酸等不饱和脂肪酸,在具有高度还原性瘤胃内环境中被瘤胃微生物大量氢化,降低了粗脂肪在肠道的消化水平。
饲粮纤维是瘤胃内微生物重要的能量来源,因此其对反刍动物具有重要的作用。中性洗涤纤维消化率可以反映反刍动物对饲粮纤维物质的利用能力[25]。大量研究表明,SO脂解后的不饱和脂肪酸会对瘤胃微生物有毒害作用,影响瘤胃发酵平衡进而抑制纤维素消化[30-32];过瘤胃脂肪的添加并不影响瘤胃发酵[7-8],因此添加过瘤胃脂肪较添加SO有更高的瘤胃中性洗涤纤维降解率[33]。而对于中性洗涤纤维在全消化道的消化率,赵广永等[9]研究表明,肉牛饲粮中添加8%以下的玉米油对整个饲粮的干物质和中性洗涤纤维的全消化道消化率均无影响。Awawdeh等[34]在肉羊饲粮添加中3.2% SO并不改变中性洗涤纤维表观消化率,而Van Cleef等[15]在肉羊饲粮添加6% SO,中性洗涤纤维表观消化率降低。综上,本试验2组间中性洗涤纤维表观消化差异不显著,原因可能是消化道后段的微生物对纤维素的消化具有补偿作用,且脂肪添加水平并不高。Fiorentini等[25]研究结果与本试验一致,而赵军等[24]的试验表明添加PP比添加SO有更高的中性洗涤纤维表观消化率,造成差异的原因可能由于试验动物不同或脂肪添加水平差异。
3.3 棕榈油脂肪粉与豆油对育肥期湖羊能量代谢的影响能量作为动物营养的基础,动物的所有活动都需要能量。饲粮经过胃肠道消化吸收进入体内,通过机体营养物质代谢途径等过程释放出ATP,满足机体的能量需要[35]。饲粮能量主要来源于碳水化合物、脂肪和蛋白质[36]。饲粮中能量不能完全被动物利用,其中可被动物利用的能量为有效能[37]。不同层次的有效能包括DE、ME、净能维持净能、生产净能,目前,反刍动物的能量需要主要用净能体系来表示。反刍动物消化道物理容积和能量需要程度共同影响干物质采食量,动物本身有调节干物质采食量使DE摄入量稳定在一定水平的趋势[20],本试验中具有相同生理状态的试验羊只采食添加PP与SO饲粮摄入的DE相近,且2组的UE相近,试验结果提示,PP与SO对能量代谢影响是相同的。目前,关于PP与SO对能量代谢影响的相关文章较少。
3.4 棕榈油脂肪粉与豆油对育肥期湖羊氮代谢的影响氮素是反刍动物的必需营养元素之一,氮素代谢即蛋白质代谢的实质[38]。在消化过程中,饲粮中一部分未消化的氮、内源分泌物与微生物包含的氮和代谢产生的尿素会随粪尿排出体外,剩下的部分称作沉积氮,瘤胃内降解氮的利用效率多变,因此氮沉积率比其氮表观消化率更能准确、直接地反映机体对饲粮氮的利用程度。过瘤胃脂肪及植物油的添加会影响氮代谢,邢壮等[39]在肉牛饲粮中补饲500 g过瘤胃脂肪,饲粮粗蛋白质消化率明显降低;补饲适量(300 g)过瘤胃脂肪,氮沉积显著提高,结合对瘤胃微生物氮合成影响分析,过瘤胃脂肪补饲主要影响小肠氮的消化。Ferlay等[40]也认为过瘤胃脂肪会影响小肠氮的消化率。Chan等[41]指出奶牛饲粮补饲不同比例的PP,粗蛋白质表观消化率没有差异。王丽华[8]试验表明不同水平植物脂肪粉不影响奶牛的粗蛋白质瘤胃降解率。Awawdeh等[34]试验表明,2月龄肉羊饲粮添加3.2% SO会导致氮摄入增加,但不影响粪氮、尿氮、氮表观消化率和氮沉积。李凤翔[33]的试验表明,添加4%脂肪粉时瘘管山羊粗蛋白质瘤胃降解率高于添加同水平菜籽油组。本试验结果表明,饲粮添加SO和PP对肉羊氮代谢影响相同。目前,关于PP与SO对氮代谢影响的对比研究试验较少。
4 结论在本试验条件下,饲粮中添加3%的PP与SO对育肥湖羊的作用如下:
① 2种饲粮油脂对育肥期湖羊的平均日增重、饲料转化率、平均干物质采食量及有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维表观消化率的影响均无显著差异。
② PP相比SO具有改善羊只粗脂肪表观消化率的趋势。
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