动物营养学报    2022, Vol. 34 Issue (9): 6012-6020    PDF    
引用本文
梁见弟, 秦荣艳, 阿不夏合满·穆巴拉克, 陈翔宇, 赵晨, 王乐乐, 张志军, 王承敏, 王文奇. 盐角草提取物对绵羊瘤胃发酵参数及营养物质表观消化率的影响[J]. 动物营养学报, 2022, 34(9): 6012-6020.  
LIANG Jiandi, QIN Rongyan, ABU SHIMAN MUBARAK, CHEN Xiangyu, ZHAO Chen, WANG Lele, ZHANG Zhijun, WANG Chengmin, WANG Wenqi. Effects of Salicornia europaea L. Extract on Rumen Fermentation Parameters and Nutrient Apparent Digestibility of Sheep[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2022, 34(9): 6012-6020.  
盐角草提取物对绵羊瘤胃发酵参数及营养物质表观消化率的影响
梁见弟1,2 , 秦荣艳1 , 阿不夏合满·穆巴拉克1 , 陈翔宇1 , 赵晨1,2 , 王乐乐1,3 , 张志军1 , 王承敏1 , 王文奇1     
1. 新疆畜牧科学院饲料研究所, 乌鲁木齐 830011;
2. 新疆农业大学动物科学学院, 乌鲁木齐 830052;
3. 石河子大学动物科技学院, 石河子 832000
收稿日期: 2022-03-30
基金项目: 财政部和农业农村部——国家现代农业产业技术体系资助(CARS-38);国家重点研发计划(2021YFD1600701)
作者简介: 梁见弟(1993—), 女, 甘肃静宁人, 硕士研究生, 研究方向为动物营养与饲料科学。E-mail: 2972478968@qq.com.
通信作者: 王文奇, 研究员, 硕士生导师, E-mail: xjslswwq@163.com.
摘要: 本试验旨在探讨盐角草提取物对绵羊瘤胃发酵参数及营养物质表观消化率的影响。试验选取3.5月龄左右、体况良好的阿勒泰羊(公羊)60只, 随机分为4组(每组5个重复, 每个重复3只羊), 分别饲喂基础饲粮(不添加盐角草提取物, 对照组), 基础饲粮+0.2%盐角草提取物(0.2%组)、基础饲粮+0.4%盐角草提取物(0.4%组)、基础饲粮+0.6%盐角草提取物(0.6%组), 基础饲粮精粗比为65 ∶ 35。预试期11 d, 正试期45 d。结果表明: 1)与对照组相比, 0.6%组瘤胃液丁酸含量显著降低(P＜0.05), 瘤胃液乙酸、丙酸、总挥发性脂肪酸(TVFA)含量极显著降低(P＜0.01)。2)与对照组相比, 0.6%组干物质(DM)、有机物(OM)、总能(GE)、中性洗涤纤维(NDF)及酸性洗涤纤维(ADF)表观消化率极显著升高(P＜0.01), 粗蛋白质(CP)表观消化率显著升高(P＜0.05)。由此可见, 在本试验条件下, 饲粮中添加盐角草提取物能够降低绵羊瘤胃液TVFA含量, 有助于改善DM、OM、CP、GE、NDF及ADF表观消化率, 以饲粮中添加0.6%的盐角草提取物效果较好。
关键词: 绵羊    盐角草提取物    挥发性脂肪酸    营养物质表观消化率    
Effects of Salicornia europaea L. Extract on Rumen Fermentation Parameters and Nutrient Apparent Digestibility of Sheep
LIANG Jiandi1,2 , QIN Rongyan1 , ABU SHIMAN MUBARAK1 , CHEN Xiangyu1 , ZHAO Chen1,2 , WANG Lele1,3 , ZHANG Zhijun1 , WANG Chengmin1 , WANG Wenqi1     
1. Feed Research Institute of Xinjiang Academy of Animal Husbandry, Urumqi 830011, China;
2. College of Animal Science, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China;
3. School of Animal Science and Technology, Shihezi University, Shihezi 832000, China
Corresponding author: WANG Wenqi, professor, E-mail: xjslswwq@163.com.
Abstract: The purpose of this experiment was to investigate the effects of Salicornia europaea L. extract on rumen fermentation parameters and nutrient apparent digestibility of sheep. Sixty Altay rams (male) about 3.5-month-old with good body condition were randomly divided into 4 groups (5 replicates in each group and 3 sheep in each replicate), and fed the basal diet (not added Salicornia europaea L. extract, control group), basal diet+0.2% Salicornia europaea L. extract (0.2% group), basal diet+0.4% Salicornia europaea L. extract (0.4% group) and basal diet+0.6% Salicornia europaea L. extract (0.6% group), respectively. The concentrate-to-rough ratio of basal diet was 65 ∶ 35. The pre-trial period was 11 days, and the trial period was 45 days. The results showed as follows: 1) compared with the control group, the content of butyric acid in rumen fluid of 0.6% group was significantly decreased (P < 0.05), and the contents of acetate, propionate and total volatile fatty acids (TVFA) in rumen fluid was significantly decreased (P < 0.01). 2) Compared with the control group, the apparent digestibility of dry matter (DM), organic matter (OM), gross energy (GE), neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) of 0.6% group was significantly increased (P < 0.01), and the crude protein (CP) apparent digestibility significantly increased (P < 0.05). In summary, under the conditions of this experiment, the addition of Salicornia europaea L. extract in diet can reduce the content of TVFA in rumen fluid of sheep, and help to improve the apparent digestibility of DM, OM, CP, GE, NDF and ADF, the effect of adding 0.6% Salicornia europaea L. extract in diet is better.
Key words: sheep    Salicornia europaea L. extract    volatile fatty acids    nutrient apparent digestibility    

盐角草(Salicornia europaea L.)又名“欧洲海篷子”，是盐碱地综合改良的首选盐生植物之一[1]。盐角草虽然具有一定的饲喂价值，但其含盐量偏高，不宜长期单一饲喂反刍动物[2]。盐角草含有丰富的黄酮、生物碱、甾体、萜类等生物活性物质，在提取物方面具有较大的潜在价值[3-4]。盐角草提取物对枯草杆菌、铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌均有较好的抑制效果[5]。盐角草水提取物作为一种新型的食盐替代品，能有效预防高盐所致肥胖小鼠非酒精性脂肪肝病的加重，对高盐摄入引起的心脑血管疾病有一定的预防作用[6-7]；盐角草脂质提取物对镉诱导的红细胞损伤具有保护潜力[8]。盐角草提取物对高精料水平饲喂的绵羊生长及营养物质的吸收可能具有潜在的促进作用，但目前国内外对盐角草提取物的研究多集中在小鼠等小动物机体的抗氧化能力以及预防高盐所致肥胖等方面。鉴于此，本试验以阿勒泰绵羊为研究对象，通过在饲粮中添加不同水平的盐角草提取物，探究其对绵羊瘤胃发酵参数及营养物质表观消化率的影响，为盐角草提取物在绵羊生产中的应用提供数据支持。

1 材料与方法 1.1 试验材料

盐角草提取物由河南某生物科技有限公司提供，经水提、浓缩、喷雾干燥而制。经测定，盐角草提取物中钠、钾等矿物质元素含量在11%以上，并且含有丰富的植物活性物质。图 1为盐角草提取物活性物质多峰检测图，显示了样品中检测到的物质，不同颜色的每个峰代表 1种被检测到的植物活性物质；共鉴定出543种植物活性物质，分为59个不同类型；峰值前10类不同类型植物活性物质中包括17种有机氧化合物、24种脂肪酰类、47种酚类、22种氨基酸及其衍生物、8种芳香类化合物、72种生物碱、17种倍半萜、45种黄酮、24种类黄酮及19种三萜。

图 1 盐角草提取物活性物质多峰检测图 Fig. 1 Multi-peak detection diagram of active substances in Salicornia europaea L. extract
1.2 试验设计及饲养管理

选择3.5月龄左右、体重(32.52±2.83) kg、体况良好的阿勒泰羊(公羊)60只，随机分为4组(每组5个重复，每个重复3只羊)，分别饲喂基础饲粮(不添加盐角草提取物，对照组)，基础饲粮+0.2%盐角草提取物(0.2%组)、基础饲粮+0.4%盐角草提取物(0.4%组)、基础饲粮+0.6%盐角草提取物(0.6%组)。参照《肉用绵羊日营养需要量》(DB65/T 4244—2019)，设计精粗比为65∶35的基础饲粮，其组成及营养水平见表 1。各组按基础饲粮和盐角草提取物添加水平，制成全混合颗粒饲料。整个试验期56 d，其中预试期11 d，正试期45 d。试验羊每天09:00和18:00各饲喂1次(饲喂量各1/2)，自由采食，自由饮水。

表 1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis)  
1.3 指标测定及方法 1.3.1 营养物质表观消化率的测定

试验第32天，每组随机选择6只羊单独饲养，进行消化试验，预试期3 d，正试期4 d，采用酸不溶灰分法测定营养物质表观消化率。正试期开始，连续4 d分别早、晚收集粪样与饲粮样，并于-20 ℃冰箱中保存。试验结束后，将每只羊的饲料样品进行混合。取少部分采集的粪样于250 mL棕色瓶，并用4 moL/L的盐酸浸泡固氮；其他样品在65 ℃烘箱进行烘干处理。参照《饲料分析及饲料质量检测技术》[9]测定饲粮和粪样中的干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、有机物(OM)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量。总能(GE)的测定用氧弹测热法进行。营养物质表观消化率计算公式如下：

1.3.2 瘤胃发酵参数的测定

消化试验结束后，早晨空腹对每只试验羊通过口腔活体采集瘤胃液，为保证瘤胃液中不含唾液，先弃掉采集管中前一部分，然后收集50 mL瘤胃液样品，经4层无菌医用纱布过滤，一部分现场测定pH，其余部分于-20 ℃冰箱保存。氨态氮(NH3-N)含量的测定：利用碱性次氯酸钠-苯酚比色法测定瘤胃液NH3-N含量。挥发性脂肪酸(VFA)含量的测定：使用内标法测定(安捷伦6890 N气相色谱仪)，分流进样，分流比为20∶1，进样量为1 μL，色谱柱：HP 19091N-213(30.0 m×320 mm×0.5 μm)(Agilent公司，美国)，载气：氮气(N2)，流速2.0 mL/min，氢火焰离子化检测器(FID)：210 ℃。

1.4 数据统计分析

试验数据经Excel 2010处理后，采用SPSS 19.0统计软件对数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，并采用Duncan氏法进行多重比较分析，结果以“平均值±标准差”表示，P＞0.05表示差异不显著，P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极显著。

2 结果与分析 2.1 盐角草提取物对绵羊瘤胃发酵参数的影响

如表 2所示，各组之间瘤胃液pH、乙酸/丙酸以及NH3-N、异丁酸、异戊酸、戊酸含量差异不显著(P＞0.05)。0.6%组瘤胃液乙酸含量极显著低于对照组(P＜0.01)，与0.2%、0.4%组差异不显著(P＞0.05)；0.4%组瘤胃液乙酸含量显著低于对照组(P＜0.05)。0.6%组瘤胃液丙酸含量极显著低于对照组和0.2%组(P＜0.01)，显著低于0.4%组(P＜0.05)；0.4%组瘤胃液丙酸含量极显著低于对照组(P＜0.01)，显著低于0.2%组(P＜0.05)。0.6%组瘤胃液丁酸含量显著低于对照组和0.2%组(P＜0.05)，与0.4%组差异不显著(P＞0.05)。0.6%组瘤胃液总挥发性脂肪酸(TVFA)含量极显著低于对照组和0.2%组(P＜0.01)，与0.4%组差异不显著(P＞0.05)；0.4%组瘤胃液TVFA含量极显著低于对照组(P＜0.01)，显著低于0.2%组(P＜0.05)。

表 2 盐角草提取物对绵羊瘤胃发酵参数的影响 Table 2 Effects of Salicornia europaea L. extract on rumen fermentation parameters of sheep
2.2 盐角草提取物对绵羊营养物质表观消化率的影响 2.2.1 对DM、OM表观消化率的影响

如表 3所示，各组之间DM、OM摄入量差异不显著(P＞0.05)。0.6%组DM排出量显著低于对照组和0.2%组(P＜0.05)，与0.4%组差异不显著(P＞0.05)。0.6%组OM排出量极显著低于对照组(P＜0.01)，显著低于0.2%组(P＜0.05)。0.4%组DM、OM消化量显著高于对照组(P＜0.05)，与0.2%、0.6%组差异不显著(P＞0.05)。0.6%组DM、OM表观消化率极显著高于对照组和0.2%组(P＜0.01)，与0.4%组差异不显著(P＞0.05)；0.4%组DM、OM表观消化率极显著高于对照组(P＜0.01)，显著高于0.2%组(P＞0.05)。

表 3 盐角草提取物对绵羊DM、OM表观消化率的影响 Table 3 Effects of Salicornia europaea L. extract on apparent digestibility of DM and OM of sheep
2.2.2 对CP、GE表观消化率的影响

如表 4所示，各组之间CP摄入量、消化量以及GE摄入量差异不显著(P＞0.05)。0.6%组CP排出量显著低于对照组和0.2%组(P＜0.05)，与0.4%组差异不显著(P＞0.05)。0.6%组CP表观消化率显著高于对照组和0.2%组(P＜0.05)，与0.4%组差异不显著(P＞0.05)。0.6%组GE排出量极显著低于对照组(P＜0.01)，显著低于0.2%组(P＜0.05)，与0.4%组差异不显著(P＞0.05)。0.6%组GE消化量显著高于对照组(P＜0.05)，与0.2%、0.4%组差异不显著(P＞0.05)。0.6%组GE表观消化率极显著高于对照组和0.2%组(P＜0.01)，与0.4%组差异不显著(P＞0.05)。0.4%组GE表观消化率极显著高于对照组(P＜0.01)，与0.2%组差异不显著(P＞0.05)。

表 4 盐角草提取物对绵羊CP、GE表观消化率的影响 Table 4 Effects of Salicornia europaea L. extract on apparent digestibility of CP and GE of sheep
2.2.3 对NDF、ADF表观消化率的影响

如表 5所示，各组之间NDF、ADF摄入量以及ADF排出量差异不显著(P＞0.05)。0.6%组NDF排出量显著低于对照组(P＜0.05)，极显著低于0.2%组(P＜0.01)，与0.4%组差异不显著(P＞0.05)。0.4%、0.6%组NDF消化量极显著高于对照组(P＜0.01)，显著高于0.2%组(P＜0.05)，0.4%组与0.6%组之间差异不显著(P＞0.05)。0.4%、0.6%组NDF表观消化率、ADF消化量、ADF表观消化率极显著高于对照组和0.2%组(P＜0.01)，0.4%组与0.6%组之间差异不显著(P＞0.05)。

表 5 盐角草提取物对绵羊NDF、ADF表观消化率的影响 Table 5 Effect of Salicornia europaea L. extract on apparent digestibility of NDF and ADF of sheep
3 讨论 3.1 盐角草提取物对绵羊瘤胃发酵参数的影响

瘤胃液pH是瘤胃内环境稳定及瘤胃发酵情况的最直观反应。张腾等[10]研究发现，精粗比为60∶40的高精料饲粮可以使山羊瘤胃液pH显著降低，VFA含量增加。已有报道显示，植物提取物可以减缓高精料在反刍动物瘤胃内的快速发酵，并有升高瘤胃pH的趋势，降低瘤胃液VFA含量。陈威等[11]研究发现，在高精料饲粮中添加0.125%、0.25%或0.50%核桃青皮提取物能够显著提高绵羊瘤胃液pH，显著降低瘤胃液TVFA、乙酸、丁酸、异丁酸含量。郭长征[12]研究显示，在高精料饲粮中添加槲皮素可以提高山羊瘤胃液pH。本试验中，各组之间瘤胃液pH虽无显著差异，但0.2%、0.4%和0.6%组瘤胃液pH均高于对照组，可能与瘤胃液的采集方式以及盐角草提取物具有调节瘤胃发酵有关。植物提取物中通常含有单宁、皂苷等抗营养物质，可以与饲粮中淀粉相互作用并减弱其消化速率，进而缓解高精料条件下淀粉过快分解，降低瘤胃发酵与产酸速率，而对反刍动物DM摄入及营养物质的消化影响不显著[13-14]。植物提取物中的黄酮类化合物可能有改善瘤胃发酵的作用。Balcells等[15]研究发现，黄酮类化合物可能会增加瘤胃中消耗乳酸的微生物数量，并在不影响母牛日增重及饲料转化率的情况下降低瘤胃中乙酸含量。本试验中，饲粮中添加0.6%盐角草提取物能够降低绵羊瘤胃中乙酸含量，可能与盐角草提取物中的黄酮类化合物有关。

3.2 盐角草提取物对绵羊营养物质表观消化率的影响

高精料水平能够增加饲粮在反刍动物瘤胃内滞留的时间，减缓饲粮在动物胃肠道的流通速率，短时间内提高生产性能[16]。但高精料水平容易损伤瘤胃上皮及后肠道上皮组织，影响营养物质的吸收利用[17]。Steele等[18]研究发现，高精料水平诱导羔羊发生亚急性瘤胃酸中毒(SARA)时，其瘤胃上皮出现过度角质化，且瘤胃角质层厚度、乳头高度及宽度都呈下降趋势。Wang等[19]研究显示，高精料水平会导致反刍动物出现结肠炎症。过低的瘤胃液pH环境会抑制纤维素分解菌的活性，降低NDF表观消化率[20]。有研究显示，植物提取物中的活性物质可以抑制瘤胃微生物中有害菌的生长，促进有益菌的生长[21]。徐琪翔等[22]在山羊饲粮中添加复合植物提取物，结果显示饲粮中OM、CP、NDF、ADF表观消化率都略有提高。饲粮中的蛋白质、碳水化合物和脂肪是反刍动物能量的主要来源，能量最终以ATP的形式满足机体的需要，其中可发酵碳水化合物产生的乙酸、丙酸、丁酸等VFA是反刍动物主要的能量来源[23-25]。本试验中，饲粮中添加0.6%的盐角草提取物能够降低绵羊瘤胃液VFA含量，而提高GE、OM、CP、NDF、ADF表观消化率，可能是盐角草提取物可以减缓高精料饲粮在瘤胃内快速发酵，使瘤胃液pH保持在一个适当的范围，为后肠道尤其是盲肠提供更适宜的发酵环境，促进盲肠微生物的生长，使饲粮中的能量等在后消化道得到补偿，对全消化道的吸收产生较大影响[20]；另外，本试验前期在盐角草提取物对绵羊血清免疫指标影响的研究中发现，饲粮中添加盐角草提取物能够极显著降低血清中促炎因子白细胞介素-2、白细胞介素-6含量，极显著提高抗炎因子白细胞介素-10含量[26]。推测盐角草提取物可能对高精料饲喂绵羊的瘤胃及肠道上皮组织具有保护作用，进而提高营养物质表观消化率。

4 结论

本试验条件下，饲粮中添加盐角草提取物能够降低绵羊瘤胃液TVFA含量，有助于改善DM、OM、CP、GE、NDF及ADF表观消化率，以饲粮中添加0.6%的盐角草提取物效果较好。

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