研究论文

生长期云上黑山羊粗蛋白质需要量研究

  • 付斌龙 , 1, 2 ,
  • 高欢 1, 2, * ,
  • 余烨 1, 2 ,
  • 赵启 3 ,
  • 武红德 3 ,
  • 王德澳 1 ,
  • 李哲 1 ,
  • 张雨晨 1 ,
  • 陈斓 1 ,
  • 冷静 , 1, 2, **
展开
  • 1 云南农业大学动物科学技术学院,昆明 650201
  • 2 云南农业大学云南省动物营养与饲料重点实验室,昆明 650201
  • 3 云南立新羊业有限公司,弥勒 652399
**冷 静,教授,博士生导师,E-mail:

*同等贡献作者

付斌龙(1996—),男,云南保山人,硕士,从事反刍动物营养研究。E-mail:

收稿日期: 2022-09-20

  网络出版日期: 2023-03-16

基金资助

云南省科技厅科技计划项目(202102AE090039)

云岭产业技术领军人才项目(YNWR-CYJS-2017-032)

云南省现代农业产业技术体系项目(2017KJTX0016-05)

Crude Protein Requirement of Yunshang Black Goats during Growth Period

  • FU Binlong , 1, 2 ,
  • GAO Huan 1, 2, * ,
  • YU Ye 1, 2 ,
  • ZHAO Qi 3 ,
  • WU Hongde 3 ,
  • WANG Deao 1 ,
  • LI Zhe 1 ,
  • ZHANG Yuchen 1 ,
  • CHEN Lan 1 ,
  • LENG Jing , 1, 2, **
Expand
  • 1 College of Animal Science and Technology, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China
  • 2 Yunnan Agricultural University, Yunnan Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed, Kunming 650201, China
  • 3 Yunnan Lixin Goat Industry Co., Ltd., Mile 652399, China
**professor, E-mail:

*Contributed equally

Received date: 2022-09-20

  Online published: 2023-03-16

摘要

本试验旨在研究生长期云上黑山羊粗蛋白质(CP)需要量。采用单因素试验设计,选择体况健康、体重为(28.16±1.13) kg的生长期云上黑山羊公羊50只,随机分为5组(每组10只羊),分别饲喂CP水平为8.54%(1组)、10.59%(2组)、12.56%(3组)、14.51%(4组)、16.50%(5组)的饲粮,进行预试期15 d、正试期30 d的饲养试验。在正试期第11~15天和第26~30天,分别采用全收粪尿法进行2次为期5 d的消化代谢试验。结果表明:1)随着饲粮CP水平的提高,平均日增重(ADG)呈现先升高后降低的趋势,3组的ADG显著高于其他各组(P<0.05);干物质采食量(DMI)呈现先升高后逐渐保持稳定的趋势,3组、4组和5组的DMI显著高于1组和2组(P<0.05);料重比(F/G)呈现先降低后升高的趋势,3组的F/G显著低于其他各组(P<0.05)。2)随着饲粮CP水平的提高,CP摄入量、尿中CP含量、可消化CP摄入量和CP沉积量显著升高(P<0.05);CP表观消化率逐渐升高,5组的CP表观消化率显著高于其他各组(P<0.05)。3)生长期云上黑山羊生长期CP沉积量与CP摄入量之间的回归方程为:CP沉积量=0.532 CP摄入量-1.791 2(R2=0.998 2),该方程的截距即生长期云上黑山羊每天的内源尿CP和代谢粪CP的损失量,即维持净蛋白质需要量为1.791 2 g/(kg W0.75·d),维持CP需要量为3.369 g/(kg W0.75·d)。结合CP表观消化率平均值和维持CP需要量数据,可得维持可消化CP需要量为1.852 g/(kg W0.75·d)。

本文引用格式

付斌龙 , 高欢 , 余烨 , 赵启 , 武红德 , 王德澳 , 李哲 , 张雨晨 , 陈斓 , 冷静 . 生长期云上黑山羊粗蛋白质需要量研究[J]. 动物营养学报, 2023 , 35(3) : 1749 -1757 . DOI: 10.12418/CJAN2023.165

Abstract

The purpose of this experiment was to study the crude protein (CP) requirement of Yunshang black goats during growth period. According to a single factor experiment design, fifty healthy rams of Yunshang black goats with similar body weight of (28.16±1.13) kg during growing period were selected and randomly divided into five groups (10 goats in each group), goats were fed diets with CP levels of 8.54% (group 1), 10.59% (group 2), 12.56% (group 3), 14.51% (group 4), and 16.50% (group 5), respectively. Feeding trial was conducted for a pre-test period of 15 days and a formal test period of 30 days. Two 5 d digestion and metabolism tests were conducted using the total fecal and urine collection method on days 11 to 15 and days 26 to 30 of the formal test period, respectively. The results showed as follows: 1) with the dietary CP level increasing, the average daily gain (ADG) showed a trend of firstly increasing and then decreasing, and the ADG of group 3 was significantly higher than that of other groups (P<0.05); the dry matter intake (DMI) showed a trend of firstly increasing and then gradually remaining stable, and the DMI of groups 3, 4 and 5 was significantly higher than that of groups 1 and 2 (P<0.05); the feed to gain ratio (F/G) showed a trend of firstly decreasing and then increasing, and the F/G of group 3 was significantly lower than that of others groups (P<0.05). 2) With the dietary CP level increased, the CP intake, urinary CP content, digestible CP intake and CP deposition were significantly increased (P<0.05); the CP apparent digestibility was gradually increased, and the CP apparent digestibility of group 5 was significantly higher than of other groups (P<0.05). 3) The regression equation between CP deposition and CP intake during the growth period of Yunshang black goats was: CP deposition =0.532 CP intake-1.791 2 (R2=0.998 2), the intercept of this equation was the daily loss of endogenous urinary CP and metabolic fecal CP in Yunshang black goats during the growth period, which were 1.791 2 g/(kg W0.75·d) for maintenance net protein requirement and 3.369 g/(kg W0.75·d) for maintenance CP requirement. Combining the CP apparent digestibility mean and maintenance CP requirement data, the maintenance digestible CP requirement is 1.852 g/(kg W0.75·d).

随着居民消费结构不断优化,动物源性食品消费量也呈现稳步上升趋势[1]。羊肉因其具有肉质细腻、低脂肪、低胆固醇、高蛋白质等特点而受大众青睐,这也使得中国肉羊产业迎来了新的发展机遇。云上黑山羊作为我国第一个肉用黑山羊新品种[2],具有被毛全黑、生长发育快、产肉性能好、适应性强和耐粗饲等优良特性,适合在我国南方山羊养殖主产区推广[3-4],是助力脱贫致富、带动产业发展的优良品种。
蛋白质是家畜饲粮中重要的营养成分之一,是影响动物生产性能的限制因素,也是饲养标准制定的关键[5]。目前尚无关于生长期云上黑山羊粗蛋白质(CP)需要量的研究,国内外相关研究结果也无法指导云上黑山羊的饲养需要,从而影响了其集约化、标准化养殖。因此,本研究结合饲养试验和消化代谢试验,探究生长期云上黑山羊CP需要量,以期为生长期云上黑山羊饲养标准的制定提供参考,积极助推云上黑山羊特色品种的发展。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验选择50只已断奶的6月龄生长期云上黑山羊公羊,平均体重为(28.16±1.13) kg,随机分为5组,每组10只羊。各组饲喂5种不同CP水平的饲粮,饲粮CP水平分别为8.54%(1组)、10.59%(2组)、12.56%(3组)、14.51%(4组)、16.50%(5组)。试验饲粮依据我国《肉羊饲养标准》(NY/T 816—2004)进行配制,饲粮中除CP水平不同之外,其他营养水平保持基本一致。试验饲粮组成及营养水平见表1
表1 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis)%

项目
Items
1组
Group 1
2组
Group 2
3组
Group 3
4组
Group 4
5组
Group 5
原料 Ingredients
玉米 Corn 29.0 25.0 25.0 18.0 15.0
玉米淀粉 Corn starch 7.0 6.5 3.5 4.0 3.0
麦麸 Wheat bran 1.0 4.0 2.5 5.5 5.4
豆粕 Soybean meal 4.0 9.8 13.3 18.5
菜籽粕 Rapeseed meal 1.7 1.5 2.5 3.6
全株玉米青贮 Whole plant corn silage 57.6 52.0 50.0 49.0 46.0
小麦秸 Wheat straw 2.0 3.5 4.5 4.5 5.4
磷酸氢钙 CaHPO4 1.9 1.8 1.7 1.7 1.6
预混料 Premix1) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
食盐 NaCl 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
合计 Total 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
营养水平 Nutrient levels2)
粗蛋白质 CP 8.54 10.59 12.56 14.51 16.50
钙 Ca 0.69 0.69 0.68 0.68 0.67
磷 P 0.39 0.39 0.38 0.37 0.36
中性洗涤纤维 NDF 34.73 34.50 34.27 34.85 34.81
酸性洗涤纤维 ADF 18.97 18.61 18.71 18.94 19.08
代谢能 ME/(MJ/kg) 9.17 9.09 9.10 9.09 9.09

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets: VA 10 000 IU,VD 1 000 IU,VE 50 IU,Fe (as ferrous sulfate) 140 mg,Zn (as zinc sulfate) 80 mg,Cu (as copper sulfate) 10 mg,Mn (as manganese sulfate) 58 mg,I (as potassium iodide) 2.5 mg,Se (as sodium selenite) 0.35 mg,Co (as cobalt sulfate) 0.65 mg。

2)代谢能为计算值,其余营养水平为实测值。ME was a calculated value, while other nutrient levels were measured values.

1.2 饲养管理

饲养试验在云南立新羊业有限公司开展,在试验前对羊舍和代谢笼做好清洁和消毒工作。试验期45 d,其中预试期15 d,正试期30 d。试验羊单栏饲养,自由采食,自由饮水,每天08:00和17:00各饲喂1次,饲喂时先喂全株玉米青贮,再将精料和小麦秸(粉状)混合后饲喂。预试期间,每天记录每只试验羊的采食量,饲喂量根据采食量调整,确保饲槽内有10%左右的剩料,准确称取并记录每只试验羊的投料量和剩料量。预试期结束后对羊只空腹称重,进入正试期,正试期结束后对试验羊空腹称重。

1.3 消化代谢试验

在正试期的第11~15天和第26~30天,从5个试验组中各选择健康、体重相近的5只试验羊进行为期5 d的消化代谢试验。试验羊在代谢笼中单笼饲养,收集全部粪尿,记录每只试验羊的采食量、排粪量和排尿量。在开展消化代谢试验期间,每天每组采集全株玉米青贮样品以及精料和小麦秸(粉状)混合料样品各200 g。每天收集的鲜粪样混匀称重,记录后取20%粪样分成2份,其中一份加入10%的稀盐酸进行固氮,于-20 ℃低温保存,用于测定CP含量;另一份于-20 ℃低温保存,用于测定能量及其他养分含量。每天收集的尿样混匀称重记录后添加10%盐酸进行固氮,于-20 ℃保存待测。

1.4 指标测定方法及公式

饲料样品、粪样和尿样中各养分含量的测定参照张丽英[6]主编的《饲料分析及饲料质量检测技术》中的方法进行测定。相关指标计算公式如下:
平均日增重(ADG,g/d)=试验期总增重/试验天数;
料重比(F/G)=总采食量/总增重;
养分表观消化率(%)=100×(食入饲料养分含量-粪中养分含量)/食入饲料养分含量;
CP沉积量(g/d)=CP摄入量-粪中CP含量-尿中CP含量;
CP表观消化率(%)=100×(CP摄入量-粪中CP含量)/食入CP含量;
可消化CP摄入量(g/d)=CP摄入量×CP表观消化率。

1.5 数据处理

试验数据用Excel 2016进行初步整理后,用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),用Duncan氏法进行多重比较,对CP沉积量和CP摄入量进行回归分析。试验数据用平均值±标准差表示,P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 饲粮CP水平对生长期云上黑山羊生长性能的影响

表2可知,各组之间初始体重差异不显著(P>0.05)。饲养试验结束后,3组的终末体重最高,为(32.36±1.72) kg,但各组之间终末体重差异不显著(P>0.05)。随着饲粮CP水平的提高,ADG呈现先升高后降低的趋势,3组的ADG最高,显著高于其他各组(P<0.05)。随着饲粮CP水平的提高,干物质采食量(DMI)呈现先升高后逐渐保持稳定的趋势,3组的DMI最高,且3组、4组和5组的DMI显著高于1组和2组(P<0.05)。随着饲粮CP水平的提高,F/G呈现先降低后升高的趋势,3组的F/G最低,显著低于其他各组(P<0.05)。
表2 饲粮CP水平对生长期云上黑山羊生长性能的影响

Table 2 Effects of dietary CP level on growth performance of Yunshang black goats during growth period

项目
Items
1组
Group 1
2组
Group 2
3组
Group 3
4组
Group 4
5组
Group 5
初始体重 IBM/kg 28.15±1.19 28.12±1.04 28.21±1.08 28.11±1.21 28.18±1.14
终末体重 FBW/kg 30.56±1.17 31.36±1.25 32.36±1.72 31.77±1.26 31.50±1.29
平均日增重 ADG/(g/d) 80.38±4.87d 108.08±4.85c 135.00±5.25a 121.59±5.04b 110.77±3.28c
干物质采食量 DMI/(g/d) 776.56±28.07c 826.50±21.16b 868.33±24.10a 864.51±35.19a 864.59±33.61a
料重比 F/G 10.80±3.12a 7.75±3.23c 6.41±1.10e 7.17±1.23d 8.04±1.92b

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 饲粮CP水平对生长期云上黑山羊蛋白质代谢的影响

表3可知,随着饲粮CP水平的提高,CP摄入量、尿中CP含量、可消化CP摄入量和CP沉积量显著升高(P<0.05)。各组之间粪中CP含量无显著差异(P>0.05)。随着饲粮CP水平的提高,CP表观消化率逐渐升高,5组的CP表观消化率显著高于其他各组(P<0.05),4组的CP表观消化率显著高于1组、2组和3组(P<0.05),2组和3组的CP表观消化率显著高于1组(P<0.05)。

2.3 生长期云上黑山羊维持净蛋白质(NP)需要量

蛋白质的维持净需要量是利用CP摄入量与CP沉积量进行回归分析后进行估算,结合试验羊代谢体重(W0.75),得到CP沉积量=0.532 CP摄入量-1.791 2(R2=0.998 2),根据CP摄入量和CP沉积量的回归方程,估算维持NP需要量[7]。该方程的截距即生长期云上黑山羊每天的内源尿CP和代谢粪CP的损失量,也就是维持NP需要量,即1.791 2 g/(kg W0.75·d),令方程中CP沉积量为0,可计算出公羊的维持CP需要量为3.369 g/(kg W0.75·d)。结合云上黑山羊的CP表观消化率和维持NP需要量数据,按照杨维仁等[8]的方法,可得到维持可消化CP需要量为1.852 g/(kg W0.75·d)。
表3 饲粮CP水平对生长期云上黑山羊蛋白质代谢的影响

Table 3 Effects of dietary CP level on protein metabolism of Yunshang black goats during growth period

项目
Items
1组
Group 1
2组
Group 2
3组
Group 3
4组
Group 4
5组
Group 5
粗蛋白质摄入量 CPI/(g/d) 67.98±2.34e 83.64±2.45d 108.04±2.67c 124.50±3.24b 144.51±2.98a
粪中粗蛋白质含量
Fecal CP content/(g/d)
41.64±4.35 43.36±3.34 50.79±6.61 46.38±3.27 42.27±3.01
尿中粗蛋白质含量
Urinary CP content/(g/d)
13.15±1.20e 19.14±1.32d 24.54±1.22c 33.91±2.05b 49.00±2.11a
可消化粗蛋白质摄入量
DCPI/(g/d)
33.70±1.35e 42.38±1.25d 57.94±0.98c 77.88±0.89b 102.50±1.54a
粗蛋白质表观消化率
CP apparent digestibility/%
40.83±3.26d 50.61±3.54c 53.63±3.68c 62.62±2.21b 70.89±2.64a
粗蛋白质沉积量
CP deposition/(g/d)
13.24±1.58e 21.23±1.24d 34.31±2.14c 44.43±2.01b 53.23±1.98a

3 讨论

3.1 饲粮CP水平对生长期云上黑山羊生长性能的影响

蛋白质作为细胞的重要组成部分,参与动物体内诸多代谢反应,是构成生命活动不可或缺的物质。饲粮CP水平影响羊的生长性能,但影响程度各不相同。倪晓君等[9]研究发现,随着饲粮CP水平的提高,生长期云南半细毛羊的DMI逐渐升高。牛骁麟等[10]通过给湖羊饲喂CP水平为11.5%、14.0%和16.5%的饲粮发现,饲粮CP水平对湖羊DMI无显著影响。本试验中,随着饲粮CP水平的提高,生长期云上黑山羊的DMI呈现先升高后趋于稳定的趋势,这与程光民等[11]研究结果一致。关于饲粮CP水平对羊ADG影响的相关研究结果也不尽相同。姚喜喜等[12]通过饲喂小尾寒羊公羔3个CP水平饲粮(12.00%、13.40%和14.80%)发现,小尾寒羊公羔ADG随着饲粮CP水平的提高而升高;De Rocha等[13]也发现类似结果。此外,李瑞丽等[14]研究发现,相同代谢能、不同CP水平饲粮饲喂辽宁绒山羊空怀母羊,各组之间ADG无显著差异;类似的研究发现,不同CP水平饲粮饲喂陕北白绒山羊,其ADG无显著变化[15]。除上述研究结果外,还有研究结果表明,随着饲粮CP水平的提高,ADG呈现先上升后下降趋势[16]。本研究中,随着饲粮CP水平的提高,云上黑山羊的ADG先升高,然后再降低。当ADG随着饲粮CP水平的提高而增加时,说明CP摄入量尚无法满足动物的营养需要,当饲粮CP达到一定水平后,ADG下降,此时饲粮CP水平过高可能会通过三羧酸循环降低了对其他养分的吸收和利用,导致体内营养不均衡,从而使得ADG降低[17]。饲粮能氮比影响饲料转化率和动物生长性能,只有当能氮比在适宜的范围内时,动物才能发挥正常的生长性能,降低饲料成本[18-19]。本试验结果表明,随着饲粮CP水平的提高,云上黑山羊F/G呈现先降低后升高的趋势,其原因是本试验中,饲粮CP水平逐渐提高,但能量水平保持不变,使得云上黑山羊饲粮摄入能氮比失衡,进而影响了饲料利用率。

3.2 饲粮CP水平对生长期云上黑山羊蛋白质代谢的影响

CP摄入量受饲粮CP水平和DMI的影响。本研究中,随着饲粮CP水平的提高,DMI呈现先增加后保持不变的趋势,而各组饲粮CP水平逐渐提高,故CP摄入量也呈现逐渐增加的趋势。动物未消化的饲料蛋白质和小肠脱落的上皮细胞、小肠未消化的微生物蛋白质及内源蛋白质是粪蛋白质的主要来源[20]。本试验中,随着饲粮CP水平的提高,各组试验羊的粪中CP含量相对稳定,而尿中CP含量则随着饲粮CP水平的提高而逐渐增加,且各组之间差异显著,其主要原因是增加饲粮氮水平能够导致尿氮排放量迅速增加,超过动物需要量的几乎所有的氮都是通过尿液排出体外,而粪氮排放量相对稳定。赵若含等[21]、王思宇等[22]、Hynes等[23]都发现了类似的研究结果。此外,于子洋等[24]、赵小琪等[25]分别以泌乳期崂山奶山羊和妊娠期云南半细毛羊为试验动物,探究CP代谢规律,结果表明,随着CP摄入量的增加,粪中CP含量逐渐增加。这与本研究结果不一致,其原因可能是试验动物品种、性别及生长阶段不同所导致。
CP表观消化率、可消化CP摄入量以及CP沉积量等指标是评价动物机体对蛋白质消化吸收程度的重要参数[26-27]。本研究中,生长期云上黑山羊公羊的CP表观消化率、可消化CP摄入量和CP沉积量均随着饲粮CP水平的提高而升高,这与王春昕等[28]、张继伟等[29]研究结果一致。任万录等[30]研究表明,妊娠期中卫山羊高CP水平组的CP表观消化率显著高于中CP水平组和低CP水平组。本研究也得到了类似的结果,即CP水平为16.5%的高CP水平组的CP表观消化率为70.89%,显著高于其他组。本研究还发现,当饲粮CP水平从8.54%提高到10.59%,CP表观消化率大幅提高;而饲粮CP水平从从10.59%提高到16.5%时,CP表观消化率增幅下降。其原因可能是低CP水平饲粮进入瘤胃的瘤胃可降解蛋白质较少,导致微生物可利用氮源少于高CP水平饲粮,不能满足微生物生长需要[8],因此低CP水平饲粮的CP表观消化率低于高CP水平饲粮,且在低CP水平饲粮上,升高CP水平显著提高CP表观消化率。此外,也有相关研究表明,饲粮CP水平对动物CP表观消化率无显著影响[31],推测与饲粮CP水平和试验动物品种及生理阶段相关。

3.3 生长期云上黑山羊的维持NP需要量

动物的维持NP需要量指的是内源尿氮和代谢粪氮的损失量[32]。内源尿氮是指动物在维持生存过程中必须的最低限度体蛋白质净分解代谢经尿中排出的氮,代谢粪氮指的是动物采食无氮饲料时经粪中排出的氮,其主要来源于胃肠道分泌的消化酶及脱落的消化道上皮细胞等含氮物质。本研究中,通过饲养试验和消化代谢试验测得的CP沉积量和CP摄入量建立线性回归方程,得到了生长期云上黑山羊的维持NP需要量为1.791 2 g/(kg W0.75·d),维持CP需要量为3.369 g/(kg W0.75·d)。维持可消化CP需要量为1.852 g/(kg W0.75·d)。目前对生长期肉羊维持NP需要量开展相关试验,已经取得较多研究成果。田丰等[33]以20~35 kg巴美肉羊育肥羊为试验动物,得到其维持NP需要量为1.83 g/(kg W0.75·d)。吴璇[34]得出20~35 kg川中黑山羊公羊的维持NP需要量为1.82 g/(kg W0.75·d)。本研究得到的维持NP需要量与上述研究结果较为相近。许贵善[35]选用杜泊羊与小尾寒羊杂交一代分高、中、低3个CP水平饲喂,得出杂交肉羊的维持CP需要量为1.86 g/(kg W0.75·d),与本研究结果类似。Deng等[36]研究得出杜泊羊母羔的维持NP需要量为1.52 g/(kg W0.75·d),王晨等[37]研究得出高山美利奴育成羊公羊的维持NP需要量为1.38 g/(kg W0.75·d),Martins等[38]研究得出特克赛尔羔羊的维持NP需要量为1.24 g/(kg W0.75·d),低于本试验结果;而彭津津[39]和聂海涛[40]分别以寒杂交公羔羊和杜湖杂交羊作为试验动物,研究得出的维持NP需要量分别为2.51和1.95 g/(kg W0.75·d),高于本试验所得维持NP需要量1.791 2 g/(kg W0.75·d),其原因可能是生长期肉羊CP需要量受品种、体重、生理状态等诸多因素的影响。

4 结论

① 随着饲粮CP水平的提高,生长期云上黑山羊的DMI先升高后趋于稳定,ADG先升高后逐渐降低,CP摄入量、尿中CP含量、可消化CP摄入量、CP沉积量、CP表观消化率均逐渐升高。
② 在本试验条件下,生长期云上黑山羊公羊的维持NP需要量为1.791 2 g/(kg W0.75·d),维持CP需要量为3.369 g/(kg W0.75·d),维持可消化CP需要量为1.852 g/(kg W0.75·d)。
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