发酵木屑菌糠对绵羊生长性能、血清生化指标、瘤胃发酵参数及营养物质表观消化率的影响

王乐乐; 陈翔宇; 秦荣艳; 阿不夏合满·穆巴拉克; 梁见弟; 赵晨; 刘艳丰; 曹宏斌; 玛依努尔·沙德汉; 王文奇; 张文举

doi:10.12418/CJAN2023.487

动物营养学报 >

2023 , Vol. 35 >Issue 8: 5271 - 5283

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2023.487

研究论文

发酵木屑菌糠对绵羊生长性能、血清生化指标、瘤胃发酵参数及营养物质表观消化率的影响

王乐乐 ^,¹^,² ,
陈翔宇 ³ ,
秦荣艳 ¹ ,
阿不夏合满·穆巴拉克 ¹ ,
梁见弟 ⁴ ,
赵晨 ¹ ,
刘艳丰 ¹ ,
曹宏斌 ³ ,
玛依努尔·沙德汉 ⁵ ,
王文奇 ^,¹^,^* ,
张文举 ^,²^,^*

展开

¹ 新疆畜牧科学院饲料研究所,乌鲁木齐 830013
² 石河子大学动物科技学院,石河子 832000
³ 新疆畜牧科学院,乌鲁木齐 830013
⁴ 宁夏农林科学院动物科学研究院,银川 750000
⁵ 裕民县哈拉布拉乡农业(畜牧业)发展服务中心,塔城地区 834700

*王文奇,研究员,硕士生导师,E-mail: xjslswwq@163.com;

张文举,教授,博士生导师,E-mail: zhangwj1022@sina.com

王乐乐(1995—),女,新疆昌吉人,硕士,研究方向为动物营养与饲料科学。E-mail: 1041264269@qq.com

Office editor: 武海龙

收稿日期: 2023-03-02

网络出版日期: 2023-08-10

基金资助

新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2021D01A61)

国家重点研发计划(2021YFD1600701)

新疆维吾尔自治区重大专项项目(2021A02003)

收起

Effects of Fermented Sawdust Mushroom Bran on Growth Performance, Serum Biochemical Indexes, Rumen Fermentation Parameters and Nutrient Apparent Digestibility of Sheep

WANG Lele ^,¹^,² ,
CHEN Xiangyu ³ ,
QIN Rongyan ¹ ,
AB SHIMAN Mubarak ¹ ,
LIANG Jiandi ⁴ ,
ZHAO Chen ¹ ,
LIU Yanfeng ¹ ,
CAO Hongbin ³ ,
MAYINUR Shadhan ⁵ ,
WANG Wenqi ^,¹^,^* ,
ZHANG Wenju ^,²^,^*

Expand

¹ Xinjiang Academy of Animal Husbandry Feed Institute, Urumqi 830013, China
² College of Animal Science and Technology, Shihezi University, Shihezi 832000, China
³ Xinjiang Academy of Animal Husbandry, Urumqi 830013, China
⁴ Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Animal Science Research Institute, Yinchuan 750000, China
⁵ Agriculture (Animal Husbandry) Development Service Center of Halabula Township, Yumin County, Tacheng District 834700, China

*WANG Wenqi, professor, E-mail: xjslswwq@163.com;

ZHANG Wenju, professor, E-mail: zhangwj1022@sina.com

Received date: 2023-03-02

Online published: 2023-08-10

Fold

摘要

本试验旨在探究发酵木屑菌糠对绵羊生长性能、血清生化指标、瘤胃发酵参数及营养物质表观消化率的影响。试验选取4月龄、体况良好的阿勒泰公羊48只,随机分为4个组,每组4个重复,每个重复3只羊。各组分别在基础饲粮中添加0(对照)、12%、24%和36%的发酵木屑菌糠。预试期15 d,正试期45 d。结果表明:1)第1~15天、第16~30天、第31~45天和第1~45天,36%组干物质采食量极显著低于对照组(P<0.01)。第16~30天和第31~45天,12%组料重比极显著低于对照组(P<0.01)。2)12%、24%、36%组血清尿素(UREA)、白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-6(IL-6)、干扰素-γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量及谷丙转氨酶(ALT)活性显著或极显著低于对照组(P<0.05或P<0.01),血清免疫球蛋白A(IgA)、白细胞介素-10(IL-10)含量和总抗氧化能力(T-AOC)显著或极显著高于对照组(P<0.05或P<0.01);24%、36%组血清乳酸脱氢酶(LDH)活性和丙二醛(MDA)含量显著或极显著低于对照组(P<0.05或P<0.01),血清免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性显著或极显著高于对照组(P<0.05或P<0.01);12%组血清谷草转氨酶(AST)活性显著高于对照组(P<0.05),血清肌酸激酶(CK)活性极显著低于对照组(P<0.01);36%组血清甘油三酯(TG)含量极显著低于对照组(P<0.01),血清碱性磷酸酶(ALP)活性极显著高于对照组(P<0.01)。3)12%、24%组瘤胃液异丁酸含量显著高于对照组(P<0.05),12%、36%组瘤胃液戊酸含量显著或极显著低于对照组(P<0.05或P<0.01),12%组瘤胃液异戊酸含量和乙酸/丙酸显著高于对照组(P<0.05)。4)24%、36%组有机物(OM)和中性洗涤纤维(NDF)表观消化率显著或极显著低于对照组(P<0.05或P<0.01),36%组干物质(DM)和粗蛋白质(CP)表观消化率显著或极显著低于对照组(P<0.05或P<0.01)。由此可见,在本试验条件下,发酵木屑菌糠影响了绵羊的生长性能、瘤胃发酵及营养物质表观消化率,一定程度提高了免疫功能和抗氧化性能。综合来看,饲粮中添加12%的发酵木屑菌糠对绵羊生长性能和营养物质表观消化率无负面影响。

关键词： 发酵木屑菌糠; 绵羊; 生长性能; 瘤胃发酵参数; 营养物质表观消化率

本文引用格式

王乐乐 , 陈翔宇 , 秦荣艳 , 阿不夏合满·穆巴拉克 , 梁见弟 , 赵晨 , 刘艳丰 , 曹宏斌 , 玛依努尔·沙德汉 , 王文奇 , 张文举 . 发酵木屑菌糠对绵羊生长性能、血清生化指标、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, 2023 , 35(8) : 5271 -5283 . DOI: 10.12418/CJAN2023.487

Abstract

The purpose of this experiment was to explore the effects of fermented sawdust mushroom bran on growth performance, serum biochemical indexes, rumen fermentation parameters and nutrient apparent digestibility of sheep. Forty-eight 4-month-old healthy Altay rams were randomly divided into 4 groups with 4 replicates in each group and 3 goats in each replicate. Sheep in 4 groups were fed basal diets supplemented with 0 (control), 12%, 24% and 36% fermented sawdust mushroom bran, respectively. The pre-experimental period lasted for 15 days, and the experimental period lasted for 45 days. The results showed as follows: 1) during days 1 to 15, days 16 to 30, days 31 to 45 and days 1 to 45, the dry matter intake of 36% group was significantly lower than that of the control group (P<0.01). During days 16 to 30 and days 31 to 45, the feed to gain ratio of 12% group was significantly lower than that of the control group (P<0.01). 2) The serum urea (UREA), interleukin-2 (IL-2), interleukin-6 (IL-6), interferon-γ (IFN-γ), tumor necrosis factor-α (TNF-α) contents and alanine transaminase (ALT) activity of 12%, 24% and 36% groups were significantly lower than those of the control group (P<0.05 or P<0.01), and the serum immunoglobulin A (IgA), interleukin-10 (IL-10) contents and total antioxidant capacity (T-AOC) were significantly higher than those of the control group (P<0.05 or P<0.01); the serum lactate dehydrogenase (LDH) activity and malondialdehyde (MDA) content of 24% and 36% groups were significantly lower than those of the control group (P<0.05 or P<0.01), and the serum immunoglobulin G (IgG), immunoglobulin M (IgM) contents and superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) activities of 24% and 36% groups were significantly higher than those of the control group (P<0.05 or P<0.01); the serum aspartate transaminase (AST) activity of 12% group was significantly higher than that of the control group (P<0.05), and the serum creatine kinase (CK) activity was significantly lower than that of the control group (P<0.01); the serum triglyceride (TG) content of 36% group was significantly lower than that of the control group (P<0.01), and the serum alkaline phosphatase (ALP) activity was significantly higher than that of the control group (P<0.01). 3) The rumen fluid isobutyrate content of 12% and 24% groups was significantly higher than that of the control group (P<0.05), the rumen fluid valerate content of 12% and 36% groups was significantly lower than that of the control group (P<0.05 or P<0.01), and the rumen fluid isovalerate content and acetate/propionate of 12% group were significantly higher than those of the control group (P<0.05). 4) The apparent digestibility of organic matter (OM) and neutral detergent fiber (NDF) of 24% and 36% groups was significantly lower than that of the control group (P<0.05 or P<0.01), and the apparent digestibility of dry matter (DM) and crude protein (CP) of 36% group was significantly lower than that of the control group (P<0.05 or P<0.01). In conclusion, under the conditions of this experiment, the fermented sawdust mushroom bran affect the growth performance, rumen fermentation and nutrient apparent digestibility of sheep, and improve the immune function and antioxidant ability to a certain extent. Overall, dietary 12% fermented sawdust mushroom bran have negative effects on growth performance and nutrient apparent digestibility of sheep.

Key words： fermented sawdust mushroom bran; sheep; growth performance; rumen fermentation parameters; nutrient apparent digestibility

近年来,随着畜牧业快速的发展,粗饲料缺乏及成本问题仍然制约着畜牧产业的技术提升,为解决这一问题,开发可替代性的饲料原料显得尤为重要。目前,食用菌产业在我国种植业位居第5,同时我国食用菌产量居世界第1^[1]。2021年数据统计,食用菌总产量在我国已超过4 100万t,总产值超过3 400亿元^[2]。菌糠是生产食用菌后的废弃培养基,根据栽培原料的不同,主要有碎木屑菌糠、棉籽壳菌糠、玉米芯菌糠、醋糟菌糠等。菌糠中含有丰富的营养物质,可将其作为非常规饲料原料使用^[3]。菌糠经过处理后在动物生产中可以提高动物的生长性能^[4-5],如将菌糠加入反刍动物的饲粮中,产生的经济效益高于某些作物秸秆^[6⇓-8]。但由于菌糠木质化程度较高,因此饲喂动物后,采食量与消化率均较低;且菌糠质地松软含水量高,易霉变,难以保存,成为阻碍其大量应用于生产的主要因素^[9]。研究表明,将木屑菌糠经过菌酶协同发酵后,pH明显下降,中性洗涤纤维(NDF)含量降低11%左右,酸性洗涤纤维(ADF)含量降低18%左右,能够使其成为一种具有明显酸香味的微生物发酵饲料^[10-11]。因此,本试验旨在探究发酵木屑菌糠对绵羊生长性能、血清生化指标、瘤胃发酵参数及营养物质表观消化率的影响,并确定其在绵羊饲粮中的适宜添加水平,为发酵木屑菌糠的进一步开发和实际生产中的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

木屑菌糠培养基原料主要有核桃树木屑、麸皮及石灰等,选自和田当地某食用菌生产基地。发酵菌酶制剂为:布氏乳杆菌(≥1×10¹⁰ CFU/g)、产朊假丝酵母(≥5×10⁸ CFU/g)、植物乳杆菌(≥2×10¹⁰ CFU/g)、黑曲霉(≥5×10⁸ CFU/g)、纤维素酶(≥30 000 U/g)及木聚糖酶(≥10 000 U/g)。将收菇1次、新鲜无霉的木屑菌糠粉碎处理后,加入玉米粉(6%)、硫酸铵(0.8%),并接种活化后的菌酶制剂混合液(2.8%),将水分含量调节至66%左右,装入单向阀聚乙烯塑料袋中,排出空气,密封发酵30 d。木屑菌糠发酵前后的营养水平见表1。

表1 木屑菌糠发酵前后的营养水平(干物质基础)

Table 1 Nutrient levels of sawdust mushroom bran before and after fermentation (DM basis) %

项目 Items	发酵前 Before fermentation	发酵后 After fermentation
干物质DM	90.03	43.43
粗蛋白质CP	9.42	10.08
粗脂肪EE	0.60	1.70
有机物OM	75.08	77.42
中性洗涤纤维NDF	27.91	35.06
酸性洗涤纤维ADF	16.50	19.93
钙Ca	2.77	3.12
磷P	0.43	0.46

1.2 试验时间与地点

本试验于2021年10—12月在新疆众鑫齐农牧专业合作社联合社开展。

1.3 试验设计

试验选取体重[(31.74±2.61) kg]相近、体况良好的4月龄阿勒泰公羊48只,随机分为4个组,每组4个重复,每个重复3只羊。各组分别在基础饲粮中添加0(对照)、12%、24%和36%的发酵木屑菌糠。试验饲粮营养水平参照《肉用绵羊日营养需要量》(DB65/T 4244—2019),其组成及营养水平见表2。整个试验期60 d,其中预试期15 d,正试期45 d。

表2 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础)

Table 2 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis) %

项目 Items	发酵木屑菌糠添加水平 Fermented sawdust mushroom bran supplemental level/%
项目 Items	0(对照Control)	12	24	36
原料Ingredients
玉米Corn	26.00	22.88	19.76	16.64
豆粕Soybean meal	4.00	3.52	3.04	2.56
麸皮Wheat bran	8.00	7.04	6.08	5.12
赖氨酸渣Lysine residue	15.00	13.20	11.40	9.60
石粉Limestone	0.50	0.44	0.38	0.32
预混料Premix¹⁾	0.50	0.44	0.38	0.32
苜蓿Alfalfa hay	24.00	21.12	18.24	15.36
芦苇Reed	12.00	10.56	9.12	7.68
麦草Straw	10.00	8.80	7.60	6.40
发酵木屑菌糠Fermented sawdust mushroom bran		12.00	24.00	36.00
合计Total	100.00	100.00	100.00	100.00
营养水平Nutrient levels²⁾
干物质DM	91.05	91.92	92.32	92.73
粗蛋白质CP	18.16	17.35	16.55	15.74
粗脂肪EE	2.27	2.22	2.16	2.10
粗灰分Ash	9.62	11.52	13.42	15.31
中性洗涤纤维NDF	42.54	41.79	41.04	40.30
酸性洗涤纤维ADF	24.98	24.48	23.97	23.47
钙Ca	0.67	0.92	1.16	1.41
磷P	0.86	0.82	0.78	0.74
总能GE/(MJ/kg)	17.45	16.86	16.56	16.01

1)预混料为每千克饲粮提供 Premix provided the following per kg of diets:VA 5 000 IU,VD 600 IU,VE 16 IU,Cu (CuSO₄·5H₂O) 21.5 mg,Zn (ZnSO₄·H₂O) 90 mg,Co (CoCl₂·6H₂O) 1.1 mg,Mn (MnSO₄·5H₂O) 80 mg,Fe (FeSO₄·7H₂O) 12 mg,I (KI) 1.2 mg。

2)营养水平均为实测值。Nutrient levels were measured values.

1.4 饲养管理

试验开始前对圈舍进行消杀处理,并对试验羊采取驱虫、预防免疫等准备工作。试验饲粮以全混合日粮(TMR)形式饲喂,于每日10:00和19:00各饲喂1次,并使每日所剩料量占饲喂量的10%以上,使羊只能够满足自由采食和采食完全。每日多次换水,以保证自由饮水和清洁饮水。

1.5 样品采集及指标测定

1.5.1 生长性能

于正试期第1、15、30、45天早上对羊进行空腹称重,计算平均日增重(ADG);每日准确记录喂料量和剩料量,计算干物质采食量(DMI)和料重比(F/G)。

1.5.2 血清生化指标

正试期结束当天,晨饲前,每组随机选出6只羊,在空腹状态下进行颈静脉采血,静置2 h后,3 000 r/min离心15 min,上层血清转移到1.5 mL离心管中,置于-20 ℃冰箱保存。血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、尿素(UREA)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、葡萄糖(GLU)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白A(IgA)、补体3(C3)、补体4(C4)、白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)、干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、丙二醛(MDA)含量和谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、碱性磷酸酶(ALP)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及总抗氧化能力(T-AOC)委托北京华英生物技术研究所测定。

1.5.3 营养物质表观消化率

在饲养试验结束后,每组随机选择6只试验羊,进行为期7 d的消化试验,其中预试期3 d,正试期4 d。正试期收集每只羊每天的饲料样和剩料样,混合均匀后,采用四分法取样,用于常规营养成分的测定。于每天09:00和18:00各收集1次粪便,采集总重的10%,共4 d。以100 mL/kg的比例加入10%的盐酸进行固氮。将每只羊连续4 d排出的粪样充分混匀后,取1份混合样品放入-20 ℃冰箱中保存。消化试验结束后,将饲料样、剩料样和粪样分别烘干,粉碎,过筛,混匀分装待测。采用相应国标方法及酸不溶灰分(15%盐酸溶液)和木质素法测定饲粮、剩料和粪样中的干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、NDF、ADF、粗灰分(Ash)、有机物(OM)和总能(GE)含量。营养物质表观消化率计算公式如下:

营养物质表观消化率(%)=100×(营养物质食入量-营养物质排出量)/营养物质食入量。

1.5.4 瘤胃发酵参数

正试期第45天,晨饲前,每组随机选出6只羊,用自制瘤胃液取样器经口腔采集瘤胃液,弃掉前一部分,以保证瘤胃液中不含唾液,取50 mL瘤胃液样品,用4层无菌纱布过滤后,取适量瘤胃液用便携式pH仪测定pH。将过滤液分装于10 mL的离心管中,-20 ℃冰箱中保存。

使用气相色谱仪器(安捷伦6890N气相色谱仪)测定挥发性脂肪酸(VFA)含量。取一定量样品于塑料安培管中,加入200 μL 1.0 mg/mL的2-乙基丁酸溶液,加3~5 mL盐酸(1%)+甲酸(5%)的混合溶液,振荡混匀。然后置于冰水浴中30 min,并间歇振荡。取出后,1 500 r/min离心10 min。转移一定量置于1.5 mL离心管中,14 000 r/min离心10 min。取上清液0.45 μm滤膜过滤后上机。色谱条件:进样口185 ℃;分流进样,分流比20∶1;进样量1 μL;色谱柱HP 19091N-213(美国Agilent公司)260 ℃ Max;载气为氮气(N₂),流速2.0 mL/min;火焰离子化检测器(FID)210 ℃。

1.6 数据统计分析

利用Excel 2019对数据进行初步整理后加以汇总,并通过SPSS 20.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),再通过Duncan氏法对各组之间的差异加以比较。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

2.1 发酵木屑菌糠对绵羊生长性能的影响

由表3可见,各组之间第15、30、45天体重,第1~15天和第31~45天平均日增重及第1~45天料重比差异不显著(P>0.05)。对于平均日增重,第16~30天和第1~45天,12%组显著高于36%组(P<0.05),与对照组、24%组差异不显著(P>0.05)。对于干物质采食量,第1~15天,36%组极显著低于对照组和12%组(P<0.01),12%组显著高于24%组(P<0.05),12%、24%组与对照组差异不显著(P>0.05);第16~30天,36%组极显著低于对照组和12%、24%组(P<0.01),24%组显著低于对照组和12%组(P<0.05),12%组与对照组差异不显著(P>0.05);第31~45天,对照组极显著高于24%、36%组(P<0.01),与12%组差异不显著(P>0.05);第1~45天,对照组与12%、24%组差异不显著(P>0.05),36%组极显著低于对照组和12%组(P<0.01)。对于料重比,第1~15天,对照组极显著低于12%、24%、36%组(P<0.01);第16~30天,对照组与24%组差异不显著(P>0.05),极显著高于12%组(P<0.01),极显著低于36%组(P<0.01);第31~45天,对照组与24%组差异不显著(P>0.05),极显著高于12%、36%组(P<0.01)。

表3 发酵木屑菌糠对绵羊生长性能的影响

Table 3 Effects of fermented sawdust mushroom bran on growth performance of sheep

项目 Items	发酵木屑菌糠添加水平 Fermented sawdust mushroom bran supplemental level/%
项目 Items	0(对照Control)	12	24	36
体重BW/kg
第1天Day 1	31.07±2.72	31.63±2.73	31.35±3.51	31.08±2.36
第15天Day 15	34.01±2.99	34.09±3.06	33.58±3.38	33.21±1.52
第30天Day 30	36.49±3.01	37.01±3.33	36.05±3.63	35.24±1.34
第45天Day 45	38.66±3.25	39.32±3.54	38.15±3.75	37.31±1.59
平均日增重ADG/(g/d)
第1~15天Days 1 to 15	196.25±79.23	164.07±80.33	150.00±49.24	145.71±58.17
第16~30天Days 16 to 30	165.00±52.13^ab	194.08±38.94^a	162.50±56.03^ab	136.11±22.65^b
第31~45天Days 31 to 45	144.58±65.58	154.08±50.02	142.38±38.09	134.17±37.87
第1~45天Days 1 to 45	168.61±28.38^ab	170.74±40.33^a	140.69±32.10^ab	132.34±32.07^b
干物质采食量DMI/(kg/d)
第1~15天Days 1 to 15	1.06±0.09^Aab	1.11±0.11^Aa	1.01±0.15^ABbc	0.95±0.05^BCc
第16~30天Days 16 to 30	1.34±0.07^ABa	1.35±0.05^Aa	1.27±0.07^Bb	1.17±0.09^Cc
第31~45天Days 31 to 45	1.45±0.04^Aa	1.41±0.08^ABab	1.37±0.11^BCb	1.29±0.03^Cc
第1~45天Days 1 to 45	1.27±0.18^Aa	1.29±0.16^Aa	1.22±0.20^ABa	1.13±0.15^Bb
料重比F/G
第1~15天Days 1 to 15	5.41±0.43^Bb	6.74±0.66^Aa	6.76±0.97^Aa	6.55±0.38^Aa
第16~30天Days 16 to 30	8.10±0.41^Bb	6.98±0.27^Cc	7.83±0.45^Bb	8.63±0.64^Aa
第31~45天Days 31 to 45	9.98±0.33^Aa	9.37±0.24^Bb	9.89±0.63^Aa	9.47±0.24^Bb
第1~45天Days 1 to 45	7.73±1.92	7.62±1.25	8.08±1.47	8.16±1.32

	同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),相同小写字母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), and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01), while with the same small letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 发酵木屑菌糠对绵羊血清生化指标的影响

2.2.1 发酵木屑菌糠对绵羊血清蛋白质代谢指标的影响

由表4可见,各组之间血清TP、ALG、GLB含量差异不显著(P>0.05)。12%、24%、36%组血清UREA含量极显著低于对照组(P<0.01),36%组血清UREA含量显著低于12%、24%组(P<0.05)。

表4 发酵木屑菌糠对绵羊血清蛋白质代谢指标的影响

Table 4 Effects of fermented sawdust mushroom bran on serum protein metabolism indexes of sheep

项目 Items	发酵木屑菌糠添加水平 Fermented sawdust mushroom bran supplemental level/%
项目 Items	0(对照Control)	12	24	36
总蛋白TP/(g/L)	65.41±4.15	63.30±3.04	63.81±5.12	60.05±6.70
白蛋白ALB/(g/L)	27.49±1.93	28.21±2.46	27.42±0.76	27.14±2.33
球蛋白GLB/(g/L)	37.92±4.85	35.10±2.48	36.39±4.94	32.92±4.58
尿素UREA/(mmol/L)	7.86±0.43^Aa	6.38±0.95^Bb	6.47±0.50^Bb	5.36±0.93^Bc

2.2.2 发酵木屑菌糠对绵羊血清能量代谢指标的影响

由表5可见,各组之间血清TC、HDL、LDL、GLU含量差异不显著(P>0.05)。36%组血清TG含量极显著低于对照组(P<0.01),12%、24%组血清TG含量与对照组差异不显著(P>0.05)。

表5 发酵木屑菌糠对绵羊血清能量代谢指标的影响

Table 5 Effects of fermented sawdust mushroom bran on serum energy metabolism indexes of sheep mmol/L

项目 Items	发酵木屑菌糠添加水平 Fermented sawdust mushroom bran supplemental level/%
项目 Items	0(对照Control)	12	24	36
总胆固醇TC	1.46±0.19	1.58±0.11	1.44±0.11	1.46±0.30
甘油三酯TG	0.55±0.20^Aa	0.40±0.09^ABab	0.41±0.15^ABab	0.31±0.04^Bb
高密度脂蛋白HDL	0.59±0.10	0.68±0.09	0.67±0.08	0.62±0.12
低密度脂蛋白LDL	0.72±0.13	0.74±0.08	0.60±0.11	0.68±0.16
葡萄糖GLU	3.93±0.90	3.78±0.25	3.40±0.67	3.82±0.65

2.2.3 发酵木屑菌糠对绵羊血清酶指标的影响

由表6可见,12%组血清AST活性极显著高于24%、36%组(P<0.01),显著高于对照组(P<0.05);24%组血清AST活性与对照组、36%组差异不显著(P>0.05)。12%、24%、36%组血清ALT活性极显著低于对照组(P<0.01)。12%组血清CK活性极显著低于对照组(P<0.01),24%、36%组血清CK活性与对照组差异不显著(P>0.05)。36%组血清LDH活性极显著低于对照组(P<0.01),24%组血清LDH活性显著低于对照组(P<0.05),12%组血清LDH活性与对照组无显著差异(P>0.05)。36%组血清ALP活性极显著高于对照组和12%、24%组(P<0.01)。

表6 发酵木屑菌糠对绵羊血清酶指标的影响

Table 6 Effects of fermented sawdust mushroom bran on serum enzyme indexes of sheep U/L

项目 Items	发酵木屑菌糠添加水平 Fermented sawdust mushroom bran supplemental level/%
项目 Items	0(对照Control)	12	24	36
谷草转氨酶AST	115.32±7.87^ACb	130.55±13.34^Aa	110.15±5.05^BCbc	100.73±7.95^BCc
谷丙转氨酶ALT	30.93±2.07^Aa	22.78±4.73^Bb	20.30±5.30^Bb	22.87±2.92^Bb
肌酸激酶CK	274.01±19.49^Aa	226.77±19.39^Bb	242.47±25.85^ABab	253.76±19.53^ABab
乳酸脱氢酶LDH	533.95±23.69^ABa	543.38±34.95^Aa	485.31±16.15^BCbc	462.13±27.43^Cc
碱性磷酸酶ALP	246.32±25.72^Bb	238.19±43.21^Bb	259.31±21.35^Bb	348.15±65.38^Aa

2.2.4 发酵木屑菌糠对绵羊血清免疫指标的影响

由表7可见,各组之间血清C3、C4含量差异不显著(P>0.05)。24%、36%组血清IgG含量显著高于对照组(P<0.05)。36%组血清IgM含量极显著高于对照组、12%组(P<0.01),显著高于24%组(P<0.05);24%组血清IgM含量显著高于对照组(P<0.05)。24%、36%组血清IgA含量极显著高于对照组(P<0.01),12%组血清IgA含量显著高于对照组(P<0.05)。随着发酵木屑菌糠添加水平增加,血清IL-2和IL-6含量极显著降低(P<0.01)。36%组血清IL-10含量极显著高于对照组和12%、24%组(P<0.01),24%组血清IL-10含量极显著高于对照组(P<0.01),12%组血清IL-10含量显著高于对照组(P<0.05)。24%、36%组血清IFN-γ和TNF-α含量极显著低于对照组(P<0.01),12%组血清IFN-γ和TNF-α含量显著低于对照组(P<0.05)。

表7 发酵木屑菌糠对绵羊血清免疫指标的影响

Table 7 Effects of fermented sawdust mushroom bran on serum immune indexes of sheep

项目 Items	发酵木屑菌糠添加水平 Fermented sawdust mushroom bran supplemental level/%
项目 Items	0(对照Control)	12	24	36
免疫球蛋白G IgG/(μg/mL)	15.83±2.22^b	18.01±1.52^ab	19.89±2.47^a	21.09±4.18^a
免疫球蛋白M IgM/(μg/mL)	1.20±0.09^Bb	1.28±0.08^Bbc	1.33±0.06^ABc	1.47±0.12^Aa
免疫球蛋白A IgA/(μg/ mL)	1.41±0.12^Bb	1.70±0.23^ABa	1.82±0.23^Aa	1.86±0.33^Aa
补体3 C3/(g/L)	0.39±0.07	0.39±0.05	0.41±0.04	0.42±0.04
补体4 C4/(g/L)	0.08±0.01	0.08±0.01	0.09±0.01	0.09±0.01
白细胞介素-2 IL-2/(pg/mL)	347.66±18.41^A	313.62±13.07^B	254.04±23.24^C	202.60±22.40^D
白细胞介素-6 IL-6/(pg/mL)	206.91±5.92^A	168.93±5.69^B	134.17±7.60^C	117.27±9.77^D
白细胞介素-10 IL-10/(pg/mL)	13.06±1.62^Cc	14.99±1.23^BCb	16.12±0.71^Bb	18.54±1.03^Aa
干扰素-γ IFN-γ/(pg/mL)	46.76±3.78^Aa	42.18±2.99^Ab	35.57±2.00^Bc	27.94±2.56^Cd
肿瘤坏死因子-α TNF-α/(pg/mL)	70.51±3.47^Aa	65.17±2.85^ABb	59.60±3.85^Bc	40.45±3.93^Cd

2.2.5 发酵木屑菌糠对绵羊血清抗氧化指标的影响

由表8可见,24%、36%组血清SOD活性极显著高于对照组、12%组(P<0.01)。随着发酵木屑菌糠添加水平增加,血清T-AOC极显著升高(P<0.01)。36%组血清GSH-Px活性显著高于24%组(P<0.05),极显著高于对照组、12%组(P<0.01);24%组血清GSH-Px活性极显著高于对照组(P<0.01)。24%、36%组血清MDA含量极显著低于对照组(P<0.01)。

表8 发酵木屑菌糠对绵羊血清抗氧化指标的影响

Table 8 Effects of fermented sawdust mushroom bran on serum antioxidant indexes of sheep

项目 Items	发酵木屑菌糠添加水平 Fermented sawdust mushroom bran supplemental level/%
项目 Items	0(对照Control)	12	24	36
超氧化物歧化酶SOD/(U/mL)	65.29±2.67^Bb	69.17±9.39^Bb	81.90±3.03^Aa	84.47±3.21^Aa
总抗氧化能力T-AOC/(U/mL)	7.64±0.37^D	8.53±0.55^C	9.44±0.43^B	10.43±0.32^A
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px/(U/mL)	310.55±26.60^Cc	343.76±25.51^BCbc	374.22±20.37^ABb	405.27±29.12^Aa
丙二醛MDA/(nmol/mL)	4.73±0.74^Aa	4.38±0.15^ABab	3.99±0.03^BCb	3.39±0.27^Cc

2.3 发酵木屑菌糠对绵羊瘤胃发酵参数的影响

由表9可见,各组之间瘤胃液pH和总挥发性脂肪酸(TVFA)、乙酸、丙酸、丁酸含量差异不显著(P>0.05)。12%、24%组瘤胃液异丁酸含量显著高于对照组(P<0.05),36%组瘤胃液异丁酸含量与对照组差异不显著(P>0.05)。12%组瘤胃液异戊酸含量显著高于对照组(P<0.05),24%、36%组瘤胃液异戊酸含量与对照组差异不显著(P>0.05)。36%组瘤胃液戊酸含量极显著低于对照组(P<0.01),12%组瘤胃液戊酸含量显著低于对照组(P<0.05),24%组瘤胃液戊酸含量与对照组差异不显著(P>0.05)。12%组瘤胃液乙酸/丙酸显著高于对照组(P<0.05),24%、36%组瘤胃液乙酸/丙酸与对照组差异不显著(P>0.05)。

表9 发酵木屑菌糠对绵羊瘤胃发酵参数的影响

Table 9 Effects of fermented sawdust mushroom bran on rumen fermentation parameters of sheep

项目 Items	发酵木屑菌糠添加水平 Fermented sawdust mushroom bran supplemental level/%
项目 Items	0(对照Control)	12	24	36
pH	7.11±0.12	7.16±0.12	7.22±0.09	7.18±0.16
总挥发脂肪酸TVFA/(mmol/L)	64.81±7.47	61.26±4.07	66.09±5.71	61.51±8.29
乙酸Acetate/(mmol/L)	38.44±2.84	39.80±2.77	42.44±3.66	40.36±4.80
丙酸Propionate/(mmol/L)	13.36±1.06	11.40±1.67	11.76±1.11	11.87±2.35
异丁酸Isobutyrate/(mmol/L)	0.55±0.07^b	0.72±0.14^a	0.70±0.10^a	0.64±0.09^ab
丁酸Butyrate/(mmol/L)	7.75±1.73	7.86±0.80	8.98±1.28	7.34±1.34
异戊酸Isovalerate/(mmol/L)	0.73±0.13^b	0.92±0.19^a	0.89±0.14^ab	0.79±0.09^ab
戊酸Valerate/(mmol/L)	0.76±0.19^Aa	0.55±0.07^ABb	0.61±0.11^ABab	0.50±0.07^Bb
乙酸/丙酸Acetate/propionate	3.03±0.17^a	3.54±0.45^b	3.45±0.39^ab	3.45±0.38^ab

2.4 发酵木屑菌糠对绵羊营养物质表观消化率的影响

由表10可见,各组之间GE和ADF表观消化率无显著差异(P>0.05)。36%组DM表观消化率显著低于对照组(P<0.05),12%、24%组DM表观消化率与对照组差异不显著(P>0.05)。36%组OM表观消化率极显著低于对照组(P<0.01),24%组OM表观消化率显著低于对照组(P<0.05),12%组OM表观消化率与对照组差异不显著(P>0.05)。24%组EE表观消化率显著低于12%、36%组(P<0.05),12%、24%、36%组EE表观消化率与对照组差异不显著(P>0.05)。36%组CP表观消化率极显著低于对照组(P<0.01),12%、24%组CP表观消化率与对照组差异不显著(P>0.05)。24%组NDF表观消化率极显著低于对照组(P<0.01),36%组NDF表观消化率显著低于对照组(P<0.05),12%组NDF表观消化率与对照组差异不显著(P>0.05)。

表10 发酵木屑菌糠对绵羊饲料中营养物质表观消化率的影响

Table 10 Effects of fermented sawdust mushroom bran on nutrient apparent digestibility of sheep %

项目 Items	发酵木屑菌糠添加水平 Fermented sawdust mushroom bran supplemental level/%
项目 Items	0(对照Control)	12	24	36
干物质DM	61.42±1.58^a	58.38±5.84^a	55.37±6.65^ab	44.76±18.26^b
有机物OM	62.67±1.64^Aa	60.87±6.04^Aac	55.93±5.31^Ac	33.66±11.32^Bb
粗脂肪EE	76.97±4.53^ab	75.06±3.99^b	70.33±11.13^a	67.61±9.26^b
粗蛋白质CP	67.92±1.80^Aa	68.17±4.26^Aa	65.92±3.93^ABa	54.19±14.66^Bb
总能GE	60.98±1.47	56.62±7.01	56.37±6.51	54.39±9.34
中性洗涤纤维NDF	47.77±3.47^ABa	55.56±9.08^Aa	24.04±10.75^Cb	28.21±14.05^BCb
酸性洗涤纤维ADF	30.11±2.50	36.68±11.61	31.64±5.70	29.27±12.68

3 讨论

3.1 发酵木屑菌糠对绵羊生长性能的影响

动物获得机体所需能量、营养物质及维持健康的必要条件就是满足采食量^[12],影响采食量的因素是饲粮的物理化学因素和营养物质含量等^[13]。如生产中提高动物平均日增重和平均日采食量,降低饲料成本及料重比等,则会有效提高养殖效益^[14]。何祥波^[15]用复合碱贮真姬菇菌糠饲喂山羊,结果表明山羊采食量显著增加,且替代20%~40%粗饲料对山羊生长性能影响较小。郭万正等^[16]在波尔山羊饲粮中添加不同水平(10%、20%和30%)的发酵金针菇菌糠,发现与对照组相比,3个试验组的平均日增重、平均日采食量和料重比无显著差异,10%组平均日增重有所提高,30%组平均日增重则有所下降。高旭红^[17]用发酵杏鲍菇菌糠饲喂马头山羊,发现随添加水平的增加,各试验组平均日增重和平均日采食量均有上升趋势,说明发酵作用对饲料适口性及采食量有提高作用。目前,采用菌酶混合处理粗饲料的相关研究较少,本研究发现,12%、24%组第1~45天干物质采食量与对照组无显著差异,36%组干物质采食量则极显著低于对照组,而3个试验组第1~45天料重比则均与对照组无显著差异,这表明饲粮中添加发酵木屑菌糠对动物食欲及采食量影响较小。本研究发现,与对照组相比,12%组第1~45天平均日增重有所升高,而24%和36%组则有所降低,分析原因可能是发酵木屑菌糠中CP含量较低,且随着添加水平的增加,饲粮中CP含量也在逐渐降低。总而言之,饲粮中添加12%发酵木屑菌糠对绵羊饲粮适口性没有影响,降低了料重比,说明发酵木屑菌糠能够提高绵羊生长性能。

3.2 发酵木屑菌糠对绵羊血清生化指标的影响

血清生化指标可反映动物机体内环境平衡、营养物质消化代谢及机体健康状况等^[18]。血清TP、ALB和UREA含量可大致反映饲粮蛋白质在动物体内的代谢情况,以UREA含量的变化最为明显,饲粮中蛋白质含量及动物对饲粮中蛋白质的采食、吸收利用等情况变化,血清UREA含量也会有所变化^[19]。郭万正等^[16]采用发酵金针菇菌糠饲喂波尔山羊,发现各试验组血清TP、ALB和GLB含量与对照组差异不显著。张振宇等^[20]测定了饲粮不同营养水平对牦牛血清UREA含量的变化,结果显示,营养水平的变化可导致血清UREA含量的增加或减少。这与本试验结果基本一致,本试验中,发酵木屑菌糠对绵羊血清ALB、TP、GLB含量无显著影响,各试验组血清UREA含量极显著低于对照组。

评价动物机体糖、脂代谢相关的重要指标包括血清GLU、TG和TC,其含量也能反映机体能量的动态平衡。当机体处于健康状态时,血清GLU含量能反映动物饲粮中能量所提供的情况;TG含量能反映脂肪消化吸收状态,其含量越高,表明机体脂肪利用率越低。何祥波^[15]测定了不同添加水平的碱贮真姬菇菌糠饲喂育肥羊的血清能量代谢指标,发现各试验组血清LDL和HDL含量与对照组差异不显著,血清TG和GLU含量随着碱贮真姬菇菌糠添加水平的升高而逐渐降低。这与本试验研究结果一致,本试验中,随着发酵木屑菌糠添加水平的升高,血清TG和GLU含量呈下降的趋势,且36%组血清TG含量最低,说明其体脂利用率较高。

AST和ALT分别催化谷氨酸与草酰乙酸和丙酮酸之间的转氨作用,二者通过脱氨基和转氨基过程合成多种氨基酸,促进机体的蛋白质合成^[21]。ALP可反映动物骨骼代谢情况,还能参与蛋白质和脂肪的代谢。唐艾嘉^[22]用添加杜仲叶的玉米青贮饲喂绵羊,测定其血清生化指标,结果表明,各试验组的血清AST活性均低于对照组,而各试验组的血清ALT活性均高于对照组,但均无显著差异。本研究中,各组血清酶活性均处于正常范围内,说明利用不同水平木屑菌糠饲喂绵羊,对绵羊肝脏和心脏均无不利影响。

血清中细胞因子具有免疫调节作用,要维持机体正常免疫调节功能,则必须控制淋巴细胞亚群的稳定^[23]。王璐等^[24]用菌酶制剂处理的全株玉米青贮饲喂泌乳奶牛,测定了血清免疫指标,发现IL-2、IL-6和TNF-α含量较对照组有所下降但无显著差异,奶牛机体均处于健康状态且未产生负面影响。本试验中,随着饲粮中发酵木屑菌糠添加水平的升高,绵羊血清中促炎因子IFN-γ、TNF-α含量逐渐降低,抗炎因子IL-10含量逐渐增高,说明发酵木屑菌糠可能通过影响绵羊血清细胞因子含量调控机体免疫系统,提高绵羊机体的免疫功能。

氧化应激在动物生产中有很多不良影响,因此提高机体抗氧化应激能力尤为重要,可以保证动物安全生产,维持机体健康。其中几个较为重要的指标,包括GSH-Px、T-AOC、SOD、MDA等常被用于衡量动物的抗氧化应激能力^[25]。本研究结果表明,血清GSH-Px、SOD活性和T-AOC随着发酵木屑菌糠添加水平的升高而增加,血清MDA含量的变化则相反,说明用发酵木屑菌糠饲喂绵羊可以提高机体的抗氧化能力,有益于绵羊的健康生长。

3.3 发酵木屑菌糠对绵羊瘤胃发酵参数的影响

通常用瘤胃内VFA含量和比例来反映瘤胃内部的环境状况及饲料在瘤胃内的发酵分解模式和情况,也是瘤胃发酵参数的重要指标^[26]。其中,乙酸、丙酸和丁酸占TVFA的比例大于95%,其含量及比例主要反映瘤胃内消化代谢活动状况。乙酸作为GLU及其他物质的前体物,在反刍动物瘤胃发酵参数中占重要位置^[27]。本试验中,随发酵木屑菌糠添加水平的升高,瘤胃液乙酸含量有增高的趋势,说明发酵木屑菌糠能够提高饲粮中碳水化合物在瘤胃中的降解程度。史陈博等^[28]测定了湖羊瘤胃液TVFA和乙酸含量,结果表明饲粮中添加杏鲍菇菌糠可以提高湖羊瘤胃VFA含量。而在本试验中,饲粮中添加发酵木屑菌糠对绵羊瘤胃液乙酸、丙酸、丁酸及TVFA含量均无显著影响,可能原因是史陈博等^[28]是直接在饲粮中添加不同比例杏鲍菇菌糠,各组饲粮中粗纤维含量差异较大。在本试验中,TVFA含量整体呈较低水平,可能是木屑菌糠中含有的微生物对瘤胃中纤维物质的降解产生了一定作用,但各组饲粮粗纤维含量相近,对瘤胃VFA含量主要指标影响较小,综合而言,发酵木屑菌糠可以作为一种非常规饲料资源进行开发利用。

3.4 发酵木屑菌糠对绵羊营养物质表观消化率的影响

营养物质表观消化率对动物生长性能也有较为明显的影响,其中饲粮组成、饲料原料可消化性、动物机体状况等多种因素均会影响营养物质表观消化率^[29]。彭忠利等^[30]研究发现,用微生物发酵饲料替代山羊基础饲粮可提高山羊对CP、NDF和ADF等的表观消化率。于星宇等^[31]研究发现,用发酵酒糟替代肉牛粗饲料,随着其替代水平的增加,NDF表观消化率显著增加;与汪成等^[32]的研究结论一致。本试验结果显示,12%组DM、OM、EE、CP、GE、NDF、ADF表观消化率与对照组均无显著差异,24%、36%组OM和NDF表观消化率显著或极显著低于对照组,36%组DM和CP表观消化率显著或极显著低于对照组,总体来说,36%组DM、OM、EE、CP、GE、NDF、ADF表观消化率最低。这与前人研究结果不一致,分析原因可能是发酵酒糟等类型的粗饲料中营养物质含量高于肉牛饲粮中其他粗饲料,而本研究中发酵木屑菌糠营养物质含量较低,木质化程度较高,对绵羊饲粮的底物原料存在一定的剂量效应,并且能抑制肠道对营养物质的吸收,导致其营养物质表观消化率降低。

4 结论

在本试验条件下,发酵木屑菌糠影响了绵羊的生长性能、瘤胃发酵及营养物质表观消化率,一定程度提高了免疫功能和抗氧化性能。综合来看,饲粮中添加12%的发酵木屑菌糠对绵羊生长性能和营养物质表观消化率无负面影响。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

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