动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 3: 1858 - 1867

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.157

研究论文

发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛生长性能、养分表观消化率、血清生化指标及瘤胃发酵参数的影响

  • 王昭喆 , 1 ,
  • 肖海翔 1 ,
  • 姜奥宇 2 ,
  • 刘梓欣 2 ,
  • 张嘉怡 2 ,
  • 周传社 , 2, * ,
  • 肖定福 , 1, *
展开
  • 1 湖南农业大学动物科学技术学院,长沙 410128
  • 2 中国科学院亚热带农业生态研究所,长沙 410125
*周传社,研究员,博士生导师,E-mail: ;
肖定福,教授,博士生导师,E-mail:

王昭喆(1999—),女,陕西西安人,硕士研究生,研究方向动物营养与饲料科学。E-mail:

Copy editor: 菅景颖

收稿日期: 2024-09-29

  网络出版日期: 2025-03-13

基金资助

宁夏重点研发项目(2024BBF02016)

国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-37)

洞庭湖区减污降碳绿色高值农业系统构建关键技术研究与示范(2023WK2003)

收起

Effects of Partially Replacing Corn and Soybean Meal with Fermented Palm Kernel Meal on Growth Performance, Nutrient Apparent Digestibility, Serum Biochemical Indices and Rumen Fermentation Parameters of Beef Cattle

  • WANG Zhaozhe , 1 ,
  • XIAO Haixiang 1 ,
  • JIANG Aoyu 2 ,
  • LIU Zixin 2 ,
  • ZHANG Jiayi 2 ,
  • ZHOU Chuanshe , 2, * ,
  • XIAO Dingfu , 1, *
Expand
  • 1 College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China
  • 2 Institute of Subtropical Agroecology, Chinese Academy of Sciences, Changsha 410125, China
*ZHOU Chuanshe, professor, E-mail: ;
XIAO Dingfu, professor, E-mail:

Received date: 2024-09-29

  Online published: 2025-03-13

Fold

摘要

本试验旨在研究发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛对生长性能、养分表观消化率、血清生化指标及瘤胃发酵参数的影响。试验选取30头体况良好的西门塔尔杂交牛,随机分为2组,每组15头:对照组饲喂基础饲粮,试验组在等氮的条件下用发酵棕榈粕替代精料中部分玉米和豆粕。试验期共103 d,其中预试期13 d,正试期90 d。结果显示: 1)试验组肉牛生长性能与对照组相比差异不显著(P>0.05)。2)与对照组相比,试验组肉牛的干物质、中性洗涤纤维和蛋白质表观消化率显著或极显著提高(P<0.05或P<0.01),酸性洗涤纤维表观消化率无显著变化(P>0.05)。3)试验组血清总蛋白、尿素氮含量显著或极显著低于对照组(P<0.05或P<0.01)。2组间血清胆固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、白蛋白和丙二醛含量以及谷草转氨酶、谷丙转氨酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性和总抗氧化能力差异均不显著(P>0.05)。4)与对照组相比,试验组瘤胃液pH以及总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、异丁酸、异戊酸、戊酸、微生物蛋白含量均无显著变化(P>0.05),而瘤胃液氨态氮、丁酸含量极显著降低(P<0.01)。以上结果表明,在等氮条件下以发酵棕榈粕替代精料中部分玉米和豆粕对肉牛的生长性能、养分消化代谢及瘤胃发酵功能未产生负面影响。

关键词： 发酵棕榈粕; 肉牛; 生长性能; 血清生化指标; 瘤胃发酵参数

本文引用格式

王昭喆 , 肖海翔 , 姜奥宇 , 刘梓欣 , 张嘉怡 , 周传社 , 肖定福 . 发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛生长性能、养分表观消化率、血清生化指标及瘤胃发酵参数的影响[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(3) : 1858 -1867 . DOI: 10.12418/CJAN2025.157

Abstract

This study aimed to investigate the effects of fermented palm kernel cake replacing part of corn and soybean meal on the growth performance, nutrient apparent digestibility, serum biochemical indices and rumen fermentation parameters of beef cattle. Thirty healthy Simmental crossbred cattle were randomly divided into two groups, with 15 cattle per group: the control group was fed a basal diet, while the experimental group replaced part of the corn and soybean meal with fermented palm kernel meal in concentrated feed under isonitrogenous conditions. The trial lasted for 103 days, including a 13-day pre-test period and a 90-day formal test period. The results showed as follows: 1) there was no significant difference in growth performance between the test group and the control group (P>0.05). 2) The apparent digestibility of dry matter, neutral detergent fiber and protein of the test groups was significantly or extremely significantly improved compared with the control group (P<0.05 or P<0.01), while there was no significant difference in the apparent digestibility of acid detergent fiber between the test group and the control group (P>0.05). 3) The serum total protein and urea nitrogen contents of the test group were significantly or extremely significantly lower than those of the control group (P<0.05). There were no significant differences in the contents of cholesterol, low-density lipoprotein, high-density lipoprotein, total protein, malondialdehyde, the activities of aspartate transaminase, alanine transaminase, glutathione peroxidase and total antioxidant capacity in serum between the two groups (P>0.05). 4) The ammonia-nitrogen and butyric acid contents in the rumen fluid of the test group were extremely significantly lower than those in the test group (P<0.05), while there were no significant differences in the pH and the contents of total volatile fatty acids, acetic acid, propionic acid, isobutyric acid, isovaleric acid, valeric acid and microbial protein (P>0.05). The results of this study indicate that, under the isonitrogenous condition, the partial replacement of corn and soybean meal in the concentrated feed with fermented palm kernel meal does not negatively affect the growth performance, nutrient digestion and metabolism, and rumen fermentation function of beef cattle.

Key words： fermented palm kernel meal; beef cattle; growth performance; serum biochemical indices; rumen fermentation parameters

近年来,随着我国养殖业朝着集约化和规模化方向迈进,畜牧业对饲料的需求快速增长。为缓解粮食安全问题和减少粮食作物在畜禽生产中的使用,农业农村部于2021年推出《饲料中玉米豆粕减量替代工作方案》[1]。而随着农业加工品快速发展,农副产品废弃物被广泛应用,被视为一种特殊形式的农业资源,其中棕榈粕资源丰富,价格低廉,不含黄曲霉毒素,且富含抗氧化物质维生素E,作为一种潜在的饲料原料具有广泛的应用前景[2];但由于棕榈粕中含有较高比例的粗纤维和总非淀粉多糖,会降低棕榈粕的消化率[3],限制了其在动物生产中的应用。棕榈粕含有约40%难以消化的非淀粉多糖,大部分是以甘露聚糖为主的抗营养因子[4]。研究发现,饲粮中添加34.8%、44.4%、66.9%的棕榈粕替代玉米和豆粕时,对肉牛增重无显著影响,但过多的棕榈粕可能会影响饲料的适口性,从而导致动物进食时间增长[5]。此外,棕榈粕中的甘露聚糖在溶于水后变成有黏性的溶液,增加消化道食糜黏稠度,使食糜内各组分混合不均匀,内源消化酶与营养素接触降低,影响养分消化率,同时有害微生物繁殖产生大量毒素,抑制生长,影响生产性能,进而影响饲料产品的整体效果。通过菌酶协同技术对棕榈粕中的抗营养因子进行降解,是合理开发利用棕榈粕最有效的手段之一,发酵后的棕榈粕在不影响动物生理健康的同时可提高其在饲粮中的添加量,有效提高棕榈粕在动物饲粮中的利用率[6]。现阶段棕榈粕的发酵菌种以酵母、芽孢杆菌、霉菌为主,混合多菌种能够提高饲料的发酵效率,解决发酵过程中间生成物质含量过多等问题,菌酶协同发酵可以提高饲料发酵过程中微生物对饲料中大分子物质的利用效率。
目前对于发酵棕榈粕饲喂肉牛的相关研究较少,因此,本试验以育肥期西门塔尔杂交牛为研究对象,探究发酵棕榈粕替代饲粮中部分玉米和豆粕对肉牛生长性能、养分表观消化率血清生化指标及瘤胃发酵参数的影响,旨在为棕榈粕在反刍动物生产中的应用提供数据支撑和参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

棕榈粕使用0.5%甘露聚糖酶(50 000 U/g)与0.1%黑曲霉进行固态发酵36 d,制成发酵棕榈粕。固态发酵前后棕榈粕的营养成分及甘露聚糖含量见表1。
表1 固态发酵前后棕榈粕的营养成分及甘露聚糖含量(干物质基础)

Table 1 Nutrients and mannan contents of fermented palm kernel meal before and after solid-state fermentation (DM basis)

项目
Items		 含量Content
发酵前Before fermentation 发酵后After fermentation
粗蛋白质CP/% 15.95 12.15
总能GE/(MJ/kg) 19.61 19.71
中性洗涤纤维NDF/% 78.71 74.84
酸性洗涤纤维ADF/% 52.15 42.45
甘露聚糖Mannosan/(μg/g) 181.52 56.57

1.2 试验设计

本试验选取30头健康且状况相近西门塔尔杂交育肥牛(全公),体重为(292.39±35.44) kg,按完全随机原则分为2组,每组15头。对照组饲喂基础饲粮,试验组在等氮条件下用发酵棕榈粕替代精料中部分玉米和豆粕。基础饲粮参照《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)配制,粗料为玉米秸秆和酒糟(3∶1),精粗比为4∶6,精料组成及营养水平见表2。试验共103 d,其中预试期13 d,正试期90 d。
表2 精料组成及营养水平(干物质基础)

Table 2 Composition and nutrient levels of the concentrated feed (DM basis) %

项目
Items		 含量Content
对照组Control group 试验组Test group
原料Ingredients
甜菜粕Rapeseed meal 6.82 6.82
玉米Corn 66.95 51.33
发酵棕榈粕Fermented palm kernel cake 16.83
豆粕Soybean meal 9.56 8.35
麦麸Wheat bran 10.00 10.00
预混料Premix1) 6.67 6.67
合计Total 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
粗蛋白质CP 21.41 21.28
粗脂肪EE 2.94 2.14
粗灰分Ash 7.93 7.73
综合净能NEmf/(MJ/kg) 6.01 6.05
中性洗涤纤维NDF 35.79 45.67
酸性洗涤纤维ADF 13.25 33.15

1)每千克预混料提供 One kilogram of premix provided the following:Fe 15 g,Cu 2.5 g,Zn 10 g,Mn 4.5 g,I 2.5 g,Co 1 g,Se 1.25 g,VA 120 000 IU,VD3 37 500 IU,VE 630 IU。

2)综合净能为参照NY/T 815—2004所得计算值,其他营养水平均为实测值。NEmf was a calculated value according to NY/T 815—2004, while the other nutrient levels were measured values.

1.3 饲养管理

动物试验经中国科学院亚热带农业生态研究所审查和批准,批准编号ISA-2024-0089,于2023年7月13日至2023年10月27日在湖南省岳阳市汨罗县湖南子归牧业有限公司进行。试验期间2组肉牛的饲养管理条件一致,每天清理牛舍,保持圈舍通风、清洁、干燥、卫生。根据分组情况饲喂试验牛,及时查看发酵棕榈粕的品质,避免出现发霉变质等情况。试验期间肉牛自由饮水、自由采食,每日喂2次,分别为06:30和16:00,粗料与精料分开饲喂,每天记录肉牛的总采食量。

1.4 样品采集

1.4.1 瘤胃液采集

在正试期的第90天,在试验牛早晨进食2 h后通过口腔插管法采集每头牛的瘤胃液样品,立即用便携式pH计测定pH,然后经4层无菌纱布过滤后分装至15 mL离心管,置于液氮中保存备用。

1.4.2 血液采集

在正试期的第90天,在试验牛早晨进食2 h后尾静脉采血5 mL,室温静置凝固后,4 ℃下1 006×g离心,取上清液转至EP管中,于-80 ℃冰箱中保存备用。

1.5 指标测定

1.5.1 生长性能的测定

于正试期第1天和第90天称重,根据初重、末重计算平均日增重(ADG),记录每天各组总精料和粗料的投料量和剩料量,根据投料量和剩料量计算平均日采食量(AFDI),根据AFDI和ADG计算料重比(F/G)。计算公式如下:
ADG=(末重-初重)/饲喂天数;
AFDI=总采食量/(饲喂天数×试验牛头数);
F/G=AFDI/ADG。

1.5.2 养分表观消化率的测定

试验结束前连续3 d,每日晨饲前对肉牛的饲粮进行样品采集,进食后采集肉牛粪便样品,将每天采集的粪样混合,放于-80 ℃进行保存,待测。测定饲粮和粪样中营养成分含量。水分含量采用直接干燥法,参照GB/T 6435—2014测定;粗蛋白质(CP)含量采用凯氏定氮法,参照GB/T 6432—2018测定;酸性洗涤纤维(ADF)含量采用酸性洗涤剂法,参照NY/T 1459—2022测定;中性洗涤纤维(NDF)含量采用中性洗涤剂法,参照GB/T 20806—2022测定;粗脂肪(EE)含量参照GB/T 6433—2006测定;粗灰分(Ash)含量参照GB/T 6438—2007测定;采用酸不溶灰分(AIA)作为内源指示剂进行养分表观消化率的计算,计算公式如下:
某养分表观消化率(%)=[1-(粪样中该养分的含量×饲粮中AIA的含量)/(饲粮中该养分的含量×粪样中AIA的含量)]×100。

1.5.3 血清生化指标的测定

使用全自动生化分析仪测定血清中与糖和脂代谢相关的指标如葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)、胆固醇(CHOL)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)含量,与肝脏代谢相关指标如谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)活性,与蛋白质合成与代谢相关的指标如总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)和尿素氮(UN)含量。使用酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒测定血清中抗氧化指标如总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性。

1.5.4 瘤胃发酵参数的测定

将收集到的瘤胃液用EA-940离子浓度计测定pH,所用电极为8135-BNROSS环氧树脂壳体复合pH电极;使用靛酚比色法[7]测定瘤胃液中的氨态氮(NH3-N)含量,使用的仪器为可见紫外分光光度计;瘤胃液中微生物蛋白(MCP)含量采用考马斯亮蓝法[8]测定;使用安捷伦7890A/5975C型气相色谱质谱联用仪测定瘤胃液中挥发性脂肪酸(VFA)含量,主要测定乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸及异戊酸等6种VFA。

1.6 数据分析

原始数据用Excel 2021软件进行初步整理后,采用SPSS 22.0软件对数据进行独立样本t检验,P<0.05视为差异显著,P<0.01为差异极显著,0.05<P<0.10视为差异有显著趋势。试验结果用平均值和均值标准误(SEM)表示。由于采食量为群体数据(整栏饲喂),缺乏个体重复数据,因此未对平均日采食量和料重比进行统计学分析。

2 结果与分析

2.1 发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛生长性能的影响

由表3可知,在初重无显著差异(P>0.05)的情况下,经过90 d的饲喂,试验组与对照组的末重、AFDI、ADG和F/G差异不显著(P>0.05)。
表3 发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛生长性能的影响

Table 3 Effects of replacing partially corn and soybean meal with fermented palm kernel meal on growth performance of beef cattle

项目
Items		 对照组
Control group		 试验组
Test group		 均值标准误
SEM		 P值
P-value
初重IBW/kg 297.13 293.20 5.230 0.711
末重FBW/kg 385.25 380.15 6.997 0.729
平均日增重ADG/(kg/d) 0.97 0.98 0.041 0.879
平均日采食量ADFI/(kg/d) 13.15 12.94 — —
料重比F/G 13.56 13.23 — —

平均日采食量与料重比数据为群体数据,因此这2个指标未进行统计学分析。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)。下表同。

The data of ADFI and F/G were groups data, so the two indicators were not statistically analyzed. In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01). The same as below.

2.2 发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛养分表观消化率的影响

由表4可知,与对照组相比,试验组的干物质、粗蛋白质表观消化率显著提高(P<0.05),中性洗涤纤维表观消化率极显著提高(P<0.01),酸性洗涤纤维表观消化率无显著变化(P>0.05)。
表4 发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛养分表观消化率的影响

Table 4 Effects of partially replacing corn and soybean meal with fermented palm kernel meal on nutrient apparent digestibility of beef cattle %

项目
Items		 对照组
Control group		 试验组
Test group		 均值标准误
SEM		 P值
P-value
干物质DM 63.87b 64.56a 0.152 0.021
粗蛋白质CP 69.30b 73.17a 0.954 0.035
中性洗涤纤维NDF 58.21B 61.65A 0.564 0.002
酸性洗涤纤维ADF 47.13 46.39 0.853 0.676

2.3 发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛血清生化指标的影响

由表5可知,试验组血清总蛋白含量极显著低于对照组(P<0.01),尿素氮含量显著低于对照组(P<0.05);试验组与对照组的血清葡萄糖、胆固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、白蛋白、丙二醛含量与谷草转氨酶、谷丙转氨酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性以及总抗氧化能力均无显著差异(P>0.05)。
表5 发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛血清生化指标的影响

Table 5 Effects of partially replacing corn and soybean with fermented palm kernel meal on serum biochemical indexes of beef cattle

项目
Items		 对照组
Control group		 试验组
Test group		 均值标准误
SEM		 P值
P-value
葡萄糖GLU/(mmol/L) 3.46 3.56 0.132 0.729
胆固醇CHOL/(mmol/L) 2.47 2.31 0.071 0.312
甘油三酯TG/(mmol/L) 0.28 0.27 0.011 0.455
低密度脂蛋白LDL/(μmol/L) 0.64 0.66 0.028 0.711
高密度脂蛋白HDL/(μmol/L) 2.07 1.93 0.069 0.325
总蛋白TP/(g/L) 81.28A 73.05B 1.470 0.003
尿素氮UN/(mmol/L) 3.29a 2.43b 0.181 0.014
白蛋白ALB/(g/L) 34.46 32.93 0.596 0.204
谷草转氨酶AST/(U/L) 80.18 74.75 1.890 0.155
谷丙转氨酶ALT/(U/L) 24.99 24.36 0.823 0.712
总抗氧化能力T-AOC/(μmol/mL) 102.67 106.06 1.501 0.278
丙二醛MDA/(nmol/mL) 8.64 10.58 0.632 0.128
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px/(μg/mL) 5.12 5.15 0.054 0.851

2.4 发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛瘤胃发酵参数的影响

由表6可知,试验组与对照组瘤胃液pH差异不显著(P>0.05);试验组瘤胃液氨态氮和丁酸含量较对照组极显著下降(P<0.01);试验组与对照组的瘤胃液总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、异丁酸、异戊酸、戊酸含量及乙丙比、微生物蛋白含量均无显著差异(P>0.05)。
表6 发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛瘤胃发酵参数的影响

Table 6 Effects of partially replacing corn and soybean with fermented palm kernel meal on rumen fermentation parameters of beef cattle

项目
Items		 对照组
Control group		 试验组
Test group		 均值标准误
SEM		 P值
P-value
pH 6.02 6.12 0.057 0.117
总挥发性脂肪酸TVFA/(mmol/L) 83.13 73.23 0.071 0.312
乙酸Acetic acid/% 60.26 61.07 0.986 0.694
丙酸Propionic acid/% 21.67 23.59 1.106 0.401
异丁酸Isobutyric acid/% 0.77 0.79 0.031 0.656
丁酸Butyric acid/% 13.72A 11.27B 0.474 0.007
异戊酸Isovaleric acid/% 1.63 1.85 0.107 0.314
戊酸Valeric acid/% 1.59 1.40 0.111 0.373
乙丙比A∶P 2.68 2.84 0.170 0.639
氨态氮NH3-N/(mg/L) 25.48A 20.75B 1.094 0.005
微生物蛋白MCP/(mg/mL) 9.83 10.73 0.584 0.457

3 讨论

3.1 发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛生长性能的影响

棕榈粕因粗纤维含量高而导致适口性较差,其含有78% β-甘露聚糖、12%纤维素和3%木聚糖,限制其在动物饲粮中的使用量[9]。利用黑曲霉菌和绿色木霉发酵处理后的棕榈粕,其使用量可以达到20%并且保证动物的生产性能不受负面影响[10]。张峰硕等[11]研究发现,在饲粮中添加15%和18%的棕榈粕,藏羊的平均日增重变化并不显著,但棕榈粕替代量达到21%时料重比显著降低。梁怡等[12]研究发现,在精料基础之上添加20%和40%的棕榈粕,肉牛的平均日增重、干物质采食量及养分消化率均无显著变化。杨保奎等[13]将发酵棕榈粕分别替代10%、20%、30%的玉米秸秆饲喂肉牛后发现,并未对肉牛的生长性能产生负面影响,且能够达到相同的增重效果。本试验在等蛋白质条件下使用发酵棕榈粕替代部分精料中的玉米和豆粕,结果显示对肉牛的平均日增重、干物质采食量和料重比无显著影响,表明发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕不会对肉牛的生长性能产生负面影响。

3.2 发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛养分表观消化率的影响

棕榈粕含有的抗营养因子会对动物的消化吸收产生一定负面影响。张峰硕等[11]报道,在藏羊饲粮中棕榈粕添加水平达到21%时,养分表观消化率呈下降趋势。动物对干物质消化率的高低能够体现饲粮整体的消化能力。研究表明,干物质表观消化率随着饲粮中中性洗涤纤维含量的增加而降低,饲粮中纤维含量较高还会影响粗蛋白质的表观消化率[14]。微生物发酵和酶解棕榈粕都是改善原料品质和提升消化利用的有效途径之一,在肉牛饲粮中添加发酵棕榈粕能够有助于机体肠道内有益菌的生长,促进消化吸收[15]。陈敬帮等[16]利用菌酶协同发酵棕榈粕,发酵后棕榈粕的干物质和粗蛋白质的消化率显著提高。李勇等[17]研究表明,饲粮中添加30%的复合微生物发酵巨菌草饲料,可以显著提高肉羊的干物质、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和粗蛋白质的表观消化率。本试验结果与上述研究结果基本一致,本研究结果显示饲喂发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕饲粮显著或极显著提高了肉牛干物质、粗蛋白质和中性洗涤纤维表观消化率。饲粮中较高的中性洗涤纤维含量并未对肉牛的养分表观消化率产生负面影响,并提高了粗蛋白质和中性洗涤纤维表观消化率的原因可能是菌酶协同发酵可以高效破坏植物饲料原料的细胞壁,降解饲料中的纤维素和半纤维素,提高了活性物质含量,从而改善肉牛的瘤胃发酵内环境,提高营养物质的利用率[18]。

3.3 发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛血清生化指标的影响

动物的血清生化指标能够反映其消化、代谢、健康状况。血清中葡萄糖含量能够反映机体能量状态的代谢物,衡量动物机体内能量是否平衡[19]。血清总蛋白质为机体蛋白质来源之一,是多种蛋白质的复合生物,其含量变化可能与动物的生长速度、健康状况、对疾病抵抗力以及蛋白质吸收代谢相关。饲喂发酵棕榈粕的试验组肉牛血清中总蛋白含量显著低于对照组,但处于正常范围之内,说明用发酵棕榈粕替代部分玉米及豆粕可能会一定程度降低机体的蛋白质代谢,但并不会对动物健康产生负面影响,其具体的影响还需进行进一步探究。尿素作为蛋白质代谢的重要产物,其含量高低能够评判机体蛋白质代谢和能量代谢在体内循环情况。曾钰等[20]在肉牛饲粮中添加发酵杂粕替代部分豆粕使血清中尿素氮含量降低。本试验中,试验组血清尿素氮含量较对照组显著降低,与前人研究结果一致,表明发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕会影响机体蛋白质代谢,推测与发酵过程中机体将不易吸收的大分子蛋白质转化为小肽、氨基酸等物质,提高了蛋白质的利用率有关,这与养分表观消化率结果相一致;试验组血清总蛋白含量极显著低于对照组,但处于正常范围之内,其具体的影响还需进行进一步的试验分析。肉牛血清中的谷草转氨酶和谷丙转氨酶是反映肝脏与心脏功能健康状况的关键指标,肝脏受损时血清中谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性会迅速上升[21]。本试验中,发酵棕榈粕替代玉米和豆粕对肉牛血清谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性无显著影响,与桑静超[22]使用发酵饲料饲喂生长猪所得结果一致。葡萄糖是能量平衡的主要指标,其在血清中的含量过高过低均会对动物机体产生影响;甘油三酯是反映脂肪组织发育和脂肪沉积的重要指标[23]。本试验中,发酵棕榈粕替代玉米和豆粕对肉牛血清甘油三酯和葡萄糖含量无显著影响,与前人研究结果[24]一致。在等蛋白质条件下以发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛血清中葡萄糖、胆固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、白蛋白含量及谷草转氨酶、谷丙转氨酶活性无显著影响,推测使用一定量的发酵棕榈粕饲喂牛并不会对其脂代谢、糖代谢、蛋白质代谢产生不良影响;此外,发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛血清总抗氧化能力、丙二醛含量和谷胱甘肽过氧化物酶活性无显著影响,说明一定量的发酵棕榈粕对肉牛的抗氧化功能无负面影响。

3.4 发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛瘤胃发酵参数的影响

肉牛瘤胃内环境的发酵平衡对于其健康和生产力至关重要。这一发酵平衡受到多种因素的影响,其中包括肉牛瘤胃液pH,反刍动物瘤胃液的pH通常在5.6~7.5[25]。本试验得出,对照组和试验组肉牛瘤胃液pH均在正常范围之内。樊启文等[26]利用发酵饲料桑饲喂肉牛,发现对瘤胃液pH无显著影响。本试验结果与前人研究结果一致,以发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕后饲喂肉牛并不影响其瘤胃发酵平衡。
饲料的营养组成和成分能够改变瘤胃微生物可用的发酵基质,同时影响瘤胃环境(其中包括pH和挥发性脂肪酸含量)[27]。支链挥发性脂肪酸(戊酸、异戊酸和异丁酸)主要源自瘤胃氧化脱氨基和缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的脱羧作用。乙丙比常被用作评价瘤胃发酵类型的标志物,乙丙比<3表示为丙酸发酵型,乙丙比>3表示为乙酸发酵型[28]。本试验显示,发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕对肉牛瘤胃液中总挥发性脂肪酸含量无显著影响,但极显著降低了丁酸含量。氨态氮是饲粮中的蛋白氮、非蛋白氮及内源氮在瘤胃的降解产物,是瘤胃微生物合成微生物蛋白的必要前提物质[29]。对反刍动物而言,当氨的释放速度与瘤胃微生物利用氨合成微生物蛋白的速度相匹配时,会提高瘤胃微生物利用氨合成微生物蛋白的效率,降低血液中氨的浓度,从而降低尿素氮含量。本试验中,饲喂发酵棕榈粕的试验组肉牛瘤胃液中氨态氮含量和血清中尿素氮含量下降,与李勇等[17]结果相似,其原因可能是菌酶协同发酵的棕榈粕促进了瘤胃发酵,加快了对瘤胃中氨态氮的利用。微生物蛋白是反刍动物蛋白质代谢供应的主要成分,瘤胃微生物的丰富度和活性主要受可降解碳水化合物影响[30],蛋白质饲料在瘤胃内降解会产生氨态氮,作为瘤胃微生物生长和蛋白质合成的重要氮源,通常用于瘤胃中微生物蛋白的合成。本研究观察到,试验组的瘤胃液中氨态氮含量显著低于对照组,但试验组与对照组牛瘤胃液pH和微生物蛋白含量并无显著差异。综上可知,在等蛋白质条件下以发酵棕榈粕替代部分玉米和豆粕饲喂肉牛对其瘤胃发酵并无负面影响。

4 结论

在等氮条件下以发酵棕榈粕替代精料中部分玉米和豆粕对肉牛的生长性能、养分消化代谢、抗氧化功能及瘤胃发酵功能均无负面影响,该结果有望为玉米豆粕减量替代提供可行性方案。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
[1]
龚新宇, 陈郸曲, 周宇桥, 等. 青贮桑枝叶对湘中黑牛生长性能、养分表观消化率、瘤胃发酵参数和血清生化指标的影响[J]. 中国畜牧杂志, 2024, 60(4):241-246.

GONG X Y, CHEN D Q, ZHOU Y Q, et al. Effects of silage mulberry branches and leaves on growth performance, nutrient apparent digestibility, rumen fermentation parameters and serum biochemical indexes of Xiangzhong black cattle[J]. Chinese Journal of Animal Science, 2024, 60(4):241-246. (in Chinese)

[2]
彭运智, 谭会泽, 刘松柏, 等. 棕榈仁粕在家禽饲粮中的营养价值与应用[J]. 动物营养学报, 2018, 30(9):3388-3393.

PENG Y Z, TAN H Z, LIU S B, et al. Nutritive value and application of palm kernel meal in poultry feed[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2018, 30(9):3388-3393. (in Chinese)

[3]
PATTON R A, HRISTOV A N, LAPIERRE H. Protein feeding and balancing for amino acids in lactating dairy cattle[J]. The Veterinary Clinics of North America:Food Animal Practice, 2014, 30(3):599-621.

[4]
何国红. 棕榈粕在育肥牛饲料上的应用[J]. 今日畜牧兽医, 2023, 39(12):65-67.

HE G H. Application of palm meal in fattening cattle feed[J]. Today Animal Husbandry and Veterinary, 2023, 39(12):65-67. (in Chinese)

[5]
于长青, 李冰, 皮尔·穆罕默德·阿卜杜勒, 等. 棕榈粕渣发酵饲料养殖肉牛应用效果研究[J]. 畜牧与饲料科学, 2019, 40(1):46-49.

YU C Q, LI B, PEER M A, et al. Feeding effects of fermented feed prepared with palm residues in beef cattle[J]. Animal Husbandry and Feed Science, 2019, 40(1):46-49. (in Chinese)

[6]
徐智鹏, 周迪, 陈敬帮, 等. 甘露聚糖酶在发酵棕榈粕中的应用及仿生消化研究[J]. 中国饲料, 2023(5):168-171.

XU Z P, ZHOU D, CHEN J B, et al. Application of mannanase in fermented palm meal and study on biomimetic digestion[J]. China Feed, 2023(5):168-171. (in Chinese).

[7]
冯宗慈, 高民. 通过比色测定瘤胃液氨氮含量方法的改进[J]. 畜牧与饲料科学, 2010, 31(增刊1):37.

FENG Z C, GAO M. Improvement of method for determination of ammonia nitrogen content in rumen fluid by colorimetric method[J]. Animal Husbandry and Feed Science, 2010, 31(Suppl.1):37. (in Chinese)

[8]
李娟, 张耀庭, 曾伟, 等. 应用考马斯亮蓝法测定总蛋白含量[J]. 中国生物制品学杂志, 2000, 13(2):118-120.

LI J, ZHANG Y T, ZENG W, et al. The total protein content was determined by Coomassie brilliant blue method[J]. Chinese Journal of Biologicals, 2000, 13(2):118-120. (in Chinese)

[9]
李锡阁, 周成翀, 吴志新, 等. 微生物复合发酵对豆粕营养品质的影响[J]. 华中农业大学学报, 2019, 38(6):123-131.

LI X G, ZHOU C C, WU Z X, et al. Effect of microbial compound fermentation on nutritional quality of soybean meal[J]. Journal of Huazhong Agricultural University, 2019, 38(6):123-131. (in Chinese)

[10]
SUNDU B, ADJIS A, SARJUNI S, et al. Fermented palm kernel meal by different fungi in broiler diets[J]. IOP Conference Series:Earth and Environmental Science, 2021, 788:012041.

[11]
张峰硕, 周力, 马博妍, 等. 棕榈粕添加水平对高原型藏羊生长发育影响[J]. 草业科学, 2023, 40(9):2401-2410.

ZHANG F S, ZHOU L, MA B Y, et al. Effects of supplemental level of palm meal on the growth and development of plateau Tibetan sheep[J]. Pratacultural Science, 2023, 40(9):2401-2410. (in Chinese)

[12]
梁怡, 郭凯军, 杜晋平, 等. 棕榈仁粕添加水平对肉牛增重性能和饲料成本的影响[J]. 中国畜牧杂志, 2009, 45(23):37-39.

LIANG Y, GUO K J, DU J P, et al. Effect of palm kernel meal addition levels on weight gain performance and feed cost of beef cattle[J]. Chinese Journal of Animal Science, 2009, 45(23):37-39.

[13]
杨保奎, 刘信宝, 沈益新, 等. 不同青贮饲料对肉牛生长性能及血清生化指标的影响[J]. 畜牧与兽医, 2016, 48(11):5-9.

YANG B K, LIU X B, SHEN X Y, et al. Effects of different silages on growth performance,serum biochemical indexes and immune function of beef cattle[J]. Journal of Animal Science and Veterinary Medicine, 2016, 48(11):5-9. (in Chinese)

[14]
张立涛, 李艳玲, 王金文, 等. 不同中性洗涤纤维水平饲粮对肉羊生长性能和营养成分表观消化率的影响[J]. 动物营养学报, 2013, 25(2):433-440.

DOI

ZHANG L T, LI Y L, WANG J W, et al. Effects of diets with different neutral detergent fiber levels on growth performance and nutrient apparent digestibility of meat sheep[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2013, 25(2):433-440. (in Chinese)

[15]
秧石航, 司敬, 刘峰, 等. 棕榈粕及其发酵饲料在动物生产中的应用进展[J]. 饲料研究, 2024, 47(3):159-164.

YANG S H, SI J, LIU F, et al. Progress in application of palm kernel meal and its fermented feed in animal production[J]. Feed Research, 2024, 47(3):159-164. (in Chinese)

[16]
陈敬帮, 董毅, 徐智鹏, 等. 不同微生物、酶及其协同作用对发酵棕榈粕的影响[J]. 中国饲料, 2024(15):198-202.

CHEN J B, DONG Y, XU Z P, et al. The effects of different microorganisms,enzymes and their synergy on the fermented palm kernel meal[J]. China Feed, 2024(15):198-202. (in Chinese)

[17]
李勇, 赵庆枫, 王泽仁, 等. 巨菌草发酵饲料对绵羊瘤胃发酵和养分表观消化率的影响[J]. 中国饲料, 2023(13):138-141.

LI Y, ZHAO Q F, WANG Z R, et al. Effect of fermented feed of giant fungus on rumen fermentation of sheep and apparent digestibilities of nutrients[J]. China Feed, 2023(13):138-141. (in Chinese)

[18]
CHEN H, HU H Y, CHEN D W, et al. Dietary pectic oligosaccharide administration improves growth performance and immunity in weaned pigs infected by rotavirus[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2017, 65(14):2923-2929.

DOI PMID

[19]
黄佑倩, 原雪峰, 杨璐铭, 等. 菌酶制剂对肉羊生长性能、营养物质表观消化率及血清生化指标的影响[J]. 饲料研究, 2024, 47(19):12-17.

HUANG Y Q, YUAN X F, YANG L M, et al. Effects of bacterial enzyme preparation on growth performance,nutrient apparent digestibility,and serum biochemical indicators of mutton sheep[J]. Feed Research, 2024, 47(19):12-17. (in Chinese)

[20]
曾钰, 刘垚, 李友英, 等. 发酵杂粕替代豆粕对肉牛生长性能、养分表观消化率及血清生化指标的影响[J]. 中国畜牧兽医, 2022, 49(2):559-568.

ZENG Y, LIU Y, LI Y Y, et al. Effects of fermented mixed meal replacing soybean meal in diets on growth performance,nutrient apparent digestibility and serum biochemical indices of beef cattle[J]. China Animal Husbandry & Veterinary Medicine, 2022, 49(2):559-568. (in Chinese)

[21]
BRODERICK G A. Effects of varying dietary protein and energy levels on the production of lactating dairy cows[J]. Journal of Dairy Science, 2003, 86(4):1370-1381.

DOI PMID

[22]
桑静超. 混菌固态发酵饲料对生长猪生产性能、血清生化指标及粪中微生物菌群的影响[D].硕士学位论文. 郑州: 河南农业大学, 2014.

SANG J C. Effects of mixed culture solid fermentation feed on the performance, serum index and immune globulin in growing pigs[D].Master’s Thesis. Zhengzhou: Henan Agricultural University, 2014. (in Chinese)

[23]
STANLEY C C, WILLIAMS C C, JENNY B F, et al. Effects of feeding milk replacer once versus twice daily on glucose metabolism in Holstein and Jersey calves[J]. Journal of Dairy Science, 2002, 85(9):2335-2343.

DOI PMID

[24]
刘俊阳. 固态发酵微生态制剂的制备及其在犊牛日粮中的应用研究[D].硕士学位论文. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2019.

LIU J Y. Preparation of solid fermentation microecologics and its application in strarter diets[D].Master’s Thesis. Hohhot: Inner Mongolia University, 2019. (in Chinese)

[25]
RUSSELL J B, WILSON D B. Why are ruminal cellulolytic bacteria unable to digest cellulose at low pH?[J]. Journal of Dairy Science, 1996, 79(8):1503-1509.

DOI PMID

[26]
樊启文, 陈芳, 杜恩存, 等. 不同比例发酵饲料桑替代基础饲粮对肉牛瘤胃发酵、瘤胃细菌与真菌菌群结构的影响[J]. 动物营养学报, 2024, 36(4):2475-2486.

DOI

FAN Q W, CHEN F, DU E C, et al. Effects of basal Diet replaced by fermented feed mulberry with different proportions on rumen fermentation,rumen bacterial and fungal community structure of beef cattle[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2024, 36(4):2475-2486. (in Chinese)

[27]
XING B S, HAN Y L, CAO S F, et al. Cosubstrate strategy for enhancing lignocellulose degradation during rumen fermentation in vitro:characteristics and microorganism composition[J]. Chemosphere, 2020, 250:126104.

[28]
WANG L J, ZHANG G N, LI Y, et al. Effects of high forage/concentrate diet on volatile fatty acid production and the microorganisms involved in VFA production in cow rumen[J]. Animals, 2020, 10(2):223.

[29]
李建国, 李英, 曹玉凤, 等. 蛋白质补充料替代日粮中棉籽饼对肉牛生产性能和血液生化指标的影响[J]. 动物营养学报, 2001, 13(4):50-53.

LI J G, LI Y, CAO Y F, et al. Effect of protein supplement substituted for cottonseed cake on performance and blood biochemical parameters in beef cattle[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2001, 13(4):50-53. (in Chinese)

[30]
ERWIN E S, MARCO G J, EMERY E M. Volatile fatty acid analyses of blood and rumen fluid by gas chromatography[J]. Journal of Dairy Science, 1961, 44(9):1768-1771.

Options
文章导航

/

〈 〉

    联系我们

  • 地址：北京市海淀区圆明园西路2号
    　　　中国农业大学动科动医大楼153室
  • 邮编：100193
  • 电话：010－62817823
  • 网址：http://www.chinajan.com
  • E-mail：cjan@chinajan.com
京公网安备 11010802041926号    京ICP备17050989号-2