Chinese Journal of Animal Nutrition >

2023 , Vol. 35 >Issue 3: 1705 - 1715

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2023.161

RESEARCH PAPER

Study on Nutrient Requirement of Mineral Elements Copper, Iron and Zinc of 70 to 90 kg Yak Calves

  • CAO Jun , 1 ,
  • ZHANG Bo 1, * ,
  • DUAN Jiayu 1 ,
  • FENG Yuzhe 1 ,
  • LIU Shujie 1 ,
  • YANG Deyu 1 ,
  • ZHANG Xiaowei 1 ,
  • ZHOU Lei 2 ,
  • CUI Zhanhong , 1, **
Expand
  • 1 Key Laboratory of Plateau Grazing Animal Nutrition and Feed Science of Qinghai Province, Yak Engineering Technology Research Center of Qinghai Province, Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Animal Nutrition and Forage-Feed of Grazing Yak and Tibetan Sheep in Qinghai-Tibetan Plateau, Qinghai Academy of Animal Husbandry and Veterinary Sciences in Qinghai University, Xining 810016, China
  • 2 Management Committee of Plateau Ecological Animal Husbandry Science and Technology Demonstration Park of Haibei Tibetan Autonomous Prefecture, Haiyan 810299, China
**associate professor, E-mail:

*Contributed equally

Received date: 2022-07-31

  Online published: 2023-03-16

Fold

Abstract

In order to explore the distribution regularity and nutrient requirement of mineral elements copper, iron and zinc of 70 to 90 kg yak calves, twenty-one male yak calves with healthy physique and similar body weight [(60.44±4.59) kg] were selected and randomly divided into 3 groups, the test calves were slaughtered at an average body weight of 73.61, 81.96 and 96.53 kg, namely the initial slaughter group (BL group), the mid-term slaughter group (M group) and the final slaughter group (F group), respectively. The viscera (including blood), bone (including head and hoof), meat, fat, leather and fleece were weighed and recorded, the contents of mineral elements copper, iron and zinc in tissue were analyzed, the growth performance, slaughter performance and the distribution regularity of mineral elements in each group of calves were analyzed, and the predicted model of net growth requirements of mineral elements copper, iron and zinc of 70 to 90 kg yak calves was established. The results showed as follows: 1) with the body weight of yak calves increased, the slaughter body weight (SBW), empty body weight (EBW), dry matter intake, carcass weight, meat weight, viscera (including blood) weight and fleece weight were significantly increased (P<0.05). The bone weight of F group was significantly higher than that of BL group and M group (P<0.05), and the dressing percentage of M group was significantly higher than that of BL group and F group (P<0.05). 2) The proportion of copper and iron in the viscera (including blood) was the highest, the proportion of zinc in muscle was the highest, and the proportion of copper, iron and zinc in fat was less. 3) The contents of copper, iron and zinc in body of yak calves were highly correlated with EBW, the predicted model of net growth requirements and net growth requirements of copper, iron and zinc of 70 to 90 kg yak calves were: the net growth requirement of copper=4.402 5×EBW-0.122 8, and the net requirement was 2.65 to 2.72 mg/kg EBW; the net growth requirement of iron=94.425 8×EBW0.003 9, and the net requirement was 95.88 to 95.97 mg/kg EBW; the net growth requirement of zinc=5.193 9×EBW0.416 1, and the net requirement was 26.55 to 29.19 mg/kg EBW. In conclusion, in this experiment, the net growth requirement parameters and the distribution regularity of copper, iron and zinc of 70 to 90 kg yak calves can be obtained, which provides a certain reference for the scientific feeding of yak calves.

Key words： yak calves; slaughter performance; copper; iron; zinc; distribution regularity; net growth requirement

Cite this article

CAO Jun , ZHANG Bo , DUAN Jiayu , FENG Yuzhe , LIU Shujie , YANG Deyu , ZHANG Xiaowei , ZHOU Lei , CUI Zhanhong . Study on Nutrient Requirement of Mineral Elements Copper, Iron and Zinc of 70 to 90 kg Yak Calves[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2023 , 35(3) : 1705 -1715 . DOI: 10.12418/CJAN2023.161

我国的牦牛总数约为1 400万头,饲养量占世界总饲养量的90%左右,其中,青海省牦牛数量占全国牦牛总数量的34.70%,存量近500万头[1⇓-3]。牦牛主要分布在青藏高原及其周边地区,是藏民最重要的生活物质、生产资料和经济来源,与青藏地区经济增长、畜牧业发展、牧民增产增收息息相关[4]。而犊牛作为牦牛产业的基础,其饲养质量对成年牦牛的生产性能起到了决定性作用,因此,青藏高原牦牛产业的可持续发展有赖于牦牛犊牛的早期培育[5]。青藏高原牦牛主要以放牧为主,牦牛受青藏高原牧草季节性盈亏及饲养水平良莠不齐的限制,放牧期间营养物质摄入量无法得到满足,牦牛掉膘问题非常严重,甚至冻死、饿死的情况时有发生,对牦牛产业造成不可挽回的损失[6]。除此之外,牦牛数量急剧增长,大大增加了牧区草场载畜压力,并造成草场大面积退化,进一步加剧了天然草场饲草供应和牦牛营养需要之间的供需矛盾[7]。因此,进一步推进牦牛营养需要量研究、制定牦牛营养需要量的标准至关重要,通过科学合理的饲养,可充分发挥牦牛的生长潜力和生产性能,同时减少饲料成本[8]。
矿物质元素在其他营养物质被机体消化吸收的过程中起到协同作用,保证了动物机体对营养物质的利用,矿物质元素的缺失一方面不利于家畜维持机体健康和生产性能,另一方面还会阻碍畜牧业的健康发展。因此,满足动物机体对矿物质元素的营养需要是实际生产工作中必须考虑的关键点[9]。但牦牛营养需要量的标准不健全,矿物质元素营养需要量方面的研究缺乏系统性。
青藏高原牦牛产业的可持续发展有赖于牦牛犊牛的早期培育,目前关于牦牛犊牛主要矿物质元素营养需要量的研究鲜见报道。因此,本试验以70~90 kg(5~6月龄)牦牛犊牛为研究对象,综合采用饲养试验和比较屠宰试验,通过析因法建立牦牛犊牛矿物质元素铜、铁、锌需要量模型,获得牦牛犊牛铜、铁、锌营养需要量参数,补充青藏高原地区牦牛饲养标准中犊牛矿物质元素营养需要的基础数据,从而为指导牦牛犊牛的科学饲养提供重要参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物及试验设计

选取体质健康、出生日期和体重[(60.44±4.59) kg]相近的大通公牦牛犊牛21头,随机分为3组,分别在体重达到73.61、81.96和96.53 kg时进行比较屠宰试验,分别记为初期屠宰组(BL组)、中期屠宰组(M组)、末期屠宰组(F组),每次屠宰时间为1 d,每组屠宰5头牛。在青海省海北州高原现代生态畜牧业科技示范园完成动物饲养试验,于试验前进行免疫和驱虫处理。预试期15 d,正试期60 d。

1.2 试验饲粮

采用精料与粗料分开的饲喂方式,精料由湟源县河湟清牧饲料有限公司加工生产,粗料为苜蓿干草。参考我国《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)体重70 kg、日增重500 g制定饲粮配方,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 the experimental diet (DM basis)%

原料 Ingredients 含量 Contents 营养水平 Nutrient levels2) 含量 Content
苜蓿干草 Alfalfa hay 70.00 干物质 DM 89.52
玉米 Corn 9.00 总能 GE/(MJ/kg) 17.24
小麦 Wheat 7.00 粗蛋白质 CP 18.87
小麦麸 Wheat bran 4.00 粗脂肪 EE 1.10
豆粕 Soybean meal 3.00 中性洗涤纤维 NDF 55.73
菜籽粕 Rapeseed meal 5.00 酸性洗涤纤维 ADF 33.86
食盐 NaCl 0.50 铜 Cu/(mg/kg) 22.0
预混料 Premix1) 1.50 铁 Fe/(mg/kg) 126.3
合计 Total 100.00 锌 Zn/(mg/kg) 46.8

1)每千克预混料含 One kg of the premix contained:Ca 6 g,P 4.5 g,Na 4.8 g,K 9 g,Mg 3.6 g,Cu 22 mg,Fe 126.3 mg,Zn 46.8 mg,Mn 54.18 mg,VA 60 000 IU,VD3 25 000 IU,VE 100 IU。

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

1.3 饲养管理

试验期间,采取室内单栏饲养,每头试验牛占地约5.0 m2,采用精料:粗料=3:7的比例进行饲喂;自由采食,早、晚各饲喂1次,饲喂量根据前1天采食量进行调整,以确保饲槽内有10%左右的剩余饲粮,将前1天的剩料收集并称重,计算干物质采食量,自由饮水。

1.4 样品采集及指标测定

屠宰试验开始前1天16:00开始禁食禁水,并对第2天进行屠宰的牦牛犊牛进行称重;08:00开始对牦牛犊牛进行称重,记为宰前活重(SBW)。用绳子将犊牛的蹄子进行固定,割开颈静脉放血,收集所有血液并称重。血液收集完毕后,沿中线将牛皮剪开并进行剥离,剥离后分离头、蹄、尾、心脏、肺脏、肾脏、生殖器、胃肠等并称重,胃肠取出内容物后再次称重,记为空腹体重(EBW)。胃肠2次称重的差值为内容物重量,SBW减去内容物重量为EBW;将胴体沿中线劈开并称重,对右侧胴体进行骨骼、肌肉和脂肪的分离,并称重记录。收集所有的脂肪(包括胃部、肠道、胴体及内脏器官附近)并称重记录;将牛头沿中线锯开并称重,剥离头皮,分离肉、骨骼称重;使用剪毛剪对牛皮先进行粗加工,然后使用电动剪毛剪进行细加工,分别对毛和皮进行称重。将每头牛血液与其他器官(食道、生殖器、内脏)及胃肠道组织混合后使用绞肉机进行反复粉碎混匀,脂肪、肌肉样品使用绞肉机进行粉碎取样;骨骼(包括头、蹄)使用破骨机进行粉碎取样;牛皮剪碎取样,牛毛均匀取样,每个样品各取3份500.00 g左右的样品,放入-20 ℃冰箱保存,备测。
不同样品各收集3份,每份500 g,选取1份体组织样品用于干物质(DM)含量的测定,剩余2份样品混匀后进行冻干处理,将冻干后的样品再次使用粉碎机进行粉碎混匀,使用自封袋装袋保存待测。使用干灰化法(GB/T 6438—2007)进行样品前处理并获得粗灰分(Ash)含量;组织中矿物质元素铜、铁、锌含量的测定参考GB/T 13885—2017,用TAS-990原子吸收分光光度计测定。矿物质元素的线性回归方程及相关系数见表2。
表2 矿物质元素的线性回归方程及相关系数

Table 2 Linear regression equations and correlation coefficients of mineral elements

项目
Items		 线性回归方程
Linear regression equation		 相关系数
Correlation coefficient
铜 Cu Y=11.195 0X-0.082 9 0.998 17
铁 Fe Y=25.542 4X-0.096 0 0.998 07
锌 Zn Y=7.621 6X-0.018 6 0.998 91

1.5 屠宰性能

屠宰性能相关计算公式如下:
屠宰率(%)=(胴体重/宰前活重)×100;
净肉率(%)=(胴体净肉重/宰前活重)×100;
胴体净肉率(%)=(胴体净肉重/胴体重)×100;
胴体肉骨比=(胴体净肉重/胴体骨重)×100。

1.6 净生长需要量预测模型

依据ARC(1980)[10],体内矿物质元素含量可以通过与EBW的对数异速生长模型来推导:
lgy=a+b×lgx。
式中:y为去除内容物后体内矿物质元素含量(g);a为截距;b为回归系数;x为EBW(kg)。
方程(2)由方程(1)变形求导数得到,用来预测不同EBW时体内矿物质元素含量:
y'=b×10a×EBW(b-1)
式中:y'为每增加单位EBW所需要的矿物质元素含量(g/kg);a为截距;b为回归系数。
为了能推测出单位体增重所需矿物质元素含量,使用体重和EBW比值来转换。

1.7 数据处理与统计分析

试验数据采用Excel 2019初步处理后,采用SPSS 20.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并用Duncan氏法进行多重比较和显著性分析,结果以平均值和均值标准误(SEM)表示,以P<0.05作为差异显著的判断标准,以0.05≤P<0.10作为升高或降低趋势的判断标准。

2 结果

2.1 不同生长体重牦牛犊牛的生长性能和屠宰性能

由表3可知,3组之间平均日增重和料重比无显著差异(P>0.05);随着牦牛犊牛体重增加,SBW、EBW和干物质采食量均显著增加(P<0.05)。
表3 不同生长体重牦牛犊牛的生长性能

Table 3 Growth performance of yak calves with different growth weights (n=5)

项目
Items		 组别 Groups SEM P值
P-value
BL M F
宰前活重 SBW/kg 70.86c 79.47b 90.46a 5.67 <0.001
空腹体重 EBW/kg 59.03c 70.01b 75.40a 4.82 <0.001
干物质采食量 DMI/(g/d) 1 509.08c 1 658.77b 1 800.94a 84.26 0.003
平均日增重 ADG/(g/d) 444.33 501.33 474.33 0.49 0.185
料重比 F/G 0.12 0.11 0.13 0.01 0.072

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)。表4和表5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 Table 4 and Table 5.

由表4可知,随着牦牛犊牛体重增加,胴体重、肉重、内脏(含血液)重、毛重均显著增加(P<0.05),F组的骨重显著高于BL组和M组(P<0.05),M组的屠宰率显著高于BL组和F组(P<0.05)。3组之间脂肪重、皮重、净肉率、胴体净肉率和胴体肉骨比无显著差异(P>0.05)。
表4 不同生长体重牦牛犊牛的屠宰性能

Table 4 Slaughter performance of yak calves with different growth weights (n=5)

项目
Items		 组别 Groups SEM P值
P-value
BL M F
胴体重 Carcass weight/kg 34.82c 42.32b 46.69a 1.44 <0.001
骨重 Bone weight/kg 13.27b 14.79b 16.95a 0.35 <0.001
肉重 Meat weight/kg 23.50c 28.58b 31.52a 0.95 0.002
内脏(含血液)重
Viscera (including blood) weight/kg		 8.84c 9.53b 10.68a 0.24 <0.001
脂肪重 Fat weight/kg 2.07 2.24 2.40 0.08 0.224
皮重 Leather weight/kg 4.63 5.25 5.50 0.17 0.078
毛重 Fleece weight/kg 1.16c 1.21b 1.37a 0.03 <0.001
屠宰率 Dressing percentage/% 49.00b 53.20a 49.20b 0.01 <0.001
净肉率 Net meat percentage/% 33.20 35.80 33.40 0.84 0.083
胴体净肉率
Net meat percentage of carcass/%		 67.40 67.60 67.60 0.07 0.991
胴体肉骨比
Meat to bone ratio of carcass		 2.08 2.18 2.08 0.01 0.053

2.2 不同生长体重牦牛犊牛体内矿物质元素铜、铁、锌分布规律

由表5可知,F组和M组脂肪中干物质含量显著高于BL组(P<0.05),M组皮中干物质含量高于BL组和F组(P<0.05),F组毛中干物质含量高于BL组和M组(P<0.05)。3组之间骨骼、肌肉、内脏(含血)中干物质含量无显著差异(P>0.05)。
表5 不同生长体重牦牛犊牛各组织中干物质含量

Table 5 Dry matter content in each tissue of yak calves at different growth weights%

项目
Items		 组别 Groups SEM P值
P-value
BL M F
骨骼 Bone 51.17 51.99 53.02 0.60 0.480
肌肉 Meat 29.42 28.22 29.57 0.36 0.266
内脏(含血) Viscera (including blood) 28.14 29.19 29.47 0.28 0.114
脂肪 Fat 74.64b 79.13a 81.32a 0.98 0.006
皮 Leather 37.48b 39.35a 37.76b 0.31 0.015
毛 Fleece 1.16b 1.21b 1.37a 0.03 <0.001
由表6可知,内脏(含血)是铜主要分布的部位,66.80%的铜分布在内脏(含血)中,剩余部分的铜分布于骨骼、肌肉、皮、脂肪、毛中,占比均值分别为6.95%、12.10%、3.48%、3.71%、6.91%。体内铜总量随牦牛犊牛体重增长显著增加(P<0.05)。
表6 铜在牦牛犊牛组织中的分布

Table 6 Distribution of copper in tissue of yak calves (n=5)

项目
Items		 组织 Tissues 总量
Total
骨骼
Bone		 肌肉
Meat		 皮
Leather		 内脏(含血)
Viscera (including
blood)		 脂肪
Fat		 毛
Fleece
BL组 含量 Content/mg 11.97b 17.95b 6.61 126.10b 6.71 10.18b 179.52c
BL group 占比 Proportion/% 6.67 10.00 3.68 70.24 3.74 5.67
M组 含量 Content/mg 13.47ab 26.43a 7.56 130.82b 7.90 15.69a 201.87b
M group 占比 Proportion/% 6.67 13.09 3.74 64.80 3.91 7.77
F组 含量 Content/mg 17.07a 29.64a 6.80 146.71a 7.84 16.39a 224.45a
F group 占比 Proportion/% 7.61 13.21 3.03 65.36 3.49 7.30
占比均值 Average proportion/% 6.95 12.10 3.48 66.80 3.71 6.91
SEM 0.90 1.53 0.26 3.26 0.28 0.99 5.56

同列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)。表7和表8同。

In the same column, 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 Table 7 and Table 8.

由表7可知,内脏(含血)是铁主要分布的部位,54.08%的铁分布在内脏(含血)中;肌肉是铁第二大分布部位,21.55%的铁分布在肌肉中;此外,毛和皮中的铁含量也较丰富,12.80%、5.68%的铁分布在这2种组织中,脂肪中的铁含量较少。体内铁总量随牦牛犊牛体重增长显著增加(P<0.05)。
表7 铁在牦牛犊牛组织中的分布

Table 7 Distribution of iron in tissue of yak calves (n=5)

项目
Items		 组织 Tissues 总量
Total
骨骼
Bone		 肌肉
Meat		 皮
Leather		 内脏(含血)
Viscera (including
blood)		 脂肪
Fat		 毛
Fleece
BL组 含量 Content/mg 143.23 1 164.75b 306.78b 3 135.83b 147.42 732.11b 5 630.11c
BL group 占比 Proportion/% 2.54 20.69 5.45 55.70 2.65 13.00
M组 含量 Content/mg 172.77 1 489.75a 360.70ab 3 476.45b 152.97 775.53b 6 428.17b
M group 占比 Proportion/% 2.69 23.18 5.61 54.08 2.38 12.06
F组 含量 Content/mg 203.14 1 525.90a 438.69a 4 007.37a 183.45 979.93a 7 338.48a
F group 占比 Proportion/% 2.77 20.79 5.98 54.61 2.50 13.35
占比均值 Average proportion/% 2.64 21.55 5.68 54.80 2.51 12.80
SEM 12.46 57.03 24.55 118.07 8.60 43.35 220.84
由表8可知,肌肉是锌主要分布的部位,54.89%的锌分布在肌肉中;内脏(含血)和骨骼中的锌含量相当,13.36%和15.87%的锌分布在这2种组织中;其余的锌分布于皮、脂肪和毛中,占比均值均不足10%。体内锌总量随牦牛犊牛体重增长显著增加(P<0.05)。
表8 锌在牦牛犊牛组织中的分布

Table 8 Distribution of zinc in tissue of yak calves (n=5)

项目
Items		 组织 Tissues 总量
Total
骨骼
Bone		 肌肉
Meat		 皮
Leather		 内脏(含血)
Viscera (including
blood)		 脂肪
Fat		 毛
Fleece
BL组 含量 Content/mg 184.75 631.87b 48.02b 179.51b 36.32 111.16b 1 191.63c
BL group 占比 Proportion/% 15.50 53.03 4.03 15.06 3.05 9.33
M组 含量 Content/mg 234.51 800.29ab 62.65a 173.65ab 37.85 121.03b 1 429.98b
M group 占比 Proportion/% 16.40 55.97 4.38 12.14 2.65 8.46
F组 含量 Content/mg 265.05 938.69a 67.80a 217.14a 49.35 148.48a 1 686.51a
F group 占比 Proportion/% 15.72 55.66 4.02 12.88 2.93 8.80
占比均值 Average proportion/% 15.87 54.89 4.14 13.36 2.88 8.86
SEM 16.31 54.80 3.28 8.60 3.52 5.80 66.72

2.3 70~90 kg牦牛犊牛矿物质元素铜、铁、锌净生长需要量的研究

由表9可知,SBW和体重的回归关系为:SBW(kg)=7.006 3+0.871 8体重,SBW和体重存在高度线性相关(R2=0.973 4),EBW和SBW的回归关系为:EBW(kg)=7.961 5+0.741 4SBW,线性相关较高(R2=0.873 4),表明用体重预测牦牛犊牛EBW是可行的。此外,牦牛犊牛体内矿物质元素含量与EBW具有高度相关性,故EBW可预测牦牛犊牛单位EBW铜、铁和锌含量。
表9 牦牛犊牛体内矿物质含量元素与空腹体重异速回归方程

Table 9 Allometric regression of mineral element contents and empty body weight of yak calves

项目 Items 异速回归方程 Allometric equation 相关系数 R2
SBW SBW=7.006 3+0.871 8×BW 0.973 2
EBW EBW=7.961 5+0.741 4×SBW 0.892 7
Cu lgCu=0.700 6+0.877 2×lgEBW 0.813 2
Fe lgFe=1.973 4+1.003 9×lgEBW 0.717 8
Zn lgZn=0.564 4+1.416 1×lgEBW 0.831 9

SBW:宰前活重 slaughter body weight;EBW:空腹体重 empty body weight;BW:体重 body weight;Cu:铜 copper;Fe:铁 iron;Zn:锌 zinc。下表同 the same as below。

表10展示了70~90 kg牦牛犊牛矿物质元素净生长需要量预测方程,并计算得牦牛犊牛生长铜、铁、锌的净生长需要量分别为2.65~2.72 mg/kg EBW、95.88~95.97 mg/kg EBW、26.55~29.19 mg/kg EBW。牦牛犊牛在70、80、90 kg时体重与EBW转换系数分别为体重:EBW=1.39、1.41、1.42。
表10 70~90 kg牦牛犊牛矿物质元素净生长需要量预测方程

Table 10 Predicted equation of net growth requirement for mineral element of 70 to 90 kg yak calves

项目
Items		 体重 BW/kg 方程
Equation
70 80 90
EBW/kg 50.44 56.91 63.37
Cu/(mg/kg EBW) 2.72 2.68 2.65 NRG=4.402 5×EBW-0.122 8
Fe/(mg/kg EBW) 95.88 95.93 95.97 NRG=94.425 8×EBW0.003 9
Zn/(mg/kg EBW) 26.55 27.91 29.19 NRG=5.193 9×EBW0.416 1

NRG:净生长需要量 net growth requirement。

3 讨论

3.1 70~90 kg牦牛犊牛生长性能和屠宰性能的研究

本试验中,随着牦牛犊牛日龄的变化,体重也发生相应的变化,试验中、后期平均日增重高于前期,试验后期平均日增重低于中期,可能是因为由于试验后期天气越来越寒冷,牦牛犊牛要抵御天气的寒冷,饮用水的温度也较低,导致少数犊牛出现了腹泻,体重增速缓慢。动物机体各组织器官生长速度在不同生长阶段并不一致,机体将营养物质优先分配给代谢旺盛的器官或组织,其在机体中分配的次序为神经、骨骼、肌肉和脂肪。Gomes等[11]对5~20 kg体重萨能山羊研究显示,相对机体生长速度,骨骼组织保持更快的生长速度;Lawrence等[12]也认为幼畜初期阶段,骨骼组织生长速度较快。随牦牛犊牛SBW从70.86 kg增重至90.46 kg,体重增加了27.66%,骨重由13.27 kg增重至16.95 kg,骨重增加了27.73%,骨骼生长速度略高于机体生长速度,与上述研究规律一致,说明此阶段的犊牛骨骼已经较为成熟,增速减慢,此后机体的生长速度会高于骨骼生长速度。Lawrence等[12]对8个品种公牛进行屠宰试验,结果显示骨重占比随体重增加而减少,与本试验结果不同,主要是由于本试验牦牛处于犊牛生长后期阶段,骨骼生长发育仍较活跃。本试验阶段肉重由23.50 kg增重至31.52 kg,增加了34.13%,肌肉在SBW的占比由33.16%增加至34.84%,肌肉的生长速度表现出增长的趋势。有研究通过对刚出生的尕力巴犊牛进行6个月育肥后屠宰,发现犊牛胴体重为(27.06±2.10) kg,屠宰率为(40.5±0.71)%,净肉重为(18.4±1.53) kg,净肉率为(28.4±1.33)%[13],本试验结果与之相比偏高,说明此次犊牛生长发育良好,为以后犊牛的培育提供良好的基础。甘南牦牛在屠宰产肉性能的各项指标上,均低于鲁西黄牛、秦川牛、安格斯牛、夏洛来牛和西门塔尔牛[14],甘南牦牛的屠宰率为52.06%,与本试验结果接近,说明牦牛的品种并不影响屠宰率。通过对西门塔尔牛与蒙古牛屠宰性能对比试验分析得知,西门塔尔牛母牛的屠宰率、净肉率分别较蒙古成年母牛提高了1.59%和1.34%,西门塔尔牛的产肉性能也比蒙古牛高[15],与本试验相比,均比牦牛的高,说明牦牛的屠宰性能较其他品种的牛低,这也反映了牦牛由于自身生长环境的影响,导致生长缓慢。

3.2 70~90 kg牦牛犊牛矿物质元素铜、铁、锌体内分布规律的研究

本试验观察到,铜、铁、锌量随体重增加而增加,在骨骼、内脏、脂肪、皮、毛各组织中铜、铁、锌含量随体重增加而增加,而肌肉中铜、铁、锌含量随着体重增加而增加,可能是因为物种不一样的原因。其中,铜参与造血、合成髓蛋白、毛色素沉积和骨发育[16],是部分免疫酶的组成成分,能够增强动物机体免疫力[17];铜作为瘤胃微生物所必须的矿物质元素对维持纤维素降解率不可或缺[18],动物机体中50%~70%的铜存在于骨骼和肌肉中,皮、脑和血液等组织中也有分布,反刍动物肝脏中铜含量较高[19]。Bellof等[20]以45 kg肉羊为试验动物研究得出骨骼中铜含量占机体总量的60%,纪守坤[21]研究得出公羔和母羔内脏铜含量分别为84.24%、69.78%,马雪豪[22]研究得出杜泊杂种公羔机体中83.16%~88.90%的铜位于内脏中。薛艳锋[8]研究认为生长期牦牛饲粮中铜含量为10~20 mg/kg,本试验饲粮中铜含量为22 mg/kg,符合肉牛营养需要量标准,内脏中铜含量占比为66.80%,与前人研究结果一致,即铜在内脏中含量较高。
铁对提高血红蛋白和红细胞的质量至关重要。铁可以提高奶牛泌乳量、改善乳品质,补铁能够提高肉牛日增重,发挥生产潜能[23]。机体中60%左右的铁以血红素铁的形式构成血红蛋白存在于血液中,是动物必需的微量矿物质元素。纪守坤[21]研究得出铁主要分布在内脏,骨骼中铁含量仅次于内脏;马雪豪[22]研究表明铁总量的46.47%~55.13%位于内脏中;李万栋[24]研究表明适合生长期牦牛瘤胃发酵的铁添加形式、添加水平和范围分别为羟基蛋氨酸铁、30 mg/kg、20~40 mg/kg。本试验饲粮中铁含量为126.3 mg/kg,符合肉牛饲养标准,却高于李万栋[24]的研究结果,可能是因为选择的牦牛生长阶段有差异的原因。本试验内脏中铁含量占总量的54.80%,与前人研究结果一致,铜和铁在牦牛犊牛体内的分布见图1。
图1 铜和铁在牦牛犊牛体内的分布

铜总含量为201.94 mg,铁总含量为6 465.59 mg。

Fig.1 Distribution of copper and iron in body of yak calves

The total copper content was 201.94 mg, and the total iron content was 6 465.59 mg.

锌通过参与酶的合成调控多个代谢机制[25]。锌调节动物食欲[26];与维生素E结合切断铁结合位点,防止铁诱导脂质过氧化的发生[27]。研究表明骨骼中的锌占比约为37%,肌肉、皮肤、内脏和血液中的锌占比约为58%,而Bellof等[20]对绵羊的研究表明体内锌总量的59%位于肌肉中。李万栋[24]提出适合生长期牦牛瘤胃发酵的锌添加形式、添加水平和范围分别为羟基蛋氨酸锌、30 mg/kg、20~40 mg/kg。本试验饲粮中锌含量为46.8 mg/kg,符合肉牛饲养标准,与李万栋[24]提出生长期牦牛的适宜锌添加水平较为接近。本试验中,锌集中分布在肌肉、骨骼和内脏(含血)中,3种组织部位中锌含量的占比分别为54.89%、15.87%、13.36%,肌肉中锌含量与Bellof等[20]结果一致,锌在牦牛犊牛体内的分布见图2。
图2 锌在牦牛犊牛体内的分布

锌总量为1 436.04 mg。

Fig.2 Distribution of zinc in body of yak calves

The total zinc content was 1 436.04 mg.

3.3 70~90 kg牦牛犊牛矿物质元素铜、铁、锌净生长需要量的研究

动物机体中铜、铁和锌含量较低,平均每千克动物机体沉积量分别为铜2~3 mg、铁30~70 mg和锌10~100 mg,因此,动物对铜、铁和锌的营养需要量均较低[28]。在NRC中,生长期牛铁的需要量为34 mg/kg DM,300 kg母牛对锌的需要量为33 mg/kg DM。在Arelovich等[29]研究表明,肉牛对铁的需要量为50 mg/kg DM。李万栋[24]通过体外产气试验表明,适合生长期牦牛瘤胃发酵的铁和锌添加形式、添加水平和范围分别为羟基蛋氨酸铁、30 mg/kg、20~40 mg/kg和人羟基蛋氨酸锌、30 mg/kg、20~40 mg/kg。薛艳锋[8]研究认为蛋氨酸铜为牦牛铜最适添加形式,推荐生长期牦牛饲粮中铜含量为10~20 mg/kg。马雪豪[21]得出羔羊铜、铁、锌净生长需要量分别为12.61~15.62 mg/kg EBW、77.82~82.55 mg/kg EBW、23.98~25.36 mg/kg EBW。本试验结果表明,以EBW表示,70~90 kg牦牛犊牛矿物质元素铜、铁和锌净生长需要量分别为:2.65~2.72 mg/kg EBW、95.88~95.97 mg/kg EBW、26.55~29.19 mg/kg EBW。本试验结果与羔羊结果存在一定出入,较羔羊铜需要量低,一方面由于物种间存在差异,另一方面是因为本试验的牦牛犊牛处于生长后期阶段,瘤胃发育日趋成熟,铜的吸收效率下降极快。铁需要量差异较大,可能是牦牛生活在高原地区,缺氧环境促使红细胞比重升高,铁含量丰富,且牦牛肉富含矿物质元素。微量元素净生长需要量相关研究较少,需要进一步研究完善。

4 结论

本试验条件下,70~90 kg牦牛犊牛矿物质元素铜、铁、锌的净生长需要量预测模型和净生长需要量为:铜净生长需要量=4.402 5×EBW-0.122 8,净生长需要量为2.65~2.72 mg/kg EBW;铁净生长需要量=94.425 8×EBW0.003 9,净生长需要量为95.88~95.97 mg/kg EBW;锌净生长需要量=5.193 9×EBW0.416 1,净生长需要量为26.55~29.19 mg/kg EBW。本试验所获得70~90 kg牦牛犊牛铜、铁、锌的净生长需要量参数及分布规律,可为牦牛犊牛的营养需要量和科学饲喂管理提供一定的参考。

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