Chinese Journal of Animal Nutrition >

2023 , Vol. 35 >Issue 5: 3130 - 3140

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2023.291

RESEARCH PAPER

Study on Energy Digestion and Metabolism and Growth Requirement of Yak Calves in Later Growth Stage

  • LIU Yanhong , 1 ,
  • ZHANG Yuying 1 ,
  • LIU Shujie 1 ,
  • ZHOU Yuqing 2 ,
  • ZHANG Wanming 2 ,
  • YANG Deyu 1 ,
  • CUI Zhanhong , 1, *
Expand
  • 1 Qinghai Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science for Grazing Livestock on Plateau, Yak Engineering Technology Research Center of Qinghai Province, Key Laboratory of Animal Nutrition and Feeding for Tibetan Sheep on Qinghai-Tibet Plateau, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, College of Animal Husbandry and Veterinary Sciences, Qinghai University, Xining 810016, China
  • 2 Management Committee of Haibei Tibetan Autonomous Prefecture Plateau Animal Husbandry Science and Technology Demonstration Garden, Xihai Town 810299, China
*associate professor, E-mail:

Received date: 2022-11-07

  Online published: 2023-05-11

Fold

Abstract

The purpose of this experiment was to study the energy digestion and metabolism and growth requirement of yak calves in later growth stage. Twenty-one healthy Datong yak calves (bulls) with similar date of birth and average body weight of (60.44±4.59) kg were randomly divided into three groups: initial slaughter group (average body weight of 73.61 kg, IS group), middle slaughter group (average body weight of 81.96 kg, MS group), final slaughter group (average body weight of 96.53 kg, FS group), there were 7 replicates in each group and 1 calf in each replicate. The pre-trial period was 15 days and the trial period was 60 days. All yak calves were fed in single pens, free feeding and drinking water. When the average weight of calves reached 73.61, 81.96 and 96.53 kg, the digestion and metabolism, gas metabolism and slaughter tests were carried out. The results showed as follows: 1) with the body weight of yak calves increased, the body weight before slaughter and empty body weight were significantly increased (P<0.05). 2) With the body weight of yak calves increased, the apparent digestibility of dry matter, calcium and phosphorus was significantly decreased (P<0.05), and the apparent digestibility of neutral detergent fiber was significantly increased (P<0.05). The apparent digestibility of inorganic matter, nitrogen and acid washing fiber of IS group was significantly higher than that of MS group and FS group (P<0.05). 3) With the body weight of yak calves increased, the gross energy, fecal energy, urinary energy and digestive energy were significantly increased (P<0.05), and the total energy metabolic rate and digestive energy metabolic rate were significantly decreased (P<0.05). The metabolic energy and total energy digestibility of IS group and MS group were significantly higher than that of FS group (P<0.05). 4) The oxygen consumption and carbon dioxide output of FS group were significantly higher than those of IS group and MS group (P<0.05). 5) The total energy of muscle and skin of FS group and MS group was significantly higher than that of IS group (P<0.05), and the total energy of hair of FS group was significantly higher than that of IS group and MS group (P<0.05). 6) The net energy for growth when average daily gain of 100.00 to 500.00 g/d was 1.19 to 5.95 MJ/d, and the model of net energy requirement for growth was: log10 energy=0.910 6+0.989 8 log10 empty body weight. In conclusion, according to the digestion and metabolism characteristics of energy of yak calves in late growth stage, the regression model of net energy requirement for growth of yak calves in late growth stage is established, and the nutrient parameters of energy requirement are obtained, which provides a reference for scientific feeding of yak calves.

Key words： yak calves; energy; digestion and metabolism; growth requirements

Cite this article

LIU Yanhong , ZHANG Yuying , LIU Shujie , ZHOU Yuqing , ZHANG Wanming , YANG Deyu , CUI Zhanhong . Study on Energy Digestion and Metabolism and Growth Requirement of Yak Calves in Later Growth Stage[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2023 , 35(5) : 3130 -3140 . DOI: 10.12418/CJAN2023.291

牦牛作为青藏高原的优势反刍畜种之一,不仅为藏区牧民提供必需的生活资料[1],同时也是他们重要的生产资料来源[2]。传统放牧生产方式下,牦牛生长发育缓慢,生长性能总体水平低,不仅与当地的气候条件有关,而且与牧草营养水平有关,牦牛的科学饲养一直是困扰牧民的生产实际问题[3]。但是,目前牦牛饲养中仍主要参考肉牛的饲养标准[4],尤其是牦牛犊牛饲养方面的参考资料更是缺少,犊牛的营养需要量研究是目前牦牛饲养标准工作上较为欠缺的部分,也是本实验室团队一直所努力的方向。饲料中适宜的能量水平能使动物的生长性能和饲料利用率达到最优[5],不同环境条件下动物对能量水平的需要量也有所不同[6]。近年来,研究者已采用多种方法研究了不同地区肉牛的能量维持和生长需要量,例如秦川牛[7]、锦江牛[8]、皖东牛[9]等,建立了不同品种和生理阶段肉牛的能量消化代谢规律及营养需要量模型。与之相比,受实际饲养和研究条件的影响,牦牛营养需要量及其饲养标准建立工作较为滞后,针对牦牛犊牛能量需要量的研究工作更是缺乏,不利于牦牛犊牛健康饲养的科学指导。因此,本试验以生长后期的牦牛犊牛为研究对象,研究其生长后期能量消化代谢及生长需要量模型,为牦牛犊牛健康高效培育提供重要依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间和地点

动物饲养试验于2020年10月—2021年1月在青海省海北州高原现代生态畜牧业科技示范园开展;样品测定工作在青海大学畜牧兽医科学院动物营养与饲料科学重点实验室进行。

1.2 试验设计

试验选取出生日期接近、平均体重(60.44±4.59) kg的大通牦牛犊牛(公牛)21头,随机分为3组,即初期屠宰组(平均体重73.61 kg,IS组)、中期屠宰组(平均体重81.96 kg,MS组)、末期屠宰组(平均体重96.53 kg,FS组),每组7个重复,每个重复1头犊牛。预试期15 d,正试期60 d。待预试期结束后,选择IS组试验犊牛进行消化代谢和气体代谢试验,最后进行屠宰试验,屠宰试验每次屠宰5头牛;每周进行1次称重,待MS组和FS组试验犊牛平均体重达到81.96和96.53 kg时分别进行消化代谢、气体代谢和屠宰试验。

1.3 试验饲粮

试验饲粮的精粗比为3∶7,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)[4]配制,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(绝干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of the experimental diet (extremely dry matter basis) %

原料Ingredients 含量Content 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 钙Ca 0.77
预混料Premix1) 1.50 磷P 0.31
合计Total 100.00

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 1 000 IU。

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

1.4 试验方法和指标测定

1.4.1 饲养试验

试验期间,试验犊牛均为室内单栏饲养,每头占地约5.0 m2,自由饮水,自由采食,依据肉牛对应的体重为参数,饲喂量按前1天采食量调整,确保饲槽内有10%左右的剩余饲料,将前1天的剩料收集并称重,用于计算日采食量。

1.4.2 消化代谢试验

试验前、中、后期分别采样,随机选取精料和苜蓿干草,试验结束后分别混合均匀,于烘箱中65 ℃烘干8 h,粉碎过0.5目筛,保存待测。待饲养试验结束后进行为期5 d的消化代谢试验,采用全收粪尿法,每天收集牦牛的总排粪量和尿量。试验开始前牛圈打扫干净,保证地面干净,每2 h收集1次粪样,将1天所收集的粪样置于一起,地面打扫干净后进行第2天收粪。尿样收集时给犊牛套上特制的尿袋,尿液顺尿管流到尿桶里,每2 h收集尿液并进行1次尿袋调整;取混合均匀粪样的10%加入10%硫酸用于固氮,取尿样总量的5%装入50 mL离心管,-20 ℃保存待测。

1.4.3 气体代谢试验

饲养试验结束后进行为期3 d的气体代谢试验,采用呼吸面罩收集气体,正式试验开始前2 d进行牦牛犊牛的适应和调试,正式试验期间每天早晨饲喂0.5 h后收集气体,隔2 h收集1次,每次6 min,共收4次。气体代谢试验采用动物呼吸代谢测量系统(美国FMS便携式动物呼吸测量系统)测定甲烷(CH4)产生量、二氧化碳(CO2)排放量和氧气(O2)消耗量,FMS便携式动物呼吸测量系统操作步骤简述如下。

1.4.3.1 仪器设备运行调试

1)先将主机按要求连接好所有线路,按照步骤要求依次进行开机,等待一切显示正常;2)调节气体分析:在初始界面旋转Mode至Pump Drive出现一个箭头,再旋转Adjust调整泵功率,调好后按Enter确定;再旋转显示屏上方的Flow Adjust调整流速;3)通讯连接:打开电脑点击ExpeData软件进行运行,连接合适的COM端口,选择要运行的文件夹,点击确定,点击开始运行程序并自动记录数据,等待电脑界面的曲线运行稳定。

1.4.3.2 试验牦牛呼吸气体收集

提前将牛用绳子绑好头部,待牛体况和情绪稳定后开始进行试验,将制作好的呼吸面罩戴到牛的头部,保证牛的呼气和出气均来自于面罩;打开气体袋子的阀门,收集牛呼出的气体,时间为6 min,收完气后,关闭阀门,取下呼吸面罩,解开绳子,保证牛的自由活动不受限制。

1.4.3.3 CH4产生量、CO2排放量和O2消耗量测定

待电脑界面的曲线运行稳定后,将使用呼吸面罩收集的气体进行上机运行,待气体运行完毕后,让曲线运行稳定再进行下一次气体运行,直至收集的所有气体运行完毕,程序运行停止并保存气体数据,用于后续的数据分析。

1.5 屠宰试验

依据Galvani等[10]建立的屠宰程序,屠宰试验操作步骤简述如下:1)屠宰试验开始前1天下午禁食禁水,并对第2天屠宰的牦牛犊牛进行称重。2)宰前称重,记为宰前活重,颈静脉放血,收集血液并称重。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,计算空腹体重。3)沿胴体中线劈开并称重,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。4)牛头沿中线锯开并称重,剥离头皮,分离肉、骨骼,并称重记录。5)将血液与其他器官(食道、生殖器、内脏)及胃肠道组织混合后使用绞肉机(红鹰22型,成都宏鑫盛机电设备有限公司)进行反复粉碎混匀后取样;脂肪、肌肉、皮使用绞肉机进行粉碎取样;骨骼使用破骨机(EP-150X250型颚式破碎机,鹤壁市天冠仪器仪表有限公司)进行粉碎取样;毛剪碎取样;以上各取3份500.00 g左右的样品。6)每只牛采集到的样品有:肌肉、骨骼、脂肪、皮、毛和血液+内脏6部分样品。7)将所采集到的样品使用自封袋分装完成后,放入-20 ℃冰箱保存,备测。
样品的处理与测定:将其中一份样品用于测定干物质含量的测定,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粉碎混匀,使用自封袋装袋保存待测,用于测定能量含量;能量使用氧弹式热量测定仪(Parr 6100)测定。

1.6 部分指标的计算方法

计算公式如下:
总能(MJ/d)=日采食量×饲粮总能;
消化能(MJ/d)=食入总能-粪能;
代谢能(MJ/d)=食入总能-粪能-尿能-甲烷能;
总能消化率(%)=(消化能/食入总能)×100;
总能代谢率(%)=(代谢能/食入总能)×100;
消化能代谢率(%)=(代谢能/消化能)×100;
呼吸熵=CO2排出量/O2消耗量;
甲烷能(kJ)=CH4产生量×39.54[9]。

1.7 数据统计与分析

试验数据采用Excel 2019进行整理,采用SPSS 20.0进行独立性、正态性和方差齐性检验,然后进行单因素方差分析,用Duncan氏法对数据进行多重比较,以P<0.05作为显著性差异的标准。

2 结果与分析

2.1 不同体重阶段牦牛犊牛的生长性能

由表2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,宰前活重和空腹体重显著增加(P<0.05)。
表2 不同体重阶段牦牛犊牛的生长性能

Table 2 Growth performance of yak calves at different body weight stages

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
IS MS FS
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
平均日增重ADG/g 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3至表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 3 to Table 5.

2.2 不同体重阶段牦牛犊牛的营养物质表观消化率

由表3可知,随着牦牛犊牛体重增加,干物质、钙和磷表观消化率显著降低(P<0.05),中性洗涤纤维表观消化率显著增加(P<0.05)。IS组无机物、氮和酸性洗涤纤维表观消化率显著高于MS组和FS组(P<0.05),FS组显著高于MS组(P<0.05)。3组之间粗脂肪表观消化率无显著差异(P>0.05)。
表3 不同体重阶段牦牛犊牛的营养物质表观消化率

Table 3 Nutrient apparent digestibility of yak calves at different body weight stages %

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
IS MS FS
干物质DM 62.28a 60.13b 59.47c 0.85 0.005
无机物IM 11.30a 9.03c 10.35b 0.66 0.006
氮N 66.02a 58.14c 59.35b 2.45 <0.001
粗脂肪EE 89.83 87.54 88.63 0.66 0.201
中性洗涤纤维NDF 47.26c 52.31b 63.41a 4.77 0.001
酸性洗涤纤维ADF 47.25a 35.61c 38.12b 3.54 0.005
钙Ca 64.73a 61.76b 57.37c 2.14 <0.001
磷P 60.74a 56.86b 53.05c 2.22 <0.001

2.3 不同体重阶段牦牛犊牛的能量消化代谢

由表4随着牦牛犊牛体重增加,总能、粪能、尿能和消化能显著增加(P<0.05),总能代谢率和消化能代谢率显著降低(P<0.05)。IS组和MS组代谢能和总能消化率显著高于FS组(P<0.05),IS组和MS组之间差异不显著(P>0.05)。3组之间甲烷能无显著差异(P>0.05)。
表4 不同体重阶段牦牛犊牛的能量消化代谢

Table 4 Energy digestion and metabolism of yak calves at different body weight stages

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
IS MS FS
总能GE/(MJ/d) 25.97c 28.73b 30.36a 1.28 <0.001
粪能FE/(MJ/d) 10.36c 11.66b 12.95a 0.75 <0.001
尿能UE/(MJ/d) 6.51c 9.64b 13.01a 1.88 <0.001
甲烷能CH4E/(MJ/d) 1.21 1.37 1.59 0.11 0.233
消化能DE/(MJ/d) 15.60c 17.06b 17.40a 0.55 <0.001
代谢能ME/(MJ/d) 7.72a 5.82a 3.42b 1.24 0.006
总能消化率DE/GE/% 60.10a 59.39a 57.33b 0.83 <0.001
总能代谢率ME/GE/% 29.72a 20.28b 11.25c 5.33 0.002
消化能代谢率ME/DE/% 49.43a 34.16b 19.61c 8.61 0.002

2.4 不同体重阶段牦牛犊牛的气体代谢

由表5可知,FS组O2消耗量和CO2排出量显著高于IS组和MS组(P<0.05),IS组和MS组之间差异不显著(P>0.05)。3组之间呼吸熵和CH4产生量无显著差异(P>0.05)。
表5 不同体重阶段牦牛犊牛的气体代谢

Table 5 Gas metabolism of yak calves at different body weight stages

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
IS MS FS
O2消耗量O2 consumption/(L/d) 902.39b 1 157.66b 1 458.08a 160.59 0.003
CO2排出量CO2 output/(L/d) 796.44b 848.18b 1 155.24a 111.98 0.014
呼吸熵Respiratory quotient 0.82 0.74 0.79 0.02 0.144
CH4产生量CH4 production/(L/d) 30.40 34.74 40.28 2.86 0.231

2.5 不同体重阶段牦牛犊牛不同组织中能量的含量与分布

由表6可知,FS组和MS组肌肉和皮的能量总量显著高于IS组(P<0.05),FS组和MS组之间差异不显著(P>0.05)。FS组毛的能量总量显著高于IS组和MS组(P<0.05),IS组和MS组之间差异不显著(P>0.05)。3组之间骨骼、脂肪和血液+内脏的能量总量差异不显著(P>0.05)。
表6 不同体重阶段牦牛犊牛不同组织中能量的含量与分布

Table 6 Energy content and distribution in different tissues of yak calves at different body weight stages

项目
Items		 组别
Groups		 干物质含量
DM content/%		 能量含量
Energy content/(MJ/kg)		 能量总量
Total energy/MJ
骨骼
Bone		 IS 49.62±0.04 14.80±1.18 97.59±14.49
MS 51.13±0.02 13.31±1.04 100.99±16.05
FS 51.62±0.05 14.31±1.86 127.08±35.00
肌肉
Muscle		 IS 29.46±0.02 25.91±1.04 179.78±23.64b
MS 30.03±0.03 25.75±0.79 220.60±19.63a
FS 29.78±0.02 24.96±0.87 235.25±33.09a
脂肪
Fat		 IS 73.85±0.06 37.93±0.70 58.45±8.98
MS 80.16±0.04 38.19±0.30 68.54±4.32
FS 77.45±0.06 38.10±0.07 70.42±10.11
血液+内脏
Blood +viscera		 IS 28.05±0.01 26.28±0.47 65.19±3.46
MS 26.73±0.02 26.25±0.50 66.96±7.34
FS 27.05±0.02 25.72±0.29 74.22±6.99
皮
Skin		 IS 35.51±0.02 22.92±0.53 37.55±3.95b
MS 37.70±0.02 22.44±0.43 44.44±4.93a
FS 37.76±0.01 22.98±0.50 47.59±3.96a
毛
Hair		 IS 21.70±0.56 37.55±3.95b
MS 21.73±0.78 44.44±4.93b
FS 22.63±0.60 47.59±3.96a

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)。

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).

2.6 不同体重阶段牦牛犊牛的生长净能(NEg)需要量

根据牦牛犊牛屠宰试验的数据,建立不同体重阶段牦牛犊牛的体重与宰前体重之间的回归关系(图1),宰前体重与空腹体重的回归关系(图2),空腹体重与机体能量的回归关系(图3),推算出不同体重的能量沉积量,即为该体重下的牦牛犊牛生长净能需要量。
图1 不同体重阶段牦牛犊牛的体重与宰前体重的回归关系

Fig.1 Regression relationship between body weight and body weight before slaughter of yak calves at different body weight stages

图2 不同体重阶段牦牛犊牛的宰前体重与空腹体重的回归关系

Fig.2 Regression relationship between slaughter weight and empty body weight of yak calves at different body weight stages

图3 不同体重阶段牦牛犊牛的空腹体重与机体能量的回归关系

Fig.3 Regression relationship between empty body weight and body energy of yak calves at different body weight stages

由表7和表8可知,根据ARC(1980)[11]中提出的生长净能计算方法,建立空腹体重与能量的对数之间的异速回归方程:log10能量=a+b×log10EBW,生长净能需要量是由空腹体重增加时试验牛体内沉积的能量差值计算得到。例如,体重为70.00 kg,平均日增重为100.00 g/d,生长净能需要量是由空腹体重和犊牛体内沉积的能量差值计算而得到。根据此算法,可计算得到70~90 kg牦牛犊牛在平均日增重为100.00~500.00 g/d的生长净能需要量。
表7 预测牦牛犊牛体组成及能量沉积的回归方程

Table 7 Regression equations for predicting body composition and energy deposition of yak calves (n=15)

项目Items 方程Equations 决定系数R2
宰前体重SBW/kg 宰前体重=7.006 3+0.871 8×体重 0.97
空腹体重EBW/kg 空腹体重=7.961 5+0.741 4×宰前体重 0.89
能量Energy/MJ log10能量=0.910 6+0.989 8×log10空腹体重 0.74

所有回归方程均存在统计显著性(P<0.05)。

Statistical significance exists in all regression equations (P<0.05).

表8 不同体重阶段牦牛犊牛的生长净能需要量

Table 8 Net energy requirement for growth of yak calves at different body weight stages MJ/d

平均日增重
ADG/(g/d)		 体重BW/kg 宰前活重SBW/kg
70 80 90 70 80 90
100.00 1.19 1.19 1.19 1.04 1.04 1.04
200.00 2.38 2.38 2.37 2.08 2.07 2.07
300.00 3.57 3.57 3.56 3.12 3.11 3.11
400.00 4.76 4.76 4.75 4.15 4.15 4.14
500.00 5.95 5.95 5.94 5.19 5.19 5.18

3 讨论

3.1 不同体重阶段牦牛犊牛的营养物质表观消化率变化

营养物质表观消化率是反映动物消化功能的重要指标,干物质采食量既反映反刍动物营养物质的摄入需求,同时决定了动物机体健康和生长性能,科学的饲料配比能够提高饲料利用率,在满足动物需要的基础上减少饲料浪费[12]。本试验采用相同的饲料配比,参考平均日增重确定饲喂量,随着牦牛犊牛体重增长,干物质采食量和粪排出量均显著增加,干物质表观消化率为59.47%~62.28%,低于杨俊等[13]的试验结果(68.47%~71.74%),因为后者所选牦牛犊牛日龄更小,这与本试验随日龄增加干物质表观消化率递减的规律一致。有研究发现,在自由采食的条件下,4、5月龄的犊牛对饲料营养物质的表观消化率较3月龄略有下降[14],与本试验结果一致。本试验粗脂肪表观消化率为87.54%~89.83%,粗脂肪表观消化率较高,与崔祥[15]得出的结果(88.45%)接近。犊牛阶段消化位置由皱胃逐渐过渡到瘤胃,消化方式也转变为微生物消化[16],其中纤维素分解酶在纤维素分解中发挥重要作用,随着瘤胃发育对纤维素的利用率不断提高[17],与本试验结果相符。冯仰廉[18]研究表明,钙和磷在动物幼龄阶段骨骼中的沉积作用强,但随着年龄的增长沉积速度逐渐减弱,本试验钙和磷表观消化率随年龄增长降低,与该规律一致。

3.2 不同体重阶段牦牛犊牛的能量消化代谢变化

张拴林等[19]研究了荷斯坦犊牛饲粮能量代谢,发现非哺乳期间的能量消化率、消化能转化代谢能的效率都比哺乳期间的低。穆阿丽等[20]研究了4~6月龄犊牛能量代谢规律发现,在蛋白质水平一致的条件下,4~6月龄的犊牛能量平均消化率为66.77%,总能代谢率为56.92%,消化能代谢率为85.25%;李伍杰[21]研究结果显示,6月龄的母水牛能量消化率为74.56%,总能代谢率为62.94%。与以上研究结果相比,本研究中牦牛犊牛生长后期的总能消化率(57.33%~60.10%)、总能代谢率(11.25%~29.72%)和消化能代谢率(19.61%~49.43%)的结果都偏低,分析原因可能是牦牛长期适应并生存在高海拔地区,虽然与以上研究中犊牛的月龄相近,但是牦牛犊牛体重较其他品种的犊牛体重偏小,其消化代谢功能发育也相对较慢造成的。

3.3 不同体重阶段牦牛犊牛的气体代谢变化

瘤胃是反刍动物的一个巨型发酵罐,瘤胃中存在很多发酵饲料的微生物且会产生大量的气体,主要为CO2和CH4,CO2排出量与O2消耗量则代表了机体的生命代谢情况,而CH4产生量则反映了瘤胃的发酵活动[22]。反刍动物瘤胃中碳水化合物发酵的产物为CH4,而CH4的排放会造成能量的无效损失[23]。有研究显示,CH4产生量随温度的降低而降低[24],当奶牛的采食量低于维持水平时,CH4产生量也会降低[25]。本研究中,CH4产生量在3组之间无显著差异,说明可能在试验开始初期,犊牛的瘤胃已基本发育完全;并且随着体重的增长,CH4产生量也并没有降低,说明犊牛的采食量高于维持量,使得犊牛更好的生长发育。反刍动物CH4产生量受很多因素影响,饲粮的供给量是很重要的影响因素。Blaxter等[26]指出,维持饲喂水平下,随着饲料的营养物质表观消化率增高,CH4产生量占能量摄入量的比例也增高,提高饲喂量后,高质量饲料的CH4产生量低于低质量饲料。牦牛生长期绝食代谢下呼吸熵为0.723[27],牦牛妊娠期的呼吸熵为0.69~0.73[22]。在本研究中,牦牛犊牛生长后期呼吸熵为0.74~0.82,略高于上述研究结果。可能在饲喂过程中,本研究使用了质量稍好的饲料使得研究结果略高。

3.4 不同体重阶段牦牛犊牛的生长净能需要量

动物体内所含有的能量总量有2种计算方法可以得到;一种是“计算值”,假设动物畜体存留的含能物质为蛋白质和脂肪,然后用体内蛋白质和脂肪的总量乘以各自的能值计算得到;另一种是“实测值”,指骨骼、肌肉、脂肪、血液+内脏、皮和毛的重量乘以各自能量值之和。在许贵善[28]的研究中,验证了这2种方法所得能量含量偏差很小,结果不显著。基于以上的研究结果,所以本试验选用了第2种方法。许贵善[28]研究发现,无论是公羔还是母羔,各组织单位重量所含有的能量含量保持稳定,这与本试验研究结果一致,同一个组织中并没有因为体重的增长而导致单位内能量含量的变化,说明单位内能量含量相对稳定,但是因为体重不同,组织重量不同,最终表现为能量总量在3组之间有差异。本研究发现,单位内脂肪的能量含量最高,其次为血液+内脏、肌肉,因为脂肪组织是动物的能量储备场所[29],所以导致脂肪组织中能量含量最高,本次试验验证了上述结果。心脏是能量代谢的场所,血液也会为机体供能,所以导致血液+内脏组织中能量含量较高,动物的肌肉中存在能量代谢[30],这也是导致肌肉组织中能量含量较高的原因之一。
崔秋佳[31]研究了90~120 kg荷斯坦母牛能量需要量模型为:消化能需要量(MJ/d)=0.658 78代谢体重+24.079△体重;穆阿丽[32]研究发现,增重1 kg需要净能16.94 MJ;有研究根据析因法对泌乳前期水牛确定了净能需要量:净能需要量(MJ/d)=0.316×代谢体重+0.297△体重×代谢体重+2.915称乳脂校正乳[33]。本试验得出的能量为生长净能在平均日增重100.00~500.00 g/d的生长净能为1.19~5.95 MJ/d。

4 结论

综上所述,牦牛犊牛生长后期(73.61~96.53 kg),总能消化率为57.33%~60.10%,总能代谢率为11.25%~29.72%,呼吸熵为0.74~0.82;平均日增重在100.00~500.00 g/d的生长净能为1.19~5.95 MJ/d,生长净能需要量模型为log10能量=0.910 6+0.989 8log10空腹体重,为牦牛犊牛的科学饲养提供了参考依据。

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