Effects of Dietary Garlic on Growth Performance, Digestion and Metabolism and Economic Benefits of Beef Cattle

CUI Yafang; WANG Lina; ZHANG Xinghua; LU Yunde; SHEN Shunli; JIA Jin; HE Yang; CAO Binghai; SU Huawei

doi:10.12418/CJAN2023.412

Chinese Journal of Animal Nutrition >

2023 , Vol. 35 >Issue 7: 4432 - 4441

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2023.412

RESEARCH PAPER

Effects of Dietary Garlic on Growth Performance, Digestion and Metabolism and Economic Benefits of Beef Cattle

CUI Yafang ^,¹ ,
WANG Lina ¹ ,
ZHANG Xinghua ² ,
LU Yunde ² ,
SHEN Shunli ² ,
JIA Jin ² ,
HE Yang ¹ ,
CAO Binghai ¹ ,
SU Huawei ^,¹^,^*

Expand

¹ State Key Laboratory of Animal Nutrition, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China
² Animal Husbandry and Veterinary Center of Daguan County, Yunnan Province, Zhaotong 657411, China

^* associate professor, E-mail: suhuawei@cau.edu.cn

Received date: 2022-12-07

Online published: 2023-07-11

Fold

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of different dietary levels of fresh garlic on growth performance, digestion and metabolism and economic benefits of beef cattle. Twenty-four Simmental crossbred bulls with similar age and body weight of (383±51) kg were randomly divided into 3 groups with 8 cattle per group. Cattle in the control group were fed a basal diet, and those in 0.5% and 1.0% garlic supplemental groups were fed the basal diet (dry matter basis) supplemented with 0.5% and 1.0% fresh garlic, respectively. The pretest lasted for 15 days and the test lasted for 152 days. The results showed as follows: 1) with the increase of garlic supplemental level, the final body weight (P=0.079) and average daily gain (ADG) (P=0.062) of beef cattle showed a trend of quadratic change, and the dry matter intake (DMI) and nitrogen intake content showed significant quadratic changes (P<0.05). The ADG in 0.5% garlic supplemental group tended to be higher than that in the control group and 1.0% garlic supplemental group (P=0.062), and the final body weight, DMI and nitrogen intake content in 0.5% garlic supplemental group were significantly higher than those in 1.0% garlic supplemental group (P<0.05); the feed to gain ratio in 0.5% garlic supplemental group was lower than that in the other two groups, but the difference was not significant (P>0.05); there were no significant differences in the other nitrogen metabolism indices among all groups (P>0.05). 2) Compared with the control group, dietary garlic had no significant effects on nutrient apparent digestibility and rumen fermentation parameters of beef cattle (P>0.05). 3) The serum alanine aminotransferase activity of beef cattle in 0.5% garlic supplemental group was significantly higher than that in the control group (P<0.05), the serum total cholesterol content in 1.0% garlic supplemental group was significantly lower than that in 0.5% garlic supplemental group (P<0.05), but there were no significant differences in the other serum biochemical indices among all groups (P>0.05). 4) Economic benefit analysis showed that the average daily gross profit in 0.5% garlic supplemental group was the highest, which was increased by 10.83 and 11.72 yuan, respectively, compared with the control group and 1.0% garlic supplemental group. In conclusion, dietary 0.5% fresh garlic can increase DMI, ADG and economic benefits of beef cattle.

Key words： garlic; beef cattle; growth performance; digestion and metabolism; economic benefits

Cite this article

CUI Yafang , WANG Lina , ZHANG Xinghua , LU Yunde , SHEN Shunli , JIA Jin , HE Yang , CAO Binghai , SU Huawei . Effects of Dietary Garlic on Growth Performance, Digestion and Metabolism and Economic Benefits of Beef Cattle[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2023 , 35(7) : 4432 -4441 . DOI: 10.12418/CJAN2023.412

近年来,寻找具有促生长作用的抗生素替代品受到养殖业的广泛关注,其中,植物来源添加剂以绿色、安全、无残留和不产生耐药性等优势逐渐成为研究热点。我国作为最大的大蒜生产国,大蒜总产量占世界总产量的3/4以上^[1]。新鲜大蒜中含有大量蒜氨酸,并在破碎的过程中形成大蒜的主要活性物质——大蒜素^[2]。大蒜及其活性成分具有抗菌、抗炎、抗氧化和抗癌作用^[3-4]。有研究表明,大蒜素还可以改变反刍动物的瘤胃发酵参数,提高营养物质消化率和降低甲烷排放^[5-6]。大蒜及其活性物质的促生长作用在不同动物研究中都有所体现。Tanti等^[7]、Ugwuoke等^[8]和Jagota等^[9]分别在肉鸡(3%大蒜或3%大蒜粉)、仔猪(50 g/kg大蒜粉)和犊牛(250 mg/kg BW大蒜)的研究中都证明了大蒜及其制剂具有促生长作用。此外,大蒜及其活性成分还被证明具有调节脂质代谢的作用^[10]。

目前,市场上的大蒜类添加剂主要包括脱水大蒜粉、大蒜油和大蒜提取物等,但脱水大蒜粉中的含硫化合物在制作过程中损失较大,且产品中含硫化合物含量及比例无法确定;大蒜油和大蒜提取物虽然能够确定活性物质浓度,但在生产中不易储存,难以应用;而新鲜大蒜能够很好地保留蒜氨酸及其他营养物质,各地均可种植,且便于贮藏或购买。大蒜作为饲料添加剂已经在部分地区有所应用,但肉牛养殖行业尚未确定新鲜大蒜作为添加剂的适宜饲喂量标准,存在添加水平过高或过低的现象,从而造成养殖效益的降低。因此,本试验旨在研究饲粮中添加新鲜大蒜对肉牛生长性能、消化代谢和经济效益的影响,为大蒜在肉牛养殖中的应用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用新鲜大蒜均购自云南省昭通市当地农贸市场,每日拌料前去皮,使用破壁机粉碎成小颗粒状,备用。收集新鲜大蒜样品并测定其营养物质含量,新鲜大蒜的营养物质含量见表1。

表1 新鲜大蒜的营养物质含量(干物质基础)

Table 1 Nutrient contents of fresh garlic (DM basis) %

项目 Item	干物质 DM	粗蛋白质 CP	粗脂肪 EE	中性洗涤纤维 NDF	酸性洗涤纤维 ADF	粗灰分 Ash
含量Content	61.16	9.23	0.47	3.36	2.57	3.54

1.2 试验设计

试验选择24头月龄相近、体重为(383±51) kg的西门塔尔杂交公牛,采用单因素完全随机分组设计,将试验牛分为3组,每组8头。对照组饲喂基础饲粮,0.5%和1.0%大蒜添加组分别在基础饲粮[干物质(DM)基础]中添加0.5%和1.0%的新鲜大蒜。预试期15 d,正试期152 d。基础饲粮组成及营养水平见表2。

表2 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础)

Table 2 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) %

项目Items		含量Content
原料Ingredients
粉碎玉米Ground corn		52.80
豆粕Soybean meal		3.40
麦麸Wheat bran		2.10
白酒糟Distillers’grain		30.90
稻草Rice Straw		7.90
小苏打NaHCO₃		0.60
预混料Premix¹⁾		2.00
食盐NaCl		0.30
合计Total		100.00
营养水平Nutrient levels²⁾
粗蛋白质CP		10.88
粗脂肪EE		3.16
中性洗涤纤维NDF		20.04
酸性洗涤纤维ADF		11.94
酸性洗涤木质素ADL		1.16
总可消化养分TDN³⁾		77.62
代谢能ME/(MJ/kg)⁴⁾		3.50

	1)每千克预混料含有 One kilogram of the premix contained the following:Cu 0.25~0.75 g,Fe 0.8~18 g,Zn 1.5~3.0 g,Mn 0.6~3.7 g,Se 5.0~12.5 g,I 12.5~125.0 mg,Co 5~50 mg,Ca≥160 g,P≥16 g,VA 120 000~250 000 IU,VD 13 000~100 000 IU,VE≥750 IU。
	2)代谢能和总可消化养分为计算值,其余为实测值。ME and TDN were calculated values, while the others were measured values.
	3)总可消化养分=90.221-0.135×粗蛋白质+0.223×粗脂肪-0.105×粗灰分-0.877×中性洗涤纤维。TDN=90.221-0.135×CP+0.223×EE-0.105×Ash-0.877×ADF^[11].
	4)代谢能=0.82×(总可消化养分/4.4)。ME=0.82×(TDN/4.4)^[11].

1.3 饲养管理

试验于2021年11月25日至2022年5月11日在云南省昭通市琦鑫肉牛养殖合作社进行,试验动物采用拴系饲养。试验开始前对试验牛进行驱虫,并对牛舍进行清扫和消毒。试验期间,每天根据牛的体重和饲粮配方的营养水平估算每头牛的全混合日粮(TMR)需要量,并根据牛的剩料情况进行调整。每日分别于09:00和16:30各饲喂1次。饲喂前用精度为0.01 g的电子秤准确称量每头牛的大蒜饲喂量,饲喂时将大蒜颗粒与部分TMR混合后,与TMR一起装袋喂给对应饲粮组试验牛。所有牛自由饮水,保证水质清洁。

1.4 指标测定

1.4.1 生长性能

在试验开始和结束时对试验牛进行空腹称重,分别记录为初始体重和终末体重,以计算平均日增重(ADG):

ADG=(终末体重-初始体重)/试验天数。

试验期间每日记录每头牛的给料量和剩料量,以计算干物质采食量(DMI)。并根据ADG和DMI计算料重比,计算公式如下:

DMI(kg/d)=[每组试验期内总给料量(kg)-总剩料量(kg)]/试验天数(d);

料重比=DMI/ADG。

1.4.2 饲粮、粪便和尿液样品采集与指标测定

试验期间,每周采用四分法采集1次TMR样品,然后将每月样品混匀作为待测饲粮样品。将待测饲粮样品于65 ℃下烘干测定初水分含量,并粉碎过40目筛,以测定饲粮的营养成分含量。试验结束前4 d,收集尿液并取出60 mL,与10 mL的0.5 mol/L稀硫酸混合固氮,于-20 ℃保存待测尿氮含量。试验结束前3 d,每日于08:00、15:00和21:00分别采集新鲜粪便,将3 d粪便混合取200 g,加入1/4体积10%酒石酸溶液固氮混匀,于-20 ℃保存待测。

饲粮和粪便中的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸性洗涤木质素(ADL)和酸不溶性灰分(AIA)含量根据Van Soest等^[12]的方法进行测定,并通过AIA估测总粪量,通过尿肌酐(CERA)作为内源指示剂计算理论肌酐排泄量并估算总尿量。饲粮和粪便中DM和粗脂肪(EE)含量根据AOAC(2002)^[13]的方法进行测定。饲粮、粪便和尿液样品的粗蛋白质(CP)含量和氮含量采用全自动凯氏定氮仪(KN-580)测定。

营养物质表观消化率采用AIA法测定,计算公式如下:

某营养物质表观消化率(%)=100×[1-(RAIA/MAIA)×(Mn/Rn)]。

式中:RAIA和MAIA分别表示饲粮和粪便中AIA含量;Rn和Mn分别表示饲粮和粪便中某营养物质含量。

总尿量相关计算公式如下:

理论每天肌酐排泄量(g/d)=0.034 5×标准体重(SBW)^{0.949 1};

总尿量(mL)=1 000×理论肌酐排泄量(mmol)/尿液中肌酐浓度(mmol/L)。

每头牛粪氮、尿氮、消化氮、沉积氮和氮利用率计算公式如下:

粪氮(g/d)=粪中氮含量(%)×DMI(g)×饲粮AIA含量/粪便AIA含量;

尿氮(g/d)=尿中氮含量(%)×总尿量(mL);

消化氮(g/d)=摄入氮-粪氮;

沉积氮(g/d)=摄入氮-(粪氮+尿氮);

氮利用率(%)=100×沉积氮/摄入氮。

1.4.3 瘤胃液采集与指标测定

试验结束前1天,在晨饲后4 h使用金属瘤胃导管采集瘤胃液,弃去采出的前200 mL瘤胃液和唾液混合物,立即测定pH,然后经4层纱布过滤后分装于离心管中,并置于-20 ℃保存,用于测定氨态氮(NH₃-N)和挥发性脂肪酸(VFA)含量。NH₃-N含量采用碱性次氯酸钠-苯酚比色法测定^[14],VFA含量采用气相色谱仪(GC-2014,Shimadzu Corporation,日本)测定。

1.4.4 血清生化指标

试验结束当天,晨饲前采用普通10 mL采血管于颈静脉采集3管血液,静置分层后,3 000 r/min离心15 min,然后分装至1.5 mL离心管中,于-80 ℃保存待测。血清生化指标采用自动生化分析仪(Hitachi 7020,Hitachi Co.,日本)进行分析,包括血清碱性磷酸酶(ALP)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性以及甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、尿素氮(UN)、非脂化脂肪酸(NEFA)、葡萄糖(GLU)、β-羟基丁酸(BHBA)、肌酐、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)和球蛋白(GLB)含量,所有试剂盒均购自江苏酶免实业有限公司。

1.4.5 经济效益计算

根据饲粮原料价格、肉牛采食量和增重数据,分别计算饲粮总成本、千克增重成本、增重总收入情况,并比较各组试验期的平均每日毛利润,计算公式如下:

饲粮总成本(元/d)=饲粮价格(元/kg)×DMI(kg/d);

千克增重成本(元/kg)=饲粮价格(元/kg)×料重比;

增重总收入(元/d)=ADG(kg/d)×36(元/kg,活牛价格);

平均每日毛利润(元/d)=增重总收入(元/d)-饲粮总成本(元/d)。

1.5 数据统计分析

试验数据采用Excel 2019进行整理,然后用SPSS 26.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),差异显著时采用LSD法进行多重比较,并进行线性和二次回归分析。以P<0.05为差异显著判断标准,0.05<P<0.10为差异有显著的趋势。

2 结果

2.1 饲粮中添加大蒜对肉牛生长性能的影响

由表3可知,各组间肉牛初始体重无显著差异(P>0.05)。随着大蒜添加水平的提高,肉牛终末体重(P=0.079)和ADG(P=0.062)有二次曲线变化的趋势,DMI呈显著二次曲线变化(P<0.05)。与对照组和1.0%大蒜添加组相比,0.5%大蒜添加组肉牛ADG有提高的趋势(P=0.062);0.5%大蒜添加组终末体重和DMI显著高于1.0%大蒜添加组(P<0.05);0.5%大蒜添加组料重比在数值上低于其他2组,但差异不显著(P>0.05)。

表3 饲粮中添加大蒜对肉牛生长性能的影响

Table 3 Effects of dietary garlic on growth performance of beef cattle

项目 Items	对照组 Control group	0.5%大蒜添加组 0.5% garlic supplemental group	1.0%大蒜添加组 1.0% garlic supplemental group	SEM	P值P-value
项目 Items	对照组 Control group	0.5%大蒜添加组 0.5% garlic supplemental group	1.0%大蒜添加组 1.0% garlic supplemental group	SEM	处理 Treatment	线性 Linear	二次 Quadratic
初始体重IBW/kg	409.40	400.40	407.80	22.31	0.913	0.939	0.913
终末体重FBW/kg	598.50^ab	651.10^a	571.80^b	34.46	0.027	0.165	0.079
平均日增重ADG/(kg/d)	1.34	1.76	1.28	0.09	0.062	0.883	0.062
干物质采食量DMI/(kg/d)	9.56^ab	10.81^a	8.83^b	0.27	0.004	0.054	0.004
料重比F/G	7.75	6.26	7.51	0.90	0.103	0.754	0.231

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

2.2 饲粮中添加大蒜对肉牛营养物质表观消化率的影响

由表4可知,各组间DM、EE、CP、NDF和ADF表观消化率无显著差异(P>0.05),但EE表观消化率随大蒜添加水平的提高具有线性提高的趋势(P=0.088)。

表4 饲粮中添加大蒜对肉牛营养物质表观消化率的影响

Table 4 Effects of dietary garlic on nutrient apparent digestibility of beef cattle %

项目 Items	对照组 Control group	0.5%大蒜添加组 0.5% garlic supplemental group	1.0%大蒜添加组 1.0% garlic supplemental group	SEM	P值P-value
项目 Items	对照组 Control group	0.5%大蒜添加组 0.5% garlic supplemental group	1.0%大蒜添加组 1.0% garlic supplemental group	SEM	处理 Treatment	线性 Linear	二次 Quadratic
干物质DM	75.79	77.14	78.55	1.27	0.506	0.302	0.595
粗脂肪EE	76.29	76.59	84.42	1.99	0.161	0.088	0.161
粗蛋白质CP	71.48	72.92	73.05	1.27	0.863	0.617	0.863
中性洗涤纤维NDF	48.42	50.26	50.42	1.87	0.702	0.375	0.605
酸性洗涤纤维ADF	49.10	52.35	52.35	1.80	0.692	0.407	0.419

2.3 饲粮中添加大蒜对肉牛氮消化和代谢的影响

由表5可知,随着大蒜添加水平的提高,肉牛摄入氮含量呈显著二次曲线变化(P<0.05)。0.5%大蒜添加组摄入氮含量显著高于1.0%大蒜添加组(P<0.05);各组间粪氮、尿氮、排泄氮、消化氮、沉积氮含量和氮利用率均无显著差异(P>0.05)。

表5 饲粮中添加大蒜对肉牛氮消化和代谢的影响

Table 5 Effects of dietary garlic on nitrogen digestion and metabolism of beef cattle

项目 Items	对照组 Control group	0.5%大蒜添加组 0.5% garlic supplemental group	1.0%大蒜添加组 1.0% garlic supplemental group	SEM	P值P-value
项目 Items	对照组 Control group	0.5%大蒜添加组 0.5% garlic supplemental group	1.0%大蒜添加组 1.0% garlic supplemental group	SEM	处理 Treatment	线性 Linear	二次 Quadratic
摄入氮N intake/(g/d)	157.85^ab	178.28^a	145.72^b	5.05	0.021	0.338	0.021
粪氮Fecal N/(g/d)	42.31	47.52	37.84	2.44	0.263	0.617	0.121
尿氮Urinary N/(g/d)	58.30	54.03	55.09	4.01	0.950	0.754	0.950
排泄氮Excreted N/(g/d)	100.61	101.55	92.93	4.05	0.479	0.435	0.479
消化氮Digestible N/(g/d)	122.02	127.52	109.85	3.58	0.208	0.157	0.186
沉积氮N deposition/(g/d)	63.72	75.14	54.76	4.39	0.161	0.375	0.161
氮利用率N utilization/%	38.69	42.54	36.84	2.15	0.567	0.700	0.567

2.4 饲粮中添加大蒜对肉牛瘤胃发酵参数的影响

由表6可知,与对照组相比,饲粮中添加大蒜对肉牛瘤胃液pH、NH₃-N含量和VFA组成均无显著影响(P>0.05)。

表6 饲粮中添加大蒜对肉牛瘤胃发酵参数的影响

Table 6 Effects of dietary garlic on rumen fermentation parameters of beef cattle

项目 Items	对照组 Control group	0.5%大蒜添加组 0.5% garlic supplemental group	1.0%大蒜添加组 1.0% garlic supplemental group	SEM	P值P-value
项目 Items	对照组 Control group	0.5%大蒜添加组 0.5% garlic supplemental group	1.0%大蒜添加组 1.0% garlic supplemental group	SEM	处理 Treatment	线性 Linear	二次 Quadratic
pH	6.20	6.16	6.25	0.07	0.887	0.804	0.887
氨态氮NH₃-N/(mg/dL)	5.24	6.45	7.02	0.46	0.356	0.156	0.356
总挥发性脂肪酸 TVFA/(mmol/L)	64.26	61.35	65.71	2.83	0.824	0.844	0.824
乙酸Acetate/(mmol/L)	37.66	37.10	39.62	1.92	0.866	0.694	0.866
丙酸Propionate/(mmol/L)	14.39	11.20	13.59	1.02	0.418	0.762	0.418
乙酸/丙酸Acetate/propionate	2.91	3.59	3.27	0.25	0.571	0.594	0.571
异丁酸Isobutyrate/(mmol/L)	0.45	0.57	0.58	0.03	0.267	0.141	0.267
丁酸Butyrate/(mmol/L)	8.56	9.42	8.40	0.56	0.741	0.914	0.741
异戊酸Isovalerate/(mmol/L)	1.04	1.14	1.21	0.10	0.785	0.482	0.785
戊酸Valerate/(mmol/L)	2.15	1.92	2.30	0.30	0.887	0.854	0.887

2.5 饲粮中添加大蒜对肉牛血清生化指标的影响

由表7可知,对照组肉牛血清谷丙转氨酶活性显著低于0.5%大蒜添加组(P<0.05);1.0%大蒜添加组血清总胆固醇含量显著低于0.5%大蒜添加组(P<0.05),但2个大蒜添加组血清总胆固醇含量与对照组相比均无显著差异(P>0.05);其他血清生化指标在各组间均无显著差异(P>0.05)。

表7 饲粮中添加大蒜对肉牛血清生化指标的影响

Table 7 Effects of dietary garlic on serum biochemical indices of beef cattle

项目 Items	对照组 Control group	0.5%大蒜添加组 0.5% garlic supplemental group	1.0%大蒜添加组 1.0% garlic supplemental group	SEM	P值P-value
项目 Items	对照组 Control group	0.5%大蒜添加组 0.5% garlic supplemental group	1.0%大蒜添加组 1.0% garlic supplemental group	SEM	处理 Treatment	线性 Linear	二次 Quadratic
碱性磷酸酶ALP/(U/L)	173.50	176.51	182.30	12.76	0.961	0.824	0.948
谷丙转氨酶ALT/(U/L)	25.43^b	31.59^a	26.48^ab	0.94	0.012	0.466	0.022
谷草转氨酶AST/(U/L)	99.01	99.34	87.55	3.93	0.419	0.885	0.827
甘油三酯TG/(mmol/L)	0.25	0.32	0.26	0.02	0.391	0.826	0.680
总胆固醇TC/(mmol/L)	2.58^ab	3.16^a	2.36^b	0.13	0.038	0.588	0.107
高密度脂蛋白胆固醇 HDL-C/(mmol/L)	0.95	1.09	1.00	0.04	0.379	0.974	0.391
低密度脂蛋白胆固醇 LDL-C/(mmol/L)	0.63	0.79	0.59	0.04	0.600	0.819	0.147
非脂化脂肪酸 NEFA/(mmol/L)	0.29	0.23	0.32	0.03	0.412	0.276	0.294
葡萄糖GLU/(mmol/L)	5.01	5.21	5.03	0.18	0.902	0.275	0.333
β-羟基丁酸 BHBA/(mmol/L)	0.20	0.24	0.20	0.01	0.146	0.890	0.140
肌酐CREA/(mmol/L)	157.66	146.95	153.33	2.01	0.106	0.725	0.181
尿素氮UREA/(mmol/L)	4.22	4.14	4.14	0.29	0.993	0.925	0.991
总蛋白TP/(g/L)	79.09	83.13	83.78	1.30	0.297	0.237	0.325
白蛋白ALB/(g/L)	36.92	37.65	37.80	0.39	0.627	0.213	0.414
球蛋白GLB/(g/L)	42.55	45.48	45.97	1.04	0.375	0.171	0.402

2.6 饲粮中添加大蒜对肉牛经济效益的影响

由表8可知,在整个试验期内,与对照组和1.0%大蒜添加组相比,0.5%大蒜添加组饲粮总成本和增重总收入最高(分别为33.61和63.30元/d),千克增重成本最低(19.46元/kg)。从毛利润来看,0.5%大蒜添加组平均每日毛利润比对照组高出57.42%,比1.0%大蒜添加组高出65.22%。

表8 饲粮中添加大蒜对肉牛经济效益的影响

Table 8 Effects of dietary garlic on economic benefits of beef cattle

项目 Items	对照组 Control group	0.5%大蒜添加组 0.5% garlic supplemental group	1.0%大蒜添加组 1.0% garlic supplemental group
饲粮总成本Total cost of diet/(元/d)	29.37	33.61	27.83
千克增重成本Kilogram weight gain cost/(元/kg)	23.80	19.46	23.65
增重总收入Gross weight gain income/(元/d)	48.23	63.30	46.17
平均每日毛利润Average daily gross profit/(元/d)	18.86	29.69	17.97

3 讨论

3.1 饲粮中添加大蒜对肉牛生长性能和营养物质表观消化率的影响

ADG和DMI是肉牛生产中的重要指标,其高低决定了肉牛的生长速度和饲养成本,并影响牛场的资金周转速度和养殖效益。本研究中,在饲粮中添加0.5%新鲜大蒜提高了试验牛的DMI,这与张勇等^[15]和莫慧诚等^[16]使用大蒜油在奶牛上的研究结果一致。但本试验在饲粮中添加1.0%新鲜大蒜后,试验牛的DMI反而降低,这可能与大蒜中风味物质的浓度有关。研究表明,大蒜中的风味物质在适量添加的情况下能够提高动物食欲,还可以促进肠道蠕动和消化酶的分泌,从而提高DMI和饲料转化率^[7];但大蒜添加水平过高可能会产生较为浓郁的刺激气味,从而可能导致DMI的降低。本研究发现,饲粮中添加0.5%大蒜有提高肉牛ADG的趋势,这与0.5%大蒜添加组DMI的提高有直接关系。Jagota等^[9]研究表明,饲粮添加250 mg/kg BW大蒜可使杂交犊牛的ADG提高5.23%;Duvvu等^[17]在水牛犊牛饲粮中添加大蒜也得到了相同的结果,同时观测到了饲料转化率的提高。本试验中,0.5%大蒜添加组料重比分别比对照组和1.0%大蒜添加组降低了19.23%和16.64%。综合以上研究结果可知,饲粮中添加适量大蒜可能通过提高肉牛采食量来提高ADG,且不会造成饲料转化率的降低,可能是提高养殖效益的一种有效手段。

由于大蒜具有一定的杀菌作用,饲喂大蒜还可能会导致瘤胃菌群发生改变,从而引起营养物质消化率的变化^[18]。本研究中,饲粮中添加不同水平大蒜对各项营养物质表观消化率均无显著影响,这与Mirzaei-Alamouti等^[20]的研究结果相同。王志军等^[20]研究表明,饲粮添加100 g/(头·d)大蒜或0.4 g/(头·d)大蒜素可以使饲粮的DM和纤维消化率提高6%~8%。Ahmed等^[21]研究了在水牛饲粮中添加不同水平大蒜对营养物质消化率的影响,结果表明,5.0%和7.5%添加组的DM、CP和EE消化率分别显著提高了2.5%~5.0%、2.8%~3.3%和8.0%~10.0%,而添加2.5%大蒜对各营养物质消化率无显著影响。尽管本试验中营养物质表观消化率的各个指标在各组间没有统计学上的差异,但与对照组相比,0.5%和1.0%大蒜添加组的各项营养物质消化率在数值上提高了1.3%~3.5%,在养殖生产中可以节约更多的饲料成本。

3.2 饲粮中添加大蒜对肉牛氮代谢的影响

本试验中,随着大蒜添加水平的提高,肉牛摄入氮含量呈显著二次曲线变化,这与DMI变化基本一致,且0.5%大蒜添加组的摄入氮含量最高,而1.0%大蒜添加组的排泄氮含量最低。但本试验中,各组沉积氮含量和氮利用率并没有呈现统计学上的显著差异,从数值上来看,0.5%大蒜添加组沉积氮含量和氮利用率最高,这可能是0.5%大蒜添加组获得最高ADG的原因之一,由此说明在饲粮中添加0.5%大蒜可能减少了肉牛的氮排泄,使更多的氮被体组织利用。王志军等^[20]在肉牛饲粮中添加50~100 g/d大蒜的研究表明,氮利用率提高了4%,但当大蒜添加量达到150 g/d时就会降低氮利用率,这与本研究中添加相似水平所得结果不一致。这可能与本试验所选肉牛的组内体型结构不整齐有关,由于试验条件限制,本试验同组试验牛只最大体重差异达51 kg,造成了部分数据较大的组内差异。综上可知,适量添加0.5%~1.0%的新鲜大蒜不会对肉牛的氮利用造成消极影响。

3.3 饲粮中添加大蒜对肉牛瘤胃发酵参数的影响

瘤胃液pH是反映瘤胃健康状况和发酵情况的重要生理指标之一,适宜的pH能够保证瘤胃微生物的生长繁殖和瘤胃发酵活动。瘤胃液pH正常范围为5.5~6.8^[22],本试验各组pH均在正常生理范围内,表明大蒜不会对肉牛的瘤胃健康产生负面影响。NH₃-N含量代表了瘤胃微生物对饲粮蛋白质的分解和利用能力,正常情况下NH₃-N含量为5.0~30.0 mg/dL^[23],本研究中各组的瘤胃NH₃-N含量都在正常范围内,且各组间无显著差异,这与魏元浩等^[24]在奶牛饲粮中添加大蒜素的研究结果相似,表明适量添加大蒜不会影响瘤胃微生物对蛋白质的分解和利用。

VFA是瘤胃发酵的终产物,也是反刍动物主要的能量来源,能够为反刍动物提供约75%的能量^[25]。本研究中,饲粮中添加大蒜对瘤胃总VFA含量和VFA组成没有显著影响,这与Hassan等^[26]以40 g/(头·d)的新鲜大蒜饲喂奶牛和Panthee等^[27]以2.5 g/kg BW^0.75的冻干大蒜叶饲喂绵羊的研究结果相同。Kim等^[28]分别研究了在体内、体外添加0.1%大蒜粉和大蒜素混合物对阉牛瘤胃发酵参数的影响,结果表明该混合物有提高总VFA含量的趋势,并且可以显著提高体外发酵产生的乙酸和丁酸含量;然而,在其体内研究结果中,总VFA含量不受混合物添加剂量的影响,仅观测到乙酸含量显著升高了1 mmol/L,与本试验1.0%大蒜添加组结果相似。Kekana等^[18]在体外瘤胃发酵试验中添加53 mg大蒜粉,也发现了大蒜粉可以显著提高总VFA含量。这种体内与体外研究的差异可能是由于瘤胃上皮可以对VFA进行吸收,从而降低瘤胃内VFA的累积,并维持良好的VFA组成上的平衡。综上所述,在饲粮中适量添加大蒜并不会影响瘤胃内VFA的产生和组成。

3.4 饲粮中添加大蒜对肉牛血清生化指标的影响

碱性磷酸酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶是反映肝脏是否受损的重要指标,这几种酶活性的上升可能意味着肝脏的受损^[29]。本试验结果表明,饲粮中添加0.5%大蒜会提高血清中谷丙转氨酶活性,这可能与0.5%大蒜添加组较高的能量代谢有关,快速的能量转化造成了较高ADG,同时也导致脂肪累积的增加。滕丽英^[30]在研究表明,谷丙转氨酶活性的升高与脂肪代谢相关,本试验0.5%大蒜添加组血清总胆固醇含量是对照组的1.2倍,可能是引起谷丙转氨酶活性升高的原因之一;但本试验1.0%大蒜添加组血清谷丙转氨酶活性与对照组相比差异不显著,且血清总胆固醇含量低于对照组。Zhang等^[31]在小鼠上的研究表明,大蒜素可以显著降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白含量;Zulkarnain等^[32]在人的营养研究中也得到了相同的结果,表明大蒜对机体的降脂能力可能有益于维持健康;但Lee等^[33]在细胞上的研究得到了相反的结果,其研究表明大蒜素可以促进脂肪细胞分化,增加脂肪生成。这可能与大蒜及其活性物质的作用浓度有关,它们可能在低浓度情况下促进脂质沉积,而在较高浓度时促进脂质的排泄与转化,这种对脂肪代谢的调控能力可能会对牛肉品质调控起到一定的积极作用。但新鲜大蒜对肉牛脂质代谢和肉品质调控方面的研究较少,其作用及机制仍需进一步探究。

3.5 饲粮中添加大蒜对肉牛经济效益的影响

根据试验期间云南省昭通市市场行情,大蒜的平均价格为7.60元/kg,基础饲粮按干物质折算后的成本为3.07元/kg。本试验结果表明,0.5%大蒜添加组在试验期获得的总利润最高。扣除饲粮成本后,与对照组和1.0%添加组相比,在饲粮中添加0.5%大蒜每天可分别多盈利10.83和11.72元。

4 结论

在饲粮中适量添加大蒜有利于提高肉牛DMI和ADG,并且能够提高肉牛养殖效益,但过量添加大蒜则会抑制肉牛的采食量并降低生长性能。综合各项指标和经济效益分析结果,在育肥肉牛饲粮中新鲜大蒜的建议添加水平为饲粮干物质的0.5%。

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