Chinese Journal of Animal Nutrition >

2024 , Vol. 36 >Issue 8: 5117 - 5129

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.436

RESEARCH PAPER

Effects of Umami Enhancer on Growth Performance, Heat Stress and Serum Indexes of Holstein Calves Born in Summer

  • LIANG Ziheng , 1, 2 ,
  • XU Hongjian 1, 2 ,
  • ZHANG Zhenhong 1 ,
  • ZHAO Yuping 1, 2 ,
  • LIU Jie 1, 2 ,
  • WANG Meng 1, 2 ,
  • ZHANG Zhihong 4 ,
  • HE Maolong 5 ,
  • LI Jianguo 1, 2, 3, 4 ,
  • GAO Yanxia , 1, 2, 3, 4, * ,
  • SHEN Yizhao , 1, 2, 3, *
Expand
  • 1 College of Animal Science and Technology, Hebei Agricultural University, Baoding 071001, China
  • 2 Key Laboratory of Healthy Breeding in Dairy Cattle (Co-Construction by Ministry and Province), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Baoding 071001, China
  • 3 Hebei Technology Innovation Center of Cattle and Sheep Embryo, Baoding 071001, China
  • 4 Hebei Dairy Industry Technology Research Institute, Shijiazhuang 050000, China
  • 5 Leda (Guangzhou) Fragrance Co., Ltd., Guangzhou 510000, China
*GAO Yanxia, professor, E-mail: ;
SHEN Yizhao, associate professor, E-mail:

Received date: 2023-11-30

  Online published: 2024-08-12

Fold

Abstract

This experiment was conducted to study the effects of adding umami enhancer to starter on the growth performance, heat stress and serum indexes of Holstein calves. The single factor randomized experimental design was used in this experiment. Sixty Holstein newborn female calves with similar body weight and age and fed with sufficient colostrum were randomly divided into 4 groups with 15 calves in each group. The calves in control group were fed a starter without adding umami enhancer. On the basis of the starter of control group, 150, 300 and 450 g/t umami enhancer were added to the starters in experimental groups Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ, respectively. The trial period was 73 days, including 63 days of lactation, and continued feeding for 10 days after weaning. The results showed that the average daily dry matter intake (ADDMI) of starter of calves in the first week after birth showed a quadratic variation trend with the increase of umami enhancer additive amount (P=0.07), and the increase rate was the highest when the additive amount was 300 g/t, which was 88.5% higher than that of the control group; with the increase of umami enhancer additive amount, the ADDMI of starter of calves in the 2nd, 3rd, 4th, 7th, 9th and 10th weeks after birth was linear increased (P<0.05). Compared with the control group, the ADDMI of starter of the experimental group Ⅲ was increased by 15.17% (P>0.05), 25.69% (P<0.05), 27.34% (P<0.05), 16.98% (P<0.05), 29.76% (P<0.05) and 26.23% (P<0.05), respectively. The body weight of 60-day-old calves and the average daily gain (ADG) of calves at 1 to 60 days of age were increased linearly with the increase of umami enhancer additive amount (P<0.05). At 30 and 45 days of age, the body height of calves increased linearly with the increase of umami enhancer additive amount (P<0.05). At 30, 45 and 70 day of age, the body length of calves increased linearly with the increase of umami enhancer additive amount (P<0.05). At 60 days of age, the chest circumference of calves increased linearly with the increase of umami enhancer additive amount (P<0.05). The respiratory rate of calves at 16:00 in experimental groups was significantly lower than that in control group (P<0.05). The addition of umami enhancer had no significant effects on the fecal score and diarrhea rate of calves at each stage (P>0.05). At 60 days of age, the serum glucose content in experimental groups Ⅰ and Ⅱ was significantly increased compared with the control group (P<0.05). At 15 days of age, the serum urea nitrogen content showed a quadratic variation with the increase of umami enhancer additive amount (P<0.05), and it reached the lowest value when the additive amount of umami enhancer was 300 g/t. In conclusion, adding umami enhancer to the starter can alleviate the heat stress of calves born in summer, and improve the growth performance of calves by increasing starter feed intake.

Key words： Holstein calves; umami enhancer; growth performance; heat stress

Cite this article

LIANG Ziheng , XU Hongjian , ZHANG Zhenhong , ZHAO Yuping , LIU Jie , WANG Meng , ZHANG Zhihong , HE Maolong , LI Jianguo , GAO Yanxia , SHEN Yizhao . Effects of Umami Enhancer on Growth Performance, Heat Stress and Serum Indexes of Holstein Calves Born in Summer[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2024 , 36(8) : 5117 -5129 . DOI: 10.12418/CJAN2024.436

夏季犊牛饲养管理存在热应激、食欲不振等问题,犊牛作为着一个牧场未来的产奶潜力[1],其高效生长对于奶牛场的盈利至关重要[2]。鲜味剂作为一种饲料添加剂,具有提高饲料适口性,增加采食量,缓解动物应激,促进饲料消化、吸收和利用的功能,从而促进动物生长[3]。目前乳香剂、香味剂、甜味剂在哺乳仔猪上的应用较为广泛,且以奶香型诱食剂为主。有研究表明,饲粮中适量添加鲜味剂改善了哺乳仔猪的生长性能[4],且肠道内有识别甜味剂受体,可增强肠道的吸收能力[5]。有研究表明,在奶牛饲粮中加入复合型香味剂可以显著提高奶牛的采食量,且因香味剂中组成成分的不同,作用效果也不尽相同[6]。目前在犊牛饲粮中添加鲜味剂是能否改善夏季出生荷斯坦犊牛热应激、提高生长性能的相关研究还未见报道,因此本试验以此为切入点,在开食料中添加不平水平的鲜味剂,研究鲜味剂对夏季出生荷斯坦犊牛热应激、生长性能和血清指标的影响,并探究鲜味剂的适宜添加量,以其改善夏季出生荷斯坦犊牛的热应激,提高其生长性能。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验所用鲜味剂水分含量≤13%,主要香味成分为香兰素(≥0.5%),主要鲜味成分为5'-肌苷酸二钠(≥2.5%)、5'-鸟苷酸二钠(≥2.5%),其他为稀释剂(氯化钠、葵花籽油)和载体(白糖、葡萄糖、大豆浓缩蛋白、玉米蛋白粉、酿酒酵母提取物、糊精和二氧化硅)。

1.2 试验时间与地点

试验时间为2022年7—9月。试验地点为河北省乐源君享牧业威县公司。

1.3 试验设计

本试验采用单因素随机试验设计。选取1日龄、体重[(40.30±2.46) kg]相近的荷斯坦初生母犊牛60头,随机分为4组,每组15头。犊牛于3日龄开始自由采食开食料,对照组的开食料为不添加鲜味剂的常规开食料(表1),3个试验组的开食料是在对照组开食料的基础上分别添加150(试验Ⅰ组)、300(试验Ⅱ组)、450 g/t(试验Ⅲ组)的鲜味剂。试验期为73 d,其中哺乳期63 d,犊牛断奶后继续饲喂10 d。
表1 开食料组成及营养水平(干物质基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of starters (DM basis) %

原料
Ingredients		 含量
Content		 营养水平
Nutrient levels2)		 含量
Content
玉米Corn 42.16 代谢能ME/(MJ/kg) 9.67
豆粕Soybean meal 20.29 粗蛋白质CP 22.14
棉籽粕Cottonseed meal 5.02 粗脂肪EE 1.70
大豆皮Soybean hull 9.13 粗灰分Ash 6.40
小麦麸Wheat bran 4.96 中性洗涤纤维NDF 23.87
干酒糟及其可溶物DDGS 4.96 酸性洗涤纤维ADF 15.91
玉米胚芽粕Corn germ meal 9.03 非纤维性碳水化合物NFC 45.89
石粉Limestone 2.23 钙Ca 1.59
磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2 1.11 磷P 0.76
预混料Premix1) 1.11
合计Total 100.00

1)预混料为每千克开食料提供 The premix provided the following per kg of the starter:Ca 1.90 g,P 0.84 g,Mg 1.06 g,Mn 14.56 mg,Zn 51.52 mg,Fe 8.176 mg,Cu 8.4 mg,Co 0.11 mg,I 0.45 mg,Se 0.11 mg,VA 616 IU,VD 61.6 IU,VE 16.8 IU。

2)代谢能参考NRC(2001)计算得出,非纤维性碳水化合物按照公式非纤维碳水化合物(%)=100-粗蛋白质(%)-粗脂肪(%)-中性洗涤纤维(%)-粗灰分(%)计算得出,其余为实测值。ME was calculated by reference to NRC (2001), and NFC was calculated by the formula of NFC(%)=100-CP(%)-EE(%)-NDF(%)-Ash(%), while the others were measured values.

1.4 犊牛饲养管理

犊牛出生后1 h内灌服4 L初乳,6~8 h后再次灌服2 L初乳,2日龄后于每日07:00和17:00饲喂常乳。犊牛2~7日龄饲喂生牛乳6 L/d,8~57日龄饲喂生牛乳8 L/d,58日龄开始每日减少牛乳饲喂量,63日龄时完全断奶,牛乳经巴氏消毒后饲喂。每日08:00和18:00加电解质水2次,犊牛自由饮水,于3日龄自由采食颗粒型开食料。所有犊牛每日08:00—09:00饲喂1次开食料,饲养管理条件一致。记录试验期内疾病、死亡情况以及腹泻的发病情况。

1.5 样品采集与指标测定

1.5.1 营养成分测定

采集各组开食料并粉碎后测定营养成分含量。粗蛋白质(CP)含量参照 GB/T6432—2018中的凯氏定氮法使用KDY-全自动凯氏定氮仪测定,粗脂肪(EE)含量参照GB/T 6433—2006中的索氏抽提法使用ANKOM-2000i全自动脂肪分析仪测定,粗灰分含量参照GB/T 6438—2007进行测定,钙(Ca)含量参照GB/T 6436—2018中的高锰酸钾法测定,磷(P)含量参照GB/T 6437—2018中的钼钒酸盐比色法测定,中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量使用ANKOM-2000纤维分析仪测定。

1.5.2 采食量测定

于每日08:00—09:00进行剩料处理并投喂开食料,准确记录犊牛每头每天的开食料投喂量和剩料量,计算日均干物质采食量(ADDMI)。开食料投喂量根据前1天采食量设定,保证料槽中剩料量至少为5%,确保犊牛能够自由采食。

1.5.3 体重与体尺测定

犊牛出生当天(1日龄)和63日龄(即断奶当天)晨饲前空腹称重,于1、15、30、45、60、70日龄进行体尺测定,包括体高、体斜长、胸围、腹围、管围。根据采食量和增重数据计算平均日增重(ADG)及料重比(F/G)。

1.5.4 呼吸频率测量和温湿度指数(THI)计算

在犊牛1、15、30、45、60、70日龄,分别于09:00和16:00进行呼吸频率测定,具体测定方法:通过秒表测定1 min的呼吸次数,作为呼吸频率,每头测量2次,取平均值。
试验期间,在试验牛牛舍的两边以及中心位置各放置1个温湿度计,记录每天08:00、15:00、22:00的温度及相对湿度,计算牛舍内环境每日各时间点的THI。
THI=td-(0.55-0.55×RH)×(td-58);
td=T×9/5+32。
式中:td为华氏温度(℉);RH为相对湿度(%);T为摄氏温度(℃)。
THI小于68时,奶牛处于舒适状态:THI在68~72时,奶牛为轻度热应激状态;THI在大于72~80时,奶牛为中度热应激状态;THI大于80时,奶牛为重度热应激状态[7]。

1.5.5 粪便评分和腹泻率测定

试验期间,每日08:00和17:00观察犊牛粪便情况,根据粪便评分标准[8]对粪便进行评分,粪便评分≥3分判断为发生腹泻。记录犊牛腹泻持续时间。每头犊牛每腹泻1 d记为腹泻1次,腹泻率计算公式为:
腹泻率(%)=[腹泻头次/(试验头数×试验天数)]×100。

1.5.6 血清指标测定

于试验第1、15、70天晨饲前,每组随机选择8头健康犊牛,通过颈静脉采血,用5 mL促凝管收集,室温静置30 min后,经2 000×g离心15 min,分离血清,用吸管分装于离心管中,存于-20 ℃冰箱中,待测。测定时,将血清样本取出,在4 ℃解融后,使用BS-420型全自动生化分析仪(深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司)检测血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性与葡萄糖(GLU)、尿素氮(UN)含量,检测试剂为深圳迈瑞配套生化试剂盒;采用酶联免疫吸附测定(ELISA)法测定总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性,所用试剂盒均来自北京华悦昌生物科技有限公司。

1.6 统计分析

试验数据用SAS 9.4软件的MIXED模型(MIXED模型为Yijk=μ+Ti+Dj(i)+εiik;其中Yijk为因变量,i代表试验处理,j代表犊牛,μ为总体均数,T为第i个处理,Dj(i)为第i头犊牛在处理内的随机效应,εiik为第j头犊牛分配到第i个处理的随机误差)进行分析,并用Turkey法进行多重比较检验,以P<0.05表示差异显著。试验结果以最小二乘均数和最小二乘均数的标准误(SEM)表示。用PROC IML程序计算不同添加量间的截距,然后用特定的contrast语句对鲜味剂添加量的线性和二次效应进行分析,以P<0.05表示差异显著,0.05≤P<0.10表示差异有显著趋势;粪便评分采用非参数性检验中的Kruskal-Wallis进行分析,以P<0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 鲜味剂对犊牛开食料生长性能的影响

由表2可知,对照组及试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组犊牛出生后第1周的日均干物质采食量分别为22.7、33.4、42.8和33.0 g/d,且日均干物质采食量随着鲜味剂添加量的增加存在二次变化的趋势(P=0.07);与对照组相比,试验Ⅱ组增加幅度最高,为88.5%。犊牛出生后第2周、第3周、第4周、第7周、第9周和第10周的日均干物质采食量随着鲜味剂添加量的增加均线性提高(P<0.05),添加鲜味剂的3个试验组的日均干物质采食量均高于未添加鲜味剂的对照组,且试验Ⅲ组相较于对照组分别提高了15.17%(P>0.05)、25.69%(P<0.05)、27.34%(P<0.05)、16.98%(P<0.05)、29.76%(P<0.05)、26.23%(P<0.05);犊牛出生后第5周,对照组及试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组犊牛的日均干物质采食量分别为38.0、39.3、44.7和47.2 g/d,3个试验组均高于对照组,但差异不显著(P>0.05);犊牛出生后第6周,3个试验组犊牛的日均干物质采食量虽较对照组有所降低,但差异不显著(P>0.05)。
表2 鲜味剂对犊牛开食料日均干物质采食量的影响

Table 2 Effects of umami enhancer on ADDMI of starter of calves g/d

项目
Items		 鲜味剂添加量
Umami enhancer additive amounts/(g/t)		 SEM P值P-value
处理
Treatment		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 150 300 450
第1周Week 1 22.7±2.6 33.4±3.6 42.8±5.2 33.0±3.6 6.49 0.11 0.10 0.07
第2周Week 2 32.3±3.2 35.8±4.4 37.5±4.6 37.2±4.8 1.60 0.09 0.03 0.24
第3周Week 3 40.1±3.6b 48.9±5.2a 50.0±5.4a 50.4±6.1a 1.81 0.01 0.01 0.03
第4周Week 4 67.3±5.6c 72.6±7.3bc 78.6±5.2ab 85.7±7.5a 2.97 0.01 0.01 0.76
第5周Week 5 38.0±3.5 39.3±3.1 44.7±4.1 47.2±4.2 7.28 0.78 0.32 0.93
第6周Week 6 56.2±4.0 46.1±4.1 47.4±3.6 43.5±4.7 5.78 0.44 0.16 0.59
第7周Week 7 128.4±8.4c 133.3±6.6bc 144.4±7.9ab 150.2±7.1a 5.21 0.02 0.01 0.93
第8周Week 8 265.9±10.3 274.7±17.6 271.3±19.1 273.5±10.8 20.37 0.99 0.83 0.87
第9周Week 9 607.5±21.7b 674.2±13.6b 673.5±26.7b 788.3±17.2a 22.15 0.01 0.01 0.28
第10周Week 10 946.6±26.7c 1 020.9±22.9bc 1 076.1±32.6ab 1 194.9±24.8a 37.72 0.01 0.01 0.57

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)。下表同(表6除外)。

In the same row, values with the same 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 below (except Table 6).

由表3可知,犊牛60日龄时体重以及1~60日龄的平均日增重随鲜味剂添加量的增加呈线性增加(P<0.05)。各组犊牛1、60日龄时体重以及1~60日龄的平均日增重、料重比均无显著差异(P>0.05)。
表3 鲜味剂对犊牛体重、平均日增重和料重比的影响

Table 3 Effects of umami enhancer on BW, ADG and F/G of calves

项目
Items		 鲜味剂添加量
Umami enhancer additive amounts/(g/t)		 SEM P值P-value
处理
Treatment		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 150 300 450
体重BW/kg
1日龄1-day-old 40.5±2.7 40.3±2.1 40.3±2.7 40.2±2.3 0.65 0.99 0.75 0.92
60日龄60-day-old 88.4±5.8 89.6±4.1 90.3±3.6 92.2±4.9 1.21 0.17 0.03 0.76
平均日增重
ADG/(g/d)		 798±29 822±39 833±24 867±41 31.9 0.18 0.03 0.82
料重比F/G 0.33±0.05 0.33±0.03 0.32±0.05 0.30±0.04 0.013 0.42 0.13 0.50
由表4可知,在体高方面,30和45日龄时,体高随鲜味剂添加量的增加呈线性升高(P<0.05);70日龄时,体高随鲜味剂添加量的增加有二次变化的趋势(P=0.06),以试验Ⅰ组的体高数值最大;3个试验组各日龄体高在数值上均高于对照组,但组间差异不显著(P>0.05);在体长方面,30、45和70日龄时,体长随鲜味剂添加量的增加呈线性升高(P<0.05);试验Ⅱ组30、45日龄时体长显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅲ组30、45和70日龄时体长显著高于对照组(P<0.05)。在胸围方面,随鲜味剂添加量的增加,60日龄时胸围呈线性升高(P<0.05),70日龄时胸围呈线性升高趋势(P=0.06);各组间各日龄时胸围均无显著差异(P<0.05)。在腹围方面,随鲜味剂添加量的增加,30日龄时腹围呈线性升高趋势(P=0.05),60日龄时腹围呈线性升高(P<0.05);试验Ⅲ组60日龄时腹围显著高于对照组(P<0.05)。在管围方面,鲜味剂添加量对犊牛各日龄管围均未产生显著影响(P>0.05)。
表4 鲜味剂对犊牛体尺的影响

Table 4 Effects of umami enhancer on body size of calves cm

项目
Items		 鲜味剂添加量
Umami enhancer additive amounts/(g/t)		 SEM P值P-value
处理
Treatment		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 150 300 450
体高Body height
1日龄1-day-old 78.4±1.8 79.3±2.8 78.8±2.5 77.6±2.7 0.71 0.30 0.33 0.11
15日龄15-day-old 80.2±2.3 81.1±2.9 82.2±2.0 81.3±2.0 0.74 0.31 0.20 0.22
30日龄30-day-old 83.2±2.8 83.3±2.1 83.5±2.9 85.4±2.8 0.71 0.11 0.04 0.23
45日龄45-day-old 87.1±2.7 87.1±3.4 88.7±3.6 89.4±3.6 0.94 0.21 0.04 0.72
60日龄60-day-old 89.4±3.6 89.7±3.6 90.2±4.2 90.4±2.7 0.95 0.88 0.42 0.93
70日龄70-day-old 91.7±2.4 94.4±2.9 93.4±3.4 93.0±3.8 0.81 0.15 0.44 0.06
体长Body length
1日龄1-day-old 50.4±2.7 50.8±2.8 52.5±2.3 51.2±2.7 1.15 0.59 0.43 0.46
15日龄15-day-old 57.9±2.0 55.7±2.2 58.2±2.1 57.9±2.6 1.06 0.33 0.58 0.38
30日龄30-day-old 59.1±2.1b 61.8±2.0ab 62.3±2.2a 62.9±3.1a 1.01 0.04 0.01 0.28
45日龄45-day-old 61.3±4.4c 62.8±3.9bc 64.9±2.5ab 66.8±2.5a 0.98 0.01 0.01 0.84
60日龄60-day-old 66.2±2.1 66.3±3.3 66.7±1.4 67.2±1.0 0.56 0.58 0.18 0.77
70日龄70-day-old 67.8±3.0b 68.8±2.7b 69.1±5.0b 72.2±3.3a 1.01 0.02 <0.01 0.30
胸围Heart girth
1日龄1-day-old 80.4±2.8 80.6±2.4 80.5±1.1 80.1±1.3 0.65 0.95 0.69 0.65
15日龄15-day-old 88.8±2.2 87.7±3.8 88.8±3.1 88.6±3.2 0.73 0.65 0.87 0.52
30日龄30-day-old 93.9±2.2 94.2±3.2 93.8±3.5 95.9±3.5 0.90 0.33 0.18 0.32
45日龄45-day-old 100.3±3.2 101.1±3.0 101.3±3.7 102.4±3.4 0.86 0.41 0.11 0.85
60日龄60-day-old 104.5±2.5 105.3±3.6 106.5±2.6 107.2±3.4 0.79 0.09 0.01 1.00
70日龄70-day-old 105.9±2.4 106.9±1.9 107.0±2.9 108.1±2.5 0.78 0.29 0.06 0.92
腹围Abdominal circumference
1日龄1-day-old 77.8±2.8 77.6±3.9 78.3±3.6 76.3±4.5 1.17 0.55 0.41 0.38
15日龄15-day-old 89.4±4.6 88.5±3.7 90.1±2.0 90.1±2.2 1.45 0.84 0.58 0.76
30日龄30-day-old 95.9±3.3 97.1±3.9 97.5±3.6 99.7±4.5 1.33 0.25 0.05 0.71
45日龄45-day-old 105.6±3.4 105.9±4.3 105.1±3.6 106.6±3.3 1.44 0.90 0.73 0.67
60日龄60-day-old 109.1±5.3b 109.3±4.6b 111.7±3.8ab 113.5±3.6a 1.13 0.02 <0.01 0.51
70日龄70-day-old 109.8±3.3 111.6±3.8 109.5±3.2 111.7±4.3 1.54 0.63 0.58 0.90
管围Cannon circumference
1日龄1-day-old 11.1±0.8 11.0±0.4 11.3±0.3 11.4±0.7 0.13 0.09 0.03 0.42
15日龄15-day-old 11.4±0.6 11.4±0.3 11.5±0.9 11.5±0.5 0.08 0.36 0.12 0.66
30日龄30-day-old 12.2±0.4 12.0±0.7 12.2±0.5 12.0±0.3 0.12 0.23 0.48 0.88
45日龄45-day-old 12.5±0.6 12.4±0.8 12.5±0.8 12.5±0.8 0.14 0.97 0.96 0.72
60日龄60-day-old 12.5±0.6 12.5±1.2 12.7±1.1 12.6±1.0 0.14 0.67 0.39 0.90
70日龄70-day-old 12.6±0.9 12.7±1.3 12.9±1.1 12.6±0.9 0.10 0.27 0.94 0.08

2.2 鲜味剂对犊牛热应激的影响

图1为试验期间牛舍的THI变化。在整个试验期间,犊牛岛08:00、15:00、22:00的平均THI以及日平均THI分别为75.92、85.77、76.60和79.06,均高于奶牛舒适状态对应的THI,表明犊牛处于热应激环境中。
图1 试验期间牛舍的THI变化

Fig.1 Change of THI in cowhouse during experiment

由表5可知,不同添加量的鲜味剂对犊牛各日龄09:00的呼吸频率均无显著影响(P>0.05);60日龄时,犊牛16:00的呼吸频率随鲜味剂添加量的增加线性下降(P<0.05),且各试验组均显著低于对照组(P<0.05),同时试验Ⅲ组显著低于试验Ⅰ组(P<0.05)。
表5 鲜味剂对犊牛呼吸频率的影响

Table 5 Effects of umami enhancer on respiratory rate of calves 次/min

项目
Items		 鲜味剂添加量
Umami enhancer additive amounts/(g/t)		 SEM P值P-value
处理
Treatment		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 150 300 450
09:00的呼吸频率Respiratory rate at 09:00
1日龄1-day-old 84.3±11.1 79.9±9.8 89.9±13.3 86.0±14.7 5.75 0.67 0.56 0.97
15日龄15-day-old 93.7±11.2 104.1±9.8 98.6±8.9 112.7±12.4 5.63 0.11 0.04 0.75
30日龄30-day-old 111.6±20.2 118.6±20.8 120.8±18.2 118.1±18.4 4.90 0.59 0.32 0.33
45日龄45-day-old 64.1±13.4 67.1±6.2 67.9±14.1 71.3±11.4 4.28 0.70 0.25 0.97
60日龄60-day-old 50.8±16.3 51.1±16.5 53.5±14.4 48.9±16.0 2.13 0.50 0.74 0.26
70日龄70-day-old 51.2±14.7 56.3±13.8 50.6±18.1 53.3±16.9 2.84 0.49 0.97 0.67
16:00的呼吸频率Respiratory rate at 16:00
1日龄1-day-old 98.7±15.2 101.7±12.8 112.1±20.0 96.3±21.5 7.94 0.52 0.93 0.24
15日龄15-day-old 116.9±13.4 116.7±16.2 121.1±14.1 121.8±21.4 4.56 0.78 0.35 0.92
30日龄30-day-old 124.4±18.1 126.8±18.3 118.3±17.3 116.7±17.3 4.45 0.33 0.12 0.65
45日龄45-day-old 75.1±13.3 79.1±16.2 72.1±14.1 71.3±11.4 4.12 0.54 0.33 0.56
60日龄60-day-old 63.3±5.8a 58.5±7.6b 56.9±13.1bc 56.5±12.9c 1.29 0.01 0.01 0.10
70日龄70-day-old 48.1±5.9 50.5±6.6 53.2±6.5 49.7±5.6 1.50 0.13 0.27 0.06
由表6和表7可知,鲜味剂添加量对犊牛各阶段的粪便评分和腹泻率均无显著影响(P>0.05)。
表6 鲜味剂对犊牛粪便评分的影响

Table 6 Effects of umami enhancer on fecal score of calves

项目
Items		 个案数
Number of
cases		 秩平均数
Rank average
value		 卡方
χ2		 P值
P-value
1~63日龄1 to 63 days of age



鲜味剂添加量Umami enhancer additive amounts/(g/t)		 0 15 29.4


2.04


0.57
150 15 29.5
350 15 35.8
450 15 27.2
64~70日龄64 to 70 days of age



鲜味剂添加量Umami enhancer additive amounts/(g/t)		 0 15 31.7


2.44


0.49
150 15 35.6
350 15 26.5
450 15 28.2
1~70日龄1 to 70 days of age



鲜味剂添加量Umami enhancer additive amounts/(g/t)		 0 15 29.4


1.48


0.69
150 15 30.0
350 15 35.0
450 15 27.6
表7 鲜味剂对犊牛腹泻率的影响

Table 7 Effects of umami enhancer on diarrhea rate of calves

项目
Items		 鲜味剂添加量
Umami enhancer additive amounts/(g/t)		 SEM P值P-value
处理
Treatment		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 150 350 450
1~63日龄
1 to 63 days of age		 50.7±0.1 49.9±0.1 45.8±0.2 40.7±0.2 5.12 0.50 0.15 0.67
64~70日龄
64 to 70 days of age		 17.1±0.1 21.0±0.1 15.2±0.1 21.9±0.2 4.57 0.70 0.68 0.76
1~70日龄
1 to 70 days of age		 47.3±0.2 47.0±0.1 42.7±0.2 38.8±0.2 5.39 0.65 0.22 0.74

2.3 鲜味剂对犊牛血清指标的影响

由表8可知,鲜味剂添加量对各日龄犊牛血清谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性均没有产生显著影响(P>0.05)。60日龄时,血清葡萄糖含量随鲜味剂添加量的增加呈线性和二次变化(P<0.05);试验Ⅰ、Ⅱ组的血清葡萄糖含量显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅲ组与对照组无显著差异(P>0.05)。15日龄时,血清尿素氮含量随鲜味剂添加量的增加呈二次变化(P<0.05),在添加量为300 g/t时达到最低值;60日龄时,血清尿素氮含量随鲜味剂添加量的增加呈线性降低趋势(P=0.09)。
表8 鲜味剂对犊牛血清生化指标的影响

Table 8 Effects of umami enhancer on serum biochemical indexes of calves

项目
Items		 鲜味剂添加量
Umami enhancer additive amounts/(g/t)		 SEM P值P-Value
处理
Treatment		 线性
Linear		 二次
quadratic
0 150 300 450
谷丙转氨酶ALT/(U/L)
1日龄1-day-old 3.47±0.12 3.61±0.31 3.67±0.26 3.52±0.32 0.336 0.57 0.31 0.25
15日龄15-day-old 3.49±0.50 3.85±0.24 4.14±0.32 3.97±0.42 0.356 0.63 0.29 0.46
60日龄60-day-old 6.16±0.27 5.90±0.40 6.11±0.39 6.02±0.44 0.437 0.98 0.91 0.84
70日龄70-day-old 6.41±0.05 6.86±0.98 5.43±0.42 6.23±0.63 0.445 0.16 0.35 0.70
谷草转氨酶AST/(U/L)
1日龄1-day-old 3.12±0.21 3.27±0.26 3.42±0.29 3.34±0.28 0.297 0.41 0.17 0.22
15日龄15-day-old 3.00±0.31 3.27±0.21 3.59±0.32 3.46±0.22 0.328 0.62 0.25 0.54
60日龄60-day-old 5.49±0.57 5.08±0.94 5.41±0.19 5.13±0.35 0.399 0.85 0.68 0.88
70日龄70-day-old 5.47±0.92 5.81±0.99 4.80±0.24 5.12±0.56 0.356 0.23 0.22 0.97
葡萄糖GLU/(mmol/L)
1日龄1-day-old 2.99±0.88 2.89±0.38 2.85±0.73 2.85±0.55 0.156 0.77 0.38 0.86
15日龄15-day-old 3.11±0.84 2.95±0.82 2.94±0.65 2.90±0.79 0.203 0.89 0.47 0.76
60日龄60-day-old 4.49±0.50b 5.09±0.59a 5.09±0.61a 5.05±0.61ab 0.151 0.02 0.02 0.04
70日龄70-day-old 5.16±0.79 5.01±0.68 4.80±0.72 4.68±0.66 0.185 0.31 0.06 0.96
尿素氮UN/(mmol/L)
1日龄1-day-old 2.35±0.93 2.11±0.42 2.09±0.54 2.64±0.36 0.113 0.79 0.56 0.19
15日龄15-day-old 2.56±0.55 2.27±0.55 2.21±0.43 2.46±0.41 0.128 0.21 0.53 0.04
60日龄60-day-old 3.52±0.55 3.55±0.49 3.45±0.52 3.23±0.37 0.128 0.29 0.09 0.33
70日龄70-day-old 3.56±0.49 3.58±0.47 3.71±0.43 3.65±0.51 0.127 0.83 0.51 0.74
由表9可知,鲜味剂添加量对各日龄犊牛血清总抗氧化能力、丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性均无显著影响(P>0.05)。
表9 鲜味剂对犊牛血清抗氧化指标的影响

Table 9 Effects of umami enhancer on serum antioxidant indexes of calves

项目
Items		 鲜味剂添加量
Umami enhancer additive amounts/(g/t)		 SEM P值P-value
处理
Treatment		 线性
Linear		 二次
Quadratic
0 150 300 450
总抗氧化能力T-AOC/(U/mL)
1日龄1-day-old 24.7±5.7 25.6±5.3 25.1±5.4 25.7±5.4 1.77 0.33 0.28 0.77
15日龄15-day-old 29.7±6.7 32.4±6.2 28.4±7.0 27.2±8.3 1.83 0.23 0.17 0.29
60日龄60-day-old 25.0±9.4 27.7±12.0 28.4±7.5 28.2±10.4 2.57 0.77 0.37 0.58
70日龄70-day-old 26.7±6.4 26.0±8.6 27.8±7.7 27.7±8.8 2.20 0.91 0.61 0.87
丙二醛MDA/(mmol/L)
1日龄1-day-old 8.9±1.5 9.3±1.5 9.5±1.5 8.8±1.5 0.42 0.13 0.82 0.11
15日龄15-day-old 10.3±1.7 10.1±1.7 10.3±1.0 10.8±1.3 0.39 0.64 0.35 0.40
60日龄60-day-old 12.5±1.9 13.1±1.7 12.2±1.6 13.0±1.9 0.46 0.46 0.83 0.88
70日龄70-day-old 13.0±2.0 13.3±1.7 12.9±1.4 13.6±1.9 0.52 0.80 0.57 0.74
超氧化物歧化酶SOD/(U/mL)
1日龄1-day-old 9.11±1.45 9.84±1.74 8.69±1.46 9.31±1.66 0.377 0.58 0.43 0.64
15日龄15-day-old 9.45±1.27 8.71±1.46 9.43±1.16 8.96±1.16 0.329 0.32 0.63 0.69
60日龄60-day-old 7.43±1.15 7.41±1.13 7.41±1.39 6.86±1.34 0.326 0.54 0.16 0.76
70日龄70-day-old 5.81±0.92 5.80±1.51 8.32±1.35 5.77±1.32 1.175 0.34 0.66 0.30

3 讨论

3.1 鲜味剂对犊牛生长性能的影响

采食行为的好坏直接决定奶牛给牧场带来的经济效益[9]。鲜味剂可以改变饲料的味道,将香味扩散到周围环境中,促使动物的味觉和嗅觉系统产生相关冲动并传至大脑皮层,从而增加动物的采食量[10]。采食行为可以直接影响动物的生长发育[10]。院东[11]的试验表明,复合型诱食剂、甜味剂和绿色剂是奶牛喜欢的风味物质,可以促进食欲,增加奶牛日均干物质采食量,改善体重及体况。而曹梦[12]研究则表明,诱食剂(丁子香酚、肉桂醛、辣椒素)并未对安格斯犊牛的日均干物质采食量和日增重造成显著影响。本试验中,总体来看,与对照组相比,添加不同水平的鲜味剂均提高了犊牛的开食料日均干物质采食量,与院东[11]的试验结果相同,与曹梦[12]的试验结果不同。这可能是由不同研究所用鲜味剂的风味不一致造成的。犊牛对鲜味剂的喜好程度会因年龄、生长环境、基因甚至个体状况的不同而存在差异[3]。本试验使用的鲜味剂受哺乳犊牛喜爱,且随添加量的增加诱食效果更加明显,说明该鲜味剂能有效刺激犊牛的味觉和嗅觉,从而增大采食量。
犊牛阶段是奶牛生长的特殊生理时期,在此阶段对环境变化的抵抗力较差,在热应激环境下,犊牛食欲受到影响,采食量下降,导致其生长发育缓慢甚至停滞,患病率增加,严重时甚至会出现死亡[13]。本试验是在7—9月份进行,犊牛5、6周龄时牛舍温度偏高,哺乳犊牛对温度变化敏感,热应激对犊牛的采食造成了严重的影响,各组采食量均明显下降,虽然各组间开食料的日均干采食量差异不显著,但是在6周龄时以对照组的数值最高,说明鲜味剂在采食方面并未对犊牛的热应激起到缓解作用。另外,在10周龄时,犊牛产生断奶应激,与对照组相比,添加鲜味剂对犊牛采食的促进效果极其明显,且鲜味剂添加量越大,哺乳犊牛采食的越多,说明鲜味剂可提高断奶犊牛的采食量,缓解断奶应激。
动物的生长性能够客观反映机体的生长发育状况[14],提高犊牛的生长性能对后期产奶性能的发挥有着重要意义[15]。犊牛生长性能受诸多因素影响,当牧场饲喂的常乳和开食料品质得到保证时,犊牛的生长潜能可得到充分发挥[16]。体尺是评判犊牛生长状态的重要指标,体尺的增长速度反映骨骼的生长状况[17]。焦崇[3]的试验显示,饲喂甜味剂对奶牛的体况有显著改善,本试验结果与其一致。体尺的变化与采食量相对应,采食量越大,体尺变化也就越大。体形的增加可能与采食量的提高有关,添加鲜味剂能够提高犊牛断奶后的采食量,促进犊牛生长发育。日增重代表犊牛生长发育的速度,对哺乳犊牛而言,营养物质的采食量是决定日增重的重要因素[18]。本试验中,各组犊牛的平均日增重与采食量相对应,即鲜味剂添加量越大,采食量越高,平均日增重也随之越高,说明鲜味剂可以提高犊牛的生长。

3.2 鲜味剂对犊牛热应激的影响

热应激是指在高温、高湿环境下奶牛自身产热超过自身散热能力,进而导致机体所作出的非特异性生理反应的总和[19]。热应激会给奶牛的产奶性能、瘤胃健康、免疫机能以及繁殖性能造成负面影响,严重时会危害奶牛健康。热应激条件下,奶牛会表现出呼吸频率增加,心跳和脉搏急促、体温升高、采食量下降、饮水量增加等现象[20]。
在整个试验期间,犊牛岛08:00、15:00、22:00平均THI和日平均THI均高于奶牛舒适状态的THI,表明犊牛处于热应激环境中。热应激会引起奶牛采食量下降、饮水量增加,造成瘤胃代谢和免疫机能异常,进一步引起产奶量、乳品质和繁殖性能的下降。犊牛在安静状态下的呼吸频率为20~40次/min[21]。从呼吸频率来看,本试验中犊牛受到环境温度的影响较为明显。敖日格乐等[22]的研究表明,热应激程度提高,奶牛呼吸频率有明显增高趋势,本试验结果与此一致。本试验结果显示,添加不同水平的鲜味剂均能够降低60日龄犊牛16:00的呼吸频率,意味着鲜味剂的添加有降低犊牛夏季热应激的潜力。
犊牛腹泻为常见消化道疾病,原因相对复杂,包括自身免疫力低下、外界不良因素影响、病原性因素等。吕继蓉等[23]研究发现,将诱食剂添加至饲粮中可以改善断奶仔猪的腹泻率;彭彰智[24]研究表明,鲜味剂可以有效改善仔猪的腹泻情况。而本试验中,犊牛腹泻率虽然未受鲜味剂添加量的显著影响,但是从粪便评分的结果来看,在全期以及断奶前,鲜味剂的添加减少了犊牛粪便评分≥3分的比重,一定程度上减少了犊牛的腹泻率,说明鲜味剂有降低犊牛腹泻的潜力。另外,由于鲜味剂的主要成分为蛋白质水解后的小肽和氨基酸,因此鲜味剂对犊牛可能有一定的营养调控作用。

3.3 鲜味剂对犊牛血清指标的影响

3.3.1 鲜味剂对犊牛血清生化指标的影响

动物消化吸收的营养物质经血液运输到全身各组织器官,因此血液中的生化指标代表着机体的营养状况。一旦机体包括组织、器官出现问题,血液指标也会随之发生改变。因此,血液指标可以作为临床诊断的重要依据,用于反映动物机体健康,包括全身或局部的代谢及生理情况[25]。通过测定血液中相关代谢产物可以快速对动物机体进行健康评估[26]。葡萄糖是主要动物体内主要的供能物质,血清中的葡萄糖可为机体提供能量,有利于动物的生长发育,在动物发育过程中发挥重要作用[27]。反刍动物血液中的葡萄糖主要通过糖异生途径产生[24],该途径重要的前体物质为丙酸。唐丽等[28]试验表明,添加柠檬酸可以提高血糖水平,本试验结果与其一致,鲜味剂添加量对于60日龄犊牛的血清葡萄糖含量有显著影响,试验Ⅰ、Ⅱ组的血清葡萄糖含量显著高于对照组,表明添加鲜味剂可以犊牛的生长发育提供更多的能量。血液中尿素氮含量是影响机体健康的重要指标[29],血清中尿素氮含量往往用来衡量动物的蛋白质效率。本试验中,添加鲜味剂对犊牛血清中尿素氮含量有一定的降低作用,虽然尿素氮含量降低的原因尚不明确,但可说明鲜味剂的添加可能有提高犊牛蛋白质效率的潜力。

3.3.2 鲜味剂对犊牛血清抗氧化指标的影响

在畜牧业生产中,许多因素都会导致氧化应激,动物机体的抗氧化能力直接关系到机体健康[30]。丙二醛是脂质过氧化的最终产物之一,其含量反映机体受自由基攻击的程度,并可间接表明细胞的损伤程度[31]。总抗氧化能力是反映动物抗氧化能力的综合指数,其数值高低可反映动物机体的自由代谢和抗氧化系统补偿外部刺激的能力[32]。超氧化物歧化酶是动物体内清除超氧阴离子自由基的重要因子并参与转换氧自由基的过氧化物酶,具有平衡氧化与抗氧化机制,保护细胞免受伤害[33]。在李扬等[34]的试验中,添加诱食剂并未提高幼犬的抗氧化能力。本试验结果与一致,各组犊牛血清总抗氧化能力、丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性均无显著差异,说明添加鲜味剂对于犊牛的抗氧化能力无提高作用。

4 结论

本研究发现,开食料中添加鲜味剂能够有效降低夏季出生犊牛的呼吸频率,缓解犊牛的热应激;此外,开食料中添加鲜味剂虽然不影响犊牛的饲料效率,但其能凭良好的诱食作用,通过提高开食料采食量,改善犊牛的生长性能。

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