Chinese Journal of Animal Nutrition >

2024 , Vol. 36 >Issue 8: 5229 - 5241

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.445

RESEARCH PAPER

Effects of Diets with Different Levels of Metabolic Energy and Protein on Growth Performance, Energy and Nitrogen Metabolism, Serum Biochemical Indicators of Yunshang Black Goats during Growing Period

  • FU Binlong , 1 ,
  • DANZENG Baiji 1 ,
  • ZHAO Xiaoqi 1 ,
  • XUE Bai 2 ,
  • LAN Rong 1 ,
  • CAO Tangbing 3 ,
  • JIANG Yanting 1 ,
  • SHAO Qingyong 1 ,
  • OUYANG Yina , 1
Expand
  • 1 Yunnan Animal Sciences and Veterinary Institute, Kunming 650224, China
  • 2 Animal Nutrition Institute, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China
  • 3 Zhenkang County Animal Health Supervision Institute, Lincang 677704, China
**associate professor, E-mail:
*Contributed equally

Received date: 2024-02-27

  Online published: 2024-08-12

Fold

Abstract

This study aimed to investigate the effects of different dietary metabolic energy and protein levels on the growth performance, energy and nitrogen metabolism and serum biochemical indicators of Yunshang black goats during growing period. Selected eighty healthy 6-month-old Yunshang black goats with similar body weight were randomly divided into 4 groups, with 20 goats in each group. Dietary metabolic energy level and protein level were set at 9.8 (high), 8.2 MJ/kg (low) and 13% (high), 10% (low), respectively, and then four experimental diets were prepared. Goats in the 4 groups fed high metabolic energy and high protein diet (HEHP group), high metabolic energy and low protein diet (HELP group), low metabolic energy and high protein diet (LEHP group), low metabolic energy and low protein diet (LELP group), respectively. The pretrial period was 14 days, and the experimental period was 50 days. On the 23rd day of the experimental period, 5 goats were randomly selected from each group for digestion and metabolism experiment of 5 days. The results showed as follows: 1) the daily weight gain (ADG) and dry matter intake (DMI) of the HELP group were significantly higher than those of the LEHP and LELP groups (P<0.05). The feed to gain ratio (F/G) of the HELP group was the lowest, which was significantly lower than that of the LELP group (P<0.05). 2) The deposited nitrogen and net protein utilization rate of the HELP group were significantly higher than those of the LELP group (P<0.05). 3) The gross energy digestibility, gross energy metabolic rate and digestible energy metabolic rate of the HELP group were significantly higher than those of the LEHP and LELP groups (P<0.05). 4) The contents of glucose, total protein and albumin in serum of the HELP group were the highest, which were significantly higher than those of the LELP group (P<0.05). The serum urea nitrogen content of the HELP group was significantly lower than that of the HEHP and LEHP groups (P<0.05). 5) The weight gain benefit of the HELP group was the highest, which per goat was 4.759 CNY/d, while that of the LELP group was the lowest, which per goat was 2.380 CNY/d. In summary, the dietary metabolic energy level of 9.8 MJ/kg and protein level of 10% is beneficial to maintain the normal physiological function, promote the digestion and absorption of nutrients, and improve the ADG and weight gain benefit of Yunshang black goats during growing period.

Key words： metabolic energy; protein; Yunshang black goats; growth performance; energy and nitrogen metabolism; serum biochemical indicators

Cite this article

FU Binlong , DANZENG Baiji , ZHAO Xiaoqi , XUE Bai , LAN Rong , CAO Tangbing , JIANG Yanting , SHAO Qingyong , OUYANG Yina . Effects of Diets with Different Levels of Metabolic Energy and Protein on Growth Performance, Energy and Nitrogen Metabolism, Serum Biochemical Indicators of Yunshang Black Goats during Growing Period[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2024 , 36(8) : 5229 -5241 . DOI: 10.12418/CJAN2024.445

随着人们生活水平的提高以及消费理念的变化,我国的肉类消费结构正在逐渐调整和优化,动物性食品消费数量呈现稳步上升的趋势,这为我国肉羊产业带来了新的发展机遇。云上黑山羊作为我国培育的第1个肉用黑山羊新品种[1],具有生长发育快、产肉性能好、适应性强和耐粗饲等优良特性,是助力脱贫致富、带动产业发展的优良品种。然而,在饲养过程中因饲粮能量和蛋白质水平不合理导致育肥羊对饲草利用率低、饲养成本高、养殖经济效益低等问题,严重阻碍了云上黑山羊的规模化、产业化发展。作为影响肉羊育肥的2个重要营养指标,能量和蛋白质参与了动物体内诸多代谢反应,影响着动物的生长性能、能量代谢、氮代谢和血清生化指标等,能量与蛋白质在饲粮中的比例关系一直是科研人员研究的热点[2⇓⇓-5],而基于饲粮不同能量和蛋白质水平对育成期云上黑山羊育肥效果的研究却未见报道。因此,本试验以6月龄云上黑山羊为试验动物,通过饲喂不同能量和蛋白质水平的饲粮,结合饲养试验和消化代谢试验,探究其对育成期云上黑山羊的生长性能、能量代谢、蛋白质代谢及血清生化指标的影响,以期为育成期云上黑山羊饲粮能量和蛋白质适宜水平的确定提供科学参考,积极助推云上黑山羊集约化、标准化发展。

1 材料与方法

1.1 试验动物与饲粮

选择80只体况健康、平均体重为(35.82±4.79) kg的6月龄育成期云上黑山羊公羊,随机分为4组,每组20只(n=20)。试验饲粮参考我国《肉羊营养需要量》(NY/T 816—2021)[6]进行配制,饲粮的代谢能水平分别设定为9.8(高)、8.2 MJ/kg(低),蛋白质水平分别设定为13%(高)、10%(低),其组成及营养水平见表1。4组试验羊分别饲喂高代谢能高蛋白质饲粮(HEHP组)、高代谢能低蛋白质饲粮(HELP组)、低代谢能高蛋白质饲粮(LEHP组)和低代谢能低蛋白质饲粮(LELP组)。
表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) %

项目
Items		 组别Groups
HEHP HELP LEHP LELP
原料Ingredients
玉米Corn 33.00 38.45 29.50 31.00
麦麸Wheat bran 1.40 5.40 7.40
豆粕Soybean meal 12.65 9.20 12.10 9.40
碳酸钙CaCO3 0.60 0.60 0.70 0.70
食盐NaCl 0.50 0.50 0.50 0.50
小苏打NaHCO3 0.25 0.25 0.10
预混料Premix1) 1.00 1.00 1.00 1.00
尿素Urea 0.60 0.70
全株玉米青贮Whole corn silage 43.00 41.00
小黑麦草Triticale 14.00 10.00
小麦秸秆Wheat straw 7.00 9.00 36.00 40.00
合计Total 100.00 100.00 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
代谢能ME/(MJ/kg) 9.74 9.76 8.18 8.14
粗蛋白质CP 12.99 10.01 13.04 10.05
中性洗涤纤维NDF 30.43 30.82 45.82 47.08
酸性洗涤纤维ADF 15.52 15.72 24.80 25.36
钙Ca 0.59 0.58 0.59 0.60
磷P 0.33 0.31 0.29 0.29

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 10 000 IU,VD 1 000 IU,VE 200 IU,Fe 145 mg,Zn 80 mg,Cu 20 mg,Mn 98 mg,I 2.5 mg,Se 0.35 mg,Co 0.65 mg。

2)代谢能是根据《肉羊营养需要量》(NY/T 816—2021)[6]所得计算值,其余为实测值。ME was a calculated value according to Nutrient Requirements of Meat-Type Sheep and Goat (NY/T 816—2021)[6], while the others were measured values.

1.2 饲养试验

饲养试验于2023年2—4月在云南省弥勒市的云南立新羊业有限公司进行。在试验开始当天清晨,对试验羊进行空腹称重并将其随机分为4组,随后进入为期14 d的预试期,预试期结束后进入为期50 d的正试期。试验期间采用舍饲的饲养方式,每个组的20只羊混群饲养,每日在08:00和17:00各饲喂1次,记录每只试验羊每天的饲喂量,次日进行剩料称重并记录,根据采食量进行饲喂量的调整,以确保饲槽内剩有总饲喂量10%左右的剩料。整个试验期间保证羊只自由采食,自由饮水。

1.3 消化代谢试验

在饲养试验正试期的第20天,从每个组中随机选择5只试验羊,采取单笼饲养的方式将其关入代谢笼中适应3 d后,紧接着进行为期5 d的消化代谢试验。在开展消化代谢试验期间,采用先粗后精的饲喂方式进行饲喂,每天记录每只试验羊的采食量、总排粪量和总排尿量,每天所需收集的样品有:每个组的精料、全株玉米青贮、小黑麦草和小麦秸秆样品各200 g;新鲜粪样总重20%的粪样2份;经8层纱布过滤后的总尿体积10%的尿样2份。每天收集的粪样和尿样中,其中一份粪样和尿样均加入10%的稀盐酸固氮,用于测定粪中粗蛋白质含量和尿中氮含量,另一份用于测定能量及其他养分含量。全部样品均于-20 ℃保存待测。

1.4 指标测定

1.4.1 营养成分测定

饲粮、粪和尿中粗蛋白质或氮含量参照GB/T 6432—2018[7]中方法进行测定,总能使用微机全自动量热仪(SJLRY-501T,河南鹤壁三杰仪器仪表有限公司)测定。饲粮干物质、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、钙和磷含量分别参照GB/T 6435—2014[8]、NY/T 1459—2022[9]、GB/T 20806—2022[10]、GB/T 6436—2018[11]和GB/T 6437—2018[12]中的方法测定。

1.4.2 血清生化指标测定

在正试期的第64天早晨空腹进行颈静脉采血,离心后取血清保存于-20 ℃待测。使用迈瑞BS-420全自动生化仪和试剂盒(购于中生北控股份有限公司)测定以下指标:葡萄糖(GLU)、β-羟基丁酸(β-HB)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、游离脂肪酸(NEFA)、尿素氮(UN)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、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)、碱性磷酸酶(ALP)、谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)。

1.5 计算公式

本试验中涉及的相关指标计算公式如下:
平均日增重(g/d)=整个试验期间试验羊的总增重/试验开展总天数;
料重比=整个试验期间试验羊的总采食量/试验期间试验羊总增重;
每日增重收入[元/(d·只)]=试验羊日增重×肉羊活重单价;
每日利润[元/(d·只)]=试验羊每日增重收入-每日饲料成本;
可消化氮(g/d)=摄入氮-粪氮;
氮沉积(g/d)=可消化氮-尿氮;
氮表观消化率(%)=(可消化氮/食入氮)×100;
净蛋白质利用率(%)=(氮沉积/食入氮)×100;
蛋白质生物学效价(%)=(氮沉积/可消化氮)×100;
摄入总能(MJ/d)=试验羊每日的采食量×饲粮中的总能;
消化能(MJ/d)=总能-粪能;
代谢能(MJ/d)=消化能-尿能-甲烷能;
总能消化率(%)=(消化能/总能)×100;
总能代谢率(%)=[(消化能-尿能-甲烷能)/总能]×100;
消化能代谢率(%)=[(消化能-尿能-甲烷能)/(总能-粪能)]×100;
粪能损失(%)=(粪能/总能)×100;
尿能损失(%)=(尿能/总能)×100;
甲烷能损失(%)=(甲烷能/总能)×100。
甲烷能采用Blaxter等[13]的公式[甲烷能占总能的百分比(%)=3.67+0.062×D+0.05×D-2.37,式中D为总能消化率]推算得出。

1.6 数据处理与分析

试验数据用Excel 2016进行初步整理后,用SPSS 23.0软件的一般线性模型(GLM)进行多因素方差分析,统计模型中的主效应为代谢能、蛋白质水平及二者之间的交互作用,采用Duncan氏法进行多重比较,以P>0.05表示差异不显著,P<0.05表示差异显著,试验结果用平均值和均值标准误(SEM)表示。

2 结果与分析

2.1 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊生长性能的影响

由表2可知,4组试验羊的初始体重无显著差异(P>0.05);试验结束时,HELP组终末体重最高,为44.67 kg,较LEHP组和LELP组分别显著提高了4.60%和9.75%(P<0.05),HEHP组和HELP组间无显著差异(P>0.05),而LEHP组显著高于LELP组(P<0.05)。HELP组的平均日增重最高,为191.16 g/d,较LEHP组和LELP组分别显著提高了22.05%和59.87%(P<0.05),HEHP组与HELP组、LEHP组无显著差异(P>0.05);HEHP组和HELP组的干物质采食量显著高于LEHP组和LELP组(P<0.05),且相同代谢能水平饲粮组之间干物质采食量无显著差异(P>0.05)。4个组中,HELP组的料重比最低,为6.28,显著低于LELP组(P<0.05),且除LELP组外的其余3组之间料重比无显著差异(P>0.05)。
表2 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊生长性能的影响

Table 2 Effects of diets with different levels of metabolic energy and protein on growth performance of Yunshang black goat during growing period (n=20)

项目
Items		 组别Groups SEM P值P-value
HEHP HELP LEHP LELP 代谢能
ME		 蛋白质
P		 代谢能×蛋白质
ME×P
初始体重IBM/kg 35.85 35.02 34.86 34.65 1.13 0.160 0.289 0.757
终末体重FBW/kg 44.19a 44.67a 42.71b 40.70c 1.21 0.023 0.325 0.045
平均日增重ADG/(g/d) 168.86ab 191.16a 156.86b 119.28c 6.98 <0.001 0.426 0.005
干物质采食量DMI/(kg/d) 1.29a 1.21a 1.16b 1.01b 0.01 <0.001 0.102 0.043
料重比F/G 7.62ab 6.28b 7.43ab 8.51a 0.24 0.048 0.677 0.010

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

2.2 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊氮代谢的影响

由表3可知,在相同代谢能水平下,摄入氮和可消化氮均随着蛋白质水平的提高而升高,其中HEHP组摄入氮和可消化氮显著高于其余3个组(P<0.05),HELP组和LEHP组摄入氮和可消化氮比LELP组分别显著提高了20.47%、29.66%和25.11%、44.22%(P<0.05);HEHP组和LEHP组的尿氮、氮表观消化率均显著高于HELP组和LELP组(P<0.05);HEHP组的沉积氮和净蛋白质利用率在4个组中均最高,显著高于其余3个组(P<0.05),HELP组和LEHP组之间沉积氮和净蛋白质利用率均无显著差异(P>0.05),HEHP组的沉积氮和净蛋白质利用率比LELP组分别显著提高了60.81%和35.20%(P<0.05);4个组的粪氮和蛋白质生物学效价无显著差异(P>0.05),但均以HEHP组最高,LELP组最低。
表3 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊氮代谢的影响

Table 3 Effects of diets with different levels of metabolic energy and protein on nitrogen metabolism of Yunshang black goat during growing period (n=5)

项目
Items		 组别Groups SEM P值P-value
HEHP HELP LEHP LELP 代谢能
ME		 蛋白质
P		 代谢能×蛋白质
ME×P
摄入氮Intake N/(g/d) 27.01a 20.61c 23.30b 16.39d 0.92 <0.001 <0.001 0.654
粪氮Fecal N/(g/d) 9.17 9.01 8.01 7.87 0.34 0.080 0.943 0.893
尿氮Urinary N/(g/d) 4.31a 2.92b 5.55a 3.21b 0.38 0.255 0.011 0.467
可消化氮Digestible N/(g/d) 17.84a 11.39c 15.29b 8.53d 0.89 0.003 <0.001 0.836
沉积氮Retained N/(g/d) 13.54a 8.47b 9.74b 5.31c 0.73 <0.001 <0.001 0.063
氮表观消化率
N apparent digestibility/%		 66.02a 55.53b 65.27a 52.19b 1.98 0.526 0.002 0.686
净蛋白质利用率
Net protein utilization rate/%		 50.16a 41.29b 41.72b 32.51c 1.89 0.005 0.004 0.948
蛋白质生物学效价
Biological value of protein/%		 75.89 74.54 64.02 63.29 2.27 0.011 0.799 0.939

2.3 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊能量代谢的影响

由表4可知,在蛋白质水平相同时,随着饲粮中代谢能水平的提高,试验羊的摄入总能、甲烷能、消化能和代谢能均有所提高,其中最高组均为HEHP组,HEHP组和HELP组之间无显著差异(P>0.05),且LEHP组显著高于LELP组(P<0.05);HEHP组和HELP组的总能消化率、总能代谢率和消化能代谢率与LEHP组和LELP组相比均显著提高(P<0.05),其中HELP组的总能消化率、总能代谢率和消化能代谢率比LELP组分别显著提高了16.59%、3.71%和19.69%(P<0.05);与HEHP组和HELP组相比,LEHP组和LELP组的甲烷能损失显著提高(P<0.05);试验羊的粪能、尿能、粪能损失和尿能损失4组之间均无显著差异(P>0.05)。
表4 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊能量代谢的影响

Table 4 Effects of diets with different levels of metabolic energy and protein on energy metabolism of Yunshang black goat during growing period (n=5)

项目
Items		 组别Groups SEM P值P-value
HEHP HELP LEHP LELP 代谢能
ME		 蛋白质
P		 代谢能×蛋白质
ME×P
能量的采食和排泄指标Energy intake and output/(MJ/d)
摄入总能GE 20.73a 20.40a 17.26b 15.47c 0.56 <0.001 0.054 0.174
粪能FE 5.42 5.62 6.07 6.09 0.21 0.201 0.792 0.843
尿能UE 0.40 0.39 0.44 0.40 0.02 0.266 0.144 0.319
甲烷能ECH4 1.30a 1.28a 1.13b 1.03c 0.02 <0.001 0.054 0.174
消化能DE 15.31a 14.78a 11.19b 9.37c 0.63 <0.001 0.058 0.279
代谢能ME 13.76a 13.26a 9.71b 8.11c 0.59 <0.001 0.067 0.311
能量利用效率Energy utilization/%
总能消化率GE digestibility 73.82a 72.56a 64.52b 60.01b 1.70 0.001 0.312 0.601
总能代谢率GE metabolic rate 66.33a 65.12a 55.98b 52.39b 1.75 <0.001 0.331 0.625
消化能代谢率
DE metabolic rate		 89.84a 89.74a 86.59b 86.41b 0.44 <0.001 0.766 0.931
粪能损失FE loss 31.26 32.70 35.84 36.43 1.24 0.115 0.691 0.866
尿能损失UE loss 2.13 2.18 2.45 2.25 0.11 0.660 0.367 0.366
甲烷能损失ECH4 loss 6.28c 6.30c 6.52b 6.68a 0.04 <0.001 0.026 0.084

2.4 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊血清生化指标的影响

由表5可知,饲粮不同代谢能和蛋白质水平对β-羟基丁酸、乳酸脱氢酶、肌酸激酶、球蛋白、总胆固醇、谷草转氨酶和谷丙转氨酶含量或活性均无显著影响(P>0.05)。HELP组葡萄糖含量较LELP组显著提高了25.07%(P<0.05),除HELP组外的其余3个组之间葡萄糖含量均无显著差异(P>0.05);HEHP组和HELP组游离脂肪酸含量分别比LEHP组显著提高了69.65%和55.26%(P<0.05),且HEHP组和HELP组之间无显著差异(P>0.05);LEHP组和HEHP组尿素氮含量较HELP组分别显著提高了28.85%和23.69%(P<0.05);HELP组的总蛋白和白蛋白含量最高,分别为66.31和24.56 g/L,其次为HEHP组的,且HEHP组和HELP组总蛋白和白蛋白含量均显著高于LELP组(P<0.05);HEHP组高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇含量均显著高于LELP组(P<0.05),而LELP组甘油三酯含量则显著高于其余3组(P<0.05);HELP组碱性磷酸酶活性较LELP组显著提高了31.16%(P<0.05),而与其余2个组无显著差异(P>0.05)。
表5 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊血清生化指标的影响

Table 5 Effects of diets with different levels of metabolic energy and protein on serum biochemical indicators of Yunshang black goat during growing period (n=5)

项目
Items		 组别Groups SEM P值P-value
HEHP HELP LEHP LELP 代谢能
ME		 蛋白质
P		 代谢能×蛋白质
ME×P
葡萄糖GLU/(mmol/L) 3.70ab 3.75a 3.17b 2.81b 0.12 0.027 0.085 0.061
β-羟基丁酸β-HB/(mmol/L) 0.16 0.15 0.22 0.22 0.01 0.059 0.512 0.437
乳酸脱氢酶LDH/(U/L) 419.59 416.48 384.01 378.28 16.81 0.071 0.234 0.425
肌酸激酶CK/(U/L) 176.56 173.44 160.65 175.94 12.14 0.520 0.535 0.460
游离脂肪酸NEFA/(mmol/L) 0.56a 0.38ab 0.17c 0.26bc 0.04 <0.001 0.419 0.027
尿素氮UN/(mmol/L) 5.53ab 4.22c 5.93a 4.72bc 0.29 0.729 0.037 <0.001
总蛋白TP/(g/L) 62.95ab 66.31a 56.86b 54.50c 1.72 0.881 0.032 0.037
白蛋白ALB/(g/L) 23.57a 24.56a 20.22ab 18.97b 0.56 0.112 0.014 0.002
球蛋白GLB/(g/L) 39.38 43.76 37.88 47.28 1.61 0.739 0.034 0.411
甘油三酯TG/(mmol/L) 0.25c 0.29bc 0.33b 0.43a 0.03 0.035 0.941 0.023
总胆固醇TC/(mmol/L) 1.68 1.64 1.51 1.58 0.10 0.951 0.592 0.472
高密度脂蛋白胆固醇
HDL-C/(mmol/L)		 0.78a 0.72ab 0.74ab 0.68b 0.03 0.596 0.930 0.024
低密度脂蛋白胆固醇
LDL-C/(mmol/L)		 0.63a 0.60a 0.58ab 0.56b 0.04 0.524 0.715 0.025
碱性磷酸酶ALP/(U/L) 168.99ab 192.84a 159.38ab 132.77b 8.21 0.029 0.691 0.152
谷草转氨酶AST/(U/L) 92.05 78.52 72.94 97.36 5.20 0.989 0.601 0.081
谷丙转氨酶ALT/(U/L) 27.65 23.16 20.27 27.58 1.61 0.634 0.658 0.078

2.5 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊增重效益的影响

根据生长性能相关数据,结合饲养成本和市场活羊价格,计算出增重效益。由表6可知,4个组中,HEHP组的饲料成本最高,为3.972元/(d·只),其次是HELP组和LEHP组,分别为3.870和3.246元/(d·只),最少的是LELP组,为2.975元/(d·只)。在肉羊售价相同的情况下,每日利润最高的是HELP组,为4.759元/(d·只),其次是LEHP组和HEHP组,分别为3.759和3.629元/(d·只),最低的是LELP组,为2.380元/(d·只)。
表6 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊增重效益的影响

Table 6 Effects of diets with different levels of metabolic energy and protein on weight gain benefit of Yunshang black goat during growing period (n=20)

项目
Items		 组别Groups
HEHP HELP LEHP LELP
每日饲料成本Daily feed cost/[元/(d·只)] 3.972 3.870 3.246 2.975
日增重Daily gain/[kg/(d·只)] 0.169 0.191 0.156 0.119
肉羊售价Price of mutton goat/(元/kg) 45.000 45.000 45.000 45.000
每日增重收入Daily gain income/[元/(d·只)] 7.601 8.629 7.005 5.355
每日利润Daily profits/[元/(d·只)] 3.629 4.759 3.759 2.380

3 讨论

3.1 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊生长性能的影响

生长性能是研究动物生长发育的基础,是评价动物经济价值的重要指标,干物质采食量直接决定了养分摄入量,保证动物足够的养分摄入是维持正常生命活动的必要条件。Owens等[14]研究表明,平均日增重和干物质采食量随着饲粮能量和蛋白质水平的提高而升高,本研究结果与上述研究结果一致;而王秉龙等[15]的研究发现,在整个试验全期,随着饲粮能量和蛋白质水平的升高,10~12月龄的安格斯公牛平均日增重和干物质采食量无显著变化,但料重比降低,这与本研究结果不一致,其原因可能是当饲粮营养水平能满足动物生长发育后,继续提高营养水平并不会再加快增重速度,多余的营养成分经代谢排出体外,这也说明只有在一定范围内提高饲粮能量和蛋白质水平,才能充分发挥肉羊的增重潜能。孙永成[16]研究表明,饲粮在高能量水平下,提高蛋白质水平对肉羊的生长速度无显著影响,而在中等能量水平下,适度提高蛋白质水平能显著提高肉羊的生长速度。在本试验中,当饲粮代谢能水平较高时,提高蛋白质水平对干物质采食量、平均日增重和料重比均无显著影响,而当饲粮代谢能水平较低时,提高蛋白质水平可提高平均日增重;当饲粮蛋白质水平较高时,干物质采食量随着代谢能水平提高而升高,但对平均日增重和料重比无影响,而当饲粮蛋白质水平较低时,此时提高代谢能水平,可提高干物质采食量、平均日增重和降低料重比,产生这种差异的原因可能是动物对代谢能和蛋白质的利用顺序不同,在一定范围内提高饲粮营养水平,能够有效满足快速增长的营养需要,促进肉羊的增重潜能,在代谢能水平不能满足生产需要的条件下,育成期云上黑山羊的生长效率主要取决于饲粮中蛋白质水平。李晓睿等[17]研究表明,与提高能量水平相比,提高蛋白质水平对育成母牛的生长性能更具有促进作用,而在本研究中,代谢能、蛋白质水平及两者的交互作用对干物质采食量、平均日增重的影响表现为代谢能水平>代谢能与蛋白质水平的交互作用>蛋白质水平,产生这一差异的原因可能是受试验动物品种、生理阶段的影响。饲粮中的代谢能和蛋白质水平会影响动物的饲料转化率和生长性能,只有饲粮中的代谢能和蛋白质水平在适宜的范围内,动物才能发挥正常的生产性能,同时降低饲料成本[18]。本研究中,HEHP组和LELP组的平均日增重均没有HELP组高,且HELP组的料重比最低,说明用饲喂HELP组饲粮的云上黑山羊饲料转化率较好。

3.2 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊氮代谢的影响

氮代谢是反映蛋白质在动物体内利用程度的重要指标,氮采食量、氮排放量和氮利用效率受饲粮营养水平直接影响,当饲粮中代谢能和蛋白质水平适宜时,沉积氮提高。本研究中,随着饲粮营养水平的提高,育成期云上黑山羊的摄入氮和沉积氮均提高,这与鲍玉林等[19]的研究结果基本一致。翁吉梅等[20]研究表明,提高饲粮营养水平能提高氮表观消化率,而Sultan等[21]研究表明,氮表观消化率仅受蛋白质水平以及能量与蛋白质水平的交互作用的影响。本研究中,摄入氮提高会提高氮表观消化率,但氮表观消化率仅受蛋白质水平的影响。当饲粮代谢能水平相同时,提高饲粮蛋白质水平可显著提高动物机体的氮沉积和蛋白质生物学效价,这与曲星梅等[22]、魏彩艳等[23]的研究结果基本一致。姚喜喜等[24]以小尾寒羊为试验动物,饲喂蛋白质水平分别为12.00%、13.40%和14.80%的饲粮,高蛋白质水平组粪氮显著高于低蛋白质水平组,而严慧等[25]研究表明,尿氮随着饲粮蛋白质水平的升高而提高,粪氮则不受饲粮蛋白质水平影响,本研究也得到类似的结果。在相同蛋白质水平条件下,随着饲粮代谢能水平的提高,尿氮减少,沉积氮、氮表观消化率和蛋白质生物学效价均提高,说明育成期云上黑山羊可利用饲粮能量提供生命活动所需的能量,从而减少蛋白质分解和尿氮排出,提高蛋白质利用效率,这与Zhi等[26]的研究结果一致。尿氮随饲粮代谢能水平是提高而减少,可能是由于通过上调尿素转运体A1基因表达增加了肾脏对尿素的再吸收,进而使得尿中尿素氮减少所引起的。同时,在饲粮低蛋白质水平条件下,提高代谢能水平可改善育成期云上黑山羊的氮表观消化率、氮沉积和净蛋白质利用率,这与康婧鹏等[27]的研究结果一致;在饲粮高蛋白质水平条件下,提高代谢能水平后,氮表观消化率、氮沉积和净蛋白质利用率均能提高,但变化幅度不及低蛋白质水平条件下提高代谢能水平时幅度大。

3.3 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊能量代谢的影响

能量是动物生产及生命活动的基础,是反刍动物生长的第一限制性因素,饲粮能量代谢水平是动物饲粮营养价值评定的重要指标。本研究中,云上黑山羊总能消化率、总能代谢率和消化能代谢率分别为67.48%、59.95%和88.15%。倪晓君等[28]研究表明,育成期云南半细毛羊饲粮蛋白质送排由10.42%提升至12.49%时,总能消化率和总能代谢率分别提高2.04%和1.40%,而消化能代谢率则降低0.44%。王思宇等[29]研究表明,提高饲粮蛋白质水平,总能消化率(51.8%~58.7%)、总能代谢率(44.4%~48.8%)和消化能代谢率(82.19%~84.69%)均有所提高。本研究发现,提高饲粮蛋白质水平可提高云上黑山羊的能量代谢水平,在低代谢能水平条件下,总能消化率、总能代谢率和消化能代谢率分别提高了4.51%、3.61%和1.01%,在高代谢能水平条件下,其分别提高了1.31%、1.01%和0.23%,而当饲粮蛋白质水平相同时,提高代谢能水平会使总能消化率、总能代谢率和消化能代谢率有不同程度的提高。杨晨等[30]研究发现,白头萨福克羊×湖羊的总能消化率和总能代谢率分别为63.86%~74.25%、54.11%~64.24%。本试验中总能消化率和总能代谢率与上述研究结果基本一致,但消化能代谢率略高,说明育成期云上黑山羊对能量的利用效率略高于其他品种羊,可能与饲粮组成和饲养环境有关,具体原因尚有待进一步研究。在反刍动物的能量损失中,粪能占比最大,占总能的20%~50%,尿能占总能的2%~5%[31]。本研究中,粪能损失范围为31.26%~36.43%,与楼灿[32]、梁家充等[33]的研究结果一致;尿能损伤范围为2.13%~2.45%,且尿能并不会随着总能的升高而升高,这与Sutter[34]的研究结果一致。王晨[35]的研究结果表明,甲烷能损失范围为6.27%~8.50%,本试验的甲烷能损失与其相比略低,原因可能是本试验中试验饲粮采用精粗比混合饲喂,试验羊采食粗料部分较少,纤维在反刍动物瘤胃中被瘤胃微生物利用的也相应减少,从而导致甲烷能损失减少。

3.4 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊血清生化指标的影响

血清生化指标是反映动物对饲粮中营养物质利用和代谢情况的重要指标,这些指标的变化情况能间接体现出动物的生长发育情况。葡萄糖是动物的主要能量物质,血清葡萄糖含量代表着机体的能量代谢状态,在反刍动物中,葡萄糖主要通过肝脏糖异生产生,同时,其含量在肝脏的调节下保持相对恒定。李茂等[36]研究表明,饲喂低能量低蛋白质饲粮的羊血清葡萄糖含量显著高于其他营养水平组;而杨炳壮等[37]研究表明,不同能量和蛋白质水平饲粮对血清葡萄糖含量无显著影响。本研究表明,饲粮代谢能、蛋白质水平以及两者的交互作用对血清葡萄糖含量的影响表现为代谢能水平>代谢能与蛋白质水平的交互作用>蛋白质水平,且低代谢能水平导致血清葡萄糖含量降低,提高饲粮代谢能水平,血清葡萄糖含量也随之上升,产生这一差异的原因可能是由于饲粮精粗比不同所致,当饲粮中精料占比较大时,每天采食的精料中的淀粉和多糖在小肠中消化转为葡萄糖被吸收后,最终导致血清葡萄糖含量较高。同时,本研究中HELP组血清葡萄糖含量和平均日增重均显著高于LELP组,验证了一定含量范围内高生长性能动物血清葡萄糖含量高于低生长性能动物的结论[38]。乳酸脱氢酶和肌酸激酶活性影响机体的能量代谢、细胞能量运转和ATP再生,本研究中不同代谢能和蛋白质水平组的乳酸脱氢酶和肌酸激酶活性无显著差异,这与前人研究结果[39]基本一致。此外,作为典型的能量和脂质代谢物,血清甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和游离脂肪酸含量高低反映动物机体对脂肪的利用情况。本研究结果表明,饲粮代谢能和蛋白质水平对血清甘油三酯含量的影响表现为代谢能水平>代谢能与蛋白质水平的交互作用>蛋白质水平,且血清甘油三酯含量随着饲粮代谢能水平的升高而降低,这与前人的研究结果[36-37,40]一致,产生这一现象的原因可能是饲喂高代谢能高蛋白质饲粮能够满足动物的维持和生产需求,当代谢能和蛋白质水平不足以达到动物的维持需求时,动物机体则通过分解脂肪获取更多能量,从而导致血清甘油三酯含量增加;此外,本研究结果还表明,在相同蛋白质水平条件下,血清低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇含量随着饲粮代谢能水平的提高逐渐增加,说明育成期云上黑山羊在瘤胃生态系统中从富含能量的饲料中获取了更多能量和脂肪。
尿素氮含量是反映反刍动物蛋白质代谢和氨基酸平衡状况的重要指标,当体内蛋白质分解代谢增强、氮沉积减少或肾脏功能不正常时,血清中尿素氮含量升高,血清中尿素氮含量越低,则氮的利用效率越高[41]。本研究中,饲粮中不同代谢能和蛋白质水平对血清尿素氮含量产生了不同影响,这与前人研究结果[42-43]一致,且在代谢能水平相同情况下,随着蛋白质水平的升高,血清尿素氮含量随之增加,而在蛋白质水平相同情况下,提高饲粮代谢能水平会使得血清尿素氮含量逐渐下降。血清总蛋白和白蛋白含量高说明动物对饲粮利用情况较好,有利于提高机体代谢水平、免疫力和平均日增重。本研究结果表明,HELP组血清总蛋白和白蛋白含量高于LELP组,且HELP组的平均日增重较其余组显著提高,这与前人研究结果[35-36]一致,说明动物采食高代谢能低蛋白质饲粮可提高蛋白质在体内的利用率。血清球蛋白对动物体液免疫具有重要影响,本试验中各组间血清球蛋白含量无显著差异,说明不同代谢能和蛋白质水平对肉羊健康尚未造成危害,这与戴东文等[44]的研究结果一致。谷草转氨酶和谷丙转氨酶是反映心脏和肝脏功能的2个关键指标,能够反映心脏和肝脏的功能状况,其活性提高就意味着心脏和肝脏可能受到损害。本研究中不同代谢能和蛋白质水平组间血清谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性均无显著差异,说明本试验配制的试验饲粮的营养水平对育成期云上黑山羊的心脏和肝脏尚未产生不良影响。相关研究表明,碱性磷酸酶活性与生长性能呈正相关关系[42],本试验结果也证实了这一理论,其原因可能是碱性磷酸酶调节钙、磷代谢,主要参与骨钙素合成而影响骨磷沉积,进而影响骨骼发育。

3.5 饲粮不同代谢能和蛋白质水平对育成期云上黑山羊增重效益的影响

影响肉羊增重效益的主要因素是饲料成本和增重,饲粮营养水平提高可直接促进育肥,但会提高饲料成本,只有在增重和饲料成本之间寻求平衡,才能获得较高的增重效益。作为育肥的第一限制因素,能量在育肥过程中发挥重要作用,为了获得可观的经济效益,饲料能量水平的提高意味着饲料成本的增加,高能量饲粮能否在增加成本的同时提高育肥羊的经济效益,是行业关注的热点。唐庆凤等[45]研究表明,与对照组(蛋白质水平为10.39%)相比,试验组(蛋白质水平为11.91%)杂交公水牛的养殖效益每天提高0.58元/头,这表明适当提高饲粮营养水平可提高杂交公水牛的生长发育速度,从而获得更佳的经济效益。本试验中,高代谢能组的每日饲料成本高于低代谢能组,但高代谢能低蛋白质组的平均日增重最高,每日利润最高。因此,在满足动物生长需求的情况下,饲喂高代谢能低蛋白质饲粮可获得最大经济效益。

4 结论

综上所述,饲喂代谢能水平为9.8 MJ/kg、蛋白质水平为10%的饲粮时可维持育成期云上黑山羊机体正常生理功能,并能促进其对营养物质的消化吸收,提高平均日增重和增重效益。

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