牛产业是我国畜牧业的重要支柱产业,通过营养调控技术提高牛生长性能是发展养牛业的关键。甜菜碱(betaine,BT)有3个活性甲基,是一碳单位代谢中高效的甲基供体,具有调控蛋白质和脂质代谢、调节细胞渗透压以及缓解热应激等营养功能,对反刍动物正常代谢和生长具有重要作用[1]。研究发现,饲粮中添加BT可以提高小母牛平均日增重(ADG)和干物质采食量(DMI),并改善饲料转化率(FCR)[2];同时,还可以提高奶牛乳产量以及乳蛋白质、乳糖和乳非脂固形物含量[3-4]。肉牛饲粮中添加BT可以提高养分全消化道表观消化率、瘤胃总挥发性脂肪酸(TVFA)含量和细菌、真菌、纤维分解菌数量以及纤维降解酶、淀粉酶和蛋白酶活性[5]。羔羊补饲BT可以提高养分消化率,改善小肠形态结构和功能,提高肠道麦芽糖酶和淀粉酶活性[6]。研究表明,BT既能刺激瘤胃微生物的生长,促进养分在瘤胃中的降解,又能改善养分在肠道的消化。然而,早期的研究发现,羊饲粮中添加的BT在瘤胃中4~6 h便全部消失[7]。瘤胃中消失的BT可能被微生物作为甲基供体或氮源利用,或被微生物分解破坏,或随着食糜进入后消化道实现对肠道养分消化的调控。对羔羊的研究发现,饲粮中添加BT显著提高羔羊ADG和饲料效率[8];而饲粮中添加包被甜菜碱(coated betaine,CBT)对羔羊ADG、DMI和FCR均无显著影响[9];育肥后期牛饲粮中添加CBT,其ADG和FCR均得到改善[10]。由此可见,依据目前的研究,尚不能确定反刍动物生产中BT的适宜添加方式。本试验采用由pH敏感材料作为壁材制作的CBT添加剂,其既能在瘤胃又能在小肠释放BT,从而实现对瘤胃和小肠养分消化的调控。在此基础上,本试验进一步通过研究BT和CBT对荷斯坦公牛生长性能、养分消化和瘤胃发酵的影响,以明确BT在反刍动物生产中的适宜添加方式。
1 材料与方法
1.1 试验动物和试验设计
本试验于2023年10—12月在山西农业大学动物科技试验站进行。试验选取(238.45±0.89)日龄、平均体重为(304.0±7.4) kg的荷斯坦公牛36头,随机分成3组,每组12头。对照组饲喂基础饲粮,BT组和CBT组分别在基础饲粮中添加6 g/d BT和24 g/d CBT。BT的添加水平依据Liu等[5]的试验结果(0.6 g/kg DM)确定。试验共80 d,包括20 d预试期和60 d正试期。
1.2 试验饲粮和饲养管理
试验依据NRC(2001)[11]配制公牛全混合日粮(TMR),基础饲粮组成及营养水平见表1。试验所用的BT为市售产品,饲料级,纯度为98%;CBT依据Wang等[12]的方法制作,其中含250 g/kg BT、458.3 g/kg氢化脂肪(C16∶0∶C18∶0=2∶1)、125 g/kg膨润土粉末和166.7 g/kg硬脂酸钙。采用尼龙袋法,用瘤胃和十二指肠瘘管牛对CBT中BT在瘤胃和小肠的释放率进行测定,分别为28.3%和69.2%。试验牛单栏饲养,每日饲喂2次(07:00和19:00各1次),自由采食和饮水。晨饲前,将添加的BT或CBT与约500 g的TMR混匀,待牛全部采食后再喂剩余饲粮。
表1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis)% |
| 原料 Ingredients | 含量 Content | 营养水平 Nutrient levels2) | 含量 Content | |
|---|---|---|---|---|
| 玉米青贮 Corn silage | 60.00 | 有机物 OM | 92.85 | |
| 玉米 Corn | 20.00 | 粗蛋白质 CP | 16.73 | |
| 麦麸 Wheat bran | 2.10 | 中性洗涤纤维 NDF | 41.49 | |
| 豆粕 Soybean meal | 14.40 | 酸性洗涤纤维 ADF | 18.71 | |
| 棉籽粕 Cottonseed meal | 1.20 | 钙 Ca | 0.66 | |
| 碳酸钙 CaCO3 | 1.00 | 磷 P | 0.47 | |
| 氯化钠 NaCl | 0.40 | |||
| 小苏打 NaHCO3 | 0.80 | |||
| 预混料 Premix1) | 0.10 | |||
| 合计 Total | 100.00 |
1)每千克预混料含有 One kg of the premix contained the following:Co 100 mg,Cu 8 500 mg,Fe 50 000 mg,Mn 30 000 mg,Zn 300 mg,I 300 mg,Se 300 mg,VA 7 500 000 IU,VD 1 200 000 IU,VE 40 000 IU。 2)营养水平为实测值。Nutrient levels were measured values. |
1.3 样品采集与指标测定
1.3.1 生长性能测定
正试期第1、30和60天晨饲前,分别连续2 d对所有试验牛进行称重并记录,计算每头牛的ADG。正试期间,记录每头牛每天的喂料量和剩料量,每隔10 d采集1次TMR样品,测定干物质(DM)含量,计算每头牛每天的DMI。计算公式为:
ADG=(终末体重-初始体重)/试验天数;
DMI=(喂料量-剩料量)×DM含量;
FCR=DMI/ADG。
1.3.2 饲粮和粪便样品的采集与养分表观消化率测定
正试期间,每隔10 d采集1次TMR样品,于-20 ℃保存。分别于正试期第26~28天和第56~58天,每次连续3 d,并分别于06:00、12:00、18:00和24:00对所有试验牛进行直肠取粪(湿重≥200 g/次),于-20 ℃保存。试验结束后,以牛为单位分别将TMR样和粪样按比例混匀,其中粪样按湿重的25%加10%的酒石酸溶液,于65 ℃条件下烘至恒重。TMR样和粪样中DM、有机物(OM)、粗蛋白质(CP)和酸不溶性灰分(AIA)含量依据AOAC(2006)[13]的方法进行测定,酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量依据Van Soest等[14]的方法进行测定;TMR样中钙和磷含量分别参照GB/T 6436—2018和GB/T 6437—2018的方法进行测定。测定结果用以计算养分表观消化率,计算公式为:
某养分表观消化率(%)=100×[1-(TMR中AIA含量×粪中该养分含量)/(粪中AIA含量×TMR中该养分含量)]。
1.3.3 瘤胃液样品的采集与瘤胃发酵参数和微生物数量测定
分别于正试期第59和60天晨饲后3 h,用胃管采集每头牛的瘤胃液约100 mL(为确保瘤胃液不被唾液污染,将先采集的近200 mL瘤胃液弃掉),立即用PHS-3C型酸度计(济南鑫露生物技术有限公司)测定pH。然后,将瘤胃液用4层纱布过滤,分装成3份(10 mL)。其中,2份于-20 ℃保存,1份利用气相色谱仪(Trace1300,Thermo Scientific,美国),采用内标法测定挥发性脂肪酸(VFA)含量[13];1份利用UV2100紫外可见分光光度计[尤尼柯(上海)仪器有限公司],采用苯酚-次氯酸钠比色法测定氨态氮(NH3-N)含量[13]。另外1份于-80 ℃保存,采用荧光定量PCR法测定瘤胃液微生物数量[15],PCR引物序列见表2。
表2 引物序列Table 2 Primer sequences |
| 目的基因 Target genes | 引物序列 Primer sequences (5'—3') | GenBank登录号 GenBank accession No. | 长度 Size/bp |
|---|---|---|---|
| 总细菌 Total bacteria | F:CGGCAACGAGCGCAACCC R:CCATTGTAGCACGTGTGTAGCC | AY548787.1 | 147 |
| 总厌氧真菌 Total anaerobic fungi | F:GAGGAAGTAAAAGTCGTAACAAGGTTTC R:CAAATTCACAAAGGGTAGGATGATT | GQ355327.1 | 120 |
| 总原虫 Total protozoa | F:GCTTTCGWTGGTAGTGTATT R:CTTGCCCTCYAATCGTWCT | HM212038.1 | 234 |
| 白色瘤胃球菌 Ruminococcus albus | F:CCCTAAAAGCAGTCTTAGTTCG R:CCTCCTTGCGGTTAGAACA | CP002403.1 | 176 |
| 黄色瘤胃球菌 Ruminococcus flavefaciens | F:ATTGTCCCAGTTCAGATTGC R:GGCGTCCTCATTGCTGTTAG | AB849343.1 | 173 |
| 溶纤维丁酸弧菌 Butyrivibrio fibrisolvens | F:ACCGCATAAGCGCACGGA R:CGGGTCCATCTTGTACCGATAAAT | HQ404372.1 | 65 |
| 产琥珀酸丝状杆菌 Fibrobacter succinogenes | F:GTTCGGAATTACTGGGCGTAAA R:CGCCTGCCCCTGAACTATC | AB275512.1 | 121 |
| 嗜淀粉瘤胃杆菌 Ruminobacter amylophilus | F:CTGGGGAGCTGCCTGAATG R:GCATCTGAATGCGACTGGTTG | MH708240.1 | 102 |
| 栖瘤胃普雷沃氏菌 Prevotella ruminicola | F:GAAAGTCGGATTAATGCTCTATGTTG R:CATCCTATAGCGGTAAACCTTTGG | LT975683.1 | 74 |
1.3.4 血液样品的采集与血清生化指标测定
分别于正试期第29和59天晨饲前,颈静脉采集每头牛血液样品约20 mL,4 ℃、3 000×g离心15 min,采集上层血清分装2份(1.5 mL),于-20 ℃保存。其中,一份使用紫外可见分光光度计(UV759,上海精密科学仪器有限公司)和试剂盒(南京建成生物工程研究所)测定血清葡萄糖(GLU)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)和尿素氮(UN)含量;另一份使用酶标仪(Synergy H1,BioTek,美国)和酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒(上海笃玛生物科技有限公司)测定血清生长激素(GH)、胰岛素(INS)和胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)含量。
1.4 数据统计分析
试验数据采用SAS 9.2软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并采用Duncan氏法进行组间多重比较,结果用平均值和均值标准误(SEM)表示,P<0.05表示差异显著。
2 结果
2.1 BT和CBT对荷斯坦公牛生长性能的影响
由表3可知,饲粮中添加BT或CBT对荷斯坦公牛DMI无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,BT组和CBT组公牛ADG显著提高(P<0.05),FCR显著降低(P<0.05)。同时,CBT组公牛ADG显著高于BT组(P<0.05)。
表3 BT和CBT对荷斯坦公牛生长性能的影响Table 3 Effects of BT and CBT on growth performance of Holstein bulls |
| 项目 Items | 对照组 Control group | BT组 BT group | CBT组 CBT group | 均值标准误 SEM | P值 P-value |
|---|---|---|---|---|---|
| 干物质采食量 DMI/(kg/d) | 8.94 | 9.11 | 9.29 | 0.191 | 0.583 |
| 初始体重 Initial BW/kg | 308.2 | 310.9 | 307.8 | 4.32 | 0.862 |
| 终末体重 Final BW/kg | 394.6b | 410.2ab | 413.4a | 4.08 | 0.032 |
| 平均日增重 ADG/(kg/d) | 1.44c | 1.68b | 1.76a | 0.034 | 0.034 |
| 饲料转化率 FCR | 6.21a | 5.50b | 5.28b | 0.022 | 0.009 |
同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),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 letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below. |
2.2 BT和CBT对荷斯坦公牛养分表观消化率的影响
由表4可知,饲粮中添加BT或CBT对荷斯坦公牛CP表观消化率无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,BT组和CBT组公牛DM、OM和NDF表观消化率显著提高(P<0.05)。CBT组公牛DM和OM表观消化率显著高于BT组(P<0.05),ADF表观消化率显著低于BT组(P<0.05)。
表4 BT和CBT对荷斯坦公牛养分表观消化率的影响Table 4 Effects of BT and CBT on nutrient apparent digestibility of Holstein bulls% |
| 项目 Items | 对照组 Control group | BT组 BT group | CBT组 CBT group | 均值标准误 SEM | P值 P-value |
|---|---|---|---|---|---|
| 干物质 DM | 69.1c | 70.6b | 72.5a | 0.385 | 0.001 |
| 有机物 OM | 70.7c | 72.2b | 73.5a | 0.295 | 0.001 |
| 粗蛋白质 CP | 71.3 | 72.7 | 73.0 | 0.645 | 0.614 |
| 中性洗涤纤维 NDF | 61.7b | 66.3a | 65.4a | 0.519 | 0.001 |
| 酸性洗涤纤维 ADF | 53.3b | 57.5a | 53.7b | 0.567 | 0.001 |
2.3 BT和CBT对荷斯坦公牛瘤胃发酵参数的影响
由表5可知,饲粮中添加BT或CBT对荷斯坦公牛瘤胃pH、TVFA和NH3-N含量以及丁酸、戊酸和异戊酸摩尔百分比均无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,BT组和CBT组公牛瘤胃乙酸摩尔百分比和乙酸/丙酸值显著提高(P<0.05),瘤胃丙酸和异丁酸摩尔百分比显著降低(P<0.05)。BT组和CBT组间公牛瘤胃发酵参数均无显著差异(P>0.05)。
表5 BT和CBT对荷斯坦公牛瘤胃发酵参数的影响Table 5 Effects of BT and CBT on rumen fermentation parameters of Holstein bulls |
| 项目 Items | 对照组 Control group | BT组 BT group | CBT组 CBT group | 均值标准误 SEM | P值 P-value |
|---|---|---|---|---|---|
| pH | 6.28 | 6.36 | 6.31 | 0.042 | 0.717 |
| 总挥发性脂肪酸 TVFA/(mmol/L) | 111.2 | 109.9 | 114.8 | 1.408 | 0.295 |
| 乙酸 Acetate/% | 64.44b | 66.39a | 66.09a | 0.134 | 0.026 |
| 丙酸 Propionate/% | 24.56a | 23.25b | 23.28b | 0.147 | 0.038 |
| 丁酸 Butyrate/% | 7.83 | 7.30 | 7.58 | 0.107 | 0.158 |
| 戊酸 Valerate/% | 1.108 | 1.293 | 1.219 | 0.036 | 0.142 |
| 异丁酸 Isobutyrate/% | 0.965a | 0.768b | 0.823b | 0.015 | 0.046 |
| 异戊酸 Isovalerate/% | 1.106 | 0.995 | 1.007 | 0.031 | 0.370 |
| 乙酸/丙酸 Acetate/propionate | 2.64b | 2.87a | 2.85a | 0.013 | 0.029 |
| 氨态氮 NH3-N/(mg/dL) | 9.82 | 9.34 | 9.12 | 1.239 | 0.417 |
2.4 BT和CBT对荷斯坦公牛瘤胃微生物数量的影响
由表6可知,饲粮中添加BT或CBT对荷斯坦公牛瘤胃栖瘤胃普雷沃氏菌(Prevotella ruminicola)数量无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,BT组和CBT组公牛瘤胃总细菌、总厌氧真菌、总原虫、白色瘤胃球菌(Ruminococcus albus)、黄色瘤胃球菌(Ruminococcus flavefaciens)、溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisolvens)、产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)和嗜淀粉瘤胃杆菌(Ruminobacter amylophilus)数量显著增加(P<0.05)。BT组公牛瘤胃总厌氧真菌、总原虫、黄色瘤胃球菌、溶纤维丁酸弧菌和嗜淀粉瘤胃杆菌数量显著高于CBT组(P<0.05)。
表6 BT和CBT对荷斯坦公牛瘤胃微生物数量的影响Table 6 Effects of BT and CBT on rumen microbial count of Holstein bulls |
| 项目 Items | 对照组 Control group | BT组 BT group | CBT组 CBT group | 均值标准误 SEM | P值 P-value |
|---|---|---|---|---|---|
| 总细菌 Total bacteria/(×1012 copies/mL) | 2.87b | 3.59a | 3.48a | 0.177 | 0.012 |
| 总厌氧真菌 Total anaerobic fungi/(×107 copies/mL) | 7.16c | 8.62a | 7.99b | 0.210 | 0.008 |
| 总原虫 Total protozoa/(×105 copies/mL) | 6.12c | 7.35a | 6.88b | 0.221 | 0.039 |
| 白色瘤胃球菌 Ruminococcus albus/(×108 copies/mL) | 3.80b | 5.78a | 5.53a | 0.143 | 0.001 |
| 黄色瘤胃球菌 Ruminococcus flavefaciens/(×109 copies/mL) | 2.77c | 5.31a | 4.32b | 0.254 | 0.003 |
| 溶纤维丁酸弧菌 Butyrivibrio fibrisolvens/(×109 copies/mL) | 4.78c | 7.54a | 5.74b | 0.154 | 0.001 |
| 产琥珀酸丝状杆菌 Fibrobacter succinogenes/(×109 copies/mL) | 6.03b | 7.16a | 6.90a | 0.232 | 0.001 |
| 嗜淀粉瘤胃杆菌 Ruminobacter amylophilus/(×109 copies/mL) | 1.64c | 3.49a | 2.61b | 0.110 | 0.026 |
| 栖瘤胃普雷沃氏菌 Prevotella ruminicola/(×1010 copies/mL) | 2.92 | 2.72 | 2.90 | 0.132 | 0.732 |
2.5 BT和CBT对荷斯坦公牛血清生化指标的影响
由表7可知,饲粮中添加BT或CBT对荷斯坦公牛血清GLU、UN和INS含量均无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,BT组和CBT组公牛血清TP、ALB、GH和IGF-Ⅰ含量显著提高(P<0.05)。CBT组公牛血清ALB含量显著高于BT组(P<0.05)。
表7 BT和CBT对荷斯坦公牛血清生化指标的影响Table 7 Effects of BT and CBT on serum biochemical indices of Holstein bulls |
| 项目 Items | 对照组 Control group | BT组 BT group | CBT组 CBT group | 均值标准误 SEM | P值 P-value |
|---|---|---|---|---|---|
| 葡萄糖 GLU/(mmol/L) | 7.11 | 7.59 | 7.85 | 0.794 | 0.537 |
| 总蛋白 TP/(g/L) | 79.32b | 85.61a | 87.49a | 1.203 | 0.001 |
| 白蛋白 ALB/(g/L) | 36.74c | 39.28b | 43.03a | 1.729 | 0.032 |
| 尿素氮 UN/(mmol/L) | 8.03 | 7.93 | 7.88 | 0.389 | 0.137 |
| 生长激素 GH/(ng/mL) | 7.81b | 9.97a | 10.56a | 0.466 | 0.036 |
| 胰岛素 INS/(mIU/L) | 18.80 | 18.91 | 19.01 | 0.145 | 0.217 |
| 胰岛素样生长因子-Ⅰ IGF-Ⅰ/(ng/mL) | 254.4b | 261.9a | 269.1a | 3.697 | 0.026 |
3 讨论
3.1 BT和CBT对荷斯坦公牛生长性能的影响
本试验中,饲粮中添加BT或CBT对荷斯坦公牛DMI无显著影响,因此BT组和CBT组公牛ADG的提高归因于养分表观消化率的提高。本试验结果表明,饲粮中添加BT或CBT提高了公牛饲料利用率,表现为FCR降低。另外,BT组和CBT组公牛ADG的提高与BT对蛋白质合成代谢的调控有关。BT作为高效的甲基供体,可部分替代蛋氨酸为一碳代谢提供甲基,使更多的蛋氨酸参与机体蛋白质的合成,进而促进肌肉等组织中蛋白质的合成[16]。据报道,给装有瘤胃瘘管的阉牛灌注BT,能增加机体氮沉积以及血浆蛋氨酸和半胱氨酸含量[17]。Liu等[5]的试验同样发现,在安格斯公牛饲粮中添加BT对DMI无显著影响,但是能够提高ADG,降低FCR。
本试验中,与BT组相比,CBT组荷斯坦公牛ADG显著提高,这归因于CBT组DM和OM表观消化率显著高于BT组,表明与饲粮中添加BT相比,饲粮中添加CBT更有助于改善公牛生长性能。
3.2 BT和CBT对荷斯坦公牛养分表观消化率的影响
本试验中,与对照组相比,饲粮中添加BT和CBT显著提高荷斯坦公牛DM和OM表观消化率,这与BT组和CBT组瘤胃总细菌、总厌氧真菌和总原虫数量增加以及养分降解酶活性的提高有关,表明BT能促进养分在瘤胃中的降解。体外研究证实,BT能够提高瘤胃产气量和DM降解率[18]。另外,BT对肠道养分的消化也有促进作用。BT能为消化道微生物提供甲基和氮源,是肠道上皮细胞和微生物细胞渗透压的有效调节剂[6]。研究证实,补饲BT能够提高羔羊养分消化率,改善小肠结构和功能,提高肠道麦芽糖酶和淀粉酶活性[6]。其他试验同样发现,饲粮中添加BT能够提高公牛饲粮养分全消化道表观消化率[5]。本试验结果表明,与对照组相比,饲粮中添加BT和CBT能够提高荷斯坦公牛NDF表观消化率,饲粮中添加BT能够提高ADF表观消化率。试验结果与瘤胃乙酸摩尔百分比的提高相一致,这归因于瘤胃纤维分解菌数量的增加和纤维分解酶活性的提高,表明BT促进了饲粮纤维物质在瘤胃的降解。前期研究同样发现,在西门塔尔牛饲粮中添加BT能够显著提高NDF和ADF在瘤胃内的有效降解率和表观消化率[2]。
本试验中,与BT组相比,CBT组荷斯坦公牛DM和OM表观消化率显著提高,但是CBT组瘤胃TVFA含量差异不显著,这表明CBT组公牛肠道养分消化率可能更高。据报道,羊瘤胃中的BT在4~6 h后几乎全部消失[7]。本试验所用的CBT中BT在瘤胃和小肠的释放率分别为28.3%和69.2%。然而,CBT组ADF表观消化率显著低于BT组,表明CBT在瘤胃中释放的BT不能满足纤维分解菌的生长需要,表现为CBT组瘤胃总厌氧真菌、总原虫、黄色瘤胃球菌和溶纤维丁酸弧菌数量显著低于BT组。
3.3 BT和CBT对荷斯坦公牛瘤胃发酵参数和微生物数量的影响
本试验中,饲粮中添加BT或CBT对公牛瘤胃pH无显著影响,与瘤胃TVFA含量无显著变化的结果一致。瘤胃液pH小于6.2时会抑制纤维分解菌的生长[19]。本试验中,对照组、BT组和CBT组公牛瘤胃pH分别为6.28、6.36和6.31,适宜瘤胃微生物的生长和饲粮养分的降解。与对照组相比,饲粮中添加BT和CBT显著提高荷斯坦公牛瘤胃乙酸摩尔百分比,这与瘤胃主要纤维分解菌(白色瘤胃球菌、黄色瘤胃球菌、溶纤维丁酸弧菌和产琥珀酸丝状杆菌)、总厌氧真菌和总原虫数量的增加有关。瘤胃中的乙酸主要由瘤胃纤维分解菌、真菌和原虫分泌的纤维类分解酶降解纤维物质产生[20],其中,真菌还可通过菌丝破坏植物细胞壁中木质素与纤维素的连接,增加纤维的暴露面积,为纤维分解菌分解纤维素提供更多附着位点[21]。瘤胃中的丙酸主要来源于瘤胃微生物对饲粮淀粉的降解[22]。本试验中,与对照组相比,饲粮中添加BT和CBT显著降低瘤胃丙酸摩尔百分比,但是由TVFA含量乘以丙酸摩尔百分比计算可知,对照组、BT组和CBT组瘤胃丙酸含量无显著差异,分别为27.3、25.6和26.7 mmol/L。这一结果与BT组和CBT组瘤胃溶纤维丁酸弧菌和嗜淀粉瘤胃杆菌数量增加的结果不一致,可能与总原虫数量的增加有关。原虫可以吞食和储存淀粉颗粒,导致淀粉在瘤胃中的降解速度减缓[23]。此外,BT组和CBT组瘤胃乙酸摩尔百分比提高,瘤胃丙酸摩尔百分比降低,导致瘤胃乙酸/丙酸值显著提高,表明瘤胃发酵趋向于产生更多的乙酸,这与其他研究[4-5]的结果一致。BT组和CBT组瘤胃异丁酸摩尔百分比的降低,可能与瘤胃纤维分解菌数量的增加有关。异丁酸是支链氨基酸的降解产物,能被纤维分解菌利用合成自身的氨基酸或脂肪酸,促进纤维分解菌的生长[20]。本试验中,饲粮中添加BT或CBT对瘤胃NH3-N含量无显著影响,这与瘤胃蛋白分解菌(溶纤维丁酸弧菌和嗜淀粉瘤胃杆菌)和总原虫数量增加的结果不一致,可能是BT促进了瘤胃细菌的生长,进而使更多的NH3-N被转化为微生物蛋白质。瘤胃中的NH3-N主要由微生物降解饲粮蛋白质产生,可作为氮源被纤维降解菌用以合成微生物蛋白质[20]。反刍动物瘤胃微生物蛋白质合成量可用尿中的嘌呤衍生物含量评定[24]。研究发现,饲粮中添加BT能够提高西门塔尔牛尿中嘌呤衍生物含量[19]。
3.4 BT和CBT对荷斯坦公牛血清生化指标的影响
此外,本试验中,与BT组相比,CBT组公牛血清ALB含量显著提高,这与ADG以及DM和OM表观消化率的变化结果一致,表明应选择CBT作为公牛的BT添加剂。血清ALB主要在肝脏中合成。CBT组牛血清ALB含量较高的结果表明,以CBT的形式补充BT更有利于BT的吸收和对蛋白质合成代谢的调控。在一碳循环中,BT作为甲基供体参与同型半胱氨酸转化为蛋氨酸的过程,对蛋白质合成代谢起重要作用[1]。
4 结论
饲粮中添加BT和CBT均能改善荷斯坦公牛生长性能、养分消化和瘤胃发酵,其中CBT对公牛ADG以及DM和OM表观消化率改善效果要优于BT。