2. 塔里木大学动物科学学院, 阿拉尔 843300
2. College of Animal Science, Tarim University, Alar 843300, China
我国是传统养羊大国，羊产业在我国畜牧业中具有重要地位。近些年，规模化、集约化和标准化舍饲养羊是我国养羊业发展的新要求，但我国舍饲养羊存在诸多问题，饲料营养不均衡即是突出问题之一[1]。矿物质既是动物机体的重要组成部分，也在体内生化过程中发挥着重要作用，矿物质缺乏或过量均会对动物健康及生产性能产生严重影响[2]，因此深入研究矿物质需要量对羊产业持续、健康发展尤为重要。NRC(2007)[3]给出了矿物质需要量推荐值，但其参数多来自ARC(1980)[4]，数据较陈旧，不能很好地反映近30年来动物品种和环境变化对动物矿物质需要量的新要求。而国内对杜泊×小尾寒羊杂交羔羊生长性能的研究也发现，NRC(2007)[3]推荐的营养水平与我国羊只品种、饲料类型和饲养条件是不吻合的[5]。近些年，Gomes等[6]、Araujo等[7]、Bellof等[8]分别对萨能羔羊、Moxoto羔羊和德国美利奴羊矿物质需要量进行测定，但其所用品种难以很好反映我国羊只品种特点。因此，利用我国地方品种，建立切合我国品种特点的肉羊矿物质需要量对我国肉羊养殖更具指导意义。杜泊×小尾寒羊F1代具有明显的杂交优势[9,10, 11]，作为肉用羊在我国已经得到推广，具有较大的存栏量，但通过析因法利用比较屠宰试验测定矿物质生长需要量的系统研究尚未见报道。本试验拟采用20~35 kg杜泊×小尾寒羊F1代公羔羊，建立钙、钠、钾、镁生长需要量模型，给出符合我国肉用羊特点的矿物质需要量推荐值，为我国肉用羊饲养标准体系建设提供基础数据。
试验于2011年3月至2011年6月在中国农业科学院南口中试基地试验羊场进行。试验期76 d，其中预试期10 d，正试期66 d。
选取出生日期和平均体重(18 kg)相近、1.5月龄断奶、体况良好的杜泊×小尾寒羊F1代杂交公羔羊21只，于试验开始前，进行免疫和驱虫处理。试验采用完全随机化设计，随机分为3组，每组7只羊，分别在体重20、28和35 kg时屠宰，记为起始屠宰组、中期屠宰组和末期屠宰组。
试验饲粮参考NRC(2007)[3]体重为25 kg、日增重为300 g/d的绵羊营养需要量配制，加工成全混合颗粒饲料(饲料颗粒直径为6 mm，长度为10 mm)。预混料由北京精准动物营养研究中心提供，试验饲粮组成及营养水平见表1。
试验羊饲养参照Fernandes等[12]建立的方法，对试验羔羊采取室内单栏饲养，每只羊占地约2.6 m2。饲养期内羊舍温度最高26.5 ℃，最低15.5 ℃，平均温度为22.3 ℃。试验羊每天08:00饲喂1次，饲喂相同饲料，自由饮水。试验羔羊平均体重达到20 kg时开始试验，饲喂量根据前1天羊只的进食量进行调整，确保饲槽每天有10%左右的剩料，每天记录羔羊给料量和剩料量，并采集样品。
依据Galvani等[13]建立的屠宰程序，比较屠宰试验羔羊在屠宰前1天16:00禁食禁水，屠宰于08:00开始，屠宰前称重。试验羊经二氧化碳气体致晕后，颈静脉放血屠宰，收集全部血液。取出内脏后分离出心、肺、气管、肾、肝、脾、膀胱、生殖系统和内脏附属脂肪；消化道(食道、瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃、小肠、大肠)剥离后清除内容物，用自来水冲洗2次并沥干；将羔羊头部和胴体沿纵轴劈开，对左右侧分别称重，并分离右侧骨骼、肌肉和脂肪；将羔羊皮毛分离。将每只羊骨、肉、脂肪粉碎取样，血液和内脏混合粉碎取样，羊皮剪碎取样，羊毛均匀取样。每个样品取样约500 g，于-20 ℃保存。
饲料样品于105 ℃烘干8 h测得干物质(DM)含量[14]，体组织样品使用冷冻干燥法测定DM含量[15]，使用干灰化法进行样品前处理获得粗灰分[16]，火焰原子吸收仪(PerkinElmer AAS-800)测定样品中钙、钠、钾、镁含量[17]。
 | 表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of the experimental diet (air-dry basis) % |
体内矿物质含量可以通过其与空腹体重(empty body weight, EBW)的对数异速生长模型来推导[4]。
Log10(y)=a+b log10(x) (1)式中：y为去除消化道内容物后动物体矿物质含量(g)；a为截距；b为回归系数；x为EBW(kg)。
式(2)由式(1)变形求导数得到，用来预测不同EBW时体内矿物质含量：
y′=b×10a×EBW(b-1) (2)式中：y′为每增加单位EBW所需要的矿物质含量(g/kg)；EBW单位为kg；a和b由式(1)得到。
为了能推测出单位体增重所需矿物质含量，使用宰前活重(shrink body weight, SBW)和EBW比值来转换[6]。
试验结果采用SAS 9.0软件进行统计分析，采用GLM程序按随机试验设计进行方差分析，不同试验组间的多重比较采用LSD法进行，以P＜0.05作为差异显著的判断标准。采用PROC REG程序进行回归分析。数据以平均值±2.5倍标准差作为判断异常值的标准，本试验中未发现异常值。
由表2可见，中期屠宰组和末期屠宰组平均日增重分别为280.95和308.93 g，随着屠宰羔羊SBW的增加，羔羊EBW、胴体重、肌肉重、羊皮重、内脏重、羊毛重及体内矿物质含量均呈线性增加(P<0.01)。起始屠宰组骨骼重最低，显著低于中期屠宰组和末期屠宰组(P<0.05),而中期屠宰组和末期屠宰组间差异不显著(P>0.05)。末期屠宰组脂肪重最高，显著高于起始屠宰组和中期屠宰组(P<0.05)，而起始屠宰组和中期屠宰组间差异不显著(P>0.05)。
| 表2 不同生长阶段羔羊生长性能及体内矿物质含量Table 2 Growth performance and carcass mineral contents of lambs in different growing periods |
由表3可见，羔羊EBW与SBW间的回归关系为EBW=1.664(±0.622)+0.791(±0.022)×SBW (R2=0.986，RMSE=0.624，P<0.000 1)，从此关系式可以看出，EBW与SBW呈线性相关，提示使用SBW预测羔羊EBW是可行的。另外，羔羊体内矿物质含量与EBW具有高度相关性(R2=0.84~0.98)，由表3的异速回归关系式可以获得表4公式，根据羔羊EBW即可预测羔羊单位EBW的钙、钠、钾、镁含量(表4)。
| 表3 羔羊体内矿物质含量与EBW的回归关系Table 3 Regression relations between carcass mineral contents and EBW of lambs |
由表4可见，随羔羊SBW的增加，单位EBW内钙和钠含量逐渐降低，而钾和镁含量逐渐升高。当羔羊SBW分别为20、25、30和35 kg时，相应的EBW分别为17.48、21.44、25.39和29.35 kg，SBW∶ EBW分别为1.14、1.17、1.18和1.19，此比值将用于单位EBW矿物质含量转化为单位平均日增重矿物质含量。表5显示了羔羊在不同体重阶段不同平均日增重时矿物质生长净需要量，从中不难发现，随SBW的增加，钙、钠、钾、镁需要量均有所降低。
| 表4 20~35 kg羔羊矿物质净生长需要量Table 4 Net requirement for growth of mineral of lambs at 20 to 35 kg |
| 表5 20~35 kg羔羊不同平均日增重阶段矿物质净生长需要量Tabe 5 Net requirement for growth of mineral of lambs in different ADG periods g/d |
本试验所用试验羊为羔羊阶段，此阶段是羔羊生长的重要时期。Burton等[18]认为在特定的生长时期，代谢旺盛的体组织或器官可以优先获得营养物质，而在机体生长中所表现的优先顺序为神经、骨骼、肌肉和脂肪。在本试验阶段，肌肉生长速度较稳定，而骨骼生长先快后慢，脂肪生长先慢后快。Gomes等[6]通过对5~20 kg萨能山羊研究发现，相对机体生长速度，骨骼组织生长速度更快；Lawrence等[19]也认为动物在出生后的最初阶段，骨骼组织保持较快生长速度。本试验对20~35 kg体重羔羊测定结果显示，随羔羊SBW由19.93 kg增加至34.66 kg，体重增加了73.91%，骨骼重由3.81 kg增加至5.47 kg，增加了43.57%，骨骼生长低于机体生长速度，本试验结果与前人试验结果不一致，可能的原因是所用试验动物的生长阶段不同所致。由于骨骼生长速度减缓，在本试验阶段，随SBW的增加，骨骼占SBW重量比例由19.11%降低至15.80%；Lawrence等[19]在8个品种公牛的屠宰试验中也观测到了随体重增加骨骼重量所占比例减少的现象，与本试验结果一致。相反，在此阶段，体内脂肪重增加了1.83倍，占体重的比例也由3.96%增加至6.44%，表现出了较快的生长速度。
本试验观测到，随羔羊体重增加，单位体重钙、钠含量降低，而钾、镁含量却存在一定程度的升高，这与前人报道略有不同。Araujo等[7]通过对15~25 kg Moxoto山羊体内矿物质含量测定发现，随体重增加机体钙、钠、钾、镁含量均增加；而Gomes等[6]对5~20 kg萨能羔羊研究发现，随羔羊体重增加机体钙含量升高，而钠、钾、镁含量降低。不同研究者研究结果并不一致，说明品种的差异和测定阶段的不同等均会对羔羊体内矿物质含量产生影响。有研究表明，矿物质在不同组织中分布具有特异性，占动物机体总含量98%～99%的钙[20]，70%的镁[3]，30%～50%的钠[21]存在于骨骼中，而钾在机体软组织中含量丰富[22]。另外，Bellof等[23]通过对108只德国美利奴羔羊研究认为，不同体重时动物组织中钙、钠、钾、镁含量差异显著。由此可见，动物组织生长速度的改变和组织内矿物质含量变化是影响机体矿物质含量的根本因素。
在营养需要量研究中，析因模型已经被NRC(2007)[3]，ARC(1980)[4]，NRC(2001)[22]，NRC(2000)[24]和Suttle[25]广泛接受，公式为GR=(M+P)/A。式中：GR为总需要量；M为净维持需要量；P为净生产需要量；A为营养吸收利用率。可见，精确测定羔羊矿物质净生长需要量是建立矿物质营养需要模型的一个重要环节。
本试验结果表明，以空腹体增重(EBG)表示，20~35 kg体重杜泊×小尾寒羊F1代公羔钙、钠、钾、镁净生长需要量分别为8.56~9.36 g/kg EBG、1.15~1.20 g/kg EBG、2.07~2.09 g/kg EBG和0.39~0.40 g/kg EBG，以体增重(BWG)表示即为7.18~8.18 g/kg BWG、0.96~1.05 g/kg BWG、1.76~1.81 g/kg BWG和0.34 g/kg BWG。与INRA[26]针对绵羊的矿物质推荐量(钙9.5 g/kg BWG，钠0.9 g/kg BWG，钾1.8 g/kg BWG，镁0.4 g/kg BWG)相比，杜泊×小尾寒羊F1代杂交羔羊钠、钾需要量与其推荐量接近，而钙、镁需要量均低于其推荐量。NRC(2007)[3]推荐绵羊净生长需要量为钙 11 g/kg EBG，钠1.1 g/kg BWG，钾1.8 g/kg BWG， 镁0.41 g/kg BWG，同样，其钠、钾推荐量与本试验结果相近，而钙、镁推荐量高于本试验结果。但NRC(2007)[3]中这些推荐量均引自ARC(1980)[4]，近30年来，随着育种的进步和环境的变化，动物对营养的需要也发生了变化。近些年，各国研究人员针对不同品种和生长阶段动物矿物质需要量进行了一些有益的探索，获得了一些参数，但各研究者研究结果存在一定差异。Bellof等[8]对30~55 kg德国美利奴羊研究认为，钙、钠、钾、镁净生长需要量分别为14.0、0.9、1.7和0.4 g/kg EBG，在其测定值中，钙需要量高于本试验结果，镁需要量与本试验接近，而钠、钾推荐量均低于本试验测定结果；Ahmed等[27]在山羊血清矿物质研究中也发现了钠、钾含量随动物年龄增加显著降低的现象，认为这可能因为钠主要存在于细胞外液中，随动物年龄增加机体细胞外液会减少所致；而钾主要存在于细胞内液，需要与钠保持合适比例以维持渗透压[25]；Gomes等[6]利用5~20 kg萨能羔羊研究发现，钙、钠、钾、镁净生长需要量分别为9.9~10.9 g/kg EBG、1.1~2.0 g/kg EBG、1.6~2.7 g/kg EBG和0.65~0.78 g/kg EBG；而Araujo等[7]通过对15~25 kg Moxoto山羊体内矿物质含量测定发现，钙、钠、钾、镁净生长需要量分别为10.8~11.5 g/kg EBG、1.57~1.61 g/kg EBG、1.58~1.74 g/kg EBG和0.37~0.42 g/kg EBG。
各研究者所采用的试验动物品种和生长阶段均有差异，这可能是测定参数存在较大差距的主要原因，也说明针对我国肉羊品种进行营养需要量研究的必要性。本试验测得羔羊钙、镁需要量低于前人报道，可能是由于杜泊×小尾寒羊杂交羔羊兼具杜泊羊和小尾寒羊的特点，在本试验阶段骨骼生长减慢而脂肪生长加快导致了钙、镁需要量的减少，而钠、钾需要量与前人报道相近。
杜泊×小尾寒羊F1代公羔羊在20~35 kg时骨骼生长速度已减缓且低于机体生长速度，而脂肪组织出现了快速生长。以EBG表示，此阶段钙、钠、钾、镁净生长需要量分别为8.56~9.36 g/kg EBG、1.15~1.20 g/kg EBG、2.07~2.09 g/kg EBG和0.39~0.40 g/kg EBG，以BWG表示，为7.18~8.18 g/kg BWG、0.96~1.05 g/kg BWG、1.76~1.81 g/kg BWG和0.34 g/kg BWG。
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