动物营养学报  2014, Vol. 26 Issue (1): 134-143   PDF (1088 KB)    
引用本文
楼灿, 姜成钢, 马涛, 纪守坤, 陈丹丹, 屠焰, 邓凯东, 张乃峰, 刁其玉. 饲养水平对肉用绵羊妊娠期消化代谢的影响[J]. 动物营养学报, 2014, 26(1): 134-143.  
LOU Can, JIANG Chenggang, MA Tao, JI Shoukun, CHEN Dandan, TU Yan, DENG Kaidong, ZHANG Naifeng, DIAO Qiyu. Effects of Feeding Level on Digestion and Metabolism of Meat Ewes during Pregnancy[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2014, 26(1): 134-143.  
饲养水平对肉用绵羊妊娠期消化代谢的影响
楼灿, 姜成钢, 马涛, 纪守坤, 陈丹丹, 屠焰, 邓凯东, 张乃峰, 刁其玉     
中国农业科学院饲料研究所, 农业部饲料生物技术重点开放试验室, 北京 100081
收稿日期：2013-7-31
基金项目：国家现代肉羊产业技术体系（CARS-39）
作者简介：楼灿（1988-），男，浙江浦江人，硕士研究生，从事反刍动物营养研究。E-mail：loucan816@sina.com
通讯作者：刁其玉，研究员，博士生导师，E-mail: diaoqiyu@caas.cn
摘要：本试验旨在研究不同饲养水平条件下，杜寒杂交妊娠母羊对主要营养物质的消化代谢规律。利用随机区组设计将15只杜寒杂交妊娠母羊按体重分为3组，即自由采食组、80%限饲组、60%限饲组，每组5个重复，每个重复1只羊。分别在妊娠40、100和130 d时进行消化代谢试验和气体代谢试验，测定各营养物质的消化代谢参数。结果表明：1）随饲养水平的升高，母羊干物质、有机物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、氮表观消化率和总能消化率均降低，除60%限饲组妊娠100 d时中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的表观消化率显著高于自由采食组（P<0.05）外，以上各指标在不同饲养水平下差异均不显著（P>0.05）；母羊营养物质消化量和粪排出量、妊娠100和130 d的尿氮和尿能显著受饲养水平影响（P<0.05），即与饲养水平变化基本一致。2）随着妊娠天数的增加，母羊各营养物质采食量降低，其表观消化率升高，妊娠130 d，60%限饲组为负氮平衡；随着妊娠天数的增加，甲烷能占总能比例升高，妊娠40、100和130 d分别为6.83%~7.13%、10.91%~11.15%、10.75%~12.53%；消化能代谢率在妊娠40 d（87.10%~88.76%）显著高于妊娠100（75.48%~77.59%）和130 d（76.31%~79.03%）（P<0.05）。综合得出，妊娠能够显著影响母羊营养物质的消化、氮消化与沉积、甲烷排放以及能量代谢。
关键词： 肉用绵羊     妊娠羊     消化代谢     能量     蛋白质    
Effects of Feeding Level on Digestion and Metabolism of Meat Ewes during Pregnancy
LOU Can, JIANG Chenggang, MA Tao, JI Shoukun, CHEN Dandan, TU Yan, DENG Kaidong, ZHANG Naifeng, DIAO Qiyu     
Key Laboratory of Feed Biotechnology of Ministry of Agriculture, Feed Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
Abstract: This experiment was conducted to investigate the regularity of digestion and metabolism of main nutrients in Dorper×Thin-Tailed Han crossbred ewes during pregnancy under different feeding levels. Fifteen pregnant ewes were assigned into three groups according to body weight utilizing randomized block design, in which ewes were fed under conditions of ad libitum, 80% and 60% dietary restriction, with five replicates in each group and one ewe per replicate. Digestive and respiratory trials were performed at 40, 100 and 130 days of pregnancy, respectively, to determine digestive and metabolic parameters of main nutrients. The results showed as follows: 1) with the increase of feeding level, the apparent digestibility of dry matter (DM), organic matter (OM), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) and nitrogen and total energy digestibility of pregnant ewes was decreased, but the differences were not significant (P>0.05), except the apparent digestibility of NDF and ADF in 60% dietary restriction group was significantly higher than that in ad libitum group at 100 days of pregnancy (P<0.05). Nutrients digestion and fecal output, urinary nitrogen and urinary energy at 100 and 130 days of pregnancy were significantly affected by feeding level (P<0.05), and the changing tendency was in accordance with feeding level. 2) With the increase of days of pregnancy, ewes' nutrient intakes were reduced, the apparent digestibility was increased, and ewes in 60% dietary restriction group were in negative nitrogen balance; with the increase of days of pregnancy, methane energy proportion in gross energy was increased, which was 6.83% to 7.13%, 10.91% to 11.15% and 6.83% to 12.53% at 40, 100 and 130 days of pregnancy, respectively; metabolic energy/digestive energy at 40 days of pregnancy (87.10% to 88.76%) was significantly higher than that at 100 (75.48% to 77.59%) and 130 days of pregnancy (76.31% to 79.03%). In conclusion, pregnancy can affect nutrients digestion, nitrogen digestion and deposition, methane emission and energy metabolism.
Key words: meat ewes     pregnant ewes     digestion and metabolism     energy     protein    

我国对羊的营养需要量研究起步较晚，进展较缓慢。目前，大多还是参照国外标准，但是我国地域辽阔，饲草资源丰富，羊品种繁多，全面套用国外标准缺少科学性和实用性[1]。母羊妊娠期的营养需要研究在肉羊生产中是关键的一个环节，在我国也是一个薄弱的环节，直接影响到母羊和羔羊的生产性能。畜牧业发达的国家十分重视本国饲养标准的制订,并不断更新和完善,系统研究了不同品种的妊娠母羊能量和蛋白质需要参数[2, 3]。我国肉羊营养需要量的研究起步较晚,且主要限于生长育肥羊，对妊娠羊的研究极为鲜见，有限的研究主要针对地方品种[4, 5, 6]，且在研究方法和研究条件上与国外还有较大差距，特别是在甲烷的测定上大多使用呼吸面罩法或参照他人的估测公式。本试验采用消化代谢和气体代谢试验方法，研究了杜寒杂交妊娠母羊对饲粮主要营养物质的消化代谢规律，同时采用开放式呼吸测热系统对甲烷排放进行研究，揭示了妊娠母羊自由采食和限饲条件下的各消化代谢参数，为我国确定肉用绵羊营养需要和合理制订饲养标准提供基础数据。

1 材料与方法
1.1 试验时间和地点

本试验于2012年5月14日至2012年10月10日在中国农业科学院南口中试基地进行。

1.2 试验动物和饲粮

选取15只11月龄、健康的杜泊×小尾寒羊F1杂交母羊，分别在妊娠前期(0~90 d)和妊娠后期(91~150 d)按NRC(2007)[7]体成熟为0.7的妊娠母羊妊娠单羔和双羔营养需要平均值的110%配制2种不同的全混合日粮(TMR)颗粒料，TMR组成及营养水平见表1。

1.3 试验设计

利用随机区组设计将15只杜寒杂交妊娠母羊按体重分为3组，即自由采食组、80%限饲组、60%限饲组，每组5个重复，每个重复1只羊。在妊娠40、100和130 d时各做1次消化代谢和气体代谢试验，每次试验预试期为7 d，正试期为10 d，其中气体代谢试验2 d。在消化代谢试验的第1、3、5、7、9天分5批(每批每组取1个重复)将羊移入3个呼吸测热室(头箱)内(妊娠40 d开始的试验使用呼吸测热头箱，妊娠100和130 d开始的试验使用呼吸测热室)，在适应24 h后，测定随后24 h甲烷产量，以计算甲烷能。每只羊进入和离开呼吸测热室(头箱)时均称重，平均值作为该羊测热体重[8]。

1.4 试验羊管理

试验前每只试验羊饲喂伊维菌素进行驱虫处理。在预试期，试验羊轮流适应呼吸测热室。每天08：00饲喂1次，自由饮水。自由采食组饲喂量根据前1天羊只的进食量进行调整，确保饲槽内有10％左右的剩料，80%限饲组、60%限饲组每天分别饲喂自由采食组饲喂量的80%、60%，气体代谢试验羊饲喂量及饲喂比例同消化代谢试验[9]。

表1 TMR组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the TMRs (air-dry basis) %


1.5 样品收集

试验期间，每天精确记录采食量和剩料量，并收集样品。全收粪尿法收集粪尿，粪称量后混匀取10%作为样品，尿用盛有100 mL 10%稀硫酸的尿桶收集，用1 L量筒精确测定体积，取30 mL作为样品。试验羊10 d的粪、尿和饲料样品各自混合-20 ℃冷冻保存。

1.6 测定指标与仪器

能量采用IKA-C200氧弹式热量测定仪测得；氮采用KDY-9830全自动凯氏定氮仪测定；甲烷能根据美国Sable开放式呼吸测热系统测得的甲烷产量计算；干物质(DM)、有机物(OM)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)等指标参考《饲料分析及饲料质量检测技术》[10]进行测定。

1.7 数据统计分析

数据采用SAS 9.2统计软件ANOVA进行分析，差异显著时用Duncan氏法进行多重比较。

2 结果与分析
2.1 DM和OM

由表2和表3可以看出，随着DM采食量的降低，DM粪排出量和消化量均呈下降趋势，自由采食组DM粪排出量、消化量与均显著高于60%限饲组(P<0.05)；DM的表观消化率随饲养水平的降低无显著变化(P>0.05)。随妊娠天数的增加，DM表观消化率显著增加(P<0.05)。OM的消化规律与DM基本一致。

表2 饲养水平对妊娠母羊DM表观消化率的影响 Table 2 Effects of feeding level on DM apparent digestibility of pregnant ewes

2.2 NDF和ADF

从表4和表5可以看出，妊娠母羊NDF、ADF的采食量和粪排出量均为自由采食组最高，且与60%限饲组差异显著(P＜0.05)，而消化量则只有在妊娠130 d时2组间差异显著(P＜0.05)。随着饲养水平的降低和妊娠天数的增加，NDF、ADF的表观消化率呈升高的趋势；但是只有妊娠100 d时，自由采食组和60%限饲组NDF、ADF的表观消化率差异显著(P＜0.05)；自由采食组妊娠130 d NDF表观消化率显著高于妊娠40和100 d(P＜0.05)，各组妊娠130 d ADF表观消化率均显著高于妊娠40和100 d(P＜0.05)。

2.3 氮表观消化代谢

由表6可以看出，母羊妊娠期的食入氮、粪氮和尿氮以及消化氮均随饲养水平的降低而降低。自由采食组食入氮、粪氮排出量与60%限饲组差异显著(P＜0.05)，这2组的消化氮则在妊娠100、130 d时差异显著(P＜0.05)。沉积氮、沉积氮/食入氮和沉积氮/消化氮3组间差异不显著(P>0.05)，均随着妊娠天数的增加显著下降(P＜0.05)。妊娠130 d，60%限饲组妊娠母羊为负氮平衡。自由采食组和80%限饲组妊娠100、130 d的食入氮与妊娠40 d时差异显著(P＜0.05)，各组妊娠100、130 d的尿氮均与妊娠40 d差异显著(P＜0.05)。自由采食组和80%限饲组妊娠100、130 d时的氮表观消化率显著高于妊娠40 d(P＜0.05)。

表3 饲养水平对妊娠母羊OM表观消化率的影响 Table 3 Effects of feeding level on OM apparent digestibility of pregnant ewes

表4 饲养水平对妊娠母羊NDF表观消化率的影响 Table 4 Effects of feeding level on NDF apparent digestibility of pregnant ewes

2.4 能量消化代谢

由表7可以看出，母羊妊娠期食入总能、粪能、尿能和甲烷能随着饲养水平的降低而降低；消化能、代谢能、总能消化率和消化能代谢率随着饲养水平的下降有升高趋势。自由采食组食入总能、粪能和甲烷能与60%限饲组差异显著(P＜0.05)；在妊娠100和130 d，自由采食组妊娠母羊尿能与60%限饲组差异显著(P＜0.05)，且随妊娠天数的增加尿能呈先上升后降低的趋势；消化能代谢率不同饲养水平间无显著差异(P>0.05)，且在妊娠40 d显著高于妊娠100、130 d(P＜0.05)。消化能、甲烷能(除60%限饲组外)、甲烷能占总能比例均随着妊娠天数的增加显著升高(P＜0.05)。

表5 饲养水平对妊娠母羊ADF表观消化率的影响 Table 5 Effects of feeding level on ADF apparent digestibility of pregnant ewes

表6 饲养水平对妊娠母羊氮表观消化率的影响 Table 6 Effects of feeding level on N apparent digestibility of pregnant ewes

表7 饲养水平对妊娠母羊能量表观消化率的影响 Table 7 Effects of feeding level on energy apparent digestibility of pregnant ewes

3 讨 论
3.1 DM和OM

采食量是衡量反刍动物生产状况和健康状态的指标之一，DM和OM的消化率是动物对饲粮消化特性的综合反映[9]。王宏博等[11]饲喂妊娠后期母羊精粗比45∶ 55的饲粮，DM和OM的表观消化率分别为60.81%和64.45%。在本试验中，妊娠40 d的饲粮精粗比为45∶ 55，妊娠100和130 d的饲粮精粗比为50∶ 50，表观消化率与以上结果相近。研究表明，饲粮营养物质的消化率与饲养水平呈负相关[12],这主要是因为摄入饲粮的增加加快了食糜通过肠道的速度，因而缩短饲料与微生物和消化酶的作用时间，导致消化率的降低[13]。有学者报道不同饲养水平对DM和OM等营养物质表观消化率无显著影响[14, 15, 16],与本试验结果相一致，DM和OM的消化率随饲养水平的下降有升高趋势。

3.2 NDF和ADF

纤维素主要在瘤胃降解,不仅是反刍动物和瘤胃微生物重要的能量来源，更是唾液分泌、反刍、瘤胃缓冲和瘤胃壁健康所需要的，同时确保其他营养物质的消化，NDF和ADF的测定是反映反刍动物饲粮消化程度的重要指标。本试验中虽然不同饲养水平下，NDF和ADF的采食量达到了显著差异，但是其表观消化率均无显著变化，且随着饲养水平的降低，NDF和ADF的表观消化率呈升高的趋势，其原因是采食量的上升加快瘤胃流通速度，瘤胃微生物对纤维素降解不完全，也有可能是限饲改变了瘤胃内环境，引起表观消化率下降。

3.3 氮表观消化代谢

在本试验中，食入氮、粪氮、尿氮和消化氮均随饲养水平的下降而下降，在妊娠100和130 d，尿氮高于粪氮，尿氮为主要损失途径，表明随着妊娠期延长和胎儿的发育完全，母羊的氮的维持需要显著增加。这也是沉积氮/食入氮和沉积氮/消化氮随妊娠的延长而下降的主要原因。由此得出，妊娠前期限饲对于粪氮的影响大于尿氮，而在妊娠后期则相反；妊娠主要影响尿氮而对粪氮影响较小。奥德等[17]在妊娠前期饲喂美利奴出产母羊粗蛋白质含量为9.87%的饲粮，母羊的粗蛋白质消化率为55.44%，在妊娠后期饲喂粗蛋白质含量为12.48%和14.16%饲粮时，粗蛋白质的消化率分别为65.39%和66.75%；杨维仁等[18]报道大尾寒羊妊娠中期和后期的氮消化率分别为70.61%和70.11%。本试验中氮表观消化率随饲养水平的降低而升高；在妊娠40 d饲粮的粗蛋白质含量为9.76%，氮表观消化率为59.71%~64.14%，妊娠100和130 d饲粮的粗蛋白质含量为13.32%，氮表观消化率分别为69.98%~71.91%和66.35%~68.80%，与前人结果相近。随着妊娠天数的增加，食入氮和氮表观消化率升高，但是沉积氮、沉积氮/食入氮和沉积氮/消化氮反而下降，说明母羊的氮维持需要显著提高。

沉积氮是反映妊娠母羊对氮的利用效率的直接指标。唐志高等[19]试验指出，妊娠前期和后期小尾寒羊沉积氮并无显著差异。而在本试验中，食入氮和消化氮先升高后降低，沉积氮却随着妊娠天数的增加而下降，这与Mc CGraham[20]报道的尿氮损失随着妊娠天数的增加而降低，并在哺乳期达到最低的结果相一致。前人研究表明，沉积氮受限饲影响较大，与饲养水平正相关[21, 22, 23]。在本试验中，妊娠40 d时沉积氮随饲养水平的降低而降低，但是在妊娠100和130 d时则以80%限饲组最高，这有可能是妊娠对沉积氮的影响后期较前期大。在妊娠130 d，60%限饲组呈负氮平衡，表明此水平的食入氮已不能满足母体和胎儿的生长维持需要。

3.4 能量消化代谢

反刍动物消化过程中的能量损失较非反刍动物大，这与瘤胃发酵中的能量损失有直接的关系，其中甲烷产生是能量损失的主要途径。甲烷约占瘤胃气体的28.8%，主要是由产甲烷菌利用二氧化碳和氢气进行还原反应生成[24]，随着反刍动物采食量增加，饲粮总能中用于甲烷生成损失的能量相应减少。本试验使用Sable开放式呼吸测热系统测得肉用绵羊妊娠期的甲烷能随着饲养水平的下降而下降，自由采食组显著高于60%限饲组。母羊采食量在妊娠100和130 d时低于妊娠40 d，但是自由采食组和80%限饲组的甲烷能和甲烷能占总能比例都高于60%限饲组，除了妊娠天数增加的原因外，还因为妊娠40 d试验使用呼吸测热头箱，而后2次试验使用呼吸测热室，其结果包含了母羊消化道排出的甲烷量。

研究表明，随着饲养水平的上升，加快了瘤胃的排空速度，降低了食糜在瘤胃中的滞留时间，反刍动物饲粮消化能会显著降低[7, 25]，此结果在本试验中也得到验证，由于甲烷能和尿能的增加，代谢能也随饲养水平的上升而降低，同时随妊娠天数的增加，母羊消化能和代谢能呈升高的趋势，主要由于胎儿的快速发育和母羊体重增加致使能量需要增加。王惠[26]报道了陕北白绒山羊妊娠前期母羊的总能消化率和消化能代谢率均随饲粮消化能(7.6~9.6 MJ/d)的升高而升高，分别为62.45%~69.99%和82.92%~84.37%。张崇玉等[27]研究指出大尾寒羊妊娠中期总能消化率和代谢率分别为66.6%和54.6%，妊娠后期总能消化率和代谢率则为68.5%和58.2%。杨在宾等[4]报道了小尾寒羊妊娠90~120 d和120~150 d的消化能代谢率，大尾寒羊妊娠0~90 d、91~120 d和121~150 d的消化能代谢率都为82%。在本试验中，试验羊食入能妊娠后期低于妊娠前期，消化能却是后期高于前期，所以总能消化率后期较高；总能代谢率和消化能代谢率后期低于前期，主要是因为甲烷能排出增多而食入能降低引起的。本试验结果与以上研究报道结果相近，除了妊娠前期消化能代谢率略高，妊娠期总能消化率和代谢率均低于以上结果。

3.5 妊娠对消化代谢的影响

本试验结果显示，随着妊娠天数的增加，采食量降低，可能是因为妊娠母羊一方面由于营养物质需要的增加，会刺激食欲，提高采食量，另一方面在妊娠后期，胎儿快速发育，子宫内容物压迫胃肠道，增加了胃肠道紧张度，会导致采食量的下降[28]；另外，妊娠后期饲粮精粗比高于前期，可能影响自由采食组母羊的采食量，也有可能与环境温度升高及母羊体脂肪沉积增加有关。Forbes[29]报道妊娠母羊瘤胃容积与妊娠子宫、腹脂和其他腹部器官容积之和有显著的负相关关系。本试验中，妊娠130 d时的营养物质的消化率显著高于妊娠40 d；饲粮DM、OM和食入总能在3个时间点间差异不显著，它们的表观消化率随妊娠时间的延长显著上升，妊娠100、130 d食入氮和氮表观消化率显著高于妊娠40 d，说明妊娠对母羊DM、OM、能量和氮表观消化有显著影响。NDF和ADF表观消化率妊娠130 d时最高，妊娠100 d时最低，可能是3期试验间的NDF、ADF采食量有显著差异及妊娠这2个因素综合影响导致的；妊娠40 d时，3组间尿氮和尿能差异不显著，而在妊娠100和130 d时差异显著，可知限饲对尿氮和尿能的影响在妊娠后期大于前期。妊娠40 d时的沉积氮/消化氮及消化能代谢率显著高于妊娠100、130 d，主要是由于妊娠后期母羊维持需要的增加导致的。

4 结 论

① 随饲养水平的升高，母羊DM、OM、NDF、ADF、氮表观消化率和总能消化率均降低；母羊营养物质消化量和粪排出量、妊娠100和130 d的尿氮和尿能与饲养水平变化基本一致。

② 随着妊娠天数的增加，母羊各营养物质采食量降低，其表观消化率升高，甲烷能占总能比例升高，消化能代谢率降低。妊娠130 d时，60%限饲组为负氮平衡。

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