2. 兰州大学草地农业科技学院, 草地农业生态系统国家重点实验室, 兰州 730020;
3. 兰州大学生命科学学院, 兰州 730000
2. State Key Laboratory of Pastoral Agriculture Ecosystem, College of Pastoral Agriculture Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730020, China;
3. College of Life Science, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
甜高粱具有抗旱、耐涝、耐盐碱、生长迅速、糖分积累快、生物产量高等优点,在多数半干旱地区都可以生长,在干旱条件下,其生物产量比青贮玉米高0.5~1.0倍,被誉为“高能作物”[1-3]。近些年来,甜高粱在我国西北干旱区被广泛种植,并在动物养殖中得到了一定的应用[4-9]。然而,动物在采食幼嫩甜高粱时,时有中毒现象发生,尽管这与其品种、加工调制、饲喂技术等息息相关,但对其草产品的应用产生了一定的负面效应。此外,在草牧业生产实践中,为缓解饲草供给压力、延长使用时间、降低有害成分等,青贮调制技术被广泛应用。拉伸膜裹包技术是当今世界最先进的青贮技术,成品不仅运输便捷,而且市场流通迅速,已在国内外广泛应用[10-14]。饲用甜高粱作为新型牧草资源,其裹包青贮在一些牧草企业被大量生产,但是因该类裹包青贮在肉羊育肥中的安全性及科学饲喂问题均未做系统研究,其在肉羊养殖应用中受到了一定限制。此外,本研究区陇中黄土高原丘陵沟壑区大力发展肉羊产业,先后引进小尾寒羊、杜泊羊等肉羊品种[15],这些肉羊品种体现了各自对所处环境的适应特点,如杜泊羊具有母羊产羔率高,羔羊早期生长发育快及胴体质量好等特点;小尾寒羊具有高繁、耐粗饲、适应干燥气候等特性,因而被广大养殖所认可。但围绕新型饲草甜高粱裹包青贮饲喂这些肉羊的育肥效果及健康状况目前未见系统研究报道。为此,本研究分别以饲用甜高粱青贮料和玉米裹包青贮料为主要粗饲料,辅以精料补充料育肥,通过测定其育肥性能及血清指标,探究饲用甜高粱裹包青贮料育肥肉羊的健康状况及生产性能,为饲用甜高粱在肉羊养殖中的科学应用积累数据。
1 材料与方法 1.1 试验饲粮饲用甜高粱裹包青贮料购自甘肃省机械研究院,玉米裹包青贮料和苜蓿颗粒购自甘肃民祥牧草有限公司。其中,玉米裹包青贮料为揉丝处理,甜高粱裹包青贮料为横截式铡短处理。上述3种粗饲料的养分含量见表 1。精料补充料组成及营养水平见表 2。
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表 1 粗饲料养分含量 Table 1 Roughage nutrient contents |
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表 2 精料补充料组成及营养水平(干物质基础) Table 2 Composition and nutrient levels of the concentrate supplement (DM basis) |
饲养试验于2016年7月至2016年10月在甘肃省定西市祥泰养殖场进行。选取3~4月龄小尾寒羊[体重为(25.70±1.50) kg]和杜泊羊[体重为(33.40±1.68) kg]母羊各14只作为供试动物。根据所饲喂饲粮中粗饲料不同将其分为杜泊羊甜高粱青贮组(DG组,n=7)、杜泊羊玉米青贮组(DY组,n=7)、小尾寒羊甜高粱青贮组(HG组,n=7)和小尾寒羊玉米青贮组(HY组,n=7)。对不同品种比较时,DG组与HG组合并为高粱青贮组(n=14),DY组与HY组合并为玉米青贮组(n=14);对不同处理(饲喂何种青贮料)比较时,DG组与DY组合并为杜泊羊组(n=14),HG组与HY组合并为小尾寒羊组(n=14)。
试验羊单栏饲养,自由饮水。试验为期3个月,并于试验第30天、第60天和第90天采集血液并称重。试验期间饲粮由青贮料、苜蓿颗粒和精料补充料构成,其中青贮料自由采食,苜蓿颗粒和精料补充料分别按动物体重的1.0%和0.5%投喂,两者搅拌均匀后于每天07:30和17:30分2次等量投喂。
1.3 测定指标及方法 1.3.1 生产性能指标平均日增重(ADG):试验开始时及试验第30天、第60天、第90天对试验羊称重,计算各组平均日增重。
平均日采食量(ADFI):在试验期内,每天07:30准确记录试验羊的给料量、剩料量,计算平均日采食量。
料重比(F/G):平均日采食量和平均日增重之比即为料重比。
1.3.2 血清指标分别于试验第30天、第60天和第90天晨饲前颈静脉采血10 mL,立即于3 000 r/min离心15 min,分离血清并分装于1.5 mL离心管中,-20 ℃冷藏,用于相关血清指标的检测。血清尿素氮(UN)、总胆固醇(T-CHO)、β-羟丁酸(BHBA)、肌酐(CR)含量,谷草转氨酶(GOT)、谷丙转氨酶(GPT)、碱性磷酸酶(AKP)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,丙二醛(MDA)含量和总抗氧化能力(T-AOC)采用Gen5型酶标仪,严格按照试剂盒说明书测定,试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。
1.4 数据统计与分析采用Excel 2010对数据进行初步整理,采用SPSS 19.0统计软件进行方差分析,并采用LSD法进行组间多重比较。结果用平均值±标准差表示,以P < 0.05为差异显著性判断标准,P < 0.01为差异极显著性判断标准。
2 结果 2.1 饲用甜高粱裹包青贮料对肉羊生产性能的影响由表 3可知,试验各阶段,玉米青贮组的平均日采食量均极显著高于甜高粱青贮组(P < 0.01),且杜泊羊组的平均日采食量均极显著高于小尾寒羊组(P < 0.01);试验各阶段,玉米青贮组的平均日增重极显著高于甜高粱青贮组(P < 0.01);在试验第30天和第90天,玉米青贮组的料重比显著低于甜高粱青贮组(P < 0.05)。试验第60天和第90天,平均日采食量均以DY组最高,且显著高于其他各组(P < 0.05);DG组和HY组次之,均显著高于HG组(P < 0.05)。
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表 3 饲用甜高粱裹包青贮料对肉羊生产性能的影响 Table 3 Effects of packaging forage sweet sorghum silage on performance of mutton sheep |
由表 4可知,试验期内所有试验羊的血清SOD活性、T-AOC和MDA含量分别介于79.43~118.44 U/mL、0.20~0.35 U/mL和4.07~5.17 nmol/mL。在试验第30天、第60天和第90天,血清T-AOC均存在显著的品种效应(P < 0.05);在试验第60天,血清MDA含量存在显著的品种效应(P < 0.05);在试验第90天,血清SOD活性存在显著的处理效应(P < 0.05)。在试验第30天,HY组的血清MDA含量显著高于DY组和HG组(P < 0.05),其他各组间差异不显著(P>0.05)。DG组和HG组试验羊血清SOD活性在试验第60天和第90天显著高于试验第30天(P < 0.05);DG组和HG组试验羊血清T-AOC在试验第90天显著高于试验第30天和第60天(P < 0.05),而HY组则表现为试验第30天和第90天显著高于试验第60天(P < 0.05)。
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表 4 饲用甜高粱裹包青贮料对肉羊血清抗氧化性能指标的影响 Table 4 Effects of packaging forage sweet sorghum silage on serum antioxidant indexes of mutton sheep |
由表 5可知,试验期内所有试验羊的血清UN、T-CHO、BHBA和CR含量以及GOT、GPT和AKP活性分别介于2.78~5.84 mmol/L、1.74~2.68 mmol/L、0.30~0.57 mmol/L、567.37~575.11 μmol/L、5.12~13.89 U/L、8.72~14.72 U/L和246.18~449.65 U/L。血清UN含量及GPT、AKP活性分别在试验第60天、第90天、第60天存在显著的品种效应(P < 0.05);血清BHBA含量及GOT、AKP活性分别在试验第90天、第30天与第90天、第60天存在显著的处理效应(P < 0.05)。在试验第30天,DY组的血清BHBA含量显著高于其他各组(P < 0.05),其他各组间差异不显著(P>0.05)。各组的血清UN含量在试验第90天显著低于试验第30天和第60天(P < 0.05);DY组的血清T-CHO含量在试验第90天显著高于试验第30天和第60天(P < 0.05),HG组的血清GOT活性在试验第60天显著高于试验第30天和第90天(P < 0.05),HY组的血清GOT和AKP活性在试验第90天显著高于试验第30天(P < 0.05)。
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表 5 饲用甜高粱裹包青贮料对肉羊血清生化指标的影响 Table 5 Effects of packaging forage sweet sorghum silage on serum biochemical indexes of mutton sheep |
本试验条件下,2种青贮料对育肥期不同品种肉羊生产性能的影响存在显著差异。除品种差异外,造成这一差异的原因还与饲粮的原料构成及加工调制等因素息息相关。正如表 1所示,试验所选用的玉米裹包青贮料的淀粉含量约为饲用甜高粱裹包青贮料的4倍,饲用甜高粱裹包青贮料的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量约为玉米裹包青贮料的1.2倍,因此玉米裹包青贮料有利于提高肉羊对饲料的适口性、消化率,这可能是造成甜高粱青贮组采食量较低及育肥效果较差的主要原因之一。此外,本试验中(第31~60天)、后期(第61~90天)杜泊羊的采食量高于小尾寒羊,一方面可能由于相同日龄杜泊羊发育快速、个体相对较大,另一方面可能是由于杜泊羊对饲粮的消化利用能力优于小尾寒羊[17]。总之,杜泊羊的采食量和增重优于小尾寒羊,且饲喂含玉米裹包青贮料饲粮的肉羊的生产性能优于饲喂含饲用甜高粱裹包青贮料饲粮的肉羊。
3.2 饲用甜高粱裹包青贮料对肉羊血清抗氧化能力的影响机体防御体系的抗氧化能力强弱与健康程度密切相关,该防御体系有酶促和非酶促2个体系[18]。SOD是酶促体系中重要的抗氧化酶,维持着体内自由基生成和清除的平衡,防止氧化应激对细胞产生损伤[19],因此血清SOD活性的高低能够间接反映机体清除氧自由基的能力。MDA是自由基攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸引发的脂质过氧化作用的最终分解产物[20],它可以引发膜脂和膜蛋白交联,影响膜蛋白的活性,使细胞出现各种功能障碍。所以,测定血清中MDA的含量能够反映机体内脂质过氧化的程度,从而间接地反映细胞的损伤程度[21]。同时,血清中MDA含量的高低又间接反映了机体细胞受自由基攻击的严重程度。一般MDA含量和SOD活性的测定是相互配合的,通过分析测定结果,有助于及时了解机体的健康状况。T-AOC是反映机体抗氧化能力的综合指标,是体内酶系和非酶系共同作用的结果[22]。因此,本试验通过测定血清中的SOD活性、T-AOC和MDA含量来反映饲用甜高粱裹包青贮料对机体氧化-抗氧化状态的影响。汇总文献[23-26]后发现,绵羊血清中的SOD活性、T-AOC和MDA含量分别为56~136 U/mL、0.1~0.7 U/mL和2.0~6.0 nmol/mL,本试验中各指标均介于该范围内。此外,同一品种肉羊在饲喂不同青贮料饲粮时,随着饲喂时间的增长,无论杜泊羊还是小尾寒羊,甜高粱青贮组血清SOD活性均显著增加,而玉米青贮组则无显著变化,且杜泊羊甜高粱青贮组的血清T-AOC亦有相同的变化趋势,这表明饲用甜高粱裹包青贮料有助于提高试验动物的抗氧化能力,且高产性品种(杜泊羊)的正效应更明显。此外,在试验第90天时,甜高粱青贮组血清SOD活性具有显著的正效应。其可能的原因是饲用甜高梁本身叶肉中黄酮、维生素C含量高,叶脉中SOD活性强,且研究发现甜高粱各品种及不同部位抗氧化物质含量在发育中后期达到最大值[27]。
3.3 饲用甜高粱裹包青贮料对肉羊血清生化指标的影响血清生化指标是反映动物营养物质消化代谢、机体内环境平衡、机体健康状况的综合指标。血清生化指标主要包括血清中的一些酶和蛋白质等,机体细胞通透性的改变以及某些组织器官机能发生改变都可以通过血清生化指标的变化来体现[28]。汇总文献[23-26]后发现,本试验测定的血清生化指标均在报道范围内。
血清UN是蛋白质代谢的主要产物,是机体对蛋白质代谢机能的反映[29]。Wier等[30]指出,血清UN含量可较准确地反映动物体内蛋白质代谢情况,通常较低的血清UN含量表明氨基酸平衡较好,机体蛋白质合成率较高[31]。此外,血清UN含量与饲料中粗蛋白质、氨基酸的含量与质量有密切联系,其含量与体内氮沉积率、粗蛋白质或氨基酸利用率存在负相关的关系[32]。本研究中血清中UN含量存在显著的时间效应,表明饲喂期的延长有利于提高蛋白质的合成率;且在试验第60天时,小尾寒羊的血清UN含量较杜泊羊低,这与采食量的变化一致,原因可能是采食量的降低使得小尾寒羊蛋白质原料摄入量不足。
胆固醇存在于动物的所有组织中,血液和肌肉中胆固醇含量有很强关联性,血液中的胆固醇主要来自外源性吸收和内源性合成[33]。血清T-CHO含量是反映机体脂质代谢状况正常与否的一个重要指标[34]。血清中T-CHO的含量反映了机体脂质代谢状况,若肝细胞功能受损,血液中胆固醇的含量则会上升,形成所谓的“高血脂”[35]。此外,胆固醇是细胞膜和血浆脂蛋白的重要组成成分,其存在于机体的所有组织中,是动物体内一种不可或缺的脂类物质,胆固醇含量过高时会产生动脉硬化,不利于机体健康。本试验条件下,血清T-CHO含量均不存在显著的品种及处理效应,但各组的血清T-CHO含量在试验结束时高于开始时,且杜泊羊玉米青贮组存在显著的时间效应。这表明使用青贮料长期育肥肉羊存在“高血脂”风险,且玉米裹包青贮料较甜高粱裹包青贮料的风险性更大。
BHBA是血液中酮体的主要成分(占78%),可反映血液中酮体生成情况;酮症酸中毒时,血液中BHBA含量增高远大于丙酮和乙酰乙酸,故是酮症酸中毒时较敏感的一个标志物。本研究发现,在试验第90天时,血清BHBA含量处理效应显著,表现为甜高粱青贮组显著低于玉米青贮组,表明饲喂含饲用甜高粱裹包青贮料的饲粮可降低动物机体酮症酸中毒的几率。
血液中的CR是肌肉在动物体内代谢的产物,血液及尿液CR的含量相对恒定,且血液中CR含量的高低主要取决于肾脏排出CR的多少。本试验条件下,各组血清CR含量处于正常范围,且各效应均不显著,这符合已有研究报道之规律[36]。
GOT和GPT在非必需氨基酸和蛋白质的分解过程中起着重要的中介作用,是动物体内重要的转氨酶[37]。血清中GOT和GPT活性是反映动物机体肝脏合成蛋白质能力和肝功能的重要指标,当动物肝功能受到损伤时,会导致血液中转氨酶活性升高,在健康状况下,饲粮营养水平并不引起转氨酶活性的变化。本试验条件下,甜高粱青贮组的血清GOT活性显著低于玉米青贮组,且小尾寒羊甜高粱青贮组在3个试验时间点均存在先增后减的变化趋势,然而小尾寒羊玉米青贮组后期显著高于前期,表明饲用甜高粱裹包青贮料相较玉米裹包青贮料更有利于肉羊的肝脏健康。
AKP是一种非特异性磷酸单酯酶,也是一种同工酶,能催化磷酸单酯的水解反应,产生无机磷酸和相应的醇、酚或糖,也能催化磷酸基团的转移反应[38]。血清中的AKP主要来自肝脏和骨骼,AKP主要用于阻塞性黄疸、原发性肝癌、继发性肝癌、胆汁淤积性肝炎的诊断。患这些疾病时,肝细胞过度制造AKP,经淋巴道和肝窦进入血液,同时由于肝内胆道胆汁排泄障碍,反流入血而引起血清AKP活性明显升高[39]。国内外研究一致认为骨型AKP是反映骨改变全过程最合适的指标,其特异性、灵敏度及准确性优于其他物质[40]。一般而言,较高水平的AKP活性对动物机体主要是骨骼的发育和钙、磷的代谢有重要的影响作用[41]。本试验条件下,随着饲喂时间的延长,各组血清AKP活性呈现直线增加的趋势,且小尾寒羊玉米青贮组试验后期显著高于前期,表明玉米裹包青贮料长期饲喂对机体肝脏健康和骨骼钙、磷代谢更为敏感。
由上可知,与玉米裹包青贮料相比,饲用甜高粱裹包青贮料有利于肉羊肝脏健康,降低“高血脂”及动物机体酮症酸中毒等疾病的发生几率,从而降低安全风险。因此,饲用甜高粱裹包青贮料可用于肉羊育肥生产,但此饲喂模式对肉羊瘤胃机能、肉品质的影响,以及围绕甜高粱品种繁育、饲草加工及饲粮组合效应的研究有待进一步开展。
4 结论① 饲喂含玉米裹包青贮料饲粮的肉羊的生产性能优于饲喂含饲用甜高粱裹包青贮料饲粮的肉羊。
② 青贮长期育肥肉羊存在安全风险,与玉米裹包青贮料相比,饲用甜高粱裹包青贮料有利于肉羊肝脏健康,降低“高血脂”及动物机体酮症酸中毒等疾病的发生几率,从而降低安全风险。
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