2. 湖南畜禽安全生产协同创新中心, 长沙 410128;
3. 西北农林科技大学动物科技学院, 杨凌 712100;
4. 城步羴牧牧业有限公司, 邵阳 422500
2. Hunan Co-Innovation Center of Animal Production Safety, Changsha 410128, China;
3. College of Animal Science and Technology, Northwest Agriculture and Forestry University, Yangling 712100, China;
4. Chengbu Shanmu Animal Husbandry Co., Ltd., Shaoyang 422500, China
氨基酸营养是反映反刍动物蛋白质营养的重要指标[1]。蛋氨酸(methionine,Met)因为分子中含有甲硫基,又称为甲硫氨酸,是反刍动物的必需氨基酸,也是其限制性氨基酸,与蛋白质合成、细胞信号转导等许多生理生化过程密切相关,对维持动物生长发育和各项生理活动发挥重要作用[2-3]。蛋氨酸可作为营养增补剂用于改善氨基酸平衡,并在肝脏保护、心肌保护、防霉袪毒等方面发挥着重大功能,动物缺乏蛋氨酸会引起生长减缓、肾脏肿大和机能减弱、乳品质下降、皮毛变质等。
反刍动物的瘤胃是个高度厌氧的“发酵罐”,在瘤胃里面具有能够降解摄入蛋白质的真菌、细菌等各种具有生物活性的微生物[4]。因为瘤胃的特殊结构,在反刍动物饲粮中直接添加蛋氨酸会被瘤胃微生物部分或完全降解,饲粮中蛋氨酸的利用率只有40%~80%[5],最终到达小肠被动物机体可以吸收利用的蛋氨酸很少。过瘤胃蛋氨酸又称为瘤胃保护性蛋氨酸,就是运用过瘤胃技术,将蛋氨酸以某种方式修饰或保护起来,避免被瘤胃微生物分解,从而通过瘤胃被小肠吸收利用。为防止蛋氨酸在瘤胃中降解,可在添加前进行物理或化学方法修饰等保护性处理[6],过瘤胃蛋氨酸可以避免被瘤胃微生物降解,直接通过瘤胃进入小肠吸收,应用广泛。
现今,关于过瘤胃蛋氨酸对泌乳期奶牛产奶性能和血液指标影响的研究[7-8]较多,对泌乳期奶山羊产奶性能、血液指标影响的研究较少。鉴于此,本试验通过在饲粮中添加不同保护方式的过瘤胃蛋氨酸,研究其对奶山羊的产奶性能和血清生化指标的影响,旨在筛选利于提升奶山羊生产效益的过瘤胃蛋氨酸,为奶山羊的营养调控提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料过瘤胃蛋氨酸A采用物理包被技术制备,蛋氨酸含量≥50%;过瘤胃蛋氨酸B采用化学保护方法制备,主要成分2-羟基-4-甲硫基丁酸异丙酯(HMBi)含量≥57%。
1.2 试验动物与设计采取单因子完全随机试验设计,选取体重[(52.6±4.9) kg]接近、胎次相近、泌乳日龄[(120±10) d]相近的关中奶山羊45只,随机分为3组,每组15只。对照组饲粮为不添加过瘤胃蛋氨酸的基础饲粮,试验Ⅰ组在基础饲粮基础上添加4.5 g/d过瘤胃蛋氨酸A(物理包被),试验Ⅱ组在基础饲粮基础上添加4.5 g/d过瘤胃蛋氨酸B(化学保护)。总试验期为39 d,其中预试期9 d,正试期30 d。
1.3 基础饲粮与饲养管理基础饲粮采用羊场常规全混合日粮(TMR),参考NRC(2007)山羊营养需求配制,其组成及营养水平见表 1。试验奶山羊每天分别于08:00、18:00饲喂饲粮,自由饮水,正试期内每天记录平均采食量。各组饲养管理条件相同,按奶山场常规管理程序进行消毒。试验期间羊舍温度湿度指数(THI)大于90,一直处于高度热应激状态。
平均日采食量的测定:记录每栏每日的投料量和剩料量,计算平均日采食量。
饲粮样的收集与测定:采用四分法收集饲粮样品。饲粮样品在65 ℃干燥48 h,冷却至室温,再磨碎过40目筛,装入封口袋中待测。测定分析的指标包括干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、钙、磷、蛋氨酸含量,蛋氨酸含量采用SYKNM S433D氨基酸分析仪测定,其他指标测定方法参照《饲料分析及饲料质量检测技术》[9]。
乳样的采集与测定:每天记录产奶量。试验第1天、第35天,每组随机选取9只奶山羊,各收集奶样200 mL,混合后分装到50 mL离心管,用于乳成分的测定。采用北京哈罗德科技有限公司生产的MILKANA乳品分析仪测定羊乳的乳脂率、乳蛋白率、非乳脂固形物含量、冰点、密度。羊乳中体细胞数采用利拉伐DCC体细胞测定仪测定。羊乳中尿素氮含量的测定采用南京建成尿素氮试剂盒(脲酶法),利用连续波长酶标仪检测尿素氮含量。
血样的采集与测定:试验开始与试验结束当日,每组随机选取9只奶山羊,于晨饲前颈静脉采血3管(5 mL/管),于3 000 r/min的离心机中离心15 min后分离血清,放入-20 ℃冰箱中保存,备测定血清生化指标。血清尿素氮、葡萄糖、甘油三酯、总胆固醇、游离脂肪酸、免疫球蛋白G含量均按照相关试剂盒测定,试剂盒由南京建成生物工程院研究所提供。
1.5 数据统计与分析数据先用Excel 2007软件进行初步统计整理,再用SAS 9.2软件对各不同指标采集的样品数据进行统计分析。P < 0.05为差异显著,P < 0.01为差异极显著,试验数据用平均值±标准差表示。
2 结果与分析 2.1 过瘤胃蛋氨酸对奶山羊产奶性能的影响由表 2可知,对照组的平均日采食量极显著高于试验Ⅰ组(P < 0.01),其他组之间无显著差异(P>0.05)。3组奶山羊的产奶量均差异不显著(P>0.05)。对照组的奶料比极显著低于2个试验组(P < 0.01),2个试验组之间差异不显著(P>0.05)。
由表 3可知,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组羊乳的乳脂率均高于对照组,比对照组分别提高了6.75%、13.18%,但差异不显著(P>0.05)。羊乳的乳蛋白率、非脂固形物含量各组之间差异不显著(P>0.05),但在数值上试验Ⅱ组羊乳的乳蛋白率和非脂固形物含量均高于对照组。羊乳的冰点、密度、尿素氮含量、体细胞数各组之间差异不显著(P>0.05)。
由表 4可知,试验Ⅱ组的饲料成本极显著高于对照组、试验Ⅰ组(P < 0.01)。试验Ⅰ组、试验Ⅱ组的产奶收益、毛收益虽与对照组差异不显著(P>0.05),但在数值上均高于对照组,其中产奶收益试验Ⅰ组、试验Ⅱ组分别比对照组提高了1.80%、5.59%,毛收益试验Ⅰ组、试验Ⅱ组均比对照组提高了5.19%。
由表 5可知,试验Ⅰ组和试验Ⅱ组血清总胆固醇含量分别较对照组降低了18.86%和8.19%,但差异不显著(P>0.05)。试验Ⅰ组和试验Ⅱ组血清尿素氮含量分别较对照组降低了5.39%和6.34%,但差异不显著(P>0.05)。血清甘油三酯、葡萄糖、游离脂肪酸含量各组之间差异不显著(P>0.05)。血清免疫球蛋白G含量以试验Ⅰ组最高,显著高于对照组和试验Ⅱ组(P < 0.05)。
Patton[10]试验发现,在饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸对奶牛的干物质采食量无显著影响。孙华等[11]研究发现,在饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸对奶牛的采食量无显著影响。王慧媛[12]研究表明,在饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸对肉羊的采食量无显著影响。本试验中,对照组奶山羊的平均日采食量极显著高于试验Ⅰ组,试验Ⅱ组与对照组、试验Ⅰ组无显著差异,这可能是过瘤胃蛋氨酸的保护方式不一样所致。添加过瘤胃蛋氨酸对反刍动物产奶量影响的报道结果不一。吐日根白乙拉等[13]在泌乳奶牛饲粮中添加过瘤胃氨基酸后发现对产奶量无显著影响。毕晓华等[14]试验报道,在奶牛饲粮中添加60 g/d过瘤胃蛋氨酸对产奶量无显著影响。Pruekvimolphan等[15]在奶牛饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸后提高了产奶量。熊春梅等[16]研究认为,饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸能提高奶牛的产奶量。本试验中,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组奶山羊的产奶量均比对照组高,但差异不显著。乳料比是衡量奶山羊饲料转化效率的重要指标,2个试验组奶山羊的乳料比均极显著高于对照组,说明饲粮添加2种保护方式的过瘤胃蛋氨酸均能提升奶山羊的饲料转化效率。
乳脂率和乳蛋白率是衡量乳品质高低的重要指标,非脂固形物含量、冰点也是检验乳品质高低的重要指标。Yang等[17]研究发现,饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸能够增加牛奶中脂肪和蛋白质的含量。Samuelson等[18]研究表明,饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸能够提高乳脂率。Titi[19]在沙米山羊妊娠后期饲粮中补充过瘤胃蛋氨酸后发现乳蛋白率得到提高。Ordway等[20]研究发现,在预产期前21 d至产后120 d的奶牛TMR中补充过瘤胃蛋氨酸后,乳蛋白率分别为2.81%、2.87%,均高于对照组(2.72%)。杨保奎[21]的试验发现,奶牛饲粮添加过瘤胃蛋氨酸组与不添加过瘤胃蛋氨酸组的乳蛋白率差异不显著。本试验中,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组乳脂率均高于对照组;试验Ⅱ组乳蛋白率和非脂固形物含量高于对照组,冰点低于对照组。这说明饲粮中添加2种保护方式的过瘤胃蛋氨酸均能提升羊乳的乳脂率,且添加化学保护的过瘤胃蛋氨酸还能提高羊乳的乳蛋白率、非乳脂固体含量,降低冰点。
乳尿素氮含量可反映饲粮蛋白质的利用效率,乳尿素氮含量过高说明奶山羊不能有效地利用饲粮中的蛋白质,造成了饲粮蛋白质的浪费。乳体细胞数是衡量奶山羊乳房健康的一个重要指标,同时也是评判原料乳质量的重要指标[22],乳体细胞数越低说明奶山羊乳房越健康,患乳房炎的概率越低。毕晓华等[14]在奶牛饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸后发现乳体细胞数无显著变化。本试验中,奶山羊乳中尿素氮含量、体细胞数各组之间差异不显著,说明饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸对奶山羊乳中尿素氮含量、体细胞数的影响不大。
3.2 过瘤胃蛋氨酸对奶山羊经济效益的影响经济效益是饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸对奶山羊影响的最直观体现。郗伟斌等[23]在奶牛饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸后发现奶牛的产奶性能显著提高,从而提高了奶牛的经济效益。孙华等[11]在奶牛饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸后发现可以提升奶牛的产奶性能,从而使经济效益得到提高。本验研究表明,2个试验组的产奶收益、毛收益均高于对照组,这说明饲粮中添加2种保护方式的过瘤胃蛋氨酸均可以提高奶山羊的经济效益。
3.3 过瘤胃蛋氨酸对奶山羊血清生化指标的影响血清胆固醇含量可反映机体的脂质代谢状况,血清甘油三酯是脂肪代谢的产物,是反映脂肪消化吸收状态的直接指标,其含量越高,表明机体脂肪利用率越低[24]。血清尿素氮是蛋白质代谢后的产物,其含量可在一定程度上反映动物体内蛋白质代谢和饲粮氨基酸的平衡状况[25]。马婷婷[26]研究表明,在饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸能降低奶牛血清总胆固醇含量。燕磊[27]研究发现,在饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸能降低小尾寒羊血清尿素氮含量。本试验中,2个试验组血清总胆固醇和尿素氮含量均低于对照组,这说明饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸可在一定程度上提高机体对脂肪和蛋白质的利用率。
动物体内各组织细胞活动所需的能量大部分来自于葡萄糖,所以血清葡萄糖含量必须保持在一定的水平才能维持体内各器官和组织的需要。游离脂肪酸是脂肪水解的产物,测定血清游离脂肪酸含量可以了解脂肪代谢的情况,其含量升高代表脂肪分解增加。唐波[28]在犊牛饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸,结果表明各组血清葡萄糖含量差异不显著。赵永玉[29]研究发现,在断奶羔羊饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸对血清游离脂肪酸含量的影响不显著。陈东等[30]在山羊饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸后发现血清葡萄糖和游离脂肪酸含量无显著变化。本试验中,血清葡萄糖、游离脂肪酸含量各组之间差异不显著,与上述试验结果一致。
免疫指标通常反映了动物对疾病的抵抗力,免疫球蛋白是由免疫组织产生的抗体[31]。免疫球蛋白G是血清主要的抗体成分,在机体免疫防护中起着主要的作用。杨保奎等[32]在围产期奶牛饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸,发现产前14 d时试验组奶牛的血清免疫球蛋白G含量比对照组有所下降。本试验中,试验Ⅰ组奶山羊血清免疫球蛋白G含量显著高于其他组,这说明添加物理包被的过瘤胃蛋氨酸可以提高机体的免疫力。
4 结论综上所述,饲粮中添加不同保护方式(物理包被和化学保护)的过瘤胃蛋氨酸均能提高奶山羊经济效益,且添加过瘤胃蛋氨酸A(物理包被)物理包被可以提高机体的免疫力,添加过瘤胃蛋氨酸B(化学保护)可以提升羊乳的乳脂率和乳蛋白率。
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