2. 国家肉牛产业技术体系高安试验站, 高安 330800
2. National Beef Cattle Industrial Technology System of Gaoan Test Station, Gao'an 330800, China
近年来,随着我国肉牛产业的快速发展,肉牛养殖规模逐步加大,肉牛育肥也逐步向更加标准化、规模化的舍饲育肥方向发展,肉牛育肥的精准饲养已成为研究热点。在生产中,育肥后期多指将25~32月龄肉牛短期集中进行精料育肥,让其快速增肥,增加肌内脂肪沉积,从而生产高品质牛肉。但是,有学者研究表明,肉牛长期饲喂高精料饲粮会造成瘤胃内pH长期低于正常生理范围,进而导致瘤胃酸中毒等代谢性疾病的发生[1-3]。因此,选择适宜能量水平的饲粮对育肥后期肉牛养殖和生产效益具有重要意义。
目前,已有学者就饲粮能量水平对肉牛营养物质表观消化率、瘤胃发酵及血清生化指标的影响进行相关报道[4-6]。李晓蒙[4]研究表明,提高饲粮能量水平能够提高荷斯坦牛粗蛋白质、粗脂肪、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维等营养物质的表观消化率。杨游[5]在研究高精饲粮对肉牛机体代谢影响时得出,高精饲粮在显著降低肉牛瘤胃pH的同时,显著提高了肉牛瘤胃内毒素(LSP)的含量。本课题组在饲粮能量水平对育肥前期锦江牛相关代谢指标的研究[6]基础上,以体重350 kg的锦江牛为试验动物,进一步探讨饲粮能量水平对育肥后期锦江牛营养物质表观消化率、瘤胃发酵及血清生化指标的影响,旨在研究育肥后期锦江牛最适饲粮能量水平和代谢规律,以期为舍饲锦江牛的养殖和高品质牛肉的生产提供相关理论依据和技术支撑。
1 材料与方法 1.1 试验动物本试验于2017年1—10月在高安裕丰农牧有限公司育肥场进行。试验是在育肥前期不同饲粮能量水平饲喂的基础[6]上继续育肥,育肥前期结束后,试验剩余35头牛进行重新育肥,使其体型接近,健康状况良好,育肥后期进行常规免疫。牛只体重为(355.94±35.11) kg。
1.2 试验设计与试验饲粮本试验采用单因素完全随机设计,与育肥前期分组相同,35头牛仍然分为5组,每组4个重复,每个重复1~2头牛。按照《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)中350 kg肉牛日增重(1.2 kg/d)所需净能的100%(A组)、106%(B组)、112%(C组)、118%(D组)、124%(E组)配制5种不同能量水平的饲粮,5种饲粮的综合净能(NEmf)分别为6.21、6.58、6.95、7.33、7.70 MJ/kg,粗蛋白质水平一致。试验饲粮组成及营养水平同本课题组同期试验饲粮[7]。饲粮由精料和粗料组成,精料由常用饲粮原料组成,粗料为青贮料。试验预试期10 d,正试期128 d。
1.3 饲养管理试验牛全部采用舍饲散养方式饲养,每日饲喂2次。自由采食和饮水。准确记录试验牛的日采食量,若有剩料则记录剩料量,以牛栏为单位进行统计,最后计算试验牛的实际采食量。其他饲养管理工作按试验场的常规程序进行。
1.4 消化代谢试验试验采用全收粪法,每组随机选取3头试验牛进行消化代谢试验,为期3 d。每头试验牛单栏饲养,其他试验条件与饲养试验一致。于试验的最后3 d每天收集每头牛全部粪便,每6 h收粪1次,将每天收集的粪样混匀、称重,取每头牛鲜粪总重的10%,再取鲜粪样500 g加20 mL 10%稀硫酸,混匀。将采集好的粪样置于烘箱中65 ℃烘干至恒重。试验结束后,将粪样粉碎后过40目筛,保存备测[7]。
1.5 样品采集及测定指标 1.5.1 营养物质表观消化率的测定在配制试验饲粮时,在每个饲粮的每袋相同位置各取150 g饲粮,混匀后按照四分法收集饲粮样,用密封袋保存,并于-20 ℃冰箱保存待测。粪样采集方法参考刘道杨[8]。连续3 d的粪样按加权平均取样混合。所采集的饲粮及粪样样品制备风干样后,用于测定营养物质含量。干物质、有机物及粗蛋白质含量采用张丽英[9]的方法测定。中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量采用Van Soest等[10]的方法测定。各营养物质表观消化率的计算公式如下:
营养物质表观消化率(%)=100×[食入该养分的含量(g)-粪中排出该养分的含量(g)]/食入该养分的含量(g)。
1.5.2 瘤胃液的采集及指标测定屠宰前称试验牛活体重后,颈静脉放血致死。迅速打开腹腔,瘤胃液采集方法同文献[6]。瘤胃液挥发性脂肪酸(VFA)含量采用CP-3800气相色谱仪测定,氨态氮(NH3-N)含量参照冯宗慈等[11]的方法测定,菌体蛋白含量采用Makkar等[12]的方法测定。
1.5.3 血样的采集及指标测定在饲养试验结束前第3天,于晨饲前空腹采集血样,使用低速离心机以3 500 r/min转速离心10 min,将上清液分装于0.5 mL的EP管中,-20 ℃冻存。血清中的葡萄糖、甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、尿素氮含量及谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性均采用试剂盒进行测定。血清中乳酸、游离脂肪酸、极低密度脂蛋白含量均采用酶联免疫分析法进行测定。用于测定以上指标的试剂盒均购自南京建成生物工程研究所,具体测定委托北京华英生物技术研究所完成。
1.6 数据统计分析试验数据先采用Excel 2010进行初步处理,再用SPSS 20.0软件的one-way ANOVA程序进行方差分析,差异显著者采用Duncan氏法进行多重比较,P < 0.05表示差异显著。
2 结果与分析 2.1 饲粮能量水平对育肥后期锦江牛生长性能的影响由表 1可知,B组和E组锦江牛平均日增重最高,但与其余各组相比差异均不显著(P>0.05);B组平均干物质采食量最高,但各组间差异不显著(P>0.05);与A组相比,其余各组锦江牛的料重比显著降低(P < 0.05)。
![]() |
表 1 饲粮能量水平对育肥后期锦江牛生长性能的影响 Table 1 Effects of dietary energy level on growth performance of Jinjiang cattle in latter stage of fattening |
由表 2可知,饲粮能量水平对各组锦江牛的营养物质表观消化率均没有显著影响(P>0.05)。B组有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率略高于其余各组。
![]() |
表 2 饲粮能量水平对育肥后期锦江牛营养物质表观消化率的影响 Table 2 Effects of dietary energy level on apparent digestibilities of nutrients of Jinjiang cattle in latter stage of fattening |
由表 3可知,随着饲粮能量水平的增加,育肥后期锦江牛瘤胃液pH呈逐渐递减的趋势,且D组和E组瘤胃液pH显著低于其余各组(P < 0.05);B组瘤胃液乙酸/丙酸较A组显著降低了8.97%(P < 0.05),E组瘤胃液异丁酸含量显著高于A组(P < 0.05),总挥发性脂肪酸含量随饲粮能量水平的提高呈上升的趋势;B组和C组瘤胃液氨态氮含量显著低于其余各组(P < 0.05);各组间菌体蛋白含量差异不显著(P>0.05),其中B组最高。
![]() |
表 3 饲粮能量水平对育肥后期锦江牛瘤胃发酵的影响 Table 3 Effects of dietary energy level on ruminal fermentation of Jinjiang cattle in latter stage of fattening |
由表 4可知,B组和C组血清葡萄糖含量较其余各组显著提高(P < 0.05)。B组、C组和D组血清尿素氮含量较其余各组显著降低(P < 0.05),而血清谷丙转氨酶(ALT)活性和高密度脂蛋白(HDL)含量较其余各组显著升高(P < 0.05)。
![]() |
表 4 饲粮能量水平对育肥后期锦江牛血清生化指标的影响 Table 4 Effects of dietary energy level on serum biochemical indexes of Jinjiang cattle in latter stage of fattening |
肉牛生长到25~32月龄时,此阶段肉牛日增重显著降低,主要是囤积脂肪,增加肌肉纤维间的脂肪量和脂肪密度,改善牛肉品质,提高优质高档牛肉比例,这一阶段通常被称为肉牛育肥后期[13]。合理的能量水平对育肥后期肉牛生长和脂肪沉积具有重要作用。因此,探究育肥后期锦江牛合适的饲粮能量水平对于更好地确定其育肥时长、降低其饲养成本具有重要意义。本次试验结果表明,随着饲粮能量水平的提高,B组和E组锦江牛平均日增重数值上最高,但与其余各组相比差异均不显著。有研究表明,对于育肥后期的肉牛而言,摄取的能量多用于脂肪的沉积[14]。分析认为,本次试验条件下,B组的平均日增重较高可能与其摄入干物质采食量最高有关,而E组平均日增重较高则是因其饲粮能量水平最高。本次试验结果表明,B组平均干物质采食量最高,而E组平均干物质采食量最低,说明过高能量水平的饲粮(E组)可能会抑制育肥后期锦江牛的采食量;与A组相比,其余各组料重比均显著降低。郝怀志等[14]在研究不同营养水平饲粮对西门塔尔杂交牛育肥后期生长性能时发现,肉牛饲粮能量水平的增加,能有效促进和发挥肉牛的增重潜能,饲粮营养水平低则生长性能也相对较低[15],这符合本次试验得出的结果。但是,饲粮能量水平也并非越高越好,分析认为,在饲粮能量较高时,采食较少饲粮即能满足动物能量需要,所以,会造成育肥动物采食量下降的现象[16],这与本次试验结果相一致。结合育肥后期的饲养成本和育肥模式,本次试验条件下,B组饲粮能量水平为最佳。
3.2 饲粮能量水平对育肥后期锦江牛营养物质表观消化率的影响营养物质表观消化率是衡量饲粮营养价值的重要指标,而能量作为动物的第一营养需要,其他营养成分的消化吸收均建立在其基础之上,因此,饲粮中适宜的能量水平对于提高动物营养物质的消化吸收有着重要的作用[17]。徐萍等[18]在研究饲粮精料水平对肉牛消化道表观消化率的影响时,发现随着饲粮精料进食水平的增加,肉牛的有机物和粗蛋白质消化率显著上升,而本课题组在研究饲粮能量水平对育肥前期锦江牛养分消化率的报道中也存在类似结果:饲粮干物质表观消化率随着饲粮能量水平增加而增加[19]。李春芳[20]研究不同饲粮营养水平对荷斯坦牛养分表观消化率的影响时,发现粗蛋白质表观消化率随饲粮能量水平的增加呈现先增加后降低的趋势,分析认为:高营养水平使得肉牛难以有效利用饲粮中过量的粗蛋白质。本次试验中,饲粮能量水平的提高对各组锦江牛的营养物质表观消化率均没有显著影响,这一结果与Stevenson等[21]的研究结果一致。而本次试验中,B组锦江牛有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率略高于其余各组,说明了适宜的饲粮能量水平在一定程度上能提高营养物质表观消化率,而杨俊[22]研究精料补充料能量水平对早期断奶舍饲犊牦牛的影响时,得出高能量组营养物质表观消化率最高,其结果不同可能是牛的品种、月龄及试验条件所致。
3.3 饲粮能量水平对育肥后期锦江牛瘤胃发酵的影响瘤胃pH对维持瘤胃内环境稳态起着主导作用,是反映瘤胃发酵水平的重要指标,而饲粮组成与能量水平是影响瘤胃pH的根本原因[23]。霍路曼等[24]研究表明,随着饲粮能量水平的提高,育成期荷斯坦牛瘤胃pH呈现下降的趋势,但各组pH在6.62~6.82波动,均处于正常生理范围之内,与本次试验结果相一致。分析认为:本次试验pH范围在6.21~6.61,其pH虽仍处于正常范围之内,但是高能量水平组(D组和E组)瘤胃液pH已显著低于其余各组,且有研究表明,当瘤胃内pH低于6.20时,瘤胃内纤维素的降解会受到抑制[24]。因此,本次试验条件下,结合育肥后期营养物质表观消化率数据可知:在育肥后期,过高能量水平的饲粮组锦江牛瘤胃液pH降低,不利于瘤胃内环境的稳定,而这可能与其精料的比例升高有关。瘤胃内氨态氮含量反映了瘤胃内饲粮蛋白质降解代谢与菌体蛋白合成代谢间所达到的动态平衡情况,是评定瘤胃内环境的关键指标[24-26]。本次试验中,B组的氨态氮含量最低,且显著低于A组,而其对应的菌体蛋白含量为最高。分析认为:本次试验在饲粮配方上采用了等氮饲粮用于稳定各组之间的粗蛋白质摄入水平,当粗蛋白质含量一定时,能量就成为合成菌体蛋白最主要的限制因素。因此,B组能量水平较其余各组具有更好的能氮平衡度,能够在保证瘤胃供能充分的前提下,使微生物可以更好地利用氨态氮合成菌体蛋白。
3.4 饲粮能量水平对育肥后期锦江牛血清生化指标的影响血液中各种生化成分是动物体生命活动的物质基础,其含量及变化规律反映了动物机体营养和代谢的情况[27]。血糖是动物体不可缺少的能量物质,葡萄糖作为机体的临时能量库,它是动物机体对糖的吸收、运转和代谢的动态平衡状态的反映,血糖的相对稳定对维持机体的正常生理功能具有重要的意义[27]。动物在运动或饥饿状态时,血糖含量降低,此时肝糖原就会分解,糖异生作用加强来增加血糖,提高能量供给[28-30]。本次试验中,B组血清葡萄糖含量较A组显著提高了19.37%,而其对应的平均日增重也达到了最高。这说明了适宜能量水平的饲粮(B组)使锦江牛机体内糖代谢增强,而糖代谢的增强也促进了其自身营养物质的吸收,从而提高了锦江牛的日增重。结合瘤胃发酵数据中,B组锦江牛瘤胃乙酸/丙酸最低,显著低于A组,说明在B组能量水平饲喂的条件下,锦江牛瘤胃发酵更趋向于丙酸型发酵,而丙酸是反刍动物主要的生糖物质,是反刍动物机体糖异生的主要来源,瘤胃中丙酸含量越高意味着反刍动物可以得到更多的能量用于生长,与血清葡萄糖含量结果相一致。反刍动物每天维持正常生理机能所需的葡萄糖中多来自糖异生,其中大部分在肝脏转化为葡萄糖,因此,肝功能的状态对其能量供给十分重要。谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性均是反映肝脏代谢的重要指标。本试验中,各组肉牛血清谷草转氨酶活性在正常范围内(33.89~81.32 U/L)波动,各组血清谷丙转氨酶活性也均处于正常范围之内(7~32 U/L)。这说明各组试验牛体内肝脏代谢处于正常状态,饲粮能量水平的增加并未增加肝脏的负担,且有利于维持动物机体内环境的稳定,利于动物生产[6, 31]。血液尿素氮通常作为反刍动物总氮状况的指针, 主要从瘤胃氮吸收而来,血液尿素氮含量随着瘤胃氨态氮含量的增加而直线增加[32]。本次试验中,B组、C组和D组血清尿素氮含量较其余各组显著降低, 与其对应的瘤胃氨态氮含量结果相一致,而肉牛的生长需要大量蛋白质的合成,通过减少机体尿素氮的产生而增加氮的保留,从而有利于机体生长发育。综上所述,在本次试验条件下,B组能量水平的饲粮较其余各组更为适合育肥后期舍饲锦江牛的育肥。
4 结论本试验条件下,随着饲粮综合净能水平的提高,未对各组育肥后期锦江牛的饲粮营养物质表观消化率造成显著影响。但适宜能量水平的饲粮有助于瘤胃微生物蛋白的合成和氨态氮的利用,同时有助于提高锦江牛的生长代谢水平,从而提高生产效益。结合各项指标得出,综合净能为6.58 MJ/kg比较适宜育肥后期锦江牛的生产需要。
[1] |
GOLDER H M, CELI P, RABIEE A R, et al. Effects of grain, fructose, and histidine on ruminal pH and fermentation products during an induced subacute acidosis protocol[J]. Journal of Dairy Science, 2012, 95(4): 1971-1982. DOI:10.3168/jds.2011-4671 |
[2] |
ZEBELI Q, ASCHENBACH J R, TAFAJ M, et al. Invited review:role of physically effective fiber and estimation of dietary fiber adequacy in high-producing dairy cattle[J]. Journal of Dairy Science, 2012, 95(3): 1041-1056. DOI:10.3168/jds.2011-4421 |
[3] |
闫佰鹏, 兰贵生, 李发弟, 等. 反刍动物亚急性瘤胃酸中毒变异性的机制解析[J]. 动物营养学报, 2018, 30(5): 1655-1661. DOI:10.3969/j.issn.1006-267x.2018.05.007 |
[4] |
李晓蒙.日粮能量和蛋白质水平对荷斯坦奶公牛直线育肥性能及肉品质的影响[D].硕士学位论文.保定: 河北农业大学, 2015. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10086-1015392678.htm
|
[5] |
杨游.高精料饲粮引起肉牛机体代谢组的变化及其营养调控效果研究[D].博士学位论文.重庆: 西南大学, 2018. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10635-1019818210.htm
|
[6] |
柏峻, 赵二龙, 李艳娇, 等. 饲粮能量水平对育肥前期锦江牛瘤胃发酵及血液生化指标的影响[J]. 动物营养学报, 2019, 31(5): 2159-2167. |
[7] |
柏峻, 赵二龙, 李美发, 等. 育肥后期锦江牛能量代谢规律及需要量的研究[J]. 中国畜牧兽医, 2019, 46(3): 732-739. |
[8] |
刘道杨.湘中黑牛、夏南牛能量和蛋白质需要量研究[D].硕士学位论文.南昌: 江西农业大学, 2013. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10410-1013343200.htm
|
[9] |
张丽英. 饲料分析及饲料质量检测技术[M]. 2版. 北京: 中国农业大学出版社, 2003.
|
[10] |
VAN SOEST P J, ROBERTSON J B, LEWIS B A. Carbohydrate methodology, metabolism, and nutritional implications in dairy cattle.Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition[J]. Journal of Dairy Science, 1991, 74: 3583-3597. DOI:10.3168/jds.S0022-0302(91)78551-2 |
[11] |
冯宗慈, 高民. 通过比色测定瘤胃液氨氮含量方法的改进[J]. 畜牧与饲料科学, 2010(6): 40-41. DOI:10.3969/j.issn.1672-5190.2010.06.017 |
[12] |
MAKKAR H P, BECKER K. Purine quantification in digesta from ruminants by spectrophotometric and HPLC methods[J]. British Journal of Nutrition, 1999, 81(2): 107. DOI:10.1017/S0007114599000227 |
[13] |
盛英霞. 肉牛育肥的主要技术[J]. 农技服务, 2017, 34(24): 120. DOI:10.3969/j.issn.1004-8421.2017.24.105 |
[14] |
郝怀志, 董俊, 何振富, 等. 不同营养水平日粮对西门塔尔杂交牛育肥后期生产性能影响的研究[J]. 中国牛业科学, 2015, 41(5): 25-29. DOI:10.3969/j.issn.1001-9111.2015.05.007 |
[15] |
云强, 刁其玉, 屠焰, 等. 开食料中粗蛋白水平对荷斯坦犊牛生长性能和血清生化指标的影响[J]. 中国畜牧杂志, 2011, 47(3): 49-52. |
[16] |
冯仰廉, 王加启, 杨红建, 等. 肉牛饲养标准[M]. 北京: 中国农业出版社, 2004.
|
[17] |
DE SOUZA J, STRIEDER-BARBOZA C, CONTRERAS G A, et al. Effects of timing of palmitic acid supplementation during early lactation on nutrient digestibility, energy balance, and metabolism of dairy cows[J]. Journal of Dairy Science, 2019, 102(1): 274-287. DOI:10.3168/jds.2018-14977 |
[18] |
徐萍, 莫放, 陈瑶, 等. 日粮精料进食水平对肉牛消化道营养物质流量和表观消化率的影响[J]. 中国草食动物, 2007, 27(4): 12-15. DOI:10.3969/j.issn.2095-3887.2007.04.004 |
[19] |
柏峻, 赵二龙, 李美发, 等. 饲粮能量水平对育肥前期锦江阉牛生长性能、养分消化和能量代谢的影响[J]. 动物营养学报, 2019, 31(2): 692-698. DOI:10.3969/j.issn.1006-267x.2019.02.025 |
[20] |
李春芳.不同日粮营养水平对荷斯坦淘汰奶牛、奶公牛生长性能及肉品质的影响[D].硕士学位论文.保定: 河北农业大学, 2013. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10086-1014105907.htm
|
[21] |
STEVENSON A E, DE LANGEN H.Measurement of feed intake by grazing cattle and sheep.Ⅶ.Modified wet digestion method for determination of chromic oxide in faeces[J].New Zealand Journal of Agricultural Research, 1960, 3(2): 314-319.
|
[22] |
杨俊.精料补充料能量水平对早期断奶舍饲犊牦牛生产性能和营养物质表观消化率的影响[D].硕士学位论文.雅安: 四川农业大学, 2013.
|
[23] |
FRANZOLIN R, ROSALES F P, SOARES W V B. Effects of dietary energy and nitrogen supplements on rumen fermentation and protozoa population in buffalo and zebu cattle[J]. Revista Brasileira De Zootecnia, 2010, 39(3): 549-555. DOI:10.1590/S1516-35982010000300014 |
[24] |
霍路曼, 曹玉凤, 高艳霞, 等. 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛生长性能和瘤胃发酵的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(2): 332-342. |
[25] |
BAO L, HUANG Q, CHANG L, et al. Screening and characterization of a cellulase with endocellulase and exocellulase activity from yak rumen metagenome[J]. Journal of Molecular Catalysis B:Enzymatic, 2011, 73(1/2/3/4): 104-110. |
[26] |
SALTER D N, DANESHVAR K, SMITH R H. The origin of nitrogen incorporated into compounds in the rumen bacteria of steers given protein-and urea-containing diets[J]. British Journal of Nutrition, 1979, 41(1): 197-209. DOI:10.1079/BJN19790026 |
[27] |
蔡高占.干奶期日粮能量水平对奶牛生产性能及代谢影响的研究[D].硕士学位论文.泰安: 山东农业大学, 2015.
|
[28] |
陈子宁.围产前期日粮能量水平对荷斯坦奶牛产后生产性能和血液指标的影响[D].硕士学位论文.保定: 河北农业大学, 2015. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-XMSY201511012.htm
|
[29] |
潘军, 曹玉凤, 吕超, 等. 菌糠对肉牛生长性能和血液生理生化指标的影响[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2011, 39(1): 21-28. |
[30] |
卢德勋. 系统动物营养学导论[M]. 北京: 中国农业出版, 2004.
|
[31] |
刘莹莹.补饲水平对放牧杂交肉牛生产性能和血液生化指标的影响[D].硕士学位论文.长沙: 湖南农业大学, 2008. http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-10537-2009091051.htm
|
[32] |
陈胜昌, 夏先林, PEANGKOUN P. 日粮蛋白浓度对肉牛瘤胃代谢与血液尿素氮的影响[J]. 贵州农业科学, 2011, 39(8): 120-124. DOI:10.3969/j.issn.1001-3601.2011.08.035 |