冷季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛体增重、瘤胃发酵和血清矿物元素含量的影响

引用本文

黄文植, 张晓卫, 夏洪泽, 万里, 张博, 冯宇哲, 崔占鸿. 冷季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛体增重、瘤胃发酵和血清矿物元素含量的影响[J]. 动物营养学报, 2021, 33(11): 6300-6308.

HUANG Wenzhi, ZHANG Xiaowei, XIA Hongze, WAN Li, ZHANG Bo, FENG Yuzhe, CUI Zhanhong. Effects of Mineral Salt Brick Supplement on Body Weight Gain, Rumen Fermentation and Serum Mineral Element Contents of Grazing Yak Calves in Cold Season[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2021, 33(11): 6300-6308.

冷季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛体增重、瘤胃发酵和血清矿物元素含量的影响

黄文植^1,2 , 张晓卫^1,2 , 夏洪泽^1,2 , 万里^1,2 , 张博^1,2 , 冯宇哲^1,2 , 崔占鸿^1,2

1. 青海大学畜牧兽医科学院, 西宁 810016;
2. 青海省放牧家畜动物营养与饲料科学重点实验室, 西宁 810016

收稿日期: 2021-04-23

基金项目: 青海省重大科技专项"牦牛提质增效技术集成与产业化示范"（2016-NK-A7-3）；中国科学院"西部之光"西部青年学者A类（3-4）

作者简介: 黄文植(1995-), 男, 河南周口人, 硕士研究生, 从事动物营养与饲料科学研究。E-mail: 992459825@qq.com.

通信作者: 冯宇哲, 研究员, 硕士生导师, E-mail: 357451782@qq.com;
崔占鸿, 副研究员, 硕士生导师, E-mail: cuizhanhong27@126.com.

摘要: 本试验旨在研究冷季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛体增重、瘤胃发酵和血清矿物元素含量的影响。试验选取健康、体重相近的4月龄牦牛犊牛28头，随机分成2组，每组14头（公母各7头）。对照组牦牛犊牛只进行放牧，试验组牦牛犊牛归牧后补饲矿物质盐砖。预试期7 d，正试期90 d。结果表明：试验组牦牛犊牛总增重和平均日增重显著高于对照组（P < 0.05）；试验组牦牛犊牛瘤胃液氨态氮（第30天、第60天、第90天）、乙酸（第30天、第60天、第90天）、丙酸（第60天、第90天）和总挥发性脂肪酸含量（第60天、第90天）显著高于对照组（P < 0.05）；试验组血清中磷、铁、铜、锌、锰、钴的含量与对照组相比有不同程度的提高。上述结果表明冷季补饲矿物质盐砖能促进放牧牦牛犊牛的生长，改善瘤胃的发酵功能，提高血清中磷、铁、铜、锌、锰、钴的含量。

关键词: 矿物质盐砖牦牛犊牛冷季补饲瘤胃发酵血清矿物元素

Effects of Mineral Salt Brick Supplement on Body Weight Gain, Rumen Fermentation and Serum Mineral Element Contents of Grazing Yak Calves in Cold Season

HUANG Wenzhi^1,2 , ZHANG Xiaowei^1,2 , XIA Hongze^1,2 , WAN Li^1,2 , ZHANG Bo^1,2 , FENG Yuzhe^1,2 , CUI Zhanhong^1,2

1. Academy of Animal Husbandry and Veterinary Sciences, Qinghai University, Xining 810016, China;
2. Key Laboratory of Plateau Grazing Animal Nutrition and Feed Science of Qinghai Province, Xining 810016, China

Corresponding author: FENG Yuzhe, professor,E-mail: 357451782@qq.com;
CUI Zhanhong, associate professor,E-mail:cuizhanhong27@126.com .

Abstract: This experiment was conducted to study the effects of mineral salt brick supplement on body weight gain, rumen fermentation and serum mineral element contents of grazing yak calves in cold season. Twenty-eight healthy 4-month-old yak calves with similar body weight were selected and randomly divided into 2 groups with 14 yak calves (7 males and 7 females) in each group. The yak calves in control group were only grazed, and those in the test group were fed mineral salt brick after returning to grazing. The pre-feeding period was 7 days, and the experimental period was 90 days. The results showed that the total weight gain of yak calves in the test group was significantly higher than that in the control group (P < 0.05); the contents of ammonia nitrogen (days 30, 60 and 90), acetic acid (days 30, 60 and 90), propionic acid (days 60 and 90) and total volatile fatty acids in rumen fluid of yak calves in the test group were significantly higher than those in the control group (P < 0.05); the contents of serum phosphorus (P), iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), manganese (Mn) and cobalt (Co) in serum were increased in different degrees compared with the control group. It is concluded that supplementary feeding mineral salt brick in cold season can promote the growth of grazing yak calves, improve the rumen fermentation function, and increase the contents of serum P, Fe, Cu, Zn, Mn and Co.

Key words: mineral salt brick yak calves cold season supplement rumen fermentation serum mineral elements

牦牛主要生存于海拔3 000 m以上，是青藏高原畜牧业的主要畜种，也是当地人民重要的生产生活资料。牦牛犊牛是牦牛产业持续发展的重要基础，其早期培育质量决定着牦牛成年后生长性能的表现^[1]。牦牛犊牛的传统培育采用随母哺乳的方式，但此方式可能会延缓母牛的体况恢复^[2]。已有研究表明早期断奶措施不影响断奶犊牛的生长，并且有利于母牦牛体况恢复，尽快进入下一个繁殖周期^[3-4]。在冷季牦牛犊牛因缺乏营养而体况衰竭死亡的比例较高，营养不良不但不利于犊牛的后期培育，还会造成重大经济损失^[5]。在冷季天然牧草营养减少时，补饲是保证家畜正常基础代谢的一种有效措施。目前关于牦牛冷季补饲的研究主要针对生长牦牛和母牦牛^[6-8]，对于放牧牦牛犊牛冷季补饲的相关研究较少，如何保证牦牛犊牛健康生长，使其安全度过冷季，是急需解决的问题。

矿物元素包括常量元素钠(Na)、钾(K)、钙(Ca)、磷(P)、镁(Mg)和微量元素铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、锰(Mn)、钴(Co)等，这些矿物元素在参与机体代谢等方面有很重要的作用^[9]。当反刍动物机体缺乏矿物元素时，会对生长性能、免疫机能等造成较大影响，因而补饲是预防矿物元素缺乏的一个有效措施。矿物元素常用的补饲形式是预混料添加剂，将其加入饲粮中制成全价饲料进行补饲，也有通过其他添加形式进行补饲的^[10]，如补充瘤胃缓释弹丸用以预防微量元素的缺乏^[11]，还有通过制成舔砖进行补饲。研究表明，对反刍动物饲喂舔砖，能提高饲料利用率，改善生产性能、免疫功能等^[12]。鉴于此，本试验通过补饲试验探究补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛体增重、瘤胃发酵及血清矿物元素含量的影响，旨在挖掘牦牛犊牛的生长潜力，为牦牛犊牛的冷季矿物质补饲提供参考。

1 材料与方法 1.1 试验设计与饲养管理

试验于青海省海晏县西海镇达日玉秀乡进行，时间为2020年9—11月，当地平均海拔为3 200 m，平均温度为-5~7 ℃，草地类型为高寒草甸草地，牧草以禾本科和莎草科为主，以高山嵩草(Kobresia pygmaea)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、草地早熟禾(Poa pratensis)为优势种，伴生种有大花蒿(Artemisia macrocephala)、多裂委陵菜(Potentilla multifida)、翠雀花(Delphinium grandiflorum)、黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)、紫花针茅(Stipa purpurea)、芨芨草(Achnatherum splendens)等。

试验选取健康、生长发育良好、体重[(66.60±4.81) kg]相近的4月龄断奶牦牛犊牛28头，按性别组成相同的原则随机分为2组，每组14头(公母各7头)。对照组犊牛只进行放牧，试验组犊牛在归牧后补饲矿物质盐砖，自由舔食。试验牦牛每天08:00出牧，18:00归牧，归牧后在暖棚中过夜。预试期7 d，正试期90 d。暖棚与放牧草场放置有水槽，保证牦牛犊牛充足的饮水。试验组所补饲的矿物质盐砖由青海省畜牧兽医科学院研制，参照NRC(2018)肉牛营养需要设计。牧草的营养水平及矿物元素含量分别见表 1、表 2，矿物质盐砖主要营养成分见表 3。

表 1 牧草营养水平(干物质基础) Table 1 Forage grass nutrient levels (DM basis)

表 2 牧草矿物元素含量(干物质基础) Table 2 Mineral contents of forage grass (DM basis)

表 3 矿物质盐砖主要营养成分 Table 3 Main nutrients of mineral salt brick

1.2 样品采集与指标测定 1.2.1 体重的测定

于试验期的第1天、第30天、第60天和第90天放牧前称试验牦牛犊牛体重。

总增重(TWG)=第90天体重-初始体重；

平均日增重(ADG)=总增重/90。

1.2.2 瘤胃液采集及瘤胃发酵指标测定

将牦牛头部固定在保定架中，使用胃管式瘤胃液采样器由口部插至胃部，用150 mL注射器采集牦牛犊牛的瘤胃液，使用HANNA-HI221型台式酸度计测定其pH，其余样品放入-80 ℃冰箱保存待测。氨态氮(NH₃-N)含量采用冯宗慈等^[13]改进的比色法测定，使用紫外可见分光光度计(TU-1810)，预热30 min，在波长625 nm处测定溶液吸光度，利用标准曲线求出待测样品的NH₃-N含量。挥发性脂肪酸(VFA)含量测定参考徐晓锋^[14]的方法，使用岛津GC-2014气相色谱仪进行测定。

1.2.3 血液样品采集与血清矿物元素含量测定

试验第30天、第60天、第90天对牦牛犊牛进行颈静脉采集10 mL，血液置于不含抗凝剂的真空采血管中，在4 000 r/min条件下离心6 min，取上清液装于2 mL冻存管中，-80 ℃下保存。血清Ca、P含量送至青海省妇女儿童医院使用全自动生化分析仪测定，血清Cu、Fe、Mg、Mn、Co、Na、K和Zn含量参照战忠臣等^[15]的前处理方法，用去离子水稀释后，使用TAS-990原子吸收分光光度计测定。

1.3 数据统计与分析

试验数据用Excel 2016初步整理后，采用SPSS 20.0软件的ANOVA模型进行单因素方差分析，并用Duncan氏法进行多重比较，P < 0.05为差异显著，结果以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析 2.1 冷季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛体增重的影响

经测定，试验组牦牛对矿物质盐砖的平均日舔食量约为16.00 g。由表 4可知，试验组各阶段(试验第1天、第30天、第60天、第90天)体重虽与对照组差异不显著(P > 0.05)，但有不同程度的增加；试验组牦牛总增重、平均日增重显著高于对照组(P < 0.05)。

表 4 冷季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛体增重的影响 Table 4 Effects of mineral salt brick supplement on body weight gain of grazing yak calves in cold season

2.2 冷季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛瘤胃发酵的影响

由表 5可知，2组犊牛瘤胃液的pH随补饲时间的延长呈先升高后降低的趋势，试验第30天、第60天、第90天时试验组和对照组之间差异不显著(P > 0.05)；对照组和试验组瘤胃液氨态氮含量均随补饲时间的延长呈降低的趋势，其中，试验组的氨态氮含量在各个时间点均显著高于对照组(P < 0.05)。试验第30天、第60天、第90天时试验组犊牛瘤胃液乙酸含量显著高于对照组(P < 0.05)，而异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸含量及乙丙比2组之间差异不显著(P > 0.05)；试验组犊牛瘤胃液丙酸、总挥发性脂肪酸含量在试验第30天时与对照组差异不显著(P > 0.05)，在试验第60天、第90天时显著高于对照组(P < 0.05)。

表 5 冷季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛瘤胃发酵的影响 Table 5 Effects of mineral salt brick supplement on rumen fermentation of grazing yak calves in cold season

项目Items	组别Groups	第30天Day 30	第60天Day 60	第90天Day 90
pH	对照组Control group	7.36±0.14	7.66±0.11	7.29±0.13
pH	试验组Test group	7.33±0.06	7.82±0.13	7.19±0.05
氨态氮NH₃-N/(mg/dL)	对照组Control group	7.00±0.37^b	6.56±0.59^b	3.83±0.45^b
氨态氮NH₃-N/(mg/dL)	试验组Test group	8.73±0.44^a	8.26±0.48^a	5.55±0.36^a
乙酸Acetic acid/(mmol/L)	对照组Control group	38.62±1.57^b	26.34±0.57^b	25.95±0.54^b
乙酸Acetic acid/(mmol/L)	试验组Test group	42.02±1.29^a	30.94±1.95^a	32.26±0.72^a
丙酸Propionic acid/(mmol/L)	对照组Control group	12.07±2.97	6.20±0.34^b	6.43±0.36^b
丙酸Propionic acid/(mmol/L)	试验组Test group	10.56±1.24	8.14±1.09^a	8.34±1.32^a
异丁酸Isobutyric acid/(mmol/L)	对照组Control group	0.88±0.25	0.53±0.20	0.79±0.12
异丁酸Isobutyric acid/(mmol/L)	试验组Test group	0.60±0.11	0.56±0.09	0.60±0.22
丁酸Butyric acid/(mmol/L)	对照组Control group	6.05±1.41	4.74±1.18	4.81±1.07
丁酸Butyric acid/(mmol/L)	试验组Test group	6.07±1.15	4.22±0.67	4.86±0.40
异戊酸Isopentanoic acid/(mmol/L)	对照组Control group	1.49±0.38	0.52±0.25	0.96±0.19
异戊酸Isopentanoic acid/(mmol/L)	试验组Test group	1.47±0.45	0.63±0.16	0.71±0.33
戊酸Pentanoic acid/(mmol/L)	对照组Control group	2.96±0.61	3.42±1.40	4.44±0.46
戊酸Pentanoic acid/(mmol/L)	试验组Test group	2.85±0.42	3.85±0.52	4.07±1.15
总挥发性脂肪酸TVFA/(mmol/L)	对照组Control group	62.08±5.99	41.74±3.22^b	43.84±1.97^b
总挥发性脂肪酸TVFA/(mmol/L)	试验组Test group	63.56±3.57	48.33±3.37^a	50.83±3.06^a
乙丙比Acetic acid/propionic acid	对照组Control group	3.32±0.65	4.26±0.19	4.04±0.21
乙丙比Acetic acid/propionic acid	试验组Test group	4.02±0.44	3.83±0.35	3.94±0.57

表 5 冷季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛瘤胃发酵的影响 Table 5 Effects of mineral salt brick supplement on rumen fermentation of grazing yak calves in cold season

2.3 冷季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛血清矿物元素含量的影响

从表 6中可以看出，试验第30天、第60天、第90天时试验组牦牛犊牛血清中Ca、Mg、Na、K含量与对照组差异不显著(P > 0.05)；试验组血清中P含量在试验第30天时显著低于对照组(P < 0.05)，在试验第60天与对照组差异不显著(P > 0.05)，在试验第90天时显著高于对照组(P < 0.05)。试验第30天时血清中Fe、Cu、Mn、Co含量表现为对照组与试验组差异不显著(P > 0.05)，Zn含量则表现为试验组显著高于对照组(P < 0.05)；试验第60天时试验组血清中Fe、Cu、Mn、Co含量显著高于对照组(P < 0.05)，而Zn含量2组之间差异不显著(P > 0.05)；试验第90天时试验组血清中Fe、Cu、Zn、Co含量显著高于对照组(P > 0.05)，而Mn含量2组之间差异不显著(P < 0.05)。

表 6 冷季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛血清矿物元素含量的影响 Table 6 Effects of mineral salt brick supplement on serum mineral element contents of grazing yak calves in cold season

项目Items	组别Groups	第30天Day 30	第60天Day 60	第90天Day 90
钙Ca/(mmol/L)	对照组Control group	2.33±0.08	2.40±0.05	2.16±0.09
钙Ca/(mmol/L)	试验组Test group	2.37±0.31	2.35±0.13	2.16±0.10
磷P/(mmol/L)	对照组Control group	2.47±0.36^a	1.41±0.21	1.62±0.20^b
磷P/(mmol/L)	试验组Test group	1.59±0.02^b	1.74±0.29	2.03±0.23^a
铁Fe/(mg/L)	对照组Control group	1.95±0.89	1.97±0.44^b	1.31±0.51^b
铁Fe/(mg/L)	试验组Test group	2.18±0.24	2.84±0.54^a	3.30±0.49^a
铜Cu/(mg/L)	对照组Control group	1.09±0.29	1.25±0.14^b	2.01±0.38^b
铜Cu/(mg/L)	试验组Test group	1.06±0.39	1.86±0.10^a	2.48±0.19^a
锌Zn/(mg/L)	对照组Control group	1.47±0.16^b	1.70±0.14	1.52±0.07^b
锌Zn/(mg/L)	试验组Test group	2.38±0.52^a	1.77±0.09	1.88±0.34^a
锰Mn/(mg/L)	对照组Control group	0.65±0.04	0.63±0.04^b	0.55±0.06
锰Mn/(mg/L)	试验组Test group	0.69±0.02	0.77±0.03^a	0.61±0.05
镁Mg/(mg/L)	对照组Control group	21.48±1.03	20.37±0.47	17.47±0.74
镁Mg/(mg/L)	试验组Test group	21.14±1.91	19.84±0.84	17.62±1.34
钠Na/(mg/L)	对照组Control group	223.95±1.39	218.03±1.22	219.90±3.18
钠Na/(mg/L)	试验组Test group	221.69±3.75	218.09±1.34	217.08±0.89
钾K/(mg/L)	对照组Control group	96.86±3.79	99.30±0.67	94.77±2.44
钾K/(mg/L)	试验组Test group	98.43±5.43	101.31±4.54	95.39±2.24
钴Co/(mg/L)	对照组Control group	1.33±0.28	1.08±0.14^b	1.04±0.29^b
钴Co/(mg/L)	试验组Test group	1.63±0.18	1.35±0.17^a	1.72±0.10^a

3 讨论 3.1 冷季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛体增重的影响

矿物元素参与反刍动物体内大多数营养代谢，与反刍动物的营养和代谢息息相关。放牧牦牛犊牛断奶后主要从牧草中获取营养，仅牧草不能满足其快速生长发育需要。在冷季，牦牛犊牛的生长主要受到牧草营养缺乏的影响，导致体况下降，甚至死亡。补饲可以作为缓解牦牛生长减重的一个有效措施。孙那申双合尔等^[16]研究发现，补饲营养舔砖可以提高肉牛的日增重。梅宁安等^[17]对育肥肉牛补饲营养舔砖，发现能提高其生长性能。研究发现，对羊补饲矿物质舔砖，能提高其日增重^[18-22]。本试验结果表明，补饲矿物质盐砖能减缓牦牛的掉膘，这与牦牛冷季补饲报道的研究结果^{[6, 23-25]}相一致。本试验中，试验组牦牛犊牛体增重(总增重、平均日增重)显著高于对照组，这与吕武兴^[26]关于矿物元素对牦牛生长性能影响的结果研究一致，表明冷季补饲矿物质可以为牦牛犊牛提供一定量的常量及微量元素，从而促进牦牛犊牛的生长发育。

3.2 冷季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛瘤胃发酵的影响

瘤胃发酵指标能够有效地反映饲粮或饲料在瘤胃内的发酵效率，包括pH、NH₃-N与VFA含量等^[27]。瘤胃液pH是瘤胃发酵的重要指标之一。Kistner等^[28]报道，瘤胃液正常的pH范围在5.5~7.5，本试验中除试验第60天时2组牦牛犊牛瘤胃液的pH高于7.5，其他时期pH均在报道的范围内。NH₃-N是瘤胃微生物合成菌体蛋白的原料，可在一定程度上反映瘤胃微生物对氮源的利用情况。Owens等^[29]报道，放牧家畜瘤胃液NH₃-N含量在0.35~29.00 mg/dL，本试验中2组牦牛犊牛瘤胃液NH₃-N含量均在报道范围内。焦光月等^[30]研究显示，添加10 mg/kg纳米铜能够增加绵羊瘤胃液NH₃-N含量。试验组瘤胃液NH₃-N含量在各时间点均显著高于对照组，表明补饲矿物质盐砖使氮源的利用率升高，提高了机体对含氮物质的利用率，从而可以保证瘤胃微生物合成更多的蛋白质供机体利用。VFA主要包括乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、戊酸、异戊酸等，是反刍动物重要的能量物质^[31]。乙酸主要用于合成脂肪酸，丙酸是合成葡萄糖的前体。试验组牦牛犊牛瘤胃液乙酸含量显著高于对照组，试验第60天、第90天时试验组丙酸、总挥发性脂肪酸含量显著高于对照组。王峰^[32]研究发现，补充Zn能提高公牛瘤胃液乙酸和总挥发性脂肪酸的含量。本研究结果与上述报道的一致。本试验结果表明，冷季补饲矿物质盐砖使牦牛犊牛瘤胃液中乙酸、丙酸和总挥发性脂肪酸的含量增加，促进瘤胃发酵。

3.3 冷季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛犊牛血清矿物元素含量的影响

血清矿物元素含量是反映动物健康状况的重要指标。血清Ca、P含量能反映饲粮中Ca、P的供应是否充足。通过补饲，试验组牦牛犊牛血清中P含量在试验第90天时显著高于对照组。Mg是动物骨骼和牙齿的重要组成部分，当血液中含量低于9.84 mg/L时被视为低镁血症^[33]。本试验中各组犊牛血清中Mg含量均高于缺乏的水平。潘晓亮^[34]报道，家畜血清K含量的正常值是97~265 mg/L，本试验中2组犊牛血清K含量均在报道的范围内。王慧等^[35]、梅宁安等^[36]研究发现，补饲营养舔砖能显著提高血清中矿物元素的含量，本研究结果与上述报道相一致。通过补饲，试验组牦牛犊牛血清中Fe、Cu、Zn、Mn、Co的含量与对照组相比有不同程度的提高，与张苏江等^[37]的研究结果一致。综上所述，补饲矿物质盐砖对牦牛犊牛血清中P、Fe、Cu、Zn、Mn、Co的含量影响较大，补饲效果明显。

4 结论

在本试验条件下，冷季补饲矿物质盐砖能有效提高放牧牦牛犊牛对营养物质的摄入，促进血液中矿物元素的代谢和吸收，改善瘤胃的发酵功能，进而提高冷季放牧牦牛犊牛的体增重。

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