2. 青岛农业大学动物科技学院, 青岛 266109
2. College of Animal Science and Technology, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China
共轭亚油酸(conjugated linoleic acid，CLA)是一组含有共轭双键的十八碳二烯酸。CLA作为一种功能性添加剂，其在反刍动物制品中的含量高低是衡量反刍动物肉制品、乳制品、茸制品优劣的重要指标。研究表明，CLA可以提高哺乳期羔羊平均日增重、试验期总增重，改善血液生化指标，有效促进哺乳期羔羊的快速生长[1]；改善奶山羊乳脂率和短、中链脂肪酸含量[2]；增加肉牛肌内脂肪含量，减少皮下脂肪沉积[3]。
梅花鹿生产性能的高低主要通过鹿茸产量和品质体现，产量高、品质好的鹿茸被认为生产性能优良。鹿茸的生长发育受多种因素的影响，除了与种类、年龄和个体发育情况有关外，还受营养条件、气候条件等外部环境条件的影响。目前，CLA作为功能性添加剂在茸鹿生产中未进行过规模化应用。因此，本试验旨在通过梅花鹿饲粮中添加不同水平CLA，研究其对瘤胃发酵参数和鹿茸生产性能的影响，为CLA在梅花鹿生产中的应用提供依据。
1 材料与方法 1.1 试验动物和试验设计动物试验在中国农业科学院特产研究所左家茸鹿实验基地完成。采用单因素试验设计，选择16头平均体重为(40.25±2.38) kg的1岁雄性梅花鹿，随机分为4组，每组4头鹿，组间体重差异不显著(P>0.05)。对照组(G0组)饲喂基础饲粮，试验组分别在基础饲粮中添加0.25%(G1组)、0.50%(G2组)和1.00%(G3组)的CLA。CLA纯度为99.99%，主要成分为顺-10，反-12-CLA。试验期80 d。基础饲粮组成及营养水平见表 1。
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表 1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) |
在试验第50天，于早晨空腹时，每头鹿均使用瘤胃管通过口腔抽取瘤胃液20 mL，分装在冻存管中，做好记号后立即投入液氮中，将瘤胃液带回实验室保存于-80 ℃低温冰箱，用于测定瘤胃发酵参数。
1.2.2 鹿茸采集和生产性能测定试验现场技术人员检验鹿茸生长成熟并达到收茸标准后，适时收取鲜鹿茸。精确测定鹿茸角基围度(贴近额骨角柄中间部的围度)、主干长度(鹿茸根基部到茸尖端的自然长度)、鲜重，并且准确记录每头梅花鹿的鹿茸生长天数，计算鲜鹿茸平均日增重：
鲜鹿茸平均日增重=鹿茸鲜重/生长天数。
1.2.3 瘤胃发酵参数测定采用PHS-3C型pH计进行瘤胃pH测定；采用冯宗慈等[4]改进的比色法测定瘤胃氨态氮(NH3-N)含量；参考李志鹏[5]的方法并采用安捷伦6890A气相色谱仪测定瘤胃挥发性脂肪酸(VFA)含量。
1.3 统计分析数据采用SAS 9.4软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，差异显著者采用Duncan氏法进行多重比较。数据以平均值±标准差表示，P < 0.05为差异显著。
2 结果 2.1 CLA对梅花鹿瘤胃发酵参数的影响由表 2可知，随着饲粮CLA添加水平的增加，瘤胃pH逐渐降低；G2组和G3组瘤胃pH显著低于对照组(P < 0.05)，G1组与对照组差异不显著(P>0.05)。G2组和G3组瘤胃氨态氮含量显著高于对照组(P < 0.05)，G1组与对照组差异不显著(P>0.05)。G1组、G2组和G3组瘤胃总挥发性脂肪酸、乙酸、异丁酸含量以及乙酸/丙酸显著低于对照组(P < 0.05)，G1组、G2组和G3组之间差异不显著(P>0.05)。
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表 2 CLA对梅花鹿瘤胃发酵参数的影响 Table 2 Effects of CLA on rumen fermentation parameters of sika deer |
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表 3 CLA添加水平对鹿茸角基围度和主干长度的影响 Table 3 Effects of CLA on basal girth and trunk length of antler |
由表 2可知，饲粮CLA添加水平对鹿茸角基围度无显著影响(P>0.05)。G2组鹿茸主干长度显著高于对照组(P < 0.05)，G1组和G3组与对照组差异不显著(P>0.05)。
由表 4可知，G2组鹿茸鲜重显著高于对照组(P < 0.05)，G1组和G3组与对照组差异不显著(P>0.05)。饲粮CLA添加水平对鹿茸生长天数无显著影响(P>0.05)。G2组鲜鹿茸平均日增重显著高于对照组(P < 0.05)，G1组和G3组与对照组差异不显著(P>0.05)；G2组鲜鹿茸平均日增重显著高于G1组和G3组(P < 0.05)。
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表 4 CLA对鹿茸鲜重、生长天数和鲜鹿茸平均日增重的影响 Table 4 Effects of CLA on fresh weight, growth days and fresh antler average daily gain of antler |
瘤胃是梅花鹿最重要的消化器官。饲料在瘤胃内的发酵程度和发酵模式，主要取决于瘤胃pH、氨态氮和挥发性脂肪酸等参数，这些参数是反映瘤胃发酵状况好坏的重要指标。pH是反映瘤胃发酵情况的一项重要指标。瘤胃pH的正常与否对梅花鹿的健康影响深远。瘤胃pH同时也受多种因素影响，如饲养水平[6]、饲粮能量情况[7]、饲粮精粗比情况[8]；此外，饲粮中添加油脂也会影响瘤胃pH[9]。除此之外，瘤胃pH还受到动物的唾液分泌、采食速度以及瘤挥发性脂肪酸含量等多种复杂因素的影响。而挥发性脂肪酸含量和pH之间存在动态影响的关系，瘤胃pH的波动会影响挥发性脂肪酸产量以及其在瘤胃中的吸收状况[10-11]。在正常情况下，梅花鹿瘤胃pH在5.6~7.5，呈弱酸性。本试验中，各组瘤胃pH均在此正常范围内。随着饲粮CLA添加水平的增加，瘤胃pH逐渐降低，说明随着饲粮CLA添加水平的增加和瘤胃微生物对饲粮发酵时间的推移，pH总体呈现下降趋势。这与其他学者的研究结果相一致。Halima等[12]研究发现，饲粮中添加脂肪酸钙盐显著降低了奶牛瘤胃pH。王喜乐[13]研究发现，饲粮中添加葵花籽油后，徐淮白山羊瘤胃pH无显著变化，但有下降趋势。毛文[14]向绵羊饲粮中添加不同水平CLA钙盐，测得绵羊瘤胃pH显著低于未添加组，但比绵羊瘤胃正常值偏高，主要原因是取出瘤胃液后放入-20 ℃保存，24 h后检测，此时的瘤胃发酵被抑制，导致比正常值偏高。
瘤胃中氨态氮主要来源于饲粮中的蛋白质、氨基酸和非蛋白氮化合物等含氮物质的降解，同时也是瘤胃微生物合成菌体蛋白的主要氮源[15]，蛋白质在瘤胃内被瘤胃微生物分解和摄取利用的情况可以通过氨态氮含量来反映。瘤胃微生物生长所需的发酵能可以通过发酵过程产生，氨态氮的消耗速率也会受到产生的发酵能的影响，氨态氮含量可以反映瘤胃内氮源降解与微生物利用氨的能力。瘤胃微生物的繁殖及合成微生物蛋白的速率也受到氨态氮含量的影响。Thao等[16]认为瘤胃氨态氮含量正常范围是5.0~30.0 mg/dL，此范围是瘤胃微生物生长的耐受临界范围。吕小康[17]对20~60日龄山羊羔羊的研究表明，山羊羔羊微生物蛋白的合成受到抑制是由其瘤胃氨态氮含量降低引起的。Onetti等[18]研究认为，在奶牛饲粮中添加动物脂肪(脂和油脂)会减少原生动物数量，导致瘤胃氨态氮含量降低。本试验中，各组氨态氮含量在正常水平内，随着饲粮CLA添加水平的提高，瘤胃氨态氮含量呈先上升后降低的趋势，G2组和G3组瘤胃氨态氮含量显著高于对照组，G3组瘤胃氨态氮含量最高。这说明饲粮添加CLA后，保护了瘤胃微生物免受损害，保证了瘤胃氨态氮能被正常的利用，使氨态氮含量保持在正常范围内。
挥发性脂肪酸是饲粮中的碳水化合物被瘤胃中的厌氧微生物降解后的产物，以能量形式被反刍动物利用，乙酸、丙酸和丁酸含量约占挥发性脂肪酸总量的95%，是反刍动物中最重要的挥发性脂肪酸，评价瘤胃发酵方式和发酵能力的直接指标是三者的含量和三者之间的比例。刘永嘉等[19]报道，正常情况下，挥发性脂肪酸含量增加时，瘤胃pH会降低。本研究中，随着饲粮CLA添加水平的提高，瘤胃pH以及乙酸、丁酸、总挥发性脂肪酸含量的变化趋势一致，均呈现逐渐降低的趋势。由于各组饲粮结构和精粗比一致，且鹿的采食状况一致，由此推测产生此种现象可能与瘤胃微生物种类及数量有关。另据报道，瘤胃中挥发性脂肪酸含量增加会解离出更多的氢离子(H+)，致使pH降低，瘤胃内低pH(正常范围)更有利于挥发性脂肪酸在瘤胃上皮被吸收[20-23]。因此，瘤胃pH降低可促进挥发性脂肪酸的吸收，进而导致其瘤胃中含量降低，上述研究结论与本试验结果一致。由此我们推断，饲粮结构、精粗比一致的情况下，饲粮中添加CLA增强了梅花鹿瘤胃上皮对挥发性脂肪酸的吸收能力，进而导致饲料消化率的提升[24]。此外，本研究中，各组之间的瘤胃丙酸含量差异不显著，但G2组的瘤胃丙酸含量略高于其他组，同时G2组的瘤胃乙酸/丙酸显著低于对照组，表明CLA添加水平为0.50%时，瘤胃发酵模式以丙酸型发酵为主。Ryle等[25]报道，当动物瘤胃进行丙酸型发酵时，机体可以获得更多的能量。而多项研究也表明，当瘤胃发酵模式转变为丙酸模式时，饲料转化效率和机体能量代谢可以有效地被提高，进而促使幼龄反刍动物在早期获得更大的体重[26-28]。综合以上研究结果我们认为，当梅花鹿饲粮中CLA添加水平为0.50%时，梅花鹿瘤胃内以丙酸发酵为主，瘤胃供能效率提高，进而促进其生长发育。
3.2 CLA对鹿茸生产性能的影响梅花鹿的生产性能主要通过鹿茸产量和品质体现，产量高、品质好的鹿茸被认为生产性能优良。角基是梅花鹿重要的器官，也是鹿茸生长的基础，角基围度大小直接影响着鹿茸的产量和大小。本试验结果表明，饲粮CLA添加水平对鹿茸角基围度无显著影响，梅花鹿平均角基围度左侧为(11.95±0.88) cm，右侧为(12.33±0.92) cm。由于我们采集的鹿茸是梅花鹿初角茸(毛桃)，鹿茸并未分叉，只有主干而无眉枝，所以仅仅测量了鹿茸主干长度。饲粮中添加CLA后鹿茸主干长度有所增加，当CLA添加水平为0.5%时，鹿茸主干长度达到最大，且与对照组差异显著。在鹿茸生产性能上，也表现出了相似的结果，饲粮中添加CLA后，鹿茸鲜重、鲜鹿茸平均日增重有所增加，当CLA添加水平为0.5%时，鹿茸鲜重、鲜鹿茸平均日增重显著高于对照组。在前期试验中，Bao等[29]在饲粮中添加不同水平CLA，结果表明饲粮中添加CLA可以显著增加梅花鹿的平均日增重，当CLA添加水平为0.5%时，平均日增重达到最高。而据报道，鹿茸的重量和质量直接受到雄性鹿个体体重的影响。通常情况下，生产较大重量鹿茸的雄性鹿只往往个体重量也大。由此可见，饲粮中添加CLA提高了梅花鹿体重，梅花鹿体重增加致使其鹿茸生产性能亦相应提高。
4 结论饲粮中添加CLA可以改变梅花鹿瘤胃发酵模式，提高瘤胃供能效率，促进鹿茸生长。本试验条件下，梅花鹿饲粮CLA适宜添加水平为0.50%。
| [1] |
张俊丽, 马吉锋, 梁小军. 共轭亚油酸对哺乳期滩羔羊生长、血清生化指标的影响[J]. 饲料研究, 2021, 44(10): 1-4. ZHANG J L, MA J F, LIANG X J. Effects of conjugated linoleic acid on growth and serum biochemical indexes of lactating Tan lamb[J]. Feed Research, 2021, 44(10): 1-4 (in Chinese). |
| [2] |
张天颖. 反10、顺12共轭亚油酸(trans10, cis12-CLA)对奶山羊乳腺上皮细胞脂代谢的调控作用研究[D]. 博士学位论文. 杨凌: 西北农林科技大学, 2018. ZHANG T Y. Regulation mechanism of trans 10, cis 12 conjugated linoleic acid (t10c12-CLA) in lipid metabolism of mammary epithelial cells on dairy goat[D]. Ph. D. Thesis. Yangling: Northwest A&F University, 2018. (in Chinese) |
| [3] |
ZHANG H B, DONG X W, WANG Z S, et al. Dietary conjugated linoleic acids increase intramuscular fat deposition and decrease subcutaneous fat deposition in Yellow Breed×Simmental cattle[J]. Animal Science Journal, 2016, 87(4): 517-524. DOI:10.1111/asj.12447 |
| [4] |
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, 31(Z1): 37. FENG Z C, GAO M. Improvement of the method for determination of ammonia nitrogen in rumen juice by colorimetry[J]. Animal Husbandry and Feed Science, 2010, 31(Z1): 37 (in Chinese). |
| [5] |
李志鹏. 梅花鹿瘤胃微生物多样性与优势菌群分析[D]. 硕士学位论文. 北京: 中国农业科学院, 2013. LI Z P. The analysis of microorganism diversity and dominant bacterial communities in the rumen of sika deer (Cervus nippon)[D]. Master's Thesis. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2013. (in Chinese) |
| [6] |
张冠武, 郎晓曦, 赵鹏, 等. 不同饲养水平对肉羊瘤胃发酵参数pH值和挥发性脂肪酸的影响[J]. 中国草食动物科学, 2014, 34(3): 66-67. ZHANG G W, LANG X X, ZHAO P, et al. Effects of different feeding levels on rumen fermentation parameters, pH value and volatile fatty acids of mutton sheep[J]. China Herbivore Science, 2014, 34(3): 66-67 (in Chinese). |
| [7] |
胡静, 郭春燕, 林英庭. 精粗比对反刍动物瘤胃发酵、血清生化指标及生产性能的影响[J]. 中国奶牛, 2014(7): 13-16. HU J, GUO C Y, LIN Y T. Effects of concentrate crude ratio on rumen fermentation, serum biochemical indexes and production performance of ruminants[J]. China Dairy Cattle, 2014(7): 13-16 (in Chinese). DOI:10.3969/j.issn.1004-4264.2014.07.005 |
| [8] |
孙家义, 李凤双. 日粮能量浓度对反刍动物瘤胃消化生理影响的研究[J]. 中国饲料, 1996(19): 11-15. SUN J Y, LI F S. Effects of dietary energy concentration on rumen digestion physiology of ruminants[J]. China Feed, 1996(19): 11-15 (in Chinese). |
| [9] |
李凤学, 赵广永. 添加脂肪对反刍动物瘤胃发酵影响的研究进展[J]. 张家口农专学报, 1997, 13(3): 30-35. LI F X, ZHAO G Y. A review on the effects of supplementary fat on rumen fermentation[J]. Journal of Zhangjiakou Teachers College, 1997, 13(3): 30-35 (in Chinese). |
| [10] |
KLEEN J L, CANNIZZO C. Incidence, prevalence and impact of SARA in dairy herds[J]. Animal Feed Science and Technology, 2012, 172(1/2): 4-8. |
| [11] |
刘洁, 刁其玉, 赵一广, 等. 饲粮不同NFC/NDF对肉用绵羊瘤胃pH、氨态氮和挥发性脂肪酸的影响[J]. 动物营养学报, 2012, 24(6): 1069-1077. LIU J, DIAO Q Y, ZHAO Y G, et al. Effects of dietary NFC/NDF ratios on rumen pH, NH3-N and VFA of meat sheep[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2012, 24(6): 1069-1077 (in Chinese). DOI:10.3969/j.issn.1006-267x.2012.06.011 |
| [12] |
HALIMA S, TAKESHI I, TOSHIHIRO S, et al. Effect of feeding Ca-salts of fatty acids from soybean oil and linseed oil on c9, t11-CLA production in ruminal fluid and milk of Holstein dairy cows[J]. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 2008, 21(9): 1262-1270. DOI:10.5713/ajas.2008.60730 |
| [13] |
王喜乐. 不同植物油对山羊瘤胃消化代谢与瘤胃内TVA、CLA累积的影响[D]. 硕士学位论文. 南京: 南京农业大学, 2007. WANG X L. Effects of different vegetable oils on ruminal digestion and metabolism in goats, and on TVA and CLA accumulation in rumen[D]. Master's Thesis. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2007. (in Chinese) |
| [14] |
毛文. 日粮中添加不同剂量的CLA钙盐对绵羊生产性能、营养物质消化率及瘤胃内环境的影响[D]. 硕士学位论文. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2020. MAO W. Effects of different doses of CLA calcium salt on performance, nutrient digestibility and rumen environment of sheep[D]. Master's Thesis. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2020. (in Chinese) |
| [15] |
BRODERICK G A, MUCK R E. Effect of alfalfa silage storage structure and rumen-protected methionine on production in lactating dairy cows[J]. Journal of Dairy Science, 2009, 92(3): 1281-1289. |
| [16] |
THAO N T, WANAPAT M, CHERDTHONG A, et al. Effects of eucalyptus crude oils supplementation on rumen fermentation, microorganism and nutrient digestibility in swamp buffaloes[J]. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 2014, 27(1): 46-54. |
| [17] |
吕小康. 不同饲粮对20~60日龄山羊羔羊瘤胃发育的影响[D]. 硕士学位论文. 北京: 中国农业科学院, 2019. LV X K. Effects of different diets on rumen development of 20 to 60 day-old goat kids[D]. Master's Thesis. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2019. (in Chinese) |
| [18] |
ONETTI S G, SHAVER R D, MCGUIRE M A, et al. Effect of type and level of dietary fat on rumen fermentation and performance of dairy cows fed corn silage-based diets[J]. Journal of Dairy Science, 2001, 84(12): 2751-2759. |
| [19] |
刘永嘉, 王聪, 刘强, 等. 日粮补充异丁酸对犊牛生长性能、瘤胃发酵和纤维分解菌菌群的影响[J]. 草业学报, 2019, 28(7): 151-158. LIU Y J, WANG C, LIU Q, et al. Effects of isobutyrate supplementation on growth performance, ruminal fermentation and cellulolytic bacterial abundance in calves[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2019, 28(7): 151-158 (in Chinese). |
| [20] |
ASCHENBACH J R, PENNER G B, STUMPFF F, et al. Ruminant nutrition symposium: role of fermentation acid absorption in the regulation of ruminal pH[J]. Journal of Animal Science, 2011, 89(4): 1092-1107. |
| [21] |
MELO L Q, COSTA S F, LOPES F, et al. Rumen morphometrics and the effect of digesta pH and volume on volatile fatty acid absorption[J]. Journal of Animal Science, 2013, 91(4): 1775-1783. |
| [22] |
李文. 瘤胃液pH值、渗透压、挥发性脂肪酸(VFAs)浓度对绵羊瘤胃上皮VFAs吸收影响的研究[D]. 硕士学位论文. 泰安: 山东农业大学, 2014. LI W. The study on the effect of rumen liquid pH, osmotic pressure, volatile fatty acids (VFAs) concentration on the absorption of VFAs across ruminal epithelium of sheep[D]. Master's Thesis. Tai, an: Shandong Agricultural University, 2014. (in Chinese) |
| [23] |
范玉洁. 精氨酸水平对离乳期梅花鹿生长性能、瘤胃发酵和菌群结构的影响[D]. 硕士学位论文. 北京: 中国农业科学院, 2021. FAN Y J. Effects of arginine level on growth performance, rumen fermentation and flora structure of sika deer during weaning period[D]. Master's Thesis. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2021. (in Chinese) |
| [24] |
YAN L, ZHANG B, SHEN Z M. Dietary modulation of the expression of genes involved in short-chain fatty acid absorption in the rumen epithelium is related to short-chain fatty acid concentration and pH in the rumen of goats[J]. Journal of Dairy Science, 2014, 97(9): 5668-5675. |
| [25] |
RYLE M, ØRSKOV E R. Energy nutrition in ruminants[M]. Dordrecht: Springer, 1990.
|
| [26] |
SHABAT S K B, SASSON G, DORON-FAIGENBOIM A, et al. Specific microbiome-dependent mechanisms underlie the energy harvest efficiency of ruminants[J]. The ISME Journal, 2016, 10(12): 2958-2972. |
| [27] |
李宗军. 瘤胃丙酸发酵的增强策略及其对碳水化合物代谢的动态影响[D]. 博士学位论文. 杨凌: 西北农林科技大学, 2018. LI Z J. The ruminal manipulation strategies for enhancing propionate fermentation and their dynamic effects on carbohydrate metabolism[D]. Ph. D. Thesis. Yangling: Northwest A&F University, 2018. (in Chinese) |
| [28] |
董春晓, 吕佳颖, 牛骁麟, 等. 粗饲料来源对育肥湖羊瘤胃微生物区系及肌肉脂肪酸组成的影响[J]. 草业科学, 2019, 36(11): 2926-2936. DONG C X, LV J Y, NIU X L, et al. Effects of dietary roughage sources on the rumen microflora and muscle fatty acids in finishing Hu lambs[J]. Pratacultural Science, 2019, 36(11): 2926-2936 (in Chinese). |
| [29] |
BAO K, WANG X X, WANG K Y, et al. Effects of conjugated linoleic acid on growth performance, nutrient digestibility and blood biochemical indexes of male sika deer (Cervus nippon)[J]. Animal Production Science, 2021, 62(3): 248-253. |