■崔 祥 刁其玉 張乃鋒 邱國梁 曾書秦 屠 焰

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點實驗室，北京 100081；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院成果轉(zhuǎn)化局，北京 100081）

反芻動物采食的飼料在瘤胃內(nèi)經(jīng)瘤胃微生物降解發(fā)酵生成揮發(fā)性脂肪酸（VFA）和氨態(tài)氮（NH3-N），為反芻動物供應(yīng)能量和蛋白質(zhì)，促進(jìn)機(jī)體生長。斷奶犢牛處于瘤胃發(fā)育的重要時期，其瘤胃發(fā)酵參數(shù)（pH、NH3-N、VFA）不僅可以代表瘤胃利用日糧營養(yǎng)成分的能力，在一定程度上還可以反映瘤胃的發(fā)育狀況。因此，研究斷奶犢牛瘤胃發(fā)酵規(guī)律具有重要的意義。近年來，對于斷奶犢牛瘤胃發(fā)酵規(guī)律的研究多集中在蛋白質(zhì)、益生菌及不同飼喂方式等。而有關(guān)日糧能量水平對瘤胃發(fā)酵影響的研究多集中在成年奶牛、肉羊和肉牛，斷奶犢牛瘤胃發(fā)育和發(fā)酵規(guī)律與成年牛有一定差異，但其日糧能量水平的影響研究較少。本試驗通過測定犢牛的生長性能指標(biāo)與瘤胃發(fā)酵指標(biāo)隨日糧NEL水平的變化，研究不同能量水平對斷奶犢牛生長及瘤胃發(fā)酵的影響，為了解斷奶犢牛瘤胃發(fā)育及日糧消化代謝提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物和日糧

按年齡、體重相近原則將32頭98日齡健康中國荷斯坦奶母犢牛隨機(jī)分成4組，每組8頭。平均初始體重(91.80±1.82)kg。參照中國奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)（2004）中生長母牛體重為125 kg，ADG為800 g/d的營養(yǎng)需要量配制實際可消化粗蛋白質(zhì)（DCP）平均含量為9.30%，NEL分別為6.24（89%，A 組）、7.04（100%，B組）、7.53（107%，C組）、7.85（112%，D組）MJ/kg的4種試驗日糧（干物質(zhì)基礎(chǔ)）。試驗日糧組成及營養(yǎng)成分見表1。

1.2 試驗設(shè)計及飼養(yǎng)管理

本試驗采用單因素設(shè)計，共計4個處理組，每個處理8個重復(fù)，每個重復(fù)1頭犢牛。犢牛按處理組分圈飼養(yǎng)，每日09:00和15:00飼喂2次。精料和青貯按比例混合飼喂，苜蓿單獨飼喂，保證牛舍衛(wèi)生。預(yù)試期10 d，正試期82 d。預(yù)試期內(nèi)所有處理組飼喂B組試驗料，各組試驗牛日飼喂量相同，按體重的3%計算，正試期對應(yīng)飼喂各組試驗料，并根據(jù)采食情況和體重變化每隔2周進(jìn)行調(diào)整，保證ADG控制在600～900 g/d。自由飲水。

1.3 生長性能指標(biāo)測定

正試期于98、120、150、180 d晨飼前測量每頭犢牛的體重，記錄每天每組犢牛的飼喂量和剩料量，計算各組DMI、ADG和飼料轉(zhuǎn)化率。

1.4 瘤胃發(fā)酵指標(biāo)測定

犢牛稱重次日晨飼前，每組犢牛選4頭通過口腔采集犢牛瘤胃液，4層紗布過濾。便攜式pH計（testo-206-pH2）即時測定pH值，剩余瘤胃液-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定瘤胃液中NH3-N濃度；以氣相色譜法測定瘤胃液VFA濃度，計算總揮發(fā)性脂肪酸（TVFA）及每種VFA的比例。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SAS 9.13統(tǒng)計軟件中關(guān)于單因素分析的ANOVA及重復(fù)測量數(shù)據(jù)的MIXED模型進(jìn)行分析并采用LSD法進(jìn)行雙重比較，結(jié)果以平均值表示。MIXED統(tǒng)計模型如下：

式中：T為處理（i=1、2、3、4），固定效應(yīng)；M為出生后日齡（j=1、2、3、4），固定效應(yīng)；C為犢牛（k=1，2···32），隨機(jī)效應(yīng)；ε為殘差。

表1 飼糧組成及營養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

2 結(jié)果與分析

2.1 對犢牛生長性能指標(biāo)的影響

不同能量水平日糧對3～6月齡犢牛生長性能的影響見表2。98 d，各組間犢牛體重?zé)o顯著差異（P＞0.05），180 d，犢牛體重隨飼糧中NEL的增加呈升高的趨勢（P＜0.10）。試驗全期，犢牛ADG及DMI各組間均無顯著差異（P＞0.05）。C、D組犢牛飼料轉(zhuǎn)化率得到顯著改善（P＜0.05），分別比B組降低0.35、0.96。

表2 不同能量水平日糧對3～6月齡犢牛生長性能的影響

2.2 對瘤胃pH值及氨態(tài)氮濃度的影響

3～6月齡犢牛瘤胃液pH值及NH3-N濃度受日糧因素影響的結(jié)果見表3。飼糧能量水平對瘤胃液pH值影響不顯著（P＞0.05），全期維持在6.8～7.0范圍內(nèi)。試驗期各階段瘤胃液NH3-N濃度受日糧NEL影響差異均不顯著（P＞0.05），但在數(shù)值上，B組整體數(shù)值最高，其次為A、C、D組。 181 d犢牛瘤胃液NH3-N濃度要略高于其他日齡。

表3 不同能量水平日糧對3～6月齡犢牛瘤胃液pH值及氨態(tài)氮的影響

犢牛日齡對瘤胃液pH值及NH3-N的影響均不顯著（P＞0.05），處理與日齡間無交互作用（P＞0.05）。

2.3 對揮發(fā)性脂肪酸濃度及乙丙比的影響（見表4）

由表4可知，試驗全期，隨日糧NEL水平升高，D組丙酸比例極顯著高于A和B組（P＜0.01），顯著高于C組（P＜0.05）；乙丙比極顯著低于A和B組（P＜0.01），乙酸和異丁酸比例顯著顯著低于A和B組（P＜0.05），乙丙比顯著低于C組（P＜0.05），而丁酸、戊酸及異戊酸比例變化不顯著（P＞0.05）。99 d，各發(fā)酵指標(biāo)均不顯著（P＞0.05）。121 d，A組乙酸和異丁酸比例顯著高于D組（P＜0.05），乙丙比極顯著高于D組（P＜0.01），丙酸和戊酸比例則隨日糧NEL水平升高極顯著（P＜0.01）和顯著（P＜0.05）升高，其他指標(biāo)差異不顯著（P＞0.05）。151 d，A組乙酸比例顯著高于D組（P＜0.05），丙酸比例極顯著低于D組（P＜0.01），乙丙比極顯著降低（P＜0.01），其他指標(biāo)無顯著差異（P＞0.05）。181 d，B組丙酸和戊酸比例顯著低于D組（P＜0.05），異丁酸比例和乙丙比極顯著（P＜0.01）和顯著（P＜0.05）高于D組，其他指標(biāo)無顯著差異（P＞0.05）。

犢牛日齡對瘤胃液丁酸比例有顯著影響（P＜0.05），對其他VFA比例及乙丙比均不顯著（P＞0.05），處理與日齡間無交互作用（P＞0.05）。

3 討論

表4 不同能量水平日糧對3～6月齡犢牛瘤胃液揮發(fā)性脂肪酸的影響

3.1 不同能量水平日糧對瘤胃液pH值及氨態(tài)氮的影響

適宜的pH值是瘤胃正常發(fā)酵的前提，反芻動物能夠通過瘤胃穩(wěn)態(tài)的自身調(diào)節(jié)，使pH值變化維持在6～7之間。本試驗中瘤胃pH值不受日糧NEL高低的影響，試驗全期，pH值維持在6.8～7.0正常范圍內(nèi)。pH值數(shù)值稍偏中性，可能是口腔采集的犢牛瘤胃液中混入少量唾液和犢牛飼喂時間間隔太長（晨飼前空腹采集瘤胃液），瘤胃上皮吸收VFA使pH值升高。本研究，B組瘤胃pH值高于C、D組，原因可能是B組日糧NDF水平較C、D組高，而研究表明，飼喂高NDF水平（36%）日糧的瘤胃pH值顯著高于低NDF水平（32%）。A組日糧NDF水平（42.66%）雖最高，但可能由于A組日糧添加少量沸石粉增加了食糜的黏滯性，延長了食物在瘤胃的停留時間，增強(qiáng)了瘤胃微生物的發(fā)酵時間，從而降低了瘤胃pH值，而低pH值有利于犢牛瘤胃上皮細(xì)胞的發(fā)育，進(jìn)而影響生長性能的發(fā)揮。

瘤胃NH3-N濃度反映了微生物蛋白合成與蛋白質(zhì)降解的動態(tài)平衡關(guān)系，它主要來源于日糧含氮物質(zhì)，受瘤胃降解速率及瘤胃壁吸收速率等的影響。瘤胃微生物生長的臨界NH3-N濃度為6～30 mg/100 ml，本研究，各處理組NH3-N濃度差異不顯著，各處理組均保持在6 mg/100 ml之上，不會影響瘤胃微生物的正常生長。但數(shù)值上，D組數(shù)值較其他組低，分別比A、B、C低22.51%、26.73%、20.30%，B組犢牛瘤胃NH3-N濃度數(shù)值最高（9.54 mg/100 ml），而150 d后，C組濃度要高于A組，略低于B組。有研究指出，斷奶后犢牛瘤胃液NH3-N濃度隨日糧粗蛋白質(zhì)攝入量的升高而升高。本試驗，4種日糧DCP水平相同，進(jìn)入瘤胃的DCP水平則取決于DMI，瘤胃NH3-N濃度數(shù)值變化同DMI相同，濃度大小依次為B、A、C、D組。提高日糧非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量可提高微生物氮的合成量，降低瘤胃NH3-N濃度，張英慧等試驗結(jié)果表明低能量水平（代謝能=7.0 MJ/kg）組肉羊瘤胃NH3-N濃度顯著高于高（9.0 MJ/kg）和中（8.0 MJ/kg）能組，萬發(fā)春等在肉牛上的研究也得到類似規(guī)律。本試驗結(jié)果顯示，隨NEL的升高，NH3-N濃度數(shù)值降低，與前者研究規(guī)律均保持一致。

3.2 不同能量水平日糧對瘤胃揮發(fā)性脂肪酸比例的影響

對于早期斷奶犢牛來說，飼喂較多的精料可以使?fàn)倥Ａ鑫钢蠽FA如乙酸、丙酸和丁酸等濃度的增加，而它們是刺激瘤胃發(fā)育的必要成分，并且在刺激瘤胃上皮細(xì)胞發(fā)育的過程中丁酸的作用最大，其次是丙酸。高比例的精飼料會加速瘤胃微生物區(qū)系的建立，進(jìn)而通過增加VFA和NH3-N的濃度來增加瘤胃代謝活性。瘤胃發(fā)酵速率過快，丙酸轉(zhuǎn)化為乳酸含量增加，雖然乳酸也可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為葡萄糖，但容易造成瘤胃酸中毒，影響纖維物質(zhì)等的消化率、采食量及機(jī)體健康。

乙酸、丙酸和丁酸濃度之和約占瘤胃VFA總量的95%，所以可用乙酸、丙酸和丁酸濃度或組成比例來反映瘤胃發(fā)酵情況。研究表明，采食日糧纖維含量較高時，發(fā)酵產(chǎn)生的乙酸濃度增加，TVFA濃度降低；日糧淀粉含量增加則丙酸比例升高，乙酸所占比例相對降低。本試驗，不同NEL日糧對瘤胃發(fā)酵產(chǎn)物中的乙酸、丙酸、異丁酸和戊酸比例影響顯著，并顯著降低乙丙比，但TVFA變化差異不顯著?？赡苁且驗楦逳EL水平組（C、D組）日糧組成玉米（淀粉）含量較高，所以瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的丙酸比例要高其它兩組，且隨NEL升高而升高；而日糧NDF與ADF水平A組最高，故其乙酸比例要高于高NEL水平組。兩營養(yǎng)成分綜合作用，使瘤胃乙丙比隨NEL的升高逐漸降低，這與張英慧等的研究結(jié)果相一致。

瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的VFA可供組織氧化功能，用于生長發(fā)育。瘤胃VFA是反芻動物獲得能量的主要形式，主要包括乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸等。乙酸由胞質(zhì)進(jìn)入線粒體基質(zhì)，透過線粒體壁與肉堿形成復(fù)合物可供組織細(xì)胞氧化供能。丁酸在經(jīng)過瘤胃、瓣胃壁的過程中轉(zhuǎn)變?yōu)棣?羥丁酸，通過三羧酸循環(huán)通路用于骨骼肌、心肌腦組織的能量消耗。異丁酸是纖維分解菌的生長因子，可促進(jìn)日糧纖維的消化。丙酸通過瘤胃壁吸收后，除少量轉(zhuǎn)化為乳酸，其余則在肝臟糖異生為葡萄糖氧化供能。能量攝入量的提高引起丙酸濃度的增加，從本試驗數(shù)據(jù)可以得知，給3～6月齡犢牛飼喂較高能量水平的日糧，可改變瘤胃中VFA的組成，提高其中丙酸的比例，降低乙丙比例，丙酸異生葡萄糖含量增加，機(jī)體則能獲得較快的生長，反映在生產(chǎn)性能上，高能量組犢牛擁有較高的ADG。

4 結(jié)論

①提高日糧NEL水平可改善犢牛飼料轉(zhuǎn)化率。

②犢牛瘤胃pH值、NH3-N及TVFA濃度不受日糧NEL處理的影響。試驗全期，犢牛瘤胃pH值維持在6.8～7.0范圍內(nèi)，NH3-N和TVFA濃度范圍分別為6.33～10.81 mg/100 ml和31.68～36.61 mmol/l。

③ 日糧NEL水平顯著影響瘤胃發(fā)酵VFA中乙酸、丙酸和異丁酸比例及乙丙比。

（參考文獻(xiàn)23篇，刊略，需者可函索）