袁英良, 唐 丹, 賴憲明, 魯 英, 李成云, 張英輝, 閆衛(wèi)紅
(1.白城市畜牧科學研究院,吉林白城 137000;2.延邊大學農學院,吉林延吉 133000;3.白城市動物疫病預防控制中心,吉林白城137000)
縮合單寧一直被認為是抗營養(yǎng)物質不被列入動物的飼料,但研究發(fā)現(xiàn),縮合單寧可與蛋白質相結合形成過瘤胃蛋白,減少瘤胃微生物對蛋白質的分解,進入小腸后再分解,被動物吸收,增加了蛋白質的利用率(Gemeda,2015;Ahnert等,2015)。在飼料中添加縮合單寧,可顯著降低荷斯坦公牛瘤胃中原蟲總量 (Jolazadeh等,2015)。運用體外試驗研究不同分子量縮合單寧對牛瘤胃的影響,結果表明隨著縮合單寧分子量的增加,pH值逐漸增加并趨向于穩(wěn)定,但差異不顯著(張帆,2013)。研究發(fā)現(xiàn)縮合單寧對甲烷產生有抑制作用,并且縮合單寧的分子質量越大抑制作用越強(嚴淑紅等,2015)。目前,縮合單寧對過瘤胃蛋白的作用效果研究還處在探索階段,但是縮合單寧對反芻動物的營養(yǎng)作用不容忽視,因此繼續(xù)深入研究縮合單寧對過瘤胃蛋白的作用具有深遠意義。
1.1 試驗材料 縮合單寧相對分子質量為2600,由北京金英賽德公司提供;苜蓿草采集后,經65℃烘干,粉碎過40目篩,自封袋保存?zhèn)溆?,由白城市畜牧科學研究院種植基地提供。
1.2 試驗動物及日糧配方 選擇4只健康、體況良好、體重約為400 kg的1.5周歲肉牛,手術安裝瘤胃瘺管。肉牛日糧參考中國肉牛飼養(yǎng)標準(2004)設計,詳見表1。試驗前對肉牛進行驅蟲、舍飼消毒處理,分欄飼養(yǎng),每日07:30和15:30各飼喂1次,自由飲水。試驗在延邊大學農學院動物科學實驗基地進行。
1.3 試驗設計及試驗方法 采用4×4拉丁方試驗,設計一個對照組和三個試驗組,分別為對照組(5 g苜蓿草粉+0%縮合單寧)、A組 (5 g苜蓿草粉+1%縮合單寧)、B組(5 g苜蓿草粉+3%縮合單寧)、C組(5 g苜蓿草粉+5%縮合單寧)。運用尼龍袋法進行蛋白質瘤胃發(fā)酵特性的研究,將尼龍袋同時投入, 分別于 3、6、9、12、24 h 取出并用流動水沖洗至水清,在65℃烘干箱中烘干至恒重。采用體外法研究縮合單寧對瘤胃未降解苜蓿草中蛋白質在小腸中的消化率,參照AliPour等(2010)和Cortes等(2009)改進的方法,自制體外小腸環(huán)境,培養(yǎng)24 h后,所有的樣品都在8000 r/min離心機中離心20 min,取上清液用于氮素分析。
表1 供試牛日糧配方及營養(yǎng)水平(風干基礎)
1.4 測定指標及公式
1.4.1 蛋白質瘤胃降解率 蛋白質在某時間點的降解率/%=(投入前袋內蛋白質的含量-取出后袋內蛋白質的含量)/投入前袋內蛋白質的含量×100。
1.4.2 瘤胃降解參數 苜蓿草蛋白質在瘤胃內的降解參數依據o/rskov等(1979)的指數模型計算:
P=a+b(1-e-ct);
式中:t為尼龍袋在瘤胃內停留時間,h;P為t時刻蛋白質的降解率,%;a為蛋白質的快速降解部分,%;b為蛋白質的慢速降解部分,%;c為b的降解速率,%/h。
用最小二乘法計算出a、b和c值,再用下式計算蛋白質的有效降解率:
ED=a+bc/(c+k);
式中:ED為有效降解率,%;k為蛋白質的外流速度,%/h。本試驗中,苜蓿草的k值取0.05。
1.4.3 過瘤胃蛋白在小腸內的消化率(Corté,2009) 過瘤胃蛋白消化率=上清液中蛋白質含量/瘤胃未降解殘渣中蛋白質含量×100。
1.5 結果與分析 數據分析采用Excel 2007對數據進行整理,采用SAS 9.2軟件包中ANOVA過程對數據進行分析,P<0.05為差異顯著。
2.1 縮合單寧對苜蓿草蛋白質瘤胃降解率的影響 由表2可以知,隨著降解時間的增加,苜蓿草蛋白質在瘤胃的降解率逐漸增加,隨著縮合單寧添加量的增加,苜蓿草蛋白質在瘤胃內的降解率逐漸下降。在3 h,A、B、C組降解率分別較對照組降低15.74%、25.10%、47.22%(P < 0.05), 在 6 h,A、B、C組降解率分別較對照組降低28.19%、36.60%、52.41%(P < 0.05),A、B、C 組間差異顯 著 (P <0.05);在9~24 h中,A組與對照組差異不顯著(P>0.05),在9 h,B、C組降解率分別較對照組降低 24.63%、50.05%(P < 0.05),在 12 h,B、C 組降解率分別較對照組降低24.12%、41.47%(P<0.05),在24 h,B、C組降解率分別較對照組降低21.59%、31.31%(P < 0.05),B、C 組間差異顯著(P < 0.05)。
表2 縮合單寧對苜蓿草蛋白質瘤胃降解率的影響%
2.2 縮合單寧對苜蓿草蛋白質瘤胃降解參數的影響 由表3可知,隨著縮合單寧添加濃度的提高,苜蓿草蛋白質在瘤胃內的降解參數及有效降解率逐漸下降。A、B、C組的a值分別較對照組降低 21.40%、32.82%、49.05%(P < 0.05);A、B、C 組的b值分別較對照組降低6.52%、14.46%、19.96(P < 0.05),A、B、C 組間差異顯著 (P < 0.05);A組的c值與對照組差異不顯著(P>0.05),B、C組的c值分別較對照組降低28.57%、71.43%(P<0.05),且B 組和 C 組間差異顯著(P < 0.05);A、B、C組的ED值分別較對照組降低8.34%、21.51%、31.07%(P < 0.05)。
2.3 縮合單寧對苜蓿草過瘤胃蛋白小腸消化率的影響 由表4可以知,隨著縮合單寧添加量的增加,蛋白質消化率逐漸增加。A組苜蓿草過瘤胃蛋白小腸消化率與對照組差異不顯著(P>0.05),B組、C組分別較對照組升高13.12%、21.03%(P<0.05)。
表3 縮合單寧對苜蓿草蛋白質瘤胃降解參數的影響%
表4 縮合單寧對苜蓿草過瘤胃蛋白小腸消化率的影響%
3.1 縮合單寧對苜蓿草蛋白瘤胃降解率的影響Harvey等(2006)研究指出,蛋白質的消化率下降是因為縮合單寧與蛋白質結合形成復合物,降低蛋白質的吸收。呂忠蕾等(2013)發(fā)現(xiàn),添加平均相對分子質量為2500和1000的縮合單寧均可提高過瘤胃蛋白質的消化率,而且縮合單寧分子質量越高消化率越高。本試驗研究發(fā)現(xiàn),縮合單寧可以降低反芻動物瘤胃蛋白質降解率,且蛋白質瘤胃降解率隨綜合單寧添加濃度的增加而降低。這與Stürm 等(2007)、Herva 等(2000)和 Getachew 等(2000)研究結果一致。
3.2 縮合單寧對苜蓿草蛋白質瘤胃降解參數的影響 瘤胃降解率是影響采食量的一個主要因素,可判斷苜蓿草蛋白質降解的難易程度。ED是反映苜蓿草蛋白質降解特性的關鍵指標(夏科等,2012)。由表3可知,添加縮合單寧可降低蛋白質瘤胃降解比例,特別是蛋白質快速降解值,表明縮合單寧通過顯著影響苜蓿草蛋白質的快速降解部分和慢速降解部分,而減少苜蓿草蛋白質的有效降解率,提升過瘤胃蛋白的含量。
3.3 縮合單寧對苜蓿草過瘤胃蛋白小腸消化率的影響 研究表明,在瘤胃環(huán)境中(pH 5.0~7.0)縮合單寧可以與蛋白質結合形成不溶于水、難以被微生物分解的穩(wěn)定復合物,當這種復合物到達反芻動物的真胃(pH 2.5)和小腸(pH 8.0~9.0)時,復合物會馬上分解,并在胃蛋白酶與胰蛋白酶的共同作用下,分解成家畜易于吸收的小分子物質,從而起到保護過瘤胃蛋白的作用 (Hoon-II,1987)。本試驗結果表明縮合單寧的添加會增加瘤胃未降解蛋白質比例,從而提高十二指腸瘤胃未降解蛋白質的供給量。這個結果和Fornaguera等(2001)研究一致。 Cortesa等(2009)研究發(fā)現(xiàn)過瘤胃蛋白小腸消化率與縮合單寧濃度相關。本試驗也發(fā)現(xiàn)類似結果,隨著縮合單寧添加量的增加,過瘤胃蛋白小腸消化率隨之增加。
本研究發(fā)現(xiàn),縮合單寧能夠降低苜蓿草蛋白質在肉牛瘤胃內的消化率,提高其在小腸的消化率。縮合單寧最佳添加量為3%。