趙二龍,馮春燕,王劍飛,戈 鈺,李美發(fā),辛均平,瞿明仁,許蘭嬌*
(1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)江西省飼料科學(xué)研究所,動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,飼料工程研究中心,江西南昌 330045;2.上海美農(nóng)生物科技股份有限公司,上海 200000)
隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展,蛋白質(zhì)飼料緊缺已成為世界性問(wèn)題,尋找替代豆粕等蛋白質(zhì)飼料資源顯得尤為迫切。由于反芻動(dòng)物瘤胃微生物能將氨(NH3)等非蛋白氮合成瘤胃微生物蛋白供機(jī)體需要,使得非蛋白氮在反芻動(dòng)物中使用成為可能。尿素作為主要的非蛋白氮原料,可替代部分蛋白質(zhì)飼料應(yīng)用于反芻動(dòng)物生產(chǎn)中,有利于緩解蛋白質(zhì)飼料的短缺問(wèn)題。然而,尿素在瘤胃內(nèi)釋放速度過(guò)快,不能被微生物有效利用,而且過(guò)量尿素會(huì)導(dǎo)致反芻動(dòng)物氨中毒,這嚴(yán)重限制了尿素在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用[1-3]。尿素緩釋技術(shù)的應(yīng)用能有效地促進(jìn)瘤胃微生物對(duì)降解氮的利用,增強(qiáng)微生物合成蛋白的能力,使得緩釋尿素成為一種較好的非蛋白氮飼料[4-5]。緩釋尿素不同的加工技術(shù)對(duì)反芻動(dòng)物影響不盡相同[6-7],同一加工技術(shù)不同添加水平的效果也不一樣[8-11]。本試驗(yàn)旨在探究添加不同水平緩釋尿素對(duì)肉牛生長(zhǎng)性能、養(yǎng)分消化率及血液生化指標(biāo)的影響,為緩釋尿素在肉牛生產(chǎn)中的應(yīng)用提供依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料及地點(diǎn) 緩釋尿素由上海美農(nóng)生物科技股份有限公司提供。緩釋尿素是由尿素和棕櫚油按一定比例、采用流化床包被工藝研制而成,含氮量為39.00%。本試驗(yàn)于2017 年11 月5 日—2018 年1 月25日在江西高安裕豐農(nóng)牧有限公司牛場(chǎng)進(jìn)行。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理 選擇30 頭健康、體重為(315±5)kg、7 月齡左右生長(zhǎng)期西門塔爾雜交公牛,隨機(jī)分為5 組,每組6 頭牛,每組分3 欄,每欄2 頭牛。按等能等氮原則,各組飼糧緩釋尿素添加水平分別為0%(對(duì)照組)、0.47%、0.94%、1.41% 和1.87%。試驗(yàn)牛按組別分別飼養(yǎng),預(yù)試期14 d,正試期60 d,整個(gè)試驗(yàn)期06:00 和16:00 定時(shí)飼喂,自由飲水和采食,預(yù)試期驅(qū)蟲(chóng)1 次。剩料在每天06:00 飼喂前稱重。
1.3 飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分 試驗(yàn)飼糧所用粗料為青貯象草,精料由玉米、小麥麩、豆粕等組成,精粗比為4:6,飼糧營(yíng)養(yǎng)水平參照我國(guó)《肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 815-2004),各處理組的飼糧配方按等能等氮原則配制,其組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。
1.4 指標(biāo)測(cè)定及方法
1.4.1 生長(zhǎng)性能 試驗(yàn)開(kāi)始后,記錄每天的投料量和剩料量,計(jì)算每頭牛平均日采食量(DMI)。在試驗(yàn)期的第1 天和最后1 d 晨飼之前,對(duì)試驗(yàn)牛進(jìn)行空腹稱重,記錄每頭牛試驗(yàn)初重和末重,計(jì)算每頭牛的平均日增重(ADG)和耗料增重比(F/G)。計(jì)算公式:
DMI(kg/d)=(投料量-剩料量)/試驗(yàn)天數(shù)
ADG(g/d)=(初重-末重)/試驗(yàn)天數(shù)
F/G=DMI/ADG
1.4.2 糞樣和飼糧樣的采集、營(yíng)養(yǎng)成分消化率 正試期內(nèi),每20 d 收集1 次飼糧樣保存于-20℃冰箱內(nèi)。采用全收糞法,收集試驗(yàn)最后 3 d 的糞樣,每6 h 收集1 次,將每天收集的糞樣混勻、稱重,取鮮糞總重的10% 留樣,另取500 g 鮮糞,按每100 g 糞樣加入10%濃硫酸20 mL,混勻固氮后保存待測(cè)。試驗(yàn)結(jié)束后將收集3 d的全部糞樣和3 次飼糧樣混勻,放入65℃烘箱中烘干,將烘干的飼糧樣和糞樣進(jìn)行粉碎,過(guò)40 目篩,保存于自封袋中備用。飼糧及糞樣的粗蛋白質(zhì)(CP)、干物質(zhì)(DM)、粗脂肪(EE)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、有機(jī)物(OM)含量參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》[12]進(jìn)行測(cè)定。
表1 試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))
日糧某養(yǎng)分表觀消化率=(食入該養(yǎng)分的量-糞中該養(yǎng)分的量)/食入該養(yǎng)分的量×100%
1.4.3 血樣的采集及生化指標(biāo)的測(cè)定 在試驗(yàn)最后1 d晨飼前,用真空采血管對(duì)試驗(yàn)牛進(jìn)行頸靜脈采血。每頭牛采集15 mL 血液,靜置30 min 后,3 500 r /min 離心10 min,吸取離心后的上清液分裝于1.5 mL Ep 管中,保存在-20℃冰箱中待測(cè)。血清中血糖(GLU)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素氮(BUN)、血氨(AN)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(γ-GGT)、尿酸(UA)的含量均采用全自動(dòng)生化分析儀(邁瑞B(yǎng)S-420)通過(guò)比色法測(cè)定。
1.5 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2003 進(jìn)行初步整理分析后,用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-Way ANOVA),當(dāng)存在差異顯著時(shí)用Duncan′s 法進(jìn)行多重比較。數(shù)據(jù)均以平均值± 標(biāo)準(zhǔn)誤表示,P<0.05 表示顯著性差異,并對(duì)不同緩釋尿素添加水平的處理效應(yīng)進(jìn)行線性和二次回歸分析。
2.1 緩釋尿素對(duì)肉牛生產(chǎn)性能的影響 由表2 可知,各組間牛的初重和末重均無(wú)顯著差異;與對(duì)照組相比,0.47% 組 和0.94% 組 的ADG 略 有 降 低,1.41% 組 和1.87%組的ADG 有所提高,但各處理組之間無(wú)顯著差異;各處理組間的DMI 無(wú)顯著差異;各組間F/G 隨著飼糧中緩釋尿素添加水平的增加呈降低趨勢(shì),各處理組間無(wú)顯著差異。隨著緩釋尿素添加水平的增加,各生產(chǎn)性能指標(biāo)不存在一次線性或二次曲線效應(yīng)關(guān)系。
2.2 緩釋尿素對(duì)肉牛養(yǎng)分表觀消化率的影響 由表3 可知,與對(duì)照組相比,隨著飼糧中緩釋尿素添加水平的增加,各處理組的DM 表觀消化率均有所提高,其中1.87%組的DM 表觀消化率顯著提高;OM 表觀消化率隨著緩釋尿素添加水平的增加而增加,其中1.87% 組的OM表觀消化率高于其他組(P<0.05);隨著緩釋尿素添加水平的增加,DM 和OM 表觀消化率呈一次線性增加(P<0.05);EE 表觀消化率隨著飼糧中緩釋尿素添加水平增加呈降低趨勢(shì),其中1.87%組的EE 表觀消化率顯著低于對(duì)照組;EE 表觀消化率隨著飼糧中緩釋尿素添加水平增加呈一次線性降低(P<0.05);各處理組間的CP、NDF 和ADF 的表觀消化率均無(wú)顯著差異。
2.3 緩釋尿素對(duì)肉牛血液生化指標(biāo)的影響 由表4 可知,隨著飼糧中緩釋尿素添加水平增加,血液中BUN 含量呈先增加后降低的趨勢(shì),其中0.94%組血液中BUN 含量高于1.87%組(P<0.05),但其他各組間均無(wú)顯著性差異;各試驗(yàn)組血液中TP 含量較對(duì)照組均無(wú)顯著差異,但0.94% 組血液中TP 含量最高且高于1.87% 組(P<0.05);各處理組中血液ALB 含量隨著飼糧中緩釋尿素添加水平的增加表現(xiàn)為先增加后減少,0.94%組血液ALB 含量高于1.87% 組(P<0.05),而其他處理組之間均無(wú)顯著差異。隨著緩釋尿素添加水平的增加,肉牛血清總ALB 呈二次曲線降低(P<0.05);各添加水平的血液GLU、UA、AN 含量以及血液AST、ALT、ALP 和γ-GGT 活性均無(wú)顯著差異。
3.1 緩釋尿素對(duì)肉牛生產(chǎn)性能的影響 本試驗(yàn)中,緩釋尿素各添加水平對(duì)西門塔爾的生產(chǎn)性能無(wú)顯著影響,即使飼糧中添加1.87% 的緩釋尿素,也未見(jiàn)對(duì)肉牛的DMI、ADG 和FCR 有不利的影響。Pinos-Rodrí guez 等[13]研究也表明,在飼糧中添加1%的緩釋尿素對(duì)肉牛的采食量和F/G 無(wú)顯著影響。Tayloredwards 等[14]研究發(fā)現(xiàn),在飼糧中添加1.2% 的緩釋尿素對(duì)肉牛的DMI、ADG以及F/G 無(wú)顯著性影響。馬威等[15]研究表明,飼糧中添加6.6%緩釋尿素對(duì)肉牛的ADG、DMI 和FCR 均無(wú)顯著影響。Tedeschi 等[16]在肉牛飼糧中添加緩釋尿素,也得到同樣的結(jié)果。前人大量研究表明,添加適量緩釋尿素不影響反芻動(dòng)物的生產(chǎn)性能,說(shuō)明緩釋尿素可以作為蛋白質(zhì)飼料應(yīng)用于反芻動(dòng)物生產(chǎn)中。本試驗(yàn)所選用的緩釋尿素對(duì)肉牛的適口性沒(méi)有不良影響,能夠作為蛋白質(zhì)飼料應(yīng)用于肉牛生產(chǎn)中,但更高劑量的緩釋尿素對(duì)生長(zhǎng)期肉牛是否仍然有效,仍需試驗(yàn)證明。
表2 緩釋尿素對(duì)肉牛生產(chǎn)性能的影響
表3 緩釋尿素對(duì)肉牛養(yǎng)分表觀消化率的影響 %
表4 緩釋尿素對(duì)肉牛血液生化指標(biāo)的影響
3.2 緩釋尿素對(duì)肉牛養(yǎng)分表觀消化率的影響 Benedeti等[17]研究表明,用緩釋尿素替代飼糧中豆粕,完全替代時(shí)(緩釋尿素占精料的2.14%)對(duì)肉牛DM、OM、CP 和NDF 的表觀消化率沒(méi)有影響。Ji 等[8]研究也表明,用緩釋尿素替代飼糧中豆粕,當(dāng)精料中添加量低于4%時(shí),對(duì)肉羊飼料利用率沒(méi)有影響。Lizarazo 等[18]在綿羊飼糧中添加緩釋尿素(0.6 g/kg BW),不影響DM和NDF 的表觀消化率。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,飼糧中添加不同水平緩釋尿素對(duì)西門塔爾牛OM、CP、NDF 和ADF 的表觀消化率沒(méi)有影響;但隨著緩釋尿素添加水平的增加,肉牛DM 表觀消化率升高。Galina 等[19]試驗(yàn)表明,肉牛日糧中補(bǔ)飼緩釋尿素后,DM 的消化率顯著提高。綜合以上研究可知,緩釋尿素對(duì)反芻動(dòng)物DM的表觀消化率還存在一定的爭(zhēng)議,這可能與飼糧含氮量有關(guān)。飼糧特別是低氮飼糧中添加適量尿素可刺激微生物的生長(zhǎng),繼而提高DM 的消化率[20]。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),添加緩釋尿素降低了肉牛的EE 表觀消化率。本試驗(yàn)選用的緩釋尿素包被材料為棕櫚油。棕櫚油是一種植物油脂,其脂肪酸以飽和脂肪酸為主[21],而飽和脂肪酸屬于疏水性脂肪酸,水溶性低,這影響了微生物對(duì)飼糧中EE 的利用。此外,飽和脂肪酸還能減少瘤胃中脂解厭氧弧桿菌菌群數(shù)量[22]。這些是導(dǎo)致本試驗(yàn)肉牛EE 表觀消化率降低的主要原因。
3.3 緩釋尿素對(duì)肉牛血液生化指標(biāo)的影響 血液生化指標(biāo)可以有效反映試驗(yàn)牛對(duì)緩釋尿素的利用情況。一般情況下,適量的緩釋尿素能夠被瘤胃微生物分解為氨,分解的氨大部分被瘤胃微生物合成可利用的菌體蛋白,只有少量氨會(huì)通過(guò)瘤胃壁進(jìn)入血液[22-23]。進(jìn)入血液里的氨是形成AN 的一部分,AN 濃度可以反映飼糧CP 水平和攝入量,如果飼糧中的緩釋尿素未被微生物有效利用,會(huì)導(dǎo)致血氨濃度升高。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,各添加水平組肉牛AN 濃度與對(duì)照組相比幾乎沒(méi)有變化,說(shuō)明本試驗(yàn)緩釋尿素降解產(chǎn)生的氨能夠被瘤胃微生物有效利用,這與包玉清等[24]的研究結(jié)果相一致。BUN 是動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的終產(chǎn)物,血清中的BUN 可作為蛋白質(zhì)的沉積指標(biāo),其濃度可準(zhǔn)確反映動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)分解代謝和腎臟功能及飼糧中氮平衡的狀況。血液中BUN 含量是反芻動(dòng)物肝臟內(nèi)尿素的生成量、氨的吸收量、尿中的排出量及內(nèi)源尿素氮的周轉(zhuǎn)量平衡的動(dòng)態(tài)結(jié)果。本試驗(yàn)中,隨著緩釋尿素添加水平增加,BUN 濃度先升高后降低,0.94%添加水平以下,BUN 濃度上升幅度很小,而0.94%添加水平以上,BUN 濃度略有降低,說(shuō)明緩釋尿素各添加水平組與對(duì)照組相比對(duì)動(dòng)物機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝狀況及腎臟功能的影響不大。薛白等[4]和包玉清等[24]研究也得到同樣的結(jié)果。王會(huì)等[11]研究表明,添加不同水平緩釋尿素不影響奶山羊血液TP 含量,與本試驗(yàn)結(jié)果一致。AST 和ALT 是牛體內(nèi)重要的轉(zhuǎn)氨酶,在體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝過(guò)程中起著重要作用,它們可以較為有效地反映牛體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝情況。馬威等[15]研究表明,飼糧中添加不同劑量的緩釋尿素對(duì)生長(zhǎng)育肥牛血清AST、ALT 活性沒(méi)有影響。李玉帥等[25]研究表明,尿素對(duì)反芻動(dòng)物血液中AST、ALT 和ALP 活性也無(wú)不良影響。本試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),添加不同水平緩釋尿素對(duì)血清AST、ALT和ALP 活性均無(wú)顯著差異。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著肉牛飼糧中緩釋尿素添加水平的升高,不僅能有提高肉牛ADG 的趨勢(shì),還能提高DM 表觀消化率,且各添加水平不影響肉牛的血液生化指標(biāo),但能降低肉牛對(duì)EE 的表觀消化率。綜合考慮,在本試驗(yàn)條件下,新型緩釋尿素在肉牛生產(chǎn)中適宜的添加水平為1.87%。