肖 杰,孫攀峰,李鵬偉,朱金鳳
(河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院,河南鄭州 451450)
單寧又名鞣質(zhì),屬于多酚類化合物,通常存在于反芻動(dòng)物飼料中。研究表明,單寧能與瘤胃內(nèi)的蛋白質(zhì)形成沉淀,防止蛋白質(zhì)降解,之后在腸道中釋放,增加反芻動(dòng)物可利用的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì),從而增加蛋白質(zhì)利用率(王衛(wèi)云,2017)。此外,飼喂含單寧的牧草或補(bǔ)充單寧可以減少CH4和N2O的排放,增加反芻動(dòng)物可利用的能量(段杰林等,2013)。對(duì)于反芻動(dòng)物來(lái)說(shuō),纖維素是重要的能量來(lái)源,外源性添加纖維素酶能有效提高反芻動(dòng)物對(duì)飼料養(yǎng)分的利用率,提高代謝能。然而,已有研究結(jié)果表明,單寧與纖維素酶存在特異性相互作用,單寧會(huì)抑制纖維素酶活性,干擾纖維的消化(邸凌峰,2018;Olsen等,2011)。體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),額外添加纖維素酶可以降低可溶性單寧和縮合單寧的含量,增加了酶包體數(shù)量,可能抵消單寧造成的纖維素酶減少(He L等,2018)。因此,本試驗(yàn)旨在探究單寧和纖維素酶作為飼料添加劑在育肥湖羊上的應(yīng)用效果。
1.1 試驗(yàn)材料 單寧和纖維素酶均購(gòu)買自某生物工程有限公司,單寧純度大于98%,纖維素酶活性為18000 U /g。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)在四川省某規(guī)?;庋蝠B(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行,選擇體重接近[(24.47±1.31)kg]的育肥公湖羊60頭,隨機(jī)分為4組,預(yù)試期7 d后。然后試驗(yàn)1、2、3組分別在對(duì)照組日糧的基礎(chǔ)上添加0.1%單寧、0.1%纖維素酶、0.1%單寧+0.1%纖維素酶,進(jìn)行為期90 d的試驗(yàn)。早晚飼喂,自由飲水,試驗(yàn)所用飼日糧配方見(jiàn)表1。
表1 基礎(chǔ)日糧配方和營(yíng)養(yǎng)水平(以干物質(zhì)為基礎(chǔ))
1.3 指標(biāo)測(cè)定
1.3.1 生長(zhǎng)性能 在試驗(yàn)第1天和第90天時(shí)稱量湖羊空腹體重,記錄每天的采食量,計(jì)算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)及料肉比(FCR)。
1.3.2 養(yǎng)分表觀消化率 在試驗(yàn)最后階段,連續(xù)采集7 d新鮮、無(wú)污染的糞便,用內(nèi)源指示劑法測(cè)定湖羊?qū)Ω晌镔|(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)、粗纖維(CF)和灰分(Ash)的表觀消化率。
1.3.3 腸道形態(tài) 試驗(yàn)結(jié)束時(shí)禁食24 h,每組分別隨機(jī)選取5頭羊,用戊巴比妥鈉處死。打開(kāi)腹腔,快速剝離小腸,分別剪取空腸、回腸中段用緩沖液沖洗,之后剪下一段(2~3 cm)固定于4%多聚甲醛中。之后將固定的小腸樣本進(jìn)行石蠟組織切片,染色(H&E)后在顯微鏡下測(cè)量絨毛高度(VH)及隱窩深度(CD),并計(jì)算兩者比值(V/C)。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SAS 9.2軟件進(jìn)行方差分析,采用Duncan法多重比較。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示,P<0.05為差異顯著。
2.1 飼糧中添加單寧和纖維素酶對(duì)育肥湖羊生長(zhǎng)性能的影響 由表2可知,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)2、3組湖羊ADG分別顯著增加25.3%、22.6%,F(xiàn)CR分別顯著降低 18.6%、17.9%(P<0.05)。試驗(yàn)1、2、3組湖羊平均末重較對(duì)照組分別增加2.0%、7.8%、6.9%(P> 0.05),試 驗(yàn) 1組 湖 羊ADG較對(duì)照組增加7.3%(P>0.05),F(xiàn)CR降低7.4%(P>0.05)。
表2 飼糧中添加單寧和纖維素酶對(duì)育肥湖羊生長(zhǎng)性能的影響
2.2 飼糧中添加單寧和纖維素酶對(duì)育肥湖羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響 由表3可知,飼喂單寧或纖維素酶后湖羊?qū)︼暭Z中DM、CP、EE、Ash的消化率較對(duì)照組無(wú)顯著變化(P>0.05)。而試驗(yàn)2、3組湖羊?qū)︼暭Z中CF的消化率較對(duì)照組分別顯著提高9.5%、8.9%(P<0.05),試驗(yàn)1組湖羊飼喂單寧后對(duì)CP的消化率較對(duì)照組提高3.4%(P>0.05),對(duì)CF的消化率降低3.8%(P>0.05)。
表3 飼糧中添加單寧和纖維素酶對(duì)育肥湖羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響 %
2.3 飼糧中添加單寧和纖維素酶對(duì)育肥湖羊腸道形態(tài)的影響 由表4可知,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)1、2、3組湖羊空腸CD分別顯著降低10.3%、9.9%、9.5%(P< 0.05),V/C分 別 顯 著 提 高13.7%、16.5%、14.4%(P < 0.05)。 試 驗(yàn) 2、3組湖羊回腸V/C較對(duì)照組分別顯著提高8.3%、12.2%(P<0.05),試驗(yàn)3組回腸V/C較試驗(yàn)1組顯著提高10.3%(P<0.05)。而試驗(yàn)組湖羊空腸、回腸VH及回腸CD較對(duì)照組無(wú)顯著改變(P>0.05),試驗(yàn)3組回腸形態(tài)指標(biāo)較試驗(yàn)1、2組有一定改善,但未達(dá)顯著水平(P>0.05)。
表4 飼糧中添加單寧和纖維素酶對(duì)育肥湖羊腸道形態(tài)的影響
3.1 飼糧中添加單寧和纖維素酶對(duì)育肥湖羊生長(zhǎng)性能的影響 在植物中單寧是一種含量豐富的酚類物質(zhì),不同植物中的含量和結(jié)構(gòu)差異較大。研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加適量單寧對(duì)家畜生長(zhǎng)、健康、繁殖等起到積極作用,尤其是反芻動(dòng)物(李義海等,2018;李元恒等,2013)。同時(shí),單寧作為抗?fàn)I養(yǎng)因子,濃度過(guò)高時(shí)使家畜口腔產(chǎn)生干燥感從而降低采食,還能降低纖維素酶等的活性,導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)消化率降低,影響動(dòng)物生長(zhǎng)(李義海等,2018)。研究報(bào)道,飼糧中添加2.0%的單寧酸可以顯著提高綿羊ADG,降低FCR,而添加量為1.0%、3.5%時(shí),對(duì)其生長(zhǎng)性能無(wú)顯著影響(薛樹(shù)媛,2011)。飼糧額外添加纖維素酶可以顯著提高動(dòng)物增重率和飼料報(bào)酬,降低FCR(秦搏等,2014;毛倩倩等,2013;高春生等,2006),而飼糧中同時(shí)添加單寧和纖維素酶對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)的影響尚不清楚。本研究發(fā)現(xiàn),飼喂單寧對(duì)湖羊生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,但較對(duì)照組不顯著,而單獨(dú)添加纖維素酶時(shí),湖羊ADG顯著提高,F(xiàn)CR降低。單獨(dú)添加單寧時(shí)湖羊生長(zhǎng)性能改變不顯著與其添加量、來(lái)源、試驗(yàn)對(duì)象有關(guān)。秦搏等(2014)報(bào)道,添加纖維素酶顯著提高刺參ADG,降低FCR,與本試驗(yàn)結(jié)果一致。本研究還發(fā)現(xiàn),單寧和纖維素酶同時(shí)添加,湖羊ADG顯著提高,F(xiàn)CR降低,飼喂效果好于單寧組,與纖維素酶組差異不顯著。這可能是由于單寧抑制了消化酶的活性,當(dāng)外源性添加纖維素酶時(shí)補(bǔ)充了內(nèi)源性消化酶的不足,增加了機(jī)體對(duì)纖維素的利用,有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用,但單寧與纖維素酶對(duì)湖羊生長(zhǎng)性能的影響無(wú)顯著交互作用。
3.2 飼糧中添加單寧和纖維素酶對(duì)育肥湖羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響 本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),飼糧中添加單寧時(shí),湖羊?qū)︼暭Z中CP消化率較對(duì)照組提高3.4%,但對(duì)CF的消化率降低3.8%(P>0.05)。在正常瘤胃環(huán)境下,單寧與胃內(nèi)蛋白形成沉淀,在皺胃和小腸前端釋放,從而抑制瘤胃微生物對(duì)蛋白的水解、脫氨作用,增加消化道對(duì)蛋白的利用(王衛(wèi)云,2017)。除此之外,單寧作用于胃腸細(xì)胞壁,促進(jìn)纖維素酶分解,同時(shí)降低與纖維素分解有關(guān)的菌群活性,從而降低纖維素酶分泌量,因此,纖維素的利用受到抑制(Olsen等,2011)。我們還發(fā)現(xiàn),在纖維素酶組和單寧加纖維素酶組中,湖羊?qū)︼暭Z中CP的消化率顯著高于對(duì)照組和單寧組。前人研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加纖維素酶能顯著增加草魚(yú)對(duì)CF等養(yǎng)分的消化率(高春生等;2006)。但也有報(bào)道顯示,飼糧中添加復(fù)合纖維素酶時(shí),綿羊?qū)︷B(yǎng)分的消化率無(wú)顯著變化(辛總秀,2014)。這可能是由于適當(dāng)添加纖維素酶能促進(jìn)養(yǎng)分消化、利用,而添加不合理時(shí)會(huì)與其他內(nèi)源性酶相互作用降低酶活性,影響?zhàn)B分利用;此外,飼喂效果還與試驗(yàn)對(duì)象等因素有關(guān)。
3.3 飼糧中添加單寧和纖維素酶對(duì)育肥湖羊腸道形態(tài)的影響 腸道健康及功能是反映動(dòng)物健康狀態(tài)的重要指標(biāo)之一,而生產(chǎn)性能提高通常被認(rèn)為與腸道健康的改善相關(guān)。小腸是蛋白質(zhì)和氨基酸等養(yǎng)分最終吸收的重要器官,VH、CD及兩者比值是衡量其功能的關(guān)鍵指標(biāo),VH及V/C越高,表明腸道為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收提供了更大的表面積(陳凌鋒等,2017)。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,飼糧中添加單寧顯著降低湖羊空腸CD,提高V/C。而Dawson(1999)研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加0.5%的白堅(jiān)木單寧會(huì)引起綿羊空腸和回腸黏膜組織細(xì)胞產(chǎn)生潰瘍。表明單寧添加量為0.1%時(shí)能促進(jìn)湖羊腸道發(fā)育,而添加量過(guò)高對(duì)動(dòng)物腸道發(fā)育有負(fù)面影響。另外,本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),飼糧中添加纖維素酶后湖羊空腸CD、提高空腸和回腸V/H顯著降低,表明纖維素酶能促進(jìn)空腸和回腸的發(fā)育,最終促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用,這可能是生長(zhǎng)性能提高的原因之一。而當(dāng)單寧和纖維素酶同時(shí)添加時(shí)也對(duì)湖羊小腸形態(tài)有顯著改善作用,尤其是回腸V/H顯著高于單寧組也略高于纖維素酶組。邸凌峰(2018)發(fā)現(xiàn),飼糧中同時(shí)添加單寧和纖維素酶的瘤胃菌群多樣性顯著高于兩者單獨(dú)添加,這表明單寧與纖維素酶協(xié)同作用影響胃腸發(fā)育。
飼糧中添加單寧顯著促進(jìn)湖羊空腸發(fā)育,降低纖維素消化率,同時(shí)添加單寧和纖維素酶時(shí)顯著促進(jìn)湖羊空腸和回腸發(fā)育,并且對(duì)纖維素的消化率也顯著提高。表明單寧和纖維素酶同時(shí)添加能顯著改善湖羊生長(zhǎng)、養(yǎng)分利用及腸道發(fā)育,且飼喂效果優(yōu)于兩者單獨(dú)添加。