宋 鈺， 夏志軍， 昝林森,2*

(1.西北農(nóng)林科技大學動物科技學院，陜西 楊凌 712100；2.國家肉牛改良中心，陜西 楊凌 712100)

隨著現(xiàn)代畜牧業(yè)的快速發(fā)展，蛋白質資源緊缺逐漸成為我國飼料產(chǎn)業(yè)難題。因此，開發(fā)新型蛋白質飼料對我國畜牧業(yè)的良好發(fā)展具有重要意義[1]。作為濃縮糖蜜發(fā)酵液(CMS)的固體顆粒，谷氨酸渣中含有豐富的菌體蛋白和腐殖酸。富含蛋白質、氨基酸、維生素等多種營養(yǎng)成分，具有作為畜禽蛋白質飼料的潛力。

刁其玉等[2]研究表明，在仔豬日糧中添加2%的CMS可以改善仔豬的飼料轉化率，提高其日增重，同時降低飼料成本。毛江等[3]認為在奶牛日糧中添加部分CMS代替豆粕能夠提高奶牛的生產(chǎn)性能和粗蛋白表觀消化率，增加經(jīng)濟效益。Hannon等[4]認為，CMS可以部分代替尿素，促進瘤胃內微生物群落的生長。林教一等[5]認為，添加CMS可以提高奶牛日糧的適口性，同時提高牛奶中乳蛋白的含量。

段鵬杰等[6]研究表明，在日糧中添加谷氨酸渣代替部分豆粕可以顯著提高秦川肉牛的采食量、平均日增重和飼料利用率。然而，谷氨酸渣對西北農(nóng)林科技大學選育的秦川牛肉用新品系(以下簡稱“秦川肉?！?常見粗飼料的瘤胃降解情況影響還鮮有報道。本試驗通過在秦川肉牛日糧中添加不同水平的谷氨酸渣，研究其對秦川肉牛對6種常見粗飼料的瘤胃降解特性的影響，為谷氨酸渣飼料化推廣應用和秦川肉牛健康、高效養(yǎng)殖提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗所用谷氨酸渣由廈門丹聯(lián)商貿(mào)有限公司提供，呈黑褐色顆粒狀，其主要營養(yǎng)成分含量見表1。

表1 谷氨酸渣主要營養(yǎng)成分含量(干物質水平) %

1.2 試驗動物及試驗設計

試驗在西北農(nóng)林科技大學國家肉牛改良中心良繁場進行。選取體況良好、體重相近的5頭裝有瘤胃瘺管的秦川肉牛成年公牛。試驗持續(xù)120 d，共分為4期，每期30 d，其中預飼期15 d，正試期15 d，每30 d為一個飼養(yǎng)階段，每個飼養(yǎng)階段5頭牛飼喂同一谷氨酸渣添加量水平的日糧。第1期對照組的日糧不添加谷氨酸渣，3個試驗組在對照組日糧的基礎上在精料中分別添加1.5%，3.0%，4.5%的谷氨酸渣替代豆粕。

根據(jù)中國肉牛飼養(yǎng)標準(NY/T 815—2004)中的營養(yǎng)需要量及實際飼喂的要求進行日糧配置，以等能等氮為原則調整日糧配方，試驗牛日糧配方及營養(yǎng)成分見表2和表3。粗飼料以玉米青貯為主。

表2 試驗牛精料組成 %

表3 試驗牛精料營養(yǎng)成分(干物質水平)

注：每1 kg飼料中預混料含維生素A 2 640 IU，維生素D 340 IU，維生素E 26 mg，鐵60 mg，銅12 mg，鋅48 mg，錳48 mg，鈷0.12 mg，碘0.3 mg，硒0.36 mg。

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗牛采取拴系飼喂，每天飼喂2次(6:30和15:30)，保證飲水充足。飼喂時，將精料和粗料混勻，各組試驗牛精料按照平均體重的1.5%添加，統(tǒng)一飼喂，保證每頭牛每天5%～10%的剩料量。試驗開始前，對牛舍進行消毒，對所有試驗牛進行驅蟲處理。試驗期間，每天觀察牛的衛(wèi)生狀況；同時按照牛場的正規(guī)程序，定期對牛舍進行消毒。

1.4 瘤胃發(fā)酵相關指標測定

1.4.1 樣品采集與pH測定 分別在試驗期第15～20天，采集晨飼2 h后的瘤胃液(上、下、左、右四方位)，充分混勻，測定其pH。

1.4.2 氨態(tài)氮和揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量測定

NH3-N濃度采用馮宗慈等[7]的方法進行測定，VFA濃度按照胡偉蓮[8]的方法進行測定。

1.4.3 微生物蛋白(MCP) 參照夏其昌[9]中所闡述的光吸收法測定。

1.5 日糧瘤胃降解率測定

選取6種肉牛常用粗飼料(苜蓿干草、小麥麥秸、玉米秸稈、玉米青貯、谷草、稻草)，采樣后通過“四分法”獲取樣品，65 ℃條件下烘干24 h，然后稱質量備用[10〗。準確稱取5 g樣品放人尼龍袋(孔徑38 pμm，面積80 mm×120 mm)中，將尼龍袋放人牛瘤胃中發(fā)酵。發(fā)酵時間設6，12，24，36，48 h 5個時間段，每個時間處理同一試驗牛放3個重復袋。發(fā)酵結束后快速取出尼龍袋，用自來水沖洗至澄清為止，65 ℃烘干至恒重。然后，將尼龍袋內的殘余物粉碎，過1 mm孔篩，備用。采用常規(guī)營養(yǎng)成分分析法測定瘤胃降解前、后飼料中常規(guī)營養(yǎng)成分干物質(DM)、粗蛋白(CP)、中性洗滌纖維(NDF)的含量。CP含量的測定采用凱氏定氮法，NDF含量的測定采用范式纖維分析法[11]。不同時間點飼料養(yǎng)分降解率(p)計算公式為：

p=(樣品養(yǎng)分含量-某時間點殘余物中該養(yǎng)分含量)/樣品養(yǎng)分含量×100%

(1)

6種飼料DM、CP、NDF的有效降解率(ED)根據(jù)文獻[12]計算：

p=a+b(1-e-ct)

(2)

式中：p為不同時間點飼料養(yǎng)分降解率(%)；a為快速降解部分(%)；b為慢速降解部分(%)；c為慢速降解部分的降解速率(%/h)；t為降解時間(h)。

根據(jù)公式(2)求出a、b的值，代入公式(3)求出ED。

ED=a+b×c/(c+k)

(3)

式中：ED為有效降解率(%)；k為飼料的瘤胃外流速度(%/h)。參照Duinkerken的觀點，本試驗k值按照k=0.00139+0.1775c來計算。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

用SPSS19.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，用one-way ANOVA進行方差分析，并用LSD法進行多重比較。以P<0.05為差異顯著性判斷標準，試驗結果以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 谷氨酸渣對秦川肉牛采食量的影響

由表4可知，試驗Ⅱ組秦川肉牛的日采食量顯著高于對照組(P<0.05)。

表4 谷氨酸渣對秦川肉牛采食量的影響 kg/d

2.2 谷氨酸渣對秦川肉牛瘤胃發(fā)酵指標的影響

由表5可知，隨著谷氨酸渣添加量的增加，牛瘤胃液的pH升高，且試驗Ⅲ組顯著高于其他3組(P<0.05)；NH3-N濃度降低，且對照組顯著高于試驗Ⅱ、Ⅲ組；MCP含量增加，且試驗Ⅱ、Ⅲ組顯著高于對照組和試驗Ⅰ組，試驗Ⅱ組顯著高于試驗Ⅲ組；丙酸含量試驗Ⅱ、Ⅲ組顯著高于對照組(P<0.05)，試驗Ⅱ組顯著高于試驗Ⅲ組(P<0.05)；乙酸與丙酸比試驗Ⅱ組顯著低于其他3組(P<0.05)，試驗Ⅲ組顯著低于對照組(P<0.05)。

表5 谷氨酸渣對秦川肉牛瘤胃發(fā)酵指標的影響

2.3 谷氨酸渣對秦川肉牛對粗飼料瘤胃降解情況的影響

2.3.1 谷氨酸渣對秦川肉牛常用飼料DM瘤胃降解的影響 由表6可知，谷氨酸渣可不同程度提高苜蓿干草、玉米青貯、谷草、稻草的ED。苜蓿干草試驗Ⅱ組ED顯著高于其他3組(P<0.05)。玉米秸稈試驗Ⅰ組ED顯著低于其他3組(P<0.05)。玉米青貯試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組ED顯著高于對照組(P<0.05)，試驗Ⅱ組ED顯著高于其他3組(P<0.05)。谷草試驗Ⅱ、Ⅲ組ED顯著高于對照組和試驗Ⅰ組(P<0.05)。稻草試驗Ⅱ組ED顯著高于其他3組(P<0.05)。

表6 谷氨酸渣對不同粗飼料DM瘤胃降解率的影響

2.3.2 谷氨酸渣對秦川肉牛常用飼料CP瘤胃降解的影響 由表7可知，谷氨酸渣可不同程度提高苜蓿干草、小麥麥秸、玉米青貯、谷草的ED。苜蓿干草試驗Ⅱ組ED顯著高于其他3組(P<0.05)。小麥麥秸試驗Ⅲ組ED顯著高于其他3組(P<0.05)。玉米青貯試驗Ⅱ組ED顯著高于其他3組(P<0.05)。谷草試驗Ⅱ組ED顯著高于對照組(P<0.05)。

表7 谷氨酸渣對不同粗飼料CP瘤胃降解率的影響

2.3.3 谷氨酸渣對秦川肉牛常用飼料NDF瘤胃降解的影響 由表8可知，谷氨酸渣可不同程度提高小麥麥秸、玉米秸稈、玉米青貯、稻草的ED。小麥麥秸試驗Ⅱ、Ⅲ組ED顯著高于對照組和試驗Ⅰ組(P<0.05)。玉米秸稈試驗Ⅱ組ED顯著高于其他3組(P<0.05)，試驗Ⅰ組ED顯著高于對照組和試驗Ⅲ組(P<0.05)。玉米青貯試驗Ⅱ組ED顯著高于對照組(P<0.05)。稻草試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組ED顯著高于對照組(P<0.05)。

2.3.4 谷氨酸渣對秦川肉牛常用飼料ADF瘤胃降解的影響 由表9可知，谷氨酸渣可不同程度提高苜蓿干草、小麥麥秸、玉米秸稈、玉米青貯、谷草的ED。苜蓿干草試驗Ⅱ組ED顯著高于其他3組(P<0.05)，試驗Ⅰ、Ⅲ組ED顯著高于對照組(P<0.05)。小麥麥秸試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組ED顯著高于對照組(P<0.05)。玉米秸稈試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組ED顯著高于對照組(P<0.05)。玉米青貯試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組ED顯著高于對照組(P<0.05)。谷草試驗Ⅱ組ED顯著高于其他3組(P<0.05)。

表8 谷氨酸渣對不同粗飼料NDF瘤胃降解率的影響

表9 谷氨酸渣對不同粗飼料ADF瘤胃降解率的影響

3 討 論

3.1 日糧中添加谷氨酸渣對秦川肉牛采食量的影響

飼料種類、外界環(huán)境、飼料的適口性等都對肉牛采食量有影響[13]。本試驗中，添加谷氨酸渣替代豆粕后肉牛采食量顯著增加，可能與谷氨酸渣保留有糖蜜的香味，適口性較好有關，這與孫宇等[14]的結論相一致。

3.2 日糧中添加谷氨酸渣對秦川肉牛發(fā)酵指標的影響

瘤胃液的pH是衡量瘤胃是否處于正常發(fā)酵環(huán)境的重要參數(shù)，是瘤胃發(fā)酵過程的綜合反映。王慶麗等[15]發(fā)現(xiàn)：日糧種類、日糧精粗比、日糧干物質含量、采食量、飼喂方法等因素都可以影響瘤胃液pH。本試驗中，瘤胃液pH隨著谷氨酸渣添加量的增加而有升高的趨勢，且試驗Ⅲ組顯著高于其他3組，但都處于6.33～6.60之間，屬于適宜范圍(5.5～6.8)，說明在日糧中用1.5%～4.5%谷氨酸渣替代豆粕可以顯著提高瘤胃pH，且對瘤胃健康無不良影響。這和毛江[16]等人的研究成果不一致。原因可能是試驗動物的不同及飼養(yǎng)飼料配方的差異。

瘤胃液NH3-N是日糧蛋白質、瘤胃中非蛋白氮和動物機體蛋白質的降解產(chǎn)物，也是瘤胃微生物合成菌體蛋白所用的原料，其濃度可以反映瘤胃內蛋白質降解和蛋白質合成之間達成的平衡狀態(tài)[17]。在本試驗中，添加谷氨酸渣后NH3-N濃度顯著降低，表明在添加谷氨酸渣代替部分豆粕可以顯著降低瘤胃液NH3-N濃度，使其更多地被瘤胃微生物用于合成菌體蛋白[18]。

MCP含量是反映瘤胃內蛋白質合成情況的指標[19]。本試驗中，添加谷氨酸渣后試驗Ⅱ、Ⅲ組微生物蛋白含量顯著高于對照組，這與瘤胃液中NH3-N濃度的降低相一致，說明日糧中添加谷氨酸渣促進了瘤胃微生物利用瘤胃液中的NH3-N合成微生物蛋白，且3.0%的添加量效果最好。

反芻動物瘤胃微生物將瘤胃內纖維物質分解為多種VFA(乙酸、丙酸、丁酸等)。通常根據(jù)乙酸、丙酸、丁酸相對比例將瘤胃發(fā)酵分為乙酸型發(fā)酵，丙酸型發(fā)酵和丁酸型發(fā)酵3種類型。丙酸是葡萄糖合成的主要前體，丙酸型發(fā)酵能夠為機體提供更多能量，降低甲烷的生成，降低機體能量消耗[20]。一般用乙酸含量和丙酸含量的比來表示瘤胃發(fā)酵模式的改變。在本試驗中，添加谷氨酸渣替代豆粕后，丙酸含量顯著增加，乙酸和丙酸比顯著降低。說明添加谷氨酸渣替代豆粕可以促進瘤胃的丙酸型發(fā)酵，這和馬群山等[21]的結論相一致。

3.3 日糧中添加谷氨酸渣對秦川肉牛瘤胃降解情況的影響

飼料DM、CP、NDF、ADF的有效降解率(ED)是評價飼料降解情況的重要指標之一。本試驗結果表明，在日糧中添加谷氨酸渣有利于提高秦川肉牛對多種常見飼料(苜蓿干草、玉米青貯、谷草、稻草)DM的ED，且其中添加3.0%谷氨酸渣的試驗組效果最好；有利于提高秦川肉牛對多種常見飼料(苜蓿干草、小麥麥秸、玉米青貯、谷草)CP的ED；有利于提高秦川肉牛對多種飼料(小麥麥秸、玉米秸稈、玉米青貯、稻草)NDF的ED；有利于提高多種飼料(苜蓿干草、小麥麥秸、玉米秸稈、玉米青貯、谷草)ADF的ED。

這可能與谷氨酸渣顯著提高了秦川肉牛瘤胃中丙酸含量，促進了秦川肉牛的丙酸型發(fā)酵有關[22]。同時，谷氨酸渣可以滿足瘤胃內微生物的能量需求，促進瘤胃內微生物的良性生長，提高秦川肉牛對飼料的降解情況。這與本試驗中微生物蛋白含量增加的結果相一致。本試驗中添加谷氨酸渣提高了秦川肉牛對多種飼料CP的有效降解率，這與Liu和McMeniman等[23]的結論相一致，但與關意寅等[22]的結論不一致，原因可能是因為試驗動物的不同和試驗環(huán)境的不同。

4 結 論

添加谷氨酸渣替代日糧中部分豆粕可以顯著提高秦川肉牛的采食量；可以顯著降低瘤胃內氨態(tài)氮濃度，顯著提高微生物蛋白含量，提升丙酸含量，降低乙酸與丙酸比，改善瘤胃內環(huán)境；可以顯著提高多種常用飼料DM、CP、NDF、ADF瘤胃有效降解率，其中以3.0%谷氨酸渣添加量為最佳。