■李美發(fā) 辛均平 丁鵬舉 王世輝 王江北 汪彎彎 瞿明仁 許蘭嬌

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 江西省動(dòng)物營養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/飼料工程研究中心，江西南昌330045）

甜菜堿最早在歐洲被發(fā)現(xiàn)，主要存在于甜菜的糖蜜中，普遍存在于動(dòng)植物體內(nèi)，其化學(xué)結(jié)構(gòu)與氨基酸相似，又被稱作三甲基甘氨酸，屬于季胺堿類物質(zhì)[1]。微生物中有許多種甜菜堿的代謝分解途徑，最常見的代謝途徑是將甜菜堿轉(zhuǎn)化為甘氨酸，并且甜菜堿可以作為應(yīng)激保護(hù)劑或細(xì)胞中的酶穩(wěn)定劑，用以抵抗外界的不良影響[2-3]。有報(bào)道稱，甜菜堿可以提升畜禽動(dòng)物對(duì)熱應(yīng)激的潛力，從而提高畜禽動(dòng)物的生產(chǎn)力及免疫力[4-5]。甜菜堿還可以作為甲基供體、能夠促進(jìn)動(dòng)物脂肪代謝、改善機(jī)體蛋白質(zhì)的利用率，在物質(zhì)代謝中起著重要的作用，添加適量的甜菜堿對(duì)生物以及環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生危害[1，6]。研究表明，在豬及禽類日糧中添加甜菜堿改善了酮體的質(zhì)量，并且顯著提高了其生長速率及對(duì)飼料的利用效率[7-10]。但是，由于瘤胃動(dòng)物生理上獨(dú)特的性質(zhì)，導(dǎo)致甜菜堿在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用區(qū)別于豬和禽類動(dòng)物[11]。甜菜堿對(duì)于瘤胃微生物及其發(fā)酵功能的影響相關(guān)報(bào)道較少，因此，本試驗(yàn)的目的在于探究甜菜堿對(duì)錦江黃牛瘤胃體外各發(fā)酵參數(shù)的影響，為甜菜堿在錦江黃牛的飼養(yǎng)方面的應(yīng)用提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 甜菜堿

甜菜堿購買于山東某公司，純度≥99%。

1.2 緩沖液

參照Menke等(1988)[12]瘤胃體外發(fā)酵技術(shù)，0.1 ml微量元素（A），208.1 ml 緩沖液（B），205.1 ml 常量元素溶液（C），1.0 ml 刃天青溶液（D），520.2 ml 蒸餾水中通入CO2氣體使其達(dá)到飽和狀態(tài)，維持溫度在39 ℃穩(wěn)定，加入62.4 ml 還原液（E，現(xiàn)配現(xiàn)用），持續(xù)通入CO2氣體至溶液由淡藍(lán)色轉(zhuǎn)為無色。

A、B、C、D、E各溶液按照表1進(jìn)行配制。

表1 緩沖液組成

1.3 試驗(yàn)動(dòng)物及其飼養(yǎng)管理

錦江黃牛3 頭（體重大約為350 kg），都裝有瘤胃瘺管。采用單欄飼養(yǎng)，日飼喂兩次（8:00和18:00），自由飲水，基礎(chǔ)日糧配方及營養(yǎng)水平見表2。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用單因素設(shè)計(jì)，共5組，每組3個(gè)重復(fù)。甜菜堿在日糧中的添加水平為0(對(duì)照組)、4、8、12、16 mg/g。

1.4.2 瘤胃液的采集

在晨飼前，將瘤胃液采集裝置放入瘤胃瘺管，在瘤胃上下前后4個(gè)部位分別采集等量的瘤胃液，混合均勻。將剛采集的瘤胃液快速裝入已預(yù)熱至39 ℃、充滿CO2、且經(jīng)過滅菌處理的保溫瓶中，裝滿采集液后立即蓋上保溫瓶蓋，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室。將剛采集的瘤胃液在使用4層紗布過濾后，持續(xù)通入二氧化碳5 min，即刻分裝到已經(jīng)預(yù)熱至39 ℃，并且裝有培養(yǎng)物底物（基礎(chǔ)日糧0.5 g）和緩沖液（40 ml）的培養(yǎng)瓶中，每個(gè)培養(yǎng)瓶中加20 ml瘤胃液，打開振蕩開關(guān)，進(jìn)行培養(yǎng)。

表2 基礎(chǔ)日糧配方及營養(yǎng)水平

1.4.3 樣品預(yù)處理

培養(yǎng)24 h 后，用冰塊停止發(fā)酵0.5 h，隨后測(cè)定瘤胃液pH 值，接著將培養(yǎng)物用尼龍布進(jìn)行過濾，濾液-20 ℃保存，用于瘤胃發(fā)酵參數(shù)：揮發(fā)性脂肪酸（VFA）和微生物蛋白（MCP）及氨態(tài)氮（NH3-N）的測(cè)定。將濾渣和尼龍布置于65℃烘箱中，烘干至恒重，測(cè)定干物質(zhì)消化率。

1.5 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.5.1 發(fā)酵pH值的測(cè)定

瘤胃液pH 值采用上海雷磁PHS—3C 型pH 計(jì)進(jìn)行測(cè)定，在測(cè)定之前要使用pH 值4.01 和pH 值6.8 的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液進(jìn)行校正。

1.5.2 揮發(fā)性脂肪酸（VFA）

采用GC-1690氣相色譜儀(杭州科曉化工儀器設(shè)備有限公司)FID檢驗(yàn)器測(cè)定VFA，色譜柱：Nukol毛細(xì)管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm)；進(jìn)樣口溫度220 ℃；檢測(cè)器250 ℃；柱溫升溫程序：起始溫度60 ℃，然后以20 ℃/min的升溫速率升至190 ℃，保持3 min，進(jìn)樣口壓力：100 kPa；SPL分流比：20∶1；氣體流速：載氣氮?dú)猓∟2）75 ml/min；氫氣（H2）70 ml/min；空氣50 ml/min；進(jìn)樣量：1 μl。

1.5.3 氨態(tài)氮（NH3-N）

氨態(tài)氮的含量按照馮宗慈等（1993）[13]的改進(jìn)方法，采用752紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定。

1.5.4 微生物蛋白（MCP）

微生物蛋白采用考馬斯亮藍(lán)法，用752紫外可見分光光度計(jì)來測(cè)定培養(yǎng)液中微生物蛋白的含量。

1.5.5 干物質(zhì)消化率（IVDMD）

干物質(zhì)消化率（%）=（m1-m2）/m1×100

式中：m1——樣品的重量；

m2——體外消化后殘?jiān)闹亓俊?/p>

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2003軟件進(jìn)行初步的處理，統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 17.0 程序進(jìn)行分析，多重比較采用Duncan's法。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 甜菜堿對(duì)發(fā)酵液VFA的影響（見表3）

表3 甜菜堿對(duì)發(fā)酵液VFA的影響

由表3 可知，8、12、16 mg/g 添加組總揮發(fā)性脂肪酸、丙酸含量較對(duì)照組有所提高，但差異不顯著（P＞0.05）。添加量為8、12、16 mg/g 組的乙酸含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），各試驗(yàn)組的丁酸含量與對(duì)照組相比，均有提高，而乙酸/丙酸比例隨著添加水平的增加，有降低的趨勢(shì)，但差異不顯著（P＞0.05）。

2.2 甜菜堿對(duì)發(fā)酵液NH3-N、MCP、IVDMD、pH 值的影響（見表4）

從表4可以知道，各試驗(yàn)組中NH3-N和MCP的含量相比于對(duì)照組有所提高，但是差異不顯著（P＞0.05）。添加量為8、12、16 mg/g 組的干物質(zhì)消化率均高于對(duì)照組，而各組的pH值無顯著差異（P＞0.05）。

表4 甜菜堿對(duì)發(fā)酵液NH3-N、MCP、IVDMD、pH值的影響

3 討論

3.1 甜菜堿對(duì)發(fā)酵液VFA的影響

揮發(fā)性脂肪酸（VFA）能促進(jìn)反芻動(dòng)物腸胃運(yùn)動(dòng)，抑制腸胃中病原微生物的生長，在反芻動(dòng)物中常作為能源供體[14-15]，提高VFA 的含量有利于反芻動(dòng)物的生產(chǎn)。在本試驗(yàn)中，添加8、12、16 mg/g 的甜菜堿，其總揮發(fā)性脂肪酸、乙酸、丁酸含量相比于對(duì)照組有提高，這與前人的研究一致[16]。

3.2 甜菜堿對(duì)發(fā)酵液NH3-N、MCP、IVDMD、pH 值的影響

干物質(zhì)消化率反映的是動(dòng)物對(duì)飼料的利用率，研究表明，在湖羊日糧中，添加甜菜堿在一定程度上可以提高干物質(zhì)消化率[17]。在本試驗(yàn)中，添加甜菜堿有提升干物質(zhì)消化率的趨勢(shì)，這與前人的研究一致[18]。反芻動(dòng)物瘤胃pH值正常范圍一般為6～7，其反映了瘤胃的發(fā)酵情況，對(duì)于飼料的消化有著重要的影響[19]。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組pH值與對(duì)照組相比差異不顯著（P＞0.05）。各試驗(yàn)組pH值均處于正常范圍內(nèi)，未對(duì)人工瘤胃內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。瘤胃內(nèi)的氨態(tài)氮是合成微生物蛋白（MCP）的主要氮源，而微生物蛋白（MCP）是反芻動(dòng)物重要的蛋白質(zhì)來源[20-21]。本試驗(yàn)中，添加甜菜堿提高了NH3-N、MCP 的含量，這與前人的研究一致[22],說明添加一定水平的甜菜堿可以提高瘤胃NH3-N、MCP的含量。

4 結(jié)論

在本試驗(yàn)條件下，在日糧中添加一定比例的甜菜堿有助于改善體外干物質(zhì)消化，同時(shí)有提高NH3-N、MCP、VFA的含量的趨勢(shì)。綜合本試驗(yàn)的各個(gè)指標(biāo)以及實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)濟(jì)因素，添加8 mg/g的甜菜堿較為適當(dāng)。