張仔堃,滕樂(lè)幫,李美玉,董瑞蘭,孫國(guó)強(qiáng)*
(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,山東青島 266109;2.平度市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,山東青島 266700)
稀土(RE)是一種新型的高效飼料添加劑,對(duì)奶牛消化道微環(huán)境和瘤胃微生物區(qū)系有顯著改善作用[1]。飼糧中添加一定劑量RE 有利于激活動(dòng)物體內(nèi)的生長(zhǎng)因子,提高酶活性,增強(qiáng)機(jī)體免疫力[2]。吳丹丹等[3]研究表明,添加23 g/(d·頭)RE 對(duì)提高奶牛瘤胃微生物蛋白(MCP)產(chǎn)量的效果最顯著。過(guò)瘤胃賴氨酸(RPLys)有利于奶牛小腸氨基酸的平衡,促進(jìn)奶牛對(duì)蛋白質(zhì)的高效利用、提高飼料消化率、降低氮排泄,在瘤胃內(nèi)游離出的少量賴氨酸(Lys)對(duì)改善瘤胃發(fā)酵、促進(jìn)瘤胃微生物生長(zhǎng)有積極作用[4]。張凱祥等[5]研究發(fā)現(xiàn),添加30 g/(d·頭)RPLys 對(duì)奶牛瘤胃MCP 產(chǎn)量的影響最顯著。本課題組前期試驗(yàn)表明,RE 和RPLys 在奶牛飼糧中單一最適添加量分別為23 g/(d·頭)[3]和30 g/(d·頭)[5]。目前,未見(jiàn)RE 和RPLys 聯(lián)合應(yīng)用于奶牛生產(chǎn)的相關(guān)報(bào)道,聯(lián)合使用對(duì)奶牛生產(chǎn)能否取得更好的效果尚不清楚。本試驗(yàn)在前期單獨(dú)添加的基礎(chǔ)上,研究RE 和RPLys 組合添加對(duì)奶牛瘤胃MCP、養(yǎng)分消化率和血液生化指標(biāo)的影響,旨在探究RE 和RPLys 的最適添加水平組合,為RE 和RPLys 的聯(lián)合使用提供理論依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料 RE:成分含量為有機(jī)稀土(ReC6O7H8·3H2O)≥36%,其中鉛(Pb)≤0.002%、砷(As)≤0.005%,購(gòu)自徐州英美爾生物科技有限公司。RPLys:組成為L(zhǎng)-賴氨酸鹽酸鹽、棕櫚油、二氧化硅,其中賴氨酸含量≥50%、水分含量≤12%、過(guò)瘤胃率為80%,購(gòu)自青島潤(rùn)博特生物科技有限公司。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及日糧 選用煙臺(tái)荷牧園牧業(yè)有限責(zé)任公司(萊陽(yáng))提供的體重(650±30)kg、胎次(2~3)胎、產(chǎn)奶量(34.31±1.17)kg、泌乳天數(shù)(90±20)d 及乳成分相近的荷斯坦奶牛80 頭,隨機(jī)分為10 組,每組8 頭,正試期60 d。試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1,日糧配方及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表2。
表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) g/d
表2 日糧配方及營(yíng)養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1.3 飼養(yǎng)管理 每天采用全自動(dòng)擠奶器(丹麥SAC)在03:30、11:30、18:30 時(shí)擠奶,每天在03:30、13:00 時(shí)喂料,試驗(yàn)過(guò)程中保證每天每頭奶牛接觸到全混合日糧的時(shí)間在20 h 以上,自由采食。
1.4 尿樣采集與指標(biāo)測(cè)定 尿樣采集采用點(diǎn)收尿法[7],并結(jié)合人工接尿和膀胱取尿。預(yù)試期第1~3 天和正試期第28~30 天、58~60 天采集尿樣。尿樣中加入濃度為10% 硫酸調(diào)整pH,使pH<3,-20℃保存。尿中尿酸、尿肌酐含量測(cè)定采用UV- 1800 PC 型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海MAPADA),尿中尿囊素含量測(cè)定采用Infinite F50 酶標(biāo)儀(瑞士TECAN)。參照Valadares等[8]的方法,以尿肌酐(每頭牛每天1 kg 體重排出約29 mg)標(biāo)記測(cè)定奶牛的排尿量。試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。
1.5 瘤胃MCP 產(chǎn)量計(jì)算 參考Chen 等[9]闡述的原理并結(jié)合王虎成等[10]的計(jì)算公式,通過(guò)尿中嘌呤衍生物(PD)估測(cè)出MCP 產(chǎn)量。PD 含量為尿中尿酸和尿囊素的含量之和。計(jì)算公式:
MCP(g/d)=(6.25×70X)/(0.83×0.116×1 000)=6.25×0.727X
式中,X為小腸吸收外源性嘌呤的數(shù)量(mmol/d);70為每摩爾嘌呤的含氮量(mg/mol);0.83為微生物核酸嘌呤的消化率;0.116為瘤胃微生物總氮中嘌呤氮的比例;6.25為氮換算為蛋白質(zhì)的平均系數(shù)。
小腸吸收外源性嘌呤數(shù)量(X)的計(jì)算公式:
Y=0.85X+0.385 BW0.75。
式中,Y為尿中嘌呤衍生物的排出量(mmol/d);0.85為牛腸道吸收的嘌呤轉(zhuǎn)化為尿中PD 的回收率;0.385為當(dāng)牛腸道吸收嘌呤的數(shù)量為0 時(shí),尿中排出內(nèi)源性嘌呤衍生物的數(shù)量;BW0.75為動(dòng)物的代謝體重。
1.6 飼料樣和糞樣的采集與指標(biāo)測(cè)定 于預(yù)試期第1 天和正試期第28、58 天連續(xù)收集3 d 試驗(yàn)牛飼料樣和糞樣。飼料樣采用五點(diǎn)取樣法收集,收集的料樣放入65℃烘箱中烘干、粉碎待用。糞樣采集采用直腸采糞法,糞樣加硫酸進(jìn)行固氮,硫酸濃度為10%,每100 g 樣品中加25 mL 硫酸,并于-20℃冷凍保存。樣品中干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、中性洗滌纖維(NDF)參照《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 6435—2006[11]、GB/T 6432—2018[12]、GB/T 20806—2006[13])測(cè)定。酸性洗滌纖維(ADF)參照《飼料中酸性洗滌纖維的測(cè)定》(NY/T 1459—2007)測(cè)定[14]。酸不溶灰分參照Keulen 等[15]方法測(cè)定,采用 4N 鹽酸酸不溶灰分法計(jì)算養(yǎng)分表觀消化率。
1.7 血樣采集與血液生化指標(biāo)測(cè)定 在預(yù)試期第1 天和正試期第30、60 天晨飼前逐頭采取試驗(yàn)牛頸靜脈血液20 mL。血液樣品3 500 r/min 離心15 min,取上清液,-20℃冷凍保存。送至青島金域醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)有限公司,檢測(cè)血清中血糖(GLU)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLOB)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、尿素氮(BUN)、肌酐(CRE)等指標(biāo)的含量。
1.8 統(tǒng)計(jì)分析 使用Excel 2010 軟件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),SPSS 20.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析,Duncan′s 多重比較法比較組間差異性,P<0.05 表示差異顯著、P<0.01 表示差異極顯著,結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。
2.1 不同水平RE 和RPLys 組合對(duì)奶牛瘤胃微生物蛋白產(chǎn)量的影響 由表3 可知,LL、LM、MM、HL、HH組尿酸排出量極顯著高于C 組,LH 組顯著高于C 組。各試驗(yàn)組尿囊素排出量、PD 排出量、MCP 產(chǎn)量均極顯著高于C 組。HH 組MCP 產(chǎn)量提高幅度最大,較C組提高了32.16%(P<0.01),極顯著高于LL、ML、MH、HM 組,顯著高于HL 組,其余試驗(yàn)組與HH 組間差異不顯著。
2.2 不同水平RE 和RPLys 組合對(duì)奶牛養(yǎng)分消化率的影響 由表4 可知,LH、HM、HH 組DM 消化率極顯著高于C 組,MM 組顯著高于C 組。HH 組CP 消化率極顯著高于C 組,LH、MM、HM 組顯著高于C 組。HH組NDF 消化率極顯著高于C 組,ML、HL、HM 組顯著高于C 組。LH、MM、HM、HH 組ADF 消化率極顯著高于C 組,ML、HL 組顯著高于C 組。
2.3 不同水平RE 和RPLys 組合對(duì)奶牛血液生化指標(biāo)的影響 由表5 可知,各試驗(yàn)組(除LL 組)血清TP含量均極顯著高于C 組。LM、MH、HL、HH 組血清ALB 含量極顯著高于C 組,LH、ML 組顯著高于C 組。HM、HH 組血清GLOB 含量極顯著高于C 組,LM、ML、MM 組顯著高于C 組。各試驗(yàn)組血清BUN 含量均極顯著低于C 組。
3.1 不同水平RE 和RPLys 組合對(duì)奶牛瘤胃MCP 產(chǎn)量的影響 MCP 是反芻動(dòng)物生命活動(dòng)中氮的主要來(lái)源,能為反芻動(dòng)物的生命活動(dòng)提供大量蛋白質(zhì)。尿中排出的PD 主要來(lái)自瘤胃微生物嘌呤,尿嘌呤衍生物法是估測(cè)瘤胃MCP 產(chǎn)量的有效方法,因此可以通過(guò)測(cè)定PD含量估測(cè)MCP 產(chǎn)量[10]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),聯(lián)合添加RE 和RPLys 的各試驗(yàn)組奶牛瘤胃MCP 產(chǎn)量較C 組均有極顯著提高。適量添加RE 對(duì)瘤胃發(fā)酵具有促進(jìn)作用,可提高微生物利用NH3-N 合成MCP 的能力[16]。RE 能提高瘤胃菌群活性,尤其是蛋白質(zhì)分解菌,有利于快速降解飼料中的蛋白質(zhì),促進(jìn)瘤胃微生物對(duì)蛋白質(zhì)的利用,加快MCP 的生成[17]。張凱祥等[5]研究發(fā)現(xiàn),在奶牛飼糧中添加RPLys 可顯著提高M(jìn)CP 產(chǎn)量。NH3-N 是MCP合成的主要原料,RPLys 能加快瘤胃內(nèi)NH3-N 的利用,降低NH3-N 濃度,NH3-N 濃度降低說(shuō)明瘤胃微生物利用NH3-N 合成MCP 的能力增強(qiáng)[18]。因此,奶牛飼糧中添加RE 和RPLys 有利于促進(jìn)瘤胃MCP 的生成。
表3 不同水平RE 和RPLys 組合對(duì)奶牛瘤胃微生物蛋白產(chǎn)量的影響
表4 不同水平RE 和RPLys 組合對(duì)奶牛養(yǎng)分消化率的影響 %
表5 不同水平RE 和RPLys 組合對(duì)奶牛血液生化指標(biāo)的影響
3.2 不同水平RE 和RPLys 組合對(duì)奶牛養(yǎng)分消化率的影響 飼糧中干物質(zhì)采食量以及各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率是影響奶牛生產(chǎn)性能的主要限制性因素。RE 能增加消化道微生物以及消化酶等的活力,并能提高瘤胃內(nèi)纖維分解菌和蛋白分解菌的活性,促進(jìn)飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[19]。張建華等[2]研究發(fā)現(xiàn),在飼糧中添加RE有利于激活纖維素酶活性,對(duì)提高DM 消化率有積極影響。林仕欣[20]試驗(yàn)表明,在肉牛飼糧中添加不同水平RE 提高了飼料中CP、ADF、NDF 消化率。李海英[21]在飼料中添加RPLys 顯著提高了DM、CP 的消化率。RPLys 可以改善瘤胃內(nèi)環(huán)境,提高瘤胃微生物菌群活性,提高瘤胃消化率,并有利于小腸氨基酸的平衡,促進(jìn)小腸對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[18]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,部分試驗(yàn)組DM、CP、NDF、ADF 消化率顯著或極顯著上升。
3.3 不同水平RE 和RPLys 組合對(duì)奶牛血液生化指標(biāo)的影響 血液生化指標(biāo)是反映動(dòng)物機(jī)體生理狀況的重要依據(jù)。林仕欣[20]研究發(fā)現(xiàn),隨RE 添加水平的提高,血清中ALB 含量顯著升高。王建紅等[22]研究表明,扣除RPLys 的試驗(yàn)組,犢牛血清中TP、ALB、GLOB 含量均降低。RE 和RPLys 能增強(qiáng)奶牛機(jī)體體液免疫能力,提高IgG、IgM 等免疫球蛋白水平,并有利于促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成代謝,因而對(duì)血清中TP、ALB、GLOB 含量升高有積極作用[3,23]。BUN 是反映動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)和氮代謝狀況的重要指標(biāo),RE 能促進(jìn)奶牛瘤胃微生物對(duì)NH3-N 的利用[4],RPLys 有利于小腸內(nèi)氨基酸的平衡[5],這可能是本試驗(yàn)中BUN 含量降低的原因。本試驗(yàn)中GLU 含量有升高趨勢(shì)但在正常范圍之內(nèi),可能是因?yàn)槁?lián)合添加RE 和RPLys,一方面增加了奶牛體內(nèi)丙酸含量,促進(jìn)糖原異生,另一方面提高了奶牛體內(nèi)GH 含量,有利于對(duì)葡萄糖的吸收利用。
本試驗(yàn)結(jié)果顯示,奶牛飼糧中添加不同水平組合的RE 和RPLys 能提高瘤胃MCP 產(chǎn)量和飼料中養(yǎng)分消化率,并能提高血清中TP 含量,降低血清BUN 含量。綜合考慮上述指標(biāo),在本試驗(yàn)設(shè)計(jì)條件下,以HH 組,即RE 25.5 g/(d·頭)、RPLys 32.5 g/(d·頭)為 最 佳組合。