王 超,盧冬梅,趙娟娟,趙壽培,車大璐,曹玉鳳,高玉紅,李秋鳳
(1.河北農業(yè)大學動物科技學院,河北 保定 071001; 2.保定市農牧局,河北 保定 071001)
畜禽飼料添加劑雖然在飼料配比中所占比例很少,但在提高飼料利用率、改善肉質等方面起到積極作用。我國的肉牛業(yè)起步較晚,高效、健康、標準化養(yǎng)殖程度仍然較低。與國外相比,我國肉牛的飼料添加劑研究及其應用仍然受到一定的局限。為了更快的提高我國肉牛的飼料營養(yǎng)技術,增加肉牛對飼料的利用效率,減少飼喂成本,作者查閱了2018年肉牛飼料添加劑的國外研究文獻,從脂類、礦物質、維生素、微生物、甘油和氨基酸添加劑方面論述了肉牛飼料添加劑的國外研究進展,以期對我國肉牛飼料的研究與應用提供參考與借鑒。
飼料中添加脂類可提高飼料能量和動物代謝能利用率,并在降低環(huán)境應激上發(fā)揮重要作用,這已被多數畜禽養(yǎng)殖場所認可。目前常用的脂類添加劑包括油脂、精油、脂肪酸及其鈣鹽等。Suksombat等[1]關于代乳料的研究發(fā)現,飼喂等氮等能而脂肪酸組成不同的5種代乳料:(1)代乳料中100%脂肪來源于乳脂;(2)代乳料中50%脂肪來源于椰子油,50%來源于乳脂;(3)代乳料中100%脂肪來源于椰子油;(4)代乳料中50%脂肪來源于棕櫚油,50%來源乳脂;(5)代乳料中脂肪中100%來源于棕櫚油。結果發(fā)現,14~56日齡的犢牛代乳料中添加棕櫚油或椰子油可替代乳脂而不影響飼喂效果,對犢牛生產性能(日增重(ADG)、干物質采食量(DMI)和飼料轉化率(FCR))、消化性能(干物質(DM)、有機物(OM)、粗脂肪(EE)、鈣(Ca)、磷(P)等表觀消化率)和血清總膽固醇、甘油三酯、游離脂肪酸含量等理化指標均未產生副作用,對犢牛的腹瀉率也沒有產生影響。Wisitiporn等[2]研究也發(fā)現,飼料中每日添加200 g棕櫚油或米糠油時,牛肉胴體特性和牛肉品質均不受影響,且顯著提高了凈能和C16∶0、C18∶1n-9、單不飽和脂肪酸和總脂肪酸的含量,并改善了牛肉大理石紋;兩種不同來源的脂類比較,米糠油更能提高牛肉中的C18∶2n-6、反式10和順式12C18∶2亞油酸以及多不飽和脂肪酸含量。Ramos等[3]關于棕櫚油的研究也表明,棕櫚油可改變瘤胃微生物菌群結構,使瘤胃發(fā)酵產物從乙酸鹽向丙酸鹽轉變,當飼料中含有1.0%棕櫚油時,甲烷(CH4)的產生量顯著降低,但同時也降低了飼料消化率。魚油作為魚粉生產的副產品,主要通過對魚體及其廢棄物蒸、壓榨和分離而得到,由于魚油富含其他動物脂肪所缺乏的ω-3多聚不飽和脂肪酸,已經被作為畜禽生產中一種特殊飼料添加劑,在豬禽研究上較多,作為肉牛飼料添加劑的研究相對較少,而且不同飼料結構對魚油添加效果會有一定影響。Bahnamiri等[4]研究認為,大麥基礎日糧(精粗比例70∶30)前提下,采食不同粗料比例的苜蓿干草(10%和20%)和青貯玉米(10%和20%)時,不同水平的魚油添加劑(0、1.0%和2.1%,DM基礎)對肉牛瘤胃發(fā)酵和營養(yǎng)物質消化率均不產生顯著影響,但采食苜蓿干草條件下添加2.1%魚油顯著降低了奶公犢的DMI,建議日糧中添加高水平魚油時選擇青貯玉米作為粗飼料可防止DMI下降,并刺激肉牛的采食行為。另一種脂類添加劑——肉桂醛,該物質作為植物精油的一種成分,通過與細胞膜結合發(fā)揮其抗菌效力。Pempek等[5]研究了肉桂醛作為犢??股靥娲返男Ч?,結果發(fā)現,肉桂醛使犢?;寄氀椎娘L險大大降低。Moriel等[6]關于肉桂醛和大蒜油對放牧肉牛和圈養(yǎng)肉牛生長性能的影響研究中發(fā)現,2種添加劑沒有影響斷奶犢牛的生產性能和糞中蟲卵數,且肉牛放牧的百喜草地蒼蠅數量明顯減少。
可見,肉牛飼料中添加脂類不僅可以提高飼料能值,改善瘤胃發(fā)酵環(huán)境,而且對肉牛ADG、DMI、FCR等生產性能指標沒有副作用。但是,由于不同文獻報道的肉牛品種、年齡、脂源、飼料原料及日糧配比等因素存在一定差異,脂類添加的效果也不盡相同。
礦物質和維生素均是維持動物正常生理活動必不可少的營養(yǎng)物質,但添加過量會導致疾病的發(fā)生。大部分的礦物質和維生素不能在體內合成,只能通過飼料來獲取,因此,飼料中添加適量的礦物質和維生素一直以來都是畜禽營養(yǎng)的研究重點。關于銅(Cu)和鋅(Zn)的研究[7]認為,犢牛日糧中添加Zn可增加犢牛的日增重,而添加Cu則沒產生類似影響。關于硒(Se)的研究指出,日糧中添加有機硒能增加血液中Se的濃度。Svetlana等[8]關于不同形態(tài)錳(Mn)對瘤胃生態(tài)環(huán)境的影響研究指出,不管是添加了高水平的有機錳(184 mg/kg)還是無機錳(182.7 mg/kg),與對照組飼料中Mn含量(34.3 mg/kg)比較,α-淀粉酶活性均受到抑制,但增加了羧甲基纖維素酶活性,雖然過量添加Mn對瘤胃纖毛蟲數量和細菌總數沒有產生顯著性影響,但有機Mn降低了瘤胃微生物種群的豐富度和多樣性。
另外,非常規(guī)的礦物質添加劑的研究也逐漸受到重視。已有研究[9]發(fā)現,雜交犢牛的日糧中添加無機礬(V)雖然對犢牛日增重不產生影響,但顯著提高了犢牛血漿中胰島素樣生長因子-1、三碘甲腺原氨酸和甲狀腺素濃度,并且添加9 mg/kg無機礬(DM)時達到最高。另一方面,V對機體的礦物質平衡也產生一定影響,Kumar等[10]在雜交犢牛的飼料中添加3、6和9 mg/kg 的無機V(DM),發(fā)現添加V可使血漿中V、Ca、鐵(Fe)、Cu和Zn的濃度升高。關于伊利石礦物添加劑也有研究報道,Biswas等[11]關于伊利石對閹牛消化性能的影響的研究中發(fā)現,添加1%的伊利石可改善瘤胃菌群結構,瘤胃總細菌和甲烷菌數量降低,揮發(fā)性脂肪酸(VFA)濃度升高,顯著降低CH4的產生量。
肉牛養(yǎng)殖過程中維生素飼料添加劑的研究也有相關報道。Corrine等[12]研究認為,由于維生素A(VA)可通過其代謝物——視黃酸來促進脂肪細胞的形成,因此VA對可改善牛肉品質,該研究通過在安格斯去勢犢牛飼料中添加150 000和30 000 IU的VA發(fā)現,犢牛斷奶重隨著VA水平的增加而增加,雖然VA對屠宰體重影響不大,但明顯改善了牛肉的肌間脂肪和大理石紋結構。維生素添加劑的研究已經延續(xù)多年,但對于維生素活性代謝物的研究不多,據報道,維生素代謝物可能具有更強的生理生化活性,而且不需經過肝臟的代謝,如,維生素D3(VD3)進入機體后,必須先經肝臟轉化為25-羥基-VD3,然后經腎臟代謝后轉化為1α,25-羥基-VD3,才能激化小腸對鈣、磷的轉運和吸收,但該代謝物的安全性仍有質疑。Celi等[13]關于25-羥基-VD3作為飼料添加劑的安全性研究發(fā)現,犢牛飼料中添加1.7~8.5 mg/kg DM的25-羥基-VD3增加了血漿和組織中25-羥基-VD3的濃度,但不影響犢牛生長,對犢牛血清生化指標也沒有造成不良影響。
飼用微生物添加劑是為了改善飼料質量在飼料中添加的一種微生物制劑,目前報道最多的為飼用酵母,其次是乳酸桿菌飼用微生物。2018年關于飼用微生物的研究主要集中于對瘤胃微生物結構和肉質的影響。Harjap等[14]研究指出,夏季水牛飼料中添加釀酒酵母(Yea Sacc1026)可緩解熱應激對瘤胃微生物的負面影響,每天每頭飼喂250億活酵母細胞可使瘤胃菌群顯著增加,沒有添加酵母的水牛瘤胃總VFA濃度降低,乙酸和丁酸的比例升高,添加釀酒酵母后這些瘤胃特性參數恢復正常,緩解了水牛的熱應激。Luisa等[15]也研究了高精育肥肉牛日糧中添加釀酒酵母(CNCM I-1077)對生產性能、屠宰特性和瘤胃特性的影響,發(fā)現每天每頭給飼5 g顯著提高了肉牛的干物質采食量,雖然屠宰重和胴體重沒有增加,但改善了肉質,并且增加了瘤胃乙酸和丁酸的濃度以及乙酸/丙酸比率,剖檢也發(fā)現飼用酵母可預防瘤胃乳頭的過度角化。但是,酵母對瘤胃VFA濃度的影響也有不一致的研究結論。Sousa等[16]研究發(fā)現,活酵母(CNCM I-1077)降低了放牧內洛爾肉牛的瘤胃乙酸比例,增加了丙酸比例,提高了總短鏈脂肪酸含量,且增加了纖維的消化率。不同研究報道的數據差異性可能與牛品種、發(fā)育階段、飼料類型和飼喂方式等因素有關。此外,酵母本身的特性也影響其飼用效果。Geng等[17]比較了活性干酵母(ADY)和酵母培養(yǎng)物(YC)對肉牛的瘤胃發(fā)酵和脂肪酸組成的影響,2種酵母添加劑均可降低背最長肌中C18∶3n6c含量,提高牛肉嫩度,但未改變牛肉風味,牛肉中飽和脂肪酸比例、單不飽和脂肪酸比例和組成和n-6/n-3等參數均未受到影響,研究也指出,ADY可顯著提高背最長肌C16∶1n7含量,而YC可顯著降低戊酸酯摩爾百分比、乙酸摩爾百分比以及乙酸/丙酸比例。
活性乳酸菌類飼用添加劑已廣泛應用于畜禽飼料中,該菌是畜禽消化道主要的共生菌,能形成正常菌群,是我國最早公布的兩種可直接飼用的飼料級微生物添加劑菌種之一,其中以乳酸桿菌和雙歧桿菌為代表。Lamella等[18]關于乳酸桿菌的研究表明,飼料中添加乳酸桿菌100~300 ml/d·頭-1(108 CFU/ml)可顯著提高犢牛的日增重,每頭每天添加200和300 ml可顯著提高DMI,并提高了血液中白細胞數量、平均紅細胞體積、平均血紅蛋白濃度等生化參數,研究指出,每頭每天添加200 ml乳酸桿菌對犢牛效果最佳??梢?,飼料微生物可使瘤胃環(huán)境改善,并提高肉牛的DMI,對肉質、消化等其他方面的影響仍有待于進一步的研究。
甘油能夠參與反芻動物的糖異生反應,在肝臟合成動物所需的葡萄糖,某種程度上可代替其他能量飼料以降低飼料的成本。Benedeti等[19]研究表明,飼料中添加甘油可降低瘤胃總產氣量、乙酸濃度和乙酸/丙酸比例,體外試驗結果表明,飼料類型影響甘油添加的效果,當果園干草作為底物時,添加甘油可降低果園干草的體外消化率,而玉米飼料中添加甘油則不影響玉米的體外消化率。甘油作為能量飼料可替代玉米,肉牛日糧中可最高添加甘油300 g/kg以代替玉米,可達到相似的能量效率[20]。另外,甘油添加劑某種程度上可改善瘤胃特性,并提高生產性能。Castagnino等[20]關于粗甘油的研究發(fā)現,粗甘油的添加提高了干物質的攝取量,且瘤胃中丙酸含量增加了27.5%,并提高了戊二酸/丁酸比例,降低了乙酸/丙酸比例。此外,甘油的類似物,同樣能參加糖異生作用的丙二醇近年來也有研究。Eltok等[21]關于丙二醇對肉牛腹瀉及其安全性的研究認為,每日添加丙二醇1 500 ml可引起輕微腹瀉(15%)及其他輕微呼吸道疾病,但對肝臟沒有任何損失,而且有效減少了糞便中病原微生物的數量,減少了對生態(tài)環(huán)境的污染。可見,不僅甘油,其類似物丙二醇作為飼料添加劑是比較安全的,而且有益于肉牛的生產。
氨基酸是組成蛋白質的基礎成分,動物體內不能自發(fā)合成或不能滿足需要的氨基酸稱為必需氨基酸。飼料中必需氨基酸的添加及其配比是多年來畜禽業(yè)研究的重點。Chagas等[22]關于蛋氨酸(Met)和半胱氨酸(Cys)的組合飼喂的試驗表明,飼喂液體飼料的犢牛添加8.0~10.2 g/d的2種組合氨基酸,結果發(fā)現,2種組合氨基酸對OM、CP、EE等營養(yǎng)物質消化率沒有影響,不同添加水平對前期試驗階段犢牛(8~30日齡)的生長性能沒有差異,但后期(30~60日齡)高水平的添加有利于犢牛生產性能的提高。Abbasi等[23]研究了體外瘤胃保護蛋氨酸(RPM)水平對反芻動物消化性能的影響,低蛋白質日糧中添加RPM可促進瘤胃后消化道營養(yǎng)物質的消化吸收并提高總VFA的產生,主要表現為皺胃和回腸中CP和DNF的消化率顯著提高??梢?,合理的氨基酸配比能夠提高家畜對營養(yǎng)物質的消化率及其生產性能,同時可以節(jié)省飼養(yǎng)成本。
除了上述飼料添加劑在肉牛飼養(yǎng)上應用較多,其他飼料添加劑也有零星報道,如中草藥、單寧和大豆苷元等。Ashok等[24]研究了6種中草藥添加劑(白喉、鹿角藤止瀉劑、龍葵、葫蘆巴、南非醉茄和蝦子花)對肉牛甲烷排放的影響,發(fā)現添加2.5%~7.5%的龍葵和蝦子花可有效降低CH4的產生,并隨著添加水平的增加CH4抑制程度增加。Pieiro-Vázquez等[25]研究了白堅木單寧對飼喂低質熱帶草條件下肉牛消化性能和瘤胃發(fā)酵的影響,當添加2%~3%單寧時,有效降低了29%~41%的CH4,同時不影響瘤胃發(fā)酵、飼料采食量和消化率。Zhao等[26]關于大豆苷元添加劑影響肉牛消化性能的研究發(fā)現,大豆苷元添加劑可改善瘤胃發(fā)酵環(huán)境,提高瘤胃擬桿菌門細菌的豐度,雖然降低了瘤胃pH值和氨氮濃度,但提高了瘤胃總VFA濃度和微生物蛋白質合成。
總之,肉牛飼料添加劑不僅可以改善肉牛瘤胃發(fā)酵,對肉牛的生產性能和消化性能也產生積極的影響。近年來,對飼料添加劑安全性的研究也逐漸受到重視,且添加劑飼喂劑量、基礎日糧、肉牛品種和年齡等也會影響添加劑的飼喂效果,如果添加劑應用不合理,不但導致添加劑無效果,甚至產生負面效果。因此,選擇飼料添加劑時,應考慮飼養(yǎng)環(huán)境、肉牛生理階段、基礎飼料配比和添加劑安全性等因素,選擇合適的添加劑,以達到最高的生產性能。