張娟利,莫 放,姚 剛,楊開倫,陳如龍,楊紅建*
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830052;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100193;3.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830052;4.新疆天萊牧業(yè)有限責(zé)任公司,新疆博樂(lè) 833400)
我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部(農(nóng)醫(yī)發(fā)[2017]22 號(hào))規(guī)定在2020 年底前包括抗生素在內(nèi)的“藥物性飼料添加劑”將全面退出,飼料端“禁抗”,養(yǎng)殖“減抗、限抗”已成為大勢(shì)所趨。飼用益生菌(Probiotics),又稱直接飼用微生物(Direct-fed microbials),因其在飼料或飲水中添加后可改善胃腸道菌群平衡并對(duì)宿主動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育及機(jī)體健康起到有益作用而備受養(yǎng)殖業(yè)高度關(guān)注[1]??莶菅挎邨U菌(Bacillus subtilis)作為飼用益生菌之一,可在消化道內(nèi)存活,不具有致病性,并因其能夠形成抗寒和耐熱的孢子,使其在日糧中添加使用時(shí)活性十分穩(wěn)定[2-3]??莶菅挎邨U菌在水產(chǎn)、豬、雞等單胃動(dòng)物上具有抑制腸道有害菌、增強(qiáng)機(jī)體免疫、提高抗氧化力、促生長(zhǎng)等方面的有益功效[4-7]??莶菅挎邨U菌在肉羊上的飼用功效已有研究報(bào)道[8-10];在斷奶前犢牛日糧中添加納豆芽孢桿菌可以提高機(jī)體免疫力[11];日糧添加枯草芽孢桿菌(3.0×109活菌數(shù)/天/頭)可提高產(chǎn)奶量與乳固形物產(chǎn)量,對(duì)養(yǎng)分消化率無(wú)顯著影響[12]。枯草芽孢桿菌在肉牛上的飼用功效鮮有報(bào)道。新疆褐牛是我國(guó)自20 世紀(jì) 30 年代起歷經(jīng)50 多年育成的乳肉兼用品種,廣泛分布于新疆伊犁、塔城、博樂(lè)等地區(qū)[13]。隨消費(fèi)需求的不斷增加,肉牛養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)被列為新疆維吾爾自治區(qū)草食畜牧業(yè)優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,如何提高新疆褐牛增重速度與飼料轉(zhuǎn)化效率,繼而縮短育肥出欄時(shí)間一直頗受關(guān)注。在肉牛育肥實(shí)踐中,許多規(guī)?;蕡?chǎng)通常將不同初始月齡的肉牛分為不同進(jìn)欄時(shí)間、不同圈欄批次、采用不同飼料配方進(jìn)行育肥。本試驗(yàn)旨在研究日糧添加單一枯草芽孢桿菌對(duì)新疆博樂(lè)地區(qū)13 月齡新疆褐牛生長(zhǎng)性能與養(yǎng)分消化率的影響,為飼用益生菌在肉牛飼養(yǎng)實(shí)踐中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 枯草芽孢桿菌制劑 枯草芽孢桿菌制劑為褐色粉劑,粒徑≤80 目,水分≤10%,有效活菌數(shù)≥100 億 CFU/g,粗灰分≤10%。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理 挑選體重(313.23±2.86)kg 的13月齡新疆褐牛與哈薩克牛雜交F1代公牛30 頭,隨機(jī)分為對(duì)照組與枯草芽孢桿菌添加組(試驗(yàn)組),在具有遮陽(yáng)棚和配有自由飲水槽的開放式隔欄中采用全混合日糧(TMR)方式在每日10:00 和19:30 分2 次進(jìn)行飼喂,飼養(yǎng)期為90 d。
在試驗(yàn)開始前進(jìn)行牛只稱重記錄,在TMR 投放后,試驗(yàn)組試驗(yàn)牛TMR 中按照每100 kg 平均體重添加10 g枯草芽孢桿菌粉劑,13 月齡肉牛TMR 原料組成與營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。試驗(yàn)期間,飲水槽每3 d 清理1 次,保證試驗(yàn)牛只清潔飲水。
1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法 在飼養(yǎng)試驗(yàn)期間,以圈欄為單位在地面槽位均勻投料后,記錄TMR 攪拌車投料總量,根據(jù)每頭肉牛所占槽位長(zhǎng)度,記錄每天各頭牛所在槽位的平均投料量,于次日晨飼前稱量各槽位剩料量,測(cè)算每頭肉牛個(gè)體采食量。每7 d 采集TMR 樣品,測(cè)定水分含量,并用使用賓州篩(2012 版:第1 層孔徑19 mm,第2 層8 mm,第3 層1.18 mm)對(duì)投放的新鮮TMR 以及次日清晨剩料進(jìn)行顆粒分布現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定;每間隔30 d 在晨飼前對(duì)試驗(yàn)牛進(jìn)行稱重,計(jì)算平均日增重(ADG)、干物質(zhì)采食量(DMI)和平均耗料增重比(F/G),F(xiàn)/G=DMI/ADG。在稱重結(jié)束后,從對(duì)照組與試驗(yàn)組各選取6 頭試驗(yàn)牛,采用點(diǎn)收糞法連續(xù)7 d 于每日08:00—09:00、14:00—15:00 和20:30—21:30 收集糞樣,采用糞篩(上層:孔徑4.762 5 mm;中層:孔徑2.381 25 mm;下層:1.587 5 mm)對(duì)糞樣進(jìn)行粒度分析。除此之外,將每只牛的糞樣混合后取500 g 左右,加入10%硫酸后,放入烘箱65℃烘48 h 至風(fēng)干,回潮48 h 后粉碎,過(guò)1 mm篩用塑料封口袋密封保存。參照AOAC 方法[14],分析測(cè)定TMR 和糞便樣品中有機(jī)物(OM)、粗蛋白質(zhì)(CP)含量;參照范氏纖維分析法[15],利用實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的DFA-1 型分布式纖維測(cè)定儀測(cè)定中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)、酸不溶性灰分(AIA)含量,按照AIA 內(nèi)標(biāo)法計(jì)算日糧養(yǎng)分表觀消化率。
表1 13 月齡肉牛TMR 原料組成及營(yíng)養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 利用SAS 9.4 軟件Import 過(guò)程讀入經(jīng)整理后的Excel 數(shù)據(jù),采用GLM 過(guò)程對(duì)13 月齡肉牛飼養(yǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行方差分析,計(jì)算最小二乘法均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM),利用LSMEANS 語(yǔ)句采用Tukey 檢驗(yàn)針對(duì)對(duì)照組與試驗(yàn)組肉牛所有測(cè)試指標(biāo)分別進(jìn)行最小二乘法均值差異性比較,顯著水平設(shè)定為P<0.05。
2.1 日糧添加枯草芽孢桿菌對(duì)13 月齡肉牛TMR 剩料粒度分布的影響 由表2 所示,13 月齡肉牛在0~90 d 不同飼養(yǎng)階段,TMR 投料賓州篩各層分布差異不顯著。
如表3 所示,試驗(yàn)組TMR 剩料賓州篩各層比例與對(duì)照組未呈顯著差異。與0~30 d 相比,30~90 d 賓州篩第1 層與底層TMR 剩料比例呈下降趨勢(shì),而賓州篩第3 層呈升高現(xiàn)象,表明育肥后期肉牛對(duì)日糧中19 mm 長(zhǎng)度以上長(zhǎng)粗飼料進(jìn)食量進(jìn)食比例增加。
表2 肉牛不同飼養(yǎng)階段TMR 投料粒度分布比例 %
表3 日糧中添加枯草芽孢桿菌對(duì)13 月齡肉牛不同飼養(yǎng)階段TMR 剩料分布比例 %
2.2 日糧添加枯草芽孢桿菌對(duì)13 月齡肉牛育肥增重性能與養(yǎng)分消化率的影響 如圖1 所示,飼養(yǎng)30 d 后試驗(yàn)組肉牛平均體重開始超過(guò)對(duì)照組,兩組肉牛體重均呈線性增長(zhǎng)模式。
圖1 日糧添加枯草芽孢桿菌對(duì)13 月齡肉牛體重變化的影響
從表4 可知,隨飼養(yǎng)天數(shù)增加,DMI 均呈升高趨勢(shì),但在90 d 飼養(yǎng)期內(nèi)試驗(yàn)組與對(duì)照組均未呈現(xiàn)顯著差異;13 月齡肉牛經(jīng)90 d 飼養(yǎng)后,試驗(yàn)組ADG 顯著高出對(duì)照組 23%,試驗(yàn)組F/G 較對(duì)照組下降了18.8%(P<0.05)。
如表5 所示,雖然13 月齡肉牛在不同生長(zhǎng)期內(nèi)OM、CP、NDF、ADF 表觀消化率未呈現(xiàn)顯著差異,但全期平均消化率從數(shù)值上試驗(yàn)組與對(duì)照組相比分別提高了1.3、6.0、4.3、3.0 個(gè)百分點(diǎn)(P>0.05)。
表4 日糧中添加枯草芽孢桿菌對(duì)13 月齡肉牛育肥生長(zhǎng)性能的影響
表5 日糧中添加枯草芽孢桿菌對(duì)13 月齡肉牛養(yǎng)分表觀消化率的影響 %
由表6 和圖2 可知,試驗(yàn)組與對(duì)照組相比,糞篩上層比例由12.99%升高至18.18%,中層篩比例由38.96%下降至27.27%,而下層曬糞便比例由48.05%升高至54.55%。
表6 日糧中添加枯草芽孢桿菌對(duì)13 月齡肉牛育肥至第90 天數(shù)時(shí)糞便粒度分布的影響 %
圖2 日糧添加枯草芽孢桿菌對(duì)13 月齡肉牛育肥至第90 天數(shù)時(shí)糞篩分析對(duì)比圖
隨著我國(guó)畜牧業(yè)的快速發(fā)展,TMR 飼喂方式已經(jīng)在許多規(guī)?;膛pB(yǎng)殖場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用,并正逐步應(yīng)用于肉牛飼養(yǎng)實(shí)踐中。在TMR 應(yīng)用實(shí)踐中,賓州飼料分級(jí)篩已經(jīng)成為評(píng)價(jià)TMR 制作質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)工具,在奶牛飼養(yǎng)實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用,但在肉牛上研究應(yīng)用報(bào)道較少。本研究中,日糧添加枯草芽孢桿菌雖然沒(méi)有改變TMR 剩料在賓州篩各層的分布比例,但隨飼養(yǎng)天數(shù)的增加,TMR 剩料在賓州篩第1 層和底層比例出現(xiàn)下降,表明育肥后期肉牛對(duì)日糧中長(zhǎng)度大于19 mm 的長(zhǎng)粗飼料進(jìn)食能力提高,而這部分比例的升高則有助于提高反芻咀嚼次數(shù),促進(jìn)唾液的分泌,使瘤胃pH 處于正常范圍,避免發(fā)生酸中毒。
枯草芽孢桿菌進(jìn)入腸道后可促進(jìn)多種消化酶的產(chǎn)生,繼而促進(jìn)日糧養(yǎng)分吸收利用[16]。在本研究中,日糧添加枯草芽孢桿菌雖然沒(méi)有提高肉牛DMI,但對(duì)13月齡肉牛日糧OM、CP、NDF、ADF 消化率均有不同程度提高,這可能得益于枯草芽孢桿菌添加后促進(jìn)了宿主胃腸道消化酶分泌能力的提高。Moreira 等[17]在對(duì)體重315 kg 左右當(dāng)?shù)厝庥闷贩N公牛日糧中每頭每天添加10 g 枯草芽孢桿菌(低于本試驗(yàn)劑量)后,經(jīng)過(guò)118 d育肥飼養(yǎng),發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌可顯著提高小腸絨毛高度,并提高了肉牛屠宰后大理石花紋評(píng)分,間接表明日糧添加枯草芽孢桿菌可以提高養(yǎng)分的消化吸收能力,并改善牛肉品質(zhì)。除本研究外,國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)日糧添加單一枯草芽孢桿菌對(duì)肉牛日糧養(yǎng)分吸收方面的報(bào)道。
在肉牛日糧配方與營(yíng)養(yǎng)水平不變情況下,本研究發(fā)現(xiàn)日糧添加中按照每100 kg 平均體重添加10 g 枯草芽孢桿菌,經(jīng)過(guò)90 d 短期育肥,肉牛育肥體重呈線性增長(zhǎng)模式,ADG 較對(duì)照組提高了23%,F(xiàn)/G 下降了18.8%,表明日糧添加枯草芽孢桿菌在沒(méi)有影響日糧DMI 的情況下,仍能提高ADG,顯著提高飼料轉(zhuǎn)化效率。Moreira 等[17]研究發(fā)現(xiàn)10 g/(頭·d)枯草芽孢桿菌對(duì)肉牛增重沒(méi)有效果,除受肉牛品種差異影響外,可能是其添加劑量偏低造成的。從另一方面,提示飼用枯草芽孢桿菌在肉牛育肥中應(yīng)用時(shí)其添加劑量不宜過(guò)低。
高堂亮[18]研究發(fā)現(xiàn),總活菌數(shù)為5×1010CFU/(頭·d)的復(fù)合益生菌(枯草芽孢桿菌、地衣芽胞桿菌和植物乳酸菌發(fā)酵混合制備)可提高新疆褐牛雜交后代公牛平均采食量ADFI(+14.54%)、ADG(+32.58%),F(xiàn)/G 降低了13.58%,日糧DM、CP、NDF、ADF 表觀消化率分別提高了3.3%、1.9%、4.4%、5.1%。該研究飼養(yǎng)期雖然只有30 d,但養(yǎng)分消化率提高幅度與本研究結(jié)果接近,ADG 也有明顯提高,但飼料轉(zhuǎn)化效率提高幅度明顯低于本研究結(jié)果(>18.8%)。與賓州篩在TMR 日糧制作質(zhì)量評(píng)價(jià)應(yīng)用相比,糞便分離篩可根據(jù)不同篩孔直徑對(duì)牛糞便顆粒進(jìn)行分層比例分析,并以糞便在每層上殘留物多少間接反映日糧養(yǎng)分消化情況,目前已經(jīng)在奶牛養(yǎng)殖中得到應(yīng)用[19],但在肉牛養(yǎng)殖中尚無(wú)糞篩分析研究報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,日糧添加枯草芽孢桿菌的試驗(yàn)組糞篩第2 層減少15.76%,第3 層則提高了14.40%,這也間接說(shuō)明日糧添加枯草芽孢桿菌可提高肉牛對(duì)日糧養(yǎng)分消化能力。上述結(jié)果表明,將枯草芽孢桿菌與其他適宜益生菌制備成復(fù)合益生菌,添加到肉牛日糧中也可以提高養(yǎng)分的消化率,繼而提高肉牛的增重性能。
本試驗(yàn)條件下,日糧添加枯草芽孢桿菌,雖然未顯著提高13 月齡新疆褐牛干物質(zhì)采食量,但肉牛仍呈線性育肥增長(zhǎng)模式,ADG 顯著提高了23%,飼料轉(zhuǎn)化效率提高了18.8%。綜合日糧養(yǎng)分消化率與糞篩分析結(jié)果表明,日糧添加枯草芽孢桿菌可通過(guò)改善日糧養(yǎng)分消化,提高新疆褐牛生長(zhǎng)速度,進(jìn)而在縮短育肥出欄時(shí)間方面具有應(yīng)用價(jià)值。