易 瓊, 韓 娥, 馬政發(fā), 吳文旋*, 陳鑫珠, 劉 景, 吳佳海, 牟 瓊
(1.貴州大學(xué)西南特色藥用生物資源開發(fā)利用教育部工程研究中心,貴州省生化工程中心,動物科學(xué)學(xué)院,動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)研究所,新農(nóng)村發(fā)展研究院,貴州省山地畜禽養(yǎng)殖污染控制與資源化技術(shù)工程實驗室,貴州貴陽550025;2.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,福建福州350013;3.貴州省草業(yè)研究所,貴州貴陽550006)
我國養(yǎng)殖業(yè)取得長足進(jìn)步, 但也帶來蛋白質(zhì)飼料匱乏和動物排泄物環(huán)境污染的問題。 采取動物營養(yǎng)調(diào)控技術(shù)提高蛋白質(zhì)的消化利用率, 是節(jié)省蛋白質(zhì)飼料和降低污染環(huán)境的有效方式。 蛋白質(zhì)由氨基酸組成, 平衡的氨基酸比例可改善氮的平衡,減少氮的排泄。 研究顯示,適當(dāng)降低飼糧蛋白質(zhì)(CP)水平,并添加限制性氨基酸不會影響動物的生產(chǎn)性能, 還可降低氮的排放量和提高蛋白質(zhì)利用率(郭偉等,2020;Lee 等,2012)。
作為反芻動物的高位限制性氨基酸之一,賴氨酸(Lys)在機體蛋白質(zhì)合成、動物生長繁育上發(fā)揮著重要作用。 但由于瘤胃的特征,直接添加氨基酸會被瘤胃微生物降解,因此生產(chǎn)中常額外添加過瘤胃賴氨酸(RPLys),其進(jìn)入小腸后消化吸收,滿足反芻動物機體的需求(郭俊強,2019)。目前鮮見低CP補飼過瘤胃賴氨酸的研究報道。 據(jù)此,本試驗通過研究低CP 補飼RPLys 的飼喂效果, 為低CP 水平飼糧的實際應(yīng)用提供更多的數(shù)據(jù)參考和理論依據(jù)。
1.1 試驗設(shè)計 采用單因素隨機區(qū)組設(shè)計,按年齡 (2.5)、 體重一致的原則, 將18 只初始體重(39.56±2.01)kg、體況良好的黔北麻羊隨機分為3組,即對照組、處理Ⅰ組、處理Ⅱ組,每組6 個重復(fù),每個重復(fù)1 只羊。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,CP 設(shè)定為12%,不添加RPLys;處理Ⅰ組CP 為10%,補飼0.5%的RPLys; 處理Ⅱ組CP 為10%, 補飼1%的RPLys(過瘤胃率為85%)。 采用逐級混勻法將RPLys 與精料充分混合,并按先精后粗的飼喂順序投喂,保證RPLys 采食完全。 試羊單籠飼養(yǎng)管理,每天定時飼喂2 次,自由飲水,羊舍干凈衛(wèi)生、通風(fēng)良好。 試驗期共21 d,其中預(yù)試期14 d,正試期(采樣期)7 d。 試羊飼糧參照《中國肉用山羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(2004)》配制(蘭云賢,2008),其組成及營養(yǎng)水平見表1,精粗比為40:60。
表1 山羊飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1.2 檢測指標(biāo)
1.2.1 生長性能 每天以重復(fù)為單位記錄試羊干物質(zhì)采食量(DMI),始重和末重為預(yù)飼期第1 天和正試期結(jié)束后(22th)時空腹體重,計算平均日增重(ADG)、平均凈增重(ANG)及料重比(F/G)。
1.2.2 養(yǎng)分消化率 在試驗期內(nèi)每3 d 收集1 次飼糧樣品, 正試期結(jié)束前的最后5 d 連續(xù)對每只試羊進(jìn)行24 h 收糞,準(zhǔn)確記錄并稱重,加入10%鹽酸固氮。 將飼糧樣和糞樣置于(65±2)℃烘箱中烘干,回潮24 h 后粉碎,參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》對飼糧樣和糞樣進(jìn)行分析測定(張麗英,2007)。采用氧彈式測熱儀(美國PARR-6400)測定能量(GE),凱氏定氮法(K1100F,Hanon)測定粗蛋白質(zhì)(CP),灼燒法測定有機物(OM)、酸不溶灰分(AIA)含量,Van Soest 纖維素分析法測定中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)。 養(yǎng)分消化率的計算采用內(nèi)源指示劑法(4 N AIA),計算公式為:
養(yǎng)分消化率/%=100-[100×(飼糧中AIA 含量/糞中AIA 含量)×(糞中養(yǎng)分含量/飼糧中養(yǎng)分含量)]。
1.2.3 血液生化指標(biāo) 在正試期第6 天,清晨空腹?fàn)顟B(tài)下用裝有肝素鈉的采血管對試羊頸靜脈采血10 mL,1006.2 g 離心15 min, 取上層血液于-20 ℃冷凍保存。 參考南京建成生物工程研究所試劑盒說明書測定總蛋白(TP)、白蛋白(Alb)、總氨 基 酸(TAA)、尿 素 氮(UN)、尿 酸(UA)、肌 酐(Cr)、堿性磷酸酶(AKP)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)、丙二醛(MDA)、過氧化氫酶(CAT)含量。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析 試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010 軟件預(yù)處理, 再采用SAS 9.2 軟件進(jìn)行單因素方差分析,Duncan’s 法多重比較。 結(jié)果采用“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”的形式表示,P <0.05 為差異顯著。
2.1 生長性能 從表2 可知,各組山羊初始體重接近(P >0.05)。 低蛋白飼糧添加RPLys 后不影響山羊的生長性能,各組間的DMI、ADG、ANG、F/G 差異均不顯著(P >0.05)。
表2 低蛋白補飼RPLys 對山羊生長性能的影響
2.2 養(yǎng)分消化率 由表3 可知,低蛋白飼糧補飼RPLys 不影響NDF、ADF 及OM 消化率,各組間差異不顯著(P >0.05)。 對CP 消化率,處理Ⅰ組、處理Ⅱ組分別高于對照組9.36%、14.26%,差異顯著(P <0.05)。 對EE 消化率,處理Ⅰ組、處理Ⅱ組分別高于對照組6.17%、10.10%, 差異均顯著 (P <0.05);但處理Ⅰ組、處理Ⅱ組之間差異不顯著(P >0.05)。 RPLys 的添加可提升CP、EE 消化率,表明其具有劑量依賴效應(yīng),表現(xiàn)為隨著RPLys 添加水平的增加,CP、EE 消化率也相應(yīng)增加。
表3 低蛋白補飼RPLys 對山羊養(yǎng)分消化率的影響 %
2.3 血液生化指標(biāo) 由表4 可知,低蛋白飼糧補飼RPLys 對山羊血液TP、Alb、TAA、UN、UA、Cr、AKP、AST、ALT、SOD、GSH-PX、MDA、CAT 均未產(chǎn)生明顯影響,差異不顯著(P >0.05)。
表4 低蛋白補飼RPLys 對山羊血液生化代謝指標(biāo)的影響
3.1 低蛋白補飼RPLys 對山羊生長性能的影響必需氨基酸在動物體內(nèi)不能自主合成,蛋白水平降低的同時需額外補充才能滿足機體需求,不然就會影響氮平衡并對動物的健康造成損害。研究表明,在基礎(chǔ)日糧中添加RPLys 有利于提高反芻動物的干物質(zhì)采食量和日增重,增加對養(yǎng)分的消化吸收(楊宇為,2015;劉保倉,2014;Xue 等,2011)。 Robinson 等(2011) 在泌乳早中期奶牛的TMR 飼糧中添加RPLys, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)飼喂RPLys 對DM 攝入量沒有顯著影響。 本試驗中2 個處理組山羊生長性能并沒有降低,這提示添加的RPLys 消除了蛋白質(zhì)降低引起的生長性能受損。與本研究結(jié)果不同的是,韓云勝等(2016)在基礎(chǔ)飼糧中添加RPLys 30 g/d,發(fā)現(xiàn)奶公牛的末重和ADG 均顯著提高, 表明添加RPLys 在一定程度上可改善其生產(chǎn)性能。原因可能是,試驗所用的黔北麻羊作為地方品種,已接近自身平臺期體重水平,生長狀態(tài)已過了生長發(fā)育的旺盛期,因此額外添加RPLys 對生長性能已無顯著效果。
3.2 低蛋白補飼RPLys 對山羊養(yǎng)分表觀消化率的影響 養(yǎng)分消化率和生產(chǎn)性能具有密切關(guān)系, 是反映養(yǎng)分在體內(nèi)消化利用情況的重要指標(biāo)(王波等,2016)。 蛋白質(zhì)是動物機體組織的重要組成部分,蛋白水平的降低會導(dǎo)致動物生長性能、養(yǎng)分消化率和氨基酸消化率下降,影響體內(nèi)氨基酸的轉(zhuǎn)換和代謝平衡(黃健,2015)。在飼糧中補充過瘤胃氨基酸可使小腸中氨基酸含量增加,蛋白質(zhì)的消化吸收率提高,降低其在瘤胃轉(zhuǎn)化過程中的損耗。研究表明,添加一定水平的Lys 可增加反芻動物的自由采食量和氮存留率,提高CP 消化率,有效降低氮排放(歐陽靖等,2010;Wang 等,2010)。 本試驗結(jié)果表明,低蛋白補飼RPLys 能夠顯著提高飼糧CP 和EE 消化率,飼糧養(yǎng)分得到了充分利用, 原因可能是添加的RPLys改善了機體內(nèi)氨基酸的平衡,有利于對養(yǎng)分的消化吸收。 研究發(fā)現(xiàn),與對照組相比,在綿羊日糧中補充
4.0 g/kg 和8.0 g/kg 的賴氨酸鹽酸鹽, 有機物和粗蛋白質(zhì)消化率、 氮保留率都有所提高 (劉文杰等,2015)。 李雪玲等(2017)研究指出,斷奶羔羊飼糧中添加RPLys 能提升飼糧蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化速率,氮的利用率和氮表觀消化率都有明顯增加??梢?,在低蛋白飼糧中添加RPLys 有利于小腸平衡可吸收氨基酸水平,正向提高飼糧平均的消化能力,減少糞、尿氮的排放量,達(dá)到環(huán)保和降低飼料成本的目的。
3.3 低蛋白補飼RPLys 對山羊血液生化指標(biāo)的影響 血液TAA、TP、Alb、UN、UA 和Cr 水平是評定機體對蛋白質(zhì)消化吸收利用和氨基酸平衡狀態(tài)的重要指標(biāo)。 TAA 表示血液中氨基酸總量的變化情況;血液TP 由Alb 和Glb 構(gòu)成,在一定程度上可以衡量機體營養(yǎng)狀況代謝水平(崔萌萌等,2012);Cr是血液中嘌呤的代謝產(chǎn)物, 能夠反映腎臟健康情況,當(dāng)腎臟受損時,血液中Cr 濃度增加(吳天佑等,2016);UN 是蛋白質(zhì)代謝的終產(chǎn)物,受瘤胃中NH3-N 濃度和蛋白質(zhì)異化作用的影響 (劉飛等,2014),能評定飼糧中蛋白質(zhì)和瘤胃內(nèi)可溶性降解物的均衡情況。 高昌鵬(2019)報道,日糧中添加RPLys 可提高灘羊血清TP 水平,顯著降低UN 的含量;賈明?。?010)在泌乳奶牛中,也得到類似結(jié)論。 但在本試驗中各組血液TP、Alb、UN、UA、Cr并無顯著差異;與此類似的是,Rajwade 等(2019)在Sahiwal 雌性小?;A(chǔ)日糧中補充15 g/d 的RPLys,研究發(fā)現(xiàn)并不會對TP、Alb 水平造成顯著影響。 此外,從處理組補飼RPLys 可以發(fā)現(xiàn),血液中TAA 水平有所升高,說明RPLys 的添加能夠使氨基酸總量增加,但并未有顯著性差異。
ALT、AST 和AKP 參與氨基酸代謝, 氨基酸不平衡時會導(dǎo)致肝臟組織受損,ALT 和AST 活性升高,AKP 活性降低(黃健等,2014)。 本試驗中,各組之間血液AST、ALT 及AKP 水平差異均不顯著,說明低蛋白補飼RPLys 不會對山羊的肝臟造成負(fù)面影響。 與本試驗結(jié)果相似,薛豐等(2010)也發(fā)現(xiàn),日糧中添加RPLys 對肉牛血液TP、Alb、AST、ALT 含量無顯著影響。血液中SOD、GSH-Px、CAT、MDA 等抗氧化物質(zhì)可以維持機體細(xì)胞氧化、抗氧化動態(tài)平衡。CAT 和GSH-Px 是動植物和微生物內(nèi)普遍存在的抗氧化酶,其中GSH-Px 能催化還原形谷胱甘肽(GSH)對氫過氧化物的還原反應(yīng)(Borchi,2010),是細(xì)胞內(nèi)抗氧化作用的酶性保護系統(tǒng)的成分之一。SOD 是動物體內(nèi)重要的抗氧化酶, 能夠清除自由基, 在保護機體免受氧化損傷上發(fā)揮著關(guān)鍵作用。MDA 是機體脂質(zhì)過氧化鏈鎖反應(yīng)的產(chǎn)物, 其含量高低常用來評定脂質(zhì)過氧化作用狀況和細(xì)胞過氧化的程度。 Debele 等(2019)研究表明,在母牛產(chǎn)前補充RPLys 可提高血液GSH-Px 活性, 降低MDA含量;而在產(chǎn)后母牛中添加RPLys 可降低產(chǎn)犢后前三周的MDA 濃度,有助增加血液GSH-Px 水平。本試驗中, 低蛋白補飼添加RPLys 對SOD 活性無顯著影響; 但從數(shù)值變化趨勢來看,GSH-Px、CAT 有所提高,MDA 水平輕微降低,這提示RPLys 在提高血液抗氧化能力方面具有一定潛力。
本試驗結(jié)果表明,在降低飼糧蛋白水平的同時補飼RPLys 可顯著提高山羊的粗蛋白質(zhì)、 粗脂肪消化率;且不會影響血液正常代謝和抗氧化應(yīng)激能力。 綜合考慮各指標(biāo),以添加1%RPLys 效果最好。