王思宇, 趙小琪, 梁家充, 歐陽依娜, 李銀江, 薛 白, 洪瓊花*, 李衛(wèi)娟
(1.云南省畜牧獸醫(yī)科學院,云南昆明650224;2.四川農(nóng)業(yè)大學動物營養(yǎng)研究所,四川成都611130)
蛋白質和能量是影響動物生長的主要營養(yǎng)因子,日糧的蛋白質水平可以影響動物的能量代謝,但影響效果不盡相同。 唐丹等 (2017)、 包付銀(2007)、馬媚(2005)的研究表明,提高日糧蛋白質水平可提高奶牛和肉羊的消化能、代謝能、總能消化率、 總能代謝率和消化能代謝率。 而劉海斌(2008)、Vandehaar(1998)的研究結果表明,隨著日糧蛋白質水平的增加, 能量消化率降低或者不變。云南半細毛羊是人工培育的毛肉兼用品種,適于亞高山(海拔3000 m)地區(qū)濕潤氣候(品種簡介,2009),多分布在高寒山區(qū)。目前日糧蛋白質水平對云南半細毛羊能量代謝的影響研究鮮見報道。 本試驗旨在探索日糧蛋白質水平對云南半細毛羊空懷期母羊能量代謝的影響, 為云南半細毛羊日糧蛋白質水平與能量代謝的關系提供借鑒。
1.1 試驗設計 選擇25 只體重接近 (52.91±4.33)kg、 健康的云南半細毛羊空懷母羊進行試驗。 試驗動物隨機分為5 組,每組5 只,分別飼喂蛋白質水平為8.4%、10.0%、12.3%、13.6%、15.9%的日糧,日糧其他營養(yǎng)成分保持一致。日糧組成及營養(yǎng)水平見表1(王思宇等,2019)。 試驗前對代謝籠進行清洗消毒。 試驗期共19 d,包括14 d 預飼期和5 d 正式期。試驗期間每天早、晚投喂精料和粗料, 動物自由飲水。 消化代謝試驗采用全收糞法,連續(xù)收集5 d,每天記錄每只試羊的采食量、排糞量和排尿量并取樣。 鮮糞樣混勻稱重記錄后-20 ℃低溫保存?zhèn)溆谩?尿樣按10%添加10%鹽酸進行固氮,置于-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
表1 試驗日糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)
1.2 測定指標及方法 測定日糧、試驗動物的糞樣和尿樣的熱能,方法參照《飼料分析及飼料質量檢測技術》(張麗英,2007)。
本試驗中,甲烷能參照Blaxter 等(1965)的公式推算:ECH4/%=3.67 + 0.062D+0.050D-2.37;式中:ECH4為甲烷能,D 為試驗羊采食日糧總能的表觀消化率。
按以下公式計算攝入總能、消化能、代謝能、總能消化率、總能代謝率及消化能代謝率。
攝入總能/(MJ/d) =試驗動物每日采食量×日糧的熱能;
消化能/(MJ/d)=攝入總能-糞能;
代謝能/(MJ/d)=攝入總能-糞能-尿能-甲烷能;
總能消化率/%=(消化能/攝入總能)×100;
總能代謝率/%=(代謝能/攝入總能)×100;
消化能代謝率/%=(代謝能/消化能)×100。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0 軟件進行單因素方差分析, 采用LSD 法進行多重比較,P <0.05 為差異顯著,P <0.01 為差異極顯著。試驗數(shù)據(jù)用“平均值±標準差”表示。 用SPSS 19.0軟件,以蛋白質采食量為自變量,以總能消化率、總能代謝率、消化能代謝率為因變量進行回歸分析。
2.1 不同蛋白質水平日糧對云南半細毛羊空懷母羊能量代謝的影響 由表2 可知, 各組干物質采食量(DMI)和攝入總能差異不顯著(P >0.05)。糞能從組1 到組5 逐漸下降,且組3、組4 較組1顯著降低10.5%(P <0.05)、11.4%(P <0.01),組5 較組2 顯著降低9.5%(P <0.05), 且較組1 極顯著降低13.7%(P <0.01)。糞能占攝入總能比組1、組2 和組3 差異不顯著,組4 和組5 極顯著低于組1(P <0.01)。 尿能從組1 到組5 逐漸增加,組1 和組2 差異不顯著(P >0.05),組3 較組1 高29.6%(P <0.01),組4 極顯著高于組1 125.9%、高于組2 103.3%、高于組3 74.3%(P <0.01),組5 極顯著高于其他4 組(P <0.01),較組1 到組4依次提高了177.8%、150.0%、114.3%、23.0%。 尿能占攝入總能比隨飼料蛋白質水平的增加而增高,其中組1 和組2 差異不顯著(P >0.05),組3顯著高于組2 (P <0.05), 極顯著高于組1 (P <0.01), 組4、 組5 與其他組均差異極顯著 (P <0.01)。 甲烷能組4 較組1 顯著提高9.5%(P <0.05),其余各組差異不顯著(P >0.05)。 對于甲烷能占總能攝入比,組2、組4 和組5 的極顯著高于組1 (P <0.01), 組4 和組5 顯著高于組3 (P <0.05)。 對于消化能和總能代謝率,組4 較組1 分別提高9.7%和9.8%(P <0.01),其余各組差異不顯著(P >0.05)。 對于代謝能,組4 較組1 顯著提高11.1%(P <0.05), 其余各組差異不顯著 (P >0.05)。 組4 和組5 總能消化率較組1 分別提高13.2%和11.8%(P <0.01), 其余各組差異不顯著(P >0.05)。 對于消化能代謝率,隨著日糧蛋白質水平的上升, 除組1 和組2 間差異不顯著 (P >0.05)外,組3、組4 和組5 的消化能代謝率依次顯著降低(P <0.05),且組4 極顯著低于前3 組(P <0.01),組5 極顯著低于前4 組(P <0.01)。
表2 蛋白質水平對空懷母羊能量代謝的影響
2.2 空懷期云南半細毛羊能量消化代謝與蛋白質攝入量間的關系 蛋白質采食量與總能消化率的線性關系顯著(Sig=0.025 <0.05),所得回歸方程為:Y=0.917X+45.872 (R2=0.853);式中:Y 為總能消化率,%;X 為蛋白質采食量,g/(kgW0.75·d)。蛋白質采食量與總能代謝率的線性關系不顯著(Sig=0.127 >0.05),所得回歸方程為:Y=0.465X+41.992(R2=0.594);式中:Y 為總能代謝率,%;X 為蛋白質采食量,g/(kgW0.75·d)。蛋白質采食量與消化能代謝率的線性關系顯著(Sig=0.014 <0.05), 所 得 回 歸 方 程 為:Y=-0.370X+87.735(R2=0.899);式中:Y 為消化能代謝率,%,X 為蛋白質采食量,g/(kgW0.75·d)。
3.1 蛋白質水平對糞能和尿能的影響 糞能占能量損失的大部分, 包括飼料中未被消化吸收的能量、 動物消化道內(nèi)的細菌及脫落的黏膜細胞、消化道分泌物(如消化酶)(馬媚,2005)。 一般認為反芻動物的糞能隨總能攝入量的增加而增加,并且與飼料組成有關。 采食粗飼料越多,糞能占總能比越高,該比例為20% ~60%(王文奇等,2014; 楊鳳,2000)。 本試驗中各組攝入總能差異不顯著,日糧精粗比一致,糞能隨日糧蛋白質水平的提高而下降, 說明能量消化率有所提高。 金磊等(2018)的研究表明,擁有高能量代謝率的山羊,其瘤胃中普雷沃菌屬豐度較高,而普雷沃菌屬主要包含的棲瘤胃普雷沃氏菌又是瘤胃主要的蛋白質降解菌。 瘤胃內(nèi)的普雷沃菌豐度較高,可能會提高日糧中蛋白質等有機物消化率,從而提高能量消化率。王思宇等(2019)研究表明, 日糧蛋白質水平的提高有利于提高氮的消化率。因此推測能量消化率的提高可能與此有關。本研究中糞能和糞能占總能比分別為12.7 ~14.8 MJ/d 和42.02% ~48.01%, 相比李術娜等(2015)對育肥新吉細毛羊 (3.8 ~5.6 MJ/d 和22.55% ~37.4%,體重約37.4 kg)、王文奇等(2014)對薩福克×阿勒泰雜交母羊(6.2 ~10.1 MJ/d 和28.55%~45.3%,體重約49.6 kg)和魏炳棟等(2017)對杜泊×小尾寒羊雜交F1 代公羔 (3.5 ~6.0 MJ/d和26.85% ~36.7%,體重約35 kg)的研究結果略有差異。 這可能與試驗羊攝入總能值不同(本研究中約為30.7 MJ/d, 他們的研究中為9.7 ~22.5 MJ/d)、試驗動物體重及品種不同有關。
尿能與日糧構成尤其是日糧蛋白質含量密切相關,楊在賓等(2000)的研究結果表明,尿能與尿中含氮物質的含量呈正相關, 而尿氮含量又隨日糧蛋白質水平的提高而增加(李志靜等,2014),因此尿能通常隨日糧蛋白質水平的提高而提高,在本研究中也達到了一致的結果。 本研究中尿能占總能攝入量的0.88% ~2.5%, 而劉海斌(2008)的研究中為2.22%和2.35%,王文奇等(2014)的研究結果則為4.73% ~11.78%。 各研究結果的差異可能與試驗日糧的蛋白質水平以及精粗比不同有關。
3.2 蛋白質水平對能量利用率的影響 根據(jù)Vandehaar(1998)的研究,只有在能氮平衡良好的條件下提高蛋白質水平才能提高能量消化率。 Estrada-Angulo 等(2018)對生長羊進行了研究, 結果認為在生長期的前56 d 提高日糧蛋白質水平到170 g/kg DM 可以增強生長性能和能量利用率, 在后28 d 蛋白質水平超過110 g/kg DM 對生長性能和日糧能量利用率沒有影響。 這些結果暗示了在一定范圍內(nèi)提高蛋白質水平可以提高能量利用率。 本研究中組1 至組4 的總能消化率隨著蛋白質水平升高而提高, 組5 總能消化率則較組4 略有下降, 總能代謝率受到糞能、尿能和甲烷能綜合作用,整體趨勢同總能消化率,組4 表現(xiàn)出最高,極顯著高于組1。結果說明在當前日糧能量水平下(ME=8 MJ/kg)提高日糧蛋白質水平可能提高能量消化率, 本研究中蛋白質水平為13.6%時能量消化率和代謝率最高。 在其他學者對羊能量轉化效率的研究中,總能消化率一般為60.12% ~69.24%,總能代謝率 為49.78% ~ 60.87% , 消 化 能 代 謝 率 為81.71% ~88.66%(趙敏孟等,2019; 魏炳棟等,2017;趙敏孟等,2013;Kamalzade 等,2007;臧彥全,2003)。本研究結果消化能代謝率(82.19% ~84.69%) 與以上報道結果一致, 總能消化率(51.8% ~58.7%) 和 總 能 代 謝 率 (44.4% ~48.8%)低于以上報道,說明羊的消化能代謝率可能相對穩(wěn)定, 而總能消化率和代謝率可能受品種、日糧影響較大。 此外,在對蛋白質采食量與總能消化率、 總能代謝率和消化能代謝率進行回歸分析后發(fā)現(xiàn), 蛋白質采食量與總能消化率和消化能代謝率有顯著的線性相關性。
日糧蛋白質水平與糞能呈負相關,與尿能呈正相關, 日糧蛋白質水平對甲烷能沒有明顯影響。 日糧蛋白質水平為13.6%和15.9%時,總能消化率極顯著高于蛋白質水平為8.4%; 日糧蛋白質水平為13.6%時,總能代謝率極顯著高于蛋白質水平為8.4%;隨著日糧蛋白質水平的上升,組3、 組4 和組5 的消化能代謝率依次顯著降低。 蛋白質采食量與總能消化率的回歸方程為:Y=0.917X+45.872(R2=0.853);蛋白質采食量與消化能代謝率的回歸方程為:Y=-0.370X+87.735(R2=0.899)。