劉 遠(yuǎn) 吳賢鋒 占今舜 霍俊宏 黃勤樓 李文楊*

(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，福州 350013；2.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，南昌 330200)

畜禽飼糧配制中可以根據(jù)氨基酸營養(yǎng)需要量，直接添加適宜水平氨基酸配制成能改善動物腸道健康和養(yǎng)殖環(huán)境的低蛋白質(zhì)飼糧，對緩解我國畜禽養(yǎng)殖污染和蛋白質(zhì)飼料資源短缺具有重要意義[1]。由于瘤胃的存在，羊飼糧中添加未經(jīng)處理的氨基酸會被瘤胃微生物降解，導(dǎo)致飼糧提供的氨基酸種類和數(shù)量不能真實反映羊?qū)Π被岬奈蘸屠盟?。為了避免氨基酸的瘤胃降解，生產(chǎn)中可以通過將特定氨基酸進(jìn)行物理包被或化學(xué)保護(hù)等方式加工成過瘤胃氨基酸，其進(jìn)入小腸后能以正常氨基酸的形式被吸收利用[2]。

已有研究表明，在飼糧中添加過瘤胃氨基酸能提高羊的飼料利用率和生長性能，是調(diào)控羊氨基酸營養(yǎng)平衡的有效方法。郭偉等[3]研究表明，低蛋白質(zhì)飼糧中補充過瘤胃氨基酸可以滿足杜寒雜交肉羊育肥階段的營養(yǎng)需要，節(jié)省蛋白質(zhì)飼料。韓娥[4]研究表明，低蛋白質(zhì)飼糧中添加過瘤胃氨基酸可降低黔北麻羊的氮排泄，提高飼糧蛋白質(zhì)利用率。牛驍麟[5]、郭俊強[6]分別研究表明，飼糧中添加適量過瘤胃氨基酸能提高湖羊和灘羊的生長性能和屠宰性能。目前，過瘤胃氨基酸營養(yǎng)的研究多集中于少數(shù)肉用綿羊品種，過瘤胃氨基酸對不同品種生長性能的促進(jìn)效果和適宜添加劑量存在差異，且我國大部分肉用地方山羊品種的過瘤胃氨基酸營養(yǎng)需要報道缺乏，限制了過瘤胃氨基酸在肉羊生產(chǎn)中的科學(xué)合理利用[7]。

福清山羊是福建省優(yōu)良地方肉用山羊品種，具有耐粗飼、肉質(zhì)風(fēng)味好等特點[8]，尚未見該品種氨基酸需要量和過瘤胃氨基酸的育肥應(yīng)用研究報道。賴氨酸(Lys)被認(rèn)為是反芻動物的第一或第二限制性氨基酸，過瘤胃賴氨酸(rumen-protected lysine，RPLys)的開發(fā)與應(yīng)用是反芻動物營養(yǎng)的研究熱點。本研究根據(jù)福清山羊的養(yǎng)殖實際，研究飼糧中添加不同水平RPLys對生長期福清山羊生長性能、養(yǎng)分表觀消化率和氮代謝的影響，為該品種氨基酸營養(yǎng)需要和RPLys的高效利用提供參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2020年7—11月在福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院漁溪肉羊養(yǎng)殖基地內(nèi)進(jìn)行，分為飼養(yǎng)試驗和消化代謝試驗。選擇經(jīng)同一批次同期發(fā)情處理所生的體況良好、體重[(12.06±1.65) kg]相近的4月齡福清山羊羯羊30只，采用單因素試驗設(shè)計，隨機(jī)分為5組，每組6只羊，各組單獨飼養(yǎng)于約5 m2的小欄內(nèi)。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組在基礎(chǔ)飼糧中每只羊分別添加2.5、5.0、7.5和10.0 g/d RPLys(由杭州某飼料有限公司提供，有效Lys含量50%，過瘤胃率85%以上)。飼養(yǎng)試驗全期75 d，其中預(yù)試期15 d，正試期60 d。

基礎(chǔ)飼糧精粗比為3∶7，營養(yǎng)水平根據(jù)福清山羊?qū)嶋H養(yǎng)殖條件并參照NRC(2007)10 kg體重山羊平均日增重(ADG)100 g生長需要[9]，按照羊場全混合日糧(TMR)形式加工配制，參照劉潔[10]的方法計算飼糧的代謝能(ME)，基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) %

消化代謝試驗在飼養(yǎng)試驗中期進(jìn)行，采用全收糞收尿法。各組隨機(jī)選取3只試驗羊，1只羊1個重復(fù)，試驗羊單獨置于自制消化代謝籠(可將糞便與尿液自動分離)內(nèi)飼喂。消化代謝試驗期內(nèi)各組試驗羊的飼養(yǎng)管理、飼糧投喂等與飼養(yǎng)試驗一致。消化代謝試驗全期12 d，其中預(yù)試期7 d，正試期5 d。

1.2 飼養(yǎng)管理

試驗前和試驗期間對圈舍和消化代謝籠進(jìn)行徹底的清掃和消毒。所有試驗羊于15日齡統(tǒng)一去勢，在試驗前統(tǒng)一采用伊維菌素驅(qū)蟲。根據(jù)預(yù)試期試驗羊的自由采食量，按每只羊600 g/d的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行飼喂，每日09：00、19：00各喂全天飼糧的1/2，自由采食和飲水。

1.3 樣品采集和指標(biāo)測定

1.3.1 生長性能

每次投料后1 h收集各組未采食的剩余飼料，對各組每日的剩余飼料進(jìn)行稱重并記錄剩料量，并計算各組每只試驗羊的平均干物質(zhì)采食量(DMI)和總能采食量(GE intake)，其中消化代謝試驗期間的數(shù)據(jù)不收集。分別于試驗正試期開始及結(jié)束時，對各組的試驗羊逐只進(jìn)行稱重，記錄初始體重(IBW)和終末體重(FBW)，計算每只試驗羊的總增重和ADG。計算公式如下：

DMI(g/d)=(投料干物質(zhì)重-剩料干物質(zhì)重)/6；總能采食量(MJ/d)=(投料總能量-剩料總能量)/6；總增重(kg)=IBM-FBW；ADG(g/d)=(總增重/60)×1 000。

1.3.2 消化代謝試驗

進(jìn)入消化代謝試驗正試期后，每日08：00收集、稱取和記錄每只試驗羊前1 d的排糞量，按總量10%取樣后冷凍保存，另取總量5%的糞樣加入10%硫酸進(jìn)行固氮處理，用于糞氮含量的測定。用裝有200 mL 10% H2SO4的塑料桶收集尿液，稀釋至5 L，對稀釋尿液充分混合，用紗布過濾后每天取樣100 mL冷藏保存。按照1.3.1中的方法收集各試驗羊每日未采食的剩余飼料。消化代謝試驗全部結(jié)束后，將每只試驗羊收集的糞樣和剩余飼料分別混合后進(jìn)行營養(yǎng)成分測定與分析；將每只試驗羊正試期5 d內(nèi)采集的尿樣分別混合后于-20 ℃冰箱保存。

1.4 樣品常規(guī)化學(xué)成分

試驗飼糧、剩余飼料和糞樣干物質(zhì)(DM)含量為原料經(jīng)105 ℃烘干至恒重后的重量，其他營養(yǎng)成分含量的測定均為DM基礎(chǔ)；粗灰分(Ash)含量為DM樣品經(jīng)坩堝灼燒至恒重后的重量，有機(jī)物(OM)含量為DM含量減去Ash含量；總能(GE)采用氧彈式熱量計測定；粗蛋白質(zhì)(CP)含量按照GB/T 6432—2018測定[11]；粗脂肪(EE)含量按照GB/T 6433—2006測定[12]；磷(P)含量按照GB/T 6437—2018測定[13]；鈣(Ca)含量按照GB/T 13885—2017測定[14]；中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量采用Van Soest[15]的方法測定。體內(nèi)消化代謝試驗中的尿液氮含量采用凱氏定氮法測定。Lys含量利用日立L-8800氨基酸自動分析儀，按照GB/T 18246—2000測定[16]。

養(yǎng)分表觀消化率參照Adeola[17]的公式計算：

養(yǎng)分表觀消化率(%)=100×(食入該含養(yǎng)分量-糞中該養(yǎng)分含量)/食入該養(yǎng)分含量。

氮代謝相關(guān)指標(biāo)的計算公式：

排泄氮(g/d)=糞氮+尿氮；沉積氮(g/d)=食入氮-排泄氮；氮沉積率(%)=100×沉積氮/食入氮；氮生物學(xué)價值(%)=100×沉積氮/吸收氮。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

利用SPSS 17.0軟件進(jìn)行試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，采用one-way ANOVA程序進(jìn)行方差分析，選用Duncan氏多重比較法檢驗組間數(shù)據(jù)，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧中添加RPLys對福清山羊生長性能的影響

由表2可知，飼糧中添加RPLys對福清山羊DMI、總能采食量、IBW、FBW、總增重和ADG均無顯著影響(P>0.05)。在數(shù)值上，4個試驗組的DMI、總增重和ADG均高于對照組，其中試驗I組的DMI最高，試驗Ⅱ組的總增重和ADG最高，表明飼糧中添加RPLys對福清山羊的生長具有一定的促進(jìn)作用。

表2 飼糧中添加RPLys對福清山羊生長性能的影響Table 2 Effects of dietary RPLys on growth performance of Fuqing goats (n=6)

2.2 飼糧中添加RPLys對福清山羊養(yǎng)分表觀消化率的影響

由表3可知，飼糧中添加RPLys對福清山羊DM、OM、GE、NDF和ADF的表觀消化率均無顯著影響(P>0.05)。在數(shù)值上，試驗Ⅱ組的DM、OM、GE、NDF和ADF的表觀消化率均為最高。

2.3 飼糧中添加RPLys對福清山羊氮代謝的影響

由表3可知，對照組的進(jìn)食氮顯著低于各試驗組(P<0.05)，試驗Ⅳ組的進(jìn)食氮顯著高于試驗Ⅰ和Ⅱ組(P<0.05)。試驗Ⅳ組的糞氮顯著高于試驗Ⅱ組(P<0.05)，其余各組之間無顯著差異(P>0.05)。試驗Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ組的沉積氮顯著高于對照組(P<0.05)。各組之間的尿氮、排泄氮、氮沉積率和氮生物學(xué)價值無顯著差異(P>0.05)。

表3 飼糧中添加RPLys對福清山羊養(yǎng)分表觀消化率的影響Table 3 Effects of dieary RPLys on nutrient apparent digestibilities of Fuqing goats (n=3) %

表4 飼糧中添加RPLys對福清山羊氮代謝的影響Table 4 Effects of dietary RPLys on nitrogen metabolism of Fuqing goats (n=3)

3 討 論

3.1 飼糧中添加RPLys對福清山羊生長性能的影響

DMI和ADG是體現(xiàn)育肥羊生長性能的重要指標(biāo)，受飼糧適口性、營養(yǎng)水平[3,5]、肉羊品種以及生產(chǎn)階段[18]等多種因素的影響。肉羊ADG和DMI呈線性關(guān)系[19]，本研究采用日增重100 g的營養(yǎng)需要量配制試驗飼糧，但試驗期間試驗羊的DMI(458.39～484.16 g/d)僅為NRC(2007)要求的70%左右，實際ADG為62.71～70.11 g/d。造成試驗羊DMI偏低的主要原因可能是雜交狼尾草的含水量(90%左右)較高，導(dǎo)致整體飼糧的含水量偏高，進(jìn)而影響了試驗羊的DMI。

Lys和蛋氨酸(Met)被認(rèn)為是反芻動物氨基酸營養(yǎng)平衡中的第一或第二限制性氨基酸[9,20]，由于瘤胃的存在，飼糧Lys的添加方式以Lys和RPLys為主。李海英等[21]研究表明,適量添喂未經(jīng)處理的Lys可顯著促進(jìn)240日齡以內(nèi)羔羊的生長，Lys適宜添加量隨著羔羊日齡的增長而降低。李雪玲等[22]研究表明，在平衡氨基酸飼糧中扣除30%的Lys對湖羊羔羊的DMI無顯著影響，但顯著降低了ADG。這說明飼糧添加Lys對不同生長時期的肉羊生長具有促進(jìn)作用，這種促進(jìn)作用主要是由于飼糧中的Lys可調(diào)控瘤胃微生物的群落組成，增加瘤胃細(xì)菌總數(shù)，增加到達(dá)皺胃養(yǎng)分的含量和前胃有機(jī)物的消化量，從而增加羔羊的營養(yǎng)供應(yīng)[23-24]。

研究表明，飼糧添加不同水平的RPLys對灘羊[25]、湖羊[5]和黔北麻羊[4]的DMI無顯著影響，與本研究結(jié)果一致。牛驍麟[5]研究表明，飼糧中添加RPLys顯著增加了湖羊的ADG。而高昌鵬等[25]研究表明，飼糧中添加RPLys對灘羊ADG無顯著影響，與本研究結(jié)果一致。這可能是由于添加RPLys飼糧中的Lys在瘤胃內(nèi)降解較少，對瘤胃微生物的影響有限，而低劑量RPLys的添加對飼糧整體適口性和營養(yǎng)水平亦未產(chǎn)生較大影響，從而不影響試驗羊的采食。而過瘤胃后的RPLys釋放的Lys改善了試驗羊的代謝，因此促進(jìn)了部分試驗羊ADG的增長。同時，RPLys的添加量和來源差異也會造成不同研究結(jié)果之間的差異[5]，不同品種及生長階段對Lys的需求量的差異可能也是影響RPLys育肥效果的關(guān)鍵因素。

云強等[26]研究證實，飼糧中添加Lys和Met比例為3∶1有利于犢牛生長。但瘤胃發(fā)育成熟后反芻動物飼糧中添加適宜的氨基酸類型和劑量的研究結(jié)果存在一定差異。有研究表明，飼糧中添加過瘤胃處理的Lys、Met、蘇氨酸和精氨酸可彌補飼糧蛋白質(zhì)缺乏對育肥羊造成的影響[27]，添加復(fù)合過瘤胃氨基酸(Met、亮氨酸和異亮氨酸)能顯著提高后備牛的ADG[28]，而圍產(chǎn)期低能飼糧中添加RPLys并不能替代正常標(biāo)準(zhǔn)能量水平飼糧[29]。在肉羊中，牛驍麟[5]研究表明單獨添加RPLys和過瘤胃蛋氨酸(RPMet)對湖羊ADG的促進(jìn)作用優(yōu)于復(fù)合添加2種過瘤胃氨基酸；張艷梅[30]研究表明，灘羊RPMet的適宜添加量為4.5 g/d，RPLys的適宜添加量為0 g/d。本研究表明，飼糧中添加5.0 g/d RPLys在一定程度上有利于福清山羊的育肥生長。這說明反芻動物的氨基酸營養(yǎng)需要量較為復(fù)雜，受飼糧成分、品種等因素的影響較大。鑒于地方山羊品種的氨基酸營養(yǎng)需要的研究報道缺乏，有必要進(jìn)一步開展福清山羊的適宜氨基營養(yǎng)需要量研究，以達(dá)到對飼糧蛋白質(zhì)和氨基酸的最佳利用率。

3.2 飼糧中添加RPLys對福清山羊養(yǎng)分表觀消化率的影響

飼糧中各養(yǎng)分的表觀消化率是反映試驗動物對飼糧養(yǎng)分的利用及機(jī)體的生理狀態(tài)的重要指標(biāo)，主要受飼料原料、營養(yǎng)水平和纖維含量等因素的影響[31]。DM和OM的表觀消化率反映了試驗動物對飼糧平均消化能力。本研究結(jié)果表明，各組之間DM和OM的表觀消化率無顯著差異，與湖羊[5]和灘羊[25]中的研究結(jié)果一致。能量是動物體內(nèi)一切代謝和生產(chǎn)活動的基礎(chǔ)，由飼糧中的能量成分提供，反芻動物能在瘤胃微生物的作用下利用飼糧中的纖維素和半纖維素等結(jié)構(gòu)性碳水化合物為機(jī)體提供能量來源，NDF和ADF的表觀消化率是反映反芻動物對飼糧粗纖維利用能力的主要指標(biāo)，也影響飼糧中GE的表觀消化率。瘤胃中纖維降解菌對纖維的降解效率取決于可發(fā)酵碳水化合物和氮源的合適比例[32]，由于不同加工方式的過瘤胃氨基酸在不同反芻動物瘤胃中的過瘤胃效率存在差異，而在瘤胃中降解的氨基酸會影響瘤胃微生物的生長，進(jìn)一步影響試驗動物對飼糧NDF和ADF的表觀消化率，導(dǎo)致不同研究的結(jié)果具有不一致性[5]。高昌鵬等[25]研究表明，在育肥灘羊飼糧中添加5 g/d RPLys的NDF表觀消化率顯著高于其他組，而ADF表觀消化率不受RPLys添加水平的影響，本研究表明，飼糧中添加RPLy對NDF和ADF的表觀消化率均無顯著影響，說明肉羊品種可能也是影響飼料粗纖維降解的關(guān)鍵因素之一[8]。

3.3 飼糧中添加RPLys對福清山羊氮代謝的影響

飼糧中的蛋白質(zhì)在動物體內(nèi)通過消化、吸收等代謝過程，最終以糞氮和尿氮形式排出體外，也是造成畜禽養(yǎng)殖污染的主要原因之一[33]。在飼糧中添加過瘤胃氨基酸是平衡動物小腸可吸收氨基酸的最有效途徑，氨基酸平衡飼糧能發(fā)揮動物的最大消化潛力，對降低畜禽氮排泄具有積極作用[34-35]。大部分研究結(jié)果表明飼糧中添加RPLys對反芻動物的進(jìn)食氮無顯著影響[5,19,36]。而本研究結(jié)果表明，各組進(jìn)食氮隨著飼糧RPLys添加水平的增加而增加。這可能是由于本研究的基礎(chǔ)飼糧結(jié)合了福清山羊的生產(chǎn)實際配制，飼糧含水量偏高而粗蛋白質(zhì)水平偏低，各組試驗羊DMI均未達(dá)到NRC(2007)的采食量水平，導(dǎo)致額外條件RPLys對試驗羊的進(jìn)食氮產(chǎn)生了顯著影響。

不同反芻動物的糞氮和尿氮的排出量存在一定的差異[37-38]。劉遠(yuǎn)等[8]研究表明，福清山羊的糞氮和尿氮差異較小，與本研究結(jié)果較一致。尿氮能反映動物吸收和代謝氮的狀況，在缺乏可代謝蛋白質(zhì)的飼糧中添加適量PRLys可減少反芻動物的尿氮排泄量[39]，但PRLys添加水平超過試驗動物對Lys的正常需要量時，過量的Lys與精氨酸產(chǎn)生拮抗作用而引起代謝負(fù)擔(dān)，增加尿氮排泄量，造成了Lys的浪費[25]。本研究結(jié)果表明，飼糧中添加RPLys對試驗羊的尿氮無顯著影響，說明添加RPLys沒有對試驗羊造成氨基酸的代謝負(fù)擔(dān)，且適宜的添加水平還能減少糞氮的排出，而RPLys添加水平達(dá)到10.0 g/d時，不能被腸道吸收的Lys以糞氮的形式排出體外，增加了試驗羊的排泄氮，造成浪費。

沉積氮和氮沉積率是動物對飼糧中蛋白質(zhì)利用的最終體現(xiàn)。高昌鵬等[25]研究表明，飼糧中添加RPLys對灘羊沉積氮和氮沉積率無顯著影響，而飼糧中添加2.5 g/d RPLys顯著提高了氮的表觀消化率，添加7.5～10.0 g/d RPLys組的氮生物學(xué)價值顯著高于添加2.5 g/d RPLys組。這與本研究結(jié)果存在一定的差異，本研究結(jié)果表明，飼糧中添加2.5～7.5 g/d RPLys顯著提高了福清山羊的沉積氮，但各組之間氮沉積率和氮的生物學(xué)價值無顯著差異。分析認(rèn)為除了飼糧營養(yǎng)成分不同造成結(jié)果的差異外，可能飼料原料組成、飼喂方式、肉羊年齡和品種等因素對RPLys的利用途徑和效率也存在較大的差異。

4 結(jié) 論

在本試驗條件下，飼糧中添加RPLys對福清山羊生長性能無顯著影響，飼糧中添加2.5～7.5 g/d RPLys顯著提高了福清山羊的沉積氮。