梁見弟 秦榮艷 阿不夏合滿·穆巴拉克 陳翔宇 趙 晨 王樂樂,3 張志軍 王承敏 王文奇*
(1.新疆畜牧科學(xué)院飼料研究所,烏魯木齊830011;2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,烏魯木齊830052;3.石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,石河子832000)
鹽角草(SalicorniaeuropaeaL.)又名“歐洲海篷子”,是鹽堿地綜合改良的首選鹽生植物之一[1]。鹽角草雖然具有一定的飼喂價(jià)值,但其含鹽量偏高,不宜長(zhǎng)期單一飼喂反芻動(dòng)物[2]。鹽角草含有豐富的黃酮、生物堿、甾體、萜類等生物活性物質(zhì),在提取物方面具有較大的潛在價(jià)值[3-4]。鹽角草提取物對(duì)枯草桿菌、銅綠假單胞菌和金黃色葡萄球菌均有較好的抑制效果[5]。鹽角草水提取物作為一種新型的食鹽替代品,能有效預(yù)防高鹽所致肥胖小鼠非酒精性脂肪肝病的加重,對(duì)高鹽攝入引起的心腦血管疾病有一定的預(yù)防作用[6-7];鹽角草脂質(zhì)提取物對(duì)鎘誘導(dǎo)的紅細(xì)胞損傷具有保護(hù)潛力[8]。鹽角草提取物對(duì)高精料水平飼喂的綿羊生長(zhǎng)及營養(yǎng)物質(zhì)的吸收可能具有潛在的促進(jìn)作用,但目前國內(nèi)外對(duì)鹽角草提取物的研究多集中在小鼠等小動(dòng)物機(jī)體的抗氧化能力以及預(yù)防高鹽所致肥胖等方面。鑒于此,本試驗(yàn)以阿勒泰綿羊?yàn)檠芯繉?duì)象,通過在飼糧中添加不同水平的鹽角草提取物,探究其對(duì)綿羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)及營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響,為鹽角草提取物在綿羊生產(chǎn)中的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。
鹽角草提取物由河南某生物科技有限公司提供,經(jīng)水提、濃縮、噴霧干燥而制。經(jīng)測(cè)定,鹽角草提取物中鈉、鉀等礦物質(zhì)元素含量在11%以上,并且含有豐富的植物活性物質(zhì)。圖1為鹽角草提取物活性物質(zhì)多峰檢測(cè)圖,顯示了樣品中檢測(cè)到的物質(zhì),不同顏色的每個(gè)峰代表1種被檢測(cè)到的植物活性物質(zhì);共鑒定出543種植物活性物質(zhì),分為59個(gè)不同類型;峰值前10類不同類型植物活性物質(zhì)中包括17種有機(jī)氧化合物、24種脂肪酰類、47種酚類、22種氨基酸及其衍生物、8種芳香類化合物、72種生物堿、17種倍半萜、45種黃酮、24種類黃酮及19種三萜。
圖1 鹽角草提取物活性物質(zhì)多峰檢測(cè)圖
選擇3.5月齡左右、體重(32.52±2.83) kg、體況良好的阿勒泰羊(公羊)60只,隨機(jī)分為4組(每組5個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)3只羊),分別飼喂基礎(chǔ)飼糧(不添加鹽角草提取物,對(duì)照組),基礎(chǔ)飼糧+0.2%鹽角草提取物(0.2%組)、基礎(chǔ)飼糧+0.4%鹽角草提取物(0.4%組)、基礎(chǔ)飼糧+0.6%鹽角草提取物(0.6%組)。參照《肉用綿羊日營養(yǎng)需要量》(DB65/T 4244—2019),設(shè)計(jì)精粗比為65∶35的基礎(chǔ)飼糧,其組成及營養(yǎng)水平見表1。各組按基礎(chǔ)飼糧和鹽角草提取物添加水平,制成全混合顆粒飼料。整個(gè)試驗(yàn)期56 d,其中預(yù)試期11 d,正試期45 d。試驗(yàn)羊每天09:00和18:00各飼喂1次(飼喂量各1/2),自由采食,自由飲水。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1.3.1 營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的測(cè)定
試驗(yàn)第32天,每組隨機(jī)選擇6只羊單獨(dú)飼養(yǎng),進(jìn)行消化試驗(yàn),預(yù)試期3 d,正試期4 d,采用酸不溶灰分法測(cè)定營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。正試期開始,連續(xù)4 d分別早、晚收集糞樣與飼糧樣,并于-20 ℃冰箱中保存。試驗(yàn)結(jié)束后,將每只羊的飼料樣品進(jìn)行混合。取少部分采集的糞樣于250 mL棕色瓶,并用4 moL/L的鹽酸浸泡固氮;其他樣品在65 ℃烘箱進(jìn)行烘干處理。參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》[9]測(cè)定飼糧和糞樣中的干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、有機(jī)物(OM)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)含量。總能(GE)的測(cè)定用氧彈測(cè)熱法進(jìn)行。營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率計(jì)算公式如下:
營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率(%)=100×(營養(yǎng)物質(zhì)食入量-營養(yǎng)物質(zhì)排出量)/
營養(yǎng)物質(zhì)食入量。
1.3.2 瘤胃發(fā)酵參數(shù)的測(cè)定
消化試驗(yàn)結(jié)束后,早晨空腹對(duì)每只試驗(yàn)羊通過口腔活體采集瘤胃液,為保證瘤胃液中不含唾液,先棄掉采集管中前一部分,然后收集50 mL瘤胃液樣品,經(jīng)4層無菌醫(yī)用紗布過濾,一部分現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定pH,其余部分于-20 ℃冰箱保存。氨態(tài)氮(NH3-N)含量的測(cè)定:利用堿性次氯酸鈉-苯酚比色法測(cè)定瘤胃液NH3-N含量。揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量的測(cè)定:使用內(nèi)標(biāo)法測(cè)定(安捷倫6890 N氣相色譜儀),分流進(jìn)樣,分流比為20∶1,進(jìn)樣量為1 μL,色譜柱:HP 19091N-213(30.0 m×320 mm×0.5 μm)(Agilent公司,美國),載氣:氮?dú)?N2),流速2.0 mL/min,氫火焰離子化檢測(cè)器(FID):210 ℃。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2010處理后,采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA),并采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較分析,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,P>0.05表示差異不顯著,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。
如表2所示,各組之間瘤胃液pH、乙酸/丙酸以及NH3-N、異丁酸、異戊酸、戊酸含量差異不顯著(P>0.05)。0.6%組瘤胃液乙酸含量極顯著低于對(duì)照組(P<0.01),與0.2%、0.4%組差異不顯著(P>0.05);0.4%組瘤胃液乙酸含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。0.6%組瘤胃液丙酸含量極顯著低于對(duì)照組和0.2%組(P<0.01),顯著低于0.4%組(P<0.05);0.4%組瘤胃液丙酸含量極顯著低于對(duì)照組(P<0.01),顯著低于0.2%組(P<0.05)。0.6%組瘤胃液丁酸含量顯著低于對(duì)照組和0.2%組(P<0.05),與0.4%組差異不顯著(P>0.05)。0.6%組瘤胃液總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)含量極顯著低于對(duì)照組和0.2%組(P<0.01),與0.4%組差異不顯著(P>0.05);0.4%組瘤胃液TVFA含量極顯著低于對(duì)照組(P<0.01),顯著低于0.2%組(P<0.05)。
表2 鹽角草提取物對(duì)綿羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響
2Items Salicornia europaea L. extract supplemental level/%0( Control)0.20.40.6 Valerate/(mmol/L)2.28±0.831.65±0.691.76±0.341.35±0.30 TVFA/(mmol/L)123.40±13.95Aa108.91±15.69ABa88.49±7.95BCb69.35±9.16Cb
2.2.1 對(duì)DM、OM表觀消化率的影響
如表3所示,各組之間DM、OM攝入量差異不顯著(P>0.05)。0.6%組DM排出量顯著低于對(duì)照組和0.2%組(P<0.05),與0.4%組差異不顯著(P>0.05)。0.6%組OM排出量極顯著低于對(duì)照組(P<0.01),顯著低于0.2%組(P<0.05)。0.4%組DM、OM消化量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),與0.2%、0.6%組差異不顯著(P>0.05)。0.6%組DM、OM表觀消化率極顯著高于對(duì)照組和0.2%組(P<0.01),與0.4%組差異不顯著(P>0.05);0.4%組DM、OM表觀消化率極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),顯著高于0.2%組(P>0.05)。
表3 鹽角草提取物對(duì)綿羊DM、OM表觀消化率的影響
2.2.2 對(duì)CP、GE表觀消化率的影響
如表4所示,各組之間CP攝入量、消化量以及GE攝入量差異不顯著(P>0.05)。0.6%組CP排出量顯著低于對(duì)照組和0.2%組(P<0.05),與0.4%組差異不顯著(P>0.05)。0.6%組CP表觀消化率顯著高于對(duì)照組和0.2%組(P<0.05),與0.4%組差異不顯著(P>0.05)。0.6%組GE排出量極顯著低于對(duì)照組(P<0.01),顯著低于0.2%組(P<0.05),與0.4%組差異不顯著(P>0.05)。0.6%組GE消化量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),與0.2%、0.4%組差異不顯著(P>0.05)。0.6%組GE表觀消化率極顯著高于對(duì)照組和0.2%組(P<0.01),與0.4%組差異不顯著(P>0.05)。0.4%組GE表觀消化率極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),與0.2%組差異不顯著(P>0.05)。
表4 鹽角草提取物對(duì)綿羊CP、GE表觀消化率的影響
2.2.3 對(duì)NDF、ADF表觀消化率的影響
如表5所示,各組之間NDF、ADF攝入量以及ADF排出量差異不顯著(P>0.05)。0.6%組NDF排出量顯著低于對(duì)照組(P<0.05),極顯著低于0.2%組(P<0.01),與0.4%組差異不顯著(P>0.05)。0.4%、0.6%組NDF消化量極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),顯著高于0.2%組(P<0.05),0.4%組與0.6%組之間差異不顯著(P>0.05)。0.4%、0.6%組NDF表觀消化率、ADF消化量、ADF表觀消化率極顯著高于對(duì)照組和0.2%組(P<0.01),0.4%組與0.6%組之間差異不顯著(P>0.05)。
表5 鹽角草提取物對(duì)綿羊NDF、ADF表觀消化率的影響
瘤胃液pH是瘤胃內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定及瘤胃發(fā)酵情況的最直觀反應(yīng)。張騰等[10]研究發(fā)現(xiàn),精粗比為60∶40的高精料飼糧可以使山羊瘤胃液pH顯著降低,VFA含量增加。已有報(bào)道顯示,植物提取物可以減緩高精料在反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)的快速發(fā)酵,并有升高瘤胃pH的趨勢(shì),降低瘤胃液VFA含量。陳威等[11]研究發(fā)現(xiàn),在高精料飼糧中添加0.125%、0.25%或0.50%核桃青皮提取物能夠顯著提高綿羊瘤胃液pH,顯著降低瘤胃液TVFA、乙酸、丁酸、異丁酸含量。郭長(zhǎng)征[12]研究顯示,在高精料飼糧中添加槲皮素可以提高山羊瘤胃液pH。本試驗(yàn)中,各組之間瘤胃液pH雖無顯著差異,但0.2%、0.4%和0.6%組瘤胃液pH均高于對(duì)照組,可能與瘤胃液的采集方式以及鹽角草提取物具有調(diào)節(jié)瘤胃發(fā)酵有關(guān)。植物提取物中通常含有單寧、皂苷等抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì),可以與飼糧中淀粉相互作用并減弱其消化速率,進(jìn)而緩解高精料條件下淀粉過快分解,降低瘤胃發(fā)酵與產(chǎn)酸速率,而對(duì)反芻動(dòng)物DM攝入及營養(yǎng)物質(zhì)的消化影響不顯著[13-14]。植物提取物中的黃酮類化合物可能有改善瘤胃發(fā)酵的作用。Balcells等[15]研究發(fā)現(xiàn),黃酮類化合物可能會(huì)增加瘤胃中消耗乳酸的微生物數(shù)量,并在不影響母牛日增重及飼料轉(zhuǎn)化率的情況下降低瘤胃中乙酸含量。本試驗(yàn)中,飼糧中添加0.6%鹽角草提取物能夠降低綿羊瘤胃中乙酸含量,可能與鹽角草提取物中的黃酮類化合物有關(guān)。
高精料水平能夠增加飼糧在反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)滯留的時(shí)間,減緩飼糧在動(dòng)物胃腸道的流通速率,短時(shí)間內(nèi)提高生產(chǎn)性能[16]。但高精料水平容易損傷瘤胃上皮及后腸道上皮組織,影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用[17]。Steele等[18]研究發(fā)現(xiàn),高精料水平誘導(dǎo)羔羊發(fā)生亞急性瘤胃酸中毒(SARA)時(shí),其瘤胃上皮出現(xiàn)過度角質(zhì)化,且瘤胃角質(zhì)層厚度、乳頭高度及寬度都呈下降趨勢(shì)。Wang等[19]研究顯示,高精料水平會(huì)導(dǎo)致反芻動(dòng)物出現(xiàn)結(jié)腸炎癥。過低的瘤胃液pH環(huán)境會(huì)抑制纖維素分解菌的活性,降低NDF表觀消化率[20]。有研究顯示,植物提取物中的活性物質(zhì)可以抑制瘤胃微生物中有害菌的生長(zhǎng),促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)[21]。徐琪翔等[22]在山羊飼糧中添加復(fù)合植物提取物,結(jié)果顯示飼糧中OM、CP、NDF、ADF表觀消化率都略有提高。飼糧中的蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪是反芻動(dòng)物能量的主要來源,能量最終以ATP的形式滿足機(jī)體的需要,其中可發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生的乙酸、丙酸、丁酸等VFA是反芻動(dòng)物主要的能量來源[23-25]。本試驗(yàn)中,飼糧中添加0.6%的鹽角草提取物能夠降低綿羊瘤胃液VFA含量,而提高GE、OM、CP、NDF、ADF表觀消化率,可能是鹽角草提取物可以減緩高精料飼糧在瘤胃內(nèi)快速發(fā)酵,使瘤胃液pH保持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶?,為后腸道尤其是盲腸提供更適宜的發(fā)酵環(huán)境,促進(jìn)盲腸微生物的生長(zhǎng),使飼糧中的能量等在后消化道得到補(bǔ)償,對(duì)全消化道的吸收產(chǎn)生較大影響[20];另外,本試驗(yàn)前期在鹽角草提取物對(duì)綿羊血清免疫指標(biāo)影響的研究中發(fā)現(xiàn),飼糧中添加鹽角草提取物能夠極顯著降低血清中促炎因子白細(xì)胞介素-2、白細(xì)胞介素-6含量,極顯著提高抗炎因子白細(xì)胞介素-10含量[26]。推測(cè)鹽角草提取物可能對(duì)高精料飼喂綿羊的瘤胃及腸道上皮組織具有保護(hù)作用,進(jìn)而提高營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。
本試驗(yàn)條件下,飼糧中添加鹽角草提取物能夠降低綿羊瘤胃液TVFA含量,有助于改善DM、OM、CP、GE、NDF及ADF表觀消化率,以飼糧中添加0.6%的鹽角草提取物效果較好。