楊艷玲, 張福壽, 高智瑩, 高騰云
(1.商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院動物工程系,河南 商丘 476000;2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院,河南 鄭州 450002)
近年來,國內(nèi)外的研究結(jié)果表明,奶牛飼喂高精日糧會導(dǎo)致瘤胃急性、亞急性酸中毒等多種營養(yǎng)代謝病,繼而引發(fā)蹄葉炎、腦灰質(zhì)軟化癥和肝膿腫等疾病,最終導(dǎo)致生產(chǎn)性能下降,嚴重時亦可致死亡[1-3]。隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整,商丘市奶牛養(yǎng)殖業(yè)普遍存在日糧結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)量低、效益低等問題,在給奶牛全飼喂小麥秸稈粗飼料的情況下,為了追求產(chǎn)奶量,過量投給精飼料,而未考慮到奶牛的健康。本研究通過飼喂以小麥秸稈為主的3種不同精粗比日糧,探究不同精粗比對奶牛瘤胃參數(shù)和血液生化指標的影響,進一步探討麥秸型粗飼料日糧的最佳精粗比例,為小麥秸稈在奶牛養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
試驗于2011年7月開始,至2011年8月結(jié)束。地點在河南商丘科迪生物有限公司。
選用3頭體重為(450±5)kg的健康空懷荷斯坦奶牛。采用3×3拉丁方設(shè)計,將試驗牛只分為A、B、C 3組,每組試驗牛分3期飼喂不同精粗比日糧,每期15 d,其中預(yù)試期14 d,1 d采樣期。每組試驗牛分別飼喂不同精粗比日糧,精粗比分別為40∶60、60∶40、80∶20(表 1)。每日 6∶00和18∶00分2次飼喂,自由采食,供以充足的飲水。日糧組成及營養(yǎng)成分見表2和表3。
表1 試驗?zāi)膛5姆纸MTable 1 Grouping of dairy cows
表2 精料組成及營養(yǎng)水平Table 2 Concentrate composition and nutrient levels
表3 試驗日糧組成及其營養(yǎng)水平Table 3 Composition and nutrient levels of diet
1.3.1 瘤胃液pH值和揮發(fā)性脂肪酸濃度的測定
在每個試驗期第15 d分別于8∶00飼喂后0 h、1 h、2 h、4 h、6 h、8 h、10 h 采集瘤胃液,立即測定其pH值,然后用100目尼龍絹過濾后取5 ml保存,用于揮發(fā)性脂肪酸的測定[4]。
1.3.2 血液生理生化指標的測定 在每個試驗期第15 d的8∶00頸靜脈采血10 ml置于潔凈的離心管中,室溫靜止放置30 min后,3 000 r/min離心15 min,吸取上層無溶血現(xiàn)象的血清置-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩Q臋z測在日立公司7170全自動生化分析儀上進行,檢測指標包括血清總蛋白質(zhì)(TP)、血清白蛋白(ALB)、血清葡萄糖(GLU)和血清尿素氮(BUN)含量,以及血清礦物質(zhì)鈉(Na)、鉀(K)、氯(Cl)、鈣(Ca)和磷(P)等的含量。
試驗數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計分析。
麥秸型粗飼料日糧精粗比對瘤胃pH值動態(tài)變化的影響見表4,試驗A組呈現(xiàn)二次變化,試驗B組和試驗C組都呈先降后升的趨勢。試驗C組瘤胃pH值在同一時間段內(nèi),除了在飼喂后2 h外均低于其他組,且在飼喂后6 h、8 h和10 h時差異顯著(P<0.05);試驗B組除在飼喂后1 h外,pH值均高于其他組(P>0.05)。試驗A組的瘤胃pH值除在飼喂后1 h外均低于其他試驗組,不同時間內(nèi)差異不顯著(P>0.05)。瘤胃pH值在5.75至6.86之間變動。
表4 麥秸型粗飼料不同日糧精粗比對瘤胃pH值的影響Table 4 Effects of different ratios of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on ruminal pH value
麥秸型日糧精粗比對瘤胃揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響如表5所示,乙酸濃度除在飼喂后8 h時差異顯著外(P<0.05),其他差異均不顯著(P>0.05)。試驗C組丙酸、丁酸濃度顯著高于其他試驗組,在同一時間段內(nèi)隨日糧精粗比的增加,丙酸濃度增加。隨著日糧精粗比的增加,總揮發(fā)性脂肪酸濃度增加,乙酸/丙酸比值下降,在同一精粗比水平上,則呈二次變化(表6)。
表5 麥秸型粗飼料不同日糧精粗比對瘤胃揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響Table 5 Effects of different ratios of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on the concentrations of ruminal volatile fatty acids
表6 麥秸型粗飼料不同日糧精粗比對瘤胃揮發(fā)性脂肪酸比例的影響Table 6 Effects of different ratios of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on ruminal volatile fatty acid proportion
由表7可以看出,在不同麥秸型日糧精粗比條件下,血清鈉、磷含量逐漸下降,各組間無顯著差異(P>0.05);血清鉀含量隨精料水平的增加而顯著升高,試驗A組含量最低,試驗B組含量最高,各組間差異不顯著(P<0.05);各試驗組血清氯含量無顯著差異(P>0.05);血清鈣含量隨精料水平的增加而升高,試驗B組最高,各組間差異不顯著(P>0.05)。
表7 麥秸型日糧精粗比對血清礦物質(zhì)含量的影響Table 7 Effects of different ratios of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on serum mineral contents
由表8可以看出,隨著日糧精粗比的升高,血清總蛋白質(zhì)(TP)含量和白蛋白(ALB)含量各試驗組間差異均不顯著(P>0.05)。血清葡萄糖(GLU)含量隨精粗比增加而升高,試驗C組顯著高于試驗A組(P<0.05)。血清尿素氮(BUN)含量隨日糧精粗比增加先升后降,試驗B組和C組顯著高于A組(P <0.05)。
表8 麥秸型日糧精粗比對血液生化指標的影響Table 8 Effects of different ratio of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on biochemical indexes
瘤胃pH值是反映瘤胃內(nèi)環(huán)境狀況的重要生化指標,反芻動物采食過量易發(fā)酵的碳水化合物時,瘤胃pH值會迅速下降,造成瘤胃的過酸性環(huán)境,最終導(dǎo)致瘤胃微生態(tài)紊亂,誘發(fā)瘤胃酸中毒。瘤胃pH值受日糧組成、瘤胃發(fā)酵產(chǎn)物、采食行為等因素的影響。瘤胃pH<6.2時微生物蛋白質(zhì)合成效率下降;一般地,反芻動物瘤胃pH值維持在6.0以上,瘤胃微生態(tài)系統(tǒng)不會發(fā)生太大改變,當pH值<5.5則發(fā)生瘤胃酸中毒[5]。瘤胃pH值>5.7以上時,瘤胃微生物生長速度達到最大。本試驗中瘤胃pH值在5.75至6.89之間,隨著日糧精粗比水平的提高,精粗比為80∶20的試驗組在最后3次采樣點的瘤胃平均pH值顯著低于其他精粗比的試驗組pH值,這與飼喂高精料有關(guān),這與Kononoff等[6]報道的結(jié)果一致;當pH值最低達到了5.75時瘤胃微生物結(jié)構(gòu)是否發(fā)生了顯著的變化,還有待于進一步研究。有研究結(jié)果表明,只要日糧NDF滿足要求,就可以維持pH>6.0[7]。本試驗中,精粗比最高的日糧試驗C組干物質(zhì)中NDF含量為36.58% ,纖維化學(xué)含量達到要求,瘤胃pH值大小與日糧NDF含量不相關(guān),這表明影響瘤胃pH值的關(guān)鍵因素是日糧精料中易發(fā)酵的碳水化合物含量和瘤胃內(nèi)的發(fā)酵產(chǎn)物,這與汪水平等[8]報道的結(jié)果一致。
反芻動物的主要能源物質(zhì)是瘤胃微生物對飼料的發(fā)酵產(chǎn)物,是以一些短鏈的揮發(fā)性脂肪酸(VFA,其中乙酸、丙酸、丁酸約占95%)的形式吸收利用的[9-10]。一般地,當動物在采食高精日糧條件下,大量易發(fā)酵碳水化合物會造成瘤胃以丙酸發(fā)酵為主,乙酸/丙酸比值降低,降低了粗飼料中纖維物質(zhì)的發(fā)酵和降解[11]。本研究結(jié)果表明,乙酸濃度除在飼喂后8 h時差異顯著,其他差異均不顯著,乙酸、丙酸、丁酸含量都隨著日糧精粗比的增加而增加,丙酸含量差異顯著,但乙酸/丙酸比值卻逐漸下降,據(jù)此可推知以小麥秸稈為主的粗飼料隨精粗比的增加,粗飼料纖維物質(zhì)的分解和利用下降,并未造成明顯的丙酸型,但造成奶牛對能量的利用率有所下降。
本試驗中瘤胃液pH值隨著日糧精粗比的增加而下降,而總揮發(fā)性脂肪酸濃度隨日糧精粗比的降低而升高,結(jié)果表明總揮發(fā)性脂肪酸濃度的升高導(dǎo)致了瘤胃pH值的下降,這與陳小連報道的結(jié)果一致[12]。試驗中丁酸濃度隨日糧精粗比的增加而增加(P <0.05),這與王吉峰等[1]、Brossard 等[13]報道的結(jié)果相一致。但賈玉東等[14]的研究結(jié)果表明,隨精料比例的提高瘤胃內(nèi)丁酸濃度下降,Sutton等[15]、Markantonatos 等[16]報道的結(jié)果也與本試驗結(jié)果不同。這可能是由于奶牛長期飼喂小麥秸稈和高精飼料,瘤胃內(nèi)微生物已經(jīng)適應(yīng)此內(nèi)環(huán)境,盡管隨精料比例增加至80∶20,瘤胃發(fā)酵依然正常,具體原因還有待于進一步探討。
本試驗結(jié)果表明,隨著麥秸型日糧精粗比的增加,Na+濃度無顯著變化,而K+濃度增加且差異顯著(P<0.05)。由于瘤胃內(nèi)總揮發(fā)性脂肪酸濃度增加,瘤胃pH值下降,機體為了維持瘤胃內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,需要吸收大量的K+進入血液,和Na+一起共同維持機體的酸堿平衡。隨著麥秸型日糧精粗比增加血清Ca2+濃度先升后降,但差異不顯著(P>0.05)。日糧精粗比在60∶40時Ca2+濃度較高,說明通過鈣結(jié)合蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié),改變了腸道中杯狀細胞和刷狀緣區(qū)吸收細胞的結(jié)構(gòu),增加了細胞膜的通透性,機體對鈣的吸收機制加強,從而血鈣濃度增加;但精粗比80︰20時,奶牛瘤胃和腸道的pH值下降,由于腎臟的調(diào)節(jié)尿液中鈣離子流失增加,造成血清鈣離子下降。鞏慶亮[17]的研究結(jié)果表明,隨著奶牛日糧精料水平的升高,血清中Ca2+濃度先升后降,這與本試驗結(jié)果一致。
血糖是指血液中的葡萄糖,其含量的變化能夠反映機體對糖的吸收、轉(zhuǎn)運和代謝動態(tài)平衡狀態(tài),也是評價反芻動物能量代謝的重要生化指標。本試驗結(jié)果表明,隨著日糧精粗比的提高,精料采食量增加,從而增加了可發(fā)酵淀粉的攝入量,血糖濃度顯著升高,這一結(jié)果與門小明[18]報道的結(jié)果一致。血清尿素氮是反映動物機體蛋白質(zhì)代謝狀況的一個重要指標,用于衡量機體蛋白質(zhì)的沉積情況[19]。對于反芻動物,血清尿素氮經(jīng)唾液和瘤胃壁的滲透進入瘤胃再次循環(huán)利用,另一部分經(jīng)則隨尿液排出體外。本試驗中血清尿素氮的含量隨日糧精粗比升高而下降,當精粗比為60︰40時最低,差異顯著(P<0.05),說明麥秸型日糧精粗比能顯著影響機體的蛋白質(zhì)代謝,且精粗比在60︰40時蛋白質(zhì)的沉積率最高,飼料蛋白質(zhì)利用效果最好。血清總蛋白質(zhì)可分為白蛋白和球蛋白2類,具有維持血管內(nèi)正常膠體滲透壓和酸堿度的作用,參與物質(zhì)代謝,并與機體的免疫功能有著密切的關(guān)系。本試驗中血清總蛋白質(zhì)(TP)含量和白蛋白(ALB)含量無顯著變化,這與楊彬彬等[20]報道的結(jié)果一致。
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