不同能量水平日糧對(duì)3～6月齡犢牛生長及瘤胃發(fā)酵的影響

■崔 祥 刁其玉 張乃鋒 邱國梁 曾書秦 屠 焰

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院成果轉(zhuǎn)化局，北京 100081）

反芻動(dòng)物采食的飼料在瘤胃內(nèi)經(jīng)瘤胃微生物降解發(fā)酵生成揮發(fā)性脂肪酸（VFA）和氨態(tài)氮（NH3-N），為反芻動(dòng)物供應(yīng)能量和蛋白質(zhì)，促進(jìn)機(jī)體生長。斷奶犢牛處于瘤胃發(fā)育的重要時(shí)期，其瘤胃發(fā)酵參數(shù)（pH、NH3-N、VFA）不僅可以代表瘤胃利用日糧營養(yǎng)成分的能力，在一定程度上還可以反映瘤胃的發(fā)育狀況。因此，研究斷奶犢牛瘤胃發(fā)酵規(guī)律具有重要的意義。近年來，對(duì)于斷奶犢牛瘤胃發(fā)酵規(guī)律的研究多集中在蛋白質(zhì)、益生菌及不同飼喂方式等。而有關(guān)日糧能量水平對(duì)瘤胃發(fā)酵影響的研究多集中在成年奶牛、肉羊和肉牛，斷奶犢牛瘤胃發(fā)育和發(fā)酵規(guī)律與成年牛有一定差異，但其日糧能量水平的影響研究較少。本試驗(yàn)通過測(cè)定犢牛的生長性能指標(biāo)與瘤胃發(fā)酵指標(biāo)隨日糧NEL水平的變化，研究不同能量水平對(duì)斷奶犢牛生長及瘤胃發(fā)酵的影響，為了解斷奶犢牛瘤胃發(fā)育及日糧消化代謝提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物和日糧

按年齡、體重相近原則將32頭98日齡健康中國荷斯坦奶母犢牛隨機(jī)分成4組，每組8頭。平均初始體重(91.80±1.82)kg。參照中國奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)（2004）中生長母牛體重為125 kg，ADG為800 g/d的營養(yǎng)需要量配制實(shí)際可消化粗蛋白質(zhì)（DCP）平均含量為9.30%，NEL分別為6.24（89%，A 組）、7.04（100%，B組）、7.53（107%，C組）、7.85（112%，D組）MJ/kg的4種試驗(yàn)日糧（干物質(zhì)基礎(chǔ)）。試驗(yàn)日糧組成及營養(yǎng)成分見表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及飼養(yǎng)管理

本試驗(yàn)采用單因素設(shè)計(jì)，共計(jì)4個(gè)處理組，每個(gè)處理8個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1頭犢牛。犢牛按處理組分圈飼養(yǎng)，每日09:00和15:00飼喂2次。精料和青貯按比例混合飼喂，苜蓿單獨(dú)飼喂，保證牛舍衛(wèi)生。預(yù)試期10 d，正試期82 d。預(yù)試期內(nèi)所有處理組飼喂B組試驗(yàn)料，各組試驗(yàn)牛日飼喂量相同，按體重的3%計(jì)算，正試期對(duì)應(yīng)飼喂各組試驗(yàn)料，并根據(jù)采食情況和體重變化每隔2周進(jìn)行調(diào)整，保證ADG控制在600～900 g/d。自由飲水。

1.3 生長性能指標(biāo)測(cè)定

正試期于98、120、150、180 d晨飼前測(cè)量每頭犢牛的體重，記錄每天每組犢牛的飼喂量和剩料量，計(jì)算各組DMI、ADG和飼料轉(zhuǎn)化率。

1.4 瘤胃發(fā)酵指標(biāo)測(cè)定

犢牛稱重次日晨飼前，每組犢牛選4頭通過口腔采集犢牛瘤胃液，4層紗布過濾。便攜式pH計(jì)（testo-206-pH2）即時(shí)測(cè)定pH值，剩余瘤胃液-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

采用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定瘤胃液中NH3-N濃度；以氣相色譜法測(cè)定瘤胃液VFA濃度，計(jì)算總揮發(fā)性脂肪酸（TVFA）及每種VFA的比例。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SAS 9.13統(tǒng)計(jì)軟件中關(guān)于單因素分析的ANOVA及重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)的MIXED模型進(jìn)行分析并采用LSD法進(jìn)行雙重比較，結(jié)果以平均值表示。MIXED統(tǒng)計(jì)模型如下：

式中：T為處理（i=1、2、3、4），固定效應(yīng)；M為出生后日齡（j=1、2、3、4），固定效應(yīng)；C為犢牛（k=1，2···32），隨機(jī)效應(yīng)；ε為殘差。

表1 飼糧組成及營養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)犢牛生長性能指標(biāo)的影響

不同能量水平日糧對(duì)3～6月齡犢牛生長性能的影響見表2。98 d，各組間犢牛體重?zé)o顯著差異（P＞0.05），180 d，犢牛體重隨飼糧中NEL的增加呈升高的趨勢(shì)（P＜0.10）。試驗(yàn)全期，犢牛ADG及DMI各組間均無顯著差異（P＞0.05）。C、D組犢牛飼料轉(zhuǎn)化率得到顯著改善（P＜0.05），分別比B組降低0.35、0.96。

表2 不同能量水平日糧對(duì)3～6月齡犢牛生長性能的影響

2.2 對(duì)瘤胃pH值及氨態(tài)氮濃度的影響

3～6月齡犢牛瘤胃液pH值及NH3-N濃度受日糧因素影響的結(jié)果見表3。飼糧能量水平對(duì)瘤胃液pH值影響不顯著（P＞0.05），全期維持在6.8～7.0范圍內(nèi)。試驗(yàn)期各階段瘤胃液NH3-N濃度受日糧NEL影響差異均不顯著（P＞0.05），但在數(shù)值上，B組整體數(shù)值最高，其次為A、C、D組。 181 d犢牛瘤胃液NH3-N濃度要略高于其他日齡。

表3 不同能量水平日糧對(duì)3～6月齡犢牛瘤胃液pH值及氨態(tài)氮的影響

犢牛日齡對(duì)瘤胃液pH值及NH3-N的影響均不顯著（P＞0.05），處理與日齡間無交互作用（P＞0.05）。

2.3 對(duì)揮發(fā)性脂肪酸濃度及乙丙比的影響（見表4）

由表4可知，試驗(yàn)全期，隨日糧NEL水平升高，D組丙酸比例極顯著高于A和B組（P＜0.01），顯著高于C組（P＜0.05）；乙丙比極顯著低于A和B組（P＜0.01），乙酸和異丁酸比例顯著顯著低于A和B組（P＜0.05），乙丙比顯著低于C組（P＜0.05），而丁酸、戊酸及異戊酸比例變化不顯著（P＞0.05）。99 d，各發(fā)酵指標(biāo)均不顯著（P＞0.05）。121 d，A組乙酸和異丁酸比例顯著高于D組（P＜0.05），乙丙比極顯著高于D組（P＜0.01），丙酸和戊酸比例則隨日糧NEL水平升高極顯著（P＜0.01）和顯著（P＜0.05）升高，其他指標(biāo)差異不顯著（P＞0.05）。151 d，A組乙酸比例顯著高于D組（P＜0.05），丙酸比例極顯著低于D組（P＜0.01），乙丙比極顯著降低（P＜0.01），其他指標(biāo)無顯著差異（P＞0.05）。181 d，B組丙酸和戊酸比例顯著低于D組（P＜0.05），異丁酸比例和乙丙比極顯著（P＜0.01）和顯著（P＜0.05）高于D組，其他指標(biāo)無顯著差異（P＞0.05）。

犢牛日齡對(duì)瘤胃液丁酸比例有顯著影響（P＜0.05），對(duì)其他VFA比例及乙丙比均不顯著（P＞0.05），處理與日齡間無交互作用（P＞0.05）。

3 討論

表4 不同能量水平日糧對(duì)3～6月齡犢牛瘤胃液揮發(fā)性脂肪酸的影響

3.1 不同能量水平日糧對(duì)瘤胃液pH值及氨態(tài)氮的影響

適宜的pH值是瘤胃正常發(fā)酵的前提，反芻動(dòng)物能夠通過瘤胃穩(wěn)態(tài)的自身調(diào)節(jié)，使pH值變化維持在6～7之間。本試驗(yàn)中瘤胃pH值不受日糧NEL高低的影響，試驗(yàn)全期，pH值維持在6.8～7.0正常范圍內(nèi)。pH值數(shù)值稍偏中性，可能是口腔采集的犢牛瘤胃液中混入少量唾液和犢牛飼喂時(shí)間間隔太長（晨飼前空腹采集瘤胃液），瘤胃上皮吸收VFA使pH值升高。本研究，B組瘤胃pH值高于C、D組，原因可能是B組日糧NDF水平較C、D組高，而研究表明，飼喂高NDF水平（36%）日糧的瘤胃pH值顯著高于低NDF水平（32%）。A組日糧NDF水平（42.66%）雖最高，但可能由于A組日糧添加少量沸石粉增加了食糜的黏滯性，延長了食物在瘤胃的停留時(shí)間，增強(qiáng)了瘤胃微生物的發(fā)酵時(shí)間，從而降低了瘤胃pH值，而低pH值有利于犢牛瘤胃上皮細(xì)胞的發(fā)育，進(jìn)而影響生長性能的發(fā)揮。

瘤胃NH3-N濃度反映了微生物蛋白合成與蛋白質(zhì)降解的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系，它主要來源于日糧含氮物質(zhì)，受瘤胃降解速率及瘤胃壁吸收速率等的影響。瘤胃微生物生長的臨界NH3-N濃度為6～30 mg/100 ml，本研究，各處理組NH3-N濃度差異不顯著，各處理組均保持在6 mg/100 ml之上，不會(huì)影響瘤胃微生物的正常生長。但數(shù)值上，D組數(shù)值較其他組低，分別比A、B、C低22.51%、26.73%、20.30%，B組犢牛瘤胃NH3-N濃度數(shù)值最高（9.54 mg/100 ml），而150 d后，C組濃度要高于A組，略低于B組。有研究指出，斷奶后犢牛瘤胃液NH3-N濃度隨日糧粗蛋白質(zhì)攝入量的升高而升高。本試驗(yàn)，4種日糧DCP水平相同，進(jìn)入瘤胃的DCP水平則取決于DMI，瘤胃NH3-N濃度數(shù)值變化同DMI相同，濃度大小依次為B、A、C、D組。提高日糧非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量可提高微生物氮的合成量，降低瘤胃NH3-N濃度，張英慧等試驗(yàn)結(jié)果表明低能量水平（代謝能=7.0 MJ/kg）組肉羊瘤胃NH3-N濃度顯著高于高（9.0 MJ/kg）和中（8.0 MJ/kg）能組，萬發(fā)春等在肉牛上的研究也得到類似規(guī)律。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨NEL的升高，NH3-N濃度數(shù)值降低，與前者研究規(guī)律均保持一致。

3.2 不同能量水平日糧對(duì)瘤胃揮發(fā)性脂肪酸比例的影響

對(duì)于早期斷奶犢牛來說，飼喂較多的精料可以使?fàn)倥Ａ鑫钢蠽FA如乙酸、丙酸和丁酸等濃度的增加，而它們是刺激瘤胃發(fā)育的必要成分，并且在刺激瘤胃上皮細(xì)胞發(fā)育的過程中丁酸的作用最大，其次是丙酸。高比例的精飼料會(huì)加速瘤胃微生物區(qū)系的建立，進(jìn)而通過增加VFA和NH3-N的濃度來增加瘤胃代謝活性。瘤胃發(fā)酵速率過快，丙酸轉(zhuǎn)化為乳酸含量增加，雖然乳酸也可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為葡萄糖，但容易造成瘤胃酸中毒，影響纖維物質(zhì)等的消化率、采食量及機(jī)體健康。

乙酸、丙酸和丁酸濃度之和約占瘤胃VFA總量的95%，所以可用乙酸、丙酸和丁酸濃度或組成比例來反映瘤胃發(fā)酵情況。研究表明，采食日糧纖維含量較高時(shí)，發(fā)酵產(chǎn)生的乙酸濃度增加，TVFA濃度降低；日糧淀粉含量增加則丙酸比例升高，乙酸所占比例相對(duì)降低。本試驗(yàn)，不同NEL日糧對(duì)瘤胃發(fā)酵產(chǎn)物中的乙酸、丙酸、異丁酸和戊酸比例影響顯著，并顯著降低乙丙比，但TVFA變化差異不顯著。可能是因?yàn)楦逳EL水平組（C、D組）日糧組成玉米（淀粉）含量較高，所以瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的丙酸比例要高其它兩組，且隨NEL升高而升高；而日糧NDF與ADF水平A組最高，故其乙酸比例要高于高NEL水平組。兩營養(yǎng)成分綜合作用，使瘤胃乙丙比隨NEL的升高逐漸降低，這與張英慧等的研究結(jié)果相一致。

瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的VFA可供組織氧化功能，用于生長發(fā)育。瘤胃VFA是反芻動(dòng)物獲得能量的主要形式，主要包括乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸等。乙酸由胞質(zhì)進(jìn)入線粒體基質(zhì)，透過線粒體壁與肉堿形成復(fù)合物可供組織細(xì)胞氧化供能。丁酸在經(jīng)過瘤胃、瓣胃壁的過程中轉(zhuǎn)變?yōu)棣?羥丁酸，通過三羧酸循環(huán)通路用于骨骼肌、心肌腦組織的能量消耗。異丁酸是纖維分解菌的生長因子，可促進(jìn)日糧纖維的消化。丙酸通過瘤胃壁吸收后，除少量轉(zhuǎn)化為乳酸，其余則在肝臟糖異生為葡萄糖氧化供能。能量攝入量的提高引起丙酸濃度的增加，從本試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得知，給3～6月齡犢牛飼喂較高能量水平的日糧，可改變瘤胃中VFA的組成，提高其中丙酸的比例，降低乙丙比例，丙酸異生葡萄糖含量增加，機(jī)體則能獲得較快的生長，反映在生產(chǎn)性能上，高能量組犢牛擁有較高的ADG。

4 結(jié)論

①提高日糧NEL水平可改善犢牛飼料轉(zhuǎn)化率。

②犢牛瘤胃pH值、NH3-N及TVFA濃度不受日糧NEL處理的影響。試驗(yàn)全期，犢牛瘤胃pH值維持在6.8～7.0范圍內(nèi)，NH3-N和TVFA濃度范圍分別為6.33～10.81 mg/100 ml和31.68～36.61 mmol/l。

③ 日糧NEL水平顯著影響瘤胃發(fā)酵VFA中乙酸、丙酸和異丁酸比例及乙丙比。

（參考文獻(xiàn)23篇，刊略，需者可函索）