硒和維生素E的互作對牛消化代謝的影響

文│李文才（山西省晉中市畜牧獸醫(yī)局）

近年來，關(guān)于維生索E和硒對畜禽的營養(yǎng)和生理作用，我國已進行了深入的研究，在養(yǎng)殖業(yè)也有廣泛的應(yīng)用，但在反芻動物上的應(yīng)用還處于試驗階段。硒和維生素E對牛的生物學(xué)功能、免疫學(xué)和營養(yǎng)調(diào)控的研究正逐步成為國內(nèi)外研究的熱點之一。

作為一種礦物質(zhì)元素，硒在1818年首次被發(fā)現(xiàn)，上世紀30年代引起畜牧業(yè)生產(chǎn)者的關(guān)注。然而，在50年代以前，它在畜牧業(yè)上一直被作為一種毒素來對待，到1957年國外首次報道硒是小鼠的一種必需營養(yǎng)元素。它也能預(yù)防反芻動物白肌病的發(fā)生，在1973年又證明硒是某些重要的酶的組成成分，如谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）。從那時起，進一步對反芻動物提供充足的硒才真正得到營養(yǎng)學(xué)界及畜牧業(yè)生產(chǎn)者的真正重視。研究表明，微量元素硒是動物生長發(fā)育不可缺少的，它能提高動物的繁殖等各方面生產(chǎn)性能。我國大部分地區(qū)缺硒，健康的畜禽如長期食用低硒的飼料，就會導(dǎo)致生產(chǎn)力下降和繁殖機能受阻，因此，適時、適量補硒是非常重要的。

維生素E對動物的生殖和發(fā)育有明顯的影響。微量元素硒和維生素E都是動物機體正常功能發(fā)揮所必需的成分。但過量的供給也是有害的，一是會造成養(yǎng)分的失衡；二是由于硒的需要量和中毒量之間差異小，如使用不當就會造成中毒；三是過量使用會造成浪費以及增加養(yǎng)殖成本。因此有必要對硒和維生素E的需要量進行深入的研究。

一、試驗意義與研究內(nèi)容

1.試驗意義。硒和維生素E對反芻動物影響的研究多集中在對生產(chǎn)性能的影響，而對日糧營養(yǎng)物質(zhì)消化代謝的影響未見報道。本試驗在1.3倍維持飼養(yǎng)水平的基礎(chǔ)上，以玉米秸稈青貯為基礎(chǔ)日糧，研究在日糧中添加含量的硒和維生素E對試驗牛的瘤胃發(fā)酵、消化代謝和血液生化指標的影響，探討在牛日糧中的適宜添加量，為硒和維生素E在反芻動物飼養(yǎng)業(yè)上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。一是預(yù)計可提高硒和維生素E的生物學(xué)利用率，提高奶牛產(chǎn)奶量，提高飼料轉(zhuǎn)化效率，提高乳蛋白率，提高經(jīng)濟效益。二是硒和維生素E的合理利用，可以節(jié)約試劑，也避免過量的硒排出后對環(huán)境的污染，提高生態(tài)效益。三是依靠通過營養(yǎng)調(diào)控提高奶牛泌乳性能和乳品質(zhì)量，可以緩解我國對牛奶需求的壓力，有一定的社會效益。

2.研究內(nèi)容。日糧添加不同水平的硒和維生素E對瘤胃pH值和瘤胃液總揮發(fā)性脂肪酸的影響；對瘤胃氨態(tài)氮濃度的影響；對日糧營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響；對日糧氮平衡的影響；對西門塔爾牛血液生化指標的影響。

二、試驗材料與方法

1.試驗材料。

試驗動物。在和順縣大友牧業(yè)有限公司選用4頭裝有永久性瘤胃瘺管，年齡3歲，體重550±20千克的西門塔爾閹牛。試驗前2天于早飼前空腹稱重，根據(jù)2天體重的平均值確定營養(yǎng)水平。

尼龍袋?？籽鄞笮?00目（30～40微米），長為8厘米，寬為12厘米。尼龍袋用尼龍線雙重縫制而成，邊緣用烙鐵燙或用膠粘接，以免脫絲。新袋在放入瘤胃內(nèi)停留72小時取出洗凈，65～70℃烘干24小時，回潮12小時，恒重后使用。

表1 試驗基礎(chǔ)日糧組成和營養(yǎng)水平（%DM）

2.試驗設(shè)計。采用4×4拉丁方消化試驗設(shè)計，維生素E和硒分別設(shè)4個添加水平和16個處理組。

3.試驗期及試驗日糧。試驗分為16個階段，每階段預(yù)試期10天，正試期10天。

基礎(chǔ)日糧由粗料和精料補充料組成，粗料為玉米秸稈青貯，精料補充料含玉米74.6%、棉粕7.4%、麩皮7.0%、菜粕4.4%、蓖麻3.0%、食鹽1.0%、石粉0.9%及預(yù)混料1.7%。日進食量按干物質(zhì)為9.0千克，每日采食精料補充料3.0千克，玉米秸稈青貯6.0千克。其營養(yǎng)成分見表1。

4.飼養(yǎng)管理。試驗期間對試驗牛采取每日喂兩次（7點、19點），實行單槽飼養(yǎng)，采取先精（1.5千克精料+相應(yīng)的維生素E和硒的添加量）后粗（3.0千克）的飼喂順序，自由飲水。

5.樣品的采集與測定。

（1）瘤胃液采集與pH測定。每階段的第18天、19天，分別在飼喂前（0小時），飼喂后3小時、6小時、9小時采集瘤胃液，每次采集量為200毫升，用3～4層的進行紗布過濾，快速進行測定pH的測定，然后將瘤胃液分為兩份，一份采用氧化鎂直接蒸餾法測定氨態(tài)氮（NH3-N）濃度，另一份在-40℃冷凍保存測定用GC102AF氣相色譜儀測定揮發(fā)性脂肪酸（VFA）。

（2）瘤胃降解率測定。

瘤胃降解率的測定。用瘤胃尼龍袋法分別測定玉米秸稈青貯干物質(zhì)（DM）、有機物質(zhì)（OM）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）和精料補充料DM、OM、粗蛋白質(zhì)（CP）的瘤胃降解率。

準確稱取3.0～4.0克樣品，裝入尼龍袋，扎緊袋口，于晨飼后2小時投入瘤胃腹囊50厘米處，每頭牛放12個袋，分別于4、8、12、24、48和72小時（混合精料只做到48小時）取出2個袋，用水沖洗至水液完全澄清為止，在恒溫干燥箱中65℃烘至恒重，分別測定DM、OM、NDF、ADF和CP。

瘤胃外流速度的測定。取重鉻酸鈉172克于溫水中，倒入1000克玉米秸或混合精料中，不斷攪拌至棕黃色粥狀，將該飼料轉(zhuǎn)移到帶蓋搪瓷盤中，蓋上蓋，置于100℃烘箱中烘24小時取出，取出后放入底部有一細篩網(wǎng)（200目）的桶中，沖洗至水清。將飼料懸于清水中，用維生素C將其pH調(diào)至4.0，攪拌后靜置12小時，放在65℃電熱恒溫干燥箱中烘24小時制成鉻標記飼料。鉻標記飼料在晨飼時與粗料一起飼喂，每頭牛300克，在飼喂后4、8、12、16、20、24、28、32、36、40、44、48、54、60、72、84、96、108和120小時直腸取糞，糞樣65℃下烘干，粉碎過1毫升篩，用比色法測其中鉻的含量。

（3）全收糞法測定日糧養(yǎng)分消化率。正試期第一天采集精料樣品200克，測定初水分（放入已知重量的瓷盤中于65～70℃烘箱中烘干，回潮，稱重）后保存?zhèn)錅y其他養(yǎng)分；

正試期每天采集玉米秸稈樣品100克，放入同一布袋中（已知重量），每階段正試期結(jié)束后將布袋放入65℃烘箱中烘干、稱重（恒重），保存?zhèn)錅y其他養(yǎng)分；每天收集的剩料方法同上。

正試期每天（7點～翌日7點）收集全部糞，放入帶蓋的桶中，稱重，倒入大盤中攪拌均勻，按梅花點取樣；取每天排糞量的2%，加入相當鮮糞樣重1/4的10%酒石酸溶液，與糞樣攪拌均勻后連同玻璃棒一起置于65～70℃烘箱中烘干、回潮、稱重（恒重），保存?zhèn)錅y其他養(yǎng)分；分別測定精料、玉米秸稈青貯和糞樣：DM、CP、粗纖維（CF）、NDF、ADF、粗脂肪（EE）、鈣（CA）、無氮浸出物（NFE）。

（4）平衡試驗測定氮代謝率。

飼料樣品、糞樣及尿樣的收集與分析。飼料、糞樣同上，另試驗期每天（24小時）收集全部尿樣測定含氮量（方法同蛋白質(zhì)的測定）能量。

氣體采集與分析。每階段采用呼吸面具采氣裝置進行氣體采集。每天采氣4次，分別為：6點、12點、20點和24點，每次采集10分鐘。采氣時記錄牛舍溫度，以便進行產(chǎn)熱量計算。

（5）血液指標的測定。每階段正試期結(jié)束時在早飼前頸靜脈采血20ml，血樣在37℃水浴30分鐘，3000轉(zhuǎn)下離心15分鐘制備血清，于-20℃低溫冰柜保存?zhèn)溆谩?/p>

測定指標：血糖（GLU）、總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的測定采用GF-D型半自動生化分析儀和721分光光度計測定。

三、試驗結(jié)果與分析

1.日糧添加硒和維生素E對瘤胃pH的影響。添加不同水平硒和維生素E對瘤胃pH的影響在0小時后，處理組8、12、14、15瘤胃pH與處理組1差異顯著（P＜0.05），其他處理組差異不顯著（P＞0.05）；3小時后，處理組8的瘤胃pH與處理1、2、3、6差異顯著（P＜0.05），處理組12、14、15的瘤胃pH與處理組1、6差異顯著（P＜0.05），其他處理組差異不顯著（P＞0.05）；6小時后，處理組8、14、15的瘤胃pH與處理組1、2、5、6差異顯著（P＜0.05），其他處理組差異不顯著（P＞0.05）；9小時后，處理組8的瘤胃pH與處理組1、2、3、5差異顯著（P＜0.05），處理組12的瘤胃pH與處理組1差異顯著（P＜0.05），其他處理組差異不顯著（P＞0.05）；從均值看，處理組8的瘤胃pH均值與處理組1、2、3、5差異顯著（P＜0.05），其他處理組差異不顯著（P＞0.05）。

2.日糧添加硒和維生素E對瘤胃瘤胃液總揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響。添加不同水平硒和維生素E對瘤胃液總揮發(fā)性脂肪酸的影響，處理組8、12、15的瘤胃液總揮發(fā)性脂肪酸與處理組1、2、3差異顯著（P＜0.05），處理組14的瘤胃液揮發(fā)性脂肪酸與處理組2、3差異顯著（P＜0.05），其他處理組差異不顯著（P＞0.05）。

3.日糧添加硒和維生素E對瘤胃氨態(tài)氮濃度的影響。添加不同水平硒和維生素E對瘤胃氨態(tài)氮濃度的影響，各處理組在各時間點的氨態(tài)氮濃度以及平均值的差異均不顯著，但總體來看，采食后3小時后，氨態(tài)氮濃度有下降的趨勢。從均值看，各處理組氨態(tài)氮濃度也比處理組1有下降趨勢，而且處理組8的氨態(tài)氮濃度最低。

4.日糧添加硒和維生素E對西門塔爾牛日糧養(yǎng)分表觀消化率的影響。添加不同水平硒和維生素E對日糧養(yǎng)分表觀消化率的影響，對于CP來說，處理組8較其他處理組有升高的趨勢，但差異不顯著（P＞0.05）；對于NFE，處理組8﹑12﹑14與處理組1差異顯著（P＜0.05），較其他處理組有升高的趨勢，但差異不顯著（P＞0.05）；對于OM﹑NDF﹑ADF和DM，處理組8與處理組1差異顯著（P＜0.05），與其他處理組差異不顯著（P＞0.05），但有升高的趨勢；所有的處理組對EE的表觀消化率無顯著影響（P＞0.05），總的來看，處理組8的CP﹑NFE﹑OM﹑DM﹑NDF和ADF的表觀消化率較處理組1顯著提高（P＜0.05），較其他處理組有升高趨勢，效果較好。

5.日糧添加硒和維生素E對日糧氮平衡的影響。添加不同水平硒和維生素E對日糧氮平衡的影響，各處理組采食氮和尿氮差異均不顯著（P＞0.05）；處理組8﹑12﹑14的糞氮與處理組1差異顯著（P＜0.05），與其他處理組差異不顯著（P＞0.05）；處理組8的消化氮與處理組1差異顯著，與其他處理組差異不顯著（P＞0.05）；處理組8﹑12﹑14沉積氮與處理組1差異顯著（P＜0.05），與其他處理組差異不顯著（P＞0.05）。

6.日糧添加硒和維生素E對西門塔爾牛血液生化指標的影響。添加不同水平硒和維生素E對血液生化指標的影響，各處理組的GLU，GPT差異不顯著（P＞0.05），對于ALB、TP、和GOT，處理組8﹑12﹑14顯著高于處理組1（P＜0.05），其他處理組差異不顯著（P＞0.05），血清中GSH-Px隨著硒和維生素E添加量的增加而逐漸升高，處理組8﹑12﹑16顯著高于處理組1﹑2﹑5、6、9、10、13（P＜0.05），處理組14、15顯著高于1﹑5﹑9、13與其他處理組差異不顯著（P＞0.05）。

四、結(jié)論

1.日糧添加硒和維生素E后，處理組8的瘤胃pH較低，而瘤胃液的總揮發(fā)性脂肪酸最高。

2.日糧添加硒和維生素E，在采食后3～9小時，瘤胃液NH3-N濃度呈降低的趨勢，處理組8與其他處理組差異不顯著，但氨態(tài)氮濃度最低，而其蛋白質(zhì)消化率最高，說明處理組8與其他添加組相比，能夠更好地合成瘤胃微生物菌體蛋白。

3.日糧添加硒和維生素E后，處理組8的干物質(zhì)、有機物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、無氮浸出物、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維表觀消化率均顯著提高，與營養(yǎng)物質(zhì)瘤胃降解率提高有關(guān)。同時，消化氮和沉積氮顯著提高。

4.添加硒和維生素E后，對血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶和血糖基本無影響，處理組8、12和14的血清白蛋白、總蛋白、谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷胱甘肽過氧化物酶顯著高于對照組1。

5.綜合以上各項指標推斷硒和維生素E的適宜添加水平為處理組8。