谷氨酸渣對奶山羊產(chǎn)奶量及乳成分的影響

李仲陽　史懷平*　羅　軍　劉成龍　李　杰

(1.西北農(nóng)林科技大學動物科技學院，楊凌 712100；2.千陽縣種羊場，千陽 721100)

蛋白質(zhì)是生命活動最重要的物質(zhì)基礎之一，在畜禽營養(yǎng)中占有特殊的地位[1]。作為動物機體最重要的組成物質(zhì)之一，肌肉、皮膚、毛發(fā)、骨骼等的生長以及激素、酶的合成都離不開蛋白質(zhì)，它是生命活動的主要承擔者[2]。飼料中蛋白質(zhì)水平對產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)也有著很重要的影響，如于子洋等[3]報道，提高飼糧中蛋白質(zhì)水平可以增加嶗山奶山羊的產(chǎn)奶量，同時乳脂、乳蛋白和非乳脂固形物的含量也顯著增加。蛋白質(zhì)飼料具有易消化、易吸收的特點，能夠提供動物生長所需要的能量，富含動物體所缺少的各種必需氨基酸，鈣、磷含量較高，適口性極佳，是十分優(yōu)質(zhì)的飼料原料[4]。我國是世界上最大的畜禽肉類產(chǎn)品消耗國，畜禽生產(chǎn)中所需要的蛋白質(zhì)飼料等原料的需求十分巨大，同時魚粉、豆粕等優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料價格高昂，有70%的蛋白質(zhì)飼料依靠進口，這些都要求我們尋找新的價格便宜、來源充足的蛋白質(zhì)飼料來代替魚粉、豆粕等傳統(tǒng)蛋白質(zhì)飼料[5]。

食品產(chǎn)業(yè)里生產(chǎn)味精、酵母、白酒等以糧食為原料經(jīng)過發(fā)酵制成的產(chǎn)品時經(jīng)常會產(chǎn)生大量有機廢水，這些廢水中含有大量的菌體和氮素等可利用成分，用微生物分解轉(zhuǎn)化其中的有機物和無機氮素，從而合成各種營養(yǎng)素，將濃縮液發(fā)酵，食品工業(yè)中可利用的副產(chǎn)品就轉(zhuǎn)化為了優(yōu)質(zhì)的生物蛋白質(zhì)飼料[6]。飼料原料經(jīng)過發(fā)酵后可以消除飼料中的抗營養(yǎng)因子，改善其適口性，提高飼料利用效率，進而提高動物的生長性能[7]。谷氨酸渣由濃縮糖蜜發(fā)酵液(condensed molasses fermentation solubles,CMS)再加工制成，作為糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)味精等產(chǎn)品的副產(chǎn)物，它既保留了蔗糖的部分成分和風味，還增添了發(fā)酵過程所獨有的非蛋白氮氨基酸、維生素、菌體蛋白和其他特殊營養(yǎng)成分，再加上其本身豐富的無機鹽成分，使得谷氨酸渣既適于作為飼料原料，又不會影響動物的采食[8]。目前我國共有大小味精廠200家左右，年產(chǎn)味精可達110萬t，如果全國的味精廠都分離和回收廢棄的菌體，每年就可以生產(chǎn)出含粗蛋白質(zhì)70%左右的菌體蛋白約22萬t[9]，可以為動物生產(chǎn)開辟新的蛋白質(zhì)資源，在一定程度上緩解我國蛋白質(zhì)飼料資源缺乏的狀況，同時，廢液經(jīng)分離菌體后，可減輕對環(huán)境的污染[10]。

1　材料與方法

1.1　試驗動物

本試驗選取40只胎次相同、體重(59.80±2.15) kg、體況相近并處于泌乳前期[泌乳天數(shù)：(20±5) d]的2胎健康薩能奶山羊，試驗羊體況良好，無任何疾病。試驗采取單因素隨機區(qū)組設計，將40只試驗羊隨機分為4組，每組10只，各組間試驗羊胎次、年齡、泌乳天數(shù)、泌乳性能等均無顯著差異(P>0.05)。

1.2　試驗飼糧

試驗飼糧由精料補充料、青貯玉米和苜蓿干草組成。4組山羊所喂精料補充料營養(yǎng)水平基本相同，其中谷氨酸渣的添加量分別為0(對照組)、2%、4%和6%。精料補充料組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1　精料補充料組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎)

1)預混料為每千克精料補充料提供Premix provided the following per kilogram of concentrate supplements: VA 25 000 IU，VD310 000 IU，VE 50 mg，F(xiàn)e 45 mg，Cu 30 mg，Zn 90 mg，Mn 40 mg，I 0.8 mg，Se 0.6 mg，Co 0.5 mg。

2)營養(yǎng)水平均為計算值。Nutrient levels were calculated values.

1.3　飼養(yǎng)管理

試驗開始前對試驗羊進行防疫、驅(qū)蟲，清掃試驗圈舍并消毒，之后將4組試驗羊分別飼養(yǎng)在4個獨立的圈舍內(nèi)。每日07:30—08:00飼喂精料補充料+青貯玉米，14:30—15:00再次飼喂精料補充料+青貯玉米，20:00飼喂苜蓿干草，所有羊只自由飲水，自由活動。第2日飼喂前收集剩料，按類別分別稱重并計算干物質(zhì)采食量。試驗期共63 d，其中預試期7 d，正試期56 d。

1.4　樣品采集

試驗期內(nèi)每日擠奶2次。正試期每周記錄2次產(chǎn)奶量，每次為上、下午產(chǎn)奶量總和；每7 d采集1次乳樣，分析乳糖率、乳脂率、乳蛋白率等乳成分指標；正試期第56天收集1次奶樣，帶回實驗室檢測乳蛋白中αS1-酪蛋白、β-酪蛋白和β-乳球蛋白濃度，并計算當日αS1-酪蛋白、β-酪蛋白和β-乳球蛋白絕對產(chǎn)量。

1.5　數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)通過SPSS 23.0軟件的單因素方差分析(one-way ANOVA)程序進行方差分析，差異顯著時采用Duncan氏法對平均值進行多重比較。

2　結果與分析

2.1　谷氨酸渣對奶山羊采食量的影響

由表2可知，在8周正試期內(nèi)，對照組、2%谷氨酸渣組、4%谷氨酸渣組、6%谷氨酸渣組之間日均干物質(zhì)采食量的差異均不顯著(P>0.05)；但隨著試驗的進行，各組日均干物質(zhì)采食量均有所增加。

表2　谷氨酸渣對奶山羊日均干物質(zhì)采食量的影響

同行數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同字母或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2　谷氨酸渣對奶山羊產(chǎn)奶量的影響

從圖1-A可知，正試期內(nèi)各組試驗羊的產(chǎn)奶量曲線相近，沒有明顯波動；試驗開始前(第0天)，2%谷氨酸渣組和6%谷氨酸渣組試驗羊的產(chǎn)奶量顯著高于對照組(P<0.05，圖1-B)；試驗第28天和第56天時，3個試驗組(2%谷氨酸渣組、4%谷氨酸渣組和6%谷氨酸渣組)試驗羊的產(chǎn)奶量與對照組無顯著差異(P>0.05，圖1-C和圖1-D)。

2.3　谷氨酸渣對奶山羊乳成分的影響

由表3可知，正試期內(nèi)各采樣時間點乳脂率和乳糖率各組之間均無顯著差異(P>0.05)。試驗第7天時，2%谷氨酸渣組乳蛋白率顯著高于6%谷氨酸渣組(P<0.05)；試驗第35天時，2%谷氨酸渣組和4%谷氨酸渣組乳蛋白率顯著高于對照組和6%谷氨酸渣組(P<0.05)，2%谷氨酸渣組和4%谷氨酸渣組之間差異不顯著(P>0.05)，對照組和6%谷氨酸渣組之間差異不顯著(P>0.05)；試驗第42天和第56天時，2%谷氨酸渣組、4%谷氨酸渣組和對照組乳蛋白率顯著高于6%谷氨酸渣組(P<0.05)，但2%谷氨酸渣組、4%谷氨酸渣組和對照組之間差異不顯著(P>0.05)；試驗第14天、第21天、第28天和第49天時，乳蛋白率各組之間均無顯著差異(P>0.05)。

同一圖中，數(shù)據(jù)柱上標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同字母或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下圖同。

In the same figure, data columns with different small letters mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letters mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

圖1　谷氨酸渣對奶山羊產(chǎn)奶量的影響

續(xù)表3項目 Items采樣時間 Sampling time谷氨酸渣添加量 Glutamic acid residue adding amount/%0246乳蛋白率 Milk protein percentage第7天 Day 72.84±0.05ab3.11±0.21a2.84±0.03ab2.67±0.04b第14天 Day 142.87±0.032.98±0.042.94±0.092.81±0.07第21天 Day 212.83±0.042.85±0.022.76±0.042.77±0.04第28天 Day 282.67±0.042.75±0.032.81±0.052.62±0.06第35天 Day 352.65±0.03b2.81±0.03a2.80±0.03a2.65±0.03b第42天 Day 422.79±0.03a2.86±0.04a2.87±0.04a2.63±0.03b第49天 Day 492.80±0.062.78±0.062.74±0.062.66±0.03第56天 Day 562.92±0.04a2.87±0.05a2.87±0.02a2.66±0.02b

2.4　谷氨酸渣對奶山羊乳蛋白中αS1-酪蛋白、β-酪蛋白和β-乳球蛋白濃度和絕對產(chǎn)量的影響

由圖2可知，試驗第56天時，αS1-酪蛋白濃度和絕對產(chǎn)量各組間均無顯著差異(P>0.05)；與對照組相比，2%谷氨酸渣組和4%谷氨酸渣組β-酪蛋白濃度和絕對產(chǎn)量表現(xiàn)出上升趨勢，6%谷氨酸渣組β-酪蛋白濃度和絕對產(chǎn)量表現(xiàn)出降低趨勢，但差異均不顯著(P>0.05)；相較于對照組，各試驗組β-乳球蛋白濃度和絕對產(chǎn)量均呈上升趨勢，但差異均不顯著(P>0.05)。

圖2　谷氨酸渣對奶山羊乳蛋白中αS1-酪蛋白、β-酪蛋白和β-乳球蛋白濃度和絕對產(chǎn)量的影響

2.5　谷氨酸渣對奶山羊乳成分日絕對產(chǎn)量的影響

取正試期第7天、第14天、第21天、第28天、第35天、第42天、第49天和第56天總共8個時間點的羊奶，分析各采樣時間點乳成分的絕對產(chǎn)量，之后取平均值，估測正試期內(nèi)乳成分的日絕對產(chǎn)量。由圖3可知，3個試驗組的乳脂、乳糖、乳蛋白日絕對產(chǎn)量與對照組的差異均不顯著(P>0.05)。

圖3　谷氨酸渣對奶山羊乳成分日絕對產(chǎn)量的影響

3　討　論

3.1　谷氨酸渣對奶山羊采食量的影響

Lopez-Campos等[11]研究發(fā)現(xiàn)，用CMS的原料之一酒糟飼喂美利奴羊可降低采食量和生長速度，但是提高了飼料轉(zhuǎn)化率和肉品質(zhì)；Fernandez等[12]研究發(fā)現(xiàn)，用CMS飼喂羊不會影響其采食量，瘤胃瘺管試驗表明飼喂含13% CMS的飼糧可以提高瘤胃中粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維和干物質(zhì)的消化率。本次試驗中，試驗羊采食量有所上升，各組間日均干物質(zhì)采食量沒有顯著差異，暗示飼喂谷氨酸渣不會影響奶山羊的干物質(zhì)采食量，這與Fernandez等[12]的研究結果一致。以上研究結果說明，經(jīng)過發(fā)酵的CMS原料改善了飼料的適口性，羊的采食行為沒有受到影響；同時，發(fā)酵后的飼料菌體蛋白含量增加，飼料的消化率和轉(zhuǎn)化率得到。

3.2　谷氨酸渣對奶山羊產(chǎn)奶量的影響

谷氨酸渣對奶畜產(chǎn)奶量影響的研究結果并不一致。毛江[13]研究表明，添加1.5% CMS組奶牛的產(chǎn)奶量與空白對照組相比顯著提高，與0.75%添加組相比有所增加但是差異不顯著；莫乃國等[14]研究表明，隨著試驗的進行，對照組與試驗組奶水牛的產(chǎn)奶量均呈下降趨勢，且隨著CMS添加量的增加，產(chǎn)奶量下降幅度也隨之增大；吳晉強等[15]研究表明，飼糧中添加7.6%和15.2% CMS可以顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量，具有增乳效應。本試驗中，飼喂添加不同水平谷氨酸渣飼糧后奶山羊產(chǎn)奶量沒有產(chǎn)生顯著變化，這與以上研究結果存在差異，可能原因是不同個體間產(chǎn)奶量不僅受遺傳因素制約，還可能與試驗開展時動物胎次、飼糧營養(yǎng)水平、飼養(yǎng)環(huán)境、健康狀況等因素有關。

3.3　谷氨酸渣對奶山羊乳成分的影響

已有研究顯示，CMS中粗蛋白質(zhì)含量為30%，其中40%～50%蛋白質(zhì)為菌體蛋白，是優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)飼料，可以直接被動物體吸收利用，進而轉(zhuǎn)化為乳中蛋白質(zhì)，間接提高乳蛋白率。郭春華等[16]研究表明，奶牛飼糧中添加不同水平的CMS后乳脂率、乳蛋白率、非乳脂固形物含量和體細胞數(shù)的差異均不顯著；蘇錫云等[17]研究表明，奶牛飼糧中添加不同水平的CMS后乳脂率、乳蛋白率、非乳脂固形物含量的差異均不顯著；項延潤等[18]研究表明，奶水牛飼糧中添加CMS后可以顯著提高乳蛋白和乳脂含量，但是乳糖含量未發(fā)生顯著變化。本試驗中，2%谷氨酸渣組、4%谷氨酸渣組乳蛋白率在試驗第35天較對照組和6%谷氨酸渣組顯著升高，同時6%谷氨酸渣組乳蛋白率在試驗第42天和第56天顯著低于2%谷氨酸渣組、4%谷氨酸渣組和對照組，但是乳脂率和乳糖率組間差異不顯著，暗示奶山羊?qū)劝彼嵩嬖趧┝恳滥托?，過高的谷氨酸渣添加量對乳蛋白生產(chǎn)不利。進一步分析乳蛋白成分發(fā)現(xiàn)，乳蛋白中ɑS1-酪蛋白、β-酪蛋白和β-乳球蛋白這3種蛋白質(zhì)的濃度在4組之間差異不顯著，但β-酪蛋白和β-乳球蛋白濃度在數(shù)值上有較大波動，以谷氨酸渣添加量為4%時數(shù)值最高，飼喂谷氨酸渣飼糧是否會顯著影響這2種乳蛋白成分還需要進一步試驗驗證。

4　結　論

① 精料補充料中添加谷氨酸渣可以顯著改變奶山羊的乳蛋白率，但對日均干物質(zhì)采食量、產(chǎn)奶量、乳糖率、乳脂率以及乳成分日絕對產(chǎn)量等指標沒有產(chǎn)生顯著影響，說明谷氨酸渣可以作為奶山羊的飼料蛋白質(zhì)原料。

② 綜合分析得出，奶山羊精料補充料中谷氨酸渣的最適添加量為4%。