牛至油對綿羊生長性能和甲烷產(chǎn)量的影響

■張 然 鄭 琛 閆曉剛 楊華明 胡忠昌 梁 浩

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，甘肅蘭州730070；2.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧科學(xué)分院，吉林公主嶺136100）

牛至油是從植物牛至葉和花中提取的一種揮發(fā)性植物油，含有30 多種抗菌性的化合物，其活性成分主要為香芹酚（Carvacrol，香荊介酚，2-甲基-5-異丙基苯酚）和百里酚（Thymol，麝香草酚，5-甲基-2-異丙基苯酚）[1]。國內(nèi)外已有較多的研究發(fā)現(xiàn)，牛至油具有很強(qiáng)的抑菌、殺菌作用[2-4]；能促進(jìn)動(dòng)物的生產(chǎn)性能[5-7]；提高動(dòng)物的抗氧化作用[8-9]和增強(qiáng)機(jī)體免疫力[5，10-11]，是我國農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)使用的抗菌促生長添加劑。牛至油在體外培養(yǎng)條件下能降低培養(yǎng)液的甲烷（methane，CH4）產(chǎn)量[12-14]，對控制溫室效應(yīng)氣體排放，減少動(dòng)物體內(nèi)能量損失和提高飼料利用率有積極作用。有關(guān)牛至油對反芻動(dòng)物影響的研究主要是通過體外法模擬內(nèi)環(huán)境來完成，而在體內(nèi)試驗(yàn)上研究較少?；谝陨显?，本試驗(yàn)通過綿羊飼養(yǎng)試驗(yàn)來研究飼糧中添加牛至油對綿羊生長特性的和甲烷產(chǎn)量的影響，對體外試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，也為牛至油在綿羊生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

牛至油購自涵樂生物科技有限公司（江蘇，興化），純度為10%，其余部分為載體，成分為二氧化硅。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及分組

采用單因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選用體況、月齡相近的東北細(xì)毛羊（Northeast finewool sheep）×美利奴（Merino）雜交的公綿羊20 只，平均體重為(32.16±4.02) kg，隨機(jī)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4組，組間體重差異不顯著，每組5個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1只羊。對照組Ⅰ飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ在基礎(chǔ)飼糧中添加0.015%、0.030%和0.045%的牛至油，預(yù)試期10 d后進(jìn)入60 d 的正式期。試驗(yàn)于2017 年7 月4 日至2017 年9 月15 日在吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧分院進(jìn)行（東經(jīng)124.82，北緯43.50，海拔212 m）。

1.3 基礎(chǔ)飼糧及飼養(yǎng)管理

參照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)（NY/T816—2004）推薦的育成公羊營養(yǎng)需要量（體重30 kg，日增重200 g）配制飼糧，飼糧精粗比為40∶60，其組成及營養(yǎng)水平見表1。綿羊全舍飼飼養(yǎng)，先粗后精，每天07:00 和17:00 分兩次等量飼喂，自由飲水。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 生長性能

以組為單位記錄每組試驗(yàn)羊的投料量、剩料量。正試期每10 d稱綿羊空腹活重（試驗(yàn)始及結(jié)束時(shí)連續(xù)2 d 稱重），并計(jì)算綿羊干物質(zhì)采食量（dry matter intake，DMI）、平均日增重（average daily gain，ADG）和飼料轉(zhuǎn)化效率（feed conversion efficiency，F(xiàn)CE）。

1.4.2 血清指標(biāo)

正試期第60 d，每頭羊空腹頸靜脈采血10 ml（肝素鈉抗凝管收集），然后3 500 r/min 離心15 min 后收集血清于-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。血清總蛋白（total protein，TP）、血清尿素氮（blood urea protein，BUN）、血清葡萄糖（blood glucose，GLU）和血清甘油三酯（triglycerides, TG），由公主嶺市醫(yī)院測定。

1.4.3 CH4產(chǎn)量的測定

利用吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧分院自行研制的移動(dòng)式呼吸代謝測定裝置測定綿羊在采食2 h 后的CH4產(chǎn)量。于進(jìn)食2 h 后將試驗(yàn)羊依次趕到測定裝置中測定羊的CH4產(chǎn)量，以15 d 為1 個(gè)周期，共測定4 次。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)采用Excel軟件整理，SPSS 19.0軟件的Oneway Anove 法進(jìn)行方差分析，差異顯著時(shí)，采用Tukey法（方差齊）或Tamhane法（方差不齊）進(jìn)行多重比較，以P＜0.05作為差異顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 牛至油對綿羊DMI、ADG和FCE的影響

由表2 可知，添加0.015%牛至油組綿羊DMI、ADG和FCE均顯著高于對照組（P＜0.05），0.015%牛至油組綿羊DMI 顯著高于0.045%牛至油組（P＜0.05）。其余差異不顯著（P＞0.05）。

2.2 牛至油對綿羊血液生化指標(biāo)的影響

牛至油對綿羊血液生化指標(biāo)的影響見表3。飼糧添加牛至油對綿羊血液中TP、TG、BUN和GLU無顯著影響（P＞0.05）。

2.3 牛至油對綿羊CH4產(chǎn)量的影響

由表4 可知，飼糧添加牛至油對各時(shí)間段綿羊CH4產(chǎn)量無顯著影響（P＞0.05）。

3 討論

3.1 牛至油對綿羊DMI、ADG和FCE的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼糧中添加0.015%牛至油能顯著提高綿羊DMI、ADG和FCE。牛至油促進(jìn)動(dòng)物生長的原因只要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：①牛至油中乙酸檜萜烯酯含量較高，其具有的特殊香味提高了飼糧的適口性，適量飼喂可以起到誘食的作用，從而提高動(dòng)物的采食量[15]；②適量牛至油能夠促進(jìn)有益菌的生長并抑制有害菌的生長，維持腸道微生物區(qū)系平衡，有利于增強(qiáng)消化酶的活性，提高對營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用程度，進(jìn)而提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能[2]。Khajarem 等[16]研究也表明，植物提取物中的香芹酚和百里香酚能夠加速腸黏膜上腸絨毛表面上皮細(xì)胞的更新，減少病原菌黏附在腸上皮細(xì)胞的機(jī)會，進(jìn)而促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和提高動(dòng)物生產(chǎn)性能。李德勇等[17]指出，植物提取物能提高反芻動(dòng)物對飼料的采食量和消化率的原因是提取物能改善飼糧的適口性和瘤胃微生物菌群，使得降解粗飼料的微生物數(shù)量增多，從而影響瘤胃發(fā)酵類型。姚喜喜等[18]向荷斯坦奶牛全混合日糧中添加0.028 kg/(d·頭)牛至油，結(jié)果表明，有效降低全混合日糧溫度，改善飼料的新鮮度和適口性，同時(shí)提高奶牛的DMI 和產(chǎn)奶量。陳昊等[19]給新生犢牛精料中以40 g/t 的比例添加牛至油，試驗(yàn)組犢牛平均采食量在8～14日齡時(shí)顯著高于對照組，15～70日齡時(shí)極顯著高于對照組，試驗(yàn)組犢牛的體重、體高和體長在28～70 日齡極顯著高于對照組，胸圍、腹圍和管圍在56～70日齡極顯著高于對照組，且試驗(yàn)組犢牛的腹瀉次數(shù)顯著低于對照組。何邵陽等[20]報(bào)道，當(dāng)犢牛發(fā)生腹瀉時(shí)，雙歧桿菌和乳酸桿菌的數(shù)量顯著減少，而大腸桿菌的數(shù)量則顯著增加。張善芝[21]在研究牛至油對夏季肉牛生長性能影響的試驗(yàn)中表明，添加0.045%和0.060%牛至油，日增重顯著提高11.09%和6.46%，0.045%組肉牛的ADG 和FCE 提高8.77%和2.73%。也有學(xué)者認(rèn)為，飼糧中添加牛至油會提高畜禽生產(chǎn)性能的原因是牛至油能夠減緩畜禽熱應(yīng)激的程度[22]。本試驗(yàn)是于7月初至9月中旬進(jìn)行，舍內(nèi)溫度較高，飼糧中添加牛至油減緩了綿羊?qū)Νh(huán)境的應(yīng)激，間接地提高綿羊的生產(chǎn)性能。但陳寧等[23]試驗(yàn)表明，在荷斯坦雜交肉牛精料中以150 g/t的比例添加牛至油，試驗(yàn)組ADG低于對照組，但差異不顯著。張凱祥等[24]也得出飼糧中添加牛至油對荷斯坦奶牛的主要養(yǎng)分采食量無顯著影響，但添加13 g/(d·頭)牛至油能顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量和乳脂率。試驗(yàn)動(dòng)物、基礎(chǔ)飼糧、生長階段及牛至油的有效成分和添加劑量等都會影響采食動(dòng)物的DMI、ADG 和FCE，具體原因還有待于深入研究。

表2 牛至油對綿羊DMI、ADG和FCE的影響

表3 牛至油對綿羊血液生化指標(biāo)的影響

表4 牛至油對綿羊CH4產(chǎn)量的影響

3.2 牛至油對綿羊血液生化指標(biāo)的影響

血清BUN 濃度可反映動(dòng)物機(jī)體蛋白質(zhì)和氨基酸之間的代謝平衡情況，BUN濃度低表明氨基酸代謝良好，蛋白質(zhì)沉積增加，即BUN 濃度降低，血清TP 濃度升高[25]；GLU和TG是機(jī)體的功能物質(zhì)，反映機(jī)體能量代謝情況[26]。本試驗(yàn)中，飼糧中添加牛至油對綿羊血清TP、TG、BUN和GLU濃度無顯著影響，綿羊血清TP濃度與BUN 濃度呈負(fù)相關(guān)，說明飼糧中添加牛至油促進(jìn)了綿羊體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，改善綿羊體內(nèi)氨基酸平衡，促進(jìn)除BUN 以外含氮化合物的合成，在一定程度上增加了綿羊體內(nèi)氮的沉積。王雅靜[27]給育成后期肉牛精料中添加0.03%純度為10%的牛至油，連續(xù)飼喂75 d后頸靜脈采血測定試牛的血清生化指標(biāo)，結(jié)果表明，牛至油組血清TP顯著高于對照組，血清膽固醇顯著低于對照組，而BUN 與對照組沒有顯著差異。Giannenas等[28]試驗(yàn)表明，母羊飼糧中添加植物精油不會影響綿羊血清TP、GLU 及血清白蛋白的含量。還有學(xué)者認(rèn)為，飼糧中添加牛至油可提高機(jī)體抗氧化作用和增強(qiáng)免疫力。陳昊等[19]飼養(yǎng)試驗(yàn)表明，新生犢牛在42 日齡以后，添加牛至油的試驗(yàn)組犢牛血清TP 和免疫球蛋白與對照組相比差異極顯著，說明精料中添加牛至油能增強(qiáng)犢牛的免疫力。陳會良等[29]通過添加牛至油來觀察其對奶牛產(chǎn)奶性能和抗氧化性能的影響，對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組在基礎(chǔ)飼糧中添加15 g純度為10%的牛至油，連續(xù)飼喂30 d，結(jié)果表明，血清中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶活性分別提高6.97%和10.86%，血清丙二醛含量下降7.94%。

3.3 牛至油對綿羊CH4產(chǎn)量的影響

本試驗(yàn)中，飼糧中添加牛至油對綿羊CH4產(chǎn)量無顯著影響。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為植物精油能降低體外發(fā)酵CH4產(chǎn)量的機(jī)理是，產(chǎn)甲烷菌附著在原蟲表面依靠原蟲體表的汁液生長，植物精油間接減少與產(chǎn)甲烷菌共生的原蟲數(shù)量或者是通過直接抑制產(chǎn)甲烷菌的活性來降低瘤胃內(nèi)的CH4產(chǎn)量[14，30-31]。如Cobellis 等[32]在體外試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，牛至油添加水平為1 000、1 500 mg/l和2 000 mg/l 時(shí)能顯著降低體外發(fā)酵CH4產(chǎn)量；王東升等[33]認(rèn)為，體外培養(yǎng)中牛至油添加水平（0、50、100、200、300 mg/l和400 mg/l）與總產(chǎn)氣量呈負(fù)相關(guān)，當(dāng)添加水平在100 mg/l以上時(shí)極顯著地降低體外發(fā)酵CH4產(chǎn)量，進(jìn)一步采用real-time PCR 測定發(fā)現(xiàn)牛至油添加水平為200 mg/l時(shí)，對培養(yǎng)液真菌和原蟲數(shù)量無顯著影響，但極顯著抑制產(chǎn)甲烷菌。林波等[34]試驗(yàn)也表明，牛至油添加水平（0、50、200、500 mg/l和750 mg/l）與總產(chǎn)氣量呈負(fù)相關(guān)，當(dāng)添加水平在200 mg/l以上時(shí)顯著地降低體外培養(yǎng)CH4產(chǎn)量。Wang等[35]試驗(yàn)表明，給綿羊飼喂牛至油預(yù)混劑250 mg/d能降低CH4產(chǎn)量。Hristov 等[36]以添加水平為250、500 g/頭和750 g/頭的牛至葉飼喂荷斯坦奶牛，連續(xù)飼喂20 d后與對照組相比，各試驗(yàn)組均抑制了CH4產(chǎn)量；石寧[37]研究表明，奶牛飼糧中添加牛至油（250、500 g/d和750 g/d）能降低試牛8 h后的每單位DMI的CH4產(chǎn)量，但對瘤胃細(xì)菌、古菌和真菌的主要屬種均沒有影響。然而一些體內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明。植物精油對反芻動(dòng)物CH4產(chǎn)量的影響沒有體外試驗(yàn)的效果明顯，如Beauchemin等[38]研究認(rèn)為飼糧添加植物精油對肉牛CH4產(chǎn)量沒有影響。Tomkins 等[39]用混和植物精油（1 g/d 和2 g/d）連續(xù)飼喂肉牛40 d，試驗(yàn)組肉牛CH4產(chǎn)量沒有下降。Newbold 等[40]和Benchaar 等[41]研究表明，在綿羊和奶牛飼糧中分別添加混和植物精油110 mg/d和750 mg/d，對瘤胃內(nèi)原蟲數(shù)量沒有顯著影響。體外試驗(yàn)和體內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果差異較大的原因可能是由于植物精油的化學(xué)組成、飼糧類型和飼養(yǎng)方式的不同，很難確定植物精油的劑量需求，以達(dá)到瘤胃中有效的植物精油濃度[42]。

4 小結(jié)

本次試驗(yàn)中，綿羊飼糧中添加0.015%牛至油可顯著提高綿羊DMI、ADG 和FCE；綿羊飼糧中添加牛至油對血液生化指標(biāo)和CH4產(chǎn)量無顯著影響。