肉羊維持凈能需要量的不同測定方法研究

李柏浩，梁 浩，馮彩蕊，楊華明，班志彬，李立佳，徐 瑩，閆曉剛*

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，吉林長春 130062；2.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物營養(yǎng)與飼料研究所，吉林公主嶺 136100）

能量是飼料的重要組成部分，飼料中的能量不能被動(dòng)物全部吸收利用，其中真正用于動(dòng)物維持生命和生產(chǎn)產(chǎn)品的能量稱為凈能。按照凈能在體內(nèi)的作用，又可分為維持凈能和生產(chǎn)凈能。維持凈能的測定方法主要包括回歸法、絕食替代法以及比較屠宰法?；貧w法是根據(jù)不同代謝能攝入量與對(duì)應(yīng)產(chǎn)熱量的對(duì)數(shù)之間的回歸關(guān)系，通過限制飼喂水平控制代謝能攝入量，測得不同飼喂水平下產(chǎn)熱量，進(jìn)而通過回歸關(guān)系得到維持狀態(tài)下的產(chǎn)熱量。絕食替代法是通過測定絕食狀態(tài)下的產(chǎn)熱情況用以替代基礎(chǔ)代謝產(chǎn)熱。這幾種方法各有利弊，廣大學(xué)者分別運(yùn)用3種方法對(duì)肉羊的維持能量需要量進(jìn)行了探究，但尚未見到不同測定方法之間相關(guān)關(guān)系的報(bào)道。因此，本研究以我國的肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)對(duì)肉羊的生長階段進(jìn)行劃分，采用2種方法分別測定生長期、育肥期2個(gè)階段杜泊羊×小尾寒羊雜交肉用羊（杜×寒肉羊）維持凈能的需要量，旨在明確不同維持需要測定方法的異同，為肉羊能量需要量測定方法提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)羊購于吉林省乾羊農(nóng)牧業(yè)有限公司。試驗(yàn)分為2個(gè)階段進(jìn)行，第1階段選取24只體重（20±3）kg的杜×寒肉羊，第2階段選取24只體重（40±5）kg的杜×寒肉羊。2個(gè)階段分別按體重采用完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)分為4組，公母各半，每組6個(gè)重復(fù)。4組分別為自由采食組（AL組）、80%AL組、60%AL組、45%AL組（維持水平飼喂）。記錄每日各組剩余料量。

1.2 飼養(yǎng)管理及試驗(yàn)日糧 飼養(yǎng)試驗(yàn)于吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物營養(yǎng)與飼料研究所試驗(yàn)羊舍進(jìn)行。單籠飼養(yǎng)，每日08:00、15:00飼喂2次，自由飲水。第1階段日糧參考《肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》（NY/T816-2004）20 kg生長期日增重300 g營養(yǎng)需要量配制，第2階段參考40 kg育肥期的日增重300 g營養(yǎng)需要量配制。試驗(yàn)日糧組成及營養(yǎng)成分見表1。

表1 試驗(yàn)日糧組成及營養(yǎng)成分（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.3 消化代謝試驗(yàn) 試驗(yàn)羊進(jìn)行限飼7 d后各組隨機(jī)選取2只羊，稱重后轉(zhuǎn)入特制代謝籠中適應(yīng)1 d后進(jìn)行4 d消化代謝試驗(yàn)，每天記錄羊的余料量，并清理料槽。采用全收糞尿法收集糞尿，每天稱取并記錄每只羊糞量和尿量，取新鮮糞樣200 g收集后用10%鹽酸進(jìn)行固氮混合后置于-20℃冰箱保存；使用盛有100 mL 10%硫酸帶濾網(wǎng)的收尿桶收集尿樣，記錄體積后稀釋至5 L后采集50 mL將4 d樣本混合置于-20℃保存。

1.4 呼吸測熱試驗(yàn) 消化代謝試驗(yàn)結(jié)束后，將代謝籠直接轉(zhuǎn)入吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院自行研制的中型動(dòng)物八室并聯(lián)開放回流式呼吸測熱裝置，該裝置能自動(dòng)記錄代謝艙內(nèi)各組分氣體濃度、環(huán)境溫度、濕度等，并計(jì)算耗氧量（O）、二氧化碳產(chǎn)生量（CO）、甲烷產(chǎn)生量（CH）、呼吸熵。AL組、80%AL組、60%AL組飼喂量及方式同消化代謝試驗(yàn)。45%AL組在消化代謝試驗(yàn)結(jié)束當(dāng)天開始禁食。在裝置中適應(yīng)1 d 后進(jìn)行3 d 呼吸測熱試驗(yàn)，測定各組耗O量、CO產(chǎn)生量和CH產(chǎn)生量。

1.5 檢測指標(biāo)及方法 采用干燥法（103±2）℃測定樣品中干物質(zhì)（DM）含量，凱氏定氮法測定樣品粗蛋白質(zhì)（CP）、氮（N）含量，有機(jī)物（OM）通過測定樣品中的粗灰分進(jìn)而計(jì)算得出?？偰軠y定參照ISO 9831:1998中推薦動(dòng)物飼料、動(dòng)物產(chǎn)品和糞便或尿液總熱值的測定-彈式量熱計(jì)法的方法，使用氧彈式量熱儀（IKA C3000）測定。尿能使用定量濾紙進(jìn)行測定。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2010進(jìn)行初步整理，采用SPSS 24.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，并采用Duncan′s法進(jìn)行多重比較，試驗(yàn)結(jié)果用平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤表示。采用SPSS線性回歸進(jìn)行回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 回歸法測定生長期的維持氣體代謝及養(yǎng)分消化率 由表2可知，隨著限飼比例降低生長期日采食量降低（＜0.05），AL組和80%AL組O消耗量高于60%AL組（＜0.05）；CO產(chǎn)生量各組之間差異極顯著；CH產(chǎn)量隨采食量下降而下降（＜0.05）。由表3可知，在該日糧配方下，80%AL組DM、OM、N的表觀消化率均高于其余兩組（＞0.05）；食入總能、糞能、甲烷能均顯著下降（＜0.05）；各組之間尿能無顯著差異；各組之間能量轉(zhuǎn)化效率方面無顯著差異。

表2 生長期（20 kg）羊不同飼喂量的代謝氣體產(chǎn)量

表3 生長期（20 kg）羔羊不同飼喂量的養(yǎng)分消化率及能量代謝規(guī)律

2.2 生長期維持凈能需要量測定

2.2.1 回歸法測定的維持凈能需要量 根據(jù)Lofgreen等建立的呼吸代謝產(chǎn)熱量對(duì)數(shù)與代謝能攝入量回歸方程：LogHP=a+b×MEI，計(jì)算得到生長期產(chǎn)熱量與代謝能攝入量的回歸方程公式：

方程（1）中截距的反對(duì)數(shù)102.350 4即為維持凈能需要量224.08 kJ/kg BW。

2.2.2 絕食法測定的維持凈能需要量 由八室并聯(lián)呼吸測熱裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可知在絕食72 h后羊只達(dá)到禁食狀態(tài)，因此，采用72～96 h的呼吸數(shù)據(jù)和尿氮含量計(jì)算維持凈能。絕食法測的絕食期間O消耗量為（115.80±7.09）L/d，CO產(chǎn)量（81.05±5.20）L/d，根據(jù)公式（2）計(jì)算得到絕食法測定的維持凈能需要量為232.84 kJ/kg BW。

2.3 回歸法測定育肥期羊的維持氣體代謝及養(yǎng)分消化率由表4可知，隨著限飼比例降低試驗(yàn)羊日采食量降低（＜0.05），AL組O消耗量高于60%AL組（＜0.05）；CO產(chǎn)生量呈下降趨勢（＞0.05）；CH產(chǎn)量隨采食量下降而下降（＜0.05）。由表5可知，在該日糧配方下，80%AL組DM、OM、N的表觀消化率均高于其余兩組（＞0.05）；食入總能、糞能、甲烷能均下降（＜0.05）；各組之間尿能無顯著差異；各組之間總能消化率、總能代謝率無顯著差異。

表4 育肥期（40 kg）不同飼喂量代謝氣體產(chǎn)量

表5 育肥期（40 kg）不同飼喂量的養(yǎng)分消化率及能量代謝規(guī)律

2.4 育肥期肉羊的維持凈能需要量測定

2.4.1 回歸法測定的維持凈能需要量 根據(jù)Lofgreen等建立的呼吸代謝產(chǎn)熱量對(duì)數(shù)與代謝能攝入量回歸方程：LogHP=a+b×MEI，計(jì)算得到育肥期產(chǎn)熱量與代謝能攝入量的回歸方程公式：

方程（3）中截距的反對(duì)數(shù)102.433 5即為維持凈能需要量271.33 kJ/kg BW。

2.4.2 絕食法測定的維持凈能需要量 由八室并聯(lián)呼吸測熱裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可知在絕食72 h后羊只達(dá)到禁食狀態(tài)，因此，采用72～96 h的呼吸數(shù)據(jù)和尿氮含量計(jì)算維持凈能。絕食法測的絕食期間O消耗量為（251.60±29.22）L/d，CO產(chǎn) 量（185.98±8.13）L/d，根據(jù)公式（2）計(jì)算得到絕食法測定的維持凈能需要量為279.20 kJ/kg BW。

3 討 論

3.1 回歸法測定的生長肥育羔羊期維持氣體代謝及養(yǎng)分消化率 本研究結(jié)果表明，在杜×寒肉羊生長期隨著限飼組日采食量的下降，O消耗量、CO產(chǎn)生量和CH產(chǎn)生量均有下降趨勢，其中CH產(chǎn)生量有顯著下降。這與許貴善的研究結(jié)果相一致。反芻動(dòng)物獲取能量維持生命是通過采食活動(dòng)完成。采食量和OM消化率能夠衡量反芻動(dòng)物對(duì)飼料的消化特性和生產(chǎn)狀況。本試驗(yàn)結(jié)果表明，80%AL組DM、OM和N的消化率高于其余兩組，這是由于隨著動(dòng)物生產(chǎn)水平的提高，飼料利用率逐漸下降。Tyrrell等、Ibrahim等報(bào)道指出，糞能、尿能隨著總能攝入量的減少而減少，與本研究結(jié)果相一致，表明飼喂水平會(huì)影響動(dòng)物機(jī)體能量分配。

3.2 生長期羔羊的維持凈能需要量測定 維持凈能是凈能體系下動(dòng)物處于維持狀態(tài)時(shí)對(duì)能量的需要量。維持的能量需要包括基礎(chǔ)代謝、隨意運(yùn)動(dòng)及體溫調(diào)節(jié)的能量消耗三部分。本研究通過間接測熱中回歸法和絕食法分別測得杜×寒肉羊2個(gè)階段維持凈能需要量，即生長育肥期杜×寒肉羊羔羊維持凈能需要量為224.08 kJ/kgBW（回歸法）、232.84 kJ/kgBW（絕食替代法）。許貴善采用比較屠宰法得出同階段杜×寒公羔羊維持凈能需要量為231.19 kJ/kgBW、母羔羊維持凈能需要量247.74 kJ/kg BW，略高于本研究的結(jié)果。絕食替代法較回歸法維持凈能需要量高3.91%，這是由于動(dòng)物在絕食代謝中饑餓感使動(dòng)物神經(jīng)緊張、覓食活動(dòng)增加使得動(dòng)物絕食代謝水平略高于基礎(chǔ)代謝。

3.3 回歸法測定的育肥期維持氣體代謝及養(yǎng)分消化率日糧能量水平的變化影響著營養(yǎng)物質(zhì)在反芻動(dòng)物胃腸道的消化和吸收利用。本研究中在育肥期隨著采食量的降低杜×寒肉羊的代謝氣體量呈下降趨勢，這是由于試驗(yàn)動(dòng)物熱增耗隨采食量的降低而降低導(dǎo)致的。不同飼喂水平對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率有一定影響，氮目前關(guān)于飼喂水平對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的研究結(jié)果不一致。許貴善的研究表明，限飼DM、OM的表觀消化率無顯著影響，但本研究中限飼組的DM、OM和N的表觀消化率相比于AL組呈升高趨勢，這與杜×湖雜交肉羊、35～50 kg杜泊×?xí)x中公羊能量需要量研究中結(jié)果相一致。營養(yǎng)物質(zhì)消化率受采食量、瘤胃微生物等多方面的影響，飼喂水平會(huì)影響營養(yǎng)物質(zhì)的過瘤胃時(shí)間，能量水平會(huì)影響瘤胃微生物區(qū)系穩(wěn)定。目前關(guān)于限飼對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)表觀代謝率的影響結(jié)果不一致，還有待進(jìn)一步研究。

3.4 育肥期杜×寒肉羊的維持凈能需要量測定 本研究中，育肥期杜×寒肉羊在時(shí)維持凈能需要量為271.33 kJ/kg BW（回歸法）、279.20 kJ/kg BW（絕食替代法）。Deng等報(bào)道也指出，杜×寒公羊育肥期維持凈能需要量為263 kJ/kg BW。絕食替代法較回歸法維持凈能需要量高2.90%，但2種測定方法結(jié)果差異不顯著，說明回歸法和絕食法均可用于肉羊維持經(jīng)能需要量測定。而杜衛(wèi)佳研究表明，道×寒雜交母羔羊的維持凈能需要量為216.27 kJ/kg BW；彭津津等報(bào)道中道×寒雜交公羊育肥期的維持凈能需要量為286.88 kJ/kg BW；聶海濤等測定杜×湖雜交公羊的維持凈能需要量為272 kJ/kg BW，說明維持凈能需要量受性別、生長階段、環(huán)境、體重等影響，其中環(huán)境因素是最為難以控制的變量。本試驗(yàn)采用吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院研發(fā)的呼吸測熱裝置能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境條件，極大地降低了外界環(huán)境對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。

3.5 回歸法和絕食法測定維持凈能的比較 綜上試驗(yàn)結(jié)果可知，絕食法測得維持凈能需要量略高于同期試驗(yàn)回歸法試驗(yàn)結(jié)果。由于機(jī)體不同組織耗氧量有區(qū)別，消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)等的能量消耗組成了維持凈能需要，因此影響上述系統(tǒng)的因素均能導(dǎo)致動(dòng)物的維持能量發(fā)生改變，這些因素主要包括品種、年齡、性別、生理狀態(tài)、飼喂水平、飼養(yǎng)環(huán)境等。本試驗(yàn)結(jié)果表明，絕食法測定結(jié)果高于回歸法2.90%～3.91%，且隨著試驗(yàn)動(dòng)物體重的增長其測定結(jié)果差異有減小趨勢，這是由于隨著試驗(yàn)動(dòng)物生長階段變化其抗應(yīng)激能力逐漸加強(qiáng)。

4 結(jié) 論

本研究中，生長期杜×寒肉羊維持凈能需要量為224.08 kJ/kg BW（回歸法）、232.84 kJ/kg BW（絕食替代法）；育肥期杜×寒肉羊維持凈能需要量為271.33 kJ/kg BW（回歸法）、279.20 kJ/kg BW（絕食替代法）；絕食法測定維持凈能需要量略高于回歸法，2種方法無顯著差異，可根據(jù)試驗(yàn)條件選取適宜的測定方法。