不同粗飼料組合添加支鏈揮發(fā)性脂肪酸對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵特性的影響

馬秀蓮 姜 菲 高彥華* 彭忠利 黃艷玲 黎小銀 胡志斌 李博為 張康林

(1.西南民族大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院,青藏高原動(dòng)物遺傳資源保護(hù)與利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,動(dòng)物科學(xué)國(guó)家民委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 610041;2.甘孜藏族自治州畜牧業(yè)科學(xué)研究所,康定 626000)

牦牛是青藏高原地區(qū)特有的畜種,對(duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展尤為重要,但高原地區(qū)氣候寒冷,枯草期長(zhǎng),導(dǎo)致牦牛粗飼料供應(yīng)不足,一定程度限制了牦牛養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。高海拔地區(qū)放牧牦牛瘤胃中存在大量螺旋體和密螺旋體,且瘤胃球菌科和脫硫弧菌科的相對(duì)豐度高于舍飼牦牛,這使牦牛對(duì)低質(zhì)粗飼料具有更強(qiáng)的消化能力[1-2]。因此,可考慮將低質(zhì)粗飼料如油菜秸稈(rapeseed straw,RAS)、小麥秸稈和稻草(rice straw,RIS)等用于飼喂牦牛,以緩解粗飼料供應(yīng)不足的問(wèn)題。

油菜秸稈和水稻是四川平原地區(qū)的主要農(nóng)作物副產(chǎn)物,具有產(chǎn)量大及纖維含量高[中性洗滌纖維(neutral detergent fiber,NDF)含量為55.75%～79.70%,粗蛋白質(zhì)(crude protein,CP)含量為3.10%～12.33%]的特點(diǎn),但其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值單一,消化率低,且直接飼喂會(huì)降低牦牛的采食量[3-4]。目前,關(guān)于提高低品質(zhì)粗飼料的研究其主要處理方法為氨化法、堿化法以及好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵等微貯法[5-8],但這些方法存在環(huán)境污染、易腐化和時(shí)間久等的缺點(diǎn)[9-10]。研究發(fā)現(xiàn),將低質(zhì)粗飼料與優(yōu)質(zhì)粗飼料混合使用后,其利用率可得到提高,如程景等[11]將全株玉米青貯(whole corn silage,WSC)、小麥秸稈和苜蓿干草進(jìn)行不同組合的體外發(fā)酵,結(jié)果顯示三者的比例為7∶2∶1時(shí),發(fā)酵液中乙酸、丙酸、丁酸及總揮發(fā)性脂肪酸(total volatile fatty acid,TVFA)含量顯著提高。另有研究發(fā)現(xiàn),不同粗飼料飼喂反芻動(dòng)物對(duì)瘤胃微生物合成微生物蛋白(microbial protein,MCP)的影響不同,如冶文興[12]使用稻草替代部分全株玉米青貯飼喂奶牛后發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)組奶牛瘤胃內(nèi)MCP含量顯著高于對(duì)照組。

支鏈揮發(fā)性脂肪酸(branched-chain volatile fatty acid,BCFVA)由4～5個(gè)碳原子構(gòu)成,主要包括異丁酸(isobutyrate,IB)、異戊酸(isovalerate,IV)和2-甲基丁酸(2-methyl butyrate,ME)等,并主要由支鏈氨基酸(亮氨酸、纈氨酸和異亮氨酸)通過(guò)氧化脫羧基和脫氨基生成[13-14]。研究發(fā)現(xiàn),在不同品質(zhì)粗飼料中添加BCVFA可以提高南江黃羊體外瘤胃微生物利用氨合成MCP的能力[15]。飼糧添加BCVFA也可以提高奶牛養(yǎng)分降解率和乙酸、丙酸含量,并提高動(dòng)物產(chǎn)奶量和日增重[16]。飼糧添加BCVFA還能顯著提高反芻動(dòng)物的瘤胃揮發(fā)性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA)含量,如最近的研究發(fā)現(xiàn)在牧草組合(箭蕎豌豆與燕麥比例為5∶5)中添加0.3% ME,可以促進(jìn)TVFA合成[17]。此外,研究還發(fā)現(xiàn),不同種類的BCVFA對(duì)反芻動(dòng)物的瘤胃發(fā)酵特性影響不同,如提高瘤胃纖維素酶活性[18]。目前,關(guān)于添加BCVFA對(duì)改善低質(zhì)粗飼料如油菜秸稈和稻草等的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。因此,本研究首先通過(guò)體外發(fā)酵技術(shù)評(píng)價(jià)油菜秸稈和稻草部分替代全株玉米青貯的組合效應(yīng),以篩選出1種適宜組合為底物,并探究粗飼料中添加不同種類BCVFA對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵特性的影響,為牦牛養(yǎng)殖業(yè)中提高低品質(zhì)粗飼料利用率以及合理利用BCVFA提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

油菜秸稈、稻草及全株玉米青貯取自羅江奶牛養(yǎng)殖場(chǎng),按照張麗英[19]的方法將采集的粗飼料切碎至3～4 cm,于65 ℃烘箱烘48 h后室溫回潮5～6 h,粉碎,過(guò)40目網(wǎng)篩制備成風(fēng)干樣,室溫保存。

牦牛瘤胃液于廣漢市江南屠宰場(chǎng)采集,取4頭剛屠宰后的牦牛瘤胃液經(jīng)4層紗布過(guò)濾,迅速裝入提前用熱水預(yù)熱的保溫瓶中,并持續(xù)通入二氧化碳(CO2),使其處于完全厭氧狀態(tài)。

IB(純度>99.0%;CAS:79-31-2)、ME(純度>98.0%;CAS:116-53-0)和IV(純度>99.9%;CAS:503-74-2)由上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)分為試驗(yàn)1和試驗(yàn)2,均采用單因素設(shè)計(jì)。試驗(yàn)1共設(shè)置12個(gè)組,每組4個(gè)重復(fù),分為單一粗飼料組及混合粗飼料組(表1),經(jīng)體外發(fā)酵后確定適宜組合。試驗(yàn)2在試驗(yàn)1的研究結(jié)果上,選擇1種適宜組合為底物,設(shè)置對(duì)照組(不添加BCVFA)和7個(gè)試驗(yàn)組,每組4個(gè)重復(fù),添加不同種類的BCVFA,各試驗(yàn)組的BCVFA添加量均為底物干物質(zhì)基礎(chǔ)的0.3%(表2)。

表1 試驗(yàn)1粗飼料組成(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition of roughage in experiment 1 (DM basis)

表2 試驗(yàn)2添加的BCVFA(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 2 BCVFA supplementation in experiment 2 (DM basis)

1.3 試驗(yàn)方法

稱取1 g底物置于一次性注射器(100 mL)中,參照Menke等[20]的方法配制緩沖液,取經(jīng)4層紗布過(guò)濾后的瘤胃液與緩沖液以1∶2(體積比)比例均勻混合成人工瘤胃液,取50 mL混合液加入到一次性注射器中(試驗(yàn)2在加入底物后加入BCVFA,再加入人工瘤胃液),置于39 ℃恒溫?fù)u床發(fā)酵72 h,記錄0、8、16、24、36、48及72 h累積產(chǎn)氣量。發(fā)酵結(jié)束后將注射器置于冰上停止發(fā)酵,立即測(cè)定發(fā)酵液pH,收集發(fā)酵液分別于-20和-80 ℃保存,用于測(cè)定MCP、氨態(tài)氮(ammoniacal nitrogen,NH3-N)、VFA含量以及纖維素酶活性;發(fā)酵殘?jiān)?5 ℃烘箱烘干,用于測(cè)定養(yǎng)分降解率,包括干物質(zhì)降解率(dry matter degradation rate,DMD)、中性洗滌纖維降解率(neutral detergent fiber degradation rate,NDFD)和酸性洗滌纖維降解率(acid detergent fiber degradation rate,ADFD)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量測(cè)定

CP含量采用杜馬斯燃燒法測(cè)定,粗脂肪(ether extract,EE)含量采用全自動(dòng)脂肪儀索氏提取法測(cè)定,粗灰分(Ash)含量采用馬福爐灰化法測(cè)定,鈣(Ca)和磷(P)含量分別按照GB/T 6436—2018和GB/T 6437—2018測(cè)定,NDF和酸性洗滌纖維(acid detergent fiber,ADF)含量參照Van Soest等[21]報(bào)道的纖維分析法利用纖維測(cè)定分析儀(Gerhardt F12)測(cè)定。各養(yǎng)分降解率計(jì)算方法如下:

DMD(%)=100×(DM1-DM2)/DM1;
NDFD(%)=100×(DM1×前NDF-DM2×
后NDF)/(DM1×前NDF);
ADFD(%)=100×(DM1×前ADF-DM2×
后ADF)/(DM1×前ADF)。

式中:DM1為發(fā)酵前底物重量(g);DM2為發(fā)酵后殘?jiān)亓?g);前NDF為發(fā)酵前底物NDF含量(%);后NDF為發(fā)酵后殘?jiān)麼DF含量(%);前ADF為發(fā)酵前底物ADF含量(%);后ADF為發(fā)酵后殘?jiān)麬DF含量(%)。

各種粗飼料營(yíng)養(yǎng)成分含量見(jiàn)表3。

表3 各種粗飼料營(yíng)養(yǎng)成分含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 3 Nutrient contents of various roughage (DM basis) %

1.4.2 瘤胃發(fā)酵參數(shù)

pH通過(guò)便攜pH計(jì)(PS-101)測(cè)定;NH3-N含量參照馮宗慈等[22]改進(jìn)的比色法測(cè)定,將解凍后發(fā)酵液于1 972×g、4 ℃離心10 min,取上清液測(cè)定;MCP含量參照姜菲等[17]的方法測(cè)定,樣品經(jīng)冰浴超聲波破碎后(350 W,總時(shí)長(zhǎng)2 min,超聲開(kāi)時(shí)間5 s,超聲關(guān)時(shí)間5 s),離心(16 200×g、4 ℃離心20 min)2次,取沉淀,經(jīng)1 mL生理鹽水重懸后作為待測(cè)液,使用索萊寶二喹啉甲酸(BCA)蛋白試劑盒測(cè)定;VFA含量參照曹慶云等[23]的方法測(cè)定,將樣品解凍后搖勻,取2 mL于9 600×g、4 ℃離心10 min,取1 mL上清液,加入0.2 mL含有內(nèi)標(biāo)(2-乙基丁酸)的偏磷酸溶液(25%),混勻,4 ℃靜置過(guò)夜,經(jīng)9 600×g、4 ℃離心10 min,取1 μL上清液作為待測(cè)液,使用安捷倫7890B GC氣相色譜儀測(cè)定。

1.4.3 纖維素酶活性

參照Agarwal等[24]的方法對(duì)樣品進(jìn)行前處理:以20 s的脈速率超聲處理10 min,然后在4 ℃、25 000×g離心15 min分離上清液。采用二硝基水楊酸(DNS)法測(cè)定羧甲基纖維素酶、木聚糖酶和β-葡萄糖苷酶活性。所有酶活性均定義為每分鐘每毫升發(fā)酵液產(chǎn)生1 μmol還原糖的酶活量。

1.5 體外發(fā)酵組合效應(yīng)指數(shù)計(jì)算

參照張吉鹍[25]的方法計(jì)算單項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)(single-factor associative effect index,SFAEI)和多項(xiàng)組合效應(yīng)指數(shù)(multiple-factor associative effect index,MFAEI),計(jì)算公式如下:

SFAEI=(組合實(shí)測(cè)值-加權(quán)估算值)/
加權(quán)估算值;
加權(quán)估算值=A飼料×A所占比例(%)+B飼料×
B所占比例(%)+C飼料×C所占比例(%);
MFAEI=∑SFAEI。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

原始數(shù)據(jù)使用Excel 2019整理后,采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,其中,產(chǎn)氣量采用一般線性模型的重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)分析進(jìn)行莫萊奇球形檢驗(yàn),并通過(guò)GraphPad Prism 9.1作圖;發(fā)酵參數(shù)和養(yǎng)分降解率采用單因素方差分析(one-way ANVOA)及Duncan氏法進(jìn)行多重比較。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示,P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同粗飼料組合對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵特性的影響

2.1.1 不同粗飼料組合對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵產(chǎn)氣量的影響

由圖1可知,不同粗飼料組合和不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵產(chǎn)氣量有顯著影響(P<0.05),且粗飼料組合與發(fā)酵時(shí)間對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵產(chǎn)氣量有顯著交互作用(P<0.05)。其中,與RAS組和RIS組相比,各混合組產(chǎn)氣量均顯著升高(P<0.05)。

WCS:全株玉米青貯 whole corn silage;RAS:油菜秸稈 rapeseed straw;RIS:稻草 rice straw。圖1 不同粗飼料組合對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵產(chǎn)氣量的影響Fig.1 Effects of different roughage combinations on gas production in rumen fermentation of yaks in vitro

2.1.2 不同粗飼料組合對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

由表4可知,與WCS組相比,各混合組pH無(wú)顯著差異(P>0.05);與RAS組和RIS組相比,各混合組pH均顯著降低(P<0.05)。與WCS組相比,各混合組MCP含量無(wú)顯著差異(P>0.05);與RAS組和RIS組相比,各混合組MCP含量均顯著提高(P<0.05)。各組間NH3-N含量無(wú)顯著差異(P>0.05)。在VFA含量上,與WCS組相比,80%WCS+20%RIS組TVFA含量顯著提高(P<0.05);而與RAS組相比,80%WCS+20%RIS組的乙酸、丙酸、丁酸和TVFA含量均顯著提高(P<0.05),90%WCS+10%RAS組、80%WCS+20%RAS組及80%WCS+10%RAS+10%RIS組乙酸、丁酸和TVFA含量均顯著提高(P<0.05);與RIS組相比,各混合組丁酸含量均顯著提高(P<0.05),且80%WCS+20%RIS組乙酸、丙酸和TVFA含量均顯著提高(P<0.05)。

表4 不同粗飼料組合對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響Table 4 Effects of different roughage combinations on rumen fermentation parameters of yaks in vitro

2.1.3 不同粗飼料組合對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵養(yǎng)分降解率的影響

由表5可知,與WCS組相比,除70%WCS+30%RAS組外,其余各組DMD均顯著降低(P<0.05);與RAS組相比,各混合組DMD均顯著提高(P<0.05),70%WCS+30%RAS組、80%WCS +20%RIS組、70%WCS+30%RIS組及80%WCS+10%RAS組+10%RIS組NDFD均顯著提高(P<0.05);與RIS組相比,各混合組DMD均顯著提高(P<0.05),NDFD和ADFD則無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表5 不同粗飼料組合對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵養(yǎng)分降解率的影響Table 5 Effects of different roughage combinations on nutrient degradation rates in rumen fermentation of yaks in vitro %

2.1.4 不同粗飼料組合對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵組合效應(yīng)指數(shù)的影響

由表6可知,MFAEI計(jì)算結(jié)果顯示:70%WCS+30%RAS組、80%WCS+20%RIS組、70%WCS+10%RAS+20%RIS組及70%WCS+20%RAS+10%RIS組均有正向組合效應(yīng),結(jié)合粗飼料組成及營(yíng)養(yǎng)成分考慮,確定70%WCS+20%RAS+10%RIS組為適宜組合,選擇該組合進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

表6 不同粗飼料組合對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵組合效應(yīng)指數(shù)的影響Table 6 Effects of different roughage combinations on associative effect index of rumen fermentation in yaks in vitro

2.2 粗飼料組合添加BCVFA對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵特性和纖維素酶活性的影響

2.2.1 粗飼料組合添加BCVFA對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵產(chǎn)氣量的影響

由圖2可知,不同BCVFA種類和不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵產(chǎn)氣量有顯著影響(P<0.05),且BCVFA種類與發(fā)酵時(shí)間對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵產(chǎn)氣量有顯著交互作用(P<0.05)。與對(duì)照組相比,除IB組和IB∶IV∶ME組外,各試驗(yàn)組產(chǎn)氣量均顯著降低(P<0.05)。

CK:對(duì)照 control;IB:異丁酸 isobutyrate;IV:異戊酸組 isovalerate;ME:2-甲基丁酸 2-methylbutyrate。圖2 粗飼料組合添加BCVFA對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵產(chǎn)氣量的影響Fig.2 Effects of BCVFA supplementation in roughage combination on gas production in rumen fermentation of yaks in vitro

2.2.2 粗飼料組合添加BCVFA對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

由表7可知,與對(duì)照組相比,IB組pH顯著降低(P<0.05),ME組、IB∶ME組、IV∶ME組及IB∶ME組pH顯著提高(P<0.05);各試驗(yàn)組MCP含量均顯著提高(P<0.05);IB組NH3-N含量顯著降低(P<0.05);IV組和IV∶ME組乙酸含量顯著降低(P<0.05),ME組、IB∶IV組、IB∶ME組及IV∶ME組丙酸含量均顯著提高(P<0.05),IB∶IV組和IB∶ME組戊酸含量顯著提高(P<0.05)。

2.2.3 粗飼料組合添加BCVFA對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵養(yǎng)分降解率的影響

由表8可知,與對(duì)照組相比,除IB∶IV∶ME組外,其他試驗(yàn)組DMD、NDFD和ADFD均顯著降低(P<0.05)。

表8 粗飼料組合添加BCVFA對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵養(yǎng)分降解率的影響Table 8 Effects of BCVFA supplementation in roughage combination on nutrient degradation rates in rumen fermentation of yaks in vitro %

2.2.4 粗飼料組合添加BCVFA對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵纖維素酶活性的影響

由表9可知,與對(duì)照組相比,IB∶ME組、IV∶ME組及IB∶IV∶ME組羧甲基纖維素酶和木聚糖酶活性均顯著提高(P<0.05),IB組、IV組、ME組、IB∶IV組及IB∶ME組β-葡萄糖苷酶活性均顯著降低(P<0.05)

表9 粗飼料組合添加BCVFA對(duì)牦牛體外瘤胃發(fā)酵纖維素酶活性的影響Table 9 Effects of BCVFA supplementation in roughage combination on cellulase activity in rumen fermentation of yaks in vitro

3 討 論

瘤胃微生物通過(guò)分解飼料蛋白質(zhì)和碳水化合物,產(chǎn)生CO2、甲烷(CH4)及氫氣(H2)等氣體,因此,體外發(fā)酵產(chǎn)氣量可在一定程度上反映飼料的養(yǎng)分降解率。本研究試驗(yàn)1中,與WCS組相比,油菜秸稈和稻草替代全株玉米青貯比例在20%以內(nèi)時(shí)各組產(chǎn)氣量差異不顯著,但與RAS組和RIS組相比顯著提高,說(shuō)明低品質(zhì)粗飼料中加入適宜比例的優(yōu)質(zhì)粗飼料能一定程度提高低品質(zhì)粗飼料的利用率,這與Ouda等[26]的研究結(jié)果相似。試驗(yàn)2中,與對(duì)照組相比,IB組和IB∶IV∶ME組產(chǎn)氣量無(wú)顯著變化,這與任瑩等[27]在山羊飼糧中添加異戊酸的研究結(jié)果部分相似,但其他各組有降低的趨勢(shì),可能與BCVFA的組成有關(guān)。

pH是體現(xiàn)瘤胃狀態(tài)的重要指標(biāo),正常范圍在5.5～7.5[28]。在本研究試驗(yàn)1中,各組pH均在此范圍,表明幾種粗飼料作為底物進(jìn)行發(fā)酵未對(duì)牦牛瘤胃內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生不利影響;在本研究試驗(yàn)2中,IB組pH有降低的趨勢(shì),這與Liu等[29]的研究結(jié)果相似。NH3-N可反映瘤胃發(fā)酵過(guò)程中瘤胃微生物對(duì)飼料蛋白質(zhì)的降解情況和氨的利用情況[30]。Murphy等[31]和Satter等[32]研究發(fā)現(xiàn),NH3-N含量在6.30～27.50 mg/dL適合微生物生長(zhǎng)。在本試驗(yàn)1中,NH3-N含量在10.48～12.50 mg/dL,這與Rivero等[33]的研究結(jié)果一致。不同粗飼料替代全株玉米青貯后,粗飼料CP含量并未出現(xiàn)明顯變化(6.52%～7.28%),這可能是各組NH3-N含量無(wú)顯著變化的原因;在試驗(yàn)2中,IB組NH3-N含量顯著降低,這與張慧玲等[34]的研究結(jié)果一致,表明粗飼料中添加異丁酸可能具有提高瘤胃微生物利用NH3-N能力的作用。

瘤胃微生物利用飼料能量、蛋白質(zhì)及其他養(yǎng)分可合成MCP[35],有60%～80%的MCP可進(jìn)入小腸被動(dòng)物機(jī)體吸收利用,從而促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體生長(zhǎng)[36]。在本研究試驗(yàn)1中,油菜秸稈或稻草部分替代全株玉米青貯后,與RAS組或RIS組相比,MCP含量均顯著提高,這與馬艷艷等[37]的研究結(jié)果部分一致,說(shuō)明在低品質(zhì)粗飼料中加入部分優(yōu)質(zhì)粗飼料可提高牦牛瘤胃微生物合成MCP的能力。在本研究試驗(yàn)2中,各試驗(yàn)組MCP含量顯著高于對(duì)照組,這與沈冰蕾等[38]的研究結(jié)果一致。此外,有研究表明,瘤胃微生物對(duì)飼料蛋白質(zhì)降解得越快,所產(chǎn)生的MCP也就越多[39]。VFA是反芻動(dòng)物體內(nèi)主要的能源[40]。在本研究試驗(yàn)1中,利用油菜秸稈替代10%或20%全株玉米青貯后,與RAS組相比,牦牛瘤胃乙酸、丙酸、丁酸及TVFA含量均顯著提高,這與pH的變化相符合,表明瘤胃微生物對(duì)不同組成的粗飼料的利用情況不同。在本研究試驗(yàn)2中,與對(duì)照組相比,IB∶IV組和IB∶ME組丙酸含量均顯著提高,這與Zhang等[41]的研究結(jié)果一致,而VFA主要由瘤胃微生物通過(guò)降解粗飼料中的碳水化合物產(chǎn)生,結(jié)合MCP含量的變化,推測(cè)BCVFA可能具有促進(jìn)瘤胃微生物生長(zhǎng)的作用,從而影響MCP和VFA合成[42]。

體外發(fā)酵DMD與累積產(chǎn)氣量具有相關(guān)性,DMD越高產(chǎn)氣量越高[43],且兩者都可反映飼料在反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)的實(shí)際消化情況。在本研究試驗(yàn)1中,DMD和產(chǎn)氣量均隨著油菜秸稈或稻草替代全株玉米青貯比例的升高而升高,這與杜瑞平等[44]和冉生斌等[45]的研究結(jié)果過(guò)一致,表明在低品質(zhì)粗飼料中添加優(yōu)質(zhì)粗飼料具有提高低品質(zhì)粗飼料利用率的作用;而試驗(yàn)2中,與對(duì)照組相比,添加單獨(dú)或2種BCVFA顯著降低DMD,這與Mitchell等[46]的研究結(jié)果不一致,可能與添加比例不同有關(guān)。纖維素酶是一種復(fù)合酶系,主要包括內(nèi)切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶3種酶,在這3種酶的協(xié)同作用下,可將纖維素水解為纖維二糖和寡糖,最終水解為葡萄糖[47-49]。飼料纖維降解率的變化主要是細(xì)胞壁碳水化合物(主要為NDF)的類型及其降解的差異[50],Wang等[51]研究表明,BCVFA有提高纖維素酶活性的作用。在本研究試驗(yàn)2中,添加2-甲基丁酸和異丁酸或異戊酸及其三者組合能顯著提高羧甲基纖維素酶和木聚糖酶活性,這與Wang等[52]及Roman-Garcia等[53]的研究結(jié)果相似,表明粗飼料中添加BCVFA具有提高牦牛體外瘤胃纖維素酶活性的作用。

4 結(jié) 論

① 與單獨(dú)使用油菜秸稈或稻草相比,將不同比例的油菜秸稈或稻草與全株玉米青貯組合能顯著改善牦牛瘤胃發(fā)酵特性,其中以70%全株玉米青貯+20%油菜秸稈+10%稻草為適宜組合。

② 粗飼料組合中添加BCVFA能顯著提高牦牛體外瘤胃發(fā)酵MCP含量以及羧甲基纖維素酶和木聚糖酶活性,且以異丁酸∶異戊酸∶2-甲基丁酸=1∶1∶1的組合添加效果較好。