楊 亮,張文舉,孫新文,李 奎,曹 夢(mèng),羅遠(yuǎn)琴
(石河子大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院,新疆 石河子 832003)
蛋白質(zhì)是動(dòng)物必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一,尤其對(duì)于犢牛,蛋白質(zhì)對(duì)其組織生長(zhǎng)、機(jī)體免疫及瘤胃發(fā)育等方面起著重要作用。飼料的蛋白質(zhì)來(lái)源直接影響著飼糧的品質(zhì)和培育成本。由于犢牛消化系統(tǒng)處在發(fā)育的初期,主要依賴易于消化的液體飼料來(lái)提供營(yíng)養(yǎng),對(duì)飼料原料的挑剔性很高,乳源原料是最佳首選,但母乳因其較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值而被人類作為一種優(yōu)質(zhì)的食品,乳源蛋白價(jià)格昂貴且短缺。尋找乳源蛋白的替代品已經(jīng)成一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。大豆蛋白作為一種優(yōu)質(zhì)、廉價(jià)的蛋白原料,具有很大的替代乳源蛋白的潛能。然而,由于大豆中含有大量的抗?fàn)I養(yǎng)因子[1],Drackley[2]和Song等[3]研究表明代乳粉中添加大豆蛋白對(duì)犢牛產(chǎn)生腸道過(guò)敏反應(yīng),并降低生產(chǎn)性能,這限制了其作為代乳料蛋白源的使用。Hong[4]和Frias等[5]研究表明發(fā)酵處理豆粕,可以消除大量的抗?fàn)I養(yǎng)因子,并能積累一些如小肽、蛋白酶等代謝產(chǎn)物,改善大豆蛋白的品質(zhì)。據(jù)Eweedah[6]和高艷霞等[7]研究報(bào)道膨化處理可鈍化大豆蛋白中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,提高犢牛的生長(zhǎng)性能和消化率。目前關(guān)于不同大豆蛋白在肉用犢牛代乳料中的應(yīng)用研究還很少。本試驗(yàn)以發(fā)酵豆粕、膨化大豆粉和大豆蛋白粉為主要蛋白源原料配制代乳料,研究不同蛋白源對(duì)肉用犢牛生產(chǎn)性能、表觀消化率和血液生化指標(biāo)的影響,以期為大豆蛋白在犢牛代乳料中的應(yīng)用和優(yōu)質(zhì)、廉價(jià)代乳料的研發(fā)提供依據(jù)和參考。
試驗(yàn)原料發(fā)酵豆粕、膨化大豆粉、大豆蛋白粉由石河子市新天龍飼料有限責(zé)任公司提供;代乳料由石大畜牧科技有限公司配制生產(chǎn);開(kāi)食料由新疆西部牧業(yè)有限公司提供(凈能6.78 MJ/kg、粗蛋白質(zhì)15%、粗脂肪3.1%、粗灰分4.5%、鈣0.8%、磷0.5%)。
選取體重、日齡相近且生長(zhǎng)發(fā)育正常的健康新生黑安格斯?fàn)倥?0頭作為試驗(yàn)動(dòng)物。
采用隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì),以代乳料中主要蛋白源原料種類為試驗(yàn)因子。將選出的20頭犢牛隨機(jī)分成4組(各組公母數(shù)相同),每組5個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1頭牛。試驗(yàn)組代乳料除主要蛋白源不同外其余營(yíng)養(yǎng)水平基本一致,分別為A組(發(fā)酵豆粕組)、B組(膨化大豆粉組)、C組(大豆蛋白粉組),CK組(對(duì)照組)則飼喂母乳。
代乳料組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。各組犢牛出生后2 h內(nèi)飼喂初乳至5日齡,6~26日齡犢牛隨母牛哺乳,15日齡時(shí)開(kāi)始提供開(kāi)食料和苜蓿干草并引導(dǎo)犢牛進(jìn)行采食,27日齡開(kāi)始將試驗(yàn)組犢牛與母牛分離,并逐步飼喂相應(yīng)代乳料日糧,過(guò)渡至30日齡只喂代乳料,對(duì)照組一直跟隨母牛至試驗(yàn)結(jié)束。試驗(yàn)期從30日齡開(kāi)始至75日齡結(jié)束,共45 d。
表1 代乳料組成成分和營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutritive levels of milk replacer(DM basis)
飼養(yǎng)試驗(yàn)在新疆西部牧業(yè)波爾多肉牛場(chǎng)進(jìn)行。每日分3次飼喂(09∶00、16∶00、21∶00)犢牛,飼用代乳料按代乳料∶熱水(煮沸后冷卻到50~60 ℃)=1∶5的比例沖泡,40 ℃左右時(shí)飼喂,及時(shí)對(duì)奶瓶進(jìn)行清洗消毒。試驗(yàn)組代乳料日飼喂量為犢牛體重的1.45%(干物質(zhì)基礎(chǔ)),每7 d進(jìn)行一次調(diào)整,對(duì)照組犢牛隨母牛哺乳。當(dāng)犢牛的顆粒料采食量達(dá)到600 g/d時(shí)開(kāi)始逐漸減少代乳料的飼喂量,顆粒料采食量達(dá)到800 g/d時(shí),停喂代乳料,犢??勺杂刹墒愁w粒開(kāi)食料、苜蓿干草和飲水。犢牛分組分圈飼養(yǎng),保證牛舍的衛(wèi)生,及時(shí)清理犢牛糞便,每日上午飼喂結(jié)束后更換犢牛墊草,每周牛場(chǎng)消毒一次。
1.6.1 飼料樣品 在正試期,每天采集代乳料、顆粒料和粗飼料,以正試期犢牛對(duì)各種料的日采食比例進(jìn)行混合后取樣100 g,連采3 d,然后將3 d的樣混合均勻冷凍保存?zhèn)溆谩?/p>
1.6.2 消化試驗(yàn)糞樣 試驗(yàn)采用外源指示劑法,在35~43日齡及65~73日齡進(jìn)行兩期消化試驗(yàn),預(yù)試期5 d,正試期3 d。每天按飼喂代乳料量的0.3%加Cr2O3指示劑,隨代乳料一起沖泡飼喂,正試期間每天定時(shí)采集3次糞樣并稱重收集的糞便,混勻后按總量的10%取樣,每100 g鮮糞加入10 mL 10%稀硫酸進(jìn)行固氮,連續(xù)采集3 d后將糞樣混合冷凍保存?zhèn)溆谩?/p>
1.6.3 血清樣的采集 在30、45、60、75日齡清晨對(duì)犢牛進(jìn)行空腹采血。用真空普通生化采血管頸靜脈采血,采血后室溫靜置2 h,用2 500 r/min離心分離血清,血清貯存在-20 ℃的冰箱中待測(cè)。
1.7.1 生產(chǎn)指標(biāo)測(cè)定與方法 分別在犢牛30,45,60,75日齡晨飼前稱量犢牛體重并測(cè)量體斜長(zhǎng)、體高、胸圍、管圍、髖寬。每天記錄犢牛腹瀉、發(fā)病情況。計(jì)算各日齡階段的平均日增重(ADG)、體尺指數(shù)和腹瀉率。腹瀉率=100×[(腹瀉頭數(shù)×腹瀉天數(shù))/(試驗(yàn)頭數(shù)×試驗(yàn)天數(shù))]。
1.7.2 營(yíng)養(yǎng)常規(guī)指標(biāo)測(cè)定與方法 干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪、粗灰分(Ash)、鈣(Ca)及磷(P)含量分別按照國(guó)標(biāo)方法進(jìn)行測(cè)定。
1.7.3 血清生化指標(biāo) 測(cè)定指標(biāo)為血清總蛋白、血清白蛋白、血糖、尿素氮、甘油三酯、血清鈣、磷和β-羥基丁酸,各指標(biāo)均采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒進(jìn)行測(cè)定。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行初步處理后,再采用SPSS 13.0中ANOVA過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,以P<0.05作為差異顯著判斷標(biāo)準(zhǔn)。
由表2可知,45日齡時(shí)試驗(yàn)A組,B組和C組犢牛體重顯著小于對(duì)照組(P<0.05);60日齡時(shí)試驗(yàn)A組犢牛體重顯著小于試驗(yàn)B組和C組(P<0.05)并極顯著小于對(duì)照組(P<0.01),試驗(yàn)B組和C組犢牛體重與對(duì)照組相比差異均不顯著(P>0.05);75日齡時(shí)犢牛體重與60日齡時(shí)的顯著情況相同。在日增重方面,30~45日齡試驗(yàn)A組犢牛日增重顯著低于試驗(yàn)B組和C組(P<0.05)并極顯著低于對(duì)照組(P<0.01),試驗(yàn)B組和C組犢牛日增重顯著低于對(duì)照組(P<0.05);45~60日齡犢牛日增重與30~45日齡的顯著情況相同;60~75日齡試驗(yàn)A組犢牛日增重顯著低于試驗(yàn)B組、C組和對(duì)照組(P<0.05),其余三組間差異均不顯著(P>0.05);從全期日增重效果分析,試驗(yàn)A組犢牛日增重極顯著低于對(duì)照組(P<0.01),顯著低于試驗(yàn)B組和C組(P<0.05);試驗(yàn)B組和C組犢牛日增重顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。
表2 不同蛋白源代乳料對(duì)犢牛日增重的影響Table 2 Effect of different protein sources on average daily gain of beef calves
由表3可知,在45日齡時(shí)各組犢牛的體尺均無(wú)顯著差異(P>0.05),在60日齡時(shí)試驗(yàn)A組胸圍顯著小于其它三組(P<0.05),其余體尺指標(biāo)各組間差異均不顯著(P>0.05),在75日齡時(shí)試驗(yàn)A組體斜長(zhǎng)和胸圍均顯著小于其他三組(P<0.05),其余體尺指標(biāo)各組間差異均不顯著(P>0.05)。
由表4可知,在30~45日齡期間犢牛腹瀉率處于全期最高水平,各組犢牛腹瀉率均偏高,其中C組犢牛腹瀉率最高,高出對(duì)照組4%,在45~60日齡期間各組腹瀉率有所下降,但仍然較高,直到60日齡后各組犢牛腹瀉率大幅降低,其中對(duì)照組,試驗(yàn)A組和B組犢牛腹瀉率降至為0;從整個(gè)試驗(yàn)期來(lái)看,各組犢牛腹瀉率均偏低(低于5%),試驗(yàn)組犢牛腹瀉率高于對(duì)照組。
由表5可知,在第一期消化試驗(yàn)中各組之間P的表觀消化率差異均不顯著(P>0.05),試驗(yàn)A組DM的表觀消化率顯著低于試驗(yàn)B組和C組(P<0.05),試驗(yàn)A組Ca的表觀消化率顯著高于試驗(yàn)B組和C組(P<0.05),試驗(yàn)B組EE的表觀消化率顯著低于試驗(yàn)A組和C組(P<0.05),CP的表觀消化率顯著高于試驗(yàn)A組和C組(P<0.05);在第二期消化試驗(yàn)中各試驗(yàn)組之間P、Ca和EE的表觀消化率差異不顯著(P>0.05);試驗(yàn)A組DM的表觀消化率顯著低于試驗(yàn)B組和C組(P<0.05),試驗(yàn)A組和C組CP的表觀消化率顯著低于試驗(yàn)B組(P<0.05)。
表3 不同蛋白源代乳料對(duì)犢牛體尺的影響Table 3 Effect of different protein sources on body size of beef calves cm
表4 不同蛋白源代乳料對(duì)犢牛腹瀉率的影響Table 4 Effect of different protein sources on incidence of diarrhea of beef calves %
表5 不同蛋白源代乳料對(duì)犢牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響Table 5 Effect of different protein sources on apparent digestibility of beef calves %
由表6可知,在45日齡時(shí)試驗(yàn)A組犢牛甘油三酯含量顯著低于其它三組(P<0.05),血清鈣含量和總蛋白含量顯著高于其它三組(P<0.05),各試驗(yàn)組犢牛血清白蛋白含量顯著高于CK組(P<0.05),試驗(yàn)A組和C組犢牛血清尿素氮含量顯著高于試驗(yàn)B組和CK組(P<0.05);在60日齡時(shí)試驗(yàn)A組犢牛血清白蛋白含量顯著高于其它三組(P<0.05),試驗(yàn)A組和C組犢牛血清甘油三酯含量顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)B組(P<0.05);在75日齡時(shí)各組犢牛血清指標(biāo)之間的差異均不顯著(P>0.05)。
表6 不同蛋白源代乳料對(duì)犢牛血清生化指標(biāo)的影響Table 6 Effects of different protein sources on biochemical indexes in serum of beef calves
試驗(yàn)中,45、60和75日齡時(shí)試驗(yàn)各組犢牛的體重均顯著低于對(duì)照組,日增重效果也明顯差于對(duì)照組,高艷霞等[7]研究表明斷奶前犢牛日糧中加入大豆蛋白在一定的程度上降低了犢牛的生長(zhǎng)性能,這與本試驗(yàn)結(jié)果相一致。由表2可以看出,試驗(yàn)組犢牛在30~45日齡階段的日增重處于整個(gè)試驗(yàn)期的最低水平,生長(zhǎng)速度緩慢,這可能是因?yàn)闋倥T谶@一階段消化道發(fā)育不完善,同時(shí)胃蛋白酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶的分泌量較低,使得蛋白質(zhì)利用率低,阻礙了犢牛的生長(zhǎng)[8-9];另一方面大豆蛋白中含有一定量的抗?fàn)I養(yǎng)因子降低了代乳料的品質(zhì),再者斷奶時(shí)的一系列操作可使?fàn)倥.a(chǎn)生應(yīng)激,斷奶應(yīng)激可使?fàn)倥N改c道黏膜結(jié)構(gòu)和微生物區(qū)系發(fā)生很大變化,影響犢牛的消化吸收,使?fàn)倥C(jī)體的自身抵抗力下降,甚至導(dǎo)致腹瀉,不利于其生長(zhǎng)發(fā)育[8,10]。45~60日齡期間犢牛日增重效果開(kāi)始好轉(zhuǎn),各組犢牛生長(zhǎng)速度加快,60日齡以后,各組犢牛日增重進(jìn)一步增大。膨化大豆粉組和大豆蛋白粉組日增重與對(duì)照組相比差異不顯著。犢牛生長(zhǎng)狀況受到蛋白源種類的影響越來(lái)越小。研究表明,隨著犢牛瘤胃迅速發(fā)育,早期反芻開(kāi)始建立,對(duì)顆粒開(kāi)食料和粗料的采食量增加,代乳料日飼喂量開(kāi)始人為減少,犢牛的生長(zhǎng)速度主要與開(kāi)食料的采食量有關(guān)[11]。從整個(gè)試驗(yàn)期來(lái)看,膨化大豆粉組的生長(zhǎng)狀況最好,因?yàn)榇蠖狗劢?jīng)膨化處理后,可使抗?fàn)I養(yǎng)因子失活,能提高飼料營(yíng)養(yǎng)成分的利用率,并能減少動(dòng)物的不良反應(yīng)[5]。葉紀(jì)梅等[12]用加熱大豆蛋白粉、脫脂大豆粉和膨化大豆粉作為主要蛋白源配制代乳料進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果表明膨化大豆組的生長(zhǎng)性能最好,這與本試驗(yàn)的結(jié)果一致。試驗(yàn)中發(fā)酵豆粕組的飼喂效果最差,這可能與發(fā)酵豆粕的溶解度和酸度有關(guān),但具體的原因還有待進(jìn)一步研究。
動(dòng)物的體型外貌是機(jī)體生長(zhǎng)情況最直接的體現(xiàn),能反映機(jī)體某一部位和整體的大小,而且能反映各部位及整體的發(fā)育情況。犢牛的體尺在一定程度上受到基因的影響[13],但營(yíng)養(yǎng)水平和飼喂制度可以促進(jìn)或阻礙其遺傳潛力的發(fā)揮[14]。本試驗(yàn)中各組犢牛的體高、管圍和髖寬相差不大,各組間差異均不顯著,表明不同蛋白源對(duì)犢牛體高、管圍和髖寬的影響很小。試驗(yàn)A組犢牛在60日齡時(shí)的胸圍和75日齡時(shí)的體斜長(zhǎng)和胸圍均顯著小于其它三組,這與犢牛體重在60日齡和75日齡時(shí)的表現(xiàn)趨勢(shì)高度一致,研究表明牛體重和胸圍和體長(zhǎng)之間具有高度的相關(guān)性[15],這與本研究的結(jié)果相一致。犢牛腹瀉是犢牛常見(jiàn)疾病,飼養(yǎng)管理和日糧等因素均關(guān)系到腹瀉的發(fā)生。本試驗(yàn)中各試驗(yàn)組腹瀉率均高于對(duì)照組,研究顯示幼齡仔畜飼喂大豆蛋白產(chǎn)品會(huì)增加腹瀉的發(fā)生[16]。大豆蛋白抗?fàn)I養(yǎng)因子對(duì)小腸上皮細(xì)胞有損傷,導(dǎo)致細(xì)胞對(duì)毒素的敏感性增強(qiáng),毒素進(jìn)入腸細(xì)胞的機(jī)會(huì)增加,從而導(dǎo)致腹瀉增加[17];而且大豆蛋白中含有的抗原蛋白能刺激腸道的排空,加速內(nèi)容物排出速率,干擾腸道自律性運(yùn)動(dòng),誘發(fā)其運(yùn)動(dòng)發(fā)生紊亂,從而導(dǎo)致?tīng)倥8篂a[18]。隨著犢牛日齡的增加,犢牛腹瀉率開(kāi)始降低,這表明在后期犢牛已經(jīng)能夠很好的利用大豆蛋白,不同蛋白源對(duì)其影響逐漸減小。
關(guān)于犢牛對(duì)日糧中植物性蛋白的利用,以前的研究通常認(rèn)為和乳蛋白相比,利用大豆蛋白作為犢牛代乳料的蛋白源會(huì)降低犢牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率。但蛋白原料的加工方式不同會(huì)影響消化率的降低程度[19]。研究表明大豆蛋白原料所含的抗?fàn)I養(yǎng)因子、大豆蛋白抗原活性、氨基酸比例和凝集特性等因素均可影響犢牛的消化能力。在兩期消化試驗(yàn)中,B組CP的表觀消化率均顯著高于其它兩組,原因在于膨化大豆采用瞬時(shí)高溫、干法擠壓的加工方法,不但可以有效的去除抗?fàn)I養(yǎng)因子,對(duì)大豆的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有利影響,而且膨化能夠改善大豆中纖維結(jié)構(gòu),增強(qiáng)消化性,促進(jìn)了犢牛對(duì)大豆粉營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。A組DM的表觀消化率均顯著低于試驗(yàn)B組和C組,這與犢牛的生長(zhǎng)性能的變化趨勢(shì)相同,從另一方面驗(yàn)證了本試驗(yàn)結(jié)果的正確性。在第一期消化試驗(yàn)中,A組Ca的表觀消化率顯著高于其余兩組,吳妍妍等[20]研究表明,發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)酸會(huì)降低腸道pH,使Ca等礦質(zhì)元素以離子形式存在,從而提高了消化率。B組EE消化率顯著低于試驗(yàn)A組和B組,可能是因?yàn)闊崽幚韺?duì)大豆粉脂肪酸的組成產(chǎn)生不良影響,過(guò)度加熱會(huì)導(dǎo)致必需脂肪酸的損失。葉紀(jì)梅等[12]研究了不同處理大豆蛋白對(duì)犢牛消化率的影響,發(fā)現(xiàn)膨化大豆組脂肪的表觀消化率最低,與本試驗(yàn)結(jié)果相一致。在第二期消化試驗(yàn)中,各組犢牛除DM和CP外,其余營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率組間差異均不顯著,犢牛對(duì)大豆粉的消化性隨著犢牛日齡的增加也逐漸增加,說(shuō)明犢牛對(duì)大豆蛋白的消化能力具有漸進(jìn)性。
通常較低的尿素氮含量表明氨基酸平衡較好,機(jī)體蛋白質(zhì)合成率較高,血清尿素氮過(guò)高,則會(huì)使氮通過(guò)尿液排出體外,降低飼料中氮的利用效率[21]。本試驗(yàn)中犢牛在45日齡時(shí)發(fā)酵豆粕組和大豆蛋白粉組血清尿素氮含量顯著高于對(duì)照組和膨化大豆組,這表明犢牛對(duì)母乳和膨化大豆中的蛋白利用率高,這與上述消化率試驗(yàn)的結(jié)果相一致。血清總蛋白是機(jī)體蛋白質(zhì)的來(lái)源之一,是多種蛋白質(zhì)的復(fù)合物,主要用于組織修補(bǔ)和能量供給,其含量的高低可作為機(jī)體蛋白質(zhì)代謝強(qiáng)弱的標(biāo)志[22]。本試驗(yàn)結(jié)果表明在45日齡時(shí),發(fā)酵豆粕組顯著低于其它三組,這可能與該時(shí)間段犢牛對(duì)發(fā)酵豆粕中蛋白的低利用率有關(guān)。血清Alb含量的高低可以反映機(jī)體的免疫水平,血清白蛋白和球蛋白之和等于總蛋白,本試驗(yàn)中,在45日齡時(shí)試驗(yàn)組犢牛血清Alb含量顯著高于對(duì)照組,間接地表明血清中球蛋白含量偏低,免疫水平低,在60日齡時(shí)只有發(fā)酵豆粕組犢牛血清Alb含量偏低,到70日齡時(shí)各組無(wú)顯著差異,費(fèi)水英等[23]研究表明代乳料中添加植物蛋白會(huì)一定程度的抑制犢牛的免疫水平,但這種影響會(huì)隨著犢牛的日齡增加逐漸減弱。血清中葡萄糖是機(jī)體內(nèi)各組織器官的能量來(lái)源,機(jī)體需要將血清中葡萄糖濃度維持在一定水平,以滿足各組織器官的能量需要。本試驗(yàn)中不同蛋白源對(duì)各組犢牛血清葡萄糖含量無(wú)顯著影響,這與黃開(kāi)武等[24]的研究結(jié)果相一致。血清中甘油三酯和β-羥基丁酸含量可反映脂肪的代謝情況,本試驗(yàn)中45日齡時(shí)發(fā)酵豆粕組犢牛血清中甘油三酯和β-羥基丁酸均低于其它三組,這可能是因?yàn)榘l(fā)酵豆粕犢牛在此時(shí)間段對(duì)脂肪的消化率低有關(guān)。Ca、P是動(dòng)物體內(nèi)含量最高的2種礦物質(zhì)元素,血清中Ca、P含量因動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)狀況的不同稍有變化。本試驗(yàn)中45日齡時(shí)試驗(yàn)A組犢牛血清中Ca的含量低于其它三組,這與犢牛在同一時(shí)期對(duì)Ca的消化情況相一致。而血清中P含量各組間差異均不顯著,表明不同蛋白源對(duì)犢牛血清中P含量的影響不大。
用不同大豆蛋白作為主要蛋白源配制代乳料飼喂?fàn)倥?,?huì)降低犢牛的生長(zhǎng)性能,但這種降低會(huì)隨著犢牛日齡的增加逐漸減弱。其中,膨化大豆粉的飼喂效果最佳,適合部分替代乳源蛋白配制代乳料。
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