甜菜粕替代玉米對(duì)肉牛生長(zhǎng)性能及瘤胃發(fā)酵成分的影響

倪海星，趙慧敏，王鐵崗

（長(zhǎng)治職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西長(zhǎng)治 046000）

動(dòng)物飼料原料短缺是全球畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)。反芻動(dòng)物飼料中谷物的使用被認(rèn)為是家畜生產(chǎn)和人類營(yíng)養(yǎng)系統(tǒng)之間的直接競(jìng)爭(zhēng)沖突，盡管畜禽飼料價(jià)格的不穩(wěn)定迫使牛肉生產(chǎn)商在不降低飼料質(zhì)量或動(dòng)物生長(zhǎng)性能的前提下尋求替代玉米谷物的飼料資源。此外，由于全球?qū)σ掖嫉男枨?，玉米谷物的供?yīng)可能減少，可能導(dǎo)致玉米價(jià)格上漲。同時(shí)，高谷物飼料喂養(yǎng)反芻動(dòng)物會(huì)降低瘤胃pH，引起酸中毒的風(fēng)險(xiǎn)。甜菜粕是反芻動(dòng)物飼料和纖維原料中很好的能量替代來(lái)源，其果膠成分屬于快速降解纖維，產(chǎn)生的丙酸酯和乳酸比淀粉少，對(duì)纖維素和半纖維素消化率無(wú)不良影響（Nikkhah，2015）。此外，在反芻動(dòng)物日糧中利用甜菜粕可以降低玉米由于淀粉消化率高而導(dǎo)致的瘤胃酸中毒風(fēng)險(xiǎn)（Omer等，2012）。Munnich等（2017）發(fā)現(xiàn)，在綿羊飼料中加入200 g/kg 甜菜粕后，對(duì)反芻動(dòng)物pH有積極影響。目前關(guān)于甜菜粕替代全部谷物原料在肉牛上的應(yīng)用研究還很有限。甜菜粕被認(rèn)為是替代動(dòng)物飼料中谷物的一種獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)原料（楊或淵等，2017）。因此，本研究的目的是評(píng)價(jià)甜菜粕替代破碎玉米對(duì)肉牛干物質(zhì)攝入量、日增重、養(yǎng)分消化率、瘤胃發(fā)酵的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與分組 試驗(yàn)選擇初始體重為（237.2±24.5）kg的肉牛36頭，隨機(jī)分為4組，每組9頭牛，每頭牛為1個(gè)重復(fù)，試驗(yàn)共進(jìn)行20周。試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧以玉米和青貯高粱為主，處理組分別用33%、67%和100%甜菜粕等量替代玉米。各組試驗(yàn)日糧組成以及甜菜粕、青貯高粱、小麥秸稈和玉米營(yíng)養(yǎng)成分見表1。試驗(yàn)期間按照肉牛常規(guī)飼養(yǎng)管理方法開展試驗(yàn)。

1.2 樣品收集與分析 每天稱量每頭肉牛的飼料用量，試驗(yàn)結(jié)束后對(duì)每頭牛進(jìn)行稱重（稱重前禁食12 h）。試驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算平均每天干物質(zhì)攝入量、總增重、日增重和料肉比。

表1 日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平

參考Khan等（2003）的研究方法對(duì)肉牛進(jìn)行代謝試驗(yàn)，分析有機(jī)物、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、纖維素和半纖維素表觀消化率。參考Ramos-Morales等（2014）的方法評(píng)估瘤胃發(fā)酵性能。試驗(yàn)結(jié)束后，每頭肉牛尾骨靜脈采血10 mL，3000 g離心15 min后分離血清，血清用試劑盒法測(cè)定總蛋白、白蛋白、尿素氮、肌酸酐、葡萄糖、膽固醇、甘油三酯、IGF-1、皮質(zhì)醇、T3和 T4。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS（9.1版）單因素方差分析，采用Duncan’s法進(jìn)行多重比較，同時(shí)研究日糧甜菜粕添加水平對(duì)各指標(biāo)的線性和二次曲線效應(yīng)，P＜0.05表示組間差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 甜菜粕替代豆粕對(duì)肉牛生長(zhǎng)性能的影響由表2可知，日糧甜菜粕替代玉米對(duì)肉牛末重?zé)o顯著影響（P＞0.05），但總增重和日增重隨甜菜粕替代水平的升高表現(xiàn)為顯著二次曲線效應(yīng)（P＜0.05）。隨著甜菜粕添加水平的升高，肉牛干物質(zhì)攝入量具有線性升高趨勢(shì)（P=0.06），而料肉比表現(xiàn)為顯著二次曲線降低（P＜0.05）。

表2 甜菜粕替代玉米對(duì)肉牛生長(zhǎng)性能的影響

2.2 甜菜粕替代豆粕對(duì)肉牛瘤胃發(fā)酵性能的影響 由表3可知，日糧添加甜菜粕顯著提高了肉牛瘤胃pH（P＜0.05），33%甜菜粕替代玉米組瘤胃氨氮含量最高（P＜0.05）。隨著日糧甜菜粕添加水平的升高，總脂肪酸、乙酸、丁酸含量及乙酸與丙酸比值表現(xiàn)為顯著線性升高（P＜0.05），而丙酸和異丁酸含量表現(xiàn)為顯著線性降低（P＜0.05），但對(duì)戊酸含量無(wú)顯著影響（P＞0.05）。隨著日糧甜菜粕水平的升高，瘤胃微生物含量表現(xiàn)為顯著線性升高（P＜0.05）。

表3 甜菜粕替代玉米對(duì)肉牛瘤胃發(fā)酵性能的影響

2.3 甜菜粕替代豆粕對(duì)肉牛養(yǎng)分?jǐn)z入量和表觀消化率的影響 由表4可知，有機(jī)物、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和纖維素?cái)z入量隨日糧甜菜粕水平的升高表現(xiàn)為顯著二次曲線增加效應(yīng)（P＜0.05），而粗脂肪攝入量表現(xiàn)為顯著二次曲線降低效應(yīng)（P＜0.05）。有機(jī)物、中性洗滌纖維、纖維素和半纖維素表觀消化率隨甜菜粕添加水平的升高表現(xiàn)為顯著的線性升高（P＜0.05），但對(duì)粗蛋白質(zhì)表觀消化率無(wú)顯著影響（P ＞ 0.05）。

表4 甜菜粕替代玉米對(duì)肉牛養(yǎng)分?jǐn)z入量及表觀?消化率的影響

2.4 甜菜粕替代豆粕對(duì)肉牛血液生化指標(biāo)的影響 由表5可知，日糧甜菜粕添加水平對(duì)血清總蛋白、白蛋白、葡萄糖和T3含量均無(wú)顯著影響（P＞0.05），但血清肌酸酐、膽固醇水平隨著甜菜粕添加水平的升高表現(xiàn)為顯著線性降低（P＜0.05），而血清尿素氮、甘油三酯、IGF-1、皮質(zhì)醇和T4含量表現(xiàn)為顯著二次曲線升高效應(yīng)（P＜ 0.05）。

表5 甜菜粕替代玉米對(duì)肉牛血液生化指標(biāo)的影響

3 討論

3.1 甜菜粕替代豆粕對(duì)肉牛生長(zhǎng)性能的影響關(guān)于用甜菜粕替代玉米對(duì)肉牛營(yíng)養(yǎng)攝入量影響的信息是有限的。本研究結(jié)果表明，與玉米為基礎(chǔ)的日糧相比，甜菜粕沒有改變每日干物質(zhì)攝入量，這可以歸因于用甜菜粕代替玉米形成的日糧具有等能量特性，且影響適口性。然而，由于甜菜粕代替玉米增加了日糧中中性洗滌纖維的含量，會(huì)導(dǎo)致日糧物理特性改變而降低干物質(zhì)攝入量（Campos等，2014）。此外，F(xiàn)orbes（1995）用纖維副產(chǎn)品代替谷物，由于日糧的物理填充效應(yīng)而造成采食量降低。因此，干物質(zhì)攝入量的變化可能與反芻動(dòng)物瘤胃的填充、代謝能量有關(guān)，也可能是由于甜菜粕在反芻動(dòng)物體內(nèi)的吸水能力高于谷物所致。然而，在飼料中加入高水平粗纖維原料會(huì)增強(qiáng)反芻動(dòng)物發(fā)酵的穩(wěn)定性，減少采食量的變化（Allen等，2009）。盡管甜菜粕日糧對(duì)干物質(zhì)攝入量的影響不明顯，但與破碎玉米日糧相比，甜菜粕日糧對(duì)日增重的影響更大。日增重隨甜菜粕添加水平的升高表現(xiàn)為顯著線性和二次曲線，這與在試驗(yàn)期間反芻動(dòng)物瘤胃發(fā)酵性能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率得到改善有關(guān)。

3.2 甜菜粕替代豆粕對(duì)肉牛養(yǎng)分消化率和瘤胃發(fā)酵性能的影響 雖然粗蛋白質(zhì)的消化率在不同飼料中沒有差異，但這并不影響動(dòng)物蛋白的可用性，這可以用反芻動(dòng)物氨氮濃度表現(xiàn)為二次曲線增加效應(yīng)來(lái)解釋。此外，中性洗滌纖維消化率越高，瘤胃乙酸含量及乙酸和丙酸比值呈線性增加，這可能是由于甜菜粕中木質(zhì)素含量較低所致（Mahjoubi等，2009）。甜菜粕日糧使瘤胃pH從6.67增加到6.90。瘤胃pH在6.10～6.80反映了瘤胃正常的微生物生態(tài)系統(tǒng)和細(xì)胞溶解細(xì)菌活性。反芻動(dòng)物pH越高，乙酸與丙酸比值越高，這可能是由于易于發(fā)酵的果膠含量越多，導(dǎo)致丙酸和乳酸形成較少。日糧中添加甜菜粕可能會(huì)刺激產(chǎn)丁酸鹽細(xì)菌增殖，從而增加瘤胃丁酸的生成。在本研究中，隨著日糧中甜菜粕水平的升高，瘤胃丁酸含量線性增加。Shingfield等（2002）認(rèn)為，瘤胃異丁酸水平線性下降可能導(dǎo)致更多的微生物生長(zhǎng)和增殖，本試驗(yàn)結(jié)果與Mahjoubi等（2009）在哺乳后期奶牛上的研究結(jié)果一致。

3.3 甜菜粕替代玉米對(duì)肉牛血液生化指標(biāo)的影響 Coles（1986）認(rèn)為，血清總蛋白與日糧蛋白水平相關(guān)。在本研究中，隨著甜菜粕替代率的提高，血清總蛋白和白蛋白濃度無(wú)明顯差異。血清總蛋白和白蛋白的平均值均在正常范圍內(nèi)（Kaneko，2008），說明甜菜粕水平升高未造成肝臟損害。尿素氮濃度的二次曲線增加是由于瘤胃壁對(duì)血流吸收的氨氮濃度的二次增加所致。此外，甲狀腺產(chǎn)生的T3和T4作用于人體各器官，增加基礎(chǔ)代謝率、產(chǎn)熱和耗氧量；此外，這兩種激素對(duì)碳水化合物的吸收、糖原分解、糖異生、脂質(zhì)代謝和蛋白質(zhì)合成都有很大影響（Fabry，1983）。因此，維持正常甲狀腺激素水平對(duì)在育肥期達(dá)到成熟體重的動(dòng)物非常重要。Ingole等（2012）報(bào)道稱，高水平的T3和T4是促進(jìn)蛋白合成和提高體增重的必要條件。本研究結(jié)果表明，添加甜菜粕代替玉米對(duì)正常健康的試驗(yàn)動(dòng)物T3和T4的水平無(wú)顯著影響，但T3和T4水平也與動(dòng)物的年齡和體重有關(guān)。

4 結(jié)論

本研究將甜菜粕作為唯一的能量來(lái)源可有效提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率，改善肉牛瘤胃的發(fā)酵能力，在不損害動(dòng)物健康的前提下提高日增重，降低料肉比。綜合考慮，肉牛日糧中甜菜粕替代玉米的適宜水平為67%。