雜交狼尾草飼糧中添加過瘤胃蛋氨酸對福清山羊生長性能及消化代謝的影響

李文楊，吳賢鋒，占今舜，霍俊宏，黃勤樓，劉 遠

（1. 福建省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所, 福建 福州 350013；2. 江西省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所, 江西 南昌 330200）

0 引言

【研究意義】雜交狼尾草（Pennisetum americanum×P. purpureum）具有耐肥、產(chǎn)量高、品質(zhì)好以及適口性好的特點，是我國熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)畜禽養(yǎng)殖的重要多年生禾本科牧草[1]。實際生產(chǎn)中利用雜交狼尾草飼糧能改善奶牛、肉豬等畜產(chǎn)品品質(zhì)，對降低飼養(yǎng)成本、提高養(yǎng)殖經(jīng)濟效益具有重要意義[1-2]。作為禾本科牧草，雜交狼尾草能提供的蛋白質(zhì)水平并不能滿足畜禽的蛋白質(zhì)營養(yǎng)需要，需要配合大量蛋白質(zhì)飼料原料使用[3]。為了節(jié)約飼料成本，減少蛋白質(zhì)飼料的用量，可以根據(jù)氨基酸平衡理論添加適宜種類和數(shù)量的工業(yè)氨基酸配制成低蛋白飼糧以滿足動物的氨基酸營養(yǎng)[4]。瘤胃是反芻動物的特殊消化器官，飼糧中的氨基酸在瘤胃微生物的作用下部分或全部降解，飼糧提供的氨基酸種類和數(shù)量不能真實反映其對氨基酸的吸收和利用水平。過瘤胃氨基酸是利用物理包被或化學保護等方法對特定氨基酸進行修飾，避免其在反芻動物瘤胃內(nèi)被微生物降解，流入小腸后能以正常氨基酸的形式被吸收利用[5]。探討雜交狼尾草飼糧中添加過瘤胃蛋氨酸（RPMet）對福清山羊生長性能及營養(yǎng)物質(zhì)消化代謝的影響，對雜交狼尾草的高效利用具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】在牛[6-7]、羊[8-9]等反芻動物飼糧中添加過瘤胃氨基酸，是調(diào)控反芻動物氨基酸營養(yǎng)平衡的有效方法。蛋氨酸是飼喂玉米豆粕型基礎(chǔ)飼糧反芻動物蛋白質(zhì)合成過程的第一或第二限制性氨基酸[8]，過瘤胃蛋氨酸（Rumen protected Methionine,RPMet）的開發(fā)與應(yīng)用是反芻動物營養(yǎng)的研究熱點之一，在奶牛和肉牛生產(chǎn)中得到了廣泛的使用[10]。在肉羊中，高昌鵬等[11]、張艷梅等[12]分別研究表明低蛋白水平的蕎麥秸稈和稻草飼糧中添加適量的RPMet，可以在一定程度上提高灘羊的生長性能和肉品質(zhì)，并減少飼糧中氮的排出量?！颈狙芯壳腥朦c】福清山羊是福建省沿海一帶的地方優(yōu)良地方肉用品種，具有耐粗飼、肉質(zhì)風味好等特點。雜交狼尾草在福清山羊主產(chǎn)區(qū)的供青期可長達7～9個月，且生物產(chǎn)量高，是福清山羊種草養(yǎng)殖的主要牧草。福清山羊雜交狼尾草低蛋白飼糧中添加過瘤胃蛋氨酸對其生長性能和飼糧養(yǎng)分消化率的影響有待深入研究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】擬在雜交狼尾草低蛋白飼糧中添加不同水平的RPMet，分析其對生長期福清山羊生長性能和飼糧養(yǎng)分消化率的影響，以期為提高福清山羊?qū)﹄s交狼尾草飼料的利用效率提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2020年5—10月在福建省農(nóng)業(yè)科學院漁溪肉羊養(yǎng)殖基地內(nèi)進行，分為飼喂試驗和消化代謝試驗。選擇經(jīng)同一批次同期發(fā)情處理生產(chǎn)的體況優(yōu)良、體重相近的4月齡福清山羊羯羊30只[（11.88±1.48）kg]，采用單因素隨機區(qū)組試驗設(shè)計，隨機分為5組，每組6只羊，各組單獨飼養(yǎng)于約5 m2的小欄內(nèi)。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組分別在基礎(chǔ)飼糧基礎(chǔ)上每只羊添加2.5、5.0、7.5和10 g·d-1RPMet。飼喂試驗全期75 d，預(yù)試期15 d，正式期60 d。于飼養(yǎng)試驗中期采用全收糞收尿法進行各試驗組的消化代謝試驗。每組隨機選取3只試驗羊，置于自制消化代謝籠（可將糞便與尿液自動分離）內(nèi)飼喂。預(yù)試期7 d，正式期5 d，試驗期內(nèi)飼養(yǎng)管理、飼糧投喂等與飼養(yǎng)試驗一致。

1.2 試驗飼糧的配制

基礎(chǔ)飼糧精粗比3∶7，營養(yǎng)水平根據(jù)福清山羊?qū)嶋H養(yǎng)殖條件并參照NRC（2007）肉用山羊維持需要[13]。刈割的雜交狼尾草鮮草經(jīng)粉碎機粉碎至1～3 cm長度，與其他原料充分混合后進行大窖青貯發(fā)酵45 d。發(fā)酵完成的青貯飼料，根據(jù)預(yù)試期試驗羊的采食水平，按照試驗設(shè)計分別添加RPMet配制成試驗飼糧，并以每只羊每日投喂量分別分裝于密封封口袋內(nèi)。試驗用RPLys購自杭州康德權(quán)飼料有限公司，有效賴氨酸含量50%，過瘤胃率85%以上。參照劉潔[14]的方法計算飼糧的代謝能（ME），基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平（DM基礎(chǔ)）Table 1 Composition and nutrient levels of diet (DM basis) （單位：%）

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗前對圈舍和消化代謝籠進行徹底的清掃和消毒，試驗期間定期對圈舍進行清掃和消毒。所有試驗羊在試驗前統(tǒng)一采用伊維菌素驅(qū)蟲。根據(jù)預(yù)試期試驗羊的自由采食量，按每只羊500 g·d-1（DM基礎(chǔ)）的標準進行飼喂，每日09：00、19：00各喂全天飼糧的一半，自由飲水。

1.4 試驗數(shù)據(jù)的收集

1.4.1 飼養(yǎng)試驗數(shù)據(jù)的收集 每次投料后1 h收集各組未采食的剩余飼料，對各組每日的剩余飼料進行稱重并記錄（剩料量），并計算各組每只試驗羊的平均干物質(zhì)采食量（DMI）。分別于試驗正試期開始及結(jié)束時，逐只對各組的試驗羊只進行稱重，記錄始重（IBW）和末重（FBW），計算每只試驗羊的總增重和平均日增重（ADG）。計算公式如下：

1.4.2 消化代謝試驗數(shù)據(jù)的收集 進入消化代謝試驗正試期后，每日08：00收集、稱取和記錄每只試驗羊前一日的排糞量，按總量10%取樣后冷凍保存，另取總量5%的糞樣加入10%硫酸進行固氮處理用于糞氮含量的測定。用裝有200 mL 10%H2SO4的塑料桶收集尿液，稀釋至5 L，對稀釋尿液充分混合，用紗布過濾后每天取樣100 mL冷藏保存。按照1.4.1中的方法收集各試驗羊每日未采食的剩余飼料。在消化試驗全部結(jié)束后，將每只試驗羊收集的糞樣和剩余飼料分別混合后進行營養(yǎng)成分測定與分析；將每只試驗羊正試期5 d內(nèi)采集的尿樣分別混合后于-20 ℃冰箱保存。

1.5 樣品常規(guī)化學成分測定及分析

試驗飼糧、剩余飼料和糞樣DM含量檢測為原料經(jīng)105 ℃烘干至恒重后的重量，其他營養(yǎng)成分含量的測定均為DM基礎(chǔ)；粗灰分（Ash）含量為DM樣品經(jīng)坩堝灼燒至恒重后的重量，OM含量為DM減去Ash的重量；總能（GE）采用氧彈式熱量計測定；CP含量按照GB/T 6432—2018[15]測定；粗脂肪（EE）含量按照GB/T 6433—2006[16]測定；磷（P）含量按照GB/T 6437—2018[17]測定；鈣（Ca）含量按照GB/T 13885—2017[18]測定；中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）和木質(zhì)素（ADL）含量采用Van Soest[19]的方法測定（CAU濾袋，購自中國農(nóng)業(yè)大學）。體內(nèi)消化代謝試驗中的尿氮（N）含量采用凱氏定氮法測定。

飼糧中DM、OM、GE、NDF和ADF 5種營養(yǎng)物質(zhì)的全腸道表觀消化率參照Adeola[20]的公式計算：

飼糧的氮代謝相關(guān)指標的計算公式：

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用SPSS17.0軟件中One-way ANOVA程序進行方差分析，選用Duncan’s多重比較組間數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交狼尾草飼糧中添加RPMet對福清山羊生長性能的影響

飼糧中添加RPMet對福清山羊生長性能的影響結(jié)果見表2。各試驗組間IBW和FBW差異均不顯著（P＞0.05），與對照組相比，飼糧中添加RPMet均增加了試驗羊的FBW，試驗Ⅰ組的FBW最高，為15.79 kg。雜交狼尾草飼糧中添加不同水平RPMet對福清山羊總增重和ADG的影響規(guī)律較一致，試驗Ⅰ、Ⅱ組的總增重及ADG顯著高于對照組（P＜0.05）而與試驗Ⅲ、Ⅳ組差異不顯著（P＞0.05），試驗Ⅲ、Ⅳ組的總增重和ADG與對照組差異不顯著（P＜0.05）；試驗Ⅰ組的總增重和ADG均為最高，分別達3.82 kg和63.73 g·d-1，較對照組分別提高了28.62%和28.75%。飼糧中添加RPMet增加了試驗羊的DMI，試驗Ⅰ組DMI最高，為469.86 g·d-1，但各組間DMI差異不顯著（P＞0.05）。

表2 雜交狼尾草飼糧中添加RPMet對福清山羊生長性能的影響Table 2 Effect of RPMet-added hybrid pennisetum forage on growth of Fuqing goats

2.2 雜交狼尾草飼糧中添加RPMet對福清山羊主要營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

雜交狼尾草飼糧中添加RPMet對福清山羊干物質(zhì)、有機物等6種營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響見表3。試驗Ⅱ組試驗羊?qū)︼暭Z中干物質(zhì)、有機物等6種營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率均為最高，其中對GE、CP和ADF的表觀消化率顯著高于其他組（P＜0.05），對干物質(zhì)和有機物的表觀消化率顯著高于試驗Ⅲ、Ⅳ組和對照組（P＜0.05），對NDF的表觀消化率顯著高于試驗Ⅲ、Ⅳ組（P＜0.05）。試驗Ⅰ組試驗羊?qū)︼暭Z中GE的表觀消化率顯著高于試驗Ⅲ組（P＜0.05），對ADF的表觀消化率顯著高于Ⅳ組（P＜0.05）。

表3 雜交狼尾草飼糧中添加RPMet對福清山羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響Table 3 Effect of RPMet-supplemented hybrid pennisetum diet on apparent nutrient digestion of Fuqing goats（單位：%）

2.3 雜交狼尾草飼糧中添加RPMet對福清山羊氮代謝的影響

雜交狼尾草飼糧中添加RPMet對福清山羊氮代謝的影響見表4。飼料中RPMet的添加增加了試驗羊只的進食氮，對照組進食氮顯著低于4個試驗組（P＜0.05），各試驗組間進食氮差異不顯著（P＞0.05）。試驗Ⅱ組的糞氮最低，顯著低于試驗Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ組（P＜0.05），與對照組差異不顯著（P＞0.05）。試驗Ⅰ組的尿氮最低，顯著低于試驗Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組（P＜0.05），與對照組差異不顯著（P＞0.05）；試驗Ⅲ和Ⅳ組尿氮顯著高于對照組（P＜0.05）。試驗Ⅰ組的沉積氮和氮沉積率最高，試驗Ⅰ和Ⅱ組的沉積氮和氮沉積率均顯著高于其他組（P＜0.05）。試驗Ⅰ組的氮生物學價值最高，顯著高于試驗Ⅲ、Ⅳ組和對照組（P＜0.05）；試驗Ⅱ組氮生物學價值顯著高于試驗Ⅲ和Ⅳ組（P＜0.05）；試驗Ⅳ組氮生物學價值顯著低于對照組（P＜0.05）。

表4 雜交狼尾草飼糧中添加RPMet對福清山羊氮代謝的影響Table 4 Effect of RPMet-supplemented hybrid pennisetum diet on nitrogen metabolism of Fuqing goats

3 討論

3.1 雜交狼尾草飼糧中添加RPMet對福清山羊生長性能的影響

蛋氨酸是反芻動物生長的重要限制性氨基酸，被吸收后可合成機體蛋白，并能快速轉(zhuǎn)化為胱氨酸，滿足動物營養(yǎng)需要，同時作為甲基供體參與脂肪代謝、氨基酸的轉(zhuǎn)移和再生[21]。反芻動物飼料中適量添加RPMet能提高小腸可吸收蛋氨酸的總量，有效促進反芻動物氨基酸代謝平衡，提高氨基酸利用率，從而促進反芻動物生長發(fā)育，提高飼料報酬[12,22-23]。周亞強[24]、李國棟[7]研究表明飼糧中添加RPMet有促進肉牛的生產(chǎn)性能提高的趨勢。周玉香等[25]、李向龍[23]、張艷梅[26]證實飼糧中添加RPMet對灘羊的生長發(fā)育具有促進作用。郭偉等[6]研究表明補充RPMet可降低低蛋白飼糧中蛋白質(zhì)缺乏導致的損害，使育肥羊保持較好的育肥性能。

本研究表明飼糧中添加RPMet增加了福清山羊的DMI、FBW和ADG等生產(chǎn)性能指標，說明蛋氨酸也是福清山羊玉米-豆粕型飼糧的主要限制性氨基酸[25]。由于不同肉羊品種及其所處的生長階段對蛋氨酸的需要量存在差異[27]，且RPMet種類和加工方式也會影響其過瘤胃效果[26]，因此不同研究中促進肉羊生長最適的RPMet添加量結(jié)果存在差異[23,25-26,28]。本研究表明低蛋白飼糧條件下，每只福清山羊添加2.5、5.0 g·d-1RPMet能顯著提高ADG，獲得較理想的育肥效果。而隨著RPMet的進一步增加，福清山羊的ADG出現(xiàn)下降的趨勢，表明福清山羊的生長性能并非與飼糧中RPMet含量呈線性關(guān)系。高曄等[29]研究表明飼糧中添加2% 2-羥基-4甲硫基丁酸異丙酯（過瘤胃蛋氨酸產(chǎn)品，經(jīng)轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)后生成蛋氨酸）可促進絨山羊母羊與胎兒期羔羊的羊絨生長，對羔羊的初生重也有促進作用，但添加量4%組試驗羊的羊絨長度和絨毛重量比顯著低于2%組，表明當飼糧中添加RPMet超過一定范圍時，羊的生產(chǎn)性能會出現(xiàn)下降的趨勢，這可能與含硫氨基酸之間存在拮抗作用有關(guān)，在消化吸收、體內(nèi)運輸和利用過程中，結(jié)構(gòu)相似的氨基酸之間存在競爭作用而相互影響。張艷梅等[12]研究RPMet對舍飼灘羊生長性能的影響，表明飼糧中添加4.5 g·d-1RPMet可在一定程度上提高舍飼灘羊的ADG，而RPMet添加量增加至6.0 g·d-1時，灘羊的ADG有所降低，說明肉羊飼糧中過量添加RPMet不僅不會繼續(xù)促進動物生長發(fā)育，反而引起代謝負擔，造成浪費，與本研究結(jié)果較一致。

3.2 雜交狼尾草飼糧中添加RPMet對福清山羊主要營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

飼糧營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率是體現(xiàn)動物對飼糧營養(yǎng)物質(zhì)利用情況的重要指標，主要受飼糧類型、營養(yǎng)水平和纖維含量等因素的影響[30]。不同加工類型RPMet的過瘤胃效率存在差異，在瘤胃中溢出的部分蛋氨酸會促進微生物生長，影響營養(yǎng)物質(zhì)消化率，在反芻動物飼糧中添加過瘤胃氨基酸對營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的研究結(jié)果具有不一致性[22]。周亞強[24]研究表明飼糧中添加不同水平RPMet能一定程度影響體外瘤胃發(fā)酵參數(shù)和纖維降解率，顯著增加育肥牛NDF表觀消化率。丁大偉等[31]研究表明飼糧中添加RPMet對奶牛各營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率有提高趨勢。李國棟[7]則表明低蛋白飼糧條件下補飼RPMet不影響后備牛對飼糧DM、CP、ADF、NDF的表觀消化率。

在肉羊中，牛驍麟[22]研究表明添加RPMet對湖羊DM、OM、ADF表觀消化率無顯著差異。王菲等[21]研究表明在低蛋白飼糧中添加0.4% RPMet可提高黔北麻羊?qū)︼暭ZCP和EE的表觀消化率，李海霞等[27]研究表明在營養(yǎng)水平正常的飼糧中添加10 g·d-1組RPMet顯著增加了黔北麻羊CP的表觀消化率，而其他養(yǎng)分表觀消化率差異不顯著。本研究表明，RPMet的添加顯著影響福清山羊?qū)︼暭Z中各營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率，且隨著飼糧中RPMet添加量的增加，飼糧中各營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，與云強等[32]的研究結(jié)果較一致。這可能是由于適量的RPMet促進了福清山羊的瘤胃發(fā)酵，并滿足其對蛋氨酸的需求，進而提高飼糧營養(yǎng)物質(zhì)的消化水平，但過量RPMet造成福清山羊的代謝負擔，反而降低飼糧營養(yǎng)物質(zhì)的消化水平。因此，有必要深入研究福清山羊蛋氨酸的需要量，為福清山羊高效育肥提供參考。

3.3 低蛋白飼糧中添加RPMet對福清山羊氮代謝的影響

飼料中的氮一部分通過畜禽的消化吸收后合成體蛋白質(zhì)沉積于體內(nèi)，其他部分則隨糞、尿排出體外而未被采食動物利用。限制性氨基酸是影響小腸氨基酸平衡的重要因素，在反芻動物飼糧中添加過瘤胃限制性氨基酸是平衡小腸可吸收氨基酸最有效的途徑[30]。研究表明飼糧中添加過瘤胃氨基酸能影響反芻動物氮代謝，提高氮的利用率，但由于不同反芻動物對氨基酸的需要量存在差異，當氨基酸添加過高會引起反芻動物代謝負擔及氨基酸的拮抗作用，反而不利于氮的利用率[22]。丁大偉等[31]研究表明飼糧中添加RPMet可提高奶牛的瘤胃微生物產(chǎn)量，降低氮排泄。牛驍麟[22]研究表明添加RPMet對4月齡湖羊的氮表觀消化率呈增加趨勢。

在本研究中，RPMet的添加增加了福清山羊的進食氮，添加水平較低時（2.5 g·d-1），沉積氮顯著提高，排出氮與對照組無差異，氮的排泄以糞氮為主；RPMet添加水平為5 g·d-1時的沉積氮和排出氮與RPMet添加水平為2.5 g·d-1相似，但氮的排泄以尿氮為主；當RPMet添加水平進一步提高，沉積氮與對照組無顯著差異，而排泄氮呈現(xiàn)增加的趨勢，且尿氮略高于糞氮。說明低蛋白飼糧條件下，添加2.5、5 g·d-1有利于提高福清山羊?qū)︼暭Z中氮的利用率，其相關(guān)機制需要進一步研究。受到飼糧營養(yǎng)水平、羊品種和RPMet類型的影響，利于飼糧氮利用率提高的最適RPMet添加水平在不同研究中的結(jié)果存在差異。周玉香等[33]研究表明添加4.5 g·d-1過瘤胃蛋氨酸灘羊的氮利用率均最高，與本研究結(jié)果較一致。李海霞等[27]研究表明飼糧中添加10 g·d-1組RPMet黔北麻羊?qū)P的表觀消化率顯著高于對照組，韓娥[8]則表明在低蛋白飼糧中添加0.4%RPMet可降低黔北麻羊的N排泄。

4 結(jié)論

雜交狼尾草飼糧中添加RPMet在一定程度上促進福清山羊的采食和生長，提高福清山羊總增重和ADG。適量PRMet的添加水平有利于福清山羊?qū)﹄s交狼尾草飼糧中各營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用，促進氮的利用效率；每只羊添加2.5 g·d-1RPMet能獲得最優(yōu)的生長性能，而添加5 g·d-1RPMet對飼糧營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率最高。