麦秸型粗饲料日粮不同精粗比对瘤胃内环境和血液指标的影响

杨艳玲， 张福寿， 高智莹， 高腾云

(1.商丘职业技术学院动物工程系，河南 商丘 476000;2.河南农业大学牧医工程学院，河南 郑州 450002)

近年来，国内外的研究结果表明，奶牛饲喂高精日粮会导致瘤胃急性、亚急性酸中毒等多种营养代谢病，继而引发蹄叶炎、脑灰质软化症和肝脓肿等疾病，最终导致生产性能下降，严重时亦可致死亡［1-3］。随着农业经济结构的调整，商丘市奶牛养殖业普遍存在日粮结构不合理、产量低、效益低等问题，在给奶牛全饲喂小麦秸秆粗饲料的情况下，为了追求产奶量，过量投给精饲料，而未考虑到奶牛的健康。本研究通过饲喂以小麦秸秆为主的3种不同精粗比日粮，探究不同精粗比对奶牛瘤胃参数和血液生化指标的影响，进一步探讨麦秸型粗饲料日粮的最佳精粗比例，为小麦秸秆在奶牛养殖业中的应用提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验时间及地点

试验于2011年7月开始，至2011年8月结束。地点在河南商丘科迪生物有限公司。

1.2 试验设计

选用3头体重为(450±5)kg的健康空怀荷斯坦奶牛。采用3×3拉丁方设计，将试验牛只分为A、B、C 3组，每组试验牛分3期饲喂不同精粗比日粮，每期15 d，其中预试期14 d，1 d采样期。每组试验牛分别饲喂不同精粗比日粮，精粗比分别为40∶60、60∶40、80∶20(表 1)。每日 6∶00和18∶00分2次饲喂，自由采食，供以充足的饮水。日粮组成及营养成分见表2和表3。

表1 试验奶牛的分组Table 1 Grouping of dairy cows

表2 精料组成及营养水平Table 2 Concentrate composition and nutrient levels

表3 试验日粮组成及其营养水平Table 3 Composition and nutrient levels of diet

1.3 试验指标的测定

1.3.1 瘤胃液pH值和挥发性脂肪酸浓度的测定

在每个试验期第15 d分别于8∶00饲喂后0 h、1 h、2 h、4 h、6 h、8 h、10 h 采集瘤胃液，立即测定其pH值，然后用100目尼龙绢过滤后取5 ml保存，用于挥发性脂肪酸的测定［4］。

1.3.2 血液生理生化指标的测定 在每个试验期第15 d的8∶00颈静脉采血10 ml置于洁净的离心管中，室温静止放置30 min后，3 000 r/min离心15 min，吸取上层无溶血现象的血清置－20℃冰箱中保存备用。血脂的检测在日立公司7170全自动生化分析仪上进行，检测指标包括血清总蛋白质(TP)、血清白蛋白(ALB)、血清葡萄糖(GLU)和血清尿素氮(BUN)含量，以及血清矿物质钠(Na)、钾(K)、氯(Cl)、钙(Ca)和磷(P)等的含量。

1.4 数据分析

试验数据采用SPSS17.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 麦秸型日粮精粗比对瘤胃液pH值的影响

麦秸型粗饲料日粮精粗比对瘤胃pH值动态变化的影响见表4，试验A组呈现二次变化，试验B组和试验C组都呈先降后升的趋势。试验C组瘤胃pH值在同一时间段内，除了在饲喂后2 h外均低于其他组，且在饲喂后6 h、8 h和10 h时差异显著(P＜0.05);试验B组除在饲喂后1 h外，pH值均高于其他组(P＞0.05)。试验A组的瘤胃pH值除在饲喂后1 h外均低于其他试验组，不同时间内差异不显著(P＞0.05)。瘤胃pH值在5.75至6.86之间变动。

表4 麦秸型粗饲料不同日粮精粗比对瘤胃pH值的影响Table 4 Effects of different ratios of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on ruminal pH value

2.2 麦秸型日粮精粗比对瘤胃挥发性脂肪酸浓度的影响

麦秸型日粮精粗比对瘤胃挥发性脂肪酸浓度的影响如表5所示，乙酸浓度除在饲喂后8 h时差异显著外(P＜0.05)，其他差异均不显著(P＞0.05)。试验C组丙酸、丁酸浓度显著高于其他试验组，在同一时间段内随日粮精粗比的增加，丙酸浓度增加。随着日粮精粗比的增加，总挥发性脂肪酸浓度增加，乙酸/丙酸比值下降，在同一精粗比水平上，则呈二次变化(表6)。

表5 麦秸型粗饲料不同日粮精粗比对瘤胃挥发性脂肪酸浓度的影响Table 5 Effects of different ratios of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on the concentrations of ruminal volatile fatty acids

表6 麦秸型粗饲料不同日粮精粗比对瘤胃挥发性脂肪酸比例的影响Table 6 Effects of different ratios of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on ruminal volatile fatty acid proportion

2.3 麦秸型日粮精粗比对血液生化指标的影响

由表7可以看出，在不同麦秸型日粮精粗比条件下，血清钠、磷含量逐渐下降，各组间无显著差异(P＞0.05);血清钾含量随精料水平的增加而显著升高，试验A组含量最低，试验B组含量最高，各组间差异不显著(P＜0.05);各试验组血清氯含量无显著差异(P＞0.05);血清钙含量随精料水平的增加而升高，试验B组最高，各组间差异不显著(P＞0.05)。

表7 麦秸型日粮精粗比对血清矿物质含量的影响Table 7 Effects of different ratios of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on serum mineral contents

由表8可以看出，随着日粮精粗比的升高，血清总蛋白质(TP)含量和白蛋白(ALB)含量各试验组间差异均不显著(P＞0.05)。血清葡萄糖(GLU)含量随精粗比增加而升高，试验C组显著高于试验A组(P＜0.05)。血清尿素氮(BUN)含量随日粮精粗比增加先升后降，试验B组和C组显著高于A组(P ＜0.05)。

表8 麦秸型日粮精粗比对血液生化指标的影响Table 8 Effects of different ratio of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on biochemical indexes

3 讨论

3.1 麦秸型粗饲料不同精粗比对瘤胃pH值和挥发性脂肪酸浓度的影响

瘤胃pH值是反映瘤胃内环境状况的重要生化指标，反刍动物采食过量易发酵的碳水化合物时，瘤胃pH值会迅速下降，造成瘤胃的过酸性环境，最终导致瘤胃微生态紊乱，诱发瘤胃酸中毒。瘤胃pH值受日粮组成、瘤胃发酵产物、采食行为等因素的影响。瘤胃pH＜6.2时微生物蛋白质合成效率下降;一般地，反刍动物瘤胃pH值维持在6.0以上，瘤胃微生态系统不会发生太大改变，当pH值＜5.5则发生瘤胃酸中毒［5］。瘤胃pH值＞5.7以上时，瘤胃微生物生长速度达到最大。本试验中瘤胃pH值在5.75至6.89之间，随着日粮精粗比水平的提高，精粗比为80∶20的试验组在最后3次采样点的瘤胃平均pH值显著低于其他精粗比的试验组pH值，这与饲喂高精料有关，这与Kononoff等［6］报道的结果一致;当pH值最低达到了5.75时瘤胃微生物结构是否发生了显著的变化，还有待于进一步研究。有研究结果表明，只要日粮NDF满足要求，就可以维持pH＞6.0［7］。本试验中，精粗比最高的日粮试验C组干物质中NDF含量为36.58% ，纤维化学含量达到要求，瘤胃pH值大小与日粮NDF含量不相关，这表明影响瘤胃pH值的关键因素是日粮精料中易发酵的碳水化合物含量和瘤胃内的发酵产物，这与汪水平等［8］报道的结果一致。

反刍动物的主要能源物质是瘤胃微生物对饲料的发酵产物，是以一些短链的挥发性脂肪酸(VFA，其中乙酸、丙酸、丁酸约占95%)的形式吸收利用的［9-10］。一般地，当动物在采食高精日粮条件下，大量易发酵碳水化合物会造成瘤胃以丙酸发酵为主，乙酸/丙酸比值降低，降低了粗饲料中纤维物质的发酵和降解［11］。本研究结果表明，乙酸浓度除在饲喂后8 h时差异显著，其他差异均不显著，乙酸、丙酸、丁酸含量都随着日粮精粗比的增加而增加，丙酸含量差异显著，但乙酸/丙酸比值却逐渐下降，据此可推知以小麦秸秆为主的粗饲料随精粗比的增加，粗饲料纤维物质的分解和利用下降，并未造成明显的丙酸型，但造成奶牛对能量的利用率有所下降。

本试验中瘤胃液pH值随着日粮精粗比的增加而下降，而总挥发性脂肪酸浓度随日粮精粗比的降低而升高，结果表明总挥发性脂肪酸浓度的升高导致了瘤胃pH值的下降，这与陈小连报道的结果一致［12］。试验中丁酸浓度随日粮精粗比的增加而增加(P ＜0.05)，这与王吉峰等［1］、Brossard 等［13］报道的结果相一致。但贾玉东等［14］的研究结果表明，随精料比例的提高瘤胃内丁酸浓度下降，Sutton等［15］、Markantonatos 等［16］报道的结果也与本试验结果不同。这可能是由于奶牛长期饲喂小麦秸秆和高精饲料，瘤胃内微生物已经适应此内环境，尽管随精料比例增加至80∶20，瘤胃发酵依然正常，具体原因还有待于进一步探讨。

3.2 麦秸型日粮不同精粗比对血液指标的影响

本试验结果表明，随着麦秸型日粮精粗比的增加，Na+浓度无显著变化，而K+浓度增加且差异显著(P＜0.05)。由于瘤胃内总挥发性脂肪酸浓度增加，瘤胃pH值下降，机体为了维持瘤胃内环境的稳定，需要吸收大量的K+进入血液，和Na+一起共同维持机体的酸碱平衡。随着麦秸型日粮精粗比增加血清Ca2+浓度先升后降，但差异不显著(P＞0.05)。日粮精粗比在60∶40时Ca2+浓度较高，说明通过钙结合蛋白质的调节，改变了肠道中杯状细胞和刷状缘区吸收细胞的结构，增加了细胞膜的通透性，机体对钙的吸收机制加强，从而血钙浓度增加;但精粗比80︰20时，奶牛瘤胃和肠道的pH值下降，由于肾脏的调节尿液中钙离子流失增加，造成血清钙离子下降。巩庆亮［17］的研究结果表明，随着奶牛日粮精料水平的升高，血清中Ca2+浓度先升后降，这与本试验结果一致。

血糖是指血液中的葡萄糖，其含量的变化能够反映机体对糖的吸收、转运和代谢动态平衡状态，也是评价反刍动物能量代谢的重要生化指标。本试验结果表明，随着日粮精粗比的提高，精料采食量增加，从而增加了可发酵淀粉的摄入量，血糖浓度显著升高，这一结果与门小明［18］报道的结果一致。血清尿素氮是反映动物机体蛋白质代谢状况的一个重要指标，用于衡量机体蛋白质的沉积情况［19］。对于反刍动物，血清尿素氮经唾液和瘤胃壁的渗透进入瘤胃再次循环利用，另一部分经则随尿液排出体外。本试验中血清尿素氮的含量随日粮精粗比升高而下降，当精粗比为60︰40时最低，差异显著(P＜0.05)，说明麦秸型日粮精粗比能显著影响机体的蛋白质代谢，且精粗比在60︰40时蛋白质的沉积率最高，饲料蛋白质利用效果最好。血清总蛋白质可分为白蛋白和球蛋白2类，具有维持血管内正常胶体渗透压和酸碱度的作用，参与物质代谢，并与机体的免疫功能有着密切的关系。本试验中血清总蛋白质(TP)含量和白蛋白(ALB)含量无显著变化，这与杨彬彬等［20］报道的结果一致。

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