饲粮能量和蛋白质水平对荷斯坦公牛生长育肥性能及血液生化指标的影响

李晓蒙 李秋凤* 曹玉凤＊＊ 高艳霞 于春起杜柳柳 王晓玲 李建国

(1.河北农业大学动物科技学院，保定 071001;2.福成五丰食品有限公司，三河 065200)

奶公牛育肥已成为国外发展牛肉生产和增加牛肉产量的重要途径之一［1］，欧盟各国及美国、澳大利亚等的商品牛肉30%～90%来自于乳用牛［2］，而我国2008年以前出生的奶公犊主要用于生产犊牛血清，造成了极大的资源浪费。近年来，我国每年出生的荷斯坦公牛约244.6万头［3］，据国家肉牛牦牛产业技术体系调研显示，其中用来育肥的奶公牛占所有奶公牛的62%，育肥的比例逐年增加，但是大部分还是以前期吊架子，后期强度育肥为主，饲料单一、饲粮配方简单、管理粗放，造成育肥时间长、牛肉质量差、效益低。饲粮能量和蛋白质水平及育肥方式对动物肥育性能起关键作用，Mahmoudzadeh等［4］研究表明，高营养水平饲粮的育肥效果较好。李春芳［5］研究证实，提高荷斯坦奶公牛饲粮营养水平，日增重(daily gain，DG)由1.14 kg提高到 1.44 kg。白虹等［6］对 16 ～ 20月龄的荷斯坦奶公犊进行育肥，其DG可达1.293 kg，增重效果显著。由于市场牛源短缺、牛肉市场需求旺盛、奶公牛育肥存栏量直线上升、牛场经营者奶公牛养殖热情高涨，而国内奶公牛育肥主要集中于架子牛育肥，缺乏系统全面的奶公牛育肥相关技术研究，有关奶公牛直线育肥及其适宜的能量和蛋白质水平研究颇为鲜见。因此本试验旨在通过直线育肥的方式，研究饲粮中不同能量和蛋白质水平对荷斯坦公牛生长育肥性能的影响，为荷斯坦公牛育肥提供适宜饲粮营养水平参考值。

1 材料与方法

1.1 试验设计

选择4～5月龄的健康中国荷斯坦公牛30头，随机分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组，每组10头牛，平均体重在180 kg左右，组间差异不显著(P＞0.05)。采用单因素完全随机设计，3组试验牛饲喂不同营养水平的饲粮，Ⅰ组饲喂低能量低蛋白质水平饲粮，Ⅱ组饲喂中能量中蛋白质水平饲粮，Ⅲ组饲喂高能量高蛋白质水平饲粮。试验期362 d。在不同的生长肥育阶段，分别喂以不同的饲粮。不同体重阶段各组试验牛饲粮组成及营养水平［依据我国《奶牛饲养标准》(NY/T 34—2004)、《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)，日本《饲养标准□肉用牛》(2008)和NRC(1996)肉牛营养需要确定］见表1。试验牛日喂2次，06:00及16:00。每天清扫牛舍，保证试验牛有清洁的饮水和干净的休息环境。

1.2 饲粮样品采集及测定指标

在试验开始前及每个体重阶段结束前采用四分法采集饲粮样品，在65℃烘干48 h，回潮24 h，粉碎过筛后测定其中干物质(常压烘干减量法)、粗蛋白质(凯氏定氮法)、粗脂肪(索氏浸提法)、粗灰分(灰化法)、钙(高锰酸钾滴定法)、总磷(钼黄比色法)及中性洗涤纤维(ANKOM A2000i滤袋技术)和酸性洗涤纤维(ANKOM A2000i滤袋技术)的含量。样品的测定参考张丽英［7］的方法。

1.3 生长育肥性能和采食量的测定

按月龄和体重划分阶段对试验牛进行称重，称重均在早晨饲喂、饮水前进行。各阶段末期3 d，记录每日每头牛的投料量和剩料量。

1.4 血液样品的采集及测定

正试期最后1 d，清晨空腹于颈静脉穿刺采血20 mL，37℃水浴 30 min，然后 3 000 r/min离心15 min，取血清分装到 0.5 mL离心管中，与－20℃冰箱保存，待测葡萄糖、总胆固醇、甘油三酯、总蛋白、尿素氮、生长激素、胰岛素、三碘甲腺原氨酸、甲状腺素的含量。血液指标测定所需试剂盒均来自中生北控生物股份有限公司。葡萄糖(试剂盒编号YZB/京0814－2010)采用葡萄糖氧化酶法，总胆固醇(试剂盒编号 YZB/京0698－2010)、甘油三酯(试剂盒编号 YZB/京 0697－2010)、总蛋白(试剂盒编号YZB/京0803－2010)采用酶比色法，尿素氮(试剂盒编号YZB/京0801－2010)采用酶偶联速率法，以上指标采用半自动生化仪(Microlab－300)测定。生长激素、胰岛素、三碘甲状腺原氨酸、甲状腺素含量由北京迪安临床检验所测定。

1.5 粪样的采集及测定

采用内源指示剂(盐酸不溶灰分)进行体内消化试验。在试验结束前，各组随机挑选3头牛，连续3 d收集粪样，分为2部分，一部分不加酸，一部分加10%硫酸，用盐酸不溶灰分法［8］测定干物质(常压烘干减量法)、粗蛋白质(凯氏定氮法)、粗脂肪(索氏浸提法)、钙(高猛酸钾滴定法)、总磷(钼黄比色法)及中性洗涤纤维(ANKOM A2000i滤袋技术)和酸性洗涤纤维(ANKOM A2000i滤袋技术)的含量。测定方法同饲粮样品的测定。应用内源指示剂(盐酸不溶灰分)法测定饲粮中营养物质表观消化率的计算公式如下:

某营养物质的表观消化率(%)=100×(a/c－b/d)/(a/c)。

式中:a为饲粮中某营养物质的含量;b为粪中该营养物质的含量;c为饲粮中盐酸不溶灰分的含量;d为粪中盐酸不溶灰分的含量。

1.6 数据分析

试验数据采用Excel软件进行初步处理统计及图表绘制，用SPSS 17.0软件的ANOVA程序进行单因素方差分析，Duncan氏法进行各组间的多重比较。试验数据用平均值±标准差表示，P＜0.05为差异显著。

2 结果

2.1 饲粮能量和蛋白质水平对荷斯坦公牛生长育肥性能的影响

由表2可知，各组公牛初始体重接近(P＞0.05)，饲养至试验结束时，Ⅲ组公牛体重高于Ⅰ和Ⅱ组。Ⅲ组DG达到最高，为1.11 kg，比Ⅰ组提高了14.43%，差异显著(P＜0.05)。与Ⅱ组相比，Ⅲ组的DG提高了5.71%(P＞0.05)。3组的干物质采食量接近。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组料重比分别为7.26、6.74、6.38，Ⅲ组最低，分别较Ⅰ和Ⅱ组降低了12.12%和 5.34%(P ＞0.05)。

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表2 饲粮能量和蛋白质水平对荷斯坦公牛生长育肥性能的影响Table 2 Effects dietary energy and protein levels on the growth and fattening performance of Holstein bulls

2.2 饲粮能量和蛋白质水平对荷斯坦公牛血液生化指标的影响

由表3可知，Ⅲ组的血液葡萄糖含量比Ⅰ和Ⅱ组提高 25.77%和 20.79%，差异显著(P＜0.05)。血液尿素氮含量以Ⅲ组为最低，较Ⅰ组显著降低15.75%(P＜0.05)，但与Ⅱ组无显著差异(P＞0.05)。Ⅲ组的生长激素含量比Ⅰ组显著提高30.43%(P ＜0.05)，与Ⅱ组无显著差异(P ＞0.05)。各组试验牛血液中胆固醇、甘油三酯、总蛋白、胰岛素、三碘甲状腺原氨酸、甲状腺素含量无显著差异(P ＞0.05)。

表3 饲粮能量和蛋白质水平对荷斯坦公牛血液生化指标的影响Table 3 Effects dietary energy and protein levels on blood biochemical indicators of Holstein bulls

2.3 饲粮能量和蛋白质水平对荷斯坦公牛养分表观消化率的影响

由表4可知，各组的饲粮粗蛋白质和粗脂肪的表观消化率随着饲粮能量和蛋白质水平的提高呈增加趋势，Ⅲ组粗蛋白质的表观消化率达到73.22%，比Ⅰ组显著提高 7.99%(P ＜ 0.05)，比Ⅱ组提高1.85%，但差异不显著(P＞0.05);Ⅲ组粗脂肪的表观消化率为78.13%，比Ⅰ组显著提高了4.37%(P ＜0.05)，但与Ⅱ组无显著差异(P ＞0.05);Ⅰ和Ⅱ组相比，饲粮粗蛋白质、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、钙和磷的表观消化率均无显著差异(P＞0.05)。

2.4 荷斯坦公牛生长育肥期产奶净能(NEL)和小肠可消化粗蛋白质(IDCP)需要量估测模型

根据各组每头牛的NEL、IDCP实际摄入量与DG及代谢体重(W0.75)进行回归分析，得到NEL［MJ/(d·头)］和 IDCP需要量［g/(d·头)］与DG(kg)和W0.75(kg)的回归方程分别为:

NEL=0.57W0.75+1.02DG(R2=0.936 8);IDCP=2.65W0.75+202.03DG(R2=0.892 9)。

根据上述公式推算出荷斯坦公牛180～500 kg体重阶段，预期DG 1.1～1.4 kg的NEL和 ID- CP需要量(表5)。

表4 饲粮能量和蛋白质水平对荷斯坦公牛养分表观消化率的影响Table 4 Effects dietary energy and protein levels on nutrient apparent digestibility of Holstein bulls %

表5 荷斯坦公牛生长育肥期营养需要量Table 5 The growing-fattening nutritional requirement of Holstein bulls

续表5

2.5 经济效益分析

由表6可知，随着饲粮能量和蛋白质水平的提高，精饲料成本逐渐增加，荷斯坦公牛的DG也逐渐增加。Ⅲ组饲粮成本最高，达到13.59元/(d·头)，比Ⅰ和Ⅱ组分别多1.06和0.51元/(d·头);Ⅲ组的增重收益分别比Ⅰ和Ⅱ组高14.43%和5.71%;养殖效益以Ⅲ组最高，为16.38元/(d·头)，相对Ⅰ和Ⅱ组多收入 2.19和1.11元/(d·头)。因此，以Ⅲ组的经济效益最好。

表6 经济效益分析Table 6 Economic benefit analysis

3 讨论

3.1 饲粮能量和蛋白质水平对荷斯坦公牛生长育肥性能的影响

能量和蛋白质是动物营养中最重要的营养素，二者水平是决定牛生产性能的重要因素。罗晓瑜等［9］通过全混合日粮营养水平对肉牛育肥效果的研究表明，提高全混合日粮营养水平可以显著提高肉牛的DG。王立克等［10］研究了不同饲粮类型及营养水平对肉牛增重效果的影响，证实高营养水平组的肉牛增重最快，其DG分别比中、低营养水平组提高了8.85%和12.15%。本试验中DG随饲粮能量和蛋白质水平的提高而增加，Ⅲ组的 DG 最高，这与李世英等［11］、张永福［12］的研究结果一致。其机理可能是能量和蛋白质水平较低时，不能满足机体生长、增重的营养需要。提高饲粮的能量和蛋白质水平后，饲粮营养成分用于维持营养的比例相对减少，而用于生长、增重的比例相对加大［13］，使DG增加。本试验3组的能量和蛋白质水平是逐渐提高的，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组的DG分别为 0.97、1.05 和 1.11 kg/(d·头)，Ⅲ组 DG 比Ⅰ和Ⅱ组高0.14和0.06 kg/(d·头)，所以适当提高饲粮能量和蛋白质水平，不仅能满足荷斯坦公牛增长的营养需要，还能发挥其增重的潜能。

3.2 饲粮能量和蛋白质水平对荷斯坦公牛血液生化指标的影响

血液尿素氮是蛋白质代谢产生的产物，其含量的高低可以作为衡量牛体内蛋白质代谢和饲粮氨基酸平衡状况的一项重要指标［14］，同时，也是反映饲料转化效率的一个间接指标，如果血液尿素氮含量在正常范围内含量降低，表明体内蛋白质合成增强，饲料转化效率提高［15］。钟诚等［16］也指出血液尿素氮的含量与采食蛋白质的量和蛋白质的利用率相关，当采食蛋白质的量多或蛋白质的利用率低时，血液中尿素氮含量都会增加。相反，蛋白质利用率升高时，血液尿素氮含量则会降低。肉牛血液尿素氮的含量不仅与粗蛋白质采食量相关［17］，而且也受饲粮能量利用性的影响［18］。高能量高蛋白质水平组血液尿素氮的含量较低，主要是因为3组的蛋白质能量比分别为0.91、0.90和0.89 kg/MJ，高能量高蛋白质水平组的蛋白质能量比是最低的，说明该组蛋白能量比适宜，牛体蛋白质利用率和饲料转化率高［19］。

血液葡萄糖含量是反映动物机体内的营养状况的一个重要指标，是动物机体能量平衡的重要指标。葡萄糖主要来源于糖异生作用和消化道的吸收［20］。如果血液葡萄糖含量降低，说明动物饲粮中能量水平摄入不足或者是动物的消化能力下降，从而利用率降低。本试验随着能量和蛋白质水平的提高，血液葡萄糖的含量呈上升的趋势，且差异显著，这可能是由于低能量低蛋白质水平组的饲粮不能满足荷斯坦公牛生长育肥的需要，所以葡萄糖的含量低于高能量高蛋白质水平组。

生长激素具有增加DG、改善肉质的作用，促生长效应主要在骨骼、肌肉、肾脏、肝脏和脂肪组织表现明显［21］。本研究发现，随着饲粮能量和蛋白质水平的增加，生长激素的含量呈逐渐增加的趋势，且差异显著。这与李春芳［5］的研究结果相一致，说明提高饲粮的能量和蛋白质水平有利于促进荷斯坦公牛的生长。

3.3 饲粮能量和蛋白质水平对荷斯坦公牛养分表观消化率的影响

许多研究结果表明，饲粮能量和蛋白质水平影响各营养物质的表观消化率。王安奎等［22］研究表明，高能蛋比饲粮组的营养成分的表观消化率最高。徐萍等［23］研究表明，随着饲粮精饲料采食水平的增加，蛋白质的消化吸收量也成增加的趋势。本试验中，随着饲粮能量和蛋白质水平的增加，粗蛋白质的表观消化率也呈增加的趋势，这可能是由于随着饲粮能量和蛋白质水平的提高，饲粮过瘤胃速度加快，从而提高了过瘤胃蛋白质的量，使过瘤胃蛋白质可以在小肠中得到进一步消化，提高反刍动物对蛋白质的利用。

4 结论

本试验通过对荷斯坦公牛进行育肥，依据荷斯坦公牛W0.75(kg)和DG(kg)，推算出荷斯坦公牛生长育肥期(180～500 kg体重阶段)NEL［MJ/(d·头)］和 IDCP需要量［g/(d·头)］的计算公式分别为:NEL=0.57W0.75+1.02DG(R2=0.936 8);IDCP=2.65W0.75+202.03DG(R2=0.892 9)。

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