过瘤胃甜菜碱对肉羊生长性能和消化代谢的调控

崔慧慧　王洪荣*　李华伟　徐进昊　贺　瑶　喻礼怀　邹三元

(1.扬州大学动物科学与技术学院，扬州225009；2.宜兴市天石饲料有限公司，宜兴214200)



过瘤胃甜菜碱对肉羊生长性能和消化代谢的调控

崔慧慧1王洪荣1*李华伟1徐进昊1贺瑶1喻礼怀1邹三元2

(1.扬州大学动物科学与技术学院，扬州225009；2.宜兴市天石饲料有限公司，宜兴214200)

摘要：本试验旨在研究过瘤胃甜菜碱(rumen-protected betaine，RPB)对肉羊生长性能、营养物质表观消化率和血液生化指标的影响。选取60只4月龄的湖羊公羊，随机分成5个组：空白对照(Con)组、2.2 g/d甜菜碱组(B-2.2)、2 g/d过瘤胃甜菜碱组(RPB-2)、4 g/d过瘤胃甜菜碱组(RPB-4)和6 g/d过瘤胃甜菜碱组(RPB-6)。预试期15 d，正试期60 d。结果表明：1)与Con组相比，B-2.2组的肉羊平均日采食量、平均日增重和料重比差异不显著(P>0.05)；干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率无显著变化(P>0.05)；血清总蛋白、尿素氮、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白的含量无显著变化(P>0.05)。2)与Con和B-2.2组相比，RPB-2、RPB-4和RPB-6组平均日采食量差异不显著(P>0.05)，平均日增重极显著提高(P<0.01)，料重比极显著降低(P<0.01)；干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率无显著变化(P>0.05)；显著降低了血清中尿素氮、总胆固醇和甘油三酯的含量(P<0.05)，极显著降低了低密度脂蛋白的含量(P<0.01)，极显著提高了总蛋白的含量(P<0.05)，高密度脂蛋白含量差异不显著(P>0.05)。由此可见，在本试验中，饲粮中添加过瘤胃甜菜碱，可以提高肉羊的生长性能，改善蛋白质和脂肪代谢，适宜添加量为4 g/d。

关键词：甜菜碱；过瘤胃甜菜碱；肉羊；生长性能；血液生化指标

甜菜碱，又称为三甲基甘氨酸，是动物体内天然存在的无毒物质，最早从甜菜糖蜜中分离出来。甜菜碱是高效的甲基供体，参与机体重要的生理调节过程[1]。大量研究表明，甜菜碱具有参与蛋白质和脂肪代谢[2-3]，调节动物体正常渗透压等功能[4-5]。在单胃动物生产中，甜菜碱可以作为饲料添加剂用于动物生长发育、提高动物采食量、降低料重比(feed to gain ratio，F/G)[6-9]。但是,在反刍动物生产中直接饲喂甜菜碱会被瘤胃微生物降解成三甲胺[10]，导致其添加效果不理想，因此反刍动物生产中多采用过瘤胃甜菜碱(rumen-protected betaine,RPB)的形式进行添加。樊晓京等[11]和连红等[12]研究发现，饲粮中添加过瘤胃甜菜碱能够有效提高奶牛的泌乳性能。Wang等[13]研究表明，甜菜碱能够提高泌乳牛对饲粮中干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)的消化率。此外Löest等[14]在肉牛饲粮中添加甜菜碱，可以提高肉牛的采食量,提高日增重,降低F/G。目前围绕过瘤胃甜菜碱的研究逐渐增多，相应的产品开发成为厂家和科研单位关注的焦点，但是受产品保护工艺、包被材料以及保护程度的影响，需要对相关产品进行应用效果评定。随着肉羊育肥产业的兴起，调控肉羊生长速度及肉品质的添加剂逐步得到应用，甜菜碱应用于肉羊生产刚刚开始。迄今，国内过瘤胃甜菜碱产品已经开发上市，在肉羊育肥中的应用及效果有待评定。本试验旨在研究添加甜菜碱和过瘤胃甜菜碱对湖羊生长性能和消化代谢的调控作用，为甜菜碱在肉羊生产中的高效利用提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验材料

甜菜碱、过瘤胃甜菜碱：由宜兴天石饲料有限公司提供，其中过瘤胃甜菜碱中甜菜碱含量为55%，过瘤胃率为60%。

1.2试验设计及饲养管理

试验于2014年9月至2015年1月在江苏太

仓市生态养殖合作社进行。选用60只4月龄湖羊公羊，平均体重为(30.47±2.04) kg。采用单因子试验设计，随机分成5组，每组12只。试验羊饲喂的基础饲粮参照NRC(2007)配制，其组成及营养水平见表1。在基础饲粮中分别添加未包被甜菜碱和过瘤胃甜菜碱，共分为对照(Con)组、2 g过瘤胃甜菜碱组(RPB-2)、2.2 g甜菜碱组(B-2.2)、4 g过瘤胃甜菜碱组(RPB-4)、6 g过瘤胃甜菜碱组(RPB-6)。甜菜碱与过瘤胃甜菜碱均先预混入精料中进行添加。饲粮均以全混合日粮形式饲喂，花生秧和豆秸粉碎至2 cm左右的长度。试验羊于每天07:00和17:00饲喂2次，自由饮水，定期对圈舍进行消毒。预试期15 d，正试期60 d。

表1　基础饲粮组成及营养水平(干物质基础)

1)每千克预混料含有One kg of premix contained the following:VA 50 000～200 000 IU，VD330 000～80 000 IU，VE 200 mg，烟酸 niacin 350 mg，Zn 1.0～3.0 g，Cu 0.1～0.5 g，Mn 1.0～3.0 mg，Se 1.0～10.0 mg，Ca 10.0%～20.0%，总磷 TP 1.5%，食盐 NaCl 5.0%～10.0%。

2)代谢能为计算值，参照《动物营养参数与饲养标准》[15]计算，其他营养水平为实测值。ME was calculated in reference toNutritionParametersandFeedingStandardforAnimals[15], while the other nutrient levels were measured values.

1.3样品采集与指标测定

1.3.1生长性能的测定

以正试期第1天的体重作为初始体重，之后每隔15 d晨饲前称重，以第60天体重为末重，并记录每组羊的给料量和剩料量。计算平均日采食量(average daily feed intake，ADFI)平均日增重(average daily gain，ADG)和F/G。

1.3.2表观消化率的测定

在试验过程中，每隔15 d从每组挑选6只试验羊进行消化代谢试验，采用集粪袋进行全收粪法测定，代谢试验适应期3 d，连续采样3 d，每12 h收集1次粪样称重，按粪样重的10%加入10%稀硫酸进行固氮，将3 d样品混合后冻存。每日收集并记录每日采食量和剩料重。测定饲粮、剩量及粪样的DM、CP、NDF和ADF，参照张丽英[16]的方法。

养分表观消化率(%)=[(摄入养分量-

排出养分量)/摄入养分量]×100。

1.3.3血液生化指标的测定

试验期间，于晨饲前每隔15 d采集1次颈静脉血样。室温静置30 min后，2 000×g离心10 min，分离血清，测定血清中总蛋白(TP)、尿素氮(UN)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)的含量。血清指标的测定采用DH-364型全自动生化分析仪进行测定。相应试剂盒均购自浙江东瓯诊断产品有限公司。

从指标体系运行方式来讲，指标预警是全过程即时监控与评价，指标评价是阶段性的“打分项目”。课堂教学质量预警指标更多聚焦过程性数据，而评价指标更多关注的是阶段性结果。比如，在评价课堂教学效果时，往往是通过师生打分学生是否注意集中、学生是否积极参与、互动反馈是否有效等项目来实现。而在设计课堂教学质量预警指标时，不仅仅需要考虑上述“打分项目”，更多还要考虑课堂数据之间的关联性，比如结合课堂教学设计设定参考阀值，监测课堂教学过程中学生参与程度与内容设计、知识点模块、讲授技巧等教师授课要素的关联度。此类预警结果可作为教师之后改进课堂教学方式、优化课程标准的重要参考。

1.4统计分析

试验结果均以平均值和标准误表示，试验数据采用SPSS 18.0软件的one-way ANOVA和Duncan氏多重比较法进行分析，其中P<0.05差异显著，P<0.01为差异极显著，P>0.05为差异不显著。

2结果

2.1饲粮中添加甜菜碱和过瘤胃甜菜碱对肉羊生长性能的影响

由表2可知，与Con组相比，B-2.2组的ADG和F/G差异不显著(P>0.05)；但是过瘤胃甜菜碱组具有极显著提高ADG和极显著降低F/G的效果(P<0.01)。各试验组中以RPB-4组效果最好，RPB-4组的ADG和F/G比Con组分别提高和降低了30.03%和24.02%。各组间ADFI无显著性差异(P>0.05)。

表2　甜菜碱和过瘤胃甜菜碱对肉羊生长性能的影响

同行数据肩标无字母或相同字母表示差异不显著(P>0.05)，不同字母表示差异显著(P<0.05)或差异极显著(P<0.01)(显著或极显著依据P值判断)。下表同。

In the same row, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different letter superscripts mean significant difference (P<0.05) or extremely significant difference (P<0.01) depending on theP-value. The same as below.

2.2饲粮中添加甜菜碱和过瘤胃甜菜碱对肉羊生长性能的影响

由表3可知，各组间的DM、NDF、ADF和CP表观消化率均无显著差异(P>0.05)。DM、NDF和ADF表观消化率均以RPB-6组最高，与Con组相比，分别提高了3.74%、3.09%和6.27%。

表3　甜菜碱和过瘤胃甜菜碱对肉羊营养物质表观消化率的影响

由表4可知，与Con组相比，B-2.2组血清中TC、TG、LDL、UN和TP的含量均无显著差异(P>0.05)；与Con组相比，过瘤胃甜菜碱组血清中TC、TG和UN的含量显著降低(P<0.05)，LDL的含量极显著降低(P<0.01)，血清中的TP含量极显著升高(P<0.01)；各组间的HDL的含量无显著性差异(P>0.05)。

表4　甜菜碱和过瘤胃甜菜碱对肉羊血清生化指标的影响

3讨论

3.1饲粮中添加甜菜碱和过瘤胃甜菜碱对生长性能的影响

甜菜碱可以作为甲基供体替代蛋氨酸，减少了甲基供体蛋氨酸和胆碱的需要量，并参与动物机体其他重要生理过程，对动物生长具有促进作用[2]。本试验表明，饲粮中添加甜菜碱和过瘤胃甜菜碱均对肉羊的ADFI均无显著性影响，但过瘤胃甜菜碱可以提高肉羊的ADG，并随着过瘤胃甜菜碱添加量的增加呈现增加的趋势，以4 g/d添加量效果最好，同时过瘤胃甜菜碱组降低了F/G。Huang等[17]研究表明，饲粮中补充甜菜碱能够提高生长激素和胰岛素样生长因子-Ⅰ的含量，通过不同途径促进蛋白质合成，并保证机体的正氮平衡，进而提高动物的生长性能。研究发现在热应激状态下，饲粮中添加包被甜菜碱也可以提高热应激肉牛的日增重及转化率[18]。由于反刍动物瘤胃内环境的特殊性使得饲粮中甜菜碱易被瘤胃微生物降解成三甲胺，造成应用效果不显著。本试验中，B-2.2组对肉羊的生长性能与Con组相比差异不显著，这主要可能因为甜菜碱易被瘤胃微生物大量降解有关。除甜菜碱的形式影响应用效果之外，饲粮蛋白质水平也会影响甜菜碱应用效果。Fernández等[19]研究表明，饲粮中添加甜菜碱(2 g/kg)和过瘤胃甜菜碱(2 g/kg)对肉羊的生长性能无显著性影响，推测是其饲粮蛋白质水平较高所致。

3.2饲粮中添加甜菜碱和过瘤胃甜菜碱对营养物质表观消化率的影响

添加甜菜碱在一定程度上可以提高动物的消化率，这是因为甜菜碱具有高渗透压特性，其在细胞内积聚可以增强肠道保水力，能够促进肠道上皮细胞增殖，并且可以增强肠道的张力，增加肠道长度，表面积增大，进而提高动物体对营养物质的消化率[20-21]。Wang等[13]研究表明，在荷斯坦奶牛饲粮中添加不同水平甜菜碱可以显著提高饲粮中DM、CP、NDF和ADF的消化率，李华伟等[22]研究表明，饲粮中添加过瘤胃胆碱可以提高杜湖杂交1代公羊的DM、有机物和ADF的表观消化率。但是也有关于添加过瘤胃甜菜碱对动物的表观消化率没有显著影响的报道，田兴舟等[23]研究表明对黔北麻羊补饲过瘤胃胆碱对DM、CP、EE、NDF的表观消化率无显著影响，但可显著提高ADF和粗灰分的表观消化率。本试验中饲粮中添加甜菜碱和过瘤胃甜菜碱均对肉羊DM、CP、NDF和ADF的消化率无显著影响，但均随过瘤胃甜菜碱添加量增加呈现升高的趋势。试验结果的不一致，可能与动物品种、饲粮组成及饲养条件等多方面原因相关。

3.3饲粮中添加甜菜碱和过瘤胃甜菜碱对血液生化指标的影响

大量研究表明甜菜碱可以参与动物机体的脂肪代谢和蛋白质代谢。其中血清TG和TC的含量是反映脂肪代谢的重要指标，添加甜菜碱有助于卵磷脂合成，进而促进肝脏中脂蛋白的合成和分泌，TG与脂蛋白结合后运输到肝外，被肝外组织利用，从而降低动物体产生脂肪肝的风险[24]。本试验表明，饲粮中添加过瘤胃甜菜碱可以降低血清中TC、TG的含量，且当过瘤胃甜菜碱添加量为4 g/d时，血清中TC和TG的含量最低，这与张冬梅等[25]、朱定贵等[7]的研究一致。甜菜碱可以转化为肉碱，促进脂肪酸氧化，从而降低血清中TG的含量。此外HDL可以与胆固醇结合，将血液中胆固醇运到肝脏中进行代谢，使血液中胆固醇含量降低。本试验结果表明，饲粮中添加甜菜碱，能有效降低育肥羊胆固醇和TG的沉积，促进了脂肪分解，减少体脂沉积，降低脂肪肝风险。

本试验结果表明，饲粮中添加甜菜碱对血清中TP的含量无显著性影响，然而添加过瘤胃甜菜碱能够显著提高血清中TP的含量。血清中的TP含量与肌肉率呈现极显著的正相关性，当血液中TP含量增加时，蛋白质的合成代谢也随之增强。此外，血清中的UN是蛋白质氨基酸代谢的终产物，当UN含量降低时，说明动物体内的氨基酸分解作用减弱，本试验结果说明，在饲粮中添加一定量的甜菜碱有利于蛋白质合成代谢加强和蛋白质沉淀增加。这与甜菜碱可以提供蛋白质合成所需的甲基供体有关，进一步满足肉羊生长需要。这与董冠[8]研究结果一致，即饲粮中添加一定水平的过瘤胃甜菜碱可以提高蛋白质的消化吸收程度。

4结论

饲粮中添加过瘤胃甜菜碱，能够提高肉羊生长性能，改善蛋白质和脂肪代谢，适宜添加量为4 g/d。

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(责任编辑王智航)

Manipulation of Rumen-Protected Betaine on Growth Performance and Digestion and Metabolism of Lambs

CUI Huihui1WANG Hongrong1*LI Huawei1XU Jinhao1HE Yao1

YU Lihuai1ZOU Sanyuan2

(1. College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China; 2. Yixing Tianshi Feed Co., Ltd., Yixing 214200, China)

Abstract:This study was conducted to study the effects of betaine and rumen-protected betaine on growth performance, nutrient apparent digestibility and blood biochemical indices of lambs. Sixty four-month-old male Hu lambs were randomly allocated to 5 groups: control (Con) group, 2.2 g/d betaine (B-2.2) group, 2 g/d rumen-protected betaine (RPB-2) group, 4 g/d rumen-protected betaine (RPB-4) group, 6 g/d rumen-protected betaine (RPB-6) group. The experiment has a 15-day pre-experiment and a 60-day experiment. The results showed as follows: 1) compared with Con group, average daily feed intake, average daily gain and feed to gain ratio of lambs in B-2.2 group were not significantly different (P>0.05); the apparent digestibility of dry matter, crude protein, neutral detergent fiber and acid detergent fiber were not significantly changed (P>0.05); and the contents of total protein, urea nitrogen, total cholesterol, triglyceride, high-density lipoprotein and low-density lipoprotein in serum were not significantly affected (P>0.05). 2) As compared with Con and B-2.2 groups, the average daily feed intake in RPB-2, RPB-4, RPB-6 groups was not significantly different (P>0.05), however, average daily gain was extremely significantly increased (P<0.01), and feed to gain ratio of lambs was extremely significantly decreased (P<0.01); the apparent digestibility of dry matter, crude protein, neutral detergent fiber and acid detergent fiber were not significantly affected (P>0.05); the contents of urea nitrogen, total cholesterol and triglyceride in serum were significantly lowered (P<0.05), that of low-density lipoprotein was extremely significantly lowered (P<0.01), and that of total protein was significantly increased (P<0.05), while that of high-density lipoprotein was not significantly different (P>0.05). In conclusion, dietary addition of rumen-protected betaine is effective in improving growth performance of lambs and promoting protein and fat metabolism, and the optimal level is 4g/d.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(1)：151-156]

Key words:betaine; rumen-protected betaine; lamb; growth performance; serum biochemical indices

*Corresponding author, professor, E-mail: hrwang@yzu.edu.cn

中图分类号：S816.7；S826

文献标识码：A

文章编号：1006-267X(2016)01-0151-06

作者简介：崔慧慧(1989—)，女，新疆吐鲁番人，硕士，从事反刍动物营养与饲料研究。E-mail： huihuicui163@163.com*通信作者：王洪荣，教授，博士生导师，E-mail： hrwang@yzu.edu.cn

基金项目：公益性行业(农业)科研专项(201303144)；苏北科技发展计划——科技富民强县项目(BN2014004)；江苏省高校优势学科(PAPD)

收稿日期：2015-07-23

doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2016.01.020