不同饲料蛋白来源对犊牛能量及蛋白代谢的影响

刘　燕，杨正德，罗爱平，缪万荣

(1.贵州大学 动物科学学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州大学 酿酒与食品工程学院，贵州 贵阳 550025)



不同饲料蛋白来源对犊牛能量及蛋白代谢的影响

刘燕1，杨正德1，罗爱平2*，缪万荣1

(1.贵州大学 动物科学学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州大学 酿酒与食品工程学院，贵州 贵阳 550025)

摘要：选择品种来源一致、发育良好、体重(143.17±8.89)kg的4月龄中国荷斯坦早期断奶公犊9头，随机分为3组，分别饲喂以豆粕、1/2豆粕+1/2玉米蛋白粉、玉米蛋白粉为蛋白质主要来源的犊牛料，采用消化、代谢试验探索不同蛋白来源对犊牛能量和蛋白代谢的影响。结果显示，以豆粕、1/2豆粕+1/2玉米蛋白粉、玉米蛋白粉分别作为蛋白质主要来源的3种犊牛料，蛋白质的表观消化率、沉积量和BV差异不显著，平均分别为(65.89±1.86)%、(203.31±14.13) g/d、(45.25±1.54)%；总能消化率、消化能转化为代谢能效率、代谢能用于沉积的效率相近，平均相应为(72.16±1.36)%、(88.34±0.18)%、(68.14±0.30)%。本试验结果表明玉米蛋白粉作为犊牛料的蛋白质饲料来源，对犊牛蛋白质和能量的消化代谢及有效利用可达到与蛋白质比价相对较高的豆粕相似的效果，可作为犊牛料理想的蛋白质饲料来源。

关键词：中国荷斯坦犊牛；蛋白质；能量；玉米蛋白粉；消化代谢

犊牛早期断奶人工培育是现代养牛业的重要技术环节，通过对植物性饲料的提早适应，促进犊牛瘤胃发育，降低培育成本[1]。犊牛料是早期断奶犊牛由液体饲料转为固体饲料的主要日粮组成，该阶段犊牛处于机体结构与消化道尤其是瘤胃形态与机能快速发育的关键时期[2-3]。营养物质的来源和浓度影响犊牛对该物质的消化与代谢[4]。蛋白质和能量是犊牛最重要的两大营养物质，其消化利用水平既反映犊牛消化道形态机能的发育状态，也反映饲料养分能被犊牛消化利用的营养特性[5]。赵玥等[6]研究表明，以糊化淀粉为主要能量来源和以大豆浓缩蛋白为主要非乳源性蛋白来源且替代比例为70%可实现3周龄早期断奶犊牛的正常消化代谢。为此，于2014年2月在贵州清镇奶牛养殖示范基地以常用蛋白质饲料豆粕、玉米蛋白粉为日粮蛋白质主要来源，采用消化、代谢试验探索不同蛋白来源对早期断奶犊牛能量和蛋白代谢的影响，为犊牛料的研制提供参数。

1材料与方法

1.1试验设计

选择品种来源一致、发育良好、体重(143.17±8.89)kg的4月龄中国荷斯坦早期断奶公犊9头，随机分为3组，每组3头，分别饲喂以豆粕、1/2豆粕+1/2玉米蛋白粉、玉米蛋白粉为蛋白质主要来源的犊牛料。消化代谢试验采用特制集粪、集尿袋全收粪、收尿法，设预饲期7 d，正试期5 d。

1.2试验日粮与饲养管理

参照NRC(2001)[5]犊牛营养需要设计犊牛料，除蛋白质来源外，各组试验日粮基本组成相同，犊牛料及粗料的营养成分见表1。

表1　日粮的营养成分

注：营养成分均为实测值，SBM、CGM分别为豆粕和玉米蛋白粉的英文缩写(表2、表3同)。

试验牛拴系单槽饲养，每天饲喂2次(8∶00，17∶00)，犊牛料2.2 kg/d，粗料计量不限量，自由饮水。

1.3测定项目

专人记录饲料的投喂量与剩余量，计算采食量，试验期内采集犊牛料、玉米酒糟、玉米青贮样品。于预饲期第1天及正试期末次日早饲前空腹称重。

粪、尿样采集均以观察到排粪(尿)适时收集，用感量1 g的天平准确称量。每次将排粪量混匀后采集20%的量为样品，按每100 g加入10%稀硫酸2 ml固氮；每次取排尿量的5%为样品，滴入10%的稀硫酸调整pH<3.0。正试期结束后将每头牛5 d粪、尿样分别混合均匀各取样品一式2份，于-20℃保存待测。

饲料样、粪样和尿样采用凯氏定氮法(GB/T6432)测定粗蛋白质，用XRY-1A型氧弹热量计测定能量。

1.4数据处理

表观消化率=[(某养分摄入量-粪中某养分排出量)/某养分摄入量]×100%

蛋白质沉积量=(摄入总氮量-粪中氮损失-尿中氮损失-体表氮损失)×6.25

蛋白质的生物学价值BV=[沉积氮/(摄入氮-粪氮)]×100%

消化能(DE)=总能(GE)-粪能(FE)

代谢能(ME)=消化能(DE)-尿能(UE)-甲烷能

能量净效率=沉积能量/扣除维持需要的代谢能×100%

体表氮损失按ARC(1980)[7]0.018g/BW0.75估计，尿能按每克尿氮的能值31kJ计算

维持代谢能需要量按ARC(1980)[7]0.428MJ/kgBW0.75计算

甲烷能按冯仰廉等(2012)方法[8]估算：甲烷能/DE(%)=17.3437-0.1086(DE/GE，% )

试验数据采用Excel 2007版和SPSS13.0版进行统计分析，结果以平均数±标准差表示，以P<0.05 为差异显著，P<0.01 为差异极显著。

2结果与分析

2.1不同蛋白来源对蛋白质消化代谢的影响

由表2看出，犊牛料中不同蛋白来源对蛋白质的摄入量、吸收量、消化率均无显著影响(P>0.05)。

表2　不同蛋白来源对蛋白质消化代谢的影响

表3　不同蛋白来源对日粮能量效率的影响

粗蛋白的表观消化率以豆粕组略高，为(66.76±1.36)%；尿氮排出量以玉米蛋白粉组略高，为(39.44±1.71)g/d；蛋白质沉积量、BV亦以豆粕组略高，分别为(207.81±6.19) g/d、(46.15±0.19)%，但各组间差异不显著(P>0.05)。表观消化率、BV平均分别为(65.89±1.86)%、(45.25±1.54)%。

2.2不同蛋白来源对能量转化与利用的影响

由表3可知，总能消化率、尿能/总能、消化能转化为代谢能效率、能量净效率平均分别为(72.16±1.36)%、(1.55±0.03)%、(88.34±0.18)%、(68.14±0.30)%。玉米蛋白粉组的总能消化率、尿能损失、尿能/总能略高于其余两组，分别为(72.72±2.16)%、(1.23±0.05) MJ/d、(1.58±0.01)%；沉积能量、能量净效率也略高于其余两组，分别为(21.13±1.92) MJ/d、(68.37±0.30)%，差异均不显著(P>0.05)。

3结论与讨论

3.1不同蛋白来源与犊牛蛋白代谢

反刍动物摄入的饲料蛋白质，一部分在瘤胃中被微生物降解并转化合成微生物蛋白，与瘤胃非降解蛋白一同进入小肠进一步消化吸收，未吸收的部分随粪排出，吸收的因氨基酸组成不平衡而未被有效利用的部分经体内代谢以尿氮形式排出体外，剩下的蛋白以体蛋白形式沉积在体内。本试验中蛋白质表观消化率、BV平均分别为(65.89±1.86)%、(45.25±1.54)%，与张拴林等[9]研究非哺乳期间犊牛的粗蛋白消化率为65.13%、BV为48.31%，穆阿丽等[10]研究杂交牛的粗蛋白消化率为72.64%、BV为40.96%略有差异，这可能与犊牛的品种及日粮组成有关。相关研究表明，豆粕营养价值优于玉米蛋白粉，玉米蛋白粉虽然瘤胃降解率较低，但氨基酸组成较差，亮氨酸高赖氨酸低[11-13]。本试验结果显示玉米蛋白粉组的粗蛋白消化率为(65.68±3.61)%、BV为(44.05±2.62)%，略低于豆粕组，但差异不显著(P>0.05)，表明玉米蛋白粉可替代蛋白比价较高的豆粕作为犊牛良好的蛋白质饲料来源。玉米蛋白粉组尿氮损失略高于其余两组，这可能与玉米蛋白粉增加过瘤胃蛋白含量致小肠吸收氨基酸的总量增大而平衡性欠佳有关。理论上，以豆粕与玉米蛋白粉合理搭配可形成更好的蛋白质互补作用而使日粮粗蛋白的消化利用率提高，试验中1/2豆粕+1/2玉米蛋白粉组的粗蛋白消化率略低于单纯豆粕或单纯玉米蛋白粉，BV(45.55±0.54)%介于二者之间，未能体现出豆粕与玉米蛋白粉的组合效应，有待进一步研究。

3.2不同蛋白来源与犊牛能量代谢

动物摄入饲料总能扣除粪能为消化能，再扣除尿能、甲烷气体能损失后为代谢能。代谢除了以产热形式从体表散失外，剩余的用于机体蛋白质和脂肪的沉积。本试验的总能消化率、消化能转化为代谢能效率、代谢能用于沉积的效率平均分别为(72.16±1.36)%、(88.34±0.18)%、(68.14±0.30)%，与崔祥等[14]总能消化率为70%、消化能代谢率为85.73%的研究结果相近；与ARC(1980)[7]犊牛代谢能用于生长的效率为67%～72%基本一致。影响尿能损失的因素主要是小肠所吸收氨基酸的数量与组成比例以及能氮比。本试验尿能损失占总能的平均为(1.55±0.03)%，3个日粮组合基本相似；玉米蛋白粉组的总能消化率、代谢能用于沉积的效率分别为(72.72±2.16)%、(68.37±0.30)%，略高于其余两组，表明玉米蛋白粉作为犊牛的蛋白质饲料来源并不影响其能量的消化、代谢与利用。

综上所述，玉米蛋白粉虽氨基酸欠平衡，但由于早期断奶4月龄犊牛瘤胃形态机能已基本发育完全，有完善的瘤胃微生物代谢作为缓冲，其作为犊牛料的蛋白质饲料来源，对犊牛蛋白质和能量的消化代谢与利用可达到与豆粕相似的效果，因其蛋白质比价相对低于豆粕，可作为犊牛经济适用的蛋白质饲料来源。

参考文献：

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[2]刁其玉. 后备牛蛋白质营养需要研究进展[J]. 饲料工业，2010(S1):15-19.

[3]云强，刁其玉，屠焰. 犊牛开食料研究进展[J]. 饲料工业，2009，30(15):32-34.

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[5]NRC. Nutrient requirement of dairy cattle, 7th revised edition [S]. Washington, DC: National Academy Press, 2001.

[6]赵玥，杨正德，王鹏丽，等. 低乳源蛋白代乳对早期断奶公犊能量及蛋白的沉积效果[J]. 贵州农业科学，2015，43(7):118-120.

[7]ARC. The Nutrient Requirements of Ruminant Livestock [M]. UK:Common wealth Agricultural Bureaux, Slough,1980.

[8]冯仰廉，李胜利，赵广永，等. 牛甲烷排放量的估测[J]. 动物营养学报，2012，24(01):1-7.

[9]张拴林，刘强，黄应祥，等. 荷斯坦犊牛日粮蛋白质消化代谢的研究[J]. 中国奶牛，2014(22):1-5.

[10]穆阿丽，杨在宾，吴乃科，等. 不同能量水平下犊牛蛋白质需要量及其代谢规律的研究[J]. 中国牛业科学，2006，32(04):17-22.

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[13]赵天章，李慧英，闫素梅. 奶牛主要植物性蛋白质饲料蛋白质和纤维物质瘤胃降解率的研究[J]. 中国饲料，2010，32(08):13-17.

[14]崔祥，刁其玉，张乃锋，等. 日粮能量水平对断奶犊牛生长性能及营养物质消化代谢的影响[J]. 畜牧兽医学报，2014，45(11):1815-1823.

Effects of Different Protein Sources for Energy and Protein Metabolism in Calves

LIUYan1,YANGZheng-de1,LUOAi-ping2*,MIAOWan-rong

(1.CollegeofAnimalSciences,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025,China; 2.SchoolofLiquorandFoodEngineering,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025,China)

Abstract:In order to explore the effects of different protein sources on energy and protein metabolism in calves,nine 4-month-oldChinese male Holstein calves which were well-developed, and early weaning with body weight of 143.17 ± 8.89kg, were randomly divided into three groups, and subjected to the trials, i.e. by feeding soybean meal (SBM),1/2soybean meal+1/2corn gluten meal (1/2SBM+1/2CGM),corn gluten meal(CGM) as main protein sources.The digestion and metabolism experiments were conducted by collecting feces and urine to detect the effects of different protein sources on metabolism of energy and protein in calves.The results showed that the soybean meal,1/2+1/2 soybean meal or corn gluten meal gave significant difference in the apparent protein digestibility, BV and deposited amount, whose average values were 65.89 ± 1.86%,203.31 ± 14.13g/d, and 45.25 ± 1.54% respectively.The digestibility of GE,conversion efficiency of ME/DE and growth efficiency of ME were similar, whose average values were 72.16±1.36%,88.34±0.18% and 68.14±0.30%, respectively.Thus,corn gluten meal could achieve the similar effect as soybean meal which possessed a relatively high protein price ratio, and might be used as a cost-effective protein source in calf starter.

Key words:China Holstein Calf; Protein; Energy; Corn gluten meal; Digestion and metabolism

文章编号：1008-0457(2016)01-0078-04国际DOI编码：15958/j.cnki.sdnyswxb.2016.01.017

中图分类号：S823.91

文献标识码：A

* 通讯作者：罗爱平(1958-)，女，教授，硕士生导师，主要研究方向：畜产品加工研究与开发；E-mail：Luoaiping58@126.com。

基金项目：贵州省科技计划项目“利用奶公犊资源生产优质牛肉及加工关键技术研究与示范”[黔科合NZ字(2012)3010]；贵阳市科技计划项目“乳用犊牛4周龄超早期断奶培育技术研究”[筑科合(2012102)3-36]。

收稿日期：2016-01-06；修回日期：2016-02-10