谷氨酸渣对奶山羊产奶量及乳成分的影响

2018-07-16李仲阳史怀平刘成龙

动物营养学报 2018年7期

李仲阳　史怀平*　罗　军　刘成龙　李　杰

(1.西北农林科技大学动物科技学院，杨凌 712100；2.千阳县种羊场，千阳 721100)

蛋白质是生命活动最重要的物质基础之一，在畜禽营养中占有特殊的地位[1]。作为动物机体最重要的组成物质之一，肌肉、皮肤、毛发、骨骼等的生长以及激素、酶的合成都离不开蛋白质，它是生命活动的主要承担者[2]。饲料中蛋白质水平对产奶量和乳品质也有着很重要的影响，如于子洋等[3]报道，提高饲粮中蛋白质水平可以增加崂山奶山羊的产奶量，同时乳脂、乳蛋白和非乳脂固形物的含量也显著增加。蛋白质饲料具有易消化、易吸收的特点，能够提供动物生长所需要的能量，富含动物体所缺少的各种必需氨基酸，钙、磷含量较高，适口性极佳，是十分优质的饲料原料[4]。我国是世界上最大的畜禽肉类产品消耗国，畜禽生产中所需要的蛋白质饲料等原料的需求十分巨大，同时鱼粉、豆粕等优质蛋白质饲料价格高昂，有70%的蛋白质饲料依靠进口，这些都要求我们寻找新的价格便宜、来源充足的蛋白质饲料来代替鱼粉、豆粕等传统蛋白质饲料[5]。

食品产业里生产味精、酵母、白酒等以粮食为原料经过发酵制成的产品时经常会产生大量有机废水，这些废水中含有大量的菌体和氮素等可利用成分，用微生物分解转化其中的有机物和无机氮素，从而合成各种营养素，将浓缩液发酵，食品工业中可利用的副产品就转化为了优质的生物蛋白质饲料[6]。饲料原料经过发酵后可以消除饲料中的抗营养因子，改善其适口性，提高饲料利用效率，进而提高动物的生长性能[7]。谷氨酸渣由浓缩糖蜜发酵液(condensed molasses fermentation solubles,CMS)再加工制成，作为糖蜜发酵生产味精等产品的副产物，它既保留了蔗糖的部分成分和风味，还增添了发酵过程所独有的非蛋白氮氨基酸、维生素、菌体蛋白和其他特殊营养成分，再加上其本身丰富的无机盐成分，使得谷氨酸渣既适于作为饲料原料，又不会影响动物的采食[8]。目前我国共有大小味精厂200家左右，年产味精可达110万t，如果全国的味精厂都分离和回收废弃的菌体，每年就可以生产出含粗蛋白质70%左右的菌体蛋白约22万t[9]，可以为动物生产开辟新的蛋白质资源，在一定程度上缓解我国蛋白质饲料资源缺乏的状况，同时，废液经分离菌体后，可减轻对环境的污染[10]。

1　材料与方法

1.1　试验动物

本试验选取40只胎次相同、体重(59.80±2.15) kg、体况相近并处于泌乳前期[泌乳天数：(20±5) d]的2胎健康萨能奶山羊，试验羊体况良好，无任何疾病。试验采取单因素随机区组设计，将40只试验羊随机分为4组，每组10只，各组间试验羊胎次、年龄、泌乳天数、泌乳性能等均无显著差异(P>0.05)。

1.2　试验饲粮

试验饲粮由精料补充料、青贮玉米和苜蓿干草组成。4组山羊所喂精料补充料营养水平基本相同，其中谷氨酸渣的添加量分别为0(对照组)、2%、4%和6%。精料补充料组成及营养水平见表1。

表1　精料补充料组成及营养水平(干物质基础)

1)预混料为每千克精料补充料提供Premix provided the following per kilogram of concentrate supplements: VA 25 000 IU，VD310 000 IU，VE 50 mg，Fe 45 mg，Cu 30 mg，Zn 90 mg，Mn 40 mg，I 0.8 mg，Se 0.6 mg，Co 0.5 mg。

2)营养水平均为计算值。Nutrient levels were calculated values.

1.3　饲养管理

试验开始前对试验羊进行防疫、驱虫，清扫试验圈舍并消毒，之后将4组试验羊分别饲养在4个独立的圈舍内。每日07:30—08:00饲喂精料补充料+青贮玉米，14:30—15:00再次饲喂精料补充料+青贮玉米，20:00饲喂苜蓿干草，所有羊只自由饮水，自由活动。第2日饲喂前收集剩料，按类别分别称重并计算干物质采食量。试验期共63 d，其中预试期7 d，正试期56 d。

1.4　样品采集

试验期内每日挤奶2次。正试期每周记录2次产奶量，每次为上、下午产奶量总和；每7 d采集1次乳样，分析乳糖率、乳脂率、乳蛋白率等乳成分指标；正试期第56天收集1次奶样，带回实验室检测乳蛋白中αS1-酪蛋白、β-酪蛋白和β-乳球蛋白浓度，并计算当日αS1-酪蛋白、β-酪蛋白和β-乳球蛋白绝对产量。

1.5　数据分析

试验数据通过SPSS 23.0软件的单因素方差分析(one-way ANOVA)程序进行方差分析，差异显著时采用Duncan氏法对平均值进行多重比较。

2　结果与分析

2.1　谷氨酸渣对奶山羊采食量的影响

由表2可知，在8周正试期内，对照组、2%谷氨酸渣组、4%谷氨酸渣组、6%谷氨酸渣组之间日均干物质采食量的差异均不显著(P>0.05)；但随着试验的进行，各组日均干物质采食量均有所增加。

表2　谷氨酸渣对奶山羊日均干物质采食量的影响

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2　谷氨酸渣对奶山羊产奶量的影响

从图1-A可知，正试期内各组试验羊的产奶量曲线相近，没有明显波动；试验开始前(第0天)，2%谷氨酸渣组和6%谷氨酸渣组试验羊的产奶量显著高于对照组(P<0.05，图1-B)；试验第28天和第56天时，3个试验组(2%谷氨酸渣组、4%谷氨酸渣组和6%谷氨酸渣组)试验羊的产奶量与对照组无显著差异(P>0.05，图1-C和图1-D)。

2.3　谷氨酸渣对奶山羊乳成分的影响

由表3可知，正试期内各采样时间点乳脂率和乳糖率各组之间均无显著差异(P>0.05)。试验第7天时，2%谷氨酸渣组乳蛋白率显著高于6%谷氨酸渣组(P<0.05)；试验第35天时，2%谷氨酸渣组和4%谷氨酸渣组乳蛋白率显著高于对照组和6%谷氨酸渣组(P<0.05)，2%谷氨酸渣组和4%谷氨酸渣组之间差异不显著(P>0.05)，对照组和6%谷氨酸渣组之间差异不显著(P>0.05)；试验第42天和第56天时，2%谷氨酸渣组、4%谷氨酸渣组和对照组乳蛋白率显著高于6%谷氨酸渣组(P<0.05)，但2%谷氨酸渣组、4%谷氨酸渣组和对照组之间差异不显著(P>0.05)；试验第14天、第21天、第28天和第49天时，乳蛋白率各组之间均无显著差异(P>0.05)。

同一图中，数据柱上标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下图同。

In the same figure, data columns with different small letters mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letters mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

图1　谷氨酸渣对奶山羊产奶量的影响

续表3项目 Items采样时间 Sampling time谷氨酸渣添加量 Glutamic acid residue adding amount/%0246乳蛋白率 Milk protein percentage第7天 Day 72.84±0.05ab3.11±0.21a2.84±0.03ab2.67±0.04b第14天 Day 142.87±0.032.98±0.042.94±0.092.81±0.07第21天 Day 212.83±0.042.85±0.022.76±0.042.77±0.04第28天 Day 282.67±0.042.75±0.032.81±0.052.62±0.06第35天 Day 352.65±0.03b2.81±0.03a2.80±0.03a2.65±0.03b第42天 Day 422.79±0.03a2.86±0.04a2.87±0.04a2.63±0.03b第49天 Day 492.80±0.062.78±0.062.74±0.062.66±0.03第56天 Day 562.92±0.04a2.87±0.05a2.87±0.02a2.66±0.02b

2.4　谷氨酸渣对奶山羊乳蛋白中αS1-酪蛋白、β-酪蛋白和β-乳球蛋白浓度和绝对产量的影响

由图2可知，试验第56天时，αS1-酪蛋白浓度和绝对产量各组间均无显著差异(P>0.05)；与对照组相比，2%谷氨酸渣组和4%谷氨酸渣组β-酪蛋白浓度和绝对产量表现出上升趋势，6%谷氨酸渣组β-酪蛋白浓度和绝对产量表现出降低趋势，但差异均不显著(P>0.05)；相较于对照组，各试验组β-乳球蛋白浓度和绝对产量均呈上升趋势，但差异均不显著(P>0.05)。

图2　谷氨酸渣对奶山羊乳蛋白中αS1-酪蛋白、β-酪蛋白和β-乳球蛋白浓度和绝对产量的影响

2.5　谷氨酸渣对奶山羊乳成分日绝对产量的影响

取正试期第7天、第14天、第21天、第28天、第35天、第42天、第49天和第56天总共8个时间点的羊奶，分析各采样时间点乳成分的绝对产量，之后取平均值，估测正试期内乳成分的日绝对产量。由图3可知，3个试验组的乳脂、乳糖、乳蛋白日绝对产量与对照组的差异均不显著(P>0.05)。

图3　谷氨酸渣对奶山羊乳成分日绝对产量的影响

3　讨　论

3.1　谷氨酸渣对奶山羊采食量的影响

Lopez-Campos等[11]研究发现，用CMS的原料之一酒糟饲喂美利奴羊可降低采食量和生长速度，但是提高了饲料转化率和肉品质；Fernandez等[12]研究发现，用CMS饲喂羊不会影响其采食量，瘤胃瘘管试验表明饲喂含13% CMS的饲粮可以提高瘤胃中粗蛋白质、中性洗涤纤维和干物质的消化率。本次试验中，试验羊采食量有所上升，各组间日均干物质采食量没有显著差异，暗示饲喂谷氨酸渣不会影响奶山羊的干物质采食量，这与Fernandez等[12]的研究结果一致。以上研究结果说明，经过发酵的CMS原料改善了饲料的适口性，羊的采食行为没有受到影响；同时，发酵后的饲料菌体蛋白含量增加，饲料的消化率和转化率得到。

3.2　谷氨酸渣对奶山羊产奶量的影响

谷氨酸渣对奶畜产奶量影响的研究结果并不一致。毛江[13]研究表明，添加1.5% CMS组奶牛的产奶量与空白对照组相比显著提高，与0.75%添加组相比有所增加但是差异不显著；莫乃国等[14]研究表明，随着试验的进行，对照组与试验组奶水牛的产奶量均呈下降趋势，且随着CMS添加量的增加，产奶量下降幅度也随之增大；吴晋强等[15]研究表明，饲粮中添加7.6%和15.2% CMS可以显著提高奶牛的产奶量，具有增乳效应。本试验中，饲喂添加不同水平谷氨酸渣饲粮后奶山羊产奶量没有产生显著变化，这与以上研究结果存在差异，可能原因是不同个体间产奶量不仅受遗传因素制约，还可能与试验开展时动物胎次、饲粮营养水平、饲养环境、健康状况等因素有关。

3.3　谷氨酸渣对奶山羊乳成分的影响

已有研究显示，CMS中粗蛋白质含量为30%，其中40%～50%蛋白质为菌体蛋白，是优质的蛋白质饲料，可以直接被动物体吸收利用，进而转化为乳中蛋白质，间接提高乳蛋白率。郭春华等[16]研究表明，奶牛饲粮中添加不同水平的CMS后乳脂率、乳蛋白率、非乳脂固形物含量和体细胞数的差异均不显著；苏锡云等[17]研究表明，奶牛饲粮中添加不同水平的CMS后乳脂率、乳蛋白率、非乳脂固形物含量的差异均不显著；项延润等[18]研究表明，奶水牛饲粮中添加CMS后可以显著提高乳蛋白和乳脂含量，但是乳糖含量未发生显著变化。本试验中，2%谷氨酸渣组、4%谷氨酸渣组乳蛋白率在试验第35天较对照组和6%谷氨酸渣组显著升高，同时6%谷氨酸渣组乳蛋白率在试验第42天和第56天显著低于2%谷氨酸渣组、4%谷氨酸渣组和对照组，但是乳脂率和乳糖率组间差异不显著，暗示奶山羊对谷氨酸渣存在剂量依耐性，过高的谷氨酸渣添加量对乳蛋白生产不利。进一步分析乳蛋白成分发现，乳蛋白中ɑS1-酪蛋白、β-酪蛋白和β-乳球蛋白这3种蛋白质的浓度在4组之间差异不显著，但β-酪蛋白和β-乳球蛋白浓度在数值上有较大波动，以谷氨酸渣添加量为4%时数值最高，饲喂谷氨酸渣饲粮是否会显著影响这2种乳蛋白成分还需要进一步试验验证。