水果渣对肉牛采食量、瘤胃发酵及氮平衡的影响

2021-06-24周永馨于朝辉孔令东

中国饲料 2021年10期

周永馨，于朝辉，孔令东，邵蕾*

（1.中国农业大学烟台研究院，山东烟台 264670；

2.山东省烟台市牟平区畜牧兽医站，山东烟台 264100；3.山东省烟台市牟平区观水镇畜牧兽医站，山东烟台 264100）

反刍动物体内甲烷的能量损失占总能量摄入量的6%～10%，或可消化能量摄入量的8%～14%，因此，在减少甲烷排放过程中，关键是要在不限制瘤胃功能的情况下减少产甲烷微生物群的活动和增殖（赵一广等，2011）。相关研究表明，日粮中添加抗生素（如莫能菌素）通常用于提高反刍动物肉和奶的生产效率，同时也可以降低甲烷产量（Guan等，2006）。但使用抗生素作为饲料添加剂存在细菌耐药性和药物残留的风险。因此，迫切需要探索一种天然、安全的饲料添加剂或原料，既能降低甲烷排放，又能同时提高动物生产性能。目前，利用天然产物作为饲料添加剂来解决动物营养和生产问题的兴趣越来越大，其中含有浓缩单宁和皂素等次生代谢产物的植物，已显示出通过提高饲料能量利用效率来调控瘤胃发酵的潜力（Wanapat等，2012）。葡萄渣是生产葡萄相关加工品后的副产物，通常被废弃，这不仅造成资源浪费，也会给环境造成污染。但这些废弃物在反刍动物日粮中的潜在用途有助于减少饲料原料短缺。Foiklang等（2015）研究发现，在饲料中添加2%的葡萄渣提高了体外真消化率，同时降低降温产量。此外，Moate等（2014）研究表明，肉牛日粮中添加5 kg/t葡萄渣可减少20%的气体排放，提高5%的产奶量。目前关于这种副产物在牛日粮中的应用研究报道有限。因此，本试验旨在评估日粮添加水果渣对肉牛采食量、瘤胃发酵性能及氮平衡的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计试验将平均初始体重为（216±12.34）kg的36头带有瘤胃瘘管的肉牛随机分为3组，每组4个重复，每个重复3头。对照组饲喂基础浓缩饲料，处理组日粮分别在基础浓缩饲料中添加50和100g/kg水果渣（添加量用等量的玉米粉替代），试验期间对照组与处理组自由采食粗饲料（水稻秸秆），试验共持续21 d。试验用的水果渣（主要由苹果渣和葡萄渣构成）收集于饮料加工厂，其主要含有13%粗蛋白质、48%中性洗涤纤维和30%酸性洗涤纤维。

表1 试验基础浓缩料日粮组成及营养水平g/kg

1.2 采食量及养分消化测定试验期间每天记录浓缩料和水稻秸秆的投喂量及剩余量。在试验最后4 d，每个重复分别收集1头牛的粪便和尿液，汇总后取200 g在65℃下烘干36 h，粉碎过筛。饲料样品和粪便样品分别用于分析干物质、有机物、粗蛋白质和纤维含量。采用凯氏定氮法测定粪尿中氮的含量。

1.3 瘤胃发酵及氮平衡在试验结束当天早上饲喂前通过瘤胃导管收集瘤胃液20 mL，测定瘤胃pH和温度，参考Carro等（2006）的研究方法测定瘤胃发酵性能相关指标。嘌呤衍生物和微生物氮合成的测定和计算参考Chen和Gomes（1995）的方法。

1.4 数据分析试验数据采用SPSS软件单因素方差分析模型进行统计分析，采用Turkey法进行多重比较，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 水果渣对肉牛采食量和养分消化的影响由表2可知，日粮处理对浓缩料采食量、干物质、有机物、粗蛋白质消化率的影响均无显著差异（P＞0.05）。采食量以kg/d表示时，50g/kg水果渣组水稻秸秆采食量较对照组显著提高2.54%（P＜0.05），而当采食量与%体重表示时，50和100g/kg水果渣组水稻秸秆采食量较对照组分别显著提高5.66%和4.25%（P＜0.05）。50g/kg水果渣组中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维消化率较对照组分别显著提高15.06%和20.79%（P＜0.05）。

2.2 水果渣对肉牛瘤胃发酵性能的影响由表3可知，日粮处理对瘤胃pH、温度和丁酸浓度的影响无显著差异（P＞0.05）。50g/kg水果渣组瘤胃氨氮、尿素氮、挥发性脂肪酸、丙酸浓度显著高于对照组（P＜0.05），对照组乙酸浓度、乙酸与丙酸比值和甲烷产量显著高于50g/kg苹果渣组（P＜0.05）。

2.3 水果渣对肉牛氮平衡的影响由表3可知，日粮处理对氮摄入量、粪氮、尿氮、氮吸收量的影响无显著差异（P＞0.05）。对照组氮沉积量、尿囊素吸收和排泄量及微生物氮量均表现最低（P＜0.05），而50g/kg水果渣组微生物蛋白合成量及合成效率较对照组分别显著提高16.75%和15.01%（P＜0.05）。

表3 日粮添加水果渣对肉牛瘤胃发酵性能的影响

表4 日粮添加水果渣对肉牛氮平衡的影响

3 讨论

本研究结果发现，50和100g/kg水果渣组水稻秸秆采食量较对照组分别显著提高5.66%和4.25%，同时50g/kg水果渣组中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维消化率较对照组分别显著提高15.06%和20.79%，这与水果渣中浓缩单宁在最佳水平时提高营养物质消化率，从而增加粗饲料的自由采食量有关（Makkar，2003）。但单宁对发酵和消化的负面影响可能与形成单宁-碳水化合物和单宁-蛋白质复合物有关，这些化合物难以降解或对瘤胃微生物有毒性。但Gemeda和Hassen（2015）也指出，浓缩单宁水平对发酵和消化率的降低可能是由于其在发酵和消化率过程中的持续影响。

本研究中瘤胃pH和温度稳定在pH 6.53～6.58及38.8～39℃，水果渣组瘤胃氨氮浓度显著高于对照组，同时瘤胃氨氮浓度的增加导致尿素氮浓度增加，因为尿素氮浓度与瘤胃氨成浓度高度相关。此外，在自由采食粗饲料条件下，日粮添加50g/kg水果渣组也显著提高了瘤胃丙酸浓度，这与Piajun和Wanapat（2013）报道的结果一致。先前的研究报道，含有植物及其提取物的浓缩单宁和皂苷有助于抑制甲烷释放（Moate等，2014），这也在本研究结果中得到体现。

McSweeney等（2001）报道，浓缩单宁可以改善瘤胃生态，特别是增强微生物蛋白的合成。通常情况下，当蛋白质降解更快速合成、氨将积聚在瘤胃进而通过血液运送到肝脏转化为尿素，微生物氮的量可以反映不同的氮代谢和排泄。这也可以解释50g/kg水果渣组微生物蛋白及微生物氮合成效率显著高于对照组的原因，暗示50g/kg水果渣中所含的浓缩单宁满足了肉牛需要。然后本研究中并未测定水果渣中浓缩单宁或皂素的含量，因此，有必要进一步开展研究去探讨不同水果渣添加水平及其浓缩单宁或皂素含量对肉牛生产及瘤胃发酵的影响。