肉羊非常规TMR饲粮中添加过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸对其生产性能的影响
2021-09-26张小寒涂远璐汤海江高立鹏张凯白云峰
张小寒 涂远璐 汤海江 高立鹏 张凯 白云峰
摘要:为了研究以非常规饲料原料为主的肉羊TMR饲粮中补充过瘤胃赖氨酸(RPLys)和蛋氨酸(RPMet)对其生产性能的影响,选用脱绒全棉籽、白玉米皮、芝麻粕、枣粉等非常规饲料原料,采用酸水解法测定其氨基酸含量,配制TMR饲粮,制粒后直接饲喂。选用出生日期相近,体质量在20 kg左右的湖羊30头,分为3组,试验期为100 d,其中预饲期10 d,饲喂饲粮:基础日粮(对照组)(A组),基础日粮+RPLys 0.3%(B组),基础日粮+RPLys 0.3%+RPMet 0.1%(C组)。结果表明,过瘤胃赖氨酸的添加有提升肉羊的平均日采食量的趋势,但与对照间差异不显著(P>0.05),过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸的同时添加可显著提高肉羊的平均日采食量(P<0.05);从日增质量和料质量比(日采食量与日增质量之比)指标来看,日粮中仅添加过瘤胃赖氨酸对提高日增质量、降低料质量比的影响不显著,而进一步添加过瘤胃蛋氨酸的效果优于单纯添加过瘤胃赖氨酸。因此,在日粮中大量添加非常规饲料的背景下,赖氨酸可能并不是肉羊第一限制性氨基酸,在RPLys添加基础上,再补充适量RPMet能够进一步提高肉羊生产性能,具有更好的效果。
关键词:非常规饲料;蛋氨酸;赖氨酸;过瘤胃;羊
中图分类号:S816;S826.9+2 文献标志码: A
文章编号:1002-1302(2021)17-0155-05
收稿日期:2020-12-11
基金项目:江苏省农业科技自主创新资金[编号:CX(15)1003-11]。
作者简介:张小寒(1997—),女,北京人,硕士,从事家畜营养与生态研究。E-mail:baisubmit2020@126.com。
通信作者:白云峰,博士,研究员,从事动物营养与饲料研究。E-mail:Blinkeye@126.com。
发展反刍动物产业对缓解当前南方农区人畜争粮矛盾、充分利用农产品加工副产物等非常规饲料资源十分必要。随着近年来蛋白质饲料资源的短缺和对氮排放控制要求的提高,反刍动物蛋白质营养的研究已成为关注的热点。蛋白质营养的核心是氨基酸平衡,尤其是限制性氨基酸,可以通过在日粮中补饲限制性氨基酸,调节氨基酸平衡,从而提高蛋白质的利用效率以及减少氮排放。肉羊生长速度快,对氨基酸需求量高,但由于其瘤胃的特殊性,直接添加氨基酸会被瘤胃微生物分解,因此都以过瘤胃氨基酸形式添加。赖氨酸和蛋氨酸是影响反刍动物增质量、产奶的主要限制性氨基酸,过瘤胃赖氨酸(RPLys)和过瘤胃蛋氨酸(RPMet)作为添加剂在奶牛生产中已有广泛应用,可有效提高产奶量和乳品质[1-2],但在育肥羊生产中的应用还较少[3],尤其是在当前南方农区肉羊产业发展面临粗饲料短缺,育肥羊日粮中大量添加非常规饲料的背景下[4-6],其日粮组成比奶牛复杂很多,非常规饲料往往都存在蛋白质偏低、氨基酸不平衡的特点[7-8],补充过瘤胃氨基酸,调节日粮氨基酸平衡十分重要,尤其是必需氨基酸含量[9]。本研究旨在通过生长试验,研究在非常规全混合日粮(TMR)饲粮背景下,在育肥羊日粮中添加过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸对其生产性能的影响,为过瘤胃氨基酸在育肥羊生产中的应用和推广提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 日粮中非常规饲料原料的氨基酸含量测定
為了明确非常规饲料原料的氨基酸营养参数,对日粮中用到的脱绒全棉籽、白玉米皮、芝麻粕、玉米全酒糟(DDGS)等10种饲料原料的氨基酸组分进行测定。试验中所用的脱绒全棉籽、大蒜皮、白玉米皮、枣粉样品均来自徐州某饲料公司;芝麻粕采集自河南焦作;玉米和豆粕来自江苏省农业科学院六合羊场;蒲地蓝药渣采集自江苏泰州某药厂。
1.2 试验设计
生长试验于2019年10—12月在江苏西来原生态农业有限公司进行,试验期90 d,预饲期10 d,正试期80 d。选取30只出生日期相近、体况良好、体质量在20 kg左右的湖羊,随机分为3组,每组10个重复,每个重复1只羊,分别饲喂基础日粮(对照组,A组)、基础日粮+RPLys 0.3%(B组)、基础日粮+RPLys0.3%+RPMet 0.1%(C组)。
试验日粮参考NRC(1985)山羊营养需要配制[10],组成及营养成分见表1,3组日粮等氮等能。试验中所用的过瘤胃氨基酸产品均由上海美农科技股份有限公司提供,过瘤胃赖氨酸(含量55.7%、过瘤胃率76.6%、小肠释放率90%);过瘤胃蛋氨酸(含量45%、过瘤胃率80%、小肠释放率90%)。试验饲粮采用全混合颗粒料,将饲料原料在搅拌机中充分混合,然后用颗粒机制成颗粒料后直接饲喂。
注:预混料为1 kg饲料提供维生素A 4 000 IU、维生素D3 400 IU、维生素E 20 000 IU、硫酸亚铁69.03 mg、硫酸铜17.6 mg、硫酸钾 31.70 mg、硫酸锌 57.14 mg、硫酸锰44.03 mg、氯化钴 0.25 mg、亚硒酸钠8.95 mg、莫能菌素6.00 mg、碳酸氢钠 740.91 mg。试验饲粮营养水平为实测值。
1.2 饲养管理
试验开始前对羊舍进行清扫消毒,对每只试验羊进行编号,并打好耳标。试验羊自由采食,定时饲喂,每天08:30定时投料1次,根据预饲期的采食量确定每组每天的饲喂量。正式期开始后,根据预饲期的采食量调整饲喂量,并保证每天食槽中都有剩料,每天清理食槽中的剩料,试验动物自由饮水。
1.3 样品采集与指标测定
1.3.1 氨基酸组分测定
氨基酸测定采用GB/T 18246—2000《饲料中氨基酸的测定》中常规水解法,在110 ℃、6 mol/L HCl作用下,将蛋白质水解成单一氨基酸,再用离子交换色谱分离,并以茚三酮做柱后衍生测定。仪器使用德国曼默博尔公司A300型全自动氨基酸分析仪。具体操作如下:准确称取样品0.1~0.2 g于20 mL顶空瓶中,加6 mol/L盐酸(浓盐酸用纯水按体积比1 ∶1稀释)10 mL,将顶空瓶放入合适的试管架中再放入烘箱,防止爆瓶盐酸流出腐蚀烘箱,110 ℃恒温水解24 h。水解完成后,顶空瓶放置冷却后转移到50 mL容量瓶中,定容。从中吸取2 mL样品到小烧杯中并置于赶酸电炉中,直至烧杯中无液体。在烧杯中加入2 mL样品稀释液,用注射器反复抽吸混合均匀,再通过0.22 μm过滤器过滤后置入分析瓶中,上机分析。
1.3.2 生长性能测定
试验期间,每天喂食前记录投料量以及前1 d的剩料量,准确获得每组试验羊的日采食量,在正式试验1、20、40、80 d的早晨对羊进行空腹称质量,计算日增质量和料质量比(日采食量与日增质量之比)。
1.4 数据处理与分析
数据先采用Excel 2017进行整理,再用SPSS统计软件中的ANOVA进行单因素方差分析。试验数据用“平均值±标准差”表示。
2 结果与分析
2.1 饲料氨基酸
采用氨基酸分析仪自带软件(chromatography data handling system)分析氨基酸数据,根据各氨基酸组分的保留时间判峰进行定性分析,再由峰面积积分值进行定量分析(表2)。从表2可以看出,芝麻粕的总氨基酸含量最高,达33.19%,略低于豆粕,其动物必需氨基酸苏氨酸、蛋氨酸含量分别达1.14%、0.62%,赖氨酸含量相对偏低,仅为0.46%,而豆粕可以达2.45%。全棉籽作为一种高能量的饲料原料,其富含天氨酸、谷氨酸、精氨酸和蛋氨酸。蒲地蓝药渣和白玉米皮中也富含苏氨酸和赖氨酸,容易满足动物机体对必需氨基酸的需求。
2.2 饲粮中添加RPLys和RPMet对羊采食量的影响
从表3可以看出,0~20 d羊的平均日采食量,添加过瘤胃氨基酸组均低于对照组,其中B组显著低于对照组;21~40 d各组间平均日采食量无显著差异;从41~80 d添加过瘤胃氨基酸的B组、C组的平均日采食量均显著高于对照组,但B组、C组之间无显著差异,说明羊对过瘤胃氨基酸的添加有一个适应过程。从全期平均日采食量来看,C组显著高于A组,与B组相比有上升的趋势但差异不显著。全期平均日采食量来看,C组羊比对照组每天多采食120.87 g/只,提升8.3%。
2.3 饲粮中添加RPLys和RPMet对羊日增质量的影响
从表4可以看出,饲粮中添加过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸对全期平均日增质量并无显著影响。但从 0~20、21~40 d的平均日增质量来看,C组(基础日粮+RPLys 0.3%+RPMet 0.1%)比对照组(A组)高9.8%,而B组反而低于对照组。从41~60 d开始,C组的日增质量速度减缓,开始低于B组,但仍表现出高于对照组的特征,而B组开始有增速提高的趋势。从全期平均日增质量水平来看,C组仍然表现出优于B组和A组的特征,而B组基本与A组持平。
2.4 日粮中添加RPLys和RPMet对肉羊料质量比的影响
从表5可以看出,整个试验期内A组、B组和C组之间的料质量比均无显著差异(P>0.05)。但除了41~60 d内B组的料质量比最低以外,C组的料质量比都是最低的。从全期平均来看,C组的料质量比最低,A组其次,B组最高,说明过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸的同时添加有降低料质量比的趋势,而只添加过瘤胃赖氨酸时,没有达到降低料质量比的效果。
3 讨论与结论
3.1 日粮中添加RPLys和RPMet对羊采食量的影响
干物质采食量不足會限制动物的生产性能,影响动物的健康,供应过剩则导致多余养分随粪便排出体外,使饲养成本增加,造成经济上的浪费,因此生产上多提高羊的采食量来提高羊的生产性能。从本试验结果来看,过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸的添加对育肥羊均有一个适应过程,与对照组相比,在添加初期均出现了采食量下降的现象,但随着试验的持续进行,采食量在后期出现了显著的提高。这可能是由于本试验中的过瘤胃采用的包囊材料的适口性问题导致羊初期采食量降低,但是经过一段时间的适应,也有可能是过瘤胃氨基酸添加后消化率提高,采食量在后期得到有效提高。
欧阳靖等在研究饲粮中添喂不同水平的赖氨酸对羔羊消化代谢的影响时,羔羊干物质采食量分别在赖氨酸的添加水平为1.2%和0.4%时较高,分别比对照组增加了6%和15%[11],与本试验结果不同,可能是因为本试验采用了大量的非常规饲料,日粮组成不同造成的。也有研究表明,增加补充的RPLys水平不会改变日粮干物质摄入量[12],与本试验结果相似,添加过瘤胃赖氨酸组的采食量差异并不显著。内蒙古农业大学王建华等通过选用9只健康的内蒙古白绒山羊做试验,研究其日粮中添加RPLys和RPMet对氮消化代谢影响,结果表明基础日粮中添加5 ∶1的RPMet与RPLys可显著地增加试验羊的干物质采食量[13],与本试验结果不同,原因可能是过瘤胃氨基酸添加的比例不同;Lee等研究表明,在DMP(可代谢蛋白缺乏)组的基础下补充RPLys和RPMet,干物质采食量与ADMP(可代谢蛋白充足)组的采食量趋于平行,说明当日粮中可代谢蛋白质不足时补充适宜量的过瘤胃保护氨基酸(RPAA),其采食量增加[14]。上述试验都与本试验结果相似,说明过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸同时添加可以显著提高试验羊的采食量。
3.2 日粮中添加RPLys和RPMet对肉羊生长性能的影响
从本试验结果来看,在日粮中单纯添加过瘤胃赖氨酸对育肥羊平均日增质量的提高与对照组差异不大,而料质量比反而有提高的趋势,过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸同时添加,则表现出提高平均日增质量和降低料质量比的趋势,虽未达到显著水平,但日增质量较对照组提高8.3%,料质量比较对照组降低1.7%,说明单纯地添加过瘤胃赖氨酸对育肥羊生产性能提高的作用有限,而过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸共同添加的表现优于单纯添加RPLys。育肥羊缺乏蛋氨酸会导致其生长缓慢,虽然赖氨酸也具有促进生长的作用,但在此阶段它可能并不是第一限制性氨基酸。姜淑贞等研究指出,以玉米秸秆和豆粕为主要日粮的肉牛,蛋氨酸是其第一限制性氨基酸,赖氨酸是第二限制性氨基酸[15]。李雪玲等通过氨基酸扣除法研究断奶羔羊对赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸4种必需氨基酸的限制性顺序,得出蛋氨酸的缺乏对羔羊生长性能影响最明显,其他3种氨基酸的影响较弱[16]。这些研究进一步验证了本试验的结果。
从牛方面的研究结果来看,郑海英等在研究过瘤胃赖氨酸、过瘤胃蛋氨酸及2种氨基酸同时饲喂育肥牛时,表明过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸均能显著提高育肥牛平均日增质量,二者同时添加增质量效果最好且经济效益最高[17]。高岩等在研究饲粮中添加 RPMet、RPLys对荷斯坦奶公牛肉用生产性能和肉品质的影响时,也发现RPMet+RPLys组末质量、平均日增质量均显著高于对照组[18],但仅添加RPLys和RPMet组的数据并未给出,可能是差异并不显著的原因。
从羊方面的研究来看,毛成文研究包被蛋氨酸和赖氨酸对肉羊氮代谢和生产性能的影响,研究结果表明,包被蛋氨酸和赖氨酸都可以显著降低肉羊料质量比,促进平均日增质量的提高[19]。高昌鹏等在研究纤维素酶处理的荞麦秸秆饲粮中添加过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸对滩羊生长性能和消化代谢的影响时,该试验对照组为基础饲粮+4.5 g/d过瘤胃蛋氨酸,试验组在此基础上添加不同剂量的RPLys,但试验结果表明,各组间的末体质量、总增质量、平均日增质量和干物质采食量无显著差异,但过瘤胃蛋氨酸和过瘤胃赖氨酸组合添加组的料质量比显著低于对照组,在荞麦秸秆饲粮中适宜的赖蛋比为 1.85 ∶1[20]。本试验中单纯添加RPLys组对育肥羊的平均日增质量影响并不显著,可能是日粮组成不同以及过瘤胃赖氨酸添加剂量不同导致的。张艳梅等研究了过瘤胃蛋氨酸不同添加量(1.5、3.0、4.5、6.0 g/d)对宁夏滩羊生长性能的影响,发现4.5 g/d添加量时,试验羊的日增质量最高,料质量比最低,添加量为6.0 g/d时,日增质量和饲料报酬均下降[21],说明过瘤胃氨基酸的添加必须适量,过量添加反而会限制动物生产性能的发挥。进一步设计了过瘤胃蛋氨酸和过瘤胃赖氨酸不同比例的组合,研究其对滩羊生产性能的影响,从其研究结果来看,在以玉米、豆粕、苜蓿和化学处理稻草为背景的日粮条件下,单独添加过瘤胃蛋氨酸组的采食量、日增质量均显著高于组合组[21]。本试验设计时,未考虑到单独添加过瘤胃蛋氨酸组,因此有待于进一步研究。
综上所述,添加过瘤胃氨基酸来满足育肥羊所需的各种必需氨基酸是提高动物生产性能的关键。从本研究结果来看,虽然过瘤胃赖氨酸也具有促进生长的作用,但在试验中大量添加非常规饲料的日粮环境下它可能并不是第一限制性氨基酸,在赖氨酸添加基础上,适量过瘤胃蛋氨酸的添加具有更好的提高采食量、日增质量的效果。而单独添加过瘤胃蛋氨酸与组合添加过瘤胃蛋氨酸和过瘤胃赖氨酸的效果比较,则有待进一步深入研究。
本试验结果表明,在肉羊大量使用非常规饲料原料的日粮背景下添加过瘤胃氨基酸,育肥羊对日粮中过瘤胃氨基酸的添加存在一个适应的过程,在添加的初期可能由于包囊材料的适口性问题,会出现采食量下降的情形。过瘤胃赖氨酸的添加有提高肉羊的采食量的趋势,但过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸同时添加可显著提高肉羊的平均日采食量。从日增质量和料质量比指标来看,日粮中仅添加过瘤胃赖氨酸对提高日增质量、降低料质量比的影响不显著,而进一步添加过瘤胃蛋氨酸的效果优于单纯添加过瘤胃赖氨酸。
参考文献:
[1]Davenport G M,Boling J A,Gay N. Performance and plasma amino acids of growing calves fed corn silage supplemented with ground soybeans,fishmeal and rumen-protected lysine[J]. Journal of Animal Science,1990,68(11):3773-3779.
[2]向白菊,张 健,黄德均,等. 饲料中添加过瘤胃氨基酸对肉用牛生长性能的影响[J]. 南方农业,2014,8(9):58-60.
[3]郭俊强. 不同饲喂水平下添加过瘤胃蛋氨酸和赖氨酸对滩羊生长与肉质的影响[D]. 银川:宁夏大学,2019:30.
[4]徐运杰. 芝麻粕的营养组成及其在禽料中的应用[J]. 广东饲料,2012(2):32-33.
[5]Mamputu M,Buhr R J. Effect of substituting sesame meal for soybean meal on layer and broiler performance[J]. Poultry Science,1995,74(4):672-684.
[6]郭建军,白春会,孔祥霞,等. 酒糟蛋白饲料、桑叶代替豆饼育肥羔羊试验研究[J]. 今日畜牧兽医,2008(4):8.
[7]白云峰,高立鹏,涂远璐,等. 区域性部分非常规饲料的氨基酸组成分析[J]. 江苏农业科学,2014,42(4):165-166.
[8]李玲秀,蔡海莹. 安徽省反刍动物非常规饲料营养价值及原料成本分析[J]. 中国饲料,2013(24):33-35.
[9]杨志林,李蓓蓓,冯建芳. 过瘤胃氨基酸在反刍动物生产中的应用研究[J]. 饲料博览,2016(8):18-20.
[10]National Research Council. Nutrient requirements of sheep[M]. 6th ed. Washington DC:National Academy Press,1985.
[11]欧阳靖,雒秋江,付清茂,等. 饲粮添喂赖氨酸对羔羊消化代谢的影响[J]. 动物营养学报,2010,22(4):943-950.
[12]Xue F,Zhou Z,Ren L,et al. Influence of rumen-protected lysine supplementation on growth performance and plasma amino acid concentrations in growing cattle offered the maize stalk silage/maize grain-based diet[J]. Animal Feed Science & Technology,2011,169(1/2):61-67.
[13]王建华. 瘤胃保护性氨基酸的研制及其对内蒙古白绒山羊消化
代谢影响的研究[D]. 呼和浩特:内蒙古农业大学,2004:76-82.
[14]Lee C,Hristov A,Cassidy T W,et al. Rumen-protected lysine,methionine,and histidine increase milk protein yield in dairy cows fed a metabolizable protein-deficient diet[J]. Journal of Dairy Science,2012,95(10):6042-6056.
[15]姜淑贞,杨在宾,杨维仁. 反刍动物与蛋氨酸营养[J]. 中国饲料,2001(20):17-19.
[16]李雪玲,柴建民,张乃锋,等. 断奶羔羊4种必需氨基酸限制性顺序和需要量模型探索[J]. 动物营养学报,2017,29(1):106-117.
[17]郑海英,萨日娜,杨 帅,等. 過瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸对育肥牛饲喂效果试验[J]. 今日畜牧兽医,2018,34(11):15-16.
[18]高 岩,吴健豪,曲永利,等. 饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸、过瘤胃赖氨酸对荷斯坦奶公牛肉用生产性能和肉品质的影响[J]. 动物营养学报,2016,28(9):2936-2942.
[19]毛成文. 包被蛋氨酸和赖氨酸对肉羊氮代谢和生产性能影响研究[D]. 北京:中国农业大学,2004:50-53.
[20]高昌鹏,周玉香,杨万宗,等. 荞麦秸秆饲粮中添加过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸对滩羊生长性能和消化代谢的影响[J]. 动物营养学报,2020,32(1):310-320.
[21]张艳梅,周玉香,李雨蔚. 复合化学处理稻草饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸对舍饲滩羊生长性能、屠宰性能和肉品质的影响[J]. 动物营养学报,2019,31(2):962-969.