日粮添加壳聚糖对肉牛生长性能、养分消化及瘤胃发酵的影响

张淑琴

（甘肃省定西市渭源县锹峪镇畜牧兽医站，甘肃定西 748206）

近年来，一些产品和技术被开发以优化反刍动物的生长性能，从而优化其生产，旨在提供最大利润。其中一个有效的策略是使用添加剂调控瘤胃发酵模式，因为使用添加剂可以改善瘤胃微生物群的组成，从而提高纤维表观消化率，最终增加饲料消化率，使发酵更有效，能耗更低（牛俊丽等，2015）。其中，在替代抗生素添加剂方面，壳聚糖因其广谱抗菌特性对几种细菌、真菌和酵母显示出潜力（冯小强等，2009）。此外，根据上述研究发现，壳聚糖是一种具有无毒、可生物降解特性的生物聚合物，在医药和食品保存等领域都有应用，主要是因为其抗菌活性。Goiri等（2009）报道，壳聚糖的使用引起了营养学家的兴趣，因为它显示出瘤胃调节物离子载体的类似活性。虽然壳聚糖的作用机制尚未完全阐明，Kong等（2010）提到，壳聚糖的抗菌作用可能与其改变细胞通透性有关，因为这种效应与壳聚糖的多阳离子特性有关，而多阳离子的壳聚糖与细菌细胞上的负电荷相互作用。研究表明，反刍动物日粮中添加壳聚糖对采食量、表观消化率和瘤胃发酵参数有一定影响（田丰等，2011），但相关研究较少，因此，本文主要研究日粮添加不同水平壳聚糖对肉牛生长性能、养分消化及瘤胃发酵性能的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计 试验将60头平均体重为（158.28±0.62）kg的荷斯坦肉牛随机分为3组，每组20头（4头/重复）。对照组肉牛饲喂基础日粮，处理1和2组肉牛分别饲喂基础日粮+100和200 mg/kg壳聚糖，试验持续20周。

1.2 饲养管理 试验期间每天分别在早上8点和下午3点各饲喂1次，记录饲料投喂量及剩余量，分别在试验第70天和结束时对每头牛进行称重。数据用于计算1～70 d、71～140 d及1～140 d日增重、采食量和料重比。

1.3 养分消化及瘤胃发酵 在试验的第68～70天每天收集饲料及粪便样品，样品在65℃下烘干72 h后制备成风干样品，粉碎过分析筛，用于分析常规养分。试验结束当天，在饲喂后6 h后通过瘤胃导管采集瘤胃液，使用便携式pH测定瘤胃pH。然后用3层粗棉布过滤瘤胃液，收集上清液约20 mL，加入5mL 1M的硫酸进行固氮，12000×g离心15 min，收集上清液，参考钱泽斌和朱雁飞（2020）的方法分析瘤胃发酵相关指标。试验当天每个重复随机选择1头牛，采血后分离血清，用试剂盒法测定生化指标。

表1 全混合日粮组成及营养水平

1.4 统计分析 试验数据采用SAS软件进行单因素方差分析模型，采用Duncan’s法进行多重比较，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 壳聚糖对肉牛生长性能的影响 由表2可知，日粮添加不同水平的壳聚糖对肉牛体重、日增重、采食量和1～70 d料重比的影响均无显著差异（P＞0.05）。与对照组相比，200 mg/kg壳聚糖组71～140 d和1～140 d料重比分别显著降低2.33%和2.22%（P＜0.05）。

表2 壳聚糖对肉牛生长性能的影响

2.2 壳聚糖对肉牛养分摄入及表观消化率的影响 由表3可知，日粮添加不同水平的壳聚糖对干物质、粗蛋白质、粗脂肪、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维摄入量的影响均无显著差异（P＞0.05）。同时，各组干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率的影响无显著差异（P＞0.05）。100和200 mg/kg壳聚糖组粗脂肪表观消化率较对照组分别显著提高5.79%和4.34%（P＜ 0.05）。

表3 壳聚糖对肉牛养分摄入及表观消化率的影响

2.3 壳聚糖对肉牛瘤胃发酵性能及生化指标的影响 由表4可知，日粮壳聚糖添加水平对瘤胃pH、乙酸、丙酸和丁酸浓度及血清白蛋白、球蛋白、葡萄糖、胆固醇和甘油三酯浓度的影响均无显著差异（P＞0.05）。对照组氨氮浓度较200 mg/kg壳聚糖组显著提高18.11%（P＜0.05），但挥发性脂肪酸浓度显著降低20.10%（P＜0.05）。与对照组相比，200 mg/kg壳聚糖组血清总蛋白浓度显著提高11.24%（P＜0.05），而100和200 mg/kg壳聚糖组血清尿素氮浓度分别显著降低22.50%和22.21%（P＜0.05）。

表4 壳聚糖对肉牛瘤胃发酵性能及血液生化指标的影响

3 讨论

本研究结果发现，壳聚糖不影响肉牛体重、日增重和采食量，但在全混合日粮中添加200 mg/kg壳聚糖可以显著改善生长后期和整个试验期的饲料效率。作者推测，饲料效率的提高与营养物质消化率有关，但结果并未发现养分摄入量有显著差异。此外，壳聚糖除了显著提高粗脂肪表观消化率外对其他养分消化率无显著改善作用。但200 mg/kg壳聚糖组中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维在数值上表示出降低，可能是瘤胃pH降低影响了纤维降解微生物的发酵活性（Calsamiglia等，2002）。由于瘤胃内底物供应可以改变发酵过程，从而增加氢的浓度，导致瘤胃pH略有降低。本研究中粗脂肪摄入量在数值上有所增加，这可能与壳聚糖提高了粗脂肪消化率有关。加入200 mg/kg壳聚糖显著降低了瘤胃氨氮浓度，这与尿素氮浓度降低的结果一致。Sultan等（2009）报道，由于瘤胃氨氮浓度高，血浆尿素浓度高，在尿液中排泄更多的氮，因为瘤胃氮浓度高与尿氮排泄率相关性较高，尿氮排泄是该元素在动物体内过量存在时的排泄形式。

血清主要蛋白为白蛋白、球蛋白和纤维蛋白原，它们具有多种功能，如维持渗透压和血液黏度、营养物质运输、代谢物、激素和排泄产物、调节血液pH、参与血液凝血。此外，这些蛋白质主要由肝脏合成，合成速度直接与动物营养状况，特别是蛋白质水平和肝功能有关（Gonzalez和Sheffer，2003）。因此，总蛋白的浓度对监测日粮中高浓度脂质引起的疾病代谢状态及对动物造成的任何抗营养因素非常重要。本研究结果发现，日粮中添加200 mg/kg壳聚糖可以显著提高总蛋白浓度。总胆固醇和循环低密度脂蛋水平没有影响，这一结果与Christensen等（1994）的观点一致，他指出，瘤胃代谢、肠道吸收、全身转运、全身代谢、脂肪在体内的分泌和沉积与脂肪代谢直接相关，可能会影响饲动物的血液参数。根据Zhang等（2008）的研究，壳聚糖在饲喂高脂肪日粮大鼠中具有显著的降血脂活性，可增加粪便中脂质排泄。

4 结论

本研究结果发现，日粮添加200 mg/kg壳聚糖可以提高粗脂肪表观消化率、瘤胃挥发性脂肪酸及血清总蛋白浓度，进而改善肉牛生长后期的饲料效率。