添加柿子皮对全混合日粮青贮发酵品质、体外瘤胃发酵指标的影响及其在肉牛上的应用研究
2021-11-26蔡云波何竹青
杨 蒙,蔡云波,何竹青
(西安职业技术学院,陕西西安 710077)
柿子皮是柿子干加工过程中产生的一种农工业副产品,通常被作为废弃物丢掉,这不仅会造成环境污染,也会引起资源浪费。柿子皮由于其含有糖分和纤维,可作为反刍动物饲料原料。此外,柿子皮还含有比柿子果肉更高水平的酚类物质,并有提高单胃动物生产性能和产品质量的潜力(Lee等,2016)。但一些品种柿子的果皮和果肉中含有缩合单宁,可产生苦味,降低了动物采食量,同时其高水分和高糖含量也使其易发生好氧腐败(马玉胜,2002)。全混合日粮是反刍动物日粮中添加粗料和精料的单一混合饲料,以满足动物营养需求。当采用高水分成分或加水制备全混合日粮时,这种新鲜的高水分饲料在制备后易发生好氧性腐败,尤其是在高温环境下。全混合日粮青贮后提高了有氧稳定性,可提供全年营养均衡的饲料,青贮由于产生了一些有机物还可以提高饲料适口性(郭会忠和赵遵明,2013)。此外,青贮已被证明可以提高反刍动物饲料利用率,如Lorenz等(2010)报道,在全谷物燕麦青贮过程中,添加绿茶废料可提高山羊体内氮的沉积,并稳定蛋白质含量,而用富含单宁的饲料进行青贮也可产生相对较高水平的瘤胃不可降解蛋白,因为单宁与蛋白质形成不溶性复合物,同时单宁还会影响瘤胃发酵,如瘤胃乙酸与丙酸的比例和甲烷产量(Castro-Montoya等,2011)。因此,本试验旨在评估添加不同水平柿子皮的全混合日粮青贮后的发酵品质、体外瘤胃发酵指标及其对肉牛生长性能的影响。
1 材料与方法
1.1 试验分组 试验将含有0、10%和20%柿子皮添加水平的全混合日粮分别装入在3个相同的聚乙烯桶中(100 L),在密闭环境下青贮6周。之后打开桶仓,然后冷冻干燥后粉碎过筛(1 mm),样品保存于-20℃的冰箱中。
1.2 化学成分及体外瘤胃发酵 采用常规养分分析方法测定发酵饲料中养分含量,可溶/不可溶性蛋白或单宁浓度参考Taira(1996)的方法分析。发酵饲料样品分为4个重复,通过瘤胃瘘管取肉牛瘤胃液,将收集的瘤胃液用四层纱布过滤,上清液与缓冲液按1∶2混合后在水浴中保持39℃。之后参考拜彬强等(2015)的方法分析瘤胃发酵指标。
表1 不同水平柿子皮全混合日粮组成及营养水平
1.3 生长性能 将60头初始体重接近的肉牛随机分为3组,每组5个重复,每个重复4头,分别饲喂上述青贮饲料20周。试验结束后对肉牛称重,试验期间每4周记录1次饲料用量,数据用于计算日增重、采食量和料重比。
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分析,采用Turkey检验进行多重比较,P<0.05表示差异显著。
2 结果与分析
2.1 全混合日粮补充柿子皮发酵后化学成分分析 由表2可知,全混合日粮添加不同水平柿子皮发酵后,粗蛋白质、粗脂肪和酸性洗涤纤维含量无显著差异(P>0.05)。对照组日粮发酵后干物质、非纤维碳水化合物、可溶性单宁和乳酸含量显著高于处理组(P<0.05)。10%和20%柿子皮组pH、粗灰分和中性洗涤纤维含量显著高于对照组(P<0.05)。对照组可溶性蛋白含量显著高于20%柿子皮组(P<0.05),但乙醇和乙酸浓度显著低于20%柿子皮组(P<0.05)。
表2 全混合日粮补充柿子皮发酵后化学成分分析
2.2 全混合日粮补充柿子皮发酵后体外瘤胃发酵指标 由表3可知,不同水平柿子皮全混合日粮发酵后瘤胃体外发酵指标如pH、氨氮、乙酸、丙酸和戊酸浓度及乙酸与丙酸比值均无显著差异(P>0.05)。处理组挥发性脂肪酸总量显著高于对照组(P<0.05),但20%柿子皮组甲烷产量显著低于对照组和10%柿子皮组(P<0.05)。此外,对照组丁酸浓度显著高于处理组(P<0.05)。
表3 全混合日粮补充柿子皮体外发酵指标分析
2.3 全混合日粮补充柿子皮发酵对肉牛生长性能的影响 由表4可知,对照组与处理组日粮对肉牛体重和平均日采食量的影响无显著差异(P>0.05)。与对照组相比,20%柿子皮组肉牛的平均日增重较对照组显著提高18.13%(P<0.05),但料重比显著降低15.67%(P<0.05)。
表4 全混合日粮补充柿子皮对肉牛生长性能的影响
3 讨论
在本研究中,单宁含量被确定为可溶性和不溶性组分,因为单宁的可溶性或不溶形式可能影响其与蛋白质的结合亲和力及其营养作用。试验结果表明,青贮后,对照组日粮干物质、非纤维碳水化合物、可溶性单宁乳酸含量显著高于处理组,但处理组pH、粗灰分和中性洗涤纤维含量显著高于对照组。由于柿子皮中含单宁,进而提高了青贮料中的单宁总量,这与Kondo等(2014)在其他副产物中报道的结果一致。
蛋白质组分的比例一般与瘤胃蛋白质降解有关,在本研究中,全混合饲料青贮的可溶性蛋白质含量是青贮前的近2倍,可溶性蛋白的显著增加可能是青贮过程中蛋白质水解造成的(Lorenz等,2010)。由此可见,柿子单宁在全混合日粮青贮过程中可能具有抵抗可溶性蛋白组分增加的作用。在本研究中,总产气量受青贮处理和柿子皮添加水平的影响,反映了非纤维碳水化合物含量在青贮过程中随柿子皮水平的变化而变化。事实上,根据Getachew等(2004)的报道,总产气量与日粮非纤维碳水化合物含量呈正相关,因为在青贮过程中,全混合日粮中柿子皮衍生的部分非纤维碳水化合物可能被易发酵菌转化为乳酸、乙醇和乙酸,这是因为全混合日粮青贮中乙酸和乙醇的含量随柿子皮水平的增加而增加(Guo等,2013)。
体外瘤胃液氨氮浓度由日粮蛋白质降解速率和微生物对氨氮吸收速率决定,而全混合日粮青贮中可溶性蛋白组分增加所释放的氨可能在体外培养过程中被瘤胃微生物所吸收。挥发性脂肪酸是碳水化合物在瘤胃发酵产生的,可通过瘤胃壁吸收,为宿主动物提供能量物质。一般来说,产气量反映了体外瘤胃发酵产生的总挥发性脂肪酸及其组成。反刍动物产生的甲烷导致了温室气体效应和全球变暖,同时甲烷产量也代表了能量损失(Eckard等,2010)。20%柿子皮组甲烷产量显著低于对照组,这说明该组的能量损失低,这与生长性能的结果一致。
4 结论
全混合日粮添加柿子皮青贮后,单宁的可溶性和不溶性组分与瘤胃发酵特性有关,在全混合日粮中添加20%柿子皮青贮后可抵抗青贮过程中蛋白质的分解,降低了甲烷产量,提高了肉牛的生长性能。