泌乳期云南半细毛羊的蛋白质需要量

2022-03-10赵小琪王思宇倪晓君李银江洪琼花

动物营养学报 2022年2期

赵小琪王思宇倪晓君李银江薛白洪琼花**

(1.云南省畜牧兽医科学院，昆明650224；2.云南省农业农村厅，昆明650000；3.四川农业大学动物营养研究所，成都611130)

云南半细毛羊是我国第1个毛肉兼用型粗档半细毛羊新品种，填补了中国绵羊品种无粗档半细毛羊品种的空白[1]，其主要分布在滇东北亚高山草甸带，四川、贵州的部分山区也有推广，存栏10万只，年出栏5万只以上[2]。云南半细毛羊在遗传资源保护、调整农业产业结构、促进经济发展等方面都具有重要意义。繁殖新技术、选种育种和动物营养等方面的科学研究可为保种工作和开发利用提供技术指导。目前云南半细毛羊营养需要研究仅见空怀期能量、蛋白质、钙需要量[3-5]，妊娠期和生长期能量需要量[6-7]的报道，泌乳期蛋白质需要量的研究还是空白。因此，本试验以云南半细毛羊泌乳母羊为研究对象，通过消化代谢试验探索泌乳期云南半细毛羊的蛋白质代谢规律和蛋白质需要量，为云南半细毛羊的饲粮配制提供理论数据，为高效养殖提供生产指导，为中国半细毛羊的饲养标准制定提供基本参数。

1 材料与方法

1.1 试验动物

试验羊由云南省昭通市巧家县赖石山种畜场提供。选择50只体况良好，年龄、体重接近，配种日期相同，临近预产期的云南半细毛羊妊娠母羊进行试验。将试验羊随机分为5组，每组10只。

1.2 试验饲粮

5组试验羊饲喂5个蛋白质水平的试验饲粮，其蛋白质水平依次为8.85%(Ⅰ组)、10.55%(Ⅱ组)、12.49%(Ⅲ组)、14.50%(Ⅳ组)和15.95%(Ⅴ组)，其他营养水平保持基本一致。试验饲粮组成及营养水平见表1。

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.3 试验设计和饲养管理

动物饲养试验在昆明易兴恒畜牧科技有限责任公司进行，试验前羊舍和代谢笼提前做好清洁和消毒工作。试验共104 d，预试期14 d，自母羊预产期前第14天开始至母羊产羔结束。母羊产羔后每组选择实际产羔日期接近、产后体重接近的8只试验羊进入为期90 d的正试期。试验羊单栏饲养，自由采食，自由饮水，每日08:30、16:00各饲喂1次，先喂玉米青贮，再喂精料、蚕豆秸(粉)和小麦秸(粉)的混合料(三者按配方比例再加适当水混匀)。分别在泌乳第20、50、80天从每组选择体重接近、产单羔(96%的母羊产单羔)的5只母羊进行为期5 d的消化代谢试验。25只试验母羊在代谢笼中单笼饲养，每天记录采食量，并且全收粪、尿并称重、记录。母羊与羔羊隔离饲养，每日09:00、17:00将羔羊放到母羊身边吃奶，哺乳前后称重并记录羔羊体重，其差值为每次的泌乳量，2次的泌乳量相加为母羊每天的泌乳量。

试验期间为羔羊提供精料(昆明田园饲料有限公司产品2681羔羊精补料)，自由采食，且羔羊仅在母羊进行消化代谢试验时与之隔离饲养。试验羊预试期开始、正试期开始和结束、消化代谢试验开始时于晨饲前空腹称重。

1.4 样品采集

1.4.1 饲粮样品的采集

消化代谢期间每天采集1次各组的精料、蚕豆秸(粉)和小麦秸(粉)的混合料样品200 g，玉米青贮样品200 g。样品经55 ℃烘干制成风干样品后用于测定常规营养成分。

1.4.2 粪、尿样品的采集

每天将收集的每只羊的鲜粪混匀后按重量的10%取样并按5%比例加入10%盐酸溶液固氮，55 ℃制成风干样待测粪中粗蛋白质含量。收集尿样时用纱布过滤直至尿样澄清，取10%添加10%盐酸溶液使pH低于3进行固氮，于-20 ℃保存待测尿中粗蛋白质含量。

1.4.3 奶样的采集

每次羔羊吃奶前人工挤奶采集100 mL奶样，当天的奶样混合后加适量重铬酸钾置于4 ℃冰箱保存，1周内完成乳蛋白含量的测定。

1.5 样品测定

饲粮、粪和尿中各养分含量的测定参照张丽英[8]主编的《饲料分析及饲料质量检测技术》中的方法。乳蛋白含量的测定参照刘丑生等[9]主编的《奶牛生产性能测定及应用》中的方法。

1.6 计算公式

可消化蛋白质摄入量(DPI)=
蛋白质摄入量(PI)-粪蛋白质排出量；
蛋白质沉积量(RP)=PI-粪蛋白质排出量-
尿蛋白质排出量-乳蛋白排出量。

1.7 统计分析

试验数据用Excel 2019软件初步处理后用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，采用LSD法进行多重比较，并对RCP与CPI进行回归分析。结果以平均值±标准差表示，P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著。

2 结果

2.1 饲粮蛋白质水平对云南半细毛羊泌乳期蛋白质消化代谢的影响

饲粮蛋白质水平对云南半细毛羊泌乳第20、50和80天蛋白质消化代谢的影响分别见表2、表3和表4。

泌乳第20天，Ⅰ组的干物质采食量(DMI)显著低于Ⅱ组和Ⅲ组(P<0.05)，极显著低于Ⅳ组和Ⅴ组(P<0.01)；泌乳第50天，Ⅰ组的DMI显著低于Ⅴ组(P<0.05)，其余组间无显著差异(P>0.05)；泌乳第80天，Ⅰ组的DMI最低，与Ⅱ组无显著差异(P>0.05)，但显著低于Ⅲ组、Ⅳ组和Ⅴ组(P<0.05)。

泌乳期各阶段PI均随饲粮蛋白质水平的升高而增加，具体表现为：泌乳第20天，Ⅴ组的极显著高于其他4组(P<0.01)，Ⅳ组显著高于Ⅲ组(P<0.05)、极显著高于Ⅰ组和Ⅱ组(P<0.01)，Ⅲ组极显著高于Ⅰ组(P<0.01)，Ⅱ组显著高于Ⅰ组(P<0.05)；泌乳第50天，Ⅲ组和Ⅱ组、Ⅳ组间无显著差异(P>0.05)，其余组间差异极显著(P<0.01)；泌乳第80天，Ⅲ组和Ⅳ组间无显著差异(P>0.05)，其余组间差异极显著(P<0.01)。

泌乳期各阶段DPI均随饲粮蛋白质水平的升高而增加，具体表现为：泌乳第20天，Ⅱ和Ⅰ组、Ⅲ组间无显著差异(P>0.05)，其余组间差异极显著(P<0.01)；泌乳第50天，Ⅴ组极显著高于其他4组(P<0.01)，Ⅳ组显著高于Ⅲ组(P<0.05)、极显著高于Ⅰ组和Ⅱ组(P<0.01)，Ⅲ组显著高于Ⅱ组(P<0.05)、极显著高于Ⅰ组(P<0.01)，Ⅱ组极显著高于Ⅰ组(P<0.01)；泌乳第80天，Ⅲ组和Ⅳ组间无显著差异(P>0.05)，其余组间差异极显著(P<0.01)。

粪蛋白质排出量随饲粮蛋白质水平的升高而增加，具体表现为：泌乳第20天，Ⅲ组、Ⅳ组、Ⅴ组显著或极显著高于Ⅰ组(P<0.05或P<0.01)；泌乳第50天，Ⅴ组显著高于Ⅱ组(P<0.05)、极显著高于Ⅰ组(P<0.01)，Ⅲ组和Ⅳ组极显著高于Ⅰ组(P<0.01)；泌乳第80天，Ⅰ组显著低于其余4组(P<0.05)，极显著低于Ⅳ组和Ⅴ组(P<0.01)。

尿蛋白质排出量随饲粮蛋白质水平的升高而增加，具体表现为：泌乳第20天，Ⅰ组和Ⅱ组间无显著差异(P>0.05)，其余组间差异极显著(P<0.01)；泌乳第50天，Ⅱ组和Ⅲ组间无显著差异(P>0.05)，其余组间差异极显著(P<0.01)；泌乳第80天，Ⅰ组和Ⅱ组无显著差异(P>0.05)，其余组间差异显著或极显著(P<0.05或P<0.01)。

泌乳第20天，Ⅱ组乳蛋白排出量显著高于Ⅰ组、Ⅲ组和Ⅴ组(P<0.05)，极显著高于Ⅳ组(P<0.01)，其余组间无显著差异(P>0.05)；泌乳第50天，Ⅰ组乳蛋白排出量显著低于Ⅱ组和Ⅴ组(P<0.05)，极显著低于Ⅲ组和Ⅳ组(P<0.01)，其余组间无显著差异(P>0.05)；泌乳第80天，乳蛋白排出量随饲粮蛋白质水平的升高先增加后减少，Ⅲ组最高，显著高于Ⅳ组(P<0.05)，极显著高于Ⅰ组和Ⅴ组(P<0.01)，Ⅱ组次高，显著高于Ⅰ组(P<0.05)，极显著高于Ⅴ组(P<0.01)。

泌乳期各阶段RP均随饲粮蛋白质水平的提高而增加，具体表现为：泌乳第20天，除Ⅰ组和Ⅱ组间、Ⅱ组和Ⅲ组间无显著差异(P>0.05)外，其余组间差异显著或极显著(P<0.05或P<0.01)；泌乳第50天，Ⅴ组极显著高于其余4组(P<0.01)，Ⅳ组极显著高于Ⅰ组和Ⅱ组(P<0.01)，Ⅲ组显著高于Ⅱ组(P<0.05)、极显著高于Ⅰ组(P<0.01)；泌乳第80天，相邻组间差异显著(P<0.05)，其余组间差异极显著(P<0.01)。

泌乳期各阶段蛋白质表观消化率均随饲粮蛋白质水平的升高而提高。泌乳第20天，Ⅴ组显著高于Ⅳ组(P<0.05)、极显著高于Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组(P<0.01)，Ⅳ组显著高于Ⅲ组(P<0.05)、极显著高于Ⅰ组和Ⅱ组(P<0.01)，Ⅲ组显著高于Ⅱ组(P<0.05)；泌乳第50天，Ⅴ组极显著高于其余4组(P<0.01)，Ⅳ组极显著高于Ⅰ组和Ⅱ组(P<0.01)，Ⅲ组和Ⅱ组极显著高于Ⅰ组(P<0.01)；泌乳第80天，Ⅴ组显著高于Ⅳ组(P<0.05)、极显著高于Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组(P<0.01)，Ⅳ组极显著高于Ⅰ组和Ⅱ组(P<0.01)，Ⅲ组显著高于Ⅱ组(P<0.05)、极显著高于Ⅰ组(P<0.01)，Ⅱ组极显著高于Ⅰ组(P<0.01)。

表2 饲粮蛋白质水平对泌乳第20天云南半细毛羊蛋白质消化代谢的影响

2.2 云南半细毛羊的泌乳蛋白质需要量

如表5所示，泌乳第20天，Ⅱ组泌乳量最高，且与Ⅲ组差异显著(P<0.05)、与Ⅳ组差异极显著(P<0.01)，其余组间无显著差异(P>0.05)。泌乳第50天，Ⅰ组泌乳量显著低于其他4组(P<0.05)。泌乳第80天，Ⅲ组泌乳量最高，极显著高于除Ⅱ组外的其余3组(P<0.01)，Ⅱ组次高，显著高于Ⅰ组和Ⅳ组(P<0.05)、极显著高于Ⅴ组(P<0.01)。

泌乳第20天，Ⅳ组乳蛋白含量显著高于Ⅰ组(P<0.05)；泌乳第50天，Ⅲ组乳蛋白含量显著高于Ⅰ组(P<0.05)；泌乳第80天，Ⅳ组乳蛋白含量显著高于Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅴ组(P<0.05)。

表3 饲粮蛋白质水平对泌乳第50天云南半细毛羊蛋白质消化代谢的影响

表4 饲粮蛋白质水平对泌乳第80天云南半细毛羊蛋白质消化代谢的影响

参照于子洋[10]在崂山奶山羊研究中的方法，泌乳蛋白质需要量通过乳蛋白含量(g/kg)除以PI转化为乳蛋白的效率得到。根据已测乳成分结果可知，泌乳第20、50和80天乳蛋白含量平均值依次为5.16%、5.09%和5.92%，即1 kg羊奶中所含蛋白质分别为51.6、50.9、59.2 g。PI转化为乳蛋白的效率参考杨维仁等[11]报道的45.25%。因此，云南半细毛羊在泌乳第20、50和80天每生产1 kg奶的蛋白质需要量分别为114.03、112.49、和130.83 g。结合表2、表3和表4数据可知，云南半细毛羊泌乳第20、50和80天的蛋白质表观消化率平均值依次为61.29%、62.57%和64.93%，可得云南半细毛羊在泌乳第20、50和80天每生产1 kg奶的可消化蛋白质需要量分别为69.89、70.38和84.95 g。

表5 饲粮蛋白质水平对云南半细毛羊乳蛋白代谢的影响

2.3 云南半细毛羊泌乳期的维持蛋白质需要量

用PI[g/(kg W0.75·d)]与RP[g/(kg W0.75·d)]进行回归分析，得到以下方程。

泌乳第20天：RP=0.425PI-1.916(R2=0.978)；
泌乳第50天：RP=0.434PI-2.101(R2=0.984)；
泌乳第80天：RP=0.446PI-2.147(R2=0.998)。

根据PI和RP的回归方程，估算维持的净蛋白质需要量。该方程的截距即母羊每天的内源尿蛋白质和代谢粪蛋白质的损失量，也就是维持净蛋白质需要量[12]，即泌乳第20、50和80天云南半细毛羊的维持净蛋白质需要量依次为1.916、2.101和2.147 g/(kg W0.75·d)。

令方程中RP为0，可计算出母羊的维持蛋白质需要量。因此，泌乳第20、50和80天云南半细毛羊的维持蛋白质需要量依次为4.508、4.841和4.814 g/(kg W0.75·d)。结合云南半细毛羊泌乳第20、50和80天的蛋白质表观消化率平均值和维持蛋白质需要量数据，按照杨维仁等[13]的方法，可得到维持可消化蛋白质需要量依次为2.763、3.029和3.126 g/(kg W0.75·d)。

3 讨论

3.1 饲粮蛋白质水平对云南半细毛羊泌乳期蛋白质代谢的影响

未消化的饲粮蛋白质、小肠脱落的上皮细胞和未消化的微生物蛋白质、内源性蛋白质是粪蛋白质的主要来源[14]。本研究中随摄入蛋白质的增加，粪蛋白质排出量逐渐增加，这与于子洋等[15]、楼灿等[12]的研究结果一致。同时各组粪蛋白质排出量的变化幅度大小并不一致，最低蛋白质水平组(Ⅰ组，8.85%蛋白质水平)的粪蛋白质排出量明显较其他组低很多，而其他4组间的变化幅度较小。不同饲粮氮水平条件下粪氮排出量变化通常不大，主要因为增加饲粮氮水平能够导致尿氮排出量迅速增加，超过动物需要量的几乎所有的氮都是通过尿液排出体外[16]。本试验中，当饲粮蛋白质水平从8.85%提高到15.95%，泌乳第20、50和80天的粪蛋白质排出量分别提高了44.40%、64.22%和33.44%，对应尿蛋白质排出量分别提高了390.34%、494.84%和622.00%。尿蛋白质排出量的变化相较于粪蛋白质排出量大很多，李卫娟等[14]的研究也得到相似结果。各组间粪蛋白质排出量的变化相对较小也说明了DPI主要受PI的影响，因此DPI随PI的增加而增加。在对蛋白质表观消化率的研究中，杨宁等[17]、牛骁麟等[18]的研究结果显示蛋白质表观消化率随饲粮蛋白质水平的升高而上升。但刘海斌等[19]、Sultan等[20]的研究结果显示高蛋白质水平组的蛋白质表观消化率低于低蛋白质水平组。程光民等[21]在沂蒙黑山羊的研究中设置了14.15%、15.34%、16.27%和17.47% 4个蛋白质水平饲粮，泌乳前期、中期、后期的蛋白质表观消化率均先升高后降低，最大值分别出现在16.27%、16.27%和15.34%组。出现这种差异的原因可能与试验设计的饲粮蛋白质水平有关。低蛋白质水平饲粮进入瘤胃的瘤胃可降解蛋白质较少，导致微生物可利用氮源少于高蛋白质水平饲粮，不能满足微生物生长需要，因此低蛋白质水平饲粮的蛋白质表观消化率低于高蛋白质水平饲粮[18]；当饲粮蛋白质水平过高时，粪内源性蛋白质和微生物蛋白质的排出量增加[22]，蛋白质表观消化率又开始下降。本研究中饲粮蛋白质水平从8.85%升高到15.95%，蛋白质表观消化率随之升高并未出现下降，是由于饲粮蛋白质水平没有达到高值。乳蛋白排出量受泌乳量和乳蛋白含量2个因素影响。通过数据比较可知，乳蛋白排出量的变化趋势与泌乳量一致，因此考虑泌乳量对乳蛋白排出量的影响更大。蛋白质作为动物新陈代谢过程中的基础物质，首先用于维持基本的生命活动，摄入多余的蛋白质才沉积于体组织[23]。本研究中RP均为正值，说明摄入的蛋白质是充足的。RP随PI的增加而增加，这也与哺乳期道寒杂交母羊[24]、泌乳期崂山奶山羊[15]、杜泊×湖杂交羊[25]等研究中的规律一致。

3.2 饲粮蛋白质水平对云南半细毛羊乳蛋白产量的影响

羊乳为羔羊提供生长所需营养，母羊泌乳充足，羔羊获得养分多生长迅速。程光民等[26]曾报道，高蛋白质组的母羊泌乳量高于低蛋白质组。本试验中显示，每个泌乳阶段Ⅰ组的泌乳量均为最少，在泌乳第20和80天，云南半细毛羊泌乳量随饲粮蛋白质水平的升高先增加后降低，泌乳量最高的组分别为Ⅱ组(10.55%)和Ⅲ组(12.49%)；在泌乳第50天，饲粮蛋白质水平达到10.55%可显著提高泌乳量，但进一步提高饲粮蛋白质水平对泌乳量几乎没有影响。本研究结果说明饲粮蛋白质水平对母羊泌乳量有影响，适宜的蛋白质水平有利于提高泌乳量，但蛋白质水平过高对泌乳量的影响无意义。安清聪等[27]的研究也得到类似结果：饲粮粗蛋白质水平为115.46、124.96、135.22 g/kg时母羊泌乳量无显著变化，饲粮蛋白质水平提高到144.86 g/kg时泌乳量显著增加，再进一步提高时泌乳量的增加不明显。本试验中，泌乳第20、50和80天，饲粮蛋白质水平分别为10.55%、10.55%和12.49%时可获得最大泌乳量。而在邹彩霞等[28]的研究中显示饲粮蛋白质水平从13.6%提高到16.0%对泌乳量无显著影响；在吴敏等[29]的研究中饲粮蛋白质水平为16.0%和18.0%时对泌乳量无显著影响。这可能与动物品种和饲粮蛋白质水平梯度不够大有关。此外，许会芬等[30]的研究指出，饲粮蛋白质水平对泌乳量没有显著影响，但蛋白质水平为13.25%时有利于减缓产奶高峰的下降，保持泌乳量，提示了适宜的饲粮蛋白质水平可能有利于延长泌乳高峰。从这方面考虑，本试验中云南半细毛羊的泌乳高峰应该在泌乳第50天前后，此时饲粮蛋白质水平在10.55%～12.49%有利于保持泌乳量。

羊初乳中的各种养分含量较高，常乳中养分含量保持稳定[31]。本试验中所测羊乳为常乳，乳蛋白含量最低为4.79%，最高为6.70%；乳蛋白含量最低的组为Ⅰ组，最高的为Ⅲ组或Ⅳ组。这表明饲粮蛋白质水平对乳蛋白含量有一定影响，但不是线性相关。而在他人的报道中，有中间蛋白质水平组乳蛋白含量高于高、低蛋白质水平组的[10]，也有同等条件下饲粮蛋白质水平不影响乳蛋白含量的[29-30]。不同研究结果有差异的原因可能在于通常情况羊乳各成分含量保持稳定，母羊分泌乳汁是个复杂的代谢过程，生理和饮食等多种因素都可能影响乳成分的含量。乳蛋白含量在2.63%～6.17%[10,29-33]均有报道，不同的品种差异很大，绵羊乳的乳蛋白含量高于山羊乳的。

3.3 云南半细毛羊泌乳期蛋白质需要量

泌乳期母羊的营养需要分为维持需要和泌乳需要。维持需要保证了母羊正常的生理状态，泌乳需要用于产生乳汁，提供营养，保证羔羊的生长。本试验中云南半细毛羊泌乳第20、50和80天的维持净蛋白质需要量依次为1.916、2.101和2.147 g/(kg W0.75·d)，其中最低小值和最大值相差仅0.231 g/(kg W0.75·d)，基本保持稳定。在其他报道中，杜寒杂交肉用绵羊泌乳第20、50和80天的维持净蛋白质需要量分别为2.113、1.960和1.864 g/(kg W0.75·d)[34]；相同阶段杜泊×湖杂交羊的维持净蛋白质需要量分别为2.03、1.91、1.78 g/(kg W0.75·d)[25]；杜蒙F1杂交肉用绵羊的维持净氮需要量则分别为375.3、370.8、338.8 mg/(kg W0.75·d)[35]，换算为维持净蛋白质需要量分别为2.345、2.318、2.118 g/(kg W0.75·d)。道寒杂交肉用母羊泌乳第15、45和75天的维持净蛋白质需要量分别为2.25、2.01、1.76 g/(kg W0.75·d)[24]；大尾寒羊哺乳期维持净蛋白质需要为2.72 g/(kg W0.75·d)[36]。由上可见，国内绵羊泌乳期维持净蛋白质需要量多在1.7～2.3 g/(kg W0.75·d)，不同品种羊和不同泌乳阶段略有差异，原因可能与本身品种和羔羊有关。同时，在泌乳第80天时，不同品种羊的维持净蛋白质需要量均有所降低，而在本研究中却未发现，这主要与泌乳量有关，其他研究中在泌乳第80天时的泌乳量低于泌乳第20和50天时，而本研究中泌乳第80天的泌乳量较泌乳第20和50天是升高的。单位体积乳蛋白的含量稳定，产羔数多、羔羊生长速度快且体型较大的话，需要母羊提供更多的乳才可保证羔羊的生长发育，这导致母羊维持净蛋白质需要升高[35]。在实际应用中，饲粮维持蛋白质需要量比维持净蛋白质需要量更具实际意义，本研究在结果中给出了云南半细毛羊泌乳第20、50和80天的维持蛋白质需要量和维持可消化蛋白质需要量供参考。

泌乳蛋白质需要量或泌乳可消化蛋白质需要量根据乳蛋白含量和进食饲粮中蛋白质或可消化蛋白质用于合成乳蛋白的效率来确定[37]。云南半细毛羊泌乳期泌乳蛋白质需要的变化范围是112.49～130.83 g/kg，变化很小，相对稳定。云南半细毛羊每生产1 kg奶的蛋白质需要量平均值为119.12 g，可消化蛋白质需要量平均值为75.07 g。大尾寒羊每生产1 kg奶的蛋白质需要量是108 g，可消化蛋白质需要量是70 g[36]，陕北绒山羊的分别为109.11和70.85 g[37]，崂山奶山羊的则分别是129.70和86.42 g[15]。云南半细毛羊的蛋白质需要量数值与大尾寒羊、陕北绒山羊和崂山奶山羊十分接近，说明不同品种羊的泌乳蛋白质需要量差异不大，生产1 kg羊奶的蛋白质需要量约为116.48 g，可消化蛋白质需要量约为75.59 g。