饲用小黑麦青贮对湖羊血浆指标、瘤胃形态及发酵参数的影响

2022-09-01刘贵波马亦珩罗海玲黄岳川赵新钢

动物营养学报 2022年8期

张晗刘贵波马亦珩王炳罗海玲* 范玥黄岳川赵新钢宛博

(1.中国农业大学动物科学技术学院，动物营养学国家重点实验室，北京 100193；2.河北省农林科学院旱作农业研究所，衡水 053000；3.临清润林牧业有限公司，临清 252600)

饲用小黑麦(triticale)是由小麦属(Triticum)和黑麦属(Secale)物种经属间有性杂交和杂种染色体数加倍，以饲草为主要选育性状目标而培育而成的一种新物种(六倍体)。其为一年生(越年生)、禾本科、冷季型饲草，不仅能充分利用冬、春的冷凉季节(冬闲田)进行饲草生产，在冬春枯草季节为家畜提供优质青饲料；而且其作为青绿饲草收获期最早，能实现错季生产。此外，小黑麦具有抗病力强、适应性广、产量高、粗蛋白质(CP)含量高以及抗寒抗旱等特点[1-3]，其在气候较差的地区也能够稳产高产，同样条件下其产量可远高于其双亲[2]。

饲用小黑麦营养价值高、草质好、产草量高，可以直接进行青贮。为方便运输及利用，小黑麦通常进行裹包青贮，收获加工方式同青贮玉米。有研究报道，青贮小黑麦的茎叶营养丰富、鲜嫩可口，营养含量高，基本可以满足反刍动物的生长[4]。饲用小黑麦青贮青绿多汁，CP含量高[5-6]，干物质(DM)损失少，营养价值丰富且优于玉米青贮。基于小黑麦的以上特性，为其成为反刍动物饲料作物提供了巨大的优势[7]。

为探究饲用小黑麦青贮在湖羊育肥生产中的应用，本文以不同比例饲用小黑麦青贮替代基础饲粮中的部分全株玉米青贮和花生秧，分析小黑麦对湖羊血浆生化指标、瘤胃发育特性和瘤胃发酵参数的影响，旨在为指导饲用小黑麦青贮作为反刍动物饲料的应用提供理论参考依据。

1 材料与方法

1.1 饲用小黑麦青贮

本试验用饲用小黑麦青贮的品种为冀饲3号。冀饲3号饲用小黑麦是河北省农林科学院旱作农业研究所培育而成的新品种，2018年8月15日通过全国草品种审定委员会审定登记，登记号为552。

试验所用冀饲3号饲用小黑麦青贮加工时间为2020年5月20日，采用裹包青贮。青贮加工收获时期为饲用小黑麦的乳熟期；收获机械为克拉斯；青贮方式为裹包青贮，单包重量650 kg；青贮添加剂为拉曼优贮Dry HC添加剂。饲用小黑麦青贮主要营养成分见表1。

表1 饲用小黑麦青贮主要营养成分(干物质基础)

1.2 试验时间和地点

试验于2020年8月20日至2020年12月1日在临清润林牧业有限公司育肥羊场进行。

1.3 试验设计

选取60只同批次、断奶后体质健康、体型和体重[(20.37±1.93)kg]相近的3月龄湖羊公羔，随机分为4组，每组15只羊，每只羊单栏饲养。对照组(CON组)饲喂基础饲粮，试验组在基础饲粮中分别用10%(T1组)、20%(T2组)和30%(T3组)的饲用小黑麦青贮替换部分粗饲料(玉米青贮和花生秧)。根据NRC(2007)30 kg绵羊公羔平均日增重为300 g的营养标准设计饲粮，4组饲粮等能等氮，精粗比为70∶30，满足该阶段肉羊营养需求。饲粮组成及营养水平见表2。

表2 饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.4 试验期及饲养管理

各组羊只均分栏饲养，各栏环境条件一致。试验预试期14 d，正试期90 d。试验期间，每天分别在07：00和16：00各饲喂1次，羊只自由饮水，及时清理粪便，保持栏内清洁，羊的驱虫免疫及其他饲养管理均按羊场程序进行。

1.5 样品采集

血样：正试期第88天对所有60只试验羊进行颈静脉采血，血浆静置后3 000 r/min离心10 min，取上清液分装入1.5 mL离心管中，液氮保存，待测。

瘤胃液及瘤胃样：正试期结束后，对60只羊只禁食24 h，然后采用清真处死法，颈部放血致死后立即取出瘤胃，用手术剪剪开小口，测量瘤胃pH；随后取大量瘤胃食糜于4层纱布过滤后分装于1.5 mL离心管中，-80 ℃冷冻保存，同时剪取瘤胃腹囊部约2 cm2组织2份，放入4%的中性多聚甲醛溶液中固定。

1.6 指标测定

1.6.1 饲粮常规养分分析

饲粮中DM、CP、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、钙和磷含量分别采用GB 5009.3—2016、GB/T 6432—2018、GB/T 14772—2008、GB/T 9695.18—2008、GB/T 20806—2006、NY/T 1459—2007、GB/T 6436—2018和GB/T 6437—2018中的方法进行测定。

1.6.2 瘤胃发酵参数测定

用便携式酸度计直接测定瘤胃液pH，参考Broderick等[8]的方法对瘤胃液挥发性脂肪酸含量进行测定，参照冯宗慈等[9]的方法测定瘤胃液氨态氮(NH3-N)含量，参考Cotta等[10]的方法采用考马斯亮蓝法测定瘤胃液微生物蛋白(MCP)含量。

1.6.3 血浆生化指标和激素含量测定

采用检测试剂盒依次测定血浆总胆固醇(T-CHO)、甘油三酯(TG)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素氮(UN)、肌酐(CRE)和葡萄糖(GLU)含量；采用酶联免疫吸附测定(ELISA)法分别测定血浆胰岛素(INS)、非酯化脂肪酸(NEFA)、β-羟丁酸(BHBA)、瘦素(LEP)和脂联素(ADPN)含量。以上指标测定由北京金海科隅生物科技发展有限公司完成。

1.6.4 瘤胃组织形态学测定

在通风环境下按照“取材-脱水浸蜡-包埋-切片”的顺序制作石蜡切片。将切片经过苏木素-伊红(HE)染液后，再经过无水乙醇-二甲苯脱水封片。制片后通过图像采集得到电子图像，再通过CaseView软件测定瘤胃乳头长度和宽度、黏膜层厚度、固有层厚度和肌层厚度。

1.7 数据统计方法

试验所收集的数据使用Excel 2021进行整理，采用SPSS 21.0软件对数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，并采用Duncan氏法比较各组间的差异显著情况，结果用平均值和均值标准误表示，P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 饲用小黑麦青贮对湖羊血浆生化指标的影响

由表3可知，T2组湖羊血浆BHBA含量显著高于对照组与T1组(P<0.05)，T3组血浆BHBA含量显著高于T1组(P<0.05)；T2组和T3组血浆TP含量极显著高于对照组(P<0.01)，但T1组血浆TP含量与其他3组之间相比均无显著差异(P>0.05)；各试验组血浆CRE含量极显著高于对照组(P<0.01)；其余血浆生化指标各组之间均无显著差异(P>0.05)。

表3 饲用小黑麦青贮对湖羊血浆生化指标的影响

2.2 饲用小黑麦青贮对湖羊血浆激素含量的影响

由表4可知，T2组湖羊血浆LEP和ADPN含量显著高于T1组(P<0.05)，其余各组之间均无显著差异(P>0.05)；各组血浆INS含量之间均无显著差异(P>0.05)。

表4 饲用小黑麦青贮对湖羊血浆激素含量的影响

2.3 饲用小黑麦青贮对湖羊瘤胃发育的影响

由表5可知，各组湖羊瘤胃乳头长度、乳头宽度、肌层厚度、黏膜层厚度和固有层厚度之间均无显著差异(P>0.05)。

表5 饲用小黑麦青贮对湖羊瘤胃发育的影响

2.4 饲用小黑麦青贮对湖羊瘤胃发酵参数的影响

由表6可知，T3组湖羊瘤胃pH显著高于对照组和T1组(P<0.05)，但与T2组之间无显著差异(P>0.05)；T3组瘤胃丙酸含量显著低于T1组(P<0.05)，乙丙比(A/P)值显著高于T1组(P<0.05)，其余各组之间丙酸含量和A/P值无显著差异(P>0.05)；各组瘤胃总挥发性脂肪酸(TVFA)、乙酸、丁酸以及其他挥发性脂肪酸含量之间无显著差异(P>0.05)；各组瘤胃NH3-N和MCP含量之间亦无显著差异(P>0.05)。

表6 饲用小黑麦青贮对湖羊瘤胃发酵参数的影响

3 讨论

3.1 饲用小黑麦青贮对湖羊血浆生化指标的影响

各个组织器官的代谢能力通常可以反映畜禽的生长性能。畜禽血浆生化指标是反映动物生理状态最主要的因素之一，可以在一定程度上判断动物的健康状态和营养状况[11]。

TG和T-CHO含量是衡量机体脂类代谢强弱的重要指标。TG作为脂肪代谢的中间产物，其分解能够产生挥发性脂肪酸和甘油[12-13]，因此TG含量也能够反映脂肪组织发育和脂肪沉积的水平，TG含量降低预示着脂肪沉积将减少。有研究证明，放牧条件下添加精料，欧拉型藏系绵羊血清T-CHO和TG含量升高[13]。但不同的精料配方使得梅花鹿血清中的TG和T-CHO含量差异不显著[14]。本试验中，各组湖羊血浆中的TG和T-CHO含量之间均无显著差异，但是血浆TG含量随小黑麦添加比例的增高而略有升高。这表明饲喂饲用小黑麦青贮有可能提高了湖羊的脂质代谢能力，有利于动物对脂类的消化吸收。

NEFA和BHBA都是衡量动物在组织动员过程中营养吸收情况和判断能量负平衡代谢的重要参数[15-16]。当DM摄入量不足且生长速度加快或进入产奶高峰期时，就会导致能量负平衡而引起NEFA含量升高。在奶牛或奶山羊生产中，NEFA含量升高往往导致母体家畜酮病的发生。在育肥期，血浆NEFA含量的升高则表明硫胺素调节脂肪代谢以增加脂肪分解[17]。本试验中，各组湖羊血浆NEFA含量之间无显著差异，且数值维持在370～385 μmol/L。这说明饲粮添加饲用小黑麦青贮对脂肪沉积并无显著影响。当能量负平衡时，会引起脂肪组织释放大量的NEFA随血液进入肝脏，再由肝脏运输代谢用于促进生酮作用[18]，而BHBA则是酮体的主要组成成分之一[19]。丙酸和丁酸在瘤胃壁上吸收时也会产生BHBA，BHBA也能够评价瘤胃上皮细胞代谢活动[20]。本试验中，T2组湖羊血浆BHBA含量相比于对照组和T1组显著提高，T3组血浆BHBA含量相比于T1组显著提高。这说明20%～30%饲用小黑麦青贮添加比例会引起机体的能量代谢差异，可能会影响育肥效果。本试验血浆BHBA含量差异显著而NEFA含量无显著差异的原因可能是由于在合成BHBA过程中消耗了NEFA而导致的。

GLU可以促进胰岛素合成，从而提高胰岛素水平；GLU和INS含量的提高有利于减少脂肪分解。本试验中，各组湖羊血浆GLU含量无显著变化，且与血浆INS含量变化趋势一致。这说明饲粮添加饲用小黑麦青贮对湖羊脂质合成和GLU代谢无显著影响。动物机体蛋白质吸收、合成和代谢的能力是由TP和ALB含量所反映的。除此之外，机体内的蛋白质又是合成免疫球蛋白的原料，因此在某种程度上说，TP、ALB含量也可以侧面的反映机体免疫力[21]。TP含量还可以反映动物对饲粮消化吸收的状况，是反映动物生长发育的重要指标[22]。本试验中，与对照组相比，T2组和T3组湖羊血浆TP含量极显著升高，但T1组血浆TP含量与其他3组之间相比均无显著差异。这说明在饲粮中添加饲用小黑麦青贮提高了血浆中蛋白质含量，有利于提高湖羊的免疫能力，并且可以促进氮源吸收。

血液中UN和CRE含量反映了动物肾脏损伤程度[23]。UN作为动物体蛋白质代谢的产物，可以反映代谢水平的高低[24]。在本试验中，湖羊血浆UN含量随着饲用小黑麦青贮添加比例的提高呈现上升趋势；各试验组血浆CRE含量极显著高于对照组。这表明在饲粮中添加饲用小黑麦青贮对湖羊机体糖脂代谢以及氮代谢具有调节作用，且可能具有保护肝脏的功能。综合以上结果，在肉羊饲粮中添加饲用小黑麦青贮，在一定程度上提高了机体代谢水平。

3.2 饲用小黑麦青贮对湖羊血浆激素含量的影响

反刍动物的脂代谢过程中INS起到至关重要的作用，INS含量决定了血液中GLU的颔联[25]。本试验中，各组湖羊血浆INS含量无显著变化。LEP是脂肪沉积的调节器也是调节动物采食状态的蛋白质激素[26]。反刍动物LEP合成受到体脂、饲喂水平和长日照的影响。短期调节受到血液生化指标(GLU、NEFA和酮体)与激素(INS、生长激素、儿茶酚胺或交感神经系统和糖皮质激素)之间的复杂相互调节作用。Mota等[27]研究发现，高效采食的牛犊体内剩料量较少，LEP含量则较高，推测是由于LEP含量与采食量间存在密切关系。本试验中，T2组湖羊血浆LEP含量相对于T1组显著提高，其余组间无显著差异。ADPN是由脂肪组织分泌的一种脂肪代谢因子，ADPN能够与相关受体结合调节脂肪酸的氧化以及葡萄糖的吸收[28]，进而影响脂肪沉积以及能量代谢。ADPN与LEP具有协同作用，其主要促进脂肪代谢等过程[29]。本试验中，T2组湖羊血浆ADPN含量相对于T1组显著提高，且与INS以及LEP变化趋势一致。综述以上结果说明采食饲用小黑麦青贮对湖羊内源性激素含量影响较小。

3.3 饲用小黑麦青贮对湖羊瘤胃发育的影响

动物的胃肠道发育与机体生长之间关系密切，胃肠道的发育往往能体现出营养物质的吸收情况和机体代谢的能力[30]。瘤胃乳头是瘤胃上皮的突起状物质，其主要作用就是提高瘤胃对物质的吸收效率，增加接触面积。通常认为，采食纤维能够刺激反刍动物瘤胃的发育[31-32]，随着年龄的变化以及采食纤维量的增加，瘤胃乳头会逐渐角质化，乳头的颜色也会变为黑褐色。瘤胃乳头的发育情况以及瘤胃肌层厚度是评判瘤胃发育的重要指标。饲粮中NDF水平低的湖羊瘤胃肌层厚度不会发生改变，但会使瘤胃乳头长度增加[6]。本试验中，各组之间的瘤胃乳头长度、乳头宽度、肌层厚度、黏膜层厚度和固有层厚度皆无显著差异，表明饲粮添加饲用小黑麦青贮对湖羊瘤胃发育无不良影响。

3.4 饲用小黑麦青贮对湖羊瘤胃发酵参数的影响

稳定的瘤胃内环境是影响反刍动物生长性能的主要因素，其中pH、NH3-N、挥发性脂肪酸和MCP都是评价瘤胃发酵的重要指标。通常认为稳定的pH是维持瘤胃发酵标准，也是评判瘤胃微生物整体生存状况的重要指标。pH保持在5.5～7.5可以正常发酵，当pH超过范围值时，瘤胃微生物的生长将受到抑制[33]。本试验中，T3组湖羊瘤胃pH与对照组和T1组相比显著提高，且试验组整体pH有升高的趋势。饲喂粗饲料能够提高瘤胃的pH，pH升高有利于纤维素分解菌的增殖[34]，进而增加A/P值，这与本研究结果一致。本试验中，T3组瘤胃A/P值显著高于T1组，说明添加饲用小黑麦青贮会促进瘤胃发酵。挥发性脂肪酸是反刍动物最重要的能量来源之一，由乙酸、丙酸、丁酸和一些短链脂肪酸和支链脂肪酸组成[35]，其中乙酸、丙酸和丁酸的含量占总量的95%左右，而丙酸在糖异生的作用下能够合成单糖[36]。本试验中，T3组湖羊瘤胃丙酸含量显著低于T1组，各组瘤胃TVFA、乙酸、丁酸以及其他挥发性脂肪酸含量之间无显著差异，这也与上文的血浆BHBA含量变化结果一致。徐芳等[4]研究表明，体外消化试验时小黑麦全株微贮可显著提高丙酸的含量。降低饲粮中非纤维性碳水化合物(NFC)的含量可以提高乙酸含量，并且发酵类型由丙酸发酵型向乙酸发酵型转变[37]。本试验中，湖羊瘤胃丙酸含量发生显著变化，这可能是由于随着饲用小黑麦青贮添加比例的升高，饲粮中的NFC含量发生变化，影响了瘤胃发酵参数。在饲喂高水平NFC/NDF饲粮时，可以促进丙酸生成量增加，有利于瘤胃丙酸型发酵[38]，这与本文结果一致。后备牛的饲粮中降低粗饲料的含量，导致瘤胃乙酸含量显著下降，丙酸含量显著升高[39]。MCP和NH3-N是评价饲料中可发酵营养素利用率的重要指标。本试验中，各组湖羊瘤胃MCP和NH3-N含量无显著差异，这说明在饲粮中添加饲用小黑麦青贮对营养物质的利用无不良影响。