添加苜蓿干草对断奶犊牛生长性能、瘤胃发酵及血清指标的影响

2023-01-05张文杰任斐儿孙国庆

中国饲料 2022年24期

范雪，张文杰，任斐儿，孙国庆，马健*

（1.新疆农业大学动物科学学院，新疆乌鲁木齐 830052；2.现代牧业（合肥）有限公司，安徽合肥 230000）

犊牛是奶牛养殖的未来，这一阶段对未来奶牛生产性能的发挥至关重要。在现代化奶牛养殖场，为了提高成年奶牛的繁殖性能，同时加快犊牛瘤胃发育，通常会对犊牛进行早期断奶（Ma等，2020）。然而犊牛在断奶期间会经历饲养方式和饲料类型的变化，因此断奶对犊牛来说是一个应激。断奶应激会造成犊牛消化道功能紊乱，导致犊牛易受外界病原菌侵袭，从而增加疾病发生率，降低生长性能（Meale等，2017）。越来越多的研究证实促进早期瘤胃健康发育是缓解犊牛断奶应激的有效措施，优质粗饲料资源对犊牛瘤胃发育具有重要作用。粗饲料中的结构性碳水化合物，尤其是中性洗涤纤维（NDF）可为瘤胃发育提供物理刺激，促进犊牛反刍，降低瘤胃上皮角质层厚度，有利于瘤胃上皮对挥发性脂肪酸（VFA）的吸收，提高日粮养分利用率，进而促进犊牛健康发育（Khan等，2011）。但由于犊牛瘤胃微生物区系未发育成熟，对粗饲料的利用能力有限，因此，合理使用粗饲料资源对犊牛生长发育具有重要意义。

作为禾本科牧草，燕麦干草可溶性碳水化合物含量高，在促进犊牛瘤胃发育方面发挥着重要作用。Chen等（2021）研究表明，相比于只饲喂开食料，补饲燕麦干草可提高犊牛平均日增重（ADG）和采食量，降低瘤胃氨态氮（NH3-N）含量，提高乙酸/丙酸，改善瘤胃发酵。王坤（2021）试验同样证实，饲喂燕麦干草可提高水牛犊牛干物质（DM）消化率和瘤胃pH，对采食量无明显影响，但可提高ADG。目前，燕麦干草是多数牧场饲养犊牛的粗饲料资源。不同来源的粗饲料会影响反刍动物瘤胃微生物群落，进而对瘤胃发酵产生影响（Kong等，2010）。此外，不同饲料来源产生的组合效应往往会对动物生长具有促进作用，马健等（2015）研究证实，不同粗饲料组合可提高奶牛干物质采食量（DMI），改善瘤胃发酵。苜蓿和燕麦干草是现代化奶牛养殖场最为常见的粗饲料资源，因此，本试验在传统补饲燕麦干草饲喂模式基础上，探究苜蓿和燕麦干草组合对断奶犊牛生长性能、瘤胃发酵、营养物质消化率、血清生化及抗氧化指标的影响，旨在为断奶犊牛的健康养殖提供实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料苜蓿干草产自美国，燕麦干草产自澳大利亚，两种干草的营养水平见表1。开食料组成和营养水平见表2。

表1 燕麦和苜蓿干草营养水平（干物质基础）

表2 开食料组成及营养水平（干物质基础）

1.2 试验设计选择30头年龄（60±5）d和体重（86.17±4.48）kg的健康荷斯坦母犊牛，随机分为2组，每组15头。对照组粗饲料为燕麦干草，试验组粗饲料为燕麦和苜蓿干草（1:1混合）。预试期5 d，正式试验60 d。

1.3 饲养管理犊牛单栏饲养，每天在早08:00和下午17:00饲喂两次，饲喂量是1.1倍实际需要量，以保证有剩料，自有采食，饲喂前清理掉前一天剩料。干草饲喂量为开食料投喂量的10%，将干草切短后与开食料混合均匀后进行饲喂，试验期间自由饮水。其他管理模式按牧场常规方法进行，定期进行消毒，打扫牛舍。

1.4 样品采集在正式试验第1天和60天，晨饲前对所有犊牛进行称重，计算ADG。每天准确记录每头犊牛的采食量，计算DMI。通过ADG和DMI计算料重比（F/G）。于正试期第60天晨饲前，利用真空采血管通过颈静脉对所有犊牛进行采血10 mL，3200 r/min离心15 min分离血清分装入1.5 mL离心管中，保存在-20℃冰箱待测。

在试验第60天，晨饲后4 h利用胃管式瘤胃液采样器采集犊牛瘤胃液。弃掉第一次采集瘤胃液，然后收集50 mL于离心管，立即测定pH。随后用四层纱布过滤，将过滤后样品装入10 mL离心管中，保存在-20℃冰箱中待测。自试验第57天02:00开始，连续3 d，在同一天每隔6 h通过直肠取样法采集一次犊牛粪便。依次将第2天的采样时间提前2 h，3 d共采集12份样品（Zhao等，2017）。同时连续3 d收集投料和剩料样品。将每头牛的投料、剩料及粪便样品分别进行混合，再次取样后保存在-20℃。

1.5 样品分析

1.5.1 血清指标血清解冻后用于测定血清生化和抗氧化指标。生化指标：总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLB）、葡萄糖（GLU）、尿素氮（UN）、甘油三酯（TG）、谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）。抗氧化指标：谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）及总抗氧化能力（T-AOC）。生化指标利用全自动生化分析仪测定，抗氧化指标利用试剂盒（南京建成）法进行测定。

1.5.2 瘤胃发酵利用气相色谱仪测定瘤胃VFA含量；采用碱性次氯酸钠-苯酚比色法测定NH3-N含量；利用BCA法蛋白定量试剂盒测定微生物蛋白（MCP）含量。

1.5.3 营养物质消化率将收粪期间采集的投料、剩料及粪便样品在65℃烘箱烘48 h至恒重，其中粪便样品按总重1/10取样，每100 g样品加10 mL浓度为10%的稀硫酸进行固氮。样品烘干后利用粉碎机进行粉碎过筛用于测定DM、有机物（OM）、CP、粗脂肪（EE）、NDF和ADF含量。DM和EE测定方法分别参考GB/T 6435-2014和GB/T 6438-2007；利用半自动凯氏定氮仪检测CP含量；使用索氏提取器石油醚浸提法测定EE含量；利用纤维分析仪分析NDF和ADF含量。采用酸不溶灰分（AIA）指示剂法计算营养物质消化率（D，%），粪便和饲料样品的AIA含量测定方法依据GB/T 23742-2009。计算公式如下：

式中：Ad和Af分别代表日粮和粪便中的AIA含量，%；Nd和Nf分别为日粮和粪便中的某营养物质含量，%。

1.6 统计分析所有试验数据利用Excel进行初步整理，之后利用SPSS 22.0软件对数据进行独立样本T检验分析，结果以“平均值±标准误”表示。P＜0.05视为差异显著，0.05≤P＜0.10表示有差异显著的趋势。

2 结果与分析

2.1 添加苜蓿干草对断奶犊牛生长性能的影响由表3数据可知，两组间犊牛初始体重和末体重差异均不显著（P＞0.05）。试验组ADG和DMI显著高于对照组（P＜0.05），分别提高了5.68%和4.53%，但F/G差异不显著（P＞0.05）。

表3 添加苜蓿干草对断奶犊牛生长性能的影响

2.2 添加苜蓿干草对断奶犊牛瘤胃发酵的影响从表4可以看出，两组间犊牛瘤胃pH及总VFA、乙酸、丙酸含量差异不显著（P＞0.05）。与对照组相比，试验组犊牛瘤胃NH3-N含量降低了8.54%，MCP和丁酸含量分别提高了10.55%和10.72%（P＜0.05）。此外，试验组乙酸/丙酸有低于对照组的趋势（P=0.057）。

表4 添加苜蓿干草对断奶犊牛瘤胃发酵的影响

2.3 添加苜蓿干草对断奶犊牛营养物质消化率的影响由表5可知，相比于对照组，试验组NDF消化率提高了6.41%（P＜0.05），但DM、OM、CP及EE消化率在两组间相近（P＞0.05）。此外，与对照组相比，试验组ADF消化率略高（P=0.071）。

表5 添加苜蓿干草对断奶犊牛营养物质消化率的影响%

2.4 添加苜蓿干草对断奶犊牛血清生化指标的影响如表6所示，两组间血清TP、ALB、GLB、ALT、AST及ALP含量无显著差异（P＞0.05）。试验组GLU和TG含量显著高于对照组（P＜0.05），分别提高了5.56%和18.18%，而UN含量显著低于对照组（P＜0.05），降低了6.76%。

表6 添加苜蓿干草对断奶犊牛血清生化指标的影响

2.5 添加苜蓿干草对断奶犊牛血清抗氧化指标的影响由表7可以看出，试验组血清GSH-Px活性比对照组提高了7.17%（P＜0.05）。两组间SOD和MDA含量无显著差异（P＞0.05），试验组T-AOC活性有高于对照组的趋势（P=0.088）。

表7 添加苜蓿干草对断奶犊牛血清抗氧化指标的影响

3 讨论

3.1 添加苜蓿干草对断奶犊牛生长性能的影响断奶应激会导致犊牛免疫能力降低，使犊牛出现腹泻现象，降低采食量，影响生长发育。本试验中，添加苜蓿干草可显著提高断奶犊牛DMI和ADG，说明添加苜蓿干草有利于促进断奶犊牛生长，这对维持犊牛健康来说至关重要。Hill等（2008）研究报道，不同粗饲料品质存在差异，对犊牛生长发育也会产生不同影响。成年动物研究表明，不同粗饲料组合比单独饲喂能更好促进肉牛生长，ADG和DMI较高（刘华等，2020）。本试验的促生长效果可能与粗饲料组合效应能提高动物养分利用率有关。

3.2 添加苜蓿干草对断奶犊牛瘤胃发酵的影响瘤胃pH可影响瘤胃微生物的生长和增殖，调控饲料发酵过程，正常pH一般为6～7（冯仰廉，2004）。研究发现，不同粗饲料组合导致瘤胃pH差异显著（张丹丹等，2021）。本试验中两组犊牛瘤胃pH接近，均在正常范围内，本研究结果与前人研究结果存在差异的可能原因是动物生长状态不同。试验组瘤胃NH3-N浓度低于对照组，这提示添加苜蓿草可改善断奶犊牛对NH3-N的利用。NH3-N是合成MCP的主要原料。有趣的是，试验组MCP含量高于对照组，这与NH3-N结果相对应。这可能是因为粗饲料组合能刺激犊牛瘤胃微生物生长，促进微生物对NH3-N的利用，进而合成更多MCP。

瘤胃VFA是反刍动物的重要能量来源，Schwab等（2002）试验指出，日粮NDF水平对瘤胃总VFA含量没有显著影响，本试验结果与其一致。前面提到促进幼龄反刍动物瘤胃健康发育对提高其生长性能至关重要，瘤胃发育与VFA产生密切相关，尤其是丙酸和丁酸（冯仰廉，2004）。本试验中，试验组丁酸含量显著高于对照组，乙酸/丙酸有低于对照组的趋势。对反刍动物而言，丁酸是瘤胃上皮的主要能量来源，对其发育有重要影响，瘤胃中较高的VFA含量，尤其是丁酸含量对瘤胃发育有积极作用（冯仰廉，2004）。因此，试验组丁酸含量的增加可能有利于促进断奶犊牛瘤胃发育。Demeyer（1981）指出，日粮中NDF水平高时，瘤胃相关纤维降解菌活性增强，乙酸含量提高，从而导致乙酸/丙酸升高。燕麦干草NDF含量高于苜蓿干草，因此，对照组乙酸/丙酸高于试验组，这与前人研究结果一致。

3.3 添加苜蓿干草对断奶犊牛营养物质消化率的影响研究证实不同粗饲料组合可提高动物对粗纤维利用率。范逸婷等（2021）研究表明，在玉米青贮日粮中添加花生秧，可提高奶牛NDF和ADF消化率。张吉鹍和刘建新（2007）研究了反刍动物秸秆日粮中补饲苜蓿干草的组合效应，发现补饲苜蓿干草能提高动物消化率。与前人研究结果一致，本试验中，添加苜蓿干草可提高犊牛NDF和ADF消化率。通常来说，养分消化率的改善可导致ADG的提高，这与前面ADG数据相对应。对照组纤维消化率低的原因可能是燕麦干草纤维含量高于苜蓿干草，大量纤维摄入使瘤胃内流速加快，纤维在消化道停留时间变短导致其消化率降低（Kendall等，2009）。瘤胃微生物可将日粮养分进行发酵产生MCP和小肽，这些物质易被机体吸收利用，提高养分消化率。瘤胃发酵结果表明，添加苜蓿干草可提高犊牛瘤胃MCP含量，可能有助于犊牛消化率的改善。

3.4 添加苜蓿干草对断奶犊牛血清生化和抗氧化指标的影响血清TP、ALB、GLB、GLU和UN含量是蛋白质和能量代谢的重要指标，TG可反映脂类代谢。此外，ALT、AST、ALP对肝功能有重要影响，在一定程度可反映肝功能的强弱（Vrankoviác等，2018）。在本试验中，两组间TP、ALB、GLB、ALT、AST和ALP含量无明显差异，表明饲喂不同粗饲料对犊牛器官功能无消极影响。一般来说，GLU是动物的主要能量来源，试验组GLU浓度显著高于对照组，这有助于犊牛生长性能发挥。血清GLU浓度提高说明机体脂肪沉积和蛋白质合成代谢增强，试验组GLU浓度增加可能与较高的DMI有关，机体内能量贮备增加，也可能与肝脏糖异生增强有关（Stanley等，2002）。血清UN浓度与机体氮沉积及蛋白质利用率呈负相关关系（张俊瑜等，2020）。本试验血清UN结果证实，试验组犊牛蛋白质沉积较高，有利于生长性能提高。此外，试验组TG含量高于对照组，表明苜蓿干草有助于维持断奶犊牛脂类代谢，提高脂肪沉积，从而提高ADG。

犊牛由于经历了断奶应激，机体清除自由基能力下降，细胞产生的大量自由基破坏免疫细胞功能，影响犊牛生长。在本试验中，试验组GSHPx活性高于对照组，T-AOC活性有高于对照组的趋势。任春燕等（2020）试验表明，日粮NDF含量可在一定程度提高犊牛抗氧化能力，这是因为纤维可清除超氧阴离子自由基等，抑制脂类氧化。张艺（2005）研究了苜蓿蛋白的抗氧化能力，研究发现，苜蓿蛋白可增强机体GSH-Px和SOD活性，降低MDA水平，表明苜蓿蛋白具有抗氧化功能。本试验结果表明，添加苜蓿干草可提高断奶犊牛抗氧化能力，原因可能是苜蓿干草含有的类胡萝卜素等活性物质，被犊牛采食利用后激活了与抗氧化有关的酶，这对缓解犊牛断奶应激，提高生长性能具有重要作用。