麥秸型粗飼料日糧不同精粗比對瘤胃內(nèi)環(huán)境和血液指標(biāo)的影響

楊艷玲， 張福壽， 高智瑩， 高騰云

(1.商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院動(dòng)物工程系，河南 商丘 476000;2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院，河南 鄭州 450002)

近年來，國內(nèi)外的研究結(jié)果表明，奶牛飼喂高精日糧會(huì)導(dǎo)致瘤胃急性、亞急性酸中毒等多種營養(yǎng)代謝病，繼而引發(fā)蹄葉炎、腦灰質(zhì)軟化癥和肝膿腫等疾病，最終導(dǎo)致生產(chǎn)性能下降，嚴(yán)重時(shí)亦可致死亡［1-3］。隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，商丘市奶牛養(yǎng)殖業(yè)普遍存在日糧結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)量低、效益低等問題，在給奶牛全飼喂小麥秸稈粗飼料的情況下，為了追求產(chǎn)奶量，過量投給精飼料，而未考慮到奶牛的健康。本研究通過飼喂以小麥秸稈為主的3種不同精粗比日糧，探究不同精粗比對奶牛瘤胃參數(shù)和血液生化指標(biāo)的影響，進(jìn)一步探討麥秸型粗飼料日糧的最佳精粗比例，為小麥秸稈在奶牛養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間及地點(diǎn)

試驗(yàn)于2011年7月開始，至2011年8月結(jié)束。地點(diǎn)在河南商丘科迪生物有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選用3頭體重為(450±5)kg的健康空懷荷斯坦奶牛。采用3×3拉丁方設(shè)計(jì)，將試驗(yàn)牛只分為A、B、C 3組，每組試驗(yàn)牛分3期飼喂不同精粗比日糧，每期15 d，其中預(yù)試期14 d，1 d采樣期。每組試驗(yàn)牛分別飼喂不同精粗比日糧，精粗比分別為40∶60、60∶40、80∶20(表 1)。每日 6∶00和18∶00分2次飼喂，自由采食，供以充足的飲水。日糧組成及營養(yǎng)成分見表2和表3。

表1 試驗(yàn)?zāi)膛５姆纸MTable 1 Grouping of dairy cows

表2 精料組成及營養(yǎng)水平Table 2 Concentrate composition and nutrient levels

表3 試驗(yàn)日糧組成及其營養(yǎng)水平Table 3 Composition and nutrient levels of diet

1.3 試驗(yàn)指標(biāo)的測定

1.3.1 瘤胃液pH值和揮發(fā)性脂肪酸濃度的測定

在每個(gè)試驗(yàn)期第15 d分別于8∶00飼喂后0 h、1 h、2 h、4 h、6 h、8 h、10 h 采集瘤胃液，立即測定其pH值，然后用100目尼龍絹過濾后取5 ml保存，用于揮發(fā)性脂肪酸的測定［4］。

1.3.2 血液生理生化指標(biāo)的測定 在每個(gè)試驗(yàn)期第15 d的8∶00頸靜脈采血10 ml置于潔凈的離心管中，室溫靜止放置30 min后，3 000 r/min離心15 min，吸取上層無溶血現(xiàn)象的血清置－20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩Ｑ臋z測在日立公司7170全自動(dòng)生化分析儀上進(jìn)行，檢測指標(biāo)包括血清總蛋白質(zhì)(TP)、血清白蛋白(ALB)、血清葡萄糖(GLU)和血清尿素氮(BUN)含量，以及血清礦物質(zhì)鈉(Na)、鉀(K)、氯(Cl)、鈣(Ca)和磷(P)等的含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 麥秸型日糧精粗比對瘤胃液pH值的影響

麥秸型粗飼料日糧精粗比對瘤胃pH值動(dòng)態(tài)變化的影響見表4，試驗(yàn)A組呈現(xiàn)二次變化，試驗(yàn)B組和試驗(yàn)C組都呈先降后升的趨勢。試驗(yàn)C組瘤胃pH值在同一時(shí)間段內(nèi)，除了在飼喂后2 h外均低于其他組，且在飼喂后6 h、8 h和10 h時(shí)差異顯著(P＜0.05);試驗(yàn)B組除在飼喂后1 h外，pH值均高于其他組(P＞0.05)。試驗(yàn)A組的瘤胃pH值除在飼喂后1 h外均低于其他試驗(yàn)組，不同時(shí)間內(nèi)差異不顯著(P＞0.05)。瘤胃pH值在5.75至6.86之間變動(dòng)。

表4 麥秸型粗飼料不同日糧精粗比對瘤胃pH值的影響Table 4 Effects of different ratios of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on ruminal pH value

2.2 麥秸型日糧精粗比對瘤胃揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響

麥秸型日糧精粗比對瘤胃揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響如表5所示，乙酸濃度除在飼喂后8 h時(shí)差異顯著外(P＜0.05)，其他差異均不顯著(P＞0.05)。試驗(yàn)C組丙酸、丁酸濃度顯著高于其他試驗(yàn)組，在同一時(shí)間段內(nèi)隨日糧精粗比的增加，丙酸濃度增加。隨著日糧精粗比的增加，總揮發(fā)性脂肪酸濃度增加，乙酸/丙酸比值下降，在同一精粗比水平上，則呈二次變化(表6)。

表5 麥秸型粗飼料不同日糧精粗比對瘤胃揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響Table 5 Effects of different ratios of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on the concentrations of ruminal volatile fatty acids

表6 麥秸型粗飼料不同日糧精粗比對瘤胃揮發(fā)性脂肪酸比例的影響Table 6 Effects of different ratios of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on ruminal volatile fatty acid proportion

2.3 麥秸型日糧精粗比對血液生化指標(biāo)的影響

由表7可以看出，在不同麥秸型日糧精粗比條件下，血清鈉、磷含量逐漸下降，各組間無顯著差異(P＞0.05);血清鉀含量隨精料水平的增加而顯著升高，試驗(yàn)A組含量最低，試驗(yàn)B組含量最高，各組間差異不顯著(P＜0.05);各試驗(yàn)組血清氯含量無顯著差異(P＞0.05);血清鈣含量隨精料水平的增加而升高，試驗(yàn)B組最高，各組間差異不顯著(P＞0.05)。

表7 麥秸型日糧精粗比對血清礦物質(zhì)含量的影響Table 7 Effects of different ratios of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on serum mineral contents

由表8可以看出，隨著日糧精粗比的升高，血清總蛋白質(zhì)(TP)含量和白蛋白(ALB)含量各試驗(yàn)組間差異均不顯著(P＞0.05)。血清葡萄糖(GLU)含量隨精粗比增加而升高，試驗(yàn)C組顯著高于試驗(yàn)A組(P＜0.05)。血清尿素氮(BUN)含量隨日糧精粗比增加先升后降，試驗(yàn)B組和C組顯著高于A組(P ＜0.05)。

表8 麥秸型日糧精粗比對血液生化指標(biāo)的影響Table 8 Effects of different ratio of concentrate to roughage of wheat straw-based diet on biochemical indexes

3 討論

3.1 麥秸型粗飼料不同精粗比對瘤胃pH值和揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響

瘤胃pH值是反映瘤胃內(nèi)環(huán)境狀況的重要生化指標(biāo)，反芻動(dòng)物采食過量易發(fā)酵的碳水化合物時(shí)，瘤胃pH值會(huì)迅速下降，造成瘤胃的過酸性環(huán)境，最終導(dǎo)致瘤胃微生態(tài)紊亂，誘發(fā)瘤胃酸中毒。瘤胃pH值受日糧組成、瘤胃發(fā)酵產(chǎn)物、采食行為等因素的影響。瘤胃pH＜6.2時(shí)微生物蛋白質(zhì)合成效率下降;一般地，反芻動(dòng)物瘤胃pH值維持在6.0以上，瘤胃微生態(tài)系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生太大改變，當(dāng)pH值＜5.5則發(fā)生瘤胃酸中毒［5］。瘤胃pH值＞5.7以上時(shí)，瘤胃微生物生長速度達(dá)到最大。本試驗(yàn)中瘤胃pH值在5.75至6.89之間，隨著日糧精粗比水平的提高，精粗比為80∶20的試驗(yàn)組在最后3次采樣點(diǎn)的瘤胃平均pH值顯著低于其他精粗比的試驗(yàn)組pH值，這與飼喂高精料有關(guān)，這與Kononoff等［6］報(bào)道的結(jié)果一致;當(dāng)pH值最低達(dá)到了5.75時(shí)瘤胃微生物結(jié)構(gòu)是否發(fā)生了顯著的變化，還有待于進(jìn)一步研究。有研究結(jié)果表明，只要日糧NDF滿足要求，就可以維持pH＞6.0［7］。本試驗(yàn)中，精粗比最高的日糧試驗(yàn)C組干物質(zhì)中NDF含量為36.58% ，纖維化學(xué)含量達(dá)到要求，瘤胃pH值大小與日糧NDF含量不相關(guān)，這表明影響瘤胃pH值的關(guān)鍵因素是日糧精料中易發(fā)酵的碳水化合物含量和瘤胃內(nèi)的發(fā)酵產(chǎn)物，這與汪水平等［8］報(bào)道的結(jié)果一致。

反芻動(dòng)物的主要能源物質(zhì)是瘤胃微生物對飼料的發(fā)酵產(chǎn)物，是以一些短鏈的揮發(fā)性脂肪酸(VFA，其中乙酸、丙酸、丁酸約占95%)的形式吸收利用的［9-10］。一般地，當(dāng)動(dòng)物在采食高精日糧條件下，大量易發(fā)酵碳水化合物會(huì)造成瘤胃以丙酸發(fā)酵為主，乙酸/丙酸比值降低，降低了粗飼料中纖維物質(zhì)的發(fā)酵和降解［11］。本研究結(jié)果表明，乙酸濃度除在飼喂后8 h時(shí)差異顯著，其他差異均不顯著，乙酸、丙酸、丁酸含量都隨著日糧精粗比的增加而增加，丙酸含量差異顯著，但乙酸/丙酸比值卻逐漸下降，據(jù)此可推知以小麥秸稈為主的粗飼料隨精粗比的增加，粗飼料纖維物質(zhì)的分解和利用下降，并未造成明顯的丙酸型，但造成奶牛對能量的利用率有所下降。

本試驗(yàn)中瘤胃液pH值隨著日糧精粗比的增加而下降，而總揮發(fā)性脂肪酸濃度隨日糧精粗比的降低而升高，結(jié)果表明總揮發(fā)性脂肪酸濃度的升高導(dǎo)致了瘤胃pH值的下降，這與陳小連報(bào)道的結(jié)果一致［12］。試驗(yàn)中丁酸濃度隨日糧精粗比的增加而增加(P ＜0.05)，這與王吉峰等［1］、Brossard 等［13］報(bào)道的結(jié)果相一致。但賈玉東等［14］的研究結(jié)果表明，隨精料比例的提高瘤胃內(nèi)丁酸濃度下降，Sutton等［15］、Markantonatos 等［16］報(bào)道的結(jié)果也與本試驗(yàn)結(jié)果不同。這可能是由于奶牛長期飼喂小麥秸稈和高精飼料，瘤胃內(nèi)微生物已經(jīng)適應(yīng)此內(nèi)環(huán)境，盡管隨精料比例增加至80∶20，瘤胃發(fā)酵依然正常，具體原因還有待于進(jìn)一步探討。

3.2 麥秸型日糧不同精粗比對血液指標(biāo)的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著麥秸型日糧精粗比的增加，Na+濃度無顯著變化，而K+濃度增加且差異顯著(P＜0.05)。由于瘤胃內(nèi)總揮發(fā)性脂肪酸濃度增加，瘤胃pH值下降，機(jī)體為了維持瘤胃內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，需要吸收大量的K+進(jìn)入血液，和Na+一起共同維持機(jī)體的酸堿平衡。隨著麥秸型日糧精粗比增加血清Ca2+濃度先升后降，但差異不顯著(P＞0.05)。日糧精粗比在60∶40時(shí)Ca2+濃度較高，說明通過鈣結(jié)合蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)，改變了腸道中杯狀細(xì)胞和刷狀緣區(qū)吸收細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，增加了細(xì)胞膜的通透性，機(jī)體對鈣的吸收機(jī)制加強(qiáng)，從而血鈣濃度增加;但精粗比80︰20時(shí)，奶牛瘤胃和腸道的pH值下降，由于腎臟的調(diào)節(jié)尿液中鈣離子流失增加，造成血清鈣離子下降。鞏慶亮［17］的研究結(jié)果表明，隨著奶牛日糧精料水平的升高，血清中Ca2+濃度先升后降，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

血糖是指血液中的葡萄糖，其含量的變化能夠反映機(jī)體對糖的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，也是評價(jià)反芻動(dòng)物能量代謝的重要生化指標(biāo)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著日糧精粗比的提高，精料采食量增加，從而增加了可發(fā)酵淀粉的攝入量，血糖濃度顯著升高，這一結(jié)果與門小明［18］報(bào)道的結(jié)果一致。血清尿素氮是反映動(dòng)物機(jī)體蛋白質(zhì)代謝狀況的一個(gè)重要指標(biāo)，用于衡量機(jī)體蛋白質(zhì)的沉積情況［19］。對于反芻動(dòng)物，血清尿素氮經(jīng)唾液和瘤胃壁的滲透進(jìn)入瘤胃再次循環(huán)利用，另一部分經(jīng)則隨尿液排出體外。本試驗(yàn)中血清尿素氮的含量隨日糧精粗比升高而下降，當(dāng)精粗比為60︰40時(shí)最低，差異顯著(P＜0.05)，說明麥秸型日糧精粗比能顯著影響機(jī)體的蛋白質(zhì)代謝，且精粗比在60︰40時(shí)蛋白質(zhì)的沉積率最高，飼料蛋白質(zhì)利用效果最好。血清總蛋白質(zhì)可分為白蛋白和球蛋白2類，具有維持血管內(nèi)正常膠體滲透壓和酸堿度的作用，參與物質(zhì)代謝，并與機(jī)體的免疫功能有著密切的關(guān)系。本試驗(yàn)中血清總蛋白質(zhì)(TP)含量和白蛋白(ALB)含量無顯著變化，這與楊彬彬等［20］報(bào)道的結(jié)果一致。

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