甜菜粕替代玉米對肉牛生長性能及瘤胃發酵成分的影響

倪海星，趙慧敏，王鐵崗

（長治職業技術學院，山西長治 046000）

動物飼料原料短缺是全球畜牧業可持續發展面臨的重大挑戰。反芻動物飼料中谷物的使用被認為是家畜生產和人類營養系統之間的直接競爭沖突，盡管畜禽飼料價格的不穩定迫使牛肉生產商在不降低飼料質量或動物生長性能的前提下尋求替代玉米谷物的飼料資源。此外，由于全球對乙醇的需求，玉米谷物的供應可能減少，可能導致玉米價格上漲。同時，高谷物飼料喂養反芻動物會降低瘤胃pH，引起酸中毒的風險。甜菜粕是反芻動物飼料和纖維原料中很好的能量替代來源，其果膠成分屬于快速降解纖維，產生的丙酸酯和乳酸比淀粉少，對纖維素和半纖維素消化率無不良影響（Nikkhah，2015）。此外，在反芻動物日糧中利用甜菜粕可以降低玉米由于淀粉消化率高而導致的瘤胃酸中毒風險（Omer等，2012）。Munnich等（2017）發現，在綿羊飼料中加入200 g/kg 甜菜粕后，對反芻動物pH有積極影響。目前關于甜菜粕替代全部谷物原料在肉牛上的應用研究還很有限。甜菜粕被認為是替代動物飼料中谷物的一種獨特的營養和經濟原料（楊或淵等，2017）。因此，本研究的目的是評價甜菜粕替代破碎玉米對肉牛干物質攝入量、日增重、養分消化率、瘤胃發酵的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與分組 試驗選擇初始體重為（237.2±24.5）kg的肉牛36頭，隨機分為4組，每組9頭牛，每頭牛為1個重復，試驗共進行20周。試驗基礎日糧以玉米和青貯高粱為主，處理組分別用33%、67%和100%甜菜粕等量替代玉米。各組試驗日糧組成以及甜菜粕、青貯高粱、小麥秸稈和玉米營養成分見表1。試驗期間按照肉牛常規飼養管理方法開展試驗。

1.2 樣品收集與分析 每天稱量每頭肉牛的飼料用量，試驗結束后對每頭牛進行稱重（稱重前禁食12 h）。試驗結束后計算平均每天干物質攝入量、總增重、日增重和料肉比。

表1 日糧組成及營養水平

參考Khan等（2003）的研究方法對肉牛進行代謝試驗，分析有機物、粗蛋白質、粗脂肪、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、纖維素和半纖維素表觀消化率。參考Ramos-Morales等（2014）的方法評估瘤胃發酵性能。試驗結束后，每頭肉牛尾骨靜脈采血10 mL，3000 g離心15 min后分離血清，血清用試劑盒法測定總蛋白、白蛋白、尿素氮、肌酸酐、葡萄糖、膽固醇、甘油三酯、IGF-1、皮質醇、T3和 T4。

1.3 統計分析 試驗數據采用SAS（9.1版）單因素方差分析，采用Duncan’s法進行多重比較，同時研究日糧甜菜粕添加水平對各指標的線性和二次曲線效應，P＜0.05表示組間差異顯著。

2 結果與分析

2.1 甜菜粕替代豆粕對肉牛生長性能的影響由表2可知，日糧甜菜粕替代玉米對肉牛末重無顯著影響（P＞0.05），但總增重和日增重隨甜菜粕替代水平的升高表現為顯著二次曲線效應（P＜0.05）。隨著甜菜粕添加水平的升高，肉牛干物質攝入量具有線性升高趨勢（P=0.06），而料肉比表現為顯著二次曲線降低（P＜0.05）。

表2 甜菜粕替代玉米對肉牛生長性能的影響

2.2 甜菜粕替代豆粕對肉牛瘤胃發酵性能的影響 由表3可知，日糧添加甜菜粕顯著提高了肉牛瘤胃pH（P＜0.05），33%甜菜粕替代玉米組瘤胃氨氮含量最高（P＜0.05）。隨著日糧甜菜粕添加水平的升高，總脂肪酸、乙酸、丁酸含量及乙酸與丙酸比值表現為顯著線性升高（P＜0.05），而丙酸和異丁酸含量表現為顯著線性降低（P＜0.05），但對戊酸含量無顯著影響（P＞0.05）。隨著日糧甜菜粕水平的升高，瘤胃微生物含量表現為顯著線性升高（P＜0.05）。

表3 甜菜粕替代玉米對肉牛瘤胃發酵性能的影響

2.3 甜菜粕替代豆粕對肉牛養分攝入量和表觀消化率的影響 由表4可知，有機物、粗蛋白質、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和纖維素攝入量隨日糧甜菜粕水平的升高表現為顯著二次曲線增加效應（P＜0.05），而粗脂肪攝入量表現為顯著二次曲線降低效應（P＜0.05）。有機物、中性洗滌纖維、纖維素和半纖維素表觀消化率隨甜菜粕添加水平的升高表現為顯著的線性升高（P＜0.05），但對粗蛋白質表觀消化率無顯著影響（P ＞ 0.05）。

表4 甜菜粕替代玉米對肉牛養分攝入量及表觀?消化率的影響

2.4 甜菜粕替代豆粕對肉牛血液生化指標的影響 由表5可知，日糧甜菜粕添加水平對血清總蛋白、白蛋白、葡萄糖和T3含量均無顯著影響（P＞0.05），但血清肌酸酐、膽固醇水平隨著甜菜粕添加水平的升高表現為顯著線性降低（P＜0.05），而血清尿素氮、甘油三酯、IGF-1、皮質醇和T4含量表現為顯著二次曲線升高效應（P＜ 0.05）。

表5 甜菜粕替代玉米對肉牛血液生化指標的影響

3 討論

3.1 甜菜粕替代豆粕對肉牛生長性能的影響關于用甜菜粕替代玉米對肉牛營養攝入量影響的信息是有限的。本研究結果表明，與玉米為基礎的日糧相比，甜菜粕沒有改變每日干物質攝入量，這可以歸因于用甜菜粕代替玉米形成的日糧具有等能量特性，且影響適口性。然而，由于甜菜粕代替玉米增加了日糧中中性洗滌纖維的含量，會導致日糧物理特性改變而降低干物質攝入量（Campos等，2014）。此外，Forbes（1995）用纖維副產品代替谷物，由于日糧的物理填充效應而造成采食量降低。因此，干物質攝入量的變化可能與反芻動物瘤胃的填充、代謝能量有關，也可能是由于甜菜粕在反芻動物體內的吸水能力高于谷物所致。然而，在飼料中加入高水平粗纖維原料會增強反芻動物發酵的穩定性，減少采食量的變化（Allen等，2009）。盡管甜菜粕日糧對干物質攝入量的影響不明顯，但與破碎玉米日糧相比，甜菜粕日糧對日增重的影響更大。日增重隨甜菜粕添加水平的升高表現為顯著線性和二次曲線，這與在試驗期間反芻動物瘤胃發酵性能和營養物質消化率得到改善有關。

3.2 甜菜粕替代豆粕對肉牛養分消化率和瘤胃發酵性能的影響 雖然粗蛋白質的消化率在不同飼料中沒有差異，但這并不影響動物蛋白的可用性，這可以用反芻動物氨氮濃度表現為二次曲線增加效應來解釋。此外，中性洗滌纖維消化率越高，瘤胃乙酸含量及乙酸和丙酸比值呈線性增加，這可能是由于甜菜粕中木質素含量較低所致（Mahjoubi等，2009）。甜菜粕日糧使瘤胃pH從6.67增加到6.90。瘤胃pH在6.10～6.80反映了瘤胃正常的微生物生態系統和細胞溶解細菌活性。反芻動物pH越高，乙酸與丙酸比值越高，這可能是由于易于發酵的果膠含量越多，導致丙酸和乳酸形成較少。日糧中添加甜菜粕可能會刺激產丁酸鹽細菌增殖，從而增加瘤胃丁酸的生成。在本研究中，隨著日糧中甜菜粕水平的升高，瘤胃丁酸含量線性增加。Shingfield等（2002）認為，瘤胃異丁酸水平線性下降可能導致更多的微生物生長和增殖，本試驗結果與Mahjoubi等（2009）在哺乳后期奶牛上的研究結果一致。

3.3 甜菜粕替代玉米對肉牛血液生化指標的影響 Coles（1986）認為，血清總蛋白與日糧蛋白水平相關。在本研究中，隨著甜菜粕替代率的提高，血清總蛋白和白蛋白濃度無明顯差異。血清總蛋白和白蛋白的平均值均在正常范圍內（Kaneko，2008），說明甜菜粕水平升高未造成肝臟損害。尿素氮濃度的二次曲線增加是由于瘤胃壁對血流吸收的氨氮濃度的二次增加所致。此外，甲狀腺產生的T3和T4作用于人體各器官，增加基礎代謝率、產熱和耗氧量；此外，這兩種激素對碳水化合物的吸收、糖原分解、糖異生、脂質代謝和蛋白質合成都有很大影響（Fabry，1983）。因此，維持正常甲狀腺激素水平對在育肥期達到成熟體重的動物非常重要。Ingole等（2012）報道稱，高水平的T3和T4是促進蛋白合成和提高體增重的必要條件。本研究結果表明，添加甜菜粕代替玉米對正常健康的試驗動物T3和T4的水平無顯著影響，但T3和T4水平也與動物的年齡和體重有關。

4 結論

本研究將甜菜粕作為唯一的能量來源可有效提高營養物質的消化率，改善肉牛瘤胃的發酵能力，在不損害動物健康的前提下提高日增重，降低料肉比。綜合考慮，肉牛日糧中甜菜粕替代玉米的適宜水平為67%。