水果渣對肉牛采食量、瘤胃發酵及氮平衡的影響

周永馨，于朝輝，孔令東，邵 蕾*

（1.中國農業大學煙臺研究院，山東煙臺 264670；

2.山東省煙臺市牟平區畜牧獸醫站，山東煙臺 264100；3.山東省煙臺市牟平區觀水鎮畜牧獸醫站，山東煙臺 264100）

反芻動物體內甲烷的能量損失占總能量攝入量的6%～10%，或可消化能量攝入量的8%～14%，因此，在減少甲烷排放過程中，關鍵是要在不限制瘤胃功能的情況下減少產甲烷微生物群的活動和增殖（趙一廣等，2011）。相關研究表明，日糧中添加抗生素（如莫能菌素）通常用于提高反芻動物肉和奶的生產效率，同時也可以降低甲烷產量（Guan等，2006）。但使用抗生素作為飼料添加劑存在細菌耐藥性和藥物殘留的風險。因此，迫切需要探索一種天然、安全的飼料添加劑或原料，既能降低甲烷排放，又能同時提高動物生產性能。目前，利用天然產物作為飼料添加劑來解決動物營養和生產問題的興趣越來越大，其中含有濃縮單寧和皂素等次生代謝產物的植物，已顯示出通過提高飼料能量利用效率來調控瘤胃發酵的潛力（Wanapat等，2012）。葡萄渣是生產葡萄相關加工品后的副產物，通常被廢棄，這不僅造成資源浪費，也會給環境造成污染。但這些廢棄物在反芻動物日糧中的潛在用途有助于減少飼料原料短缺。Foiklang等（2015）研究發現，在飼料中添加2%的葡萄渣提高了體外真消化率，同時降低降溫產量。此外，Moate等（2014）研究表明，肉牛日糧中添加5 kg/t葡萄渣可減少20%的氣體排放，提高5%的產奶量。目前關于這種副產物在牛日糧中的應用研究報道有限。因此，本試驗旨在評估日糧添加水果渣對肉牛采食量、瘤胃發酵性能及氮平衡的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 試驗將平均初始體重為（216±12.34）kg的36頭帶有瘤胃瘺管的肉牛隨機分為3組，每組4個重復，每個重復3頭。對照組飼喂基礎濃縮飼料，處理組日糧分別在基礎濃縮飼料中添加50和100g/kg水果渣（添加量用等量的玉米粉替代），試驗期間對照組與處理組自由采食粗飼料（水稻秸稈），試驗共持續21 d。試驗用的水果渣（主要由蘋果渣和葡萄渣構成）收集于飲料加工廠，其主要含有13%粗蛋白質、48%中性洗滌纖維和30%酸性洗滌纖維。

表1 試驗基礎濃縮料日糧組成及營養水平g/kg

1.2 采食量及養分消化測定 試驗期間每天記錄濃縮料和水稻秸稈的投喂量及剩余量。在試驗最后4 d，每個重復分別收集1頭牛的糞便和尿液，匯總后取200 g在65℃下烘干36 h，粉碎過篩。飼料樣品和糞便樣品分別用于分析干物質、有機物、粗蛋白質和纖維含量。采用凱氏定氮法測定糞尿中氮的含量。

1.3 瘤胃發酵及氮平衡 在試驗結束當天早上飼喂前通過瘤胃導管收集瘤胃液20 mL，測定瘤胃pH和溫度，參考Carro等（2006）的研究方法測定瘤胃發酵性能相關指標。嘌呤衍生物和微生物氮合成的測定和計算參考Chen和Gomes（1995）的方法。

1.4 數據分析 試驗數據采用SPSS軟件單因素方差分析模型進行統計分析，采用Turkey法進行多重比較，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 水果渣對肉牛采食量和養分消化的影響 由表2可知，日糧處理對濃縮料采食量、干物質、有機物、粗蛋白質消化率的影響均無顯著差異（P＞0.05）。采食量以kg/d表示時，50g/kg水果渣組水稻秸稈采食量較對照組顯著提高2.54%（P＜0.05），而當采食量與%體重表示時，50和100g/kg水果渣組水稻秸稈采食量較對照組分別顯著提高5.66%和4.25%（P＜0.05）。50g/kg水果渣組中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維消化率較對照組分別顯著提高15.06%和20.79%（P＜0.05）。

2.2 水果渣對肉牛瘤胃發酵性能的影響 由表3可知，日糧處理對瘤胃pH、溫度和丁酸濃度的影響無顯著差異（P＞0.05）。50g/kg水果渣組瘤胃氨氮、尿素氮、揮發性脂肪酸、丙酸濃度顯著高于對照組（P＜0.05），對照組乙酸濃度、乙酸與丙酸比值和甲烷產量顯著高于50g/kg蘋果渣組（P＜0.05）。

2.3 水果渣對肉牛氮平衡的影響 由表3可知，日糧處理對氮攝入量、糞氮、尿氮、氮吸收量的影響無顯著差異（P＞0.05）。對照組氮沉積量、尿囊素吸收和排泄量及微生物氮量均表現最低（P＜0.05），而50g/kg水果渣組微生物蛋白合成量及合成效率較對照組分別顯著提高16.75%和15.01%（P＜0.05）。

表3 日糧添加水果渣對肉牛瘤胃發酵性能的影響

表4 日糧添加水果渣對肉牛氮平衡的影響

3 討論

本研究結果發現，50和100g/kg水果渣組水稻秸稈采食量較對照組分別顯著提高5.66%和4.25%，同時50g/kg水果渣組中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維消化率較對照組分別顯著提高15.06%和20.79%，這與水果渣中濃縮單寧在最佳水平時提高營養物質消化率，從而增加粗飼料的自由采食量有關（Makkar，2003）。但單寧對發酵和消化的負面影響可能與形成單寧-碳水化合物和單寧-蛋白質復合物有關，這些化合物難以降解或對瘤胃微生物有毒性。但Gemeda和Hassen（2015）也指出，濃縮單寧水平對發酵和消化率的降低可能是由于其在發酵和消化率過程中的持續影響。

本研究中瘤胃pH和溫度穩定在pH 6.53～6.58及38.8～39℃，水果渣組瘤胃氨氮濃度顯著高于對照組，同時瘤胃氨氮濃度的增加導致尿素氮濃度增加，因為尿素氮濃度與瘤胃氨成濃度高度相關。此外，在自由采食粗飼料條件下，日糧添加50g/kg水果渣組也顯著提高了瘤胃丙酸濃度，這與Piajun和Wanapat（2013）報道的結果一致。先前的研究報道，含有植物及其提取物的濃縮單寧和皂苷有助于抑制甲烷釋放（Moate等，2014），這也在本研究結果中得到體現。

McSweeney等（2001）報道，濃縮單寧可以改善瘤胃生態，特別是增強微生物蛋白的合成。通常情況下，當蛋白質降解更快速合成、氨將積聚在瘤胃進而通過血液運送到肝臟轉化為尿素，微生物氮的量可以反映不同的氮代謝和排泄。這也可以解釋50g/kg水果渣組微生物蛋白及微生物氮合成效率顯著高于對照組的原因，暗示50g/kg水果渣中所含的濃縮單寧滿足了肉牛需要。然后本研究中并未測定水果渣中濃縮單寧或皂素的含量，因此，有必要進一步開展研究去探討不同水果渣添加水平及其濃縮單寧或皂素含量對肉牛生產及瘤胃發酵的影響。

4 結論

水果渣在肉牛濃縮料中具有很好的飼用價值，可以提高肉牛對水稻秸稈的采食量，添加水平為50g/kg時可提高纖維消化率、瘤胃發酵性能及微生物蛋白合成。