畜牧兽医学报  2019, Vol. 50 Issue (2): 332-342. DOI: 10.11843/j.issn.0366-6964.2019.02.011    PDF    
饲粮能量水平对荷斯坦育成牛生长性能和瘤胃发酵的影响
霍路曼1, 曹玉凤1, 高艳霞1, 李妍2, 李秋凤1, 李建国1,3     
1. 河北农业大学动物科技学院, 保定 071001;
2. 河北农业大学动物医学院, 保定 071001;
3. 河北省牛羊胚胎工程技术研究中心, 保定 071001
摘要:旨在研究饲粮能量水平对育成牛养分表观消化率、生长性能和瘤胃发酵的影响。本研究选取8月龄中国荷斯坦育成奶牛45头,采用单因素完全随机设计,分为3组,每组15头牛。Ⅰ组饲喂低能日粮(NEL5.64 MJ·kg-1),Ⅱ组饲喂中能日粮(NEL5.94 MJ·kg-1),Ⅲ组饲喂高能日粮(NEL6.21 MJ·kg-1),各试验组的饲粮蛋白质水平基本相同(CP14.04%)。试验期110 d。测定每组育成牛的生长性能指标(体重、体高、体长、胸围、管围、乳头长度、乳头间距);采集粪样用于测定营养物质表观消化率;采集瘤胃液样品用于测定瘤胃发酵指标(pH、微生物蛋白、氨态氮、挥发性脂肪酸)。结果表明:1)与试验Ⅰ、Ⅱ组相比,试验Ⅲ组中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)表观消化率显著降低(P < 0.05);与Ⅰ组相比,Ⅱ组和Ⅲ组NDF表观消化率分别下降4.84%和7.03%,ADF表观消化率分别下降2.99%和7.50%。各组间干物质采食量(DMI)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、钙(Ca)和磷(P)的表观消化率均无显著差异(P>0.05)。2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组育成牛平均日增重(ADG)分别为0.70、0.80、0.91 kg·d-1,与Ⅰ组相比,Ⅱ组和Ⅲ组分别显著提高了14.28%和30.00%(P < 0.05);各组牛体尺指标(体高、体长、胸围、管围)差异均不显著(P>0.05)。3)与Ⅰ组和Ⅲ组相比,Ⅱ组牛前乳头平均长度分别高出4.15%(P>0.05)和9.06%(P < 0.05),后乳头平均长度分别高出9.02%(P < 0.05)和11.54%(P < 0.05)。4)各组间瘤胃pH、微生物蛋白(MCP)产量、乙酸、丁酸、总挥发性脂肪酸(T-VFA)含量及乙酸/丙酸(A/P)差异不显著(P>0.05);氨态氮(NH3-N)含量以Ⅱ组最低,较Ⅰ组显著降低了3.56%(P < 0.05),与Ⅲ组相比差异不显著(P>0.05);Ⅲ组丙酸含量分别比Ⅰ、Ⅱ组高4.99%(P < 0.05)、4.83%(P>0.05)。综上所述,在本试验中,8~11月龄育成牛日粮适宜产奶净能水平为5.94 MJ·kg-1,粗蛋白质水平为14.03%。
关键词能量水平    育成牛    表观消化率    生长性能    乳腺发育    瘤胃发酵    
The Effect of Dietary Energy Levels on Growth Performance and Rumen Fermentation in Chinese Holstein Heifers
HUO Luman1, CAO Yufeng1, GAO Yanxia1, LI Yan2, LI Qiufeng1, LI Jianguo1,3     
1. College of Animal Science and Technology, Hebei Agricultural University, Baoding 071001, China;
2. College of Veterinary Medicine, Hebei Agricultural University, Baoding 071001, China;
3. Embryo Engineering and Technological Center of Cattle and Sheep of Hebei, Baoding 071001, China
Abstract: The objective of this study was to investigate the effect of dietary energy levels on nutrient apparent digestibility, growth performance and rumen fermentation of Chinese Holstein heifers. Forty-five Chinese Holstein heifers averaged at aged 8 months were selected and randomly allocated into 3 groups with 15 heifers in each group. Animals in group Ⅰ were fed a low-energy diet (NEL 5.64 MJ·kg-1), those in group Ⅱ were fed a medium energy diet (NEL 5.94 MJ·kg-1), and those in group Ⅲ were fed a high-energy diet (NEL 6.21 MJ·kg-1). The experiment lasted for 110 d. Protein levels of the 3 diets were similar(CP14.04%). The growth performance indicators of heifer, including body weight, withers height, body length, heart girth, circumference of cannon bone, teat length and teat spacing, were determined, and fecal samples were collected for the analysis of apparent digestibility of nutrient, and the rumen fluid samples were collected for the determination of rumen pH, microbial protein(MCP), NH3-N and volatile fatty acid(VFA). The results showed that:1) Compared with group Ⅰ and Ⅱ, the apparent digestibility of neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) in group Ⅲ were significantly decreased (P < 0.05). Compared with group Ⅰ, the apparent digestibility of NDF in group Ⅱ and Ⅲ were decreased by 4.84% and 7.03%, and the apparent digestibility of ADF were decreased by 2.99% and 7.50%, respectively. There was no significant difference in the dry matter intake(DMI), the apparent digestibility of crude protein(CP), crude fat(EE), calcium(Ca) and phosphorus(P) among group Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ (P>0.05). 2) The average daily gain (ADG) in group Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ were 0.70, 0.80 and 0.91 kg·d-1, respectively. Compared with group Ⅰ, ADG in group Ⅱ and Ⅲ were increased by 14.28% and 30.00%(P < 0.05), respectively. There was no significant differences in body measurements (withers height, body length, heart girth, circumference of cannon bone) among group Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ (P>0.05). 3) Compared with group Ⅰ and Ⅲ, the average length of anterior teats in group Ⅱ were increased 4.15% (P>0.05) and 9.06% (P < 0.05), and the average length of posterior teats were increased 9.02%(P < 0.05) and 11.54%(P < 0.05), respectively. 4) There was no significant differences in rumen pH, MCP content, the concentration of acetic acid, butyric acid, total volatile fatty acids (T-VFA) and the ration of acetic acid/propionic acid (A/P) among group Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ (P>0.05). The content of ammonia nitrogen (NH3-N) was the lowest in group Ⅱ, which was significantly lower than that of group Ⅰ by 3.56% (P < 0.05), but there was no significant difference between group Ⅱ and Ⅲ (P>0.05). Propionic acid content in group Ⅲ was higher than that in groupⅠand Ⅱ by 4.99% (P < 0.05) and 4.83%(P>0.05), respectively. In conclusion, a dietary NEL level of 5.94 MJ·kg-1 and CP level of 14% are recommended for Chinese Holstein heifers averaged at 8-11 months old.
Key words: energy level     heifers     apparent digestibility     growth performance     mammary gland development     rumen fermentation    

育成牛的培育对成年牛泌乳量的影响很大。饲粮能量水平对育成牛的生长发育和瘤胃发酵至关重要[1-2]。8~11月龄是育成牛骨骼、肌肉、繁殖器官和乳腺发育的关键时期,饲粮能量水平高,育成母牛的机体生长速率快,体躯各部位发育也快,但过于营养丰富和肥胖易造成乳腺脂肪增多、乳腺上皮细胞减少,对成年奶牛产奶潜力会造成负面影响;反之,能量水平低,生长缓慢,导致初配时体格过小,乳腺发育受阻,影响产奶性能[3-4]。因此,针对8~11月龄育成奶牛的生理特点,研究饲粮能量水平对其生长发育的影响,对改善成年奶牛泌乳性能具有重要意义。能量摄入是体重增加的主要调节因子,有研究发现,随着饲粮能量水平的升高,牛总增重和平均日增重(ADG)均有升高趋势[5];Lammers等[6]通过对4.5月龄荷斯坦小母牛进行研究(初始体重为130 kg,试验持续到9.5月龄),结果表明,与700 g·d-1 ADG相比,1 000 g·d-1 ADG母牛的前、后乳头的长度以及乳头间距的增长率较低,而第一次泌乳期的产奶量则减少了7.1%。Forrest[7]研究发现,成年奶牛泌乳量与育成期ADG呈二次曲线关联,荷斯坦育成牛ADG在799~805 g·d-1之间,成年牛产奶量最大,而ADG进一步增加,会使产奶量降低;ADG为836 g·d-1时,产犊体重和乳蛋白最大化。然而,目前国内关于育成牛的研究多集中于饲粮能量水平对生长速率的影响,忽略了能量对乳腺发育以及瘤胃发酵造成的影响。

本试验设定高、中和低3个能量梯度的饲粮,研究能量水平对荷斯坦育成牛增重、乳腺发育及瘤胃发酵的影响,筛选出8~11月龄荷斯坦育成奶牛适宜的能量水平,为育成牛科学饲养提供技术支撑。

1 材料与方法 1.1 试验时间与地点

本试验于2017年3~7月在河北省唐山市澳犇奶牛养殖场进行。

1.2 试验设计

本试验采用单因素随机分组设计。选取健康状况良好、体型相近的8月龄荷斯坦育成奶牛45头,依据月龄、体重相近原则随机分为3组,组间平均月龄和体重差异不显著(P>0.05),每组15头。试验Ⅰ组饲喂低能量水平日粮(NEL5.64 MJ·kg-1,CP14.04%);试验Ⅱ组饲喂中等能量水平日粮(NEL5.94 MJ·kg-1,CP 14.03%);试验Ⅲ组饲喂高能量水平日粮(NEL6.21 MJ·kg-1,CP14.03%)。试验期110 d。饲粮配方参照NRC(2001)中育成奶牛营养需要配制而成,其组成及营养水平见表 1

表 1 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 The compositions and nutrient level of experimental diets (DM basis)
1.3 饲养管理

试验育成牛分圈饲养,试验期间采用TMR日粮,每头牛定量饲喂,根据体重变化和实际采食情况进行调整。每天5:00和17:00饲喂2次,自由饮水。每天清理食槽,于第2天16:00称剩余料。试验前用乙酰氨基阿维菌素对试验牛只做驱虫处理,试验期间保持牛舍内外的干燥和卫生,定期消毒。

1.4 样品采集与处理 1.4.1 饲料样品的采集与处理

试验期间每周连续3次采集饲料样品,并制成风干样品(65 ℃下烘干48 h至恒重),置于塑料封口袋内保存。用于备测粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、钙(Ca)和总磷(P)。同时测定试验牛干物质采食量(DMI)。

1.4.2 粪样的采集与处理

粪样的采集:试验期最后1周,从每组中选择体重接近平均体重的试验牛4头,采用全收粪进行消化试验3 d。收集粪便后称重,每头牛每日采集400 g的粪样,严防粪样被污染。将3 d采集的粪样分成两份:一份按每100 g鲜重粪样加10%硫酸20 mL,固定鲜粪中的氮,用于测定CP的含量;另一份采鲜粪,测定水分及其他养分含量,放置-20 ℃保存。

1.4.3 瘤胃液的采集与处理

试验期末,采用口腔采样法采集瘤胃液,每组采集4头牛的瘤胃液,每头牛约抽取200 mL,经4层纱布过滤后获得滤液。取10 mL立即测定pH,其余用于测定瘤胃液氨态氮(NH3-N)、微生物蛋白(MCP)、挥发性脂肪酸(VFA)含量,用于测定NH3-N的瘤胃液需加6 mol·L-1盐酸固氮,置于-20 ℃保存。

1.5 测定指标及方法 1.5.1 生长性能测定

体重的测定:试验初期8月龄,试验结束11月龄,分别在晨饲前测定每头牛的体重,并计算平均日增重(ADG)。体尺的测定:参考王根林[8]报道的方法,分别在试验前和末期晨饲前测量试验牛的体高、体长、胸围、管围。体躯指数及体长指数的计算:体躯指数(%) =(胸围(cm)/体斜长(cm))×100,体长指数(%) = (体斜长(cm) /体高(cm))×100。乳房的测定:前乳头长度、后乳头长度及乳头间距参照Lammers等[6]的方法测量。

1.5.2 营养成分及表观消化率测定

饲料样品及粪样的初水分、DM、EE、Ca和P的含量采用实验室常规分析方法[9]测定;NDF根据中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局的GB/T 20806-2006[10]方法测定,ADF根据中华人民共和国农业部的NY/T 1459-2007[11]方法,使用全自动纤维仪ANKOM-A2000i(美国)测定。饲料养分的表观消化率计算公式:

饲料养分的表观消化率(%)=(饲料养分的食入量-粪中饲料养分的排出量)/饲料养分的食入量×100。

1.5.3 瘤胃发酵指标测定

pH采用UB-7型酸度计(美国)直接测定;MCP参照Cotta和Russelll[12]的差速离心法和凯氏定氮法测定;NH3-N含量参照冯宗慈和高民[13]的靛酚蓝法使用分光光度计测定;VFA采用外标分析法[14]用美国Agilent 7890A气相色谱仪测定,色谱柱为HP-5。

1.6 统计分析

采用SPSS19.0统计软件的ANOVA程序进行方差分析,并进行Duncan氏多重比较,检验差异显著性。试验结果用“平均数”表示,以P < 0.05表示差异显著,P < 0.01表示差异极显著,P>0.05表示差异不显著。

2 结果 2.1 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛养分表观消化率的影响

表 2可知,各组间粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、钙(Ca)和磷(P)的表观消化率均无显著差异(P>0.05)。饲粮NDF和ADF的表观消化率随能量水平提高逐渐降低。与试验Ⅰ、Ⅱ组相比,试验Ⅲ组中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)表观消化率显著降低(P < 0.05),与Ⅰ组相比,Ⅱ组和Ⅲ组NDF表观消化率分别下降4.84%和7.03%,ADF表观消化率分别下降2.99%和7.50%。

表 2 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛养分表观消化率的影响 Table 2 The effects of dietary energy levels on apparent digestibility of nutrients in Holstein heifers
2.2 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛DMI和ADG的影响

表 3可知,3组间牛的DMI差异不显著(P>0.05)。随日粮能量水平升高,试验牛ADG显著提高(P < 0.05),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组ADG分别为0.70、0.80、0.91 kg·d-1。与Ⅰ组相比,Ⅱ组和Ⅲ组分别提高了14.28%和30.00%(P < 0.05)。

表 3 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛DMI和ADG的影响 Table 3 The effects of dietary energy levels on DMI and ADG of Holstein heifers
2.3 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛体尺指标的影响

表 4的数据显示,不同能量水平日粮对育成牛各体尺指标的影响均不显著(P>0.05)。与Ⅰ组相比,Ⅱ组的体高、体长、胸围和管围分别增加了1.29%、0.53%、1.30%和0.45%,Ⅲ组的体高、体长、胸围和管围分别增加了2.36%、0.54%、1.60%和0.67%。本试验中,Ⅱ组的体躯指数较Ⅰ组与Ⅲ组均有一定增加,但差异不显著(P>0.05)。与Ⅰ组、Ⅲ组相比,Ⅱ组的体躯指数分别增加了1.61%、0.95%(P>0.05);体长指数随日粮能量水平升高略有增加(P>0.05)。

表 4 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛体尺指标的影响 Table 4 The effects of dietary energy levels on body measurements of Holstein heifers
2.4 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛乳腺发育的影响

表 5可知,与Ⅰ组和Ⅲ组相比,Ⅱ组前乳头平均长度分别增加4.15%(P>0.05)和9.06%(P < 0.05),后乳头平均长度分别增加9.02%(P < 0.05)和11.54%(P < 0.05)。不同能量水平日粮对育成牛前后乳头间距的影响不显著(P>0.05),3组中Ⅱ组的前后乳头间距最大。说明Ⅱ组育成牛乳腺发育较好。

表 5 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛乳腺发育的影响 Table 5 The effects of dietary energy levels on mammary gland development of Holstein heifers
2.5 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛瘤胃发酵指标的影响

表 6可见,各组间瘤胃pH、微生物蛋白(MCP)产量、乙酸、丁酸、总挥发性脂肪酸(T-VFA)含量及乙酸/丙酸(A/P)差异不显著(P>0.05);NH3-N浓度以Ⅱ组最低,较Ⅰ组显著降低了3.56%(P < 0.05),与Ⅲ组差异不显著(P>0.05)。丙酸含量随饲粮能量水平提高而显著提高,Ⅲ组丙酸含量分别比Ⅰ、Ⅱ组高4.99%(P < 0.05)、4.83%(P>0.05),Ⅰ组与Ⅱ组间丙酸含量无显著差异(P>0.05)。TVFA随饲粮能量水平提高略有升高(P>0.05)。

表 6 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛瘤胃发酵指标的影响 Table 6 The effects of dietary energy levels on rumen fermentation indices of Holstein heifers
3 讨论 3.1 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛养分表观消化率的影响

日粮能量水平是影响养分表观消化率的关键因素之一。营养物质全肠道消化率能够反映消化系统的生长发育情况,同时消化率的高低反映了动物胃肠对日粮养分消化功能的强弱[15]。陈福音[16]通过对育成牛能量和蛋白质代谢规律的研究认为,当日粮粗饲料含量升高时,瘤胃通过率减缓,纤维分解菌活性增强,导致NDF和ADF消化率随精料比例升高呈下降趋势。本研究也证实了这一观点,高能组NDF和ADF的表观消化率显著低于中能组和低能组,而不同能量水平日粮对各试验组牛CP、EE、Ca和P的表观消化率无明显影响,原因可能是因为高能组日粮的NDF和ADF水平低于其他两组,当NDF和ADF摄入量减少时,纤维分解菌活性受到抑制,从而使NDF和ADF的消化率下降。

3.2 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛DMI和ADG的影响

日粮能量浓度是影响动物采食量的主要因素。当日粮能量浓度发生变化时,动物通过调整采食量来维持相对稳定的能量摄入量。当日粮中能量水平不足时,采食量增加,当日粮中能量水平达到高限时,采食量降低[17]。本试验中,育成牛DMI随日粮能量水平提高有下降的趋势。这说明5.94 MJ·kg-1组日粮已满足育成牛生长发育的能量需要,若继续提高日粮能量水平不仅造成资源的浪费,还会增加养殖成本。而日粮的能量水平对动物增重具有限制作用[18]。梁辛等[19]对水牛犊牛阶段的研究发现,饲喂不同能量水平日粮,不管是体重还是ADG,29.96 MJ·d-1组均明显高于16.16 MJ·d-1组。武婷婷等[20]对育肥期肉牛饲喂不同能量水平的象草饲粮发现,ADG以高能组最高,低能组最低。本试验中,ADG随饲粮能量水平的提高而明显增加,与梁辛等[19]的研究结果一致,原因是低能Ⅰ组、中能Ⅱ组及高能Ⅲ组日粮中的结构性碳水化合物百分比依次减少,非结构性碳水化合物百分比依次增多,从而使瘤胃中丙酸含量也增加,丙酸是瘤胃中唯一能生糖的有机酸,反刍动物代谢需要的大部分Glu源自丙酸的糖异生作用,瘤胃中丙酸含量越高意味着动物可以得到更多的能量用于生长。

3.3 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛体尺指标的影响

能量是育成牛生长的限制性因素。若能量太低,除用于维持的能量,用于生长等的能量则会减少,导致动物生长发育被限制,抗病力下降。反之,若能量水平太高,会导致后备牛过于肥胖易造成初配不孕,同时对乳腺发育产生负面影响。因此,适宜的能量水平对育成牛的生长至关重要。动物的生长发育主要表现在体重与体尺的变化。有研究表明,给育成阶段小母牛饲喂不同能量水平日粮,对其体高、体斜长、管围无显著影响,高能组体格发育明显优于低能组[21]。张卫兵等[22]研究发现,后备奶牛在10月龄时,最优组的体高、体长、胸围、管围分别达到125 cm、128 cm、165 cm、18 cm。李文等[23]研究指出,10月龄的后备奶牛体高、体长和胸围分别为117.36 cm、128.33 cm和156.49 cm。本研究测得后备牛在11月龄时,3组育成牛的体尺指标无显著差异,并且体高、体长、管围随日粮能量水平升高有上升的趋势。中能Ⅱ组牛的体高、体长、管围、胸围分别是125.57 cm、137.70 cm、17.89 cm、166.31 cm,与前者研究结果相似。说明提高饲粮能量水平可一定程度促进育成牛体格发育。

体躯指数是用来反映体躯容量的相对发育情况,而体长指数是用来反映体格长度和高度的相对发育情况。体长指数以及体躯指数主要受遗传因素的影响,但饲养管理水平对其也有一定程度影响[24-25]。程郁昕等[26]研究指出,奶牛的体躯指数与产奶性能之间存在着正相关关系,优秀的体躯指数是奶牛保持高产奶性能的前提。本试验中,体长指数随日粮能量水平升高略有增加,而中能组的体躯指数优于低能组和高能组,说明并不是体型越大体躯发育就越好。

3.4 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛乳腺发育的影响

育成奶牛的乳腺发育是决定成年奶牛产奶性能和产奶期限的关键因素[27]。而8~11月龄是后备牛乳腺发育的关键时期,此时更容易受日粮营养水平的影响。Lammers等[6]认为,乳头长度的变化可用作分泌性组织发育的间接测量,乳间距变化可用于评估乳房大小的变化。监测乳头长度及乳间距变化是评估青春期前小母牛乳腺导管发育程度的唯一实用无创性方法,通过对4~9月龄荷斯坦小母牛能量需要量的研究发现,1 000 g·d-1 ADG与700 g·d-1 ADG相比,其前后乳头的长度以及乳房间距的增长率更高,第1泌乳期标准乳产奶量降低7.1%。Capuco等[28]研究表明,日粮能量水平与小母牛ADG成正比,并且ADG为975 g·d-1的小母牛与ADG为750 g·d-1相比,乳腺实质组织数量相似,但脂肪细胞数量增加,乳腺上皮细胞数量减少,说明乳腺脂肪组织可能抑制乳腺上皮细胞增殖。本试验与Capuco等[28]及Lammers等[6]的研究结果较为相似,乳房发育最好的是中能组,高能组、低能组次之,可能是因为日粮能量过高直接导致ADG过大,使营养素过多分配至乳腺脂肪细胞,导致脂肪沉积增加,而影响乳腺上皮细胞的正常生长。

3.5 饲粮能量水平对荷斯坦育成牛瘤胃发酵指标的影响

瘤胃pH对维持瘤胃内环境稳态起着主导作用,是反映瘤胃发酵水平的重要指标,pH处于5.5~ 7.0范围内适合瘤胃微生物生长和酶活性作用[29]。饲粮组成与能量水平是影响瘤胃pH的根本原因[30]。王鸿泽[31]在牦牛的研究上发现,将日粮能量水平由5.32 MJ·kg-1降到3.72 MJ·kg-1,pH由6.75降到6.67。徐俊等[32]通过体外试验研究不同NDF水平对瘤胃发酵的影响,结果显示,36%NDF组pH显著高于32%NDF组。本试验结果显示,试验各组pH在6.62~6.82内波动,均处于正常生理范围之内,且随能量水平的升高呈降低趋势,这与前人研究结果相一致。这可能是因为,较高能量水平日粮的NDF和ADF含量较低所致。

瘤胃内NH3-N浓度反映了瘤胃内饲料蛋白降解代谢与MCP合成代谢间所达到的动态平衡情况,是评定瘤胃内环境的关键指标。研究表明,瘤胃NH3-N浓度的适宜范围为5 ~30 mg·dL-1[33]。过低会对瘤胃微生物的生长产生负面影响,过高则造成氮源流失。张英慧等[34]在肉羊上的研究表明,随着日粮能量水平提高,肉羊瘤胃NH3-N浓度显著降低。但是与Qiao等[35]的研究结果相反,可能与饲粮蛋白水平不同有关。王斌星等[36]比较了不同能量水平饲粮对牦牛瘤胃发酵的影响,结果显示,中能组牦牛瘤胃T-VFA浓度最高,NH3-N浓度最低。本试验结果与王斌星等[36]的报道相一致,5.94 MJ·kg-1 NEL组瘤胃NH3-N浓度低于6.21 MJ·kg-1和5.64 MJ·kg-1 NEL组,说明5.94 MJ·kg-1 NEL组较其他两组有更好的能氮平衡度,可促进MCP的合成和氮的利用。

瘤胃是碳水化合物发酵的场所,其降解产物乙酸、丙酸、丁酸等VFA是反刍动物主要的能源物质[37]。乙酸是由微生物慢速发酵饲料中的粗纤维生成的,是反刍动物乳脂合成的主要前体,由细胞质进入线粒体基质,在中间代谢中主要产生热量;丙酸由可溶性碳水化物消化产生,是反刍动物重要的葡萄糖前体,主要在肝发生糖异生,为葡萄糖氧化供能;丁酸则通过三羧酸循环用于骨骼肌等组织的能量消耗[38]。秦正君等[39]报道,当日粮中的精料含量较高时,可溶性碳水化合物比例增加,其相应的能量也较高,引起丙酸发酵。Li等[40]在肉牛上的报道指出,高能日粮降低了乙酸比例,提高了丙酸比例。本研究结果显示,随日粮水平提高,育成牛瘤胃丙酸浓度显著提高,与上述研究的结果一致。这是因为低能日粮中,NDF和ADF水平较高,非可溶性碳水化合物含量较高,瘤胃发酵产生乙酸较多;并且高能日粮中玉米比例增加提高了淀粉含量,淀粉属于易消化的可溶性碳水化合物,此时瘤胃发酵产生的丙酸浓度也相应增加。而丙酸是糖异生的主要来源,葡萄糖合成约有27%源自丙酸,瘤胃中丙酸含量越高意味着反刍动物可以得到更多的能量用于生长,也因此高能组的育成牛日增重较高。

4 结论

本试验中,中等能量水平组(NEL 5.94 MJ·kg-1,CP 14.03%)育成牛体型、乳腺的发育优于低等能量水平组(NEL 5.64 MJ·kg-1,CP 14.03%)与高等能量水平组(NEL 6.21 MJ·kg-1,CP 14.03%),也能维持瘤胃正常发酵。综上,育成牛日粮适宜产奶净能水平为5.94 MJ·kg-1

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霍路曼, 曹玉凤, 高艳霞, 李妍, 李秋凤, 李建国