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活性干酵母对不同粗饲料瘤胃降解的影响

2018-04-10胡骏鹏张翔飞王之盛廖汉江张小丽

中国饲料 2018年4期
关键词:尼龙袋粗饲料苜蓿

康 坤,胡骏鹏*,张翔飞,王之盛,廖汉江,张小丽

(1.安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌 443000;2.四川农业大学动物营养研究所,四川成都 610000)

粗饲料是反刍动物日粮的重要组成部分,可为瘤胃微生物和宿主提供重要的营养物质,保障动物机体健康。不同的粗饲料所含营养成分有所不同,其物理化学性质也不同,因此在瘤胃中的降解率也有差异。青贮玉米秸秆、苜蓿颗粒、黑麦干草是反刍动物养殖常用的优质粗饲料,其对反刍动物的营养作用已有报道,而近年来,为提高反刍动物生产性能,生产中精料使用比例逐渐升高,高精料条件下瘤胃中的粗饲料纤维降解会受到抑制(王海荣,2006),活性干酵母是否会对高精料条件下不同种类粗饲料的瘤胃降解产生效果报道较少。尼龙袋法密切结合动物的消化过程,具有较好的重复性和易操作性,近年来被广泛应用于各种饲料营养成分在瘤胃中的降解特性研究。因此,本试验拟采用瘤胃尼龙袋法评定活性干酵母对青贮玉米秸秆、苜蓿颗粒、黑麦干草及TMR日粮的DM、CP、ADF、NDF瘤胃降解率,探索活性干酵母对高精料条件下不同种类粗饲料在肉牛瘤胃中的降解效率的影响。

1 材料与方法

1.1试验材料活性干酵母:由安琪酵母股份有限公司提供,活菌数≥200亿/g;

苜蓿颗粒(豆科牧草)、黑麦干草(禾本科牧草)、青贮玉米秸杆(秸秆类)、TMR日粮(配方如表1所示),65℃干燥,粉碎过40目筛备用。

1.2试验动物本试验选取6头年龄相近、体况良好,安装有永久性三位点瘘管的去势宣汉黄牛作为试验动物,平均体重为(457.80±18.15)kg。每天8:00、20:00定时定量饲喂(按1.3倍维持需要的干物质饲喂量),自由饮水。其他饲养方式按照常规进行。

1.3试验设计按体重及年龄相近原则将试验牛随机分为2组,酵母组和对照组,每个处理3个重复,每个重复1头牛。对照组饲喂基础日粮,酵母组在基础日粮中添加0.1% DM的活性干酵母,将活性干酵母均匀混合于精料中进行饲喂。预饲10 d,正式期 3 d。

表1 日粮组成及营养水平(风干样基础)

1.4试验方法本试验采用尼龙袋法,将待测饲料样品65℃干燥,用粉碎机粉碎,过40目筛(2.5 mm筛)。称取5 g饲料样品于尼龙袋中,每个时间点每种样品设置4个重复,每一组固定在50 cm左右的半软质塑料管上。晨饲后2 h将尼龙袋放入瘤胃中,采取同时放入,分时取出的原则,分别于 6、12、24、36、48、72 h 时间取出尼龙袋。取出的尼龙袋在室温下用自来水冲洗干净,直至水清为止,过程中尽量避免外力挤压尼龙袋,以免造成样品消失量增加。洗净的尼龙袋经65℃干燥72 h,并称重记录。将同一时间点重复的尼龙袋内残渣取样测定DM、CP、ADF、NDF,并计算降解率。

1.5测定指标及计算方法参照张丽英(2003)的方法测定各尼龙袋残渣中的干物质(DM)和粗蛋白质(CP)含量,参照 Van Soest等(1991)方法测定酸性洗涤纤维(ADF)及中性洗涤纤维(NDF)含量。

原料营养物质瘤胃实时降解率/%= [原料中营养物质质量(g)-残渣中营养物质质量(g)]/原料中营养物质质量(g)×100。

应用Orskov和McDonald(1979)提出的方程:饲料营养物质在瘤胃内某一时间点的尼龙袋消失率P=a+b(1-e-c*t)确定降解常数a,b,c。a为待测饲料样品快速降解部分;b为慢速降解部分;c为慢速降解部分的降解速率。

原料营养物质瘤胃有效降解率(ED)=a+[bc/(c+k)],k为瘤胃流通速率常数。粗饲料瘤胃流通速度k=0.025(颜品勋等,1996),精饲料取 k=0.05(Sinclair,1995),按照 TMR 日粮的精粗比5∶5,计算出TMR的瘤胃流通速率k=0.0375。

2 数据统计与分析

试验数据经Excel(2013)初步分析,采用SPSS 18.0统计软件对结果进行独立样本t检验分析,P<0.05表示差异显著,结果以“平均数±标准差”表示。

3 结果与分析

3.1活性干酵母对不同粗饲料在肉牛瘤胃中DM降解率的影响试验结果见表2,各种饲料的DM降解率均随饲料在瘤胃中停留时间延长而增加,各组粗饲料及TMR日粮的酵母组DM降解率在各时间点内都高于对照组,且各组饲料的酵母组DM有效降解率(ED)与对照组相比,分别上升了9.50%(P < 0.05)、10.92%(P < 0.05)、12.35%(P<0.05)、11.90%(P<0.05)。苜蓿颗粒的酵母组在降解第6、12、24、48 h及72 h显著高于对照组(P<0.05);对于玉米秸秆青贮、黑麦干草、TMR,其酵母组的 DM 降解率在 6、12、24、36、48 h及72 h均分别显著高于对照组(P<0.05)。各种饲料酵母组的快速降解参数(a)均显著高于对照组(P<0.05);苜蓿颗粒酵母组的慢速降解参数(b)显著高于对照组(P<0.05)。

3.2活性干酵母对不同粗饲料在肉牛瘤胃中CP降解率的影响苜蓿颗粒、玉米秸秆青贮、黑麦干草、TMR的CP降解率随其停留时间增加而逐渐增加(表3),同时,各组饲料的酵母组CP有效降解率(ED)相比对照组分别上升了 5.74%(P< 0.05)、8.55%(P < 0.05)、6.66%(P < 0.05)、7.15%(P<0.05)。各时间点的玉米秸秆青贮酵母组均显著高于对照组(P<0.05),酵母组(苜蓿颗粒)在降解第 6、12、24、48 h及 72 h显著高于对照组(P<0.05),对于黑麦干草、TMR,其酵母组的 CP 降解率在 6、12、36、48 h及 72 h均分别显著高于对照组(P<0.05)。各种饲料酵

母组的快速降解参数(a)均显著高于对照组(P<0.05);酵母组黑麦干草的慢速降解参数(b)显著高于对照组(P<0.05)。

表2 活性干酵母对不同粗饲料在肉牛瘤胃中DM降解率的影响 %

表3 活性干酵母对肉牛瘤胃粗饲料CP降解率的影响 %

表4 活性干酵母对肉牛瘤胃粗饲料NDF降解率的影响 %

3.3活性干酵母对不同粗饲料在肉牛瘤胃中NDF降解率的影响由表4可知,苜蓿颗粒、玉米秸秆青贮、黑麦干草、TMR的NDF降解率随饲料在瘤胃中降解时间延长而增加,且各种饲料酵母组的NDF有效降解率(ED)与对照组相比分别上升了 5.76%(P< 0.05)、9.44%(P< 0.05)、10.85%(P< 0.05)、9.87%(P< 0.05)。 除 苜蓿颗粒降解36 h的酵母组与对照组无显著差异(P>0.05)外,各时间点的酵母组(苜蓿颗粒、玉米秸秆青贮、黑麦干草、TMR)降解率均显著高于对照组(P<0.05)。对于快速降解参数(a),各种饲料的对照组均显著低于酵母组(P<0.05);黑麦干草和TMR的酵母组分别显著高于对照组(P< 0.05)。

3.4活性干酵母对不同粗饲料在肉牛瘤胃中ADF降解率的影响各种饲料的ADF降解率随其在瘤胃中的停留时间增加而逐渐升高(表5),同时,各组饲料(苜蓿颗粒、玉米秸秆青贮、黑麦干草、TMR)酵母组的ADF有效降解率(ED)显著高于对照组(P<0.05),分别上升了 7.85%、10.98%、6.90%、7.04%。各时间点的玉米秸秆青贮和TMR酵母组ADF降解率均显著高于对照组(P<0.05),酵母组苜蓿颗粒在降解第6、12、48 h及72 h显著高于对照组(P<0.05),对于黑麦干草,其酵母组的 ADF降解率在 6、12、24、36 h及72 h均分别显著高于对照组(P<0.05)。各种饲料酵母组的快速降解参数(a)均显著高于对照组(P<0.05);酵母组玉米秸秆青贮的慢速降解参数(b)显著高于对照组(P<0.05)。

4 讨论

粗饲料对于反刍动物而言具有十分重要的作用,由于反刍动物瘤胃中复杂的厌氧微生物菌群(细菌、原虫及真菌)能够对纤维物质进行发酵消化,将其降解为乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸,而挥发性脂肪酸是反刍动物主要的能量来源。尼龙袋法是评价饲料养分在瘤胃中降解效率的一种简易方法,并且能够反映瘤胃实际发酵状态(王雅晶等,1999)。因此本试验通过尼龙袋法研究酵母添加对苜蓿颗粒、玉米秸秆青贮、黑麦干草及TMR日粮DM、CP、NDF、ADF在瘤胃中72 h动态降解率的影响。

足量的干物质摄入是动物获得必需养分满足维持及生长的基础,而干物质在瘤胃中的降解率是影响日粮营养成分消化吸收的重要因素(张海波,2012)。苜蓿颗粒、玉米秸秆青贮、黑麦干草及TMR日粮的DM在瘤胃中降解率随其在瘤胃中停留时间延长而逐渐升高,酵母添加对各时间点不同种类粗饲料及TMR日粮的DM降解率有提高作用,从有效降解率看,各种饲料DM降解率分别因酵母的添加分别提高了9.50%(P<0.05)、10.92%(P < 0.05)、12.35%(P < 0.05)、11.90%(P< 0.05)。Paryad等(2009)和 Kim等(2006)分别研究了酵母添加对绵羊和奶牛日粮DM降解率的影响,结果显示酵母能显著提高饲料DM降解率,与本试验结果一致。

表5 活性干酵母对肉牛瘤胃粗饲料ADF降解率的影响 %

反刍动物日粮中饲料蛋白质在瘤胃中的降解具有十分重要的地位,饲料蛋白质降解产生的肽、氨基酸和氨氮为瘤胃微生物蛋白的合成提供了底物。不同粗饲料及TMR日粮的瘤胃实时降解率随降解时间延长而逐渐升高,72 h内降解率均随酵母添加而较对照组有所升高,同时各种饲料的有效降解率都显著提高,表明活酵母的添加能促进粗饲料及TMR饲料蛋白质降解效率。添加酵母组快速降解参数(a)显著高于对照组,说明酵母提高了饲料蛋白质在瘤胃中的快速降解比例,提高了降解速率。Wohlt等(1991)在泌乳早期奶牛日粮中添加酵母后得到类似结果,可能原因是酵母刺激了蛋白分解菌(溶纤维丁酸弧菌)生长,增强了其活性,从而提高了饲料蛋白质的消化率(Paryad等,2009)。Yoon等(1996)也报道了酿酒酵母产生的代谢因子可提高奶牛瘤胃中蛋白分解菌数量。

粗饲料中纤维物质的含量一般相比其他饲料高,而纤维物质对反刍动物瘤胃发酵功能、采食量、机体健康和维持生产等具有重要意义。本试验结果显示,活性干酵母的添加显著提高了不同粗饲料及TMR日粮NDF快速降解参数,分别上升了 38.99%、100.3%、47.18%、39.02%;同时提高了ADF快速降解参数,分别上升了40.40%、123.63%、26.55%、10.74%。酵母提高了高精料条件下不同种类粗饲料在瘤胃中的快速降解比例,有利于提高纤维物质的降解速率。

此外,日粮中添加活性酵母可以提高不同种类粗饲料及TMR日粮NDF、ADF在瘤胃中的降解率,苜蓿颗粒、玉米秸秆青贮、黑麦干草及TMR的NDF有效降解率从42.90%、34.00%、38.51%、35.76% 增 加 至 45.37%、37.21%、42.69%、39.29%;ADF有效降解率因酵母添加 从 43.43%、37.63%、45.19%、38.62% 升 高 至46.84%、41.76%、48.31%、41.34%。这高于已报道的苜蓿颗粒的NDF有效降解率34.99%(夏科等,2012)、与玉米秸秆青贮39.67%(王雅晶等,1999)、黑麦干草46.21%(萨其仍贵,2009)相近,对于ADF有效降解率,高于已报道的苜蓿颗粒39.77%(夏科等,2012)和玉米秸秆青贮33.15%(萨其仍贵,2009),与黑麦草44.26%相近(萨其仍贵,2009),其差异可能受原料品种、加工贮存方式影响。研究表明,瘤胃ADF降解率与乙酸浓度具有较高的正相关(陈喜斌和冯仰廉,1996),本试验结果显示酵母能提高瘤胃中ADF的降解率,与乙酸浓度的提高结果相符。Zain等(2011)研究了活酵母对氨化稻草秸秆体外发酵降解率的影响,结果显示NDF降解率从32.7%提高到45.8%,ADF降解率从30.9%提高到42.9%,与本试验结果一致。Elseed等(2007)在努比亚山羊中也有类似的结果。NDF和ADF瘤胃降解率的提高可能是酵母提供了稳定的瘤胃pH,为瘤胃微生物尤其是纤维降解微生物的增殖创造适宜的环境,更有利于纤维组分的降解(Miller等,2002);另一方面,酵母促进作用可能与酵母的某些代谢物有关,对微生物有较强的促生长作用。Chaucheyras等(2001)研究发现酵母产品可以提高瘤胃中多糖酶和糖苷水解酶活性,而黄色瘤胃球菌和白色瘤胃球菌正是这些酶类的产生者。Mosoni等(2007)进一步研究发现活性干酵母提高了绵羊瘤胃中白色和黄色瘤胃球菌的16S rRNA基因拷贝数。而黄色瘤胃球菌、白色瘤胃球菌等是瘤胃内的主要纤维分解菌。

5 小结

活性干酵母可显著提高高精料条件下粗饲料及TMR日粮NDF、ADF、DM、CP在肉牛瘤胃中的快速发酵比例及72 h内有效降解率。活性干酵母作为一种天然的微生态制剂,在改善粗饲料利用效率方面具有广阔的使用价值。

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