李文杨，吴贤锋，占今舜，霍俊宏，黄勤楼，刘 远

（1. 福建省农业科学院畜牧兽医研究所, 福建 福州 350013；2. 江西省农业科学院畜牧兽医研究所, 江西 南昌 330200）

0 引言

【研究意义】杂交狼尾草（Pennisetum americanum×P. purpureum）具有耐肥、产量高、品质好以及适口性好的特点，是我国热带、亚热带和温带地区畜禽养殖的重要多年生禾本科牧草[1]。实际生产中利用杂交狼尾草饲粮能改善奶牛、肉猪等畜产品品质，对降低饲养成本、提高养殖经济效益具有重要意义[1-2]。作为禾本科牧草，杂交狼尾草能提供的蛋白质水平并不能满足畜禽的蛋白质营养需要，需要配合大量蛋白质饲料原料使用[3]。为了节约饲料成本，减少蛋白质饲料的用量，可以根据氨基酸平衡理论添加适宜种类和数量的工业氨基酸配制成低蛋白饲粮以满足动物的氨基酸营养[4]。瘤胃是反刍动物的特殊消化器官，饲粮中的氨基酸在瘤胃微生物的作用下部分或全部降解，饲粮提供的氨基酸种类和数量不能真实反映其对氨基酸的吸收和利用水平。过瘤胃氨基酸是利用物理包被或化学保护等方法对特定氨基酸进行修饰，避免其在反刍动物瘤胃内被微生物降解，流入小肠后能以正常氨基酸的形式被吸收利用[5]。探讨杂交狼尾草饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸（RPMet）对福清山羊生长性能及营养物质消化代谢的影响，对杂交狼尾草的高效利用具有重要意义。【前人研究进展】在牛[6-7]、羊[8-9]等反刍动物饲粮中添加过瘤胃氨基酸，是调控反刍动物氨基酸营养平衡的有效方法。蛋氨酸是饲喂玉米豆粕型基础饲粮反刍动物蛋白质合成过程的第一或第二限制性氨基酸[8]，过瘤胃蛋氨酸（Rumen protected Methionine,RPMet）的开发与应用是反刍动物营养的研究热点之一，在奶牛和肉牛生产中得到了广泛的使用[10]。在肉羊中，高昌鹏等[11]、张艳梅等[12]分别研究表明低蛋白水平的荞麦秸秆和稻草饲粮中添加适量的RPMet，可以在一定程度上提高滩羊的生长性能和肉品质，并减少饲粮中氮的排出量。【本研究切入点】福清山羊是福建省沿海一带的地方优良地方肉用品种，具有耐粗饲、肉质风味好等特点。杂交狼尾草在福清山羊主产区的供青期可长达7～9个月，且生物产量高，是福清山羊种草养殖的主要牧草。福清山羊杂交狼尾草低蛋白饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸对其生长性能和饲粮养分消化率的影响有待深入研究。【拟解决的关键问题】拟在杂交狼尾草低蛋白饲粮中添加不同水平的RPMet，分析其对生长期福清山羊生长性能和饲粮养分消化率的影响，以期为提高福清山羊对杂交狼尾草饲料的利用效率提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2020年5—10月在福建省农业科学院渔溪肉羊养殖基地内进行，分为饲喂试验和消化代谢试验。选择经同一批次同期发情处理生产的体况优良、体重相近的4月龄福清山羊羯羊30只[（11.88±1.48）kg]，采用单因素随机区组试验设计，随机分为5组，每组6只羊，各组单独饲养于约5 m2的小栏内。对照组饲喂基础饲粮，试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组分别在基础饲粮基础上每只羊添加2.5、5.0、7.5和10 g·d-1RPMet。饲喂试验全期75 d，预试期15 d，正式期60 d。于饲养试验中期采用全收粪收尿法进行各试验组的消化代谢试验。每组随机选取3只试验羊，置于自制消化代谢笼（可将粪便与尿液自动分离）内饲喂。预试期7 d，正式期5 d，试验期内饲养管理、饲粮投喂等与饲养试验一致。

1.2 试验饲粮的配制

基础饲粮精粗比3∶7，营养水平根据福清山羊实际养殖条件并参照NRC（2007）肉用山羊维持需要[13]。刈割的杂交狼尾草鲜草经粉碎机粉碎至1～3 cm长度，与其他原料充分混合后进行大窖青贮发酵45 d。发酵完成的青贮饲料，根据预试期试验羊的采食水平，按照试验设计分别添加RPMet配制成试验饲粮，并以每只羊每日投喂量分别分装于密封封口袋内。试验用RPLys购自杭州康德权饲料有限公司，有效赖氨酸含量50%，过瘤胃率85%以上。参照刘洁[14]的方法计算饲粮的代谢能（ME），基础饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平（DM基础）Table 1 Composition and nutrient levels of diet (DM basis) （单位：%）

1.3 饲养管理

试验前对圈舍和消化代谢笼进行彻底的清扫和消毒，试验期间定期对圈舍进行清扫和消毒。所有试验羊在试验前统一采用伊维菌素驱虫。根据预试期试验羊的自由采食量，按每只羊500 g·d-1（DM基础）的标准进行饲喂，每日09：00、19：00各喂全天饲粮的一半，自由饮水。

1.4 试验数据的收集

1.4.1 饲养试验数据的收集 每次投料后1 h收集各组未采食的剩余饲料，对各组每日的剩余饲料进行称重并记录（剩料量），并计算各组每只试验羊的平均干物质采食量（DMI）。分别于试验正试期开始及结束时，逐只对各组的试验羊只进行称重，记录始重（IBW）和末重（FBW），计算每只试验羊的总增重和平均日增重（ADG）。计算公式如下：

1.4.2 消化代谢试验数据的收集 进入消化代谢试验正试期后，每日08：00收集、称取和记录每只试验羊前一日的排粪量，按总量10%取样后冷冻保存，另取总量5%的粪样加入10%硫酸进行固氮处理用于粪氮含量的测定。用装有200 mL 10%H2SO4的塑料桶收集尿液，稀释至5 L，对稀释尿液充分混合，用纱布过滤后每天取样100 mL冷藏保存。按照1.4.1中的方法收集各试验羊每日未采食的剩余饲料。在消化试验全部结束后，将每只试验羊收集的粪样和剩余饲料分别混合后进行营养成分测定与分析；将每只试验羊正试期5 d内采集的尿样分别混合后于-20 ℃冰箱保存。

1.5 样品常规化学成分测定及分析

试验饲粮、剩余饲料和粪样DM含量检测为原料经105 ℃烘干至恒重后的重量，其他营养成分含量的测定均为DM基础；粗灰分（Ash）含量为DM样品经坩埚灼烧至恒重后的重量，OM含量为DM减去Ash的重量；总能（GE）采用氧弹式热量计测定；CP含量按照GB/T 6432—2018[15]测定；粗脂肪（EE）含量按照GB/T 6433—2006[16]测定；磷（P）含量按照GB/T 6437—2018[17]测定；钙（Ca）含量按照GB/T 13885—2017[18]测定；中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）和木质素（ADL）含量采用Van Soest[19]的方法测定（CAU滤袋，购自中国农业大学）。体内消化代谢试验中的尿氮（N）含量采用凯氏定氮法测定。

饲粮中DM、OM、GE、NDF和ADF 5种营养物质的全肠道表观消化率参照Adeola[20]的公式计算：

饲粮的氮代谢相关指标的计算公式：

1.6 数据统计与分析

采用SPSS17.0软件中One-way ANOVA程序进行方差分析，选用Duncan’s多重比较组间数据。

2 结果与分析

2.1 杂交狼尾草饲粮中添加RPMet对福清山羊生长性能的影响

饲粮中添加RPMet对福清山羊生长性能的影响结果见表2。各试验组间IBW和FBW差异均不显著（P＞0.05），与对照组相比，饲粮中添加RPMet均增加了试验羊的FBW，试验Ⅰ组的FBW最高，为15.79 kg。杂交狼尾草饲粮中添加不同水平RPMet对福清山羊总增重和ADG的影响规律较一致，试验Ⅰ、Ⅱ组的总增重及ADG显著高于对照组（P＜0.05）而与试验Ⅲ、Ⅳ组差异不显著（P＞0.05），试验Ⅲ、Ⅳ组的总增重和ADG与对照组差异不显著（P＜0.05）；试验Ⅰ组的总增重和ADG均为最高，分别达3.82 kg和63.73 g·d-1，较对照组分别提高了28.62%和28.75%。饲粮中添加RPMet增加了试验羊的DMI，试验Ⅰ组DMI最高，为469.86 g·d-1，但各组间DMI差异不显著（P＞0.05）。

表2 杂交狼尾草饲粮中添加RPMet对福清山羊生长性能的影响Table 2 Effect of RPMet-added hybrid pennisetum forage on growth of Fuqing goats

2.2 杂交狼尾草饲粮中添加RPMet对福清山羊主要营养物质表观消化率的影响

杂交狼尾草饲粮中添加RPMet对福清山羊干物质、有机物等6种营养物质表观消化率的影响见表3。试验Ⅱ组试验羊对饲粮中干物质、有机物等6种营养物质的表观消化率均为最高，其中对GE、CP和ADF的表观消化率显著高于其他组（P＜0.05），对干物质和有机物的表观消化率显著高于试验Ⅲ、Ⅳ组和对照组（P＜0.05），对NDF的表观消化率显著高于试验Ⅲ、Ⅳ组（P＜0.05）。试验Ⅰ组试验羊对饲粮中GE的表观消化率显著高于试验Ⅲ组（P＜0.05），对ADF的表观消化率显著高于Ⅳ组（P＜0.05）。

表3 杂交狼尾草饲粮中添加RPMet对福清山羊营养物质表观消化率的影响Table 3 Effect of RPMet-supplemented hybrid pennisetum diet on apparent nutrient digestion of Fuqing goats（单位：%）

2.3 杂交狼尾草饲粮中添加RPMet对福清山羊氮代谢的影响

杂交狼尾草饲粮中添加RPMet对福清山羊氮代谢的影响见表4。饲料中RPMet的添加增加了试验羊只的进食氮，对照组进食氮显著低于4个试验组（P＜0.05），各试验组间进食氮差异不显著（P＞0.05）。试验Ⅱ组的粪氮最低，显著低于试验Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ组（P＜0.05），与对照组差异不显著（P＞0.05）。试验Ⅰ组的尿氮最低，显著低于试验Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组（P＜0.05），与对照组差异不显著（P＞0.05）；试验Ⅲ和Ⅳ组尿氮显著高于对照组（P＜0.05）。试验Ⅰ组的沉积氮和氮沉积率最高，试验Ⅰ和Ⅱ组的沉积氮和氮沉积率均显著高于其他组（P＜0.05）。试验Ⅰ组的氮生物学价值最高，显著高于试验Ⅲ、Ⅳ组和对照组（P＜0.05）；试验Ⅱ组氮生物学价值显著高于试验Ⅲ和Ⅳ组（P＜0.05）；试验Ⅳ组氮生物学价值显著低于对照组（P＜0.05）。

表4 杂交狼尾草饲粮中添加RPMet对福清山羊氮代谢的影响Table 4 Effect of RPMet-supplemented hybrid pennisetum diet on nitrogen metabolism of Fuqing goats

3 讨论

3.1 杂交狼尾草饲粮中添加RPMet对福清山羊生长性能的影响

蛋氨酸是反刍动物生长的重要限制性氨基酸，被吸收后可合成机体蛋白，并能快速转化为胱氨酸，满足动物营养需要，同时作为甲基供体参与脂肪代谢、氨基酸的转移和再生[21]。反刍动物饲料中适量添加RPMet能提高小肠可吸收蛋氨酸的总量，有效促进反刍动物氨基酸代谢平衡，提高氨基酸利用率，从而促进反刍动物生长发育，提高饲料报酬[12,22-23]。周亚强[24]、李国栋[7]研究表明饲粮中添加RPMet有促进肉牛的生产性能提高的趋势。周玉香等[25]、李向龙[23]、张艳梅[26]证实饲粮中添加RPMet对滩羊的生长发育具有促进作用。郭伟等[6]研究表明补充RPMet可降低低蛋白饲粮中蛋白质缺乏导致的损害，使育肥羊保持较好的育肥性能。

本研究表明饲粮中添加RPMet增加了福清山羊的DMI、FBW和ADG等生产性能指标，说明蛋氨酸也是福清山羊玉米-豆粕型饲粮的主要限制性氨基酸[25]。由于不同肉羊品种及其所处的生长阶段对蛋氨酸的需要量存在差异[27]，且RPMet种类和加工方式也会影响其过瘤胃效果[26]，因此不同研究中促进肉羊生长最适的RPMet添加量结果存在差异[23,25-26,28]。本研究表明低蛋白饲粮条件下，每只福清山羊添加2.5、5.0 g·d-1RPMet能显著提高ADG，获得较理想的育肥效果。而随着RPMet的进一步增加，福清山羊的ADG出现下降的趋势，表明福清山羊的生长性能并非与饲粮中RPMet含量呈线性关系。高晔等[29]研究表明饲粮中添加2% 2-羟基-4甲硫基丁酸异丙酯（过瘤胃蛋氨酸产品，经转氨基反应后生成蛋氨酸）可促进绒山羊母羊与胎儿期羔羊的羊绒生长，对羔羊的初生重也有促进作用，但添加量4%组试验羊的羊绒长度和绒毛重量比显著低于2%组，表明当饲粮中添加RPMet超过一定范围时，羊的生产性能会出现下降的趋势，这可能与含硫氨基酸之间存在拮抗作用有关，在消化吸收、体内运输和利用过程中，结构相似的氨基酸之间存在竞争作用而相互影响。张艳梅等[12]研究RPMet对舍饲滩羊生长性能的影响，表明饲粮中添加4.5 g·d-1RPMet可在一定程度上提高舍饲滩羊的ADG，而RPMet添加量增加至6.0 g·d-1时，滩羊的ADG有所降低，说明肉羊饲粮中过量添加RPMet不仅不会继续促进动物生长发育，反而引起代谢负担，造成浪费，与本研究结果较一致。

3.2 杂交狼尾草饲粮中添加RPMet对福清山羊主要营养物质表观消化率的影响

饲粮营养物质表观消化率是体现动物对饲粮营养物质利用情况的重要指标，主要受饲粮类型、营养水平和纤维含量等因素的影响[30]。不同加工类型RPMet的过瘤胃效率存在差异，在瘤胃中溢出的部分蛋氨酸会促进微生物生长，影响营养物质消化率，在反刍动物饲粮中添加过瘤胃氨基酸对营养物质表观消化率的研究结果具有不一致性[22]。周亚强[24]研究表明饲粮中添加不同水平RPMet能一定程度影响体外瘤胃发酵参数和纤维降解率，显著增加育肥牛NDF表观消化率。丁大伟等[31]研究表明饲粮中添加RPMet对奶牛各营养物质表观消化率有提高趋势。李国栋[7]则表明低蛋白饲粮条件下补饲RPMet不影响后备牛对饲粮DM、CP、ADF、NDF的表观消化率。

在肉羊中，牛骁麟[22]研究表明添加RPMet对湖羊DM、OM、ADF表观消化率无显著差异。王菲等[21]研究表明在低蛋白饲粮中添加0.4% RPMet可提高黔北麻羊对饲粮CP和EE的表观消化率，李海霞等[27]研究表明在营养水平正常的饲粮中添加10 g·d-1组RPMet显著增加了黔北麻羊CP的表观消化率，而其他养分表观消化率差异不显著。本研究表明，RPMet的添加显著影响福清山羊对饲粮中各营养物质的表观消化率，且随着饲粮中RPMet添加量的增加，饲粮中各营养物质的表观消化率呈现先升高后降低的趋势，与云强等[32]的研究结果较一致。这可能是由于适量的RPMet促进了福清山羊的瘤胃发酵，并满足其对蛋氨酸的需求，进而提高饲粮营养物质的消化水平，但过量RPMet造成福清山羊的代谢负担，反而降低饲粮营养物质的消化水平。因此，有必要深入研究福清山羊蛋氨酸的需要量，为福清山羊高效育肥提供参考。

3.3 低蛋白饲粮中添加RPMet对福清山羊氮代谢的影响

饲料中的氮一部分通过畜禽的消化吸收后合成体蛋白质沉积于体内，其他部分则随粪、尿排出体外而未被采食动物利用。限制性氨基酸是影响小肠氨基酸平衡的重要因素，在反刍动物饲粮中添加过瘤胃限制性氨基酸是平衡小肠可吸收氨基酸最有效的途径[30]。研究表明饲粮中添加过瘤胃氨基酸能影响反刍动物氮代谢，提高氮的利用率，但由于不同反刍动物对氨基酸的需要量存在差异，当氨基酸添加过高会引起反刍动物代谢负担及氨基酸的拮抗作用，反而不利于氮的利用率[22]。丁大伟等[31]研究表明饲粮中添加RPMet可提高奶牛的瘤胃微生物产量，降低氮排泄。牛骁麟[22]研究表明添加RPMet对4月龄湖羊的氮表观消化率呈增加趋势。

在本研究中，RPMet的添加增加了福清山羊的进食氮，添加水平较低时（2.5 g·d-1），沉积氮显著提高，排出氮与对照组无差异，氮的排泄以粪氮为主；RPMet添加水平为5 g·d-1时的沉积氮和排出氮与RPMet添加水平为2.5 g·d-1相似，但氮的排泄以尿氮为主；当RPMet添加水平进一步提高，沉积氮与对照组无显著差异，而排泄氮呈现增加的趋势，且尿氮略高于粪氮。说明低蛋白饲粮条件下，添加2.5、5 g·d-1有利于提高福清山羊对饲粮中氮的利用率，其相关机制需要进一步研究。受到饲粮营养水平、羊品种和RPMet类型的影响，利于饲粮氮利用率提高的最适RPMet添加水平在不同研究中的结果存在差异。周玉香等[33]研究表明添加4.5 g·d-1过瘤胃蛋氨酸滩羊的氮利用率均最高，与本研究结果较一致。李海霞等[27]研究表明饲粮中添加10 g·d-1组RPMet黔北麻羊对CP的表观消化率显著高于对照组，韩娥[8]则表明在低蛋白饲粮中添加0.4%RPMet可降低黔北麻羊的N排泄。

4 结论

杂交狼尾草饲粮中添加RPMet在一定程度上促进福清山羊的采食和生长，提高福清山羊总增重和ADG。适量PRMet的添加水平有利于福清山羊对杂交狼尾草饲粮中各营养物质的消化利用，促进氮的利用效率；每只羊添加2.5 g·d-1RPMet能获得最优的生长性能，而添加5 g·d-1RPMet对饲粮营养物质的消化利用率最高。