开食料中粗蛋白质水平对荷斯坦犊牛养分消化率和氮代谢的影响

中国农业科学院饲料研究所 云 强 刁其玉* 屠 焰 周 怿

犊牛阶段是奶牛一生的重要阶段，这一时期的犊牛处于快速生长时期，其营养状况会影响成年后的生产性能和繁殖效率。开食料是犊牛重要的营养来源，对犊牛的生长发育起着至关重要的作用。国外对于犊牛开食料的研究，主要集中于粗蛋白质水平对犊牛生长和氮代谢的影响，但研究结果并不一致 （Schingoethe 等，1982；Morrill和Melton，1973；Traub 和 Kesler，1971）。 蛋白质是动物重要的营养物质，尤其是对犊牛来说，蛋白质对其组织生长、机体免疫以及瘤胃发育等方面起着重要作用。国内关于开食料粗蛋白质水平对犊牛营养物质消化率及氮平衡影响的研究尚未见报道。因此，亟需结合我国实际饲养条件，深入研究不同粗蛋白质水平对犊牛消化及氮平衡规律，以确定犊牛日粮中适宜的蛋白质水平。本试验通过对断奶后犊牛饲喂3种不同粗蛋白质水平的开食料，研究开食料中粗蛋白质水平对犊牛营养物质表观消化率及氮平衡的影响，为科学培育犊牛提供理论依据，为奶牛养殖业提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验动物与分组设计 采用单因子试验设计，选取15头发育正常健康的8周龄荷斯坦公犊牛，按体重和出生时间随机分为3个处理组，每组5个重复，每个重复1头牛。分别饲喂粗蛋白质水平为16.22%（低蛋白质组）、20.21%（中蛋白质组）和24.30%（高蛋白质组）的开食料和苜蓿干草（营养成分见表1）。日饲喂2次，分别在08∶00和18∶00进行饲喂。

表1 苜蓿干草的营养成分

1.2 试验日粮 试验用开食料主要由玉米、豆粕、麸皮和犊牛预混料组成。开食料组成及营养水平见表2。

1.3 样品采集 每组选取3头健康正常的犊牛进行代谢试验。代谢试验在犊牛的10周龄和13周龄进行，预饲期为3 d，正试期为4 d。采用全收粪、尿法。详细记录每头犊牛每日实际排粪量和尿量，采集总量的10%作为混合样品，然后每100 g鲜粪（尿）加入10%的稀盐酸10 mL固氮，-20℃冷冻保存，待测。3种开食料及干草样品的采集在正式期每天早晨饲喂前进行，正试期3 d内的样品经粉碎、混合后储存在塑料袋中，-20℃冷冻保存。

表2 开食料组成及营养水平（以风干物质为基础）

表3 开食料中粗蛋白质水平对犊牛营养物质表观消化率的影响 %

1.4 测定指标 分析测定开食料、粪样及干草样品中的的干物质（DM）、粗蛋白质（CP）、粗脂肪（EE）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、尿样中的粗蛋白质。测定方法参照《饲料分析及饲料质量检测技术（第2版）》（张丽英，2003）。计算干物质、粗蛋白质、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的表观消化率；机体的沉积氮、氮的总利用率、氮的表观生物学价值（ABV）计算方法参照《动物营养学》（杨凤，2000）。

1.5 数据处理与统计分析 对试验所得的数据应用SAS 8.2统计处理软件ANOVA进程进行单因素方差分析，差异显著则用Duncan’s法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 开食料中粗蛋白质水平对犊牛营养物质表观消化率的影响 见表3。

由表3可见，除13周龄粗蛋白质的表观消化率差异显著（P＜0.05）外，其他处理组之间各项营养物质的表观消化率差异均不显著（P＞0.05）。在10周龄时，低蛋白质组的干物质、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的表观消化率要高于其他两组。但低蛋白质组的粗蛋白质的表观消化率要低于中蛋白质组和高蛋白质组。在13周龄时，高蛋白质组粗蛋白质的表观消化率要显著高于低蛋白质组（P＜0.05）。高蛋白质组粗脂肪的表观消化率要分别比低蛋白质组和中蛋白质组低17.80%和21.22%。中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率相似，均随开食料中粗蛋白质水平升高而升高。

表4 开食料中粗蛋白质水平对犊牛氮平衡的影响

2.2 开食料中粗蛋白质水平对犊牛氮平衡的影响 见表4。由表4可见，犊牛的采食氮随各组的粗蛋白质含量升高而升高。在10周龄时，高蛋白组显著高于低蛋白质组（P＜0.05），而在13周龄时差异极显著（P＜0.01）。10周龄和13周龄犊牛的粪氮、尿氮、吸收氮和沉积氮均随日粮中粗蛋白质水平的升高而升高。10周龄时，不同组之间氮的总利用率极为相似，但在13周龄时低蛋白质组比其他两组分别低7.67%和10.04%。10周龄时，高蛋白质组氮的生物学价值要低于其他两组，但在13周龄时，高蛋白质组和中蛋白质组氮的生物学价值相似，要略高于低蛋白质组，但差异不显著（P ＞ 0.05）。

3 讨论

3.1 开食料中粗蛋白质水平对犊牛营养物质表观消化率的影响

3.1.1 对犊牛干物质、粗蛋白质表观消化率的影响 本试验中10周龄时，低蛋白质组的干物质消化率高于其他两组，而13周龄时，三组干物质的消化率则相似；10周龄和13周龄粗蛋白质的表观消化率均随饲料粗蛋白质水平升高而升高，且高蛋白质组显著高于低蛋白质组（P＜0.05），这与Driedger和Loerch（1999）的研究结果一致。汤文杰等（2008）认为，动物对蛋白质的消化率会随日粮中蛋白质水平升高而降低；而董国忠等（1997）认为，随着日粮粗蛋白质水平的升高，粗蛋白质的表观消化率增加，但蛋白质真消化率保持不变。动物对营养物质的消化率受许多因素的影响，如动物品种、年龄、日粮组成和采食量等。本试验中蛋白质消化率与汤文杰等的研究结果不一致，主要是由于本试验中采取限饲，动物采食量小于自由采食量，蛋白质的实际摄入低于最大摄入量所致。孔祥浩（2006）等研究了粗蛋白质水平对绵羊日粮养分消化的影响，结果表明，在定量饲喂的情况下，干物质、粗蛋白质消化率均随饲料中蛋白质水平的升高而升高，与本研究的结果基本一致。此外，本研究中，犊牛处于快速生长时期，其对蛋白质的需求较大，这也使试验中蛋白质的消化率较高。

3.1.2 对犊牛碳水化合物表观消化率的影响Bartlett等（2006）报道，饲喂不同蛋白质水平代乳粉对脂肪的表观消化率无显著影响。本试验中10周龄时，低蛋白质组犊牛粗脂肪、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的消化率高于中蛋白质组和高蛋白质组（P＞0.05），这可能是由于犊牛断奶时间较短，受断奶应激的影响，对固体饲料消化能力不足，高粗蛋白质水平抑制了动物对营养物质的消化。而13周龄时，粗脂肪、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的消化率则随粗蛋白质水平的升高而升高（P ＞ 0.05），这与孔祥浩等（2006）的研究结果一致。Ludden等（2002）报道，给绵羊分别饲喂粗蛋白质水平为13%、15%和17%的日粮，结果中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的消化率均随饲料中粗蛋白质水平的升高而升高。这很可能是由于提高蛋白质水平，为瘤胃微生物提供了充足的氮源，促进了瘤胃微生物的合成，进而提高了微生物对碳水化合物的发酵能力。

3.2 粗蛋白质水平对犊牛氮平衡的影响 试验中采用限饲，致使在饲喂量相同的情况下，食入氮随开食料中蛋白质水平升高而升高。汤文杰等（2008）报道，粪氮、尿氮、表观可消化氮（吸收氮）、沉积氮均随日粮中蛋白质水平的升高而升高，这与本研究的结果一致。氮的沉积量、利用率直接与氮的摄入量有关。Han等（2001）认为，氮沉积的下降主要是由于日粮蛋白质水平降低，引起氨基酸不平衡，从而影响氮的吸收和沉积。Ludden等（2002）关于日粮蛋白质水平对羔羊氮代谢的研究也有类似的报道。此外，Cole（1999）研究也证明，尿氮的排放和氮的存留会随日粮中的蛋白质水平升高而升高。

氮的表观生物学价值（ABV）主要受动物对氮的沉积能力和饲料中蛋白质的平衡程度的影响。汤文杰等（2008）试验表明，ABV价值则随日粮蛋白质水平升高而降低，与本试验10周龄时的结果一致。段志富和陈代文（2005）认为，当蛋白质的摄入量低于动物最佳生长需要量时，机体会作出适当调整，增加对吸收后蛋白质的沉积。但是，本试验在13周龄时，低蛋白质组的ABV略低于中蛋白质组和高蛋白质组。这可能是由于犊牛在这段时间生长较快，饲喂量不足，造成了低蛋白质组蛋白质的摄入量不能满足动物的需要，限制了动物对氮的利用。还有研究表明，当日粮中的蛋白质水平高于某一值时，虽然可消化氮显著增加，但大部分氮通过尿氮排出，造成沉积氮和氮的利用率降低（郭熠洁等，2009）。

4 结论

4.1 日龄对犊牛营养物质的消化率存在影响，10周龄时低蛋白质组的消化率高于其他两组，而13周龄时营养物质的消化率则随日粮中蛋白质水平升高而增加。

4.2 犊牛的采食氮、粪氮、尿氮、吸收氮、沉积氮和氮的总利用率会随饲料中蛋白质水平的增加而增加，但氮的排放也会增加。

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