2011年国外肉牛饲料添加剂的研究进展

2012-01-24 22:18高玉红顾宪蕊于海川赵凤存曹玉凤贾鎏辉
中国牛业科学 2012年4期
关键词:瘤胃肉牛尿素

高玉红,顾宪蕊,于海川,赵凤存,曹玉凤*,贾鎏辉

(1.河北农业大学动物科技学院,河北 保定 071001;2.河北保定职业技术学院,河北 保定 071001;3.河北省隆化县农牧局,河北 承德 067000;4.河北省农科院兽药业有限公司,河北 石家庄 050041;5.河北科技工程技术学校,河北 保定 071001)

2011年国外肉牛饲料添加剂的研究进展

高玉红1,顾宪蕊2,于海川3,赵凤存4,曹玉凤*1,贾鎏辉5

(1.河北农业大学动物科技学院,河北 保定 071001;2.河北保定职业技术学院,河北 保定 071001;3.河北省隆化县农牧局,河北 承德 067000;4.河北省农科院兽药业有限公司,河北 石家庄 050041;5.河北科技工程技术学校,河北 保定 071001)

文章总结了国外2011年关于肉牛饲料添加剂的研究成果,主要从脂肪、非蛋白氮、矿物质、维生素、饲用微生物和其他添加剂六个方面论述了肉牛饲料添加剂的研究进展。

肉牛;饲料添加剂;脂肪

我国肉牛产业起步较晚,但近几年肉牛业发展迅速,目前我国牛肉消费量占总肉类的10%,而欧美等发达国家从上世纪七八十年代一直到现在,牛肉消费比例远超我国。为了进一步满足广大消费者对牛肉产量和牛肉品质的需求,有必要提高肉牛的生产专业化水平,降低饲养成本。目前饲料占肉牛业生产成本的70%,饲料添加剂的应用可以改善饲料利用率,提高牛肉品质,为了借鉴国外肉牛养殖的先进经验和技术,我们搜集了国外2011年发表的有关肉牛饲料添加剂的相关研究文献63篇,其中关于脂肪添加的研究报道有14篇、非蛋白氮研究4篇、矿物质研究23篇、饲用微生物研究5篇、维生素研究4篇及其他添加剂研究13篇。

1 脂肪

饲料中添加脂肪主要是为了改善肉牛生产性能、牛肉品质和缓解应激。近几年国外关于肉牛饲料中添加脂肪的研究很多,主要集中于不同脂肪源的研究,且呈持续上升的趋势。Donicht等[1]对不同脂肪源影响公牛肉质的研究认为,在基础浓缩料中添加6%脂肪酸钙盐显著提高了牛的胴体重、胴体总脂肪含量以及胴体的脂肪厚度(5.21mm),而且增加了牛肉可食部分。He等[2]研究也指出,刚断奶的180日龄犊牛饲料中添加5%富含n-3和n-6脂肪酸的亚麻籽油和葵花籽油的混合物(50/50),增加了肌肉中脂肪细胞的表达水平,提高了C18∶1t10、C18∶1t11、共轭亚油酸和n-3脂肪酸的含量,分别为178%、152%、66%和32%,同时也发现,添加油脂的牛肌肉中n-6∶n-3比值明显降低。Cooke等[3]比较了采食牧草的肉牛饲料中分别添加10%饱和脂肪酸(按干物质)、10%多不饱和脂肪酸和对照(不添加任何脂肪酸)对肉牛瘤胃发酵特性、生理指标及其生产性能的影响,结果表明,各组间日增重和饲料效率无明显差异,而添加多不饱和脂肪酸的牛干物质采食量显著降低,但血液中多不饱和脂肪酸含量明显增加,而且减少了运输应激,表现为肿瘤坏死因子-α含量的降低。与对照比较,添加多不饱和脂肪酸明显增加牛胴体重,改善了牛肉的大理石花纹。另外,对肉用母牛饲料中添加脂肪的研究也有报道,分别对添加多不饱和脂肪酸钙盐、亚油酸以及过瘤胃鱼油对母牛繁殖性能的影响做了深入研究,认为脂肪添加不影响甚至提高了肉用母牛的繁殖性能。

此外,日粮中添加脂肪可以减少甲烷气体的排放,提高环境效益。Afshar等[4]指出,日粮中添加脂肪是减少甲烷排放最有前途的饲料策略,当脂肪添加量高达130g/kg干物质时,日粮中脂肪含量和甲烷产生量(g/kg干物质采食量)之间存在线性关系。在脂肪添加的实践生产应用中,日粮中脂肪含量和甲烷生成量的关系不受脂肪添加形式(如油和籽)、脂肪中的脂肪酸组成(C12∶0、C∶14、C18∶1、C18∶2和C18∶3)和脂肪来源(菜油、椰子、脂肪酸、亚麻籽、大豆和葵花等)的影响。

2 非蛋白氮

肉牛饲料中非蛋白氮的研究主要集中于尿素的研究,虽然尿素的添加早已应用于肉牛饲料中,但由于饲料的多变性以及尿素的添加方式等诸多原因,尿素的添加效果存在很大差异,目前尿素最佳的添加方式和添加剂量仍是进一步探索和研究的重点。Cherdthong等[5]研究了不同形式的非蛋白氮对采食稻草的肉牛瘤胃发酵特性的影响,在精料(含高水平木薯片)中添加尿素-CaSO4混合物(每天添加5g/kg体重)可以提高瘤胃中有机物真消化率,增加瘤胃微生物的蛋白合成能力,同时改善瘤胃环境,表现为微生物总数量和纤维分解细菌数量增加,分别为9.1×1011和4.0×109cfu/ml,可见,尿素和钙混合添加可以替代肉牛日粮中的豆粕或尿素。Ribeiro等[6]研究了两种不同来源的非蛋白氮对采食劣质干草的牛营养物质消化率和瘤胃特性的影响,四头瘘管牛分别供给干草、干草+传统尿素(204.2g/d)、干草+聚合物包被的缓释尿素(297.5g/d)、干草+两种尿素(按1∶1混合,分别为130.4g/d)。结果表明,灌注不同形式的非蛋白氮均提高了粗蛋白消化率,尤其是灌注缓释尿素的两头牛干物质采食量、中性洗涤纤维和粗蛋白摄入量显著高于只喂干草的对照牛,只灌注缓释尿素的牛瘤胃氨态氮连续8h处于高水平状态,而且具有适宜的pH。

3 矿物质

为了满足身体自身需要和生产力水平的提高,矿物质是肉牛生长必须的营养物质。Herdt和Hoff[7]综述了八种对反刍家畜有重要作用的微量矿物质元素:钴、铜、碘、锰、钼、硒和锌,对这些矿物质元素在动物体内的有效利用性、代谢特性以及最适添加量进行了分析。从查阅的国外2011年文献报道看,肉牛饲料中添加硒的研究最多,其次是铜、铬和硫。

3.1 硒

硒与肉牛的生产性能、免疫功能和牛肉品质等密切相关,硒的不同形式及不同添加方式均会对牛的育肥特性产生影响。Liao等[8]研究了不同形式的硒(无机硒和有机硒)对生长肉用小母牛血液和肝脏中的硒含量以及肝脏基因表达的影响,与添加亚硒酸钠(3mg硒/d)比较,添加有机硒的牛(3mg硒/d)全血、红细胞以及肝脏中的硒浓度显著增加,且有机硒可以使在氧化应激和癌发生状态下表达增加的编码蛋白mRNA水平降低,而添加亚硒酸钠时,与抗病毒相关的蛋白基因表达明显降低。类似研究也表明,在基础日粮中添加0.34mg/kg含硒酵母(按干物质)虽然没有改善牛的生产性能,但是增加了组织中正常需要范围内的硒含量。另外,不同形式的硒对牛肉品质的影响研究表明[9],当每千克干物质中添加0.3mg硒时,添加有机硒的牛肉色度明显高于无机硒,分别为38.1和36.6,而且剪切力明显低于无机硒,分别为3.69kg/cm2和4.22kg/cm2。

3.2 铜

铜是畜禽的必需微量元素。反刍家畜中铜元素经常参与脂类代谢,高浓缩育肥日粮中添加的铜为10~40mg/kg(按干物质)时,减少了牛皮下脂肪组织的沉积量,降低了胆固醇浓度,但增加了背最长肌中不饱和脂肪酸的合成[10]。也有研究认为,铜的添加量将会影响体内各组织中其他微量元素的含量,各微量元素间存在交互影响,其机理有待于进一步研究。García-Vaquero等[11]研究指出,肉牛饲喂添加铜的日粮时,牛肾脏和隔膜中砷含量、肝脏和肾脏中的汞含量以及肝脏、肾脏和隔膜中的铅含量均显著降低,但肝脏和肾脏中的镉含量显著增加,而且脑中的锰和镍显著降低、钼含量增加,隔膜中硒含量降低。目前各微量元素之间的交互关系尚不清楚。García-Vaquero等[12]也评价了西班牙牛场铜添加量可能存在的问题,牛饲喂含15mg/kg硫酸铜的标准日粮,结果发现该添加量的铜没有影响牛的生产性能、血铜含量以及其他血液学参数,但各组织中铜的蓄积量却有明显不同,主要是肝脏,90%牛的肝脏中含铜量超过了正常范围。因此,关于集约化肉牛养殖场精料中铜的常规添加量的风险需进一步研究。

3.3 铬

铬是畜禽的必需微量元素,是葡萄糖耐受因子的主要活性成分,具有类似胰岛素的生物活性,可以参与机体糖类、脂类、蛋白质等的代谢过程,并且影响矿物质的代谢。肉牛饲料中铬的应用主要以有机铬的形式添加。Tanuwiria等[13]研究了不同形式的有机铬对肉牛运输应激的影响,研究表明,基础日粮中分别添加碱水解的有机铬和生物降解的有机铬,7个小时运输后肉牛的生理指标、生化指标以及体重均没有明显影响,但不添加任何形式铬的牛却表现出明显的应激反应,体重显著下降。还有研究表明,饲料中添加有机铬可以改善小母牛的生长性能并缩短初情期,但不影响其育肥胴体特性。

3.4 硫

硫是反刍动物代谢的一种必需元素。然而,日粮中含有较高含量的硫将存在一定的潜在危害性。Spears等[14]研究表明,生长期肉牛可耐受日粮中0.46%的硫;育肥期肉牛可耐受日粮中0.31%的硫,且对日增重和肉料比没有不利影响,然而,日粮中含0.46%的硫却显著降低了日增重和干物质采食量。Gomez等[15]检测了智利四十五个肉牛场饲料与水中的含硫量及瘤胃中硫化氢含量,结果发现所有牛场的瘤胃气体硫化氢含量春季和夏季分别为414mg/m3和373mg/m3。通过采食牧草和饮水,动物对硫的摄入量约小于0.2%(按干物质计算),这对放牧肉牛不存在潜在中毒的风险。我国对于日粮中硫的研究较少,有必要对日粮中硫的含量进行检测和分析。

4 维生素

肉牛饲料中需要添加适量的维生素(如维生素A、维生素D3和维生素E)。添加维生素E可以有效的改善牛肉品质,延长牛肉保质期。Juarez等[16]研究表明,添加维生素E(1051IU/d)提高了牛肉肌间脂肪亚油酸(C18∶3n-3)及氢化产物,导致瘦肉中含较多的n-3脂肪酸。而Turner等[17]研究却认为,舍内育肥和放牧育肥两种育肥体系中,不管是否添加维生素(每天添加的100g预混料中含维生素A 400000IU、维生素D3100000IU和维生素E 3000IU),牛肉的剪切力、μ-和m-钙激活酶活性均不受到影响,虽然维生素可以使牛肉C18∶1c-9和单不饱和脂肪酸含量增加,但不添加维生素的牛肉中饱和脂肪酸含量较高,该研究认为,总体上两种育肥体系的饲料中维生素的添加并没有改善公牛肉质。

5 饲用微生物

肉牛饲用微生物由于可以改善胃肠道的微生态环境,提高饲料利用率,饲用微生物的应用研究多年来一直是研究热点。2011年饲用微生物的研究主要集中于酵母的单独或混合添加上。酿酒酵母添加的研究表明,在玉米基础日粮中分别添加0.5g/d酿酒酵母和3g/d的曲霉菌提取物,酿酒酵母对牛的生长性能没有产生明显影响,而添加曲霉菌提取物相比酵母,肉料比明显增加,分别为0.208和0.194[18]。酵母发酵液和椰子油混合添加的研究表明,在含木薯的日粮中添加该混合物,可以提高肉牛瘤胃环境,增加了细菌和真菌数量,但降低了原虫数量[19](Polyorach 等,2011)。酵母和离子载 体混合物添加的研究表明,含DDGS的育肥日粮中添加酵母使牛粪中大肠杆菌O157∶H7数量减少[20]。

6 其他添加剂

Donkersgoed等、Haneklaus等、Woerner等、Luque等和Parr等研究了饲料中添加盐酸齐帕特罗和盐酸莱克多巴胺对肉牛的影响。该类物质与盐酸克伦特罗属于同一类物质,在我国属于肉牛饲料中严禁使用的添加剂,这里不做详细介绍。

综上所述,肉牛饲料添加剂的研究领域很广,有很大的发展空间,虽然目前已经取得了很多可喜的成就,但由于饲料添加剂的本身特性以及在体内吸收、代谢等机制的复杂性,饲料添加剂的合理使用仍需进一步探讨和研究。

[1]Donicht P A,Restle J,Freitas L da S,et al.Fat sources in diets for feedlot-finished steers-carcass and meat characteristics[J].Ciencia Animal Brasileira,2011,12(3):487-496.

[2]He M L,Mir P S,Sharma R,et al.Effect of supplementation of beef steer diets with oil containing n6and n3fatty acids and 48 h feed withdrawal treatments on animal productivity,carcass characteristics and fatty acid composition[J].Livestock Science,2011,142(1):253-263.

[3]Cooke R F,Bohnert D W,Moriel P,et al.Effects of polyunsaturated fatty acid supplementation on ruminal in situ forage degradability,performance,and physiological responses of feeder cattle[J].Journal of Animal Science,2011,89(11):3677-3689.

[4]Afshar M A,Naser M S.Factors Affecting Mitigation of Methane Emission from Ruminants I:Feeding Strategies[J].Asian Journal of Animal and Veterinary Advances,2011,6:888-908.

[5]Cherdthong A,Wanapat M,Wachirapakorn C.Influence of urea calcium mixture supplementation on ruminal fermentation characteristics of beef cattle fed on concentrates containing high levels of cassava chips and rice straw[J].Animal Feed Science and Technology,2011,163(1):43-51.

[6]Ribeiro S S,Vasconcelos J T,Morais M G,et al.Effects of ruminal infusion of a slow-release polymer-coated urea or conventional urea on apparent nutrient digestibility,in situ degradability,and rumen parameters in cattle fed low-quality hay[J].Animal Feed Science and Technology,2011,164(1~2):53-61.

[7]Herdt T H,Hoff B.The Use of Blood Analysis to Evaluate Trace Mineral Status in Ruminant Livestock[J].Veterinary Clinics of North America-food Animal Practice,2011,27:255-260.

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[20]Swyers K L,Carlson B A,et al.Nightingale,K KNaturally Colonized Beef Cattle Populations Fed Combinations of Yeast Culture and an Ionophore in Finishing Diets Containing Dried Distiller's Grains with Solubles Had Similar Fecal Shedding of Escherichia coli O157:H7[J].Journal of Food Protection,2011,74(6):912-918.

Progress on Feed Additive of Beef Cattle Abroad in 2011

GAO Yu-hong1,GU Xian-rui 2,YU Hai-chuan3,ZHAO Feng-cun4,CAO Yu-feng*1,JIA Liu-hui 5

(1.College of Animal Science and Technology,Hebei Agricultural University,Baoding,Hebei 071001;2.Baoding Vocational and Technical College,Baoding,Hebei 071001;3.Longhua Agriculture and Animal Husbandry Bureau,Chengde,Hebei 067000;4.Animal pharmaceutical Co.,LTD,Hebei Academy of Agricultural Sciences,Shijiazhuang050041;5.Hebei Science and Engineering Technology School,Baoding,Baoding,Hebei 071001)

This paper reviewed the progress of feed additive in beef cattle production abroad in 2011 from six parts:fat additive,non-protein nitrogen additive,mineral additive,vitamin additive,microbial additive and other additive.

beef cattle;feed additive;fat

S816.7

A

1001-9111(2012)04-0039-04

2012-04-10

2012-04-25

国家肉牛牦牛产业技术体系建设专项资金;河北省科技支撑计划(10220401D)

高玉红(1971-),女,河北丰南县人,副教授,主要从事家畜环境卫生和肉牛营养。

*通讯作者:曹玉凤(1962-),女,河北省三河市人,教授,主要从事肉牛饲料和营养。

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