任殿付 李福昌 王雪鹏 王春阳 吴振宇
(山东农业大学动物科技学院,泰安271018)
粗纤维对家兔的营养作用可以概括为2个方面:一是经家兔盲肠内的微生物发酵分解为挥发性脂肪酸(VFA)以提供能量;二是维持家兔的正常消化生理功能,预防肠道疾病。近年来,以中性洗涤纤维(NDF)或酸性洗涤纤维(ADF)替代传统粗纤维已成为纤维营养研究的趋势,NDF是植物细胞壁中大部分结构性成分,包括纤维素、半纤维素和木质素,许多学者在家兔生产中研究了NDF的营养作用。de Blas等[1]建议繁殖母兔适宜NDF水平 为 32%;de Blas等[2]和 Gidenne等[3]都曾报道生长肉兔适宜NDF水平范围较大,分布在20%~34%之间;陶志勇等[4]通过试验证实断奶至2月龄肉兔饲粮适宜的NDF水平应为30%~33%。本试验通过研究饲粮NDF水平对断奶至3月龄獭兔生长性能、氮代谢、毛皮品质和盲肠发酵的影响,探讨獭兔适宜的NDF需要量,为我国獭兔饲养标准的制订提供科学依据。
试验饲粮参考 NRC(1977)[5]和 de Blas等[6]推荐家兔饲养标准配制而成,其组成及营养水平见表1。NDF水平分别为26%、28%、30%、32%和34%。各种饲料原料粉碎后逐级混匀,用制粒机压制成直径为4~6mm的颗粒饲料,储存于通风干燥处备用。
表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(air-dry basis) %
选取体重一致的断奶獭兔200只,按性别和体重随机分为5组,每组40个重复,每个重复1只兔。试验兔单笼饲养,试验期间06:00、18:00各喂1次。采用常规饲养管理和免疫程序,自然采光和通风,自由采食和饮水。预试期7d,正试期53d。
饲养试验结束前6天,每组随机抽取8只健康试验兔,转移到经消毒处理的代谢笼内,单笼饲养,预试期3d,预试期后连续3d收集每只试验兔全天的粪样和尿样,4℃保存,同时记录每只试验兔每天的采食量、排粪量和排尿量。鲜粪称重后,取其中一部分称重后加10%的硫酸固氮,每天取样比例相同,然后在烘箱中于65℃下烘干24h,称重即得粪样的风干重,最后将3d的风干粪样粉碎过40目筛待测。尿样取一定比例盛入备好的塑料瓶中,加入5mL浓硫酸固氮,每天取样比例相同,混匀后冷冻保存待测。
试验兔屠宰后,立即测定盲肠3个不同位点内容物的pH,随后取盲肠内容物于冻存管中,-20℃冰箱保存,分别用于测定VFA含量和氨态氮(NH3-N)浓度。
1.4.1 生长性能指标
测定断奶时和3月龄的体重,并统计断奶至3月龄的采食量,计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。
1.4.2 氮代谢指标
饲料和粪尿样中氮利用凯氏定氮法[7]进行测定。
可消化氮(DN,g/d)=食入氮(IN)-粪氮(FN);
沉积氮(RN,g/d)=食入氮(IN)-粪氮(FN)-尿氮(UN);
氮表观消化率(DN/IN,%)=100×可消化氮(DN)/食入氮(IN);
氮利用率(RN/IN,%)=100×沉积氮(RN)/食入氮(IN);
氮生物利用率(RN/DN,%)=100×沉积氮(RN)/可消化氮(DN)。
1.4.3 毛皮品质测定
称取毛皮重量、计算毛皮面积、毛囊密度采用石蜡切片及苏木精-伊红(HE)染色法[8]进行观察,计算次级毛囊密度与初级毛囊密度的比值(S/P)。
1.4.4 盲肠发酵指标测定
盲肠内pH用pH-3B型酸度计测定,用GC-2010型气相色谱仪测定VFA含量并计算乙酸/(丙酸+丁酸),盲肠内 NH3-N浓度用 UV-9100型紫外分光光度计比色法测定。
数据以平均值和均方根误差(R-MSE)表示,用SAS 9.1统计软件中的GLM进行数据的方差分析,用Duncan氏法进行数据的多重比较。
由表2可以看出,饲粮NDF水平对试验兔平均日增重和料重比有显著影响(P<0.05)。随着饲粮NDF水平的升高,平均日增重先升高后降低,在饲粮NDF水平为30%时最高,料重比先降低后升高,在30%NDF组达到最低,不同组间平均日采食量差异不显著(P>0.05)。
表2 饲粮NDF水平对生长獭兔生长性能的影响Table 2 Effects of dietary NDF level on growth performance of growing Rex rabbits(n=40)
由表3可以看出,饲粮NDF水平对粪氮、可消化氮、沉积氮和氮表观消化率影响显著(P<0.05),其中32%和34%NDF组的可消化氮显著低于26%、28%、30%NDF组(P<0.05),其他各组间无显著差异(P>0.05)。饲粮NDF水平对氮利用率和氮生物学效价有极显著影响(P<0.01),其中32%和34%NDF组的氮利用率极显著低于26%、28%、30%NDF组(P<0.01),32%、34%NDF组差异也极显著(P<0.01),其他各组间无显著差异(P>0.05)。不同组间食入氮、尿氮差异不显著(P>0.05)。沉积氮先增高后降低,以30%NDF组最高,这与平均日增重变化相一致。
由表4可以看出,饲粮NDF水平对毛皮重量和毛皮面积影响极显著(P<0.01),其中30%NDF组的毛皮重量和毛皮面积极显著高于其他4组(P<0.01),随NDF水平的升高,毛皮重量和毛皮面积呈现先增加后降低的变化,并在30%NDF组均达到最大值,分别为184.63g和720.00cm2;饲粮NDF水平对毛皮毛囊密度、初级毛囊密度、次级毛囊密度以及S/P影响均不显著(P>0.05)。
由表5可以看出,盲肠内容物pH随饲粮NDF水平的升高有下降趋势,但变化不显著(P>0.05),NH3-N浓度随饲粮NDF水平升高而升高,变化也不显著(P>0.05)。总挥发性脂肪酸浓度随饲粮NDF水平的增加而升高,其中34%NDF组显著高于26%NDF组(P<0.05),其他各组无显著差异(P>0.05)。乙酸含量随饲粮NDF水平的增加而上升,乙酸、丙酸和丁酸含量各组差异不显著(P>0.05)。32%和34%NDF组乙酸/(丙 酸+丁酸)显著高于26%NDF组。
表3 饲粮NDF水平对生长獭兔氮代谢的影响Table 3 Effects of dietary NDF level on nitrogen metabolism of growing Rex rabbits(n=8)
表4 饲粮NDF水平对生长獭兔毛皮品质的影响Table 4 Effects of dietary NDF level on fur quality of growing Rex rabbits(n=8)
表5 饲粮NDF水平对生长獭兔盲肠发酵的影响Table 5 Effects of dietary NDF level on caecum fermentation of growing Rex rabbits(n=8)
家兔是草食动物,需要采食一定水平的纤维才能发挥其最佳生产性能。低纤维水平饲粮不能保证家兔正常的消化功能,在一定程度上会影响其对营养物质的消化吸收,从而会影响其增重效果。高纤维饲粮会使肠管副交感神经兴奋性增高,引起肠道蠕动过速,饲粮通过消化道速度加快,以至饲粮在盲肠内的滞留时间过短,也削弱家兔对营养物质的消化吸收利用[9]。金岭梅[10]报道,当粗纤维水平由12%增加到16%时,料重比相应下降了31.7%。Gidenne等[3]研究了19%和31%饲粮NDF水平对断奶前后幼兔的影响,结果是31%NDF组较19%NDF组采食量增加、平均日增重降低。陶志勇等[4]通过研究认为,饲粮NDF水平对断奶至2月龄肉兔平均日增重和料重比影响显著,30%NDF组试验兔的生长效果最好,平均日增重最高,料重比最低。本试验研究结果表明,饲粮NDF水平显著影响试验兔的平均日增重和料重比,对试验兔平均日采食量影响不显著,这与陶志勇等[4]的研究结果基本一致。
当饲粮中含氮物质被动物食入后,在动物体内进行消化代谢,含氮物质的分配主要有2个去处,一部分经消化道吸收被动物利用合成体蛋白质,另一部分以代谢废弃产物的形式随尿液和粪便排出体外,氮的消化利用和吸收以及排放过程构成了动物的氮代谢。动物食入的氮如果不能被机体充分的利用合成体蛋白质,就会经过脱氨基作用随尿液排出体外,饲粮氨基酸平衡与否对这部分氮的影响较大[11]。粪氮是食入氮在动物消化道内没有被消化吸收利用那部分,饲粮中蛋白质含量对这部分氮的影响较大[12]。饲粮纤维水平对家兔氮代谢会产生一定的影响,Gutierrez等[13]认为,饲粮NDF水平的增加降低了早期断奶仔兔初期的干物质、粗蛋白质的表观粪消化率及氮沉积率。本试验中,沉积氮呈现先升高后降低的变化,并在30%NDF组达到最大,与试验兔平均日增重的变化是一致的。
獭兔是典型的皮用型兔,其经济价值主要在于其毛皮,毛皮品质除了与品种有一定关系外,饲粮营养供应也不可忽视。粗纤维是獭兔重要的营养物质来源,饲粮中含量与品质会影响到獭兔的毛皮品质。毛皮品质可以从毛皮重量、毛皮面积、毛囊密度等诸多指标进行综合评定。Tortuero等[14]用含有粗纤维为17%、20%、23%和26%的4种饲粮饲喂3~4月龄獭兔,结果发现随粗纤维水平的增加,体增重、胴体重、毛皮面积和毛皮重量均下降。獭兔毛皮生长实质上就是氮沉积的结果,随着饲粮NDF水平的提高,毛皮面积与毛皮重量都呈现先增高后降低的变化,与氮沉积的变化趋势相一致。
毛囊根据发生时间的早晚和结构特点分为初级毛囊和次级毛囊,毛和绒都是由毛囊产生的,獭兔的初级毛囊长出的毛又被称为针毛,次级毛囊长出的毛称为绒毛。由于毛囊发育的优劣是影响毛皮重量的关键因素,所以对獭兔毛囊进行研究为提高獭兔毛皮品质具有重要的理论和实践意义。张焱如[15]研究绒山羊羊皮表明,绒山羊在刚出生时其所有的初级毛囊基本完全发育成熟,而只有少数的次级毛囊发育成熟,出生后山羊针毛的数量是不变的,只是随着皮张大小的变化,针毛的密度发生变化,受营养等其他因素的影响,绒毛数量会有差异。Rasmussen等[16]研究表明,极低的饲粮蛋白质水平可能阻碍毛囊的再生,而毛囊的再生直接影响着冬季毛皮的绒毛密度。本试验中毛囊密度、初级毛囊和次级毛囊密度均没有显著变化,可能与5组饲粮蛋白质水平一致有关。本试验毛皮的S/P在20.88~21.75之间,与 Rasmussen等[16]报道的19.7~21.5和 Rougeot等[17]报道的19~20结果相接近。
家兔采食饲料经胃和小肠吸收后,未被消化吸收的淀粉、葡萄糖和纤维素进入盲肠,经细菌作用分解产生VFA和气体。VFA经肠壁吸收利用,用于供能或其他生理活动;NH3-N是饲料蛋白质和内源尿素的分解产物,同时也是盲肠内微生物合成菌体蛋白的原料,使盲肠细菌得以生长和繁衍,并通过食软粪被家兔利用[9]。盲肠内pH可以用来评价发酵的程度,与家兔腹泻发生率有一定相关性,Champer等[18]认为盲肠中VFA和pH对细菌的增殖有很大的影响,低浓度的VFA和高pH的盲肠内环境有利于大肠杆菌的繁殖。本试验结果显示,NDF水平对盲肠pH影响不显著,但随NDF水平的升高,盲肠pH有降低的趋势,这与陶志勇等[4]研究结果相一致。
盲肠内容物中VFA的组成主要包括乙酸、丙酸、丁酸,另外还包括少量的异丁酸、戊酸和异戊酸等短链的脂肪酸。家兔盲肠内VFA的组成比较明确,最多的是乙酸,其次是丙酸,最少的是丁酸,这些VFA的量受饲粮粗纤维水平的影响[19]。Gidenne等[3]的试验显示,盲肠内VFA浓度随纤维水平增加而提高,粗纤维水平提高可显著提高乙酸含量和降低丙酸、丁酸含量,这与本试验结果基本一致。
综合本试验测定指标可以得出,断奶至3月龄獭兔饲粮的适宜NDF水平为30%。
[1] DE BLAS C,FRAGA M J,RODRIGUEZ J M.Units forfeed evalution and requirements for commercially gmwnrabbits[J].Animal Science,1985,40:1021-1028.
[2] DE BLAS C,WISEMAN J.The nutrition of the rabbit[M].Wallingford:CABI Publishing,1998:279-308.
[3] GIDENNE T,JEHL N M,SEGURA M.Micmbial activity in the caecum of the rabbit around weaning:impact of dietary fiber deficiency and of intake level[J].Animal Science and Technology,2002,99:107-118.
[4] 陶志勇,李福昌.日粮中性洗涤纤维水平对断奶至2月龄肉兔生产性能、消化代谢和盲肠发酵的影响[J].动物营养学报,2005,17(4):56-61.
[5] NRC.Nutrient requirements of rabbits[S].2th ed.Washington,D.C.:National Academy Press,1977.
[6] DE BLAS C,MATEOS G G.Feed formulation[M]//DE BLAS C,WISEMAN J J.The nutrition of the rabbit.New York:CABI Publishing,1998:241-253.
[7] 张丽英.饲料分析及质量检测技术[M].3版.北京:中国农业大学出版社,2007:53-56.
[8] 腾可导.彩图家畜组织学与胚胎学实验指导[M].北京:中国农业大学出版社,2008:216-224.
[9] 卢卡金.家兔营养生理学[M].文光华,译.北京:农业出版社,1984:11-33.
[10] 金岭梅.日粮粗纤维水平对兔饲料转化率的影响[J].甘肃畜牧兽医,1994(6):8-9.
[11] AHMED B M,ASHOUR A M.Protein quality and amino acid requirement of Baladi rabbits[J].World Review of Animal Production,1984,55:58-60.
[12] DAHLMAN T,VALAJA J.Growth and fur characteristics of blue foxes fed diets with different protein levels and with or without DL-methionine supplementation in the growing-furring period[J].Canadian Journal of Animal Science,2003,83:239-245.
[13] GUTIERREZ I,ESPINOSA A,GARCIA J.Effect of 1evels of starch,fiber and lactose on digestion and growth performance of early-weaned rabbits[J].Animal Science,2002,80:1029-1037.
[14] TORTUERO F,RIVOEREZ J,Effect of dietary fiber on the performance of growing,volatile fatty acid production,intestinal microflira and mineral balance in Rex rabbits[J].Animal Science and Technology,1996,40,23-29.
[15] 张焱如.内蒙古白绒山羊皮肤毛囊活性的变化规律及生长激素受体在毛囊中的定位研[D].硕士学位论文.呼和浩特:内蒙古农业大学,2001:34-36.
[16] RASMUSSEN P V,BRSTING C F.Effects of variations in dietary protein levels on hair growth and pelt quality in mink(Mustela vison)[J].Canadian Journal of Animal Science,2000,80:633-642.
[17] ROUGEOT J,ALLAIN D,MARTINET L.Photoperiodic and hormonal control of seasonal coat changes in mammals with special reference to sheep and mink[J].Acta Zoologica Fennica,1984,171:13-18.
[18] CHAMPER K A,MAURICE D V.Respose of early weaned rabbits to souse and level of dietary fiber[J].Journal of Animal Science,1983,56(5):1105-1114.
[19] 李福昌.家兔营养[M].北京:中国农业大学出版社,2008:33.