日粮蛋白质水平对杜寒杂交断奶羔羊营养物质消化及瘤胃发酵的影响

司丙文，王 俊，张乃锋，姜成钢，楼 灿，陈丹丹，斯 琴，刁其玉，屠 焰

（1.中国农业科学院饲料研究所，北京100081；2.北京市畜牧总站，北京100029；3.内蒙古锡盟农牧业科学研究所，内蒙古锡林浩特026000）

养羊业是畜牧业的重要组成部分，我国肉羊存栏数在2.8 亿只，年产羊肉约400×104t［1］。肉羊业生产区域正在由传统牧区向农区转移，饲养方式逐步由放牧转变为舍饲和半舍饲、由分散饲养向相对集中饲养方式转变，生产规模化程度不断提高。养殖方式的转变和效率的提高需要有相对应的饲料营养供给，特别是营养素的平衡。在肉羊饲养和饲料供给方面，架子羊，成年羊育肥报道较多［2－4］，断奶羔羊直线育肥的营养需要参数报道不多，通常羔羊断奶在120d左右，这个生理阶段对于羔羊的生长育肥和健康至关重要，羔羊面临营养素的获取从液体饲料过度到固体饲料，成功过渡则育肥效果好，带来可观的效益，反之则导致羔羊生长缓慢甚至死亡，生产实践中羔羊的死亡多发生在这个阶段。羔羊断奶后的饲料称之为“开食料”，开食料必须含有羔羊生长发育的全部营养素并且营养素之间的比例合理，其中蛋白质水平尤为重要，不同蛋白质水平日粮可以对羔羊瘤胃内环境及瘤胃内营养物质的消化代谢产生重要的影响［5］。开食料的蛋白质水平，不同的饲养标准参数不一，并且大多数标准没有给出具体的参数。针对中国农区肉羊饲养发展趋势，本试验通过饲喂不同粗蛋白质水平日粮研究其对羔羊营养物质消化代谢及瘤胃发酵的影响，揭示其对瘤胃内环境变化的影响规律，为羔羊营养标准提供蛋白质需要参数。

1 材料与方法

1.1 试验设计

选用日龄（120±0.39）d、体重（29.41±0.94）kg相近的杜泊（♂）×小尾寒羊（♀）杂交一代羔羊18只，随机分成3 组（A、B、C），每组6 只，公母各半。3组羔羊饲喂代谢能水平（10.5 MJ／kg）相近、粗蛋白含量分别为10.4%、13.0%、15.7%的日粮，试验期60d。在试验结束前10d，将3个处理组18只羔羊置于代谢笼内进行消化代谢试验，试验日粮和饲喂方法与之前相同。预试期3d，正试期4d。

1.2 试验日粮与饲养管理

本试验采用以羊草为粗饲料的全混合日粮，营养水平参照NRC（2007）及本实验室前期研究结果设计［6］，日粮组成及营养水平见表1。日粮精粗比为50∶50（风干基础），制成直径6mm 的颗粒饲料。饲养试验于2013年2月8日至2013年4月15日在北京市昌平区中国农业科学院南口试验基地进行。羔羊分圈饲养，所有羔羊采食相应的颗粒料，日喂3次，时间为7∶30、12∶30和17∶30，自由采食和饮水。每日清晨饲喂前清扫每圈剩料，记录剩料量。

表1 基础饲粮组成及营养水平（干物质基础）Table 1 Composition and nutrient levels of diets（DM basis）

1.3 样品收集

1.3.1 饲料成分 试验正式开始后，每隔一周采集日粮样品，混合均匀后－20 ℃保存备用。

1.3.2 粪样及尿样采集 消化代谢试验期间，每天采集每只羊的饲料样本，精确记录采食量和剩料量。采用全收粪尿法收集粪、尿，每天称取并记录每只羊排粪量，按10%取样，将每只羊的粪样混合冷冻保存（－20 ℃）；用盛有100mL、10%（v／v）H2SO4的塑料桶收集尿液，每天记录尿液体积后，按10%比例取样，将每只羊尿样混合冷冻保存备测。

1.3.3 瘤胃液采集 在试验结束当天晨饲后2h，从每组随机选取接近各组平均体重的4只羔羊，采用口腔导管采样法抽取瘤胃液，用4层纱布过滤瘤胃内容物，用PHS－3C 精密pH 计测定pH，然后分装于2个50mL离心管，冷冻保存待测。

1.4 测定指标和方法

试验开始前和试验结束时，试验羔羊空腹称重，分别测定试验羊初始重和末重，计算各组羔羊平均日增重（ADG），并以重复为单位统计干物质和粗蛋白质采食量。

测定日粮、粪样干物质（DM）、有机物（OM）、总能（GE）、粗蛋白质（CP）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF），计算DM、OM、GE、CP、NDF、ADF的表观消化率（DMD、OMD、GED、CPD、NDFD、ADFD）和氮沉积率。

瘤胃液4℃解冻，取上清液1mL，加25%偏磷酸溶液0.3mL，震荡3～5s混匀后，静置30min，然后15000g离心15min后，将上清液分装0.5mL。参照杨红建等［7］方法测定瘤胃液中挥发性脂肪酸（VFA）浓度；氨态氮（NH3－N）浓度采用靛酚比色法［8］。

1.5 统计分析

数据采用SAS 9.2统计软件进行ANOVA 分析，均值间差异显著性用Duncan＇S法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 日粮蛋白质水平对羔羊采食量及营养物质表观消化率的影响

由表2可知，随日粮中蛋白质水平增加，蛋白质摄入量显著增加（P＜0.05）；3个试验组羔羊干物质采食量及日增重没有显著差异（P＞0.05）；羔羊对各种营养物质的表观消化率随蛋白质水平的提高均呈增加的趋势，A 组最低，C 组最高，其中C 组的OMD、GED 及氮沉积率显著高于A 组（P＜0.05），与B组差异不显著（P＞0.05）。C 组CPD 最高，3组之间差异显著（P＜0.05）。

2.2 日粮蛋白质水平对羔羊瘤胃pH 和氨态氮浓度的影响

由表3可以看出，随着日粮蛋白质水平的提高，羔羊瘤胃pH 也出现增加趋势，C 组显著高于A 组（P＜0.05），与B组差异不显著（P＞0.05）；NH3－N浓度也出现类似的变化，C 组最高，三组之间差异显著（P＜0.05）。

表2 日粮蛋白质水平对羔羊生长性能及营养物质表观消化率的影响Table 2 Effects of Rations with different crude protein levels on the Growth Performance and apparent digestibility in lambs

表3 日粮蛋白质水平对羔羊瘤胃液pH 和NH3－N 影响Table 3 Effects of Rations with different protein levels on ruminal fluid pH value and NH3－N concentration in lambs

2.3 日粮蛋白质水平对羔羊瘤胃VFA 浓度的影响

由表4可知，随着日粮蛋白质水平的增加，瘤胃总VFA浓度和丁酸摩尔比例呈现降低的趋势，A 组总VFA浓度显著高于B、C组（P＜0.05），B、C组差异不显著（P＞0.05）；C组丁酸摩尔比显著低于A、B组（P＜0.05），A、B组差异不显著（P＞0.05）；三组间乙酸、丙酸摩尔比及乙酸／丙酸无显著差异（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 日粮蛋白质水平对生长性能养分表观消化率的影响

日粮中养分含量及其消化率可以影响反刍动物瘤胃内环境和微生物的作用及发酵效果，有研究表明，如果日粮中粗蛋白不能满足动物需要，适当提高粗蛋白质水平可使粗蛋白质消化率提高；但如果粗蛋白水平满足动物需要，再增加粗蛋白，结果会造成动物利用能力的下降，而将其排出体外并增加消化器官的负担［9］。本试验中，羔羊对粗蛋白的消化率随日粮粗蛋白水平升高而显著升高，但C 组羔羊氮沉积率及日增重与B 组差异不显著，表明C 组日粮中氮通过尿液排出较多，造成蛋白质浪费，这可能由于日粮能量蛋白比不合适，氮的利用率不高所致，也可能是C组日粮蛋白质水平已超出羔羊利用能力，B组13.0%的粗蛋白质水平可以满足这个阶段羔羊的需要。刘海斌［10］等研究显示，随日粮中蛋白水平的增加，绒山羊对于氮沉积增加并且消化率也增加，与本试验结果基本一致，而Oldham［11］等认为粗料型日粮中在一定的范围内，添加不同水平的蛋白质饲料，并不会提高干物质、有机物、粗蛋白质和纤维的消化率，可能的原因是添加不同水平的蛋白质并未改变流通速度与消化之间的动态平衡，因而不会显著影响其消化率。尽管3个处理组羔羊在试验期间的日增重差异不显著，然而日粮蛋白质为13.0%的B 组羔羊日增重最大，分别高出A 组和C 组10.68% 和7.34%。试验中饲喂蛋白质含量为10%的日粮的羔羊日增重也在220g以上，表明这个生理阶段的羊只适应的蛋白质水平范围比较宽泛，非常值得在生产中应用。在本试验中，日粮蛋白质水平显著提高了CP 采食量，对DMI没有明显影响。这也与赵智华等［12］研究结果相符。

一般认为，粗蛋白采食量提高时，NH3－N 浓度升高，细菌和原虫数量上升，随着瘤胃NH3－N 浓度升高，pH 也随之升高，较高pH 适宜于分解纤维素的微生物生长繁殖，从而可提高纤维素表观消化率［13］。本试验中，NDF 和ADF 表观消化率也随日粮蛋白质水平的升高而升高，这种现象的原因可能是羔羊瘤胃内可利用氮浓度的提高，促进了微生物合成，使某些纤维分解菌数量增加，提高了NDF 和ADF表观消化率。

表4 日粮蛋白质水平对羔羊瘤胃VFA 比例的影响Table 4 Effects of TMRs with different protein levels on ruminal proportion of VFA in lambs

总体来看，随日粮蛋白质水平的提高，OMD、GED、CPD 显著提高，DMD、NDFD、ADFD 差异不显著。这与于玲玲［14］报道，随蛋白水平的升高，干物质、有机物、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维消化率都有升高的趋势一致。主要原因是当日粮粗蛋白水平升高时，瘤胃微生物数量增加、活性增强，提高了日粮中营养成分的消化率。

3.2 日粮蛋白质水平对羔羊瘤胃pH 和NH3－N的影响

瘤胃液pH 是一项反映瘤胃发酵水平的综合指标，它受日粮性质、唾液分泌、瘤胃内挥发性脂肪酸及其它有机酸的生成、吸收和排除的影响。在本试验中，3组试验羊瘤胃液pH 随着饲粮中粗蛋白质水平的升高而升高，这是由于蛋白质降解产生较多的氨氮，导致pH 升高，也可能是由于低蛋白组玉米用量均高于高蛋白组，玉米是易发酵的碳水化合物，可溶性淀粉含量较多，发酵后产生的挥发性脂肪酸含量增加，使瘤胃液pH 相对偏低。有研究表明，提高日粮中蛋白水平可以线性提高瘤胃液pH［15］，这与本试验结果相同，3组试验羊瘤胃液pH 在6.70～6.99范围内变动，均处于正常生理范围内（pH 5.5～7.5），说明本试验设计的日粮蛋白质水平不影响瘤胃正常的微生态环境。

瘤胃液中NH3－N 浓度可以反映日粮中可降解蛋白含量和微生物蛋白的合成情况。氨氮是食糜中蛋白氮和非蛋白氮的降解终产物，也是合成微生物蛋白的重要原料，瘤胃中适宜的氨氮浓度有利于微生物利用无机氮合成微生物蛋白。研究表明［16］，提高日粮中蛋白或可降解蛋白水平均可提高瘤胃中氨氮浓度，高蛋白C组羔羊瘤胃氨氮浓度最高，显著高于其它2个组，这个现象与蛋白在瘤胃内的降解规律及前人的相关报道项吻合。陈福财等［17］在研究绵羊日粮中不同来源NDF 与粗蛋白组合对体外氨氮水平的影响中也得到了相似结论。从本试验结果显示，蛋白质水平高时产氨量也比较高，但氨氮浓度均处在微生物生长的适宜范围内（6～30 mg／100mL），其变异主要与瘤胃内微生物群能量和碳水化合物供给有关。

3.3 不同蛋白质水平日粮对羔羊瘤胃VFA 浓度的影响

瘤胃是一个微生物种类与数量多、调控严密的巨大生物发酵罐。饲粮中各种营养物质在瘤胃微生物作用下发酵分解。瘤胃微生物发酵淀粉、糖类物质产生挥发性脂肪酸，主要包括乙酸、丙酸和丁酸，是反刍动物重要的能源物质，挥发性脂肪酸含量是瘤胃发酵的主要指标之一，本试验中，随日粮蛋白质水平的提高，瘤胃总挥发性脂肪酸含量显著降低，这可能是由于高蛋白质组日粮中易发酵的碳水化合物量相对减少，发酵产生的VFA 减少，也可能因为瘤胃壁细胞对VFA 的吸收作用增强，从而降低了瘤胃总VFA、乙酸和丙酸的含量。挥发性脂肪酸中乙酸和丙酸的比例，即发酵类型，对动物的生产性能产生重要的影响，日粮的精粗比对其比例影响很大，挥发性脂肪酸中乙酸比例随日粮中精料比例的增高而下降，反之，丙酸比例随精料比例的增高而升高，而本试验中日粮的精饲料与粗饲料之比（50∶50）在同一水平，所以造成乙酸／丙酸比没有差异，也没有改变其在瘤胃中的发酵类型。这与张英慧［5］的研究结果，提高日粮蛋白质水平使乙酸浓度提高，乙酸／丙酸的值上升不太一致。

4 结论

断奶羔羊日粮蛋白质水平对有机物、总能、粗蛋白的表观消化率有显著影响，适宜的蛋白水平有利于营养物质的消化代谢。随日粮蛋白质水平的提高，瘤胃总VFA 含量显著降低，但乙酸／丙酸比没有差异。综合各项指标，对于断奶羔羊，日粮粗蛋水平以13.0%为宜。

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