日粮中添加海南霉素对肉牛血液指标和生产性能的影响

王志博，周博文，赵福忠，曲永利，苗树君

（1.黑龙江八一农垦大学动物科学技术学院，大庆 163319；2.黑龙江省农垦科学院畜牧兽医研究所）

1968年，Pressman 第一次提出含羧基的聚醚类离子载体，其定义符合传统上抗生素的特点[1]。由于聚醚类离子载体抗生素具有高效、广谱、低残留以及耐药性产生较慢等特点，在美国、日本等40 多个国家被广泛使用。自20 世纪70年代中期开始，离子载体就已经广泛地用于调控反刍动物的瘤胃发酵，其也能够减少反刍动物粪氮和尿氮的排出，增加氮的利用效率[2-3]。海南霉素是我国独有的聚醚类动物专用抗生素，其由中国科学院上海药物研究所研制，并于1993年1月取得国家新兽药证书，现己经用于鸡球虫病的治疗。近些年体内和体外的研究表明，海南霉素能够降低瘤胃乙酸摩尔比，增加丙酸摩尔比，并可以降低瘤胃氨态氮浓度，提高沉积氮量，增加氮表观消化率[4-7]。沙玉圣[8]研究表明，日粮中添加海南霉素的山羊的体重比对照组增加48.59%。孙世民[9]研究发现，饲喂绵羊海南霉素能够提高绵羊的日增重。朱文渊等[10]也发现海南霉素可提高绵羊的平均体增重。此外，海南霉素还能够对山羊血浆胰岛素、胰高血糖素浓度以及胰岛素与胰高血糖素之比造成影响[8]。目前，添加海南霉素对羊的瘤胃发酵、生产性能以及血液指标的研究报道较多，但海南霉素对肉牛生产性能和血液指标的影响的研究较少[11]。因此，研究在肉牛日粮中添加海南霉素，研究其对肉牛生产性能和血液指标的影响，可为海南霉素在肉牛生产上的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

海南霉素（离子载体添加剂），由山东胜利股份有限公司赠送，纯度均为90%。

1.2 试验动物

西门塔尔牛与本地黄牛杂交1 代公牛，平均体重458.47 kg，18月龄，试验前对试验牛进行体内驱虫、健胃及预防注射。

1.3 试验设计与饲养管理

选择健康试验牛36 头，随机分成对照组和试验组。对照组饲喂基础日粮，试验组日粮为基础日粮中添加2 mg·kg-1的海南霉素，试验基础日粮组成和营养水平见表1。粗饲料为粉碎的玉米秸秆，日粮精粗比为50∶50，日喂料9.8 kg（干物质）。试验牛拴系饲养，日喂两次，自由饮水。预饲期10 d，正试期45 d。

1.4 样品采集与制备

于正试期每天采集日粮及剩料样品，65 ℃烘干、粉碎、混匀，制成风干样，以备常规营养成分测定。试验结束时，逐只牛尾静脉采血。早饲后0、2、4、6、8 和10 h从尾静脉采集血样于含有肝素的真空管中，1 000 g 离心20 min，制取血浆-20 ℃冷冻保存，用于测定血液指标。

表1 基础日粮组成及营养成分（干物质基础/%）Table 1 The ingredient and chemical composition of the diet（DM basis/ %）

1.5 测定指标及方法

测定饲料样品、粪样中的干物质（DM）、总能（GE）、粗蛋白（CP）、钙（Ca）、磷（P）及尿钙、尿磷的含量。烘箱干燥法测定DM，氧弹式热量计（IKAC4000，德国）测定GE，凯氏定氮法测定CP，高锰酸钾法测定Ca，钼黄比色法测定P。NDF、ADF 的测定参照范氏方法。干物质、粗蛋白、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量的计算方法参照《动物营养学》[12]。使用试剂盒对血浆样品中尿素氮（Urea nitrogen）、血糖（Glucose）、非酯化脂肪酸（NEFA）、β-羟丁酸（BHBA）进行测定，测定步骤详见试剂盒内说明，试剂盒购于南京建成生物工程研究所。胰岛素用放免测定，试剂盒购自卫生部上海生物制品研究所。胰高血糖素测试的试剂盒购自北京北方生物技术中心。试验开始时，肉牛禁食4 h 后称重；试验结束时，肉牛禁食4 小时后称重。

1.6 数据处理与统计分析

使用EXCLE 软件处理原始数据后，采用SAS 9.1 软件中的t test 进行t 检验，以P＜0.05 作为差异显著性判断标准。

2 结果

2.1日粮中添加海南霉素对肉牛血液指标的影响

日粮中添加海南霉素对肉牛血浆中激素的影响结果见表2。与对照组相比，日粮中添加海南霉素显著提高血浆中胰岛素浓度25.50%（P=0.04）。而海南霉素的添加在数字上降低了血浆中胰高血糖素的含量，但在统计上差异不显著（P=0.18）。日粮中添加海南霉素的肉牛血浆中胰岛素与胰高血糖素比例（I/G）显著高于对照组（P=0.01）。

表2日粮中添加海南霉素对肉牛血浆胰岛素和胰高血糖素的影响Table 2 Effects of dietary supplementation with hainanmycin on plasma insulin and glucagon in beef cattle

表3日粮中添加海南霉素对肉牛血浆代谢产物的影响Table 3 Effects of dietary supplementation with hainanmycin on plasma metabolites in beef cattle

表3 列出了日粮中添加海南霉素对肉牛血浆代谢产物的影响结果。从表3 可以看出，海南霉素组的血浆尿素氮含量比对照组低17.25%（P=0.03）。与对照组相比，海南霉素组显著提高肉牛血浆中葡萄糖含量16.39%（P=0.01）。日粮中添加海南霉素对肉牛血浆中非酯化脂肪酸（NEFA）和β-羟丁酸（BHBA）含量无影响（P＞0.05）。

2.2 日粮中添加海南霉素对肉牛生产性能的影响

表4 列出了日粮中添加海南霉素对肉牛生产性能影响的结果。与对照组相比，基础日粮中添加海南霉素可显著提高肥育肉牛的日增重，日增重增加7.48%（P=0.03）。对照组和海南霉素组的料重比分别为11.15 和10.37，饲喂海南霉素显著降低料（干物质）重比6.96%（P＜0.05）。

表4 日粮中添加海南霉素对肉牛生产性能的影响Table 4 Effects of dietary supplementation with hainanmycin on performance of beef cattle

3 讨论

3.1 日粮中添加海南霉素对肉牛血液指标的影响

胰岛能够分泌胰岛素和胰高血糖素等激素。研究发现，胰岛素可调节机体内营养物平衡的状态，能够使细胞外液中的营养物质浓度的保持恒定。胰岛素和胰高血糖素影响作用相反，当机体能量物质供应不足时，就要从体内动员内脂肪，此时胰高血糖素分泌增加，增强了机体的代谢；而当能量物质供应充足时，机体提高胰岛素分泌量，从而将多余的营养物质贮存起来，以备用。人们常以胰岛素和胰高血糖素的比值来反映机体能量物质的需求状况，其与机体需要相反。研究发现胰岛素与胰高血糖素比值可呈现出动物葡萄糖的代谢状况。研究发现，反刍动物处于饥饿状态时，胰岛素与胰高血糖素比值下降，提高肝脏的葡萄糖异生；日粮能量供应充足时，胰岛素与胰高血糖素比值升高，机体组织对葡萄糖的代谢加强。

试验结果表明，添喂肉牛海南霉素使肉牛血液胰岛素水平升高，胰岛素/胰高血糖素比例上升。这与沙玉圣[8]报道的在山羊日粮中添加海南霉素对胰岛素/胰高血糖素比例的影响结果一致。胰岛素/胰高血糖素比例的上升提示机体能量需求下降，肝脏异生的葡萄糖增加，显然这应该与瘤胃中丙酸浓度增加密切相关，说明添加海南霉素使肉牛的能量供应更充足。

离子载体可提高反刍动物瘤胃内丙酸的产生量，而丙酸是反刍动物葡萄糖合成的主要前体物质，因此离子载体能够提高血液中葡萄糖的含量。Poter等[13]研究表明，日粮中添加莫能菌素可显著提高血浆中葡萄糖含量。研究虽未测定肉牛瘤胃中丙酸含量，但是瘘管牛试验以及其他研究者的报道均发现海南霉素可增加瘤胃丙酸浓度。因此，本试验中添加海南霉素对血浆中葡萄糖含量的提高，可能也是丙酸产生量的增加提高了葡萄糖合成量，进而使血液中葡萄糖含量增加。

试验日粮中添加海南霉素减少了血浆中尿素氮含量。虽然海南霉素对反刍动物血浆中尿素氮含量的影响未见报道，但是针对另一种离子载体-莫能菌素的研究已经发现莫能菌素可提高血浆中葡萄糖的含量[14]。血液中机体代谢产生的尿素是反刍动物蛋白质代谢状况的指示剂[15]，血浆尿素氮浓度与瘤胃对氨的吸收量和或组织中氨基酸的脱氨基作用有关[16-17]。由于海南霉素可降低瘤胃内氨态氮的产生量，从而使瘤胃对氨的吸收量减少，另外由于丙酸增加导致的葡萄糖合成的提高，使得合成葡萄糖的另一种物质-生糖氨基酸的脱氨基作用降低，那么释放到血液中的氨（生糖氨基酸脱氨基产生的）就会减少，从而最终导致添加海南霉素降低了血液中尿素氮的含量。

血液中非酯化脂肪酸（NEFA）以及其不完全氧化产物β-羟丁酸（BHBA）的浓度反映了反刍动物机体的能量状况。由于奶牛在泌乳高峰期处于能量负平衡，为了满足产奶的能量需要，奶牛动员大量体脂肪氧化供能，在氧化供能的过程中就会产生NEFA和BHBA。前人研究表明，饲喂奶牛离子载体使血液中NEFA 和BHBA 水平下降[18-19]。离子载体引起NEFA 和BHBA 水平下降的原因还是与丙酸的增加有关，一方面丙酸的增加使葡萄糖合成增加，另一方面丙酸产生量增加能够刺激胰岛素分泌量提高，后者可以减少脂肪酸从脂肪组织的动员、减少酮体（BHBA）的产生[20]。而试验添加海南霉素并未改变肉牛血液中NEFA 和BHBA 含量，原因可能是肉牛在育肥过程中机体处于能量正平衡，肉牛不需要动员体脂来氧化供能，另外添加海南霉素能够增加丙酸产生量和胰岛素含量，因此不会对肉牛血液中NEFA和BHBA 浓度造成影响。

3.2 日粮中添加海南霉素对肉牛生产性能的影响

试验日粮中添加海南霉素提高肉牛日增重7.48%，这与刘永举等[11]报道基础日粮中添加海南霉素可提高肉牛日增重21.31%基本一致。沈向真等[21]评价了海南霉素对水牛日增重的影响，研究表明添加海南霉素可提高水牛日增重7.61%。大多数研究表明，离子载体可改善肉牛的饲料效率，目前日粮中添加海南霉素对饲料效率影响的研究未见报道，本试验添加海南霉素提高了饲料效率6.96%。

前人研究表明，海南霉素能有选择性地影响特定瘤胃菌群的生长，如抑制高效产氨菌生长而调控瘤胃代谢[5]。海南霉素也可改变瘤胃发酵类型，增加丙酸比例，而瘤胃中丙酸是最有效的产能和贮能物质。海南霉素能够保护瘤胃中的肽和氨基酸以及降低瘤胃中氨态氮的产生量，增加氮表观消化率，从减少日粮蛋白质损失。另外，海南霉素还可能降低微生物代谢副产物的形成，如二氧化碳、甲烷等，由于动物体内的甲烷不能被完全利用而通过暖气排出体外，故海南霉素可减少能量损失。因此，海南霉素可提高肉牛日增重及改善饲料效率。

4 结论

饲喂海南霉素提高了血浆中胰岛素、葡萄糖浓度及胰岛素与胰高血糖素之比，降低了胰高血糖素和血浆尿素氮含量。因此，饲喂海南霉素具有提高肉牛氮、能量的利用和促进肉牛生长的作用。基础日粮中添加海南霉素提高了肥育肉牛的日增重，并降低了料重比。因此，饲喂海南霉素可提高肉牛的增重速度和饲料效率，进而提高肉牛的生产性能。

［1］Pressman B C.Biological applications of ionophores［J］.Annual review of biochemistry，1976，45（1）：501-530.

［2］IPharraguerre I R，Clark J H.Usefulness of ionophores for lactating dairy cows：a review［J］.Animal Feed Science and Technology，2003，106（1-4）：39-57.

［3］Tedeschi L O，Fox D G，Tylutki T P.Potential environmental benefits of ionophores in ruminant diets ［J］.Journal of Environment Quallity，2003，32（5）：1591-1602.

［4］王志博,张永根,辛杭书,等.海南霉素对体外瘤胃微生物发酵和氮代谢的影响［J］.动物营养学报，2011，23（12）：2210-2216.

［5］王志博,辛杭书,段春宇,等.饲粮中添加海南霉素和莫能菌素对奶牛瘤胃蛋白质降解和产氨菌群的影响［J］.中国农业科学,2012，45（14）：2959-2966.

［6］王志博,姜万富,辛杭书,等.饲粮添加海南霉素和莫能菌素对奶牛瘤胃发酵特性和氮平衡的影响［J］.动物营养学报，2012,24（6）：1098-1104.

［7］Wang Z，Xin H，Wang M，et al.Effects of dietary supplementation with hainanmycin on protein degradation and populations of ammonia-producing bacteria in vitro［J］.Asian -Australasian Journal of Animal Sciences，2013，26（5）：668-674.

［8］沙玉圣.海南霉素和半胱胺对山羊生长和肉品质的影响及其机理研究［D］.南京：南京农业大学，2007.

［9］孙世民.精料型日粮中添加抗生素对绵羊消化代谢的影响［D］.乌鲁木齐：新疆农业大学，2004.

［10］朱文渊.分别添加四种抗生素对饲喂玉米秸秆日粮绵羊消化代谢影响的比较研究［D］.乌鲁木齐：新疆农业大学，2005.

［11］刘永举，王京船.海南霉素对肉牛增重的影响［J］.兽药与饲料添加剂，1999，4（1）：8-10.

［12］杨凤.动物营养学［M］.2 版.北京：中国农业出版社，2000.

［13］Potter E，Cooley C，Richardson L，et al.Effect Monensin on Performance of Cattle Forage［J］.Journal of Animal Science，1976,43（3）：665-669.

［14］Ding J，Zhou Z，Ren L，et al.Effect of Monensin and live yeast supplementation on growth performance，Nutrient digestibility，carcass characteristics and ruminal fermentation parameters in lambs fed steam-flaked cornbased diets ［J］.Asian-australasian Journal of Animal Sciences，2008，21（4）：547.

［15］Sykes A.An assessment of the value of plasma urea nitrogen and albumin concentrations as monitors of the protein status of sheep［J］.Bsap Occasional Publication，1978，1（1）：143-154.

［16］Deaville E，Galbraith H.Effect of dietary protein level and yeast culture on growth，blood prolactin and mohair fibre characteristics of British Angora goats［J］.Animal Feed Science and Technology，1992，38（2-3）：123-133.

［17］王洋，曲永利.后备奶牛不同生长发育阶段营养需要的研究进展［J］.黑龙江八一农垦大学学报，2014，26（1）：40-45.

［18］Erasmus L，Muya C，Erasmus S，et al.Effect of virginiamycin and monensin supplementation on performance of multiparous Holstein cows［J］.Livestock Science，2008，119（1）：107-115.

［19］Melendez P，Goff J，Risco C，et al.Pre-partum monensin supplementation improves body reserves at calving and milk yield in Holstein cows dried -off with low body condition score ［J］.Research in Veterinary Science，2007，82（3）：349-357.

［20］Schultz L.Use of sodium propionate in the prevention of ketosis in dairy cattle ［J］.Journal of Dairy Science，1958，41（1）：160-168.

［21］沈向真，朱祖康，陆天水,等.海南霉素和半胱胺对水牛瘤胃消化代谢与增重的影响［J］.江苏农业科学，2003，36（5）：78-81.