营养水平对肉犊牛营养物质消化率和血清指标的影响

■郭 峰 屠 焰 杜红芳 陈仁杰 刁其玉

（1.中国农业科学院饲料研究所农业部饲料生物技术重点实验室，北京 100081；2.新疆农业大学动物科学学院，新疆乌鲁木齐 830052；3.广西武宣金泰丰农业科技发展有限公司，广西武宣 545900）

随着我国经济迅速发展，人们生活水平不断提高，不仅对牛肉的消费量日益增大，而且对牛肉品质的要求也在逐渐提高。为了应对国民对牛肉的需求不断增大和市场牛肉供应不足情况，我国也采取向国外大量进口牛肉政策，一些养殖场也对奶公犊加以育肥利用来缓解市场需要，我国南方肉牛带是出产牛肉的重要区域之一，虽与北方、中原肉牛地区存在一些差距[1]，但有着光热雨水适宜、土地成本低廉、牛肉价格较高、粗饲料资源丰富等优势[2]，因此肉牛业存在巨大的发展潜力。犊牛是肉牛产业的后备力量，其培育的科学性与后期架子牛的育肥效果有直接关系，研究表明，在小肉牛早期培育阶段日粮蛋白质水平是影响牛肉蛋白和脂肪沉积的主要因素，而随犊牛日渐长大后则对蛋白质的沉积影响较小[5]，犊牛日增重随日粮蛋白质水平的降低呈现下降趋势，25%粗蛋白17%脂肪的代乳品有助于犊牛体重增长[6]，也有研究显示犊牛断奶前27%粗蛋白和17%脂肪的代乳品有助于犊牛增重[7]。随着犊牛的逐渐长大，对营养物质的需求也日渐增加，而此时母牛产奶量逐渐降低，同时犊牛的瘤胃发育还未完善，对固体饲料的利用率较低，可能无法获得充足的营养来满足其快速的生长需要，因此适宜营养水平的代乳产品可保证犊牛健康迅速的生长。本试验研究了不同能量和蛋白质水平的代乳品在肉犊牛哺乳期营养物质表观消化率、血清生化指标并对健康状况进行了评估，旨在为肉犊牛早期培育的日粮配制提供基础数据。

1 材料和方法

1.1 试验时间、地点及参试动物

试验于2014年夏季7～9月份在广西武宣县金泰丰肉牛扩繁场开展。选取新生、健康德国黄牛与夏南牛杂交犊牛40头。在犊牛达到21日龄正式进入试验，按体重一致原则分为4组，每组10头犊牛，断母乳，饲喂4种不同营养水平的代乳品，同时开始补饲开食料；35日龄开始让犊牛自由进食粗饲料；90日龄犊牛断代乳品试验结束。

1.2 试验设计及试验日粮

采用2×2因子设计。本试验主要饲喂日粮为代乳品，由中国农业科学院饲料研究所研制，设立2个消化能水平（16 MJ/kg、14 MJ/kg）和2个粗蛋白水平（25%、22%），配制4种犊牛代乳品。代乳品按犊牛体重1.2%饲喂犊牛，并且根据犊牛体重进行实时调整。代乳品乳液配制方法：加热水至沸腾后，冷却至50℃左右，按代乳品∶水的比例为1∶7稀释、溶解、混匀，待温度降至38～39℃时饲喂给犊牛。犊牛开食料由当地南宁都旺畜牧科技有限公司生产，自由采食。场里种植的象草为犊牛粗饲料来源，自由采食。代乳品、开食料及粗饲料的营养水平见表1。

1.3 饲养管理

犊牛出生后尽早吃初乳，随后测量体尺和称量体重。20日龄使其与母牛分离，犊牛分栏饲养，每栏10头犊牛，饲喂不同的代乳品，每日三次（07:00、14:00和17:00），同时让犊牛自由采食开食料。牛栏设有犊牛颈夹、水槽并带有运动场，保证犊牛能晒到太阳。犊牛圈舍每天两次清理粪便，每7 d一次冲洗牛栏和栏位消毒。

1.4 样品采集及处理

采集每批次开食料样品，代乳品与粗饲料每两周采样，最后混合样品，于烘箱中65℃烘干后待测。在21、90 d晨饲前将每头犊牛单独称重。

试验结束前犊牛77～85日龄每个处理组选取4头犊牛进行消化试验，其中预试期3 d，正试期4 d。详细记录每头犊牛每日实际排粪量、采食量。采集日粪便总量的10%作为混合样品，然后每100 g鲜粪加入10%的稀盐酸10 ml固氮，-20℃冷冻保存，待测。

犊牛85日龄每组随机选取4头犊牛晨饲前采用颈静脉采血方法采集10 ml血液，3 000 r/min离心10 min，分离血清，-20℃冰箱冷冻保存,待测。

表1 代乳品①、开食料及粗饲料的营养水平②(风干基础)

1.5 测定指标及方法

测定饲料和粪样的干物质（DM）、粗蛋白质（CP）、粗脂肪（EE）、粗灰分（Ash）、钙（Ca）、磷含量（P）。烘干法测定DM，氧弹式热量计（PARR 6400）测定GE，凯氏定氮法测定 CP，原子吸收法测定Ca，钼黄比色法测定P。计算营养物质消化率。

每天观察犊牛粪便情况并进行粪便评分，评分标准[9]见表 2。

表2 粪便评分标准

测定血清中葡萄糖（GLU）、总蛋白（TP）、甘油三脂（TG）、尿素氮（BUN）、谷丙转氨酶（ALT），谷草转氨酶（AST），胰岛素样生长因子（IGF-1），生长激素（GH）含量。GLU、TP、TG、BUN、CHO、ALT、AST指标采用全自动生化分析仪（日立7600生化仪）测定，用放射免疫分析法测定IGF-1、GH含量（检测仪器：Sn-69513型免疫计数器）。

1.6 数据处理及统计分析

试验数据采用SAS 9.2统计软件GLM模型处理分析，结果差异显著则用Duncan法进行多重比较，P＜0.05表示结果差异显著。

2 结果及分析

2.1 能量和蛋白水平对犊牛体重的影响（见表3）

由表3可知，90日龄各组体重差异不显著（P＞0.05），低能低蛋白组犊牛平均日增重在21～90日龄阶段显著小于其它各组（P＜0.05）。

表3 不同能量和粗蛋白水平代乳品对犊牛体重的影响

2.2 犊牛营养物质表观消化率（见表4）

由表4可以看出，饲喂不同能量和粗蛋白水平代乳品的犊牛，其干物质、有机物和磷的消化率差异不显著（P＞0.05）；然而，营养水平对日粮中蛋白质、脂肪和钙的消化率有显著的影响（P＜0.05），相同能量水平下，高蛋白质含量有利于提高这3种物质的消化率；相同蛋白质水平，高能量水平也提高了它们的消化率。综合分析，高的能量和蛋白质含量可以提高犊牛的营养物质消化率。

2.3 犊牛部分血清生化指标（见表5）

表4 不同能量和蛋白水平代乳品对犊牛营养物质表观消化率的影响(%)

表5 不同能量、粗蛋白水平代乳品对犊牛部分血清生化指标的影响

由表5可看出，饲喂不同能量、蛋白的代乳品，犊牛血清中TP、GLU、TG、ALT、IGF-Ⅰ、GH浓度都无显著影响（P＞0.05），高能水平随粗蛋白含量提高AST浓度显著增大（P＜0.05），低能水平随蛋白浓度增大BUN浓度显著增大（P＜0.05）。

2.4 犊牛粪便评分（见表6）

表6 不同能量和粗蛋白水平代乳品对犊牛粪便评分的影响

由表6可知，犊牛在21～35、35～49和49～77日龄阶段低能低蛋白组合粪便评分显著高于其它各组（P＜0.05），77～90日龄各组犊牛粪便评分均呈下降趋势且各组之间无显著差异（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 不同能量和粗蛋白水平代乳品对犊牛营养物质表观消化率的影响

能量是维持动物生命活动必要前提，而蛋白质则是构成动物机体的主要成分。为了满足动物营养需要而且不造成营养浪费，在满足能量和蛋白需要量的前提下还要保持日粮的适宜比例，比例失衡会引起营养物质利用效率降低。干物质和有机物采食及消化不仅可以有效反映胃肠道的结构和机体发育状况[10]，而且也是衡量动物生产性能和日粮利用率的综合指标[11]。本试验中各组间DM和OM表观消化率差异不显著，但低能低蛋白组数值上低于其它各组，说明低能量和低蛋白对动物消化吸收形成了一定障碍，该营养水平下不利于犊牛对日粮营养物质的消化。有研究显示提高日粮能量水平能促进蛋白的消化率[12]。Henry等[13]报道随日粮蛋白质水平升高，未对氮的消化率造成影响，崔祥等[14]研究了能量水平对3～6月龄犊牛营养物质消化的影响发现能量水平不影响粗脂肪和氮的表观消化率，有资料显示动物机体内的脂肪含量主要与年龄相关,年老动物脂肪沉积比幼龄动物要高[15]。本试验研究发现相同能量水平下随着蛋白含量的提高粗脂肪和钙的表观消化率增大，脂肪在动物小肠中可直接被吸收用于氧化供能，所以对脂肪的消化吸收的效率也较高。

3.2 能量和粗蛋白水平代乳品对犊牛部分血清生化指标的影响

动物本身血清中各种生化指标常处于一种稳定的状态，然而在某个生理阶段营养的来源和浓度不同可能影响物质消化和代谢，进一步可导致血清生化指标发生变化。犊牛断奶前血糖与单胃动物相似，动物采食后几个小时后葡萄糖以及其它单糖被吸收，大部分进入血液[16]，它是犊牛能量的主要来源，本试验中血糖浓度在3.50～3.70 mmol/l之间，处于正常范围之内，各组之间也未出现显著差异，这可能与犊牛随年龄的增长瘤胃逐渐发育，机体调节能力增强使血糖保持在一定范围之内。

日粮中蛋白质和能量如果摄入不足，容易引起血清总蛋白浓度的下降，其水平越高，则蛋白质的同化作用越强。血清总蛋白在一定程度也代表了日粮蛋白水平和动物对蛋白质的消化利用程度。试验结果血清中总蛋白各组之间没有显著差异，这可能与各组采食量以及各组犊牛对蛋白质消化吸收不同有关。

幼龄反刍动物瘤胃发育并未完善，对脂肪的消化利用与成年牛不同，代乳品中含有大量的甘油三酯，犊牛采食代乳品后由于酪蛋白的凝固作用使甘油三酯与不溶的凝块滞留在皱胃几个小时后进入十二指肠[17]，随后由小肠上皮细胞吸收并进行重新酯化[18]。检测参试犊牛血清甘油三酯含量，能量和蛋白因素对甘油三酯的影响不显著，其可能是随犊牛日龄增加，采食代乳品的量也不断增大，摄取的脂肪的量也随之递增，各组采食脂肪的量不同，对脂肪的消化吸收也出现了差异，导致最终吸收的甘油三酯各组间未出现显著差异。

血清中尿素氮指标可反映动物体内蛋白质代谢和氨基酸平衡状况[19]，也与动物采食蛋白质的量以及对蛋白质的利用率有关系，血清尿素氮浓度较低表明氨基酸平衡较好，机体蛋白质合成率较高[20]，当动物采食蛋白质的量少或者蛋白质利用率高时，血清中尿素氮水平都会下降，相反则会升高。也有研究指出提高能量水平，会使蛋白质的利用率升高，引起血清中尿素氮的浓度降低[21]。本研究中低能低蛋白组血清尿素氮含量显著低于其它各组，这与上述研究相符，主要可能是由于低能低蛋白日粮能氮不平衡导致犊牛对蛋白质利用率较低，并且日粮蛋白含量较低，采食蛋白量较少，进一步影响血清中尿素氮含量偏低，这也与低能低蛋白组蛋白质表观消化率较低相对应。

谷草转氨酶和谷丙转氨酶指标主要用来反映心脏和肝脏的功能，主要存在与心肌细胞和肝脏细胞中，当心脏或者肝脏受到损伤时血清中浓度会偏高，但其浓度的升高并不具有专一性，出现其它疾病或者注射抗生素等都有可能使其在血清中的含量偏高，不管怎样血清中谷草转氨酶和谷丙转氨酶浓度的升高可作为动物机体出现异常的表现，李春芳研究发现提高日粮能量蛋白水平导致牛血清中谷草转氨酶含量降低[22]，而杨炳壮等研究证明不同能氮比日粮未对断奶波隆杂交羔羊血清中谷草转氨酶和谷丙转氨酶造成影响[23]，李茂等研究也出现类似结果[24]。本试验中高能高蛋白组出现较高趋势，其它各组见未出现显著差异，可能高能高蛋白组对犊牛机体造成一些代谢压力，同时也说明未必能量和蛋白越高对犊牛的生长越有利。

生长激素(GH)有促进动物机体生长、蛋白质的合成及增加细胞的体积和数量等作用，并且能促进肝脏产生胰岛素样生长因子-Ⅰ（IGF-Ⅰ），IGF-Ⅰ是体内重要的促生长、促合成类激素，有促进氨基酸合成蛋白质的作用，一般认为GH的生长作用通过IGF-Ⅰ介导的。有资料显示随日粮水平升高3～12月龄后备牛血清IGF-Ⅰ有升高趋势[25]，云强等[20]研究发现低蛋白水平出现降低趋势，但有些研究也显示许多动物生长激素呈阵发性分泌，导致时间点规律性较弱。本试验犊牛血清GH和IGF-Ⅰ在不同能量蛋白组之间没有显现出差异，统计数值随着能量蛋白的升高略有升高，但高能高蛋白组又出现降低波动，出现这一现象可能与动物神经调节复杂性及激素阵发性分泌有关，还有待于进一步研究。

3.3 不同能量和粗蛋白水平代乳品对犊牛粪便评分和健康状况的影响

犊牛在哺乳期消化系统发育不完全，日粮营养水平以及管理方法对犊牛的健康影响较敏感[26]，日粮营养水平的不合理容易引起犊牛消化吸收紊乱，导致犊牛腹泻和其它疾病，粪便指数反映了犊牛腹泻的严重程度[27]。本试验21日龄断母乳并饲喂不同能量蛋白的代乳品，由于断奶应激及犊牛对代乳品适应过程，犊牛腹泻出现了一个先升高后降低的趋势，在这段时间保证日粮适宜的营养水平有助于动物生长性能的发挥，犊牛21～77日龄阶段低能低蛋白组粪便评分显著优于其它各组，说明该营养水平下犊牛免疫等抗应激能力减弱，消化机能减弱，表现为对日粮营养消化率降低，发生营养性腹泻的几率增加；后期各组粪便评分都呈降低趋势，说明随着犊牛日龄逐渐增加，消化系统发育逐渐完善，对饲料利用率也日渐增强，腹泻也逐渐减少。

4 结论

4.1 代乳品中不同能量蛋白对干物质、有机物和磷表观消化率影响不大，同一能量水平代乳品随蛋白含量升高粗脂肪和钙的表观消化率增大，22%粗蛋白水平日粮随能量升高粗蛋白表观消化率升高；14 MJ/kg消化能和22%蛋白水平代乳品影响犊牛对粗蛋白、粗脂肪和Ca的消化率，不利于犊牛消化吸收营养物质。

4.2 犊牛血清中CP、GLU、TG、ALT、IGF-Ⅰ和GH的含量不受代乳品中能量和蛋白水平的影响，相同能量水平随日粮蛋白升高血清中BUN和AST有升高趋势。

4.3 不同处理组犊牛腹泻均发生在断母乳前期21～35和35～49日龄阶段，14 MJ/kg消化能和22%蛋白水平组粪便评分高于其它各组，此营养水平日粮不能满足犊牛营养需要，造成动物消化系统出现障碍。