牛占宇,霍鲜鲜,许鹏飞,史晓雪,张三润,张润厚
(1.内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特010018;2.内蒙古医科大学基础教研部,呼和浩特010110)
日粮中添加具有不同脂肪酸特征的油籽对育肥绵羊生长性能及瘤胃发酵特性的影响
牛占宇1,霍鲜鲜1,许鹏飞1,史晓雪1,张三润2,张润厚1
(1.内蒙古农业大学动物科学学院,呼和浩特010018;2.内蒙古医科大学基础教研部,呼和浩特010110)
文章旨在探讨日粮中添加具有不同脂肪酸特征的油籽对育肥绵羊生长性能及瘤胃发酵特性的影响,为研究通过日粮调控手段提高绵羊肉中功能性脂肪酸的含量提供理论依据。试验采用单因子完全随机设计,选用40只体重为30 kg±5 kg、生理状态相似的杂交公羊(小尾寒羊×蒙古羊)随机分为4组,每组10只。各组绵羊分别喂以含有不同脂肪酸特征的油籽,其中对照组采用基础日粮(不含油籽),以豆粕和棉粕代替油籽,试验组分别饲喂含10%油菜籽、10%葵花籽、10%胡麻籽的日粮。预饲期10 d,正试期35 d。结果表明:与对照组相比,试验组采食量及日增重均略有下降,但组间差异不显著(P>0.05);不同油籽对瘤胃pH值影响差异显著(P<0.05),其中胡麻籽组pH值最高,油菜籽组最低;各处理组瘤胃液中氨态氮以及菌体蛋白含量差异均不显著(P>0.05)。说明在育肥绵羊日粮中添加具有不同脂肪酸特征的油籽可以作为调控绵羊肉中功能性脂肪酸组成的方法。
油籽;绵羊;生长性能;瘤胃发酵特性
随着人民生活水平的不断提高,畜产品在膳食结构中的比例正在日益增加。羊肉作为一种消费者喜爱的肉食品,近几年的销量也在逐年攀升。研究发现,以放牧为主的反刍动物,其脂肪组织中不饱和脂肪酸(UFA)含量较高,而大量饲喂精料的反刍动物,其脂肪组织中饱和性脂肪酸(SFA)含量较高[1-3],而饱和性脂肪又与肥胖症、心血管疾病、冠心病以及癌症等疾病有关[4-5]。同时大量研究也表明,某些不饱和脂肪酸如omega-3以及共轭亚油酸等却具有许多有益的生物学功能[6-9]。羊肉含有30%以上的脂肪[10],其中40%为饱和性脂肪[11],增加羊肉中功能性不饱和脂肪酸的含量,对于改善羊肉品质、促进消费者健康具有重要意义。通过营养调控手段来提高肉羊脂肪组织中功能性脂肪酸的含量被认为是目前最有效、且最可行的方法。油菜籽、葵花籽及胡麻籽在我国产量丰富,且均含有50%以上的不饱和脂肪酸,其中油菜籽含有52%的油酸,葵花籽含有66%的亚油酸,胡麻籽含有55%的亚麻酸[12]。这些脂肪酸进入瘤胃后,在瘤胃微生物的作用下,发生加氢及异构作用,产生了一部分功能性脂肪酸,这些脂肪酸连同小部分未被氢化的PUFA一起进入小肠,被吸收并最终沉积于羊肉中,起到了改善羊肉品质的作用。但是,不饱和脂肪酸与瘤胃微生物之间又存在着显著的相互作用,一方面是微生物对不饱和脂肪酸的加氢作用,另一方面是不饱和脂肪酸对瘤胃微生物的抑制甚至毒害作用,从而直接影响瘤胃发酵及营养物质的形成与代谢,对此国内外已经做了许多研究。油酸、亚油酸及亚麻酸具有不同的饱和度,而且它们在被瘤胃微生物加氢过程中的代谢途径也不相同[13],它们对瘤胃发酵特征如瘤胃pH值、氨态氮(NH3-N)和菌体蛋白(BCP)浓度的影响如何,国内外的研究报道还非常有限。
本研究给育肥绵羊饲喂3种具有不同脂肪酸含量特征的油籽,即油菜籽、葵花籽和胡麻籽,以研究它们对育肥绵羊瘤胃发酵特性的影响,从而为通过营养调控手段生产功能性羊肉提供理论依据。
饲养试验于2014年3月31日至2014年5月15日在内蒙古包头市固阳县赛阳牧业养殖小区进行,分析试验于2014年6月至2015年5月在内蒙古农业大学实验室进行。
1.1 试验动物与试验设计
本试验采用完全随机设计,选取40只体重接近30kg ±5 kg、膘情相似、健康无病的小尾寒羊与蒙古羊的杂交公羊,随机分为4组,每组10只,分别饲喂4种不同的精饲料。对照组不添加油籽,以豆粕和棉粕代替,各占精料的5%,其他3个试验组分别添加10%的油菜籽,10%的葵花籽和10%的胡麻籽,其他精料成分相同。油料籽实由包头市北辰饲料公司提供,粗料由葵花盘、草粉和秸秆按照60∶20∶20组成。其精料的组成成分及营养水平见表1,全混合日粮的脂肪酸含量见表2。
表1 试验精料配比(风干基础)及营养水平%
表2 全混合日粮脂肪酸含量%
1.2 饲养管理
试验羊全部采用小圈全舍饲方式饲养,自由饮水,于早晨6:00和下午4:00各饲喂1次,每次饲喂前清理剩料,以计算每天的干物质摄入量。预饲期10 d,试验开始前早晨进行空腹称重,正试期35 d,最后7 d为采样期,日粮精粗比为50∶50。
1.3 屠宰
试验结束后的早晨对所有羊进行空腹称重,并立即进行屠宰,充分放血后,去除皮、头、蹄、内脏器官保留肾脏,称量胴体重,采集瘤胃液并迅速保存于液氮中,以供以后分析使用。
1.4 测定指标和方法
1.4.1 生长性能 依据试验开始前和结束后的体重变化计算日增重,依据宰前活体重和胴体重计算屠宰率。
1.4.2 瘤胃液pH值的测定 瘤胃液的pH值采用25型酸度计屠宰后迅速采集20 mL瘤胃液进行当场测定。
1.4.3 瘤胃液氨态氮含量的测定 参照文献[14]碱性次氯酸钠-苯酚分光光度法测定瘤胃液中氨态氮的含量。
1.4.4 瘤胃液中菌体蛋白含量的测定 参照文献[15]考马斯亮蓝G-250染色法测定瘤胃液中菌体蛋白的含量。
1.5 数据统计
试验数据经Excel初步处理后,用SAS 9.0软件进行方差分析,Duncan法进行组间差异显著性检验,P<0.05表示差异显著,结果以平均数±标准差表示。
2.1 日粮中添加不同油籽对育肥绵羊生长性能的影响
由表3可知,试验羊的初重和末重各组间差异均不显著(P>0.05),日增重各组间差异也不显著(P>0.05),但与对照组相比试验各组日增重都略有降低,对照组日增重为323 g,油菜籽组、葵花籽组和胡麻籽组分别为302、289和303 g。采食量各组间差异不显著(P>0.05),以葵花籽组最低;屠宰率各组间差异不显著(P>0.05),葵花籽组最高(49.42%),其次为胡麻籽组(48.65%),油菜籽组最低(47.75%)。
目前关于日粮中添加不同油籽对育肥绵羊生长性能影响的研究较少。刘哲等[16]以成年母羊为研究对象,在基础日粮中添加相当于40 g粗脂肪的油菜籽、葵花籽、红花籽和胡麻籽,对绵羊胴体品质和肉质特性没有不良影响,而从经济效益考虑油菜籽组和胡麻籽组可有效提高经济效益。本试验结果显示,在日粮中添加不同油料籽实对育肥绵羊增重效果没有显著影响,但采食量和日增重均略有降低,可能是添加油籽后对瘤胃微生物有一定的抑制作用,从而影响了其采食量和日增重。Ivan等[17]研究表明,当日粮富含C18:2脂肪酸时瘤胃原虫数量显著降低,纤维分解菌数量显著升高,而原虫是以其他微生物为食,当原虫数量减少时可以增加饲料的利用效率,减少不必要的能量循环消耗,这也可能影响其采食量。而屠宰率葵花籽组和胡麻籽组较高,说明添加富含多不饱和脂肪酸的油籽后对屠宰率有一定的改善作用。还有研究表明,反刍动物日粮中油脂类的添加量一定要控制在一定范围内,添加量过多会影响反刍动物的正常生长。张杰杰等[18]以肉牛为研究对象,在日粮中添加不同水平油菜籽,当添加量为17.4%时效果最好,日增重最高,当添加到26%时日增重明显降低。油料籽实不仅含能值高,而且也是很好的蛋白来源,故可以考虑在反刍动物饲料中添加。总体来说,当日粮添加具有不同脂肪酸特征的油籽后对育肥绵羊生长性能没有不良影响。
表3 饲喂含不同脂肪酸油籽对育肥绵羊平均日增重和屠宰率的影响
2.2 日粮添加不同油籽对育肥绵羊瘤胃发酵特性的影响
由表4可知,日粮中添加不同油籽对育肥绵羊瘤胃pH值影响差异显著(P<0.05),胡麻籽组的pH值最高,为6.87,油菜籽组最低,为6.38,油菜籽组和胡麻籽组之间差异显著(P<0.05),对照组与胡麻籽组间差异也显著(P<0.05),但各组pH值均在正常范围内;除油菜籽组与胡麻籽组间瘤胃液NH3-N含量差异显著(P<0.05)外,其余各组间无显著差异(P>0.05)。日粮中添加不同油籽对瘤胃菌体蛋白含量影响差异不显著(P>0.05)。
表4 含有不同脂肪酸特征的油籽对绵羊瘤胃液pH值、氨态氮、菌体蛋白含量的影响
绵羊瘤胃正常pH值范围为5.5~7.5,试验各组pH值均在正常范围内,因此不会出现瘤胃酸中毒,也不会对瘤胃发酵产生较大影响。日粮脂肪含量可以直接影响瘤胃微生物对不饱和脂肪酸的氢化[19-21]。而pH值小范围的波动可以从侧面反映瘤胃内环境的变化,还会对瘤胃微生物产生一定的影响。而不饱和脂肪酸从日粮释放到瘤胃液的速度以及瘤胃微生物附着的程度也会造成各组间pH值的差异[20]。可能油菜籽粒径较小,在瘤胃会沉在下方并迅速进入小肠段,存留时间短,没有充分降解,而胡麻籽组可能由于是炒熟的且粒径较大,在瘤胃能够充分降解,暴露出来的亚麻酸会被瘤胃微生物氢化,从而降低瘤胃H+的浓度,使瘤胃pH值升高。但总的来说,本试验日粮添加油籽没有超过绵羊对瘤胃pH值的调控能力,瘤胃依靠自身的缓冲能力均可保证瘤胃pH值维持在正常范围内,因此不会影响瘤胃正常发酵。敖力格日玛等[22]在研究胡麻籽对肉羊瘤胃pH值影响的过程中发现,添加胡麻籽后提高了肉羊瘤胃pH值,与本试验结果一致。瘤胃内不饱和脂肪酸生物氢化所需的H+是由纤维发酵分解变成乙酸的过程中产生的副产物[23]。而本试验各组日粮精粗比及其日粮养分(除粗脂肪)含量大致相同,饲喂方法也完全一致,所以认为瘤胃pH值的差异完全是由添加不同油籽所致。
瘤胃NH3-N浓度反映了蛋白质降解与合成之间达到的平衡关系。反刍动物瘤胃微生物正常生长需要一个适宜的NH3-N水平,其最佳浓度为6~30 mg/dL[24-25]。本试验各组瘤胃NH3-N浓度均在正常范围内,但胡麻籽组显著高于其他3组,可能是由于炒熟的胡麻籽在瘤胃易于降解,氮源分解速度较快,从而产生大量NH3-N,油菜籽组NH3-N含量最低,可能是由于油菜籽的籽粒粒径较小,进入瘤胃后大部分沉积在底部,后随食糜很快进入小肠内,降低了在瘤胃存留的时间,减缓了蛋白质的降解,所以NH3-N浓度相对较低。而葵花籽组由于含有纤维外壳,会在瘤胃液上半部分存留较长时间,蛋白质降解后其NH3-N含量也略微上升,但均处在正常范围内,且总体差异不显著,故不会影响瘤胃正常发酵。
瘤胃菌体蛋白(BCP)是反刍动物特殊的蛋白来源,反刍动物瘤胃微生物利用从食物中获取的氮源用于自身的生长繁殖,从而产生大量微生物,这些微生物进入小肠后可被反刍动物降解,作为优质蛋白质来源以供自身利用,这就使反刍动物可以更为有效地利用劣质氮源来满足自身的需要。而这部分从微生物来源获得的蛋白就叫菌体蛋白(BCP)。试验结果显示,胡麻籽组BCP含量最低,葵花籽组次之,其他两组BCP含量较高,可能是由于葵花籽组和胡麻籽组蛋白部分分解较快,氨态氮含量较高,损失了一定量的氮源,造成瘤胃微生物合成降低,从而使菌体蛋白含量降低。但差异不显著,含量也均处于正常范围内,故不会影响瘤胃发酵。Ivan等[17]发现饲喂富含C18:2的葵花籽后羔羊对蛋白的需求减少,原因可能是不饱和脂肪酸降低了瘤胃原虫的数量,而原虫是以其他微生物为食物,故而增加了蛋白的利用效率,降低了蛋白需求量。同时他们还发现,在饲喂葵花籽和胡麻籽后瘤胃纤维降解菌数量显著增加,提高了反刍动物对粗饲料的利用效率,降低了饲料成本。
由表4可以发现,胡麻籽组pH值最高,NH3-N含量也最高,而菌体蛋白含量却最低,当pH值较高时,说明瘤胃氢化作用比较强烈,不饱和脂肪酸发生加氢作用使瘤胃发酵所产生的H+消耗较多,从而使pH值升高。强烈的氢化作用对瘤胃微生物有一定的毒害作用,会抑制微生物的生长繁殖,当瘤胃微生物数量减少时,微生物对NH3-N的利用也会降低,从而造成胡麻籽组NH3-N水平过高的结果,由于微生物生长受到抑制,故胡麻籽组菌体蛋白含量最低。而葵花籽组也有类似规律,由于葵花籽富含C18:2脂肪酸,进入瘤胃后会发生加氢作用,使pH值升高,NH3-N水平升高,菌体蛋白含量降低。而对照组和油菜籽组在瘤胃的加氢作用较弱,pH值较低,NH3-N含量也较低,菌体蛋白含量相比葵花籽组和胡麻籽组较高。虽然葵花籽组和胡麻籽组NH3-N含量较高、菌体蛋白含量较低,但日增重却与其他两组相差不大,可能是由于反刍动物瘤胃尿素循环使N源能够重复利用而没有过多的损失。
目前关于在绵羊日粮中添加油籽对生长性能和瘤胃发酵特性的研究相对较少。张杰杰等[18]、尹福全等[26]、嘎尔迪等[27]、金玉[28]、赵发盛等[29]均以牛为研究对象,发现在日粮中添加油料籽实等对牛的生长性能及瘤胃发酵特性没有显著影响,不会影响瘤胃的正常发酵。
在本试验条件下,日粮中添加具有不同脂肪酸特征的油料籽实对育肥绵羊生长性能没有显著影响,对瘤胃发酵特性也没有显著影响。因此,在育肥绵羊日粮中添加整粒油籽可以作为改善羊肉脂肪组织中脂肪酸含量的方法。
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Effects of Dietary Supplementation of Oilseeds with Different Fatty Acid Profiles on the Growth Performance and Rumen Fermentation Characteristics in Fattening Sheep
Niu Zhanyu,HuoXianxian,ZhangRunhou,et al
(College ofAnimal Science,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010018,China)
The objectives ofthis studywere to investigate the effects of dietary supplementation of oilseeds with different fatty acid profiles on the growth performance and rumen fermentation characteristics in fattening sheep so as to further researche on the modification offattyacid composition in mutton.Forty crossbreed ram(Small-tail Han sheep×Mongolian sheep)in similar body weights(30 kg±5 kg)and birth dates were used in a completelyrandomized design.The experiment had four treatments with 10 animals each.Animals in different groups were fed diets with different fatty acid profiles.Animals in the first group were fed the control diet with no oilseeds,but soybean and cottonseed meal in stead;animals in the treatment groups were fed diets which substitute soybean and cottonseed meal with 10%of canola seeds,sunflower seeds,and flaxseeds,respectively.The animals were allowed 10 days to adapt to the diets and data were collected in the following 35 days.The results showed that there was no difference in growth performance(P>0.05).Compared toanimals in control diet,animals receivingtreatment diets were lower in average daily gain(ADG)and dry matter intake(DMI),but no significant differences(P>0.05).Rumen pH was significantly higher in animals fed flaxseed than those in animals fed canola and control diet.Rumen concentrations of NH3-N and BCP were not significantly influenced by the treatments(P>0.05).Results from this experiment suggested that further modification of fatty acid profiles to produce functional mutton would be possible byoilseed supplementation.
oilseed;sheep;growth performance;rumen fermentation characteristics
S826.5
A
2095-3887(2016)03-0042-05
10.3969/j.issn.2095-3887.2016.03.011
2016-04-01
国家自然科学基金项目(31360560)
牛占宇(1991-),男,硕士研究生,主要从事反刍动物营养学研究。
张润厚(1963-),男,教授。研究方向:反刍动物营养学。