牛至油对绵羊生长性能和甲烷产量的影响

■张 然 郑 琛 闫晓刚 杨华明 胡忠昌 梁 浩

（1.甘肃农业大学动物科学技术学院，甘肃兰州730070；2.吉林省农业科学院畜牧科学分院，吉林公主岭136100）

牛至油是从植物牛至叶和花中提取的一种挥发性植物油，含有30 多种抗菌性的化合物，其活性成分主要为香芹酚（Carvacrol，香荆介酚，2-甲基-5-异丙基苯酚）和百里酚（Thymol，麝香草酚，5-甲基-2-异丙基苯酚）[1]。国内外已有较多的研究发现，牛至油具有很强的抑菌、杀菌作用[2-4]；能促进动物的生产性能[5-7]；提高动物的抗氧化作用[8-9]和增强机体免疫力[5，10-11]，是我国农业部批准使用的抗菌促生长添加剂。牛至油在体外培养条件下能降低培养液的甲烷（methane，CH4）产量[12-14]，对控制温室效应气体排放，减少动物体内能量损失和提高饲料利用率有积极作用。有关牛至油对反刍动物影响的研究主要是通过体外法模拟内环境来完成，而在体内试验上研究较少。基于以上原因，本试验通过绵羊饲养试验来研究饲粮中添加牛至油对绵羊生长特性的和甲烷产量的影响，对体外试验结果进行验证，也为牛至油在绵羊生产中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

牛至油购自涵乐生物科技有限公司（江苏，兴化），纯度为10%，其余部分为载体，成分为二氧化硅。

1.2 试验设计及分组

采用单因素完全随机试验设计，选用体况、月龄相近的东北细毛羊（Northeast finewool sheep）×美利奴（Merino）杂交的公绵羊20 只，平均体重为(32.16±4.02) kg，随机分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4组，组间体重差异不显著，每组5个重复，每个重复1只羊。对照组Ⅰ饲喂基础饲粮，试验组Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ在基础饲粮中添加0.015%、0.030%和0.045%的牛至油，预试期10 d后进入60 d 的正式期。试验于2017 年7 月4 日至2017 年9 月15 日在吉林省农业科学院畜牧分院进行（东经124.82，北纬43.50，海拔212 m）。

1.3 基础饲粮及饲养管理

参照中华人民共和国农业行业标准肉羊饲养标准（NY/T816—2004）推荐的育成公羊营养需要量（体重30 kg，日增重200 g）配制饲粮，饲粮精粗比为40∶60，其组成及营养水平见表1。绵羊全舍饲饲养，先粗后精，每天07:00 和17:00 分两次等量饲喂，自由饮水。

表1 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）

1.4 测定指标及方法

1.4.1 生长性能

以组为单位记录每组试验羊的投料量、剩料量。正试期每10 d称绵羊空腹活重（试验始及结束时连续2 d 称重），并计算绵羊干物质采食量（dry matter intake，DMI）、平均日增重（average daily gain，ADG）和饲料转化效率（feed conversion efficiency，FCE）。

1.4.2 血清指标

正试期第60 d，每头羊空腹颈静脉采血10 ml（肝素钠抗凝管收集），然后3 500 r/min 离心15 min 后收集血清于-20 ℃冰箱保存备用。血清总蛋白（total protein，TP）、血清尿素氮（blood urea protein，BUN）、血清葡萄糖（blood glucose，GLU）和血清甘油三酯（triglycerides, TG），由公主岭市医院测定。

1.4.3 CH4产量的测定

利用吉林省农业科学院畜牧分院自行研制的移动式呼吸代谢测定装置测定绵羊在采食2 h 后的CH4产量。于进食2 h 后将试验羊依次赶到测定装置中测定羊的CH4产量，以15 d 为1 个周期，共测定4 次。

1.5 数据统计与分析

数据采用Excel软件整理，SPSS 19.0软件的Oneway Anove 法进行方差分析，差异显著时，采用Tukey法（方差齐）或Tamhane法（方差不齐）进行多重比较，以P＜0.05作为差异显著的判断标准。

2 结果与分析

2.1 牛至油对绵羊DMI、ADG和FCE的影响

由表2 可知，添加0.015%牛至油组绵羊DMI、ADG和FCE均显著高于对照组（P＜0.05），0.015%牛至油组绵羊DMI 显著高于0.045%牛至油组（P＜0.05）。其余差异不显著（P＞0.05）。

2.2 牛至油对绵羊血液生化指标的影响

牛至油对绵羊血液生化指标的影响见表3。饲粮添加牛至油对绵羊血液中TP、TG、BUN和GLU无显著影响（P＞0.05）。

2.3 牛至油对绵羊CH4产量的影响

由表4 可知，饲粮添加牛至油对各时间段绵羊CH4产量无显著影响（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 牛至油对绵羊DMI、ADG和FCE的影响

本试验结果表明，饲粮中添加0.015%牛至油能显著提高绵羊DMI、ADG和FCE。牛至油促进动物生长的原因只要表现在两个方面：①牛至油中乙酸桧萜烯酯含量较高，其具有的特殊香味提高了饲粮的适口性，适量饲喂可以起到诱食的作用，从而提高动物的采食量[15]；②适量牛至油能够促进有益菌的生长并抑制有害菌的生长，维持肠道微生物区系平衡，有利于增强消化酶的活性，提高对营养物质的消化利用程度，进而提高动物的生产性能[2]。Khajarem 等[16]研究也表明，植物提取物中的香芹酚和百里香酚能够加速肠黏膜上肠绒毛表面上皮细胞的更新，减少病原菌黏附在肠上皮细胞的机会，进而促进营养物质的吸收和提高动物生产性能。李德勇等[17]指出，植物提取物能提高反刍动物对饲料的采食量和消化率的原因是提取物能改善饲粮的适口性和瘤胃微生物菌群，使得降解粗饲料的微生物数量增多，从而影响瘤胃发酵类型。姚喜喜等[18]向荷斯坦奶牛全混合日粮中添加0.028 kg/(d·头)牛至油，结果表明，有效降低全混合日粮温度，改善饲料的新鲜度和适口性，同时提高奶牛的DMI 和产奶量。陈昊等[19]给新生犊牛精料中以40 g/t 的比例添加牛至油，试验组犊牛平均采食量在8～14日龄时显著高于对照组，15～70日龄时极显著高于对照组，试验组犊牛的体重、体高和体长在28～70 日龄极显著高于对照组，胸围、腹围和管围在56～70日龄极显著高于对照组，且试验组犊牛的腹泻次数显著低于对照组。何邵阳等[20]报道，当犊牛发生腹泻时，双歧杆菌和乳酸杆菌的数量显著减少，而大肠杆菌的数量则显著增加。张善芝[21]在研究牛至油对夏季肉牛生长性能影响的试验中表明，添加0.045%和0.060%牛至油，日增重显著提高11.09%和6.46%，0.045%组肉牛的ADG 和FCE 提高8.77%和2.73%。也有学者认为，饲粮中添加牛至油会提高畜禽生产性能的原因是牛至油能够减缓畜禽热应激的程度[22]。本试验是于7月初至9月中旬进行，舍内温度较高，饲粮中添加牛至油减缓了绵羊对环境的应激，间接地提高绵羊的生产性能。但陈宁等[23]试验表明，在荷斯坦杂交肉牛精料中以150 g/t的比例添加牛至油，试验组ADG低于对照组，但差异不显著。张凯祥等[24]也得出饲粮中添加牛至油对荷斯坦奶牛的主要养分采食量无显著影响，但添加13 g/(d·头)牛至油能显著提高奶牛的产奶量和乳脂率。试验动物、基础饲粮、生长阶段及牛至油的有效成分和添加剂量等都会影响采食动物的DMI、ADG 和FCE，具体原因还有待于深入研究。

表2 牛至油对绵羊DMI、ADG和FCE的影响

表3 牛至油对绵羊血液生化指标的影响

表4 牛至油对绵羊CH4产量的影响

3.2 牛至油对绵羊血液生化指标的影响

血清BUN 浓度可反映动物机体蛋白质和氨基酸之间的代谢平衡情况，BUN浓度低表明氨基酸代谢良好，蛋白质沉积增加，即BUN 浓度降低，血清TP 浓度升高[25]；GLU和TG是机体的功能物质，反映机体能量代谢情况[26]。本试验中，饲粮中添加牛至油对绵羊血清TP、TG、BUN和GLU浓度无显著影响，绵羊血清TP浓度与BUN 浓度呈负相关，说明饲粮中添加牛至油促进了绵羊体内蛋白质的合成，改善绵羊体内氨基酸平衡，促进除BUN 以外含氮化合物的合成，在一定程度上增加了绵羊体内氮的沉积。王雅静[27]给育成后期肉牛精料中添加0.03%纯度为10%的牛至油，连续饲喂75 d后颈静脉采血测定试牛的血清生化指标，结果表明，牛至油组血清TP显著高于对照组，血清胆固醇显著低于对照组，而BUN 与对照组没有显著差异。Giannenas等[28]试验表明，母羊饲粮中添加植物精油不会影响绵羊血清TP、GLU 及血清白蛋白的含量。还有学者认为，饲粮中添加牛至油可提高机体抗氧化作用和增强免疫力。陈昊等[19]饲养试验表明，新生犊牛在42 日龄以后，添加牛至油的试验组犊牛血清TP 和免疫球蛋白与对照组相比差异极显著，说明精料中添加牛至油能增强犊牛的免疫力。陈会良等[29]通过添加牛至油来观察其对奶牛产奶性能和抗氧化性能的影响，对照组饲喂基础饲粮，试验组在基础饲粮中添加15 g纯度为10%的牛至油，连续饲喂30 d，结果表明，血清中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性分别提高6.97%和10.86%，血清丙二醛含量下降7.94%。

3.3 牛至油对绵羊CH4产量的影响

本试验中，饲粮中添加牛至油对绵羊CH4产量无显著影响。大多数学者认为植物精油能降低体外发酵CH4产量的机理是，产甲烷菌附着在原虫表面依靠原虫体表的汁液生长，植物精油间接减少与产甲烷菌共生的原虫数量或者是通过直接抑制产甲烷菌的活性来降低瘤胃内的CH4产量[14，30-31]。如Cobellis 等[32]在体外试验中发现，牛至油添加水平为1 000、1 500 mg/l和2 000 mg/l 时能显著降低体外发酵CH4产量；王东升等[33]认为，体外培养中牛至油添加水平（0、50、100、200、300 mg/l和400 mg/l）与总产气量呈负相关，当添加水平在100 mg/l以上时极显著地降低体外发酵CH4产量，进一步采用real-time PCR 测定发现牛至油添加水平为200 mg/l时，对培养液真菌和原虫数量无显著影响，但极显著抑制产甲烷菌。林波等[34]试验也表明，牛至油添加水平（0、50、200、500 mg/l和750 mg/l）与总产气量呈负相关，当添加水平在200 mg/l以上时显著地降低体外培养CH4产量。Wang等[35]试验表明，给绵羊饲喂牛至油预混剂250 mg/d能降低CH4产量。Hristov 等[36]以添加水平为250、500 g/头和750 g/头的牛至叶饲喂荷斯坦奶牛，连续饲喂20 d后与对照组相比，各试验组均抑制了CH4产量；石宁[37]研究表明，奶牛饲粮中添加牛至油（250、500 g/d和750 g/d）能降低试牛8 h后的每单位DMI的CH4产量，但对瘤胃细菌、古菌和真菌的主要属种均没有影响。然而一些体内试验结果表明。植物精油对反刍动物CH4产量的影响没有体外试验的效果明显，如Beauchemin等[38]研究认为饲粮添加植物精油对肉牛CH4产量没有影响。Tomkins 等[39]用混和植物精油（1 g/d 和2 g/d）连续饲喂肉牛40 d，试验组肉牛CH4产量没有下降。Newbold 等[40]和Benchaar 等[41]研究表明，在绵羊和奶牛饲粮中分别添加混和植物精油110 mg/d和750 mg/d，对瘤胃内原虫数量没有显著影响。体外试验和体内试验结果差异较大的原因可能是由于植物精油的化学组成、饲粮类型和饲养方式的不同，很难确定植物精油的剂量需求，以达到瘤胃中有效的植物精油浓度[42]。

4 小结

本次试验中，绵羊饲粮中添加0.015%牛至油可显著提高绵羊DMI、ADG 和FCE；绵羊饲粮中添加牛至油对血液生化指标和CH4产量无显著影响。