布拉氏酵母对哺乳期犊牛生长性能、营养物质消化率和血清生化指标的影响

2021-01-07 11:21卢奇成吴妍妍张文举
家畜生态学报 2021年1期
关键词:消化率布拉饲粮

卢奇成,吴妍妍,张文举

(石河子大学 动物科技学院,新疆 石河子 832000)

布拉氏酵母菌是酿酒酵母的一个亚种,除了具有普通酵母的性质外还具有耐高温、耐酸、耐胆盐且具有更高的抗氧化特性[1],还可以减少肠道疾病的风险,它通过阻断和破坏致病毒素受体,抑制某些病原体在肠道腔内或腔外的生长,进行调节免疫反应[2-3],布拉氏酵母在通过肠道的过程中会释放至少1500种不同的营养化合物[4]。常被用于幼儿抗生素腹泻、幼儿轮状病毒腹泻、幼儿牛奶过敏、幼儿疾病预防等。有少量研究发现,布拉氏酵母具有降低猪和肉鸡腹泻和促进生长的作用[5-7],关于被动转运失败的犊牛,布拉氏酵母潜在的抗腹泻作用有助于提高犊牛的生长性能[8]。布拉氏酵母能够提高新断奶仔猪平均日增重约39.9%[9],肉鸡在感染沙门菌后,补饲布拉氏酵母其体重下降得到抑制,平均日增重比对照组提高7%[10]。布拉氏酵母在家禽、猪等单胃动物研究较多,反刍动物鲜有报道。因此,本试验将不同剂量的布拉氏酵母菌添加在哺乳犊牛饲粮中,研究其对哺乳犊牛生长性能、营养物质消化率和血清生化指标的影响,为犊牛健康无抗养殖提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试验设计

试验用布拉氏酵母购自山东某生物科技有限公司,有效活菌数1.38×1010CFU/g(实测)。试验动物选择48头初生重(38.16±3.73) kg,健康状况良好的中国荷斯坦犊牛,随机分为4组,每组12头,公母对半。各处理组中分别添加0(对照)、1(Ⅰ组)、3(Ⅱ组)、5(Ⅲ组) g/(天·头)的布拉氏酵母,试验为期42 d。

1.2 饲养管理

试验犊牛出生后1 h内灌服4 L温度在38~39 ℃的优质初乳,犊牛均单笼饲养,每天分两次饲喂牛乳,分别为早上7:00和下午4:00,1周龄5 L/头;2周龄6 L/头;3周龄7 L/头;4~6周龄8 L/头。7 d开始补充犊牛开食料,21 d开始自由采食苜蓿,每天根据前一天的剩料投喂下一次的料,保证每次都有剩余。布拉氏酵母添加在牛奶中,确保其完全食入。整个试验期内保证其自由饮水和自由采食,定期对犊牛岛按照牛场管理进行清扫和消毒处理。开食料组成及营养水平见表1,鲜奶和苜蓿的营养水平见表2。

表1 开食料的组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of the starter (air-dry basis) %

表2 鲜奶和苜蓿的营养水平(风干基础)Table 2 Nutrient levels of fresh milk and alfalfa (air-dry basis)

1.3 样品的采集

1.3.1 饲料样品及粪样的采集 开食料及苜蓿干草采用四分法收集料槽中的剩料样品200 g,将样品于烘箱65 ℃烘干48 h,再粉碎过40目筛制成风干样品,分装于自封袋内保存,用于常规营养成分的测定与分析。

试验第40~42天采用直肠取粪法收集每头牛的粪样,每天收集200 g,将3天的粪样混合均匀后分成2份,一份样品于烘箱65 ℃烘干48 h再粉碎至40目制备成风干样品,分装于自封袋中用于测定粪便中干物质(DM)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量;另一份样品按每200 mL/kg加入浓度为10 %的H2SO4,保存粪便中的氨氮,分装于无菌自封袋中并保存在-20 ℃冰箱中,用于测定粗蛋白(CP)含量。

1.3.2 血液样本的采集 分别于试验第1天、第21天和第42天采集血样,每组随机选择6头牛于晨饲前用抗凝真空采血管对犊牛颈静脉采血10 mL,将采集的血样置于阴凉处30 min,以3 000 r/min离心15 min后分离血清,将血清分装至无菌离心管于-20 ℃保存待测。

1.4 样品的测定与分析

1.4.1 生长性能 试验期间每天准确记录各组犊牛的投料量和剩料,计算实际采食量并换算成DMI,观察生长状况,分别在正式试验第1天、第21天和第42天晨饲前对犊牛空腹称重,用于计算平均日增重(ADG)和料肉比(F/G)。分别在正式试验第1天、第21天和第42天晨饲前测量犊牛体斜长、体高、胸深和胸围。

1.4.2 营养物质消化率 测定饲粮与粪便样品中DM含量用张丽英[11]的方法,EE含量参照GB/T6436-2002用索氏抽提法进行测定,CP含量参照GB/T6432-94用凯氏定氮法进行测定,NDF与ADF按照Van Soest[12]法进行测定,饲料中粗灰分(Ash)含量参照GB/T6438-2007测定。日粮养分表观消化率测定:以粪样和饲料中的酸不溶灰分(AIA)作为内源指示剂,公式如下[13]:

营养物质表观消化率(%)=[1-(饲粮中AIA含量×粪样中某营养物质含量)/(粪样中AIA含量×饲粮中某营养物质含量)]×100。

1.4.3 血清生化指标 血清样本中的葡萄糖、总蛋白、白蛋白、甘油三酯、球蛋白和尿素氮的含量用奥林巴斯AU5800生化分析仪测定。

1.5 数据的统计与分析

用SPSS 19.0统计软件进行单因素方差分析,并用最小显著性差异法(LSD)对结果进行差异性比较,以P<0.05为差异显著。

2 结 果

2.1 布拉氏酵母对哺乳犊牛生长性能的影响

由表3可知,试验第21天Ⅱ、Ⅲ组犊牛的体重显著高于对照组(P<0.05),试验结束时各组犊牛的体重差异不显著(P>0.05)。1~21 d试验组犊牛ADG显著高于对照组(P<0.05),22~42 d阶段各组间ADG差异不显著(P>0.05),整个试验阶段(1~42 d)各组犊牛的ADG差异不显著(P>0.05),但试验组较对照组都有增加。试验1~21 d试验组犊牛ADMI显著高于对照组(P<0.05),22~42 d各组犊牛ADMI差异不显著(P>0.05),整个试验阶段(1~42 d)Ⅱ、Ⅲ处理组犊牛的ADMI显著高于对照组(P<0.05)。

表3 布拉氏酵母对哺乳犊牛生长性能的影响Table 3 Effects of Saccharomyces boulardii on growth performance of lactation calf

试验1~21 d试验组F/G比对照组分别降低了29.19%、51.16%、43.93%(P<0.05)。试验22~42 d各组F/G差异不显著(P>0.05)。整个试验阶段试验组较对照组F/G均有所降低(P>0.05)。

2.2 布拉氏酵母对哺乳犊牛体尺的影响

由表4可知,21 d和42 d,犊牛的体高和体斜长各组间差异不显著(P>0.05),但试验组均高于对照组;试验第21天,Ⅱ、Ⅲ组犊牛胸围和胸深显著高于对照组(P<0.05),42 d时各组犊牛胸围和胸深差异不显著(P>0.05),但添加组均高于未添加组。

表4 布拉氏酵母对哺乳犊牛体尺的影响Table 4 Effects of Saccharomyces boulardii on body measurement of lactation calf cm

2.3 布拉氏酵母对犊牛的营养物质消化率的影响

由表5可知,试验组犊牛DM的消化率较对照组分别提高了10.31%、13.78%、11.79%(P<0.05);Ⅱ、Ⅲ组犊牛CP的消化率较对照组分别提高了26.02%、25.75%(P<0.05);EE的消化率较对照组分别提高17.94%、13.17%(P<0.05);试验组犊牛NDF的消化率较对照组分别提高10.46%、17.45%、17.28%(P<0.05);Ⅱ、Ⅲ组犊牛ADF的消化率较对照组分别提高12.77%、11.64%(P<0.05)。

表5 布拉氏酵母对哺乳犊牛营养物质消化率的影响Table 5 Effects of Saccharomyces boulardii on nutrient digestibility of lactation calf cm

2.4 布拉氏酵母对犊牛血清生化指标的影响

由表6可知,试验第21 d时,Ⅱ组犊牛血清TP、GLB浓度显著高于对照组(P<0.05),犊牛GLU、TG、ALB和UN未达到显著水平(P>0.05);第42天对照组犊牛血清TG浓度显著高于Ⅱ、Ⅲ组(P<0.05),其他指标各组未达到显著水平(P>0.05)。

表6 布拉氏酵母对犊牛血清生化指标的影响Table 6 Effects of Saccharomyces boulardii on serum metabolites of lactation calf

3 讨 论

3.1 布拉氏酵母对哺乳犊牛生长性能的影响

添加酵母培养物能够提高羔羊和犊牛的平均日增重,并能提高其饲料利用率[14-15]。Frizzo等[16]研究发现,在犊牛代乳品中添加乳酸菌能够显著提高犊牛的活重,饲料转化率有一定上升的趋势。此外,Lesmeister等[17]报道称,在发酵剂中加入20 g/kg的酿酒酵母培养物,有利于犊牛的干物质采食量和体重的增加,但当酵母培养物的补充剂量降低到1 g/kg时,效果不明显。本试验结果同样表明,添加1 g/d(低剂量)并未显著促进犊牛干物质采食量。此外,在犊牛不同生长阶段,布拉氏酵母的作用效果不同。Galvão等[8]试验结果表明,在发酵剂中添加活的酿酒酵母可以促进犊牛谷物采食量和体重的增加,而在代乳品中添加活的布拉氏酵母则没有效果,并且酿酒酵母和布拉氏酵母对体重增加的积极影响在生命早期就被观察到,而不是在断奶后。本试验同样发现,采食布拉氏酵母的犊牛在1~21 d的增重速度较快,干物质采食量也较多,但综合整个试验期来看,并没有显著差异,这与前人研究结果一致。董晓丽等[18]研究显示,给犊牛日粮添加益生菌,其ADG、DMI和F/G差异不显著。这种不同结果可能由于酵母的类型、酵母的添加量以及添加方式不同引起的。本试验中,布拉氏酵母提高了犊牛饲粮营养物质消化率,可见布拉氏酵母菌通过促进犊牛对饲粮的消化吸收来发挥促进生长作用。

体尺是反映犊牛生长发育情况的指标,犊牛饲养试验证实,在日粮中添加酵母培养物能够提高其体高和胸围[17]。体重与体尺之间也有一定的联系,Davis等[19]提出胸围与体重之间的相关性最为显著,本试验结果中,Ⅱ组21 d的胸围和体重均显著高于对照组,与其研究结果一致。犊牛采食相同营养水平颗粒料的高低是影响犊牛日增重以及体尺指标的主要因素[20],本试验早期只添加颗粒开食料,布拉氏酵母促进了颗粒料的采食从而促进了犊牛日增重和体尺的变化,但随着补饲苜蓿,可能限制了颗粒料的采食,导致后期对犊牛生长发育没有显著影响。本试验结果说明,布拉氏酵母对哺乳犊牛早期的发育有一定的影响。

3.2 布拉氏酵母对犊牛营养物质消化率的影响

犊牛健康养殖的关键之一是提高饲料营养物质的消化吸收,微生态制剂能够促进犊牛瘤胃内微生物的增殖,从而促进营养物质的消化吸收。Cho等[21]研究发现在猪饲粮中添加枯草芽孢杆能够提高饲粮蛋白质消化率。也有研究结果表明饲料中添加酿酒酵母能减少CP粪的排放,提高CP的消化率[22]。此外有研究报道,饲粮中添加酵母菌能提高纤维物质及DM的消化率[23-24]。本试验结果与上述报道一致,添加布拉氏酵母组CP、EE、DM、ANF和NDF消化率高于对照组,且3 g/(天·头)的消化率最高。此外,酵母培养物可以促进瘤胃有益菌微生物的增殖,消化酶分泌增加[25]。Chaucheyras-Durand[26-27]等研究发现,酿酒酵母增加羔羊瘤胃中纤维分解酶的活性、降低瘤胃氨氮和增加VFA浓度,同时影响瘤胃中纤毛虫原生动物的建立,进而会影响动物对日粮的消化过程。可见酵母菌促进动物胃肠道微生物平衡和定植可能是其促进动物营养物质表观消化率的一个原因。程连平等[28]研究表明,枯草芽孢杆菌能提高羔羊脂肪酶的分泌。可见消化酶的分泌提高可能是布拉氏酵母发挥促进动物对日粮营养物质消化率的另一个原因。

3.3 布拉氏酵母对犊牛血清生化指标的影响

血糖为机体的各个组织和脏器的正常运作提供能量,正常情况下,血糖的产生和利用是动态平衡的,维持在一个稳定的水平[29]。本试验中,21 d和42 d血糖含量差异不显著,但3 g/(天·头)的血糖含量较高,可能是其蛋白质吸收代谢较高,但犊牛自身可以维持血糖平衡保证血糖不过高。

血清中TP具有免疫作用和营养作用的功能,不仅可以用于机体营养的监测还可以用于疾病的诊断,其含量的增加能够促进动物健康生长[30]。本试验结果,布拉氏酵母处理组21 d时犊牛血清TP浓度均高于对照组,3 g/(天·头)的含量最高,说明添加布拉氏酵母能够提高犊牛的免疫力及蛋白质代谢水平。血清中ALB是维持血液渗透压的主要调节物质,本试验犊牛ALB浓度差异不显著,表明添加布拉氏酵母能正常维持血浆渗透压,保持肝功能正常及免疫调节。血清GLB反映机体的免疫能力,本试验,布拉氏酵母处理组21 d时GLB含量显著高于对照组且3 g/(天·头)的含量最高,说明添加布拉氏酵母能提高犊牛免疫力。

UN是判断肾功能的主要指标,其浓度高低可以判断蛋白质的合成速率和氨基酸的平衡。血清中UN含量下降意味着蛋白质分解速度降低,蛋白质沉淀加强。本试验各组尿素氮含量差异都不显著,但21 d时布拉氏酵母处理组都低于对照组,表明添加布拉氏酵母能够提高氮的利用率。

TG为机体供给和储存能源,具有固定和保护内脏的功能,其含量高低可以反映脂肪消化吸收的状态,血脂含量升高表明脂类的运输发生阻塞[31]。本试验中,21 d和42 d的布拉氏酵母处理组TG浓度都低于对照组,且42 d的显著低于对照组。说明添加布拉氏酵母能够促进脂类的消化吸收,调节机体的血脂状态。

本试验的TP和UN浓度对应的升高和降低说明了的添加布拉氏酵母对蛋白质和氨基酸的吸收代谢有促进作用,TG含量的下降说明了其对脂类的消化吸收也有促进作用,这与营养物质表观消化率结果一致,布拉氏酵母处理组粗蛋白和粗脂肪的消化率高于对照组。符运勤等[32]研究报道,给哺乳犊牛添加益生菌,其各组间血清生化指标差异不显著。引起这种结果的差异可能与益生菌的种类、添加方式及添加剂量有关。

4 结 论

在犊牛前期(1~21 d)的饲粮里添加布拉氏酵母能提高其生长性能和促进营养物质的消化吸收,提高犊牛血清的TP和GLB的浓度,降低TG的浓度,从而促进犊牛蛋白质和脂类的消化吸收,增强免疫力,添加3 g(1.38×1010CFU/g)布拉氏酵母的效果最佳。

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