刘静霖
(吕梁学院,山西吕梁 033000)
豆科牧草中具有雌激素活性的异黄酮化合物,可导致牛、羊繁殖率降低甚至不育,其中芒柄花素是其中主要的一种,通过反刍家畜瘤胃微生物代谢和肝脏代谢,其代谢产物是最主要的雌激素活性物质,后者对瘤胃微生物酶活性有直接影响(王伟群和韩正康,1991)。我国是水稻种植大国,由此产生的水稻秸秆在过去常常被焚烧,不仅降低了资源的利用,同时也会增加环境污染。Steele 等(2009)报道,水稻秸秆在反刍动物上的应用仅有20%,其作为动物饲料的使用受到其低营养价值的限制,这主要是由于被半纤维素包围的纤维素纤维的晶体结构及木质素的存在阻止酶的渗透(李平等,2015)。白腐真菌对稻草进行生物脱木素可能是提高其营养价值的一种有前途的方法,其中木质纤维素降解的主要生物是真菌,而最有效的是担子菌,如平菇(Fazaeli 等,2002)。真菌木质纤维素分解酶分解多糖- 木质素复合物,将提高酶对潜在可消化生物量的可获得性,从而提高秸秆的降解程度,创造出更有营养的饲料(Tawffek,2011)。平菇可以生长在秸秆上,并分解其结构性碳水化合物,同时它可以减少细胞壁中不可消化的成分,增加秸秆细胞壁消化率(Fazaeli 等,2002)。因此,本研究旨在评估用平菇和水稻秸秆混合培养的饲料原料替代常规牧草资源苜蓿草对乳山羊泌乳性能、养分消化、瘤胃发酵及乳成分的影响。
1.1 试验原料及动物分组 将水稻秸秆称重,用水浸泡一夜,风干15 min。每100 kg 水稻秸秆用5 kg 碳酸钙混合,维持pH 中性。将制备好的水稻秸秆用沸水消毒1 h,冷却至20 ~25℃后装入40×70 cm 高的塑料袋中。在袋子中接种平菇菌,将袋子紧紧封闭,在其表面打针孔,然后放置于25℃黑暗处直到形成菌丝。菌丝形成后在塑料袋上打大孔,将菌丝袋置于22℃、12 h 光周期(15 ~20 lx)、85%~90%相对湿度的生长室中。提供足够的通风,以防止二氧化碳浓度增加。经过7 周的孵育,开袋,将原料晒干备用。选择产后5 d,平均体重为(24.21±0.23)kg 的泌乳山羊36头,随机分为3 组,每组4 个重复,每个重复3 头。对照组饲喂60% 浓缩料+40% 苜蓿草,T1 和T2组用40%和80%平菇发酵水稻秸秆替代苜蓿草,试验为期4 周。
表1 试验原料及浓缩料营养成分
1.2 养分消化及泌乳性能测定 在试验的最后3 d 每天采集粪便样本,烘箱中60℃烘干48 h,同时收集每组饲料,参考Ferret 等(1999)的方法分析养分消化率。每天记录山羊的泌乳量,参考Sjaunja 等(1991)的方法计算脂肪和能量校正乳。将收集的新鲜乳用于测定脂肪、蛋白质、灰分和乳糖含量。
1.3 血清生化及瘤胃发酵 在早饲后收集瘤胃液,经过4 层纱布过滤后,用pH 计测定pH,之后将瘤胃液置于45 mL 玻璃瓶中,加入少量甲苯和石蜡油,仅覆盖表面,保存于-20℃,参考朱雯等(2013)方法分析总氮、非蛋白氮、氨氮、微生物蛋白和挥发性脂肪酸。同时采血收集血清,用试剂盒测定生化指标和谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性。
1.4 数据分析 试验数据采用SPSS 软件单因素方差分析,采用Duncan’s 法进行多重比较,P<0.05 表示差异显著。
2.1 对乳山羊养分消化率的影响 由表2 可知,对照组乳山羊牧草采食量较T2 组显著提高了10.74%(P<0.05),各组浓缩料的日采食量无显著差异(P>0.05)。养分消化率方面,T1 组干物质和中性洗涤纤维表观消化率分别较对照组显著提高了7.49% 和7.23%(P<0.05),而对照组有机物、粗蛋白质表观消化率分别较T2 组显著提高14.71% 和13.44%(P<0.05)。各组粗脂肪和酸性洗涤纤维表观消化率无显著差异(P>0.05)。
表2 平菇发酵水稻秸秆对乳山羊养分消化率的影响
2.2 对血清生化及瘤胃发酵指标的影响 由表3 可知,对照组与处理组对乳山羊血清总蛋白、尿素、甘油三酯含量及谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性的影响无显著差异(P>0.05)。对照组血清球蛋白、肌酸酐、葡萄糖和胆固醇浓度最高(P<0.05),而T1 组血清白蛋白浓度最高(P<0.05)。处理组瘤胃pH 较对照组显著提高了2.94% 和3.10%(P<0.05)。对照组瘤胃挥发性脂肪酸、氨氮、总氮和非蛋白氮浓度均显著高于处理组(P<0.05),而T1 组瘤胃微生物蛋白和真蛋白浓度显著高于对照组和T2 组(P<0.05)。
2.3 对乳成分的影响 由表4 可知,T1 组山羊泌乳量、4% 脂肪校正乳和能量校正乳含量均显著高于T2 组(P<0.05),与对照组无显著差异(P>0.05)。T2 组乳中脂肪含量较对照组显著提高了13.62%(P<0.05),各组乳中蛋白质、乳糖、灰分含量及pH 无显著差异(P>0.05)。对照组与T1 组乳山羊的饲料效率(能量校正乳/ 采食量)较T2 组显著提高了32.29% 和36.46%(P<0.05)。
表3 平菇发酵水稻秸秆对乳山羊血清生化及瘤胃发酵的影响
表4 平菇发酵水稻秸秆对乳山羊乳成分的影响
随着日粮平菇处理水稻秸秆水平的增加,饲料中灰分含量增加,这可能是由于纤维原料免受瘤胃微生物攻击而导致有机物消化率下降的原因,同时日粮中粗蛋白质消化率的降低可能是因为苜蓿草中可溶性粗蛋白质含量高于水稻秸秆。在文献中很少有数据讨论哺乳反刍动物饲喂水稻秸秆秸的泌乳表现。尽管各组日粮之间干物含量差异不大,但产奶量却有显著差异。对照组和T1组山羊的泌乳量较高,可能与其日粮粗蛋白含量较高有关。
瘤胃挥发性脂肪酸总浓度取决于消化率、吸收率、瘤胃pH、从瘤胃到消化道其他部位的消化传输率及瘤胃微生物种群及其活性。较高的pH 有利于细菌粘附,这是纤维消化的重要前提(Palmonari 等,2010)。用于真菌生长的含钙化合物可能是pH 升高的原因。瘤胃总氮和非蛋白氮水平取决于多种因素,其中蛋白质溶解度最重要。此外,对照组氨氮浓度越高,瘤胃挥发性脂肪酸浓度越高,表明对照组发酵速率越高。
血清总蛋白反映了动物的营养状况,与日粮蛋白摄取量呈正相关。血清尿素含量与瘤胃氨氮的变化趋势相同,其中处理组的血清尿素和瘤胃氨氮水平低于对照组,可能是由于血尿素氮与可溶性蛋白摄取量呈线性关系(Wright 等,1998)。值得注意的是,处理组的血糖与泌乳量呈相同趋势。但与对照组相比,处理组血清甘油三酯和胆固醇浓度下降可能是由于原料中存在平菇菌丝(Sahloul 等,2010)。
在乳山羊日粮中添加40% 平菇发酵水稻秸秆可以提高干物质和中性洗涤纤维表观消化率,改善瘤胃微生物蛋白的合成,降低血清胆固醇含量,对饲料效率无负面影响。