日粮蛋白质水平对云南半细毛羊空怀母羊能量代谢的影响

王思宇， 赵小琪， 梁家充， 欧阳依娜， 李银江， 薛 白， 洪琼花*， 李卫娟

（1.云南省畜牧兽医科学院，云南昆明650224；2.四川农业大学动物营养研究所，四川成都611130）

蛋白质和能量是影响动物生长的主要营养因子，日粮的蛋白质水平可以影响动物的能量代谢，但影响效果不尽相同。 唐丹等 （2017）、 包付银（2007）、马媚（2005）的研究表明，提高日粮蛋白质水平可提高奶牛和肉羊的消化能、代谢能、总能消化率、 总能代谢率和消化能代谢率。 而刘海斌（2008）、Vandehaar（1998）的研究结果表明，随着日粮蛋白质水平的增加， 能量消化率降低或者不变。云南半细毛羊是人工培育的毛肉兼用品种，适于亚高山（海拔3000 m）地区湿润气候（品种简介，2009），多分布在高寒山区。目前日粮蛋白质水平对云南半细毛羊能量代谢的影响研究鲜见报道。 本试验旨在探索日粮蛋白质水平对云南半细毛羊空怀期母羊能量代谢的影响， 为云南半细毛羊日粮蛋白质水平与能量代谢的关系提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验设计 选择25 只体重接近 （52.91±4.33）kg、 健康的云南半细毛羊空怀母羊进行试验。 试验动物随机分为5 组，每组5 只，分别饲喂蛋白质水平为8.4%、10.0%、12.3%、13.6%、15.9%的日粮，日粮其他营养成分保持一致。日粮组成及营养水平见表1（王思宇等，2019）。 试验前对代谢笼进行清洗消毒。 试验期共19 d，包括14 d 预饲期和5 d 正式期。试验期间每天早、晚投喂精料和粗料， 动物自由饮水。 消化代谢试验采用全收粪法，连续收集5 d，每天记录每只试羊的采食量、排粪量和排尿量并取样。 鲜粪样混匀称重记录后-20 ℃低温保存备用。 尿样按10%添加10%盐酸进行固氮，置于-20 ℃保存备用。

表1 试验日粮组成及营养水平（风干基础）

1.2 测定指标及方法 测定日粮、试验动物的粪样和尿样的热能，方法参照《饲料分析及饲料质量检测技术》（张丽英，2007）。

本试验中，甲烷能参照Blaxter 等（1965）的公式推算：ECH4/%=3.67 + 0.062D+0.050D-2.37；式中：ECH4为甲烷能，D 为试验羊采食日粮总能的表观消化率。

按以下公式计算摄入总能、消化能、代谢能、总能消化率、总能代谢率及消化能代谢率。

摄入总能/（MJ/d） =试验动物每日采食量×日粮的热能；

消化能/（MJ/d）=摄入总能-粪能；

代谢能/（MJ/d）=摄入总能-粪能-尿能-甲烷能；

总能消化率/%=（消化能/摄入总能）×100；

总能代谢率/%=（代谢能/摄入总能）×100；

消化能代谢率/%=（代谢能/消化能）×100。

1.3 数据统计分析 试验数据采用SPSS 19.0 软件进行单因素方差分析， 采用LSD 法进行多重比较，P ＜0.05 为差异显著，P ＜0.01 为差异极显著。试验数据用“平均值±标准差”表示。 用SPSS 19.0软件，以蛋白质采食量为自变量，以总能消化率、总能代谢率、消化能代谢率为因变量进行回归分析。

2 结果与分析

2.1 不同蛋白质水平日粮对云南半细毛羊空怀母羊能量代谢的影响 由表2 可知， 各组干物质采食量（DMI）和摄入总能差异不显著（P ＞0.05）。粪能从组1 到组5 逐渐下降，且组3、组4 较组1显著降低10.5%（P ＜0.05）、11.4%（P ＜0.01），组5 较组2 显著降低9.5%（P ＜0.05）， 且较组1 极显著降低13.7%（P ＜0.01）。粪能占摄入总能比组1、组2 和组3 差异不显著，组4 和组5 极显著低于组1（P ＜0.01）。 尿能从组1 到组5 逐渐增加，组1 和组2 差异不显著（P ＞0.05），组3 较组1 高29.6%（P ＜0.01），组4 极显著高于组1 125.9%、高于组2 103.3%、高于组3 74.3%（P ＜0.01），组5 极显著高于其他4 组（P ＜0.01），较组1 到组4依次提高了177.8%、150.0%、114.3%、23.0%。 尿能占摄入总能比随饲料蛋白质水平的增加而增高，其中组1 和组2 差异不显著（P ＞0.05），组3显著高于组2 （P ＜0.05）， 极显著高于组1 （P ＜0.01）， 组4、 组5 与其他组均差异极显著 （P ＜0.01）。 甲烷能组4 较组1 显著提高9.5%（P ＜0.05），其余各组差异不显著（P ＞0.05）。 对于甲烷能占总能摄入比，组2、组4 和组5 的极显著高于组1 （P ＜0.01）， 组4 和组5 显著高于组3 （P ＜0.05）。 对于消化能和总能代谢率，组4 较组1 分别提高9.7%和9.8%（P ＜0.01），其余各组差异不显著（P ＞0.05）。 对于代谢能，组4 较组1 显著提高11.1%（P ＜0.05）， 其余各组差异不显著 （P ＞0.05）。 组4 和组5 总能消化率较组1 分别提高13.2%和11.8%（P ＜0.01）， 其余各组差异不显著（P ＞0.05）。 对于消化能代谢率，随着日粮蛋白质水平的上升， 除组1 和组2 间差异不显著 （P ＞0.05）外，组3、组4 和组5 的消化能代谢率依次显著降低（P ＜0.05），且组4 极显著低于前3 组（P ＜0.01），组5 极显著低于前4 组（P ＜0.01）。

表2 蛋白质水平对空怀母羊能量代谢的影响

2.2 空怀期云南半细毛羊能量消化代谢与蛋白质摄入量间的关系 蛋白质采食量与总能消化率的线性关系显著（Sig=0.025 ＜0.05），所得回归方程为：Y=0.917X+45.872 （R2=0.853）；式中：Y 为总能消化率，%；X 为蛋白质采食量，g/（kgW0.75·d）。蛋白质采食量与总能代谢率的线性关系不显著（Sig=0.127 ＞0.05），所得回归方程为：Y=0.465X+41.992（R2=0.594）；式中：Y 为总能代谢率，%；X 为蛋白质采食量，g/（kgW0.75·d）。蛋白质采食量与消化能代谢率的线性关系显著（Sig=0.014 ＜0.05）， 所 得 回 归 方 程 为：Y=-0.370X+87.735（R2=0.899）；式中：Y 为消化能代谢率，%，X 为蛋白质采食量，g/（kgW0.75·d）。

3 讨论

3.1 蛋白质水平对粪能和尿能的影响 粪能占能量损失的大部分， 包括饲料中未被消化吸收的能量、 动物消化道内的细菌及脱落的黏膜细胞、消化道分泌物（如消化酶）（马媚，2005）。 一般认为反刍动物的粪能随总能摄入量的增加而增加，并且与饲料组成有关。 采食粗饲料越多，粪能占总能比越高，该比例为20% ～60%（王文奇等，2014； 杨凤，2000）。 本试验中各组摄入总能差异不显著，日粮精粗比一致，粪能随日粮蛋白质水平的提高而下降， 说明能量消化率有所提高。 金磊等（2018）的研究表明，拥有高能量代谢率的山羊，其瘤胃中普雷沃菌属丰度较高，而普雷沃菌属主要包含的栖瘤胃普雷沃氏菌又是瘤胃主要的蛋白质降解菌。 瘤胃内的普雷沃菌丰度较高，可能会提高日粮中蛋白质等有机物消化率，从而提高能量消化率。王思宇等（2019）研究表明， 日粮蛋白质水平的提高有利于提高氮的消化率。因此推测能量消化率的提高可能与此有关。本研究中粪能和粪能占总能比分别为12.7 ～14.8 MJ/d 和42.02% ～48.01%， 相比李术娜等（2015）对育肥新吉细毛羊 （3.8 ～5.6 MJ/d 和22.55% ～37.4%，体重约37.4 kg）、王文奇等（2014）对萨福克×阿勒泰杂交母羊（6.2 ～10.1 MJ/d 和28.55%～45.3%，体重约49.6 kg）和魏炳栋等（2017）对杜泊×小尾寒羊杂交F1 代公羔 （3.5 ～6.0 MJ/d和26.85% ～36.7%，体重约35 kg）的研究结果略有差异。 这可能与试验羊摄入总能值不同（本研究中约为30.7 MJ/d， 他们的研究中为9.7 ～22.5 MJ/d）、试验动物体重及品种不同有关。

尿能与日粮构成尤其是日粮蛋白质含量密切相关，杨在宾等（2000）的研究结果表明，尿能与尿中含氮物质的含量呈正相关， 而尿氮含量又随日粮蛋白质水平的提高而增加（李志静等，2014），因此尿能通常随日粮蛋白质水平的提高而提高，在本研究中也达到了一致的结果。 本研究中尿能占总能摄入量的0.88% ～2.5%， 而刘海斌（2008）的研究中为2.22%和2.35%，王文奇等（2014）的研究结果则为4.73% ～11.78%。 各研究结果的差异可能与试验日粮的蛋白质水平以及精粗比不同有关。

3.2 蛋白质水平对能量利用率的影响 根据Vandehaar（1998）的研究，只有在能氮平衡良好的条件下提高蛋白质水平才能提高能量消化率。 Estrada-Angulo 等（2018）对生长羊进行了研究， 结果认为在生长期的前56 d 提高日粮蛋白质水平到170 g/kg DM 可以增强生长性能和能量利用率， 在后28 d 蛋白质水平超过110 g/kg DM 对生长性能和日粮能量利用率没有影响。 这些结果暗示了在一定范围内提高蛋白质水平可以提高能量利用率。 本研究中组1 至组4 的总能消化率随着蛋白质水平升高而提高， 组5 总能消化率则较组4 略有下降， 总能代谢率受到粪能、尿能和甲烷能综合作用，整体趋势同总能消化率，组4 表现出最高，极显著高于组1。结果说明在当前日粮能量水平下（ME=8 MJ/kg）提高日粮蛋白质水平可能提高能量消化率， 本研究中蛋白质水平为13.6%时能量消化率和代谢率最高。 在其他学者对羊能量转化效率的研究中，总能消化率一般为60.12% ～69.24%，总能代谢率 为49.78% ～ 60.87% ， 消 化 能 代 谢 率 为81.71% ～88.66%（赵敏孟等，2019； 魏炳栋等，2017；赵敏孟等，2013；Kamalzade 等，2007；臧彦全，2003）。本研究结果消化能代谢率（82.19% ～84.69%） 与以上报道结果一致， 总能消化率（51.8% ～58.7%） 和 总 能 代 谢 率 （44.4% ～48.8%）低于以上报道，说明羊的消化能代谢率可能相对稳定， 而总能消化率和代谢率可能受品种、日粮影响较大。 此外，在对蛋白质采食量与总能消化率、 总能代谢率和消化能代谢率进行回归分析后发现， 蛋白质采食量与总能消化率和消化能代谢率有显著的线性相关性。

4 结论

日粮蛋白质水平与粪能呈负相关，与尿能呈正相关， 日粮蛋白质水平对甲烷能没有明显影响。 日粮蛋白质水平为13.6%和15.9%时，总能消化率极显著高于蛋白质水平为8.4%； 日粮蛋白质水平为13.6%时，总能代谢率极显著高于蛋白质水平为8.4%；随着日粮蛋白质水平的上升,组3、 组4 和组5 的消化能代谢率依次显著降低。 蛋白质采食量与总能消化率的回归方程为：Y=0.917X+45.872（R2=0.853）；蛋白质采食量与消化能代谢率的回归方程为：Y=-0.370X+87.735（R2=0.899）。