不同蛋白源饲料对秦川肉牛生产性能的影响

夏志军，宋 钰，王思虎，梅楚刚，2，昝林森，2 *

(1.西北农林科技大学 动物科技学院，陕西 杨凌 712100；2.国家肉牛改良中心，陕西 杨凌 712100)

紫苏，又称荏，属唇形科(Labiatae)，一年生草本自花授粉植物，具特异芳香，是我国传统药食、油料作物，在医药食品领域有着重要的开发价值。紫苏出油率高达45%～55%，不饱和脂肪酸占总含油量的90%以上，其中α-亚麻酸含量高达50%～70%。紫苏加工后产物紫苏饼，粗蛋白的含量达28%～45%、粗脂肪含量为10%左右，而且含有丰富ω-3多不饱和脂肪酸，具有作为反刍动物优质蛋白饲料的潜质[1]。

反刍动物饲料中常用的蛋白质饲料主要有菜籽粕、豆粕，而市场上豆粕、菜粕的价格较高，因此有必要开发价格低廉的蛋白质饲料来代替豆粕，以期降低饲养成本、提高生产效率。国内外有关豆粕的相关研究报道较多，武晓东等[2]研究表明，日粮中用2/3的胡麻饼代替豆粕，饲养绵羊的效果最好。荆元强等[3]研究表明，用棉籽粕代替豆粕后对肉牛生长性能没有显著影响，但其可降低饲养成本。张晓明等[4]研究表明，以菜籽粕为蛋白质源的饲粮氮生物学效价最高，豆粕次之，棉籽粕最低。Dotas等[5]研究表明，亚麻籽和菜籽粕日粮的粗蛋白(CP)消化率与豆粕日粮相似。

本试验选用西北农林科技大学选育的秦川牛肉用新品系(以下简称“秦川肉牛”)母牛20头为研究对象，旨在研究日粮中以不同比例菜籽粕、紫苏饼代替豆粕对秦川肉牛生长性能、血液生化指标以及饲料报酬的影响，为紫苏饼的合理利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

本试验所用的紫苏饼购自于甘肃省正宁县某实业有限公司，菜籽粕和豆粕购自于陕西省兴平市，三种蛋白饲料的营养成分如表1所示。

表1 三种蛋白饲料营养成分及含量Table 1 Nutritional composition and content of three protein feeds %

1.2 试验设计与试验动物

本试验于2018年8月28日至2019年1月24日在西北农林科技大学国家肉牛改良中心良繁场进行。随机选择体型一致、体重为(250±15)kg、健康状况良好的20头12月龄左右的秦川肉牛(母牛)为试验动物。按照完全随机设计，随机将20头试验牛分为5组，每组4头牛。不同试验组日粮中分别添加以31%豆粕、36%菜籽粕、14%紫苏饼+24%菜籽粕、28%紫苏饼+12%菜籽粕和42%紫苏饼为蛋白原料配制的5种不同的精饲料，命名为对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组和试验IV组。试验持续120 d，其中预饲期15 d，正试期105 d，分7个阶段，每个阶段15 d。

根据中国肉牛饲养标准(NY/T815-2004)中体重为250 kg的生长肥育牛的营养需要量和实际饲喂要求进行精饲料配制，保证各试验组蛋白和能量水平基本一致。精料组成及营养水平如表2所示。粗饲料主要以玉米青贮和麦秸为主。

表2 试验牛精料组成及营养成分(风干基础)Table 2 The concentrate composition and nutrients of tested cattle(air-dry basis)

1.3 饲养管理

试验牛饲养于定量饲喂系统内，每个栏位养1头牛，分组饲喂，每天饲喂两次(8∶00和16∶00时)，保持水槽内饮水干净清洁。试验开始前对牛舍、料槽、水槽进行消毒，对试验牛进行驱虫处理。将麦秸秆铡成3～5 cm的长度，饲喂时精料、玉米青贮和麦秸秆混合均匀，保证每头牛每天有5%～10%的剩料量。试验期间，记录每头试验牛每天的采食量和剩料量，定期检查牛舍内卫生和试验牛健康状况，及时清理粪便，保持圈舍内干净整洁。每30 d调整一次饲喂量，具体见表3。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 生长发育指标 预饲期和每个阶段结束前1 d连续3次对试验牛进行空腹称重和体尺测量，计算平均值作为试验牛的初始和每阶段末期的体重和体尺；根据每个阶段末期体重和体尺绘制试验牛体重、体尺变化曲线图，并计算出试验牛总增重、平均日增重及体尺变化。

表3 试验牛日饲喂量(鲜重基础)Table 3 Daily feeding amount for test cattle(based on fresh weight) kg/d

1.4.2 采食量 利用定量饲喂系统记录每头牛每天的采食量，计算出每个月每头试验牛的采食量及日平均干物质采食量，根据日平均干物质采食量绘制干物质采食变化曲线图。

1.4.3 血液生化指标 分别于试验开始和结束前1 d，晨饲前利用颈静脉穿刺法采集每头试验牛血液20 mL，立即送往实验室，4 ℃ 3 000 r/min离心15 min，收集上清液于2 mL离心管中，-80 ℃冷冻保存待测。利用全自动生化分析仪(MOL-300)测定血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨基酸转移酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、尿素氮(UN)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)的含量。

1.4.4 饲料报酬 根据试验牛的总增重、饲料采食量及饲料费用计算试验牛每天饲养成本、每千克增重饲料成本及料肉比。

1.5 数据统计与分析

用Excel 2010对数据进行初步整理，采用spss 22.0 软件进行数据统计分析，用“One-way ANOVA”分析不同日粮处理对秦川肉牛生长性能是否有显著影响，并用“LSD法”对数据进行多重比较，以P<0.05为差异显著性判断标准，试验结果以平均值±标准差表示。

2 结 果

2.1 不同饲养阶段试验牛日平均干物质采食量变化

由表4可知，试验期间，对照组和各试验组日平均干物质采食量(DMI)均呈逐渐上升的趋势，其中试验IV组的DMI最高，显著高于对照组和试验Ⅰ组(P<0.05)。0～30 d，DMI最大的是试验IV组，最小的是试验Ⅰ组，从试验Ⅰ组到试验IV组DMI依次增大，试验IV组与其他各组差异显著(P<0.05)；31～60 d，DMI最大的是试验IV组为7.26 kg，且与其他各组均有显著差异(P<0.05)，其次是试验Ⅲ组7.12 kg，显著高于试验Ⅰ组(P<0.05)，试验Ⅰ组DMI最小，为6.91 kg；61～105 d，DMI从大到小依次是试验IV组、试验Ⅲ组、试验Ⅱ组、对照组和试验Ⅰ组，试验IV组与其他四组均有显著差异(P<0.05)。

表4 不同饲养阶段试验牛日平均干物质采食量变化Table 4 Daily average dry matter intake of cattle tested in different feeding stages kg/d

2.2 不同饲养阶段试验牛的体重变化

由表5可知，0～15 d，对照组和各试验组牛体重差异不显著。第90 d和105 d，试验IV组牛体重显著高于对照组(P<0.05)。全期增重由大到小依次是试验IV组、试验Ⅲ组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和对照组，试验IV组与其他各组均有显著差异(P<0.05)。试验IV组平均日增重显著高于其他各组(P<0.05)。

表5 不同饲养阶段试验牛的体重变化Table 5 Changes in body weight of cattle tested at different feeding stages kg

2.3 不同饲养阶段试验牛的体尺变化

由表6可知，初期和末期各组试验牛的体高均差异不显著(P>0.05)，IV组显著高于对照组和试验Ⅰ组(P<0.05)；末期，试验Ⅲ组和试验IV组的体斜长差异不显著(P>0.05)，均显著大于对照组(P<0.05)，且与试验Ⅰ组、试验Ⅱ组差异不显著(P>0.05)；Ⅲ组胸围显著大于对照组、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(P<0.05)；末期，试验Ⅱ组和试验IV组的腹围差异不显著(P>0.05)，且均显著大于对照组(P<0.05)，腹围增长量最大的是试验试验Ⅱ组显著大于对照组和试验Ⅰ组(P<0.05)。

表6 不同饲养阶段试验牛的体尺变化Table 6 Body size changes of cattle tested in different feeding stages cm

2.4 不同蛋白源饲料对秦川牛血液生化指标的影响

由表7可知，不同蛋白源饲料对秦川肉牛各项血液指标均有影响。其中试验Ⅱ组的丙氨酸氨基转移酶显著高于试验IV组(P<0.05)，且与其他各组差异不显著(P>0.05)；试验IV组的天门冬氨基酸转移酶最高，与其他各组均有显著差异(P<0.05)，对照组和试验Ⅲ组显著高于试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(P<0.05)；试验Ⅱ组的碱性磷酸酶最高，除对照组和试验Ⅰ组差异不显著外(P>0.05)，其余各组间均有显著差异(P<0.05)；试验IV组的总胆固醇浓度显著高于对照组、试验Ⅰ组和试验Ⅲ组(P<0.05)，与试验Ⅱ组差异不显著(P>0.05)；试验Ⅰ组的甘油三酯显著高于试验IV组(P<0.05)，且与其他各组差异不显著(P>0.05)；高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、总蛋白、白蛋白、球蛋白的浓度随着精料中紫苏饼添加比例的升高而升高，试验IV组均显著高于其他各组(P<0.05)；尿素氮随着精料中紫苏饼添加比例的升高而降低，试验IV组最低。

表7 不同蛋白源饲料对秦川肉牛血液生化指标的影响Table 7 Effects of different protein source feeds on blood biochemical parameters of Qinchuan beef cattle cm

2.5 试验牛的饲料报酬

由表8可知，试验IV组的全期总增重最大，与其他各组均有显著差异(P<0.05)，对照组、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的全期总增重相差不大(P>0.05)；IV组饲料消耗总量显著高于对照组、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(P<0.05)，且与试验Ⅲ组差异不显著(P>0.05)；平均每千克增重饲料成本最大的是对照组，试验Ⅰ组和试验Ⅱ组相差不大，最小的是试验IV组，显著低于其他各组(P<0.05)；对照组、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的料重比差异不显著(P>0.05)，且显著高于试验Ⅲ组和试验IV组(P<0.05)，其中对照组最大，试验IV组最小；全期平均每头牛的饲料成本，对照组最大，试验IV组最小；试验IV组的每头牛每天的饲料成本要比对照组低1.53元。综上可得，试验IV组(日粮中用42%的紫苏饼代替31%豆粕)与其他各组相比具有更高的饲养效率，并且饲料成本最低。

表8 试验牛的饲料报酬Table 8 Feed efficiency of trial beef cattle cm

3 讨 论

3.1 不同蛋白源饲料对肉牛日平均干物质采食量的影响

影响干物质采食量的主要因素有动物品种、饲料适口性、环境因素和饲养管理[6]。本试验中，各处理组的粗蛋白和能量水平基本一致，添加菜籽粕和紫苏饼后，各组中NDF的含量有所提高。研究结果显示，试验Ⅰ组(36%菜籽粕)的干物质的采食量始终较其他各组低，Ⅱ组、Ⅲ组、IV组的DMI随着紫苏饼添加比例的提高而提高。这与张文火等[7]的研究结果类似。可能的原因是紫苏饼味芳香，适口性好，蛋白含量较高且抗营养因子较少[1]，而菜籽粕中有较多的抗营养因子[8]，适口性较豆粕和紫苏饼差，因此影响试验牛的采食量。Poppi等[9]研究表明，日粮中的NDF越大，采食量越低。Allen等[10]认为反刍动物采食量随着日粮能量水平的提高而降低。本试验的研究结果与上述两种结论不一致，可能的原因是限制干物质采食量的因素不只是NDF含量和能量水平。Illius等[11]认为干物质采食量除受饲料物理因素的影响外还与动物本身所处的生长阶段和生理状态有关，即认为动物在不同生长时期具有最大的生产潜力，会最大限度地利用饲料中的营养来满足生长需要。Ketelaars等[12]研究表明，干物质采食量并不只是受NDF等因素引起瘤胃的充盈度的影响，相反，研究结果表明有机物采食量(OMI)随着有机物消化率(OMD)的升高而升高。因此，造成本试验结果的原因还可能是精料中添加紫苏饼能够提高OMD，进而提高动物采食量。

3.2 不同蛋白源饲料对肉牛生长性能的影响

蛋白质是反刍动物生长发育所必须的营养源，饲料中蛋白含量的高低直接影响动物健康状况和生产力水平的发挥[13]。本研究中，用36%的菜籽粕代替31%豆粕之后，试验牛的总增重和体尺增长量略有所提高但相差不大；随着紫苏饼添加量的升高，试验牛总增重和体尺增长量也逐渐提高，尤其用42%的紫苏饼替代31%的豆粕之后，试验牛的总增重达到127.25 kg，比对照组(31%豆粕)多20.5 kg，比试验Ⅰ组(36%菜籽粕)多18.25 kg。说明精料添加适量的紫苏饼能够促进反刍动物蛋白的利用率，进而加快动物生长发育。Sami等[14]研究表明，菜籽粕日粮与豆粕日粮相比，试验牛平均日增重和末期体重差异不显著。朱冠群等[15]研究表明，用菜籽粕代替豆粕后，试验牛平均日增重均为1.27 kg左右，末期各组试验牛体重差异不显著。这与本试验研究结果一致，可能的原因是同一蛋白水平的菜籽粕和豆粕在肉牛体内消化代谢水平基本一致，但本试验中试验IV组(42%紫苏饼)的肉牛平均日增重最大，可能的原因是紫苏饼中含有的抗营养因子较少[1]，更易于动物消化吸收，从而提高日粮的利用率，促进肉牛增重。

3.3 不同蛋白源饲料对肉牛血液生化指标的影响

ALT主要存在于动物肝细胞或心肌细胞中，同时也是一种广泛存在于动物线粒体内的氨基酸转移酶[16]，与蛋白质代谢有密切的关系。当血液中蛋白质代谢水平加强或肝脏受损时，ALT和AST的浓度升高，因此其在一定程度上能反映出动物肝脏的健康状况[17]。本试验中，用36%菜籽粕代替31%豆粕之后，ALT的浓度与对照组相比略有所下降但差异不显著，而AST的浓度显著下降；随着精料中紫苏饼添加比例的升高，试验牛血液中ALT的浓度逐渐下降，AST的浓度逐渐升高，尤其用42%紫苏饼代替31%豆粕之后ALT的浓度最低，AST浓度最高，两者与其他各组均有显著差异，由此说明，当精料中添加紫苏饼时能够促进动物体内的蛋白质代谢。ALP广泛分布于动物的骨骼、肠、肾、肝等组织中，参与成骨作用、胆小管、肠黏膜、肾小管等处物质的吸收和运转过程，在机体消化代谢中发挥着重要的作用，其活性的高低反映动物的生长速度和生产水平的高低[18]。本研究结果表明，随着精料中紫苏饼添加比例的升高，ALP的浓度也逐渐升高，说明用适量的紫苏饼代替豆粕有助于动物机体的生长发育。

TC是细胞膜的重要组成部分，是机体正常活动必不可少的成分，研究表明，日粮中脂肪含量越高，血液中的TC越高[19]。高密度脂蛋白是一种抗动脉粥样硬化的血浆脂蛋白，其可以运载周围组织中的胆固醇，再转化为胆汁酸或者直接通过胆汁从肠道排出[20]。低密度脂蛋白是一种运输胆固醇至外周组织细胞的脂蛋白颗粒，其含量过高时，其携带的胆固醇便存积在动脉壁上，容易引起动脉硬化[2,21]。本试验中，用36%菜籽粕和42%紫苏饼代替31%豆粕之后，试验牛的胆固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白都呈逐渐升高的趋势，可能原因是这两种蛋白饲料均为油料籽实加工后产物，其刺激了机体内与脂肪酸合成与分解相关因子的产生。这与陈娜等[22]研究结果类似。TG是脂肪的组成成分，是机体的重要能源物质，其浓度的高低反映动物体内脂类的消化、吸收情况，当脂类代谢出现障碍时，血脂含量升高[23]。本试验用36%菜籽粕代替31%豆粕之后，TG的浓度升高，且显著高于其他各组，而随着紫苏饼添加比例的升高，TG的浓度逐渐降低，这与武晓东等[2]的研究结果一致，可能是紫苏饼中的 ω-3多不饱和脂肪酸具有降低血脂的作用。

血液中的尿素氮主要来源于过多瘤胃降解蛋白及瘤胃壁吸收的氨氮，其含量的高低与氮的利用率成反比。Stanley等[24]研究表明，尿素氮浓度的高低能反映日粮中提供的蛋白含量与机体内氨基酸代谢平衡的关系，尿素氮浓度越低则氨基酸代谢越平衡，氮的利用率也越高。本试验结果显示，用菜籽粕和紫苏饼代替豆粕之后，尿素氮的浓度均有所下降，说明饲料中适量的菜籽粕和紫苏饼有利于促进氮的利用。血清蛋白在调节机体体液渗透压和维持酸碱平衡起着重要作用[25]，球蛋白含量反映着机体的免疫水平[26]，总蛋白和白蛋白反映机体内蛋白代谢水平[27]。血液中总蛋白、白蛋白和球蛋白的浓度随着紫苏饼添加比例的升高而升高，说明紫苏饼有利于增强动物免疫力、提高氮的利用率。这与张勇等[28]研究结果一致 。Fritsche等[29]认为， ω-3多不饱和脂肪酸通过参与机体免疫代谢通路对机体免疫水平起到调节作用。

3.4 不同蛋白源饲料对肉牛饲料报酬及增重成本的影响

本试验中虽然对照组和各试验组豆粕、菜籽粕和紫苏饼的添加比例不同，但研究结果表明，试验牛全期增重除试验IV组和试验Ⅲ组最大外，其他三组增重效果相差不大。由于这三种蛋白饲料的价格不同，因而其饲料报酬及饲养成本也不同。对照组和各试验组精料的价格分别为2.56、2.26、2.24、2.10和2.05元/kg，饲料成本最低的是试验IV组(42%紫苏饼)其次是试验Ⅰ组(36%菜籽粕)和对照组(31%豆粕)；平均每千克增重饲料成本最低的是试验IV组为11.30元，比对照组少3.68元，比试验Ⅰ组少2.5元。综上可知，本试验条件下，精料中用42%紫苏饼代替31%豆粕和36%菜籽粕更能节约饲料成本，提高饲养效率。

4 结 论

本试验条件下，在秦川肉牛精料中用42%的紫苏饼代替豆粕和菜籽粕时，可以提高肉牛饲养效率、降低饲养成本。