魏应超,孙素歌,陈培娟,陈丽红,靳小惠
(1.临颍县动物疫病预防控制中心,河南漯河 462600;2.临颍县动物卫生检疫服务中心,河南漯河 462000;3.临颍县皇帝庙动物防疫中心站,河南漯河 462000;4.漯河市动物卫生监督所,河南漯河 462000)
氨是动物饲养过程中流失的一种物质,其可能导致环境酸化和富营养化。此外,氨还有助于形成对人体健康有害的微粒。降低猪生产系统氨排放的营养策略是改变可发酵膳食纤维类型或提高等蛋白质日粮中可发酵膳食纤维水平,使氮的排泄从尿液转移到粪便,并降低浆液pH(朱丽媛,2017)。事实上,尿液中氮主要以尿素的形式丢失,当暴露于粪便脲酶时,尿素会迅速转化为氨,通过在饲粮中加入纤维性饲料,部分氨可转化为粪便中的细菌蛋白(曹平等,2015)。为了满足后肠发酵条件下的微生物氮需求,血液尿素氮向后肠的转运可以上调,但向肾脏的转运会减少。另外,后肠蛋白质降解中氨的分离可能会改善(Rojen等,2012)。因此,将氮的排泄从尿液转移到粪便中可能会减少氨的挥发。此外,富纤维日粮可以刺激猪粪中挥发性脂肪酸的产生,可以降低粪pH,这对控制动物粪中氨挥发起至关重要的作用(刘洁等,2012)。但不同饲料资源中的纤维在物理结构和化学特性上有很大差异,这不仅影响了其减少氨损失的潜力,而且还影响了它们与其他可能降低营养素消化和吸收的相互作用(普宣宣等,2020)。因此,纤维可能通过改变消化道内容物的黏度来影响回肠蛋白质的消化率,从而影响动物的生产性能。日粮纤维还可能与其他营养物质相互作用,从而降低营养物质的消化率,特别是粗蛋白质的消化率。为此,本研究以麸皮、木薯叶粉和豆腐渣为纤维来源,研究其对育肥猪生长性能、养分消化及氮代谢的影响。
1.1 试验设计 试验选择平均体重为(32.40±0.27)kg的10周龄育肥猪450头,随机分为3组,每组5个重复,每个重复30头。对照组与处理组分别饲喂20%麸皮、20%木薯叶粉和20%豆腐渣的日粮,日粮中非淀粉多糖水平分别为8%、10%和10%,试验持续8周。
表1 不同纤维原料日粮组成及营养水平
1.2 数据记录 分别在试验第1天、4w和8 w时对各重复猪只进行称重,每周记录1次饲料用量,试验结束后计算日增重、采食量和饲料报酬(增重/采食量)。
1.3 样品采集与分析 在试验结束前3 d,3组日粮以0.3%氧化铬作为惰性指示剂,收集3 d的粪便和尿液,样品混合后称重,在55℃下干燥72 h,粉碎后用于分析干物质、有机物、粗蛋白质、粗脂肪、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量。根据采食量和饲料中养分含量计算消化率。将收集的尿液加入3 mol/L浓硫酸进行固氮,用于分析氮含量。粪中挥发性脂肪酸含量参考Wambacq等(2016)的方法进行。
1.4 数据分析 试验数据采用SAS软件单因素方差分析模型进行统计分析,组间差异采用Turkey法进行多重比较,P<0.05表示差异显著。
2.1 不同纤维原料对育肥猪生长性能的影响由表2可知,对照组与处理组对10 w和14 w育肥猪体重、10~14 w日增重和饲料报酬及各阶段平均日采食量的影响均无显著差异(P>0.05)。处理2组18 w育肥猪体重及15~18 w饲料报酬显著高于处理1组(P<0.05)。同时,对照组和处理2组15~18 w和10~18 w育肥猪平均日增重及10~18 w饲料报酬均显著高于处理1组(P < 0.05)。
表2 不同纤维原料对育肥猪生长性能的影响
2.2 不同纤维原料对育肥猪养分表观消化率的影响 由表3可知,对照组与处理组对育肥猪中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率无显著影响(P>0.05)。处理2组育肥猪干物质表观消化率显著高于处理1组(P<0.05),同时,处理2组和对照组有机物和粗蛋白质表观消化率显著高于处理1组(P<0.05)。对照组粗脂肪表观消化率显著高于处理1组(P<0.05)。
表3 不同纤维原料对育肥猪养分表观消化率的影响 %
2.3 不同纤维原料对育肥猪氮代谢和粪中挥发性脂肪酸含量的影响 由表4可知,对照组与处理组对育肥猪氮摄入量、尿氮排泄量及粪中乙酸、丙酸、异丁酸和异戊酸浓度均无显著影响(P>0.05)。处理1组育肥猪粪氮排泄量显著高于对照组(P<0.05),但其氮沉积量显著低于对照组和处理2组(P<0.05)。处理2组育肥猪粪中丁酸和戊酸浓度均显著高于对照组和处理1组(P< 0.05)。
表4 不同纤维原料对育肥猪氮代谢和粪中挥发性脂肪酸含量的影响
生长性能结果显示,日粮添加20%豆腐渣较木薯叶粉组显著提高了末重和饲料报酬,与玉米组的生长性能相当。可发酵纤维可刺激后肠发酵,可能降低氮排放,并将挥发性较大的尿氮排泄向更稳定的粪便氮排泄转移,进而促进氮的利用,作者认为,这也是体重和日增重增加的原因。但这种效应只在一段时间后才会明显,因为猪对日粮纤维消化的适应是一个漫长的过程,需要4~5 w(Martinez-Puig等,2003)。因此,我们在试验结束前3d也进行了代谢试验,其目的是研究猪的氮平衡、尿、粪便组成及氨排放。
Bindelle等(2008)报道,消化率降低可能是膳食纤维与小肠消化率相互作用的结果,因为膳食纤维可降低大多数营养物质的消化率,这一影响高度依赖于纤维的物理、化学特性,这种相互作用可以改变食糜黏度,进而改变通过率,最终影响营养物质的消化率。特别是蛋白质消化率可能会受到影响。然而,在本研究中我们发现,日粮纤维类型对中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率的影响无显著差异。木薯叶粉组干物质、有机物、粗蛋白质和粗脂肪表观消化率相对于麸皮或豆腐渣组均显著降低。Myrie等(2014)报道,木薯叶粉中含有较高的酸性洗涤纤维,这一不消化部分也可能增加小肠的内源蛋白质损失,导致粗蛋白质表观消化率降低。
代谢试验发现,木薯叶粉组粪氮排泄量显著高于麸皮组,因此,氮沉积量显著降低,而豆腐渣组丁酸、戊酸浓度显著升高。Hansen等(2007)研究发现,与对照组相比,更大的粪便挥发性脂肪酸浓度意味着后肠发酵受到刺激。但Canh等(1997)发现,300 g/kg甜菜粕处理和对照处理对粪便挥发性脂肪酸没有显著影响,这可能是由于盲肠和大肠吸收了大部分挥发性脂肪酸,特别是在近端结肠迅速发酵的可溶性纤维。另一方面,不溶性纤维在大肠中缓慢发酵,可能导致粪便挥发性脂肪酸含量增加。因此,本研究认为,粪便挥发性脂肪酸可作为比较后肠发酵差异的有效指标。
日粮用20%豆腐渣替代麸皮对育肥猪生长性能和大部分养分表观消化率无负面影响,但其可提高粪中丁酸和戊酸含量。