焦 崇,吴秋珏,屠 焰,王 硕,苗 赟,徐硕辉,刁其玉
(1.河南科技大学动物科技学院,河南洛阳 471003;2.中国农业科学院饲料研究所,北京 100081)
随着我国居民奶产品需求量的增加,亟需提高奶牛的产奶性能,而犊牛时期的生长发育与其成年后的产奶性能关系密切。而断奶时犊牛无法快速适应断奶过程中日粮的变化,导致其干物质采食量降低,营养物质及能量摄入不足,固有免疫受损,进而产生断奶应激。因此,采食量的高低对幼龄反刍动物断奶前后的生长发育至关重要。
诱食剂(Palatant)是指添加到饲料中可改善饲料风味、增进动物食欲的非营养添加剂。研究表明,在犊牛日粮中添加诱食剂可提高犊牛采食量及营养物质的消化率、改善饲料转化比、降低饲养成本,提高饲粮中氮的利用率。添加乳香和青草味香味剂可显著提高断奶羔羊的采食量。因此,在犊牛日粮中添加诱食剂是提高犊牛采食量、促进其断奶前后生长发育的有效策略。本试验旨在研究在日粮中添加诱食剂对荷斯坦母犊牛生长性能、血清相关指标的影响,为诱食剂在幼龄反刍动物饲料中的应用提供科学依据。
1.1 试验时间与地点 试验于2020 年9 月20 至2021年2 月20 日在山东省银香伟业第二国际牧场进行。
1.2 试验材料 诱食剂(DT105)主要成分为-壬内酯、乙基香兰素,由安迪苏生命科学制品(上海)有限公司提供。
1.3 试验设计 采用单因素随机试验设计。选取体重(33±2)kg、(7±3)日龄饲喂过足量初乳的荷斯坦初生母犊牛60 头,分为3 组,每组5 个重复,每个重复4 头牛,进行小圈饲养。对照组饲喂基础日粮(开食料,未添加诱食剂),诱食剂组分别在基础日粮中添加300、500 mg/kg 诱食剂(干物质基础)。开食料制成直径6 mm 颗粒。基础日粮原料组成及营养成分见表1。
表1 基础日粮原料组成及营养成分(干物质基础)
犊牛每日饲喂巴氏杀菌牛奶2 次(06:30 和17:00),7~14 日龄饲喂4 L/d,15~60 日龄饲喂6 L/d,至犊牛60日龄时实施断奶,断奶期1 周(即60~67 日龄)。7 日龄开始,3 个处理组分别饲喂颗粒料,每日饲喂2 次(07:00和16:30),保证料盆中每日有剩料。30 日龄开始,每日饲喂1 次燕麦干草(16:30),31~60 日龄饲喂80 g/d,61~90 日龄饲喂200 g/d,91~150 日龄饲喂300 g/d。试验预试期7 d,正试期136 d,到犊牛150 日龄时结束。整个试验期自由饮用清洁水。
1.4 饲养管理 试验前用消毒剂对圈舍进行全面清洗消毒,更换新的垫料。疾病防疫及治疗均按养殖场正常管理程序进行。每日清晨饲喂后添加圈舍垫料,保证圈舍内的干燥清洁。
1.5 测定指标及方法
1.5.1 生长性能 于14、30、60(实施断奶前)、67(断奶过渡期后)、90、120、150 日龄当天,晨饲前空腹测定每头犊牛的体重和体尺(体高、体斜长、胸围、腹围、腰角宽和十字部高)。计算各阶段犊牛体尺指标的增长率,计算公式:
某体尺增长率=(终末体尺数– 初始体尺数)/ 初始体尺数×100%
于正试期开始时,详细记录每天每个重复组的投料量和剩料量,计算各组不同阶段的总干物质采食量。通过不同生长阶段犊牛的体重和干物质采食量计算每组日增重和耗料增重比,计算公式:
日增重=(终末体重–初始体重)/天数耗料增重比=消耗饲料量/增加体重
1.5.2 血清激素 正式试验开始后,每组每重复中选取1 头体况良好的犊牛分别于14、30、60、90、120、150 日龄晨饲前采集血液,采用真空颈静脉穿刺采血于10 mL 的离心管中,3 000 r/min 离心20 min,取上层血清分装于1.5 mL 离心管中,-20℃保存待测。采用酶联免疫法(ST-360 酶标仪,上海科华生物工程股份有限公司)测定血清激素指标。测定指标包括4 个血清生长代谢类激素[胰岛素(INS)、生长激素(GH)、类胰岛素样生长因子-I(IGF-I)]、3 个食欲相关激素[神经肽 Y(NPY)、5-羟色胺(5-HT)、-氨基丁酸(GABA)]。
1.6 统计分析 采用Excel 2010 软件进行数据处理,然后采用SPSS 23.0 统计软件中的MIXED 模型进行分析,差异显著时采用Duncan's 法进行多重比较,处理数据表示为平均值和标准误(SEM)。<0.05 表示统计显著,0.05≤≤0.10 表示有统计差异的趋势。
2.1 诱食剂对犊牛生长性能的影响 由表2 可知,试验全期各组犊牛的体重无显著差异,但犊牛在30、60、67、90 日龄时,500 mg/kg 诱食剂组犊牛的体重均高于对照组,且2 组间体重差异在67 日龄时达到最大。在断奶过渡期内,500 mg/kg 诱食剂组犊牛日增重有高于对照组和300 mg/kg 诱食剂组的趋势(0.05≤≤0.10);121~150 日龄时300 mg/kg 诱食剂的日增重低于其他各组(<0.05)。
表2 诱食剂对荷斯坦犊牛生长性能的影响
各组试验全期干物质采食量、耗料增重差异不显著。2个诱食剂组的干物质采食量在犊牛14~30日龄(<0.05)、31~60 日龄(<0.05)和61~90 日龄阶段(0.05≤≤0.10)均高于对照组,90 日龄以后300 mg/kg 诱食剂组的干物质采食量低于其他2 组(<0.05)。在断奶过渡期内,500 mg/kg 诱食剂组耗料增重比优于其他各组(<0.05),90 日龄以后诱食剂组耗料增重比的优势降低。
2.2 诱食剂对犊牛体尺的影响 由表3 和表4 可知,14~30、91~120 日龄,300 mg/kg 诱食剂组犊牛的胸围、体高增长率均高于其他各组(<0.05)。断奶过渡期内,500 mg/kg 诱食剂组犊牛的十字高增长率高于对照组和300 mg/kg 诱食剂组(<0.05)。61~90 日龄,500 mg/kg 诱食剂组犊牛的体高、腹围增长率高于其他各组(<0.05)。在犊牛生长发育的其他阶段,各组犊牛体尺均无显著差异。
表3 诱食剂对荷斯坦犊牛体尺的影响 %
表4 诱食剂对荷斯坦犊牛胸围、腹围、腰角宽的影响 %
2.3 诱食剂对犊牛血清部分激素的影响
2.3.1 生长代谢相关激素 由表5 可知,试验全期各组犊牛的血清激素水平并无显著差异。
表5 诱食剂对荷斯坦犊牛血清生长代谢相关激素的影响
2.3.2 血清食欲相关激素 由表6 可知,试验全期各组犊牛的血清激素水平之间并无显著差异。但在犊牛60日龄时,300 mg/kg 诱食剂组的5-HT 水平较其他各组有上升趋势(0.05≤≤0.10)。
表6 诱食剂对荷斯坦犊牛血清食欲相关激素的影响
3.1 不同剂量诱食剂对荷斯坦犊牛生长性能的影响 动物的生长性能可以客观反映机体的生长发育状况,提高犊牛的生产性能对后期产奶性能的发挥有重要意义。良好的采食状态是动物机体维持生长发育、增加生产性能的前提。诱食剂可改善饲粮风味,并向周围环境散发香味,促使动物的味觉和嗅觉系统产生相关的冲动并传递至大脑皮层,进而促进消化道的消化代谢,提高动物采食量。动物对诱食剂风味的偏好直接影响动物采食量。李卓卿、院东等研究表明,复合型诱食剂(柠檬酸、苹果酸及甜蜜素组合)、甜味剂和绿色剂均为奶牛喜爱的风味,可通过促进食欲并提高奶牛的干物质采食量、改善奶牛体重和体况。而曹梦研究表明,诱食剂(丁子香酚、肉桂醛、辣椒素)并未对安格斯犊牛的日增重造成影响、未受到试验动物的青睐。从本试验结果可以看出,与对照组相比,添加500 mg/kg 诱食剂可以提高犊牛断奶前后(90 日龄前)的干物质采食量和断奶过渡期内日增重,显著降低断奶过渡期内耗料增重比,提高了饲料利用率,这一结论与李卓卿、院东等结果相一致,但与曹梦结果不同。这可能与诱食剂的风味有关,并非所有的风味诱食剂都能显著影响动物的生长发育,若添加的香味诱食剂不适宜反而会减缓犊牛的生长发育。本试验使用的诱食剂风味受断奶阶段犊牛喜爱,断奶犊牛因日粮处于液态向固态饲料转变,因此可能会在这一特殊时期形成异于其他生长阶段的口味偏好。而从本试验的结果来看,添加500 mg/kg 诱食剂能满足断奶犊牛的风味偏好,可通过其良好的风味刺激断奶犊牛的味觉、嗅觉,并通过条件反射进一步传递给消化系统,促进唾液、胃液、肠液及胆汁等大量分泌,加快饲料中营养成分的吸收,改善断奶犊牛的采食量,减少犊牛断奶应激。
犊牛的增重受液体和固态饲料的影响,且随着营养物质吸收利用的提高,体重也随之增加。本试验条件下,添加诱食剂并未对犊牛体重造成显著影响,可能与犊牛的遗传力或初生重有关。从整体来看,添加500 mg/kg诱食剂可以有效提高犊牛的采食量;当犊牛处在非断奶应激的舒适状态下,增加的采食量并不会对犊牛体重产生显著影响;当犊牛发生断奶应激时,采食量的增加可以显著改善犊牛的日增重及耗料增重比。本试验结果提示,维持较高的日常采食量是缓解犊牛断奶应激的关键因素,而日粮中添加犊牛喜爱的诱食剂则是维持犊牛较高采食量的有效手段。
3.2 不同剂量诱食剂对荷斯坦犊牛体尺指标的影响 体尺是评判犊牛生长状况的重要指标,体尺的增长速度反映机体骨骼的生长状况。有研究表明,添加甜味剂能够改善奶牛体况。本试验也证实了这一结论,添加500 mg/kg 诱食剂可以改善犊牛断奶前后的体况。体况的改善可能与增加的采食量有关,添加诱食剂能够提高犊牛断奶前的采食量,促进犊牛生长发育。本试验中,300 mg/kg 诱食剂组犊牛在91~120、121~150 日龄时较低的干物质采食量并未对体尺增长率造成不利影响,这可能与犊牛日常营养摄入较高有关。体尺的增长主要是受遗传力和营养水平的双重影响,当犊牛营养摄入足够时,营养水平的差异并不会对体尺造成较大影响。
3.3 不同剂量诱食剂对荷斯坦犊牛血清部分激素的影响动物的生长发育受机体内分泌激素调节。有研究表明,GH 和IGF-1 的协同作用是保证动物正常生长的重要因素,它决定着动物的生长速度,且二者的水平随体重的增加而增加。本试验结果可见,添加诱食剂并未对犊牛体重和GH、IGF-1 造成显著影响,表明各组生长激素水平的无差异与诱食剂未改变犊牛的体重有关。INS 可促进葡萄糖合成脂肪、降低血糖浓度,这与GH对血糖的作用相反,二者可共同参与维持机体的血糖平衡。Chen 等研究表明,在羔羊日粮中添加甜味剂可降低血清INS 水平。而本试验中添加诱食剂并未对犊牛的INS 水平造成影响,这可能是由于添加诱食剂并未影响犊牛的血糖水平,机体始终处于血糖平衡状态,因此胰脏内的胰岛细胞并不会因受到内源性葡萄糖的刺激而改变INS 的分泌水平。
犊牛的采食量与采食行为密切相关,动物的采食行为源于神经中枢产生的采食命令以及食物的刺激,同时机体的内分泌环境也起到一定作用。NPY、GABA 可通过多种机制促进动物食欲、提高动物采食量。5-HT 为抑食因子,能够抑制动物采食;这3 种食欲激素可通过影响动物食欲来改变随食欲而引发的采食行为。曹梦研究表明,甜味性诱食剂可提高犊牛的采食量和血清中NPY 含量。这表明适宜的诱食剂风味可以提高动物血液内的食欲激素,促进动物采食。而本试验中诱食剂并未对这3 种食欲激素造成影响。本试验中诱食剂虽然显著改变了犊牛断奶前的干物质采食量,但食欲激素未发生改变。这提示不同风味的诱食剂对采食调控的具体机制也不尽相同,动物食欲的产生由机体内多种系统调节。本试验所用的诱食剂可能是通过中枢神经系统或胃肠道,而并非是通过血液食欲激素等外周信号来调节机体食欲。
本研究结果表明,饲粮中添加500 mg/kg 诱食剂可以提高犊牛断奶前后的干物质采食量,维持犊牛较高的营养水平,促进犊牛的生长发育,且饲粮中添加500 mg/kg 诱食剂(-壬内酯、乙基香兰素)的效果优于300 mg/kg。